DE19751527A1 - Fuel injection apparatus e.g. for diesel engine - Google Patents

Abstract

A fuel injection apparatus includes a valve needle located in sliding fashion in a hollow housing which has a fuel injection hole at the foot end in order to open and close the fuel injection hole; an operating piston which is located in the hollow housing and which can slide with the needle; a control chamber which is designed to lie opposite an upper end face of the piston and to press the valve needle in a closing direction by the pressure of a high-pressure fluid. An inlet channel is provided to conduct the high-pressure fluid into the control chamber; an outlet channel is connected to the drain channel that passes the high-pressure fluid out; a solenoid is mounted above the upper end face of the housing; an armature is located so that it lies opposite the solenoid and is drawn through it; a valve element is provided with the armature in one-piece fashion in order to allow a connection between the drain channel and the outlet channel, to lower the pressure in the control chamber when the solenoid is excited, whereby the drain channel is provided with it to circumvent an armature chamber in which the armature is accommodated.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritzgerät mit einem gemeinsamen Strang (in "common rail"-Bauweise), das zum Einspritzen von Kraftstoff in jeden Zylinder einer Brennkraftma­ schine verwendet wird, und insbesondere auf ein elektromagneti­ sches Ventil, das ein Einspritzen des Kraftstoffs regelt.The invention relates to a fuel injection device a common strand (in "common rail" construction), which for Injecting fuel into each cylinder of an internal combustion engine Machine is used, and in particular on an electromagnetic cal valve that regulates fuel injection.

Als eines von Systemen, die einen Kraftstoff in eine Brennkraft­ maschine, wie beispielsweise einen Dieselmotor, einspritzen, wird ein Kraftstoffeinspritzgerät mit einem gemeinsamen Strang verwendet. Das Kraftstoffeinspritzgerät mit einem gemeinsamen Strang hat eine Drucksammelleitung (gemeinsamer Strang), die für jede Kraftstoffeinspritzvorrichtung gemeinsam ist, die für die Zylinder der Brennkraftmaschine montiert ist, und Kraftstoff in jeden Zylinder von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu vorbe­ stimmten Zeitpunkten einspritzt, während der Druck des Kraft­ stoffs in der Drucksammelleitung auf einem konstanten Druck durch eine Hochdruckpumpe gehalten wird.As one of systems that convert fuel into internal combustion inject machine, such as a diesel engine, becomes a fuel injector with a common branch used. The fuel injector with a common Line has a pressure collecting line (common line), which for each fuel injector is common to that for the Cylinder of the internal combustion engine is mounted, and fuel in each cylinder from the fuel injector timed injections while the pressure of the force substance in the pressure manifold at a constant pressure is held by a high pressure pump.

Die EP 0 484 804 B1 offenbart ein Kraftstoffgerät in Drucksam­ melbauweise dieser Bauart, das ein Einspritzen von Kraftstoff durch Regelung mit einem elektromagnetischen Ventil des Gegen­ drucks einer Ventilnadel einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung regelt, die ein Kraftstoffeinspritzloch öffnet und schließt. Dieses Gerät hat eine Regelkammer, die mit einem Hochdruckkraft­ stoff an einer hinteren Fläche einer Stange versorgt wird, die auf- und abwärts zusammen mit der Ventilnadel hin- und herbeweg­ bar ist, um das Kraftstoffeinspritzloch zu schließen, indem die Ventilnadel durch den Druck des in der Regelkammer gesammelten Druck gedrückt wird. Ein Ventilelement ist zwischen der Regel­ kammer und einem Ablaßkanal angeordnet, um diesen Kanal zu öff­ nen und zu schließen. Das Ventilelement ist einstückig mit einem Anker vorgesehen, der durch einen Elektromagnet anziehbar ist. Wenn der Elektromagnet angeregt wird, stehen somit die Regelkam­ mer und der Ablaßkanal miteinander in Verbindung, um den Druck in der Regelkammer abzusenken, so daß sich die Ventilnadel an­ sprechend darauf nach oben bewegt, um das Kraftstoffeinspritz­ loch zu öffnen und Kraftstoff einzuspritzen.EP 0 484 804 B1 discloses a fuel device in pressure melbauweise this type, which is an injection of fuel by regulation with an electromagnetic valve of the counter pressure of a valve needle of a fuel injector regulates which opens and closes a fuel injection hole. This device has a control chamber with a high pressure force fabric is supplied to a rear surface of a rod that Move up and down together with the valve needle bar to close the fuel injection hole by the Valve needle by the pressure of the collected in the control chamber Pressure is pressed. A valve element is between the rule chamber and a drain channel arranged to open this channel and close. The valve element is in one piece with a Anchor provided, which can be attracted by an electromagnet. When the electromagnet is excited, the rules came up mer and the drain channel in communication with each other to the pressure lower in the control chamber so that the valve needle comes on  speaking on it moved up to the fuel injection opening the hole and injecting fuel.

Bei dem vorstehend genannten herkömmlichen Kraftstoffeinspritz­ gerät ist der Ablaßkanal vorgesehen, um durch den mittigen Teil des elektromagnetischen Ventils zu verlaufen, so daß der abge­ lassene Kraftstoff, der aus der Regelkammer ausströmt, von der oberen Endfläche des elektromagnetischen Ventils durch eine An­ kerkammer über der Regelkammer und eine Federkammer aus geleitet wird. Dieser Aufbau ist darin vorteilhaft, daß der Ablaßkanal mit einem externen Auslaß einfach verbunden werden kann, weil er über der oberen Endfläche des elektromagnetischen Ventils ange­ ordnet ist. Dieser Aufbau hat jedoch einen Nachteil darin, daß der abgelassene Kraftstoff direkt auf den in der Ankerkammer un­ tergebrachten Anker auftrifft, die stromabwärtig der Regelkammer vorgesehen ist. Diese Strömung des abgelassenen Kraftstoffs wird ein größerer Widerstand gegen eine Bewegung des Ankers zum Zeit­ punkt der Entregung des elektromagnetischen Ventils, wodurch die Schließansprecheigenschaften des Ventilelements, das mit dem An­ ker einstückig ist, verschlechtert werden.In the above-mentioned conventional fuel injection device, the drain channel is provided to pass through the central part of the electromagnetic valve to run so that the abge let fuel flowing out of the control chamber from the upper end face of the electromagnetic valve by an chamber passed through the control chamber and a spring chamber becomes. This structure is advantageous in that the drain channel can be connected to an external outlet simply because it above the upper end face of the electromagnetic valve is arranged. However, this structure has a disadvantage in that the drained fuel directly onto the one in the anchor chamber The used anchor hits that downstream of the control chamber is provided. This flow of the drained fuel will a greater resistance to movement of the anchor at the time point of de-excitation of the electromagnetic valve, causing the Closing response properties of the valve element associated with the An ker is in one piece to be deteriorated.

Des weiteren wird die Strömung des abgelassenen Kraftstoffs den Innendruck der Ankerkammer erhöhen, der vergleichsweise gering ist, und starke Druckschwankungen hervorrufen. Das Ventilelement wird zurückprallen und eine Leistungsverschlechterung der Schließansprecheigenschaften hervorrufen. Somit verschlechtern sich die Genauigkeit bei der Feindosierung des Kraftstoffs und die Regeleigenschaften zum Zeitpunkt von Mehrfacheinspritzungen, woraus sich eine Verschlechterung der Kraftstoffeinspritzeigen­ schaften ergibt.Furthermore, the flow of the drained fuel becomes the Increase the internal pressure of the anchor chamber, which is comparatively low and cause strong pressure fluctuations. The valve element will rebound and deteriorate performance Cause closing response properties. So worsen the accuracy in the fine metering of the fuel and the control properties at the time of multiple injections, which shows a deterioration in fuel injection results.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, abgelassenen Kraftstoff daran zu hindern, daß er direkt auf die obere Endfläche des elektromagnetischen Ventils auftrifft, um die Schließansprech­ eigenschaften eines Ventilelements zu verbessern, das eine Verbin­ dung zwischen einer Regelkammer und dem Ablaßkanal öffnet und schließt, und ein Zurückprallen des Ventilelements zu verrin­ gern, um die Ventilschließansprecheigenschaften zur Verbesserung der Kraftstoffeinspritzeigenschaften zu verbessern.It is therefore an object of the invention to drain fuel to prevent it from directly hitting the top end surface of the electromagnetic valve hits the closing response to improve properties of a valve element that a verbin dung between a control chamber and the drain channel opens and closes, and to prevent a rebound of the valve element  like to improve the valve closing response improve fuel injection properties.

Erfindungsgemäß ist bei einem Kraftstoffeinspritzgerät mit einem gemeinsamen Strang, bei dem eine Ventilnadel zum Einspritzen von Hochdruckkraftstoff ansprechend auf einen Kraftstoffdruck in ei­ ner durch ein elektromagnetisches Ventil geregelten Regelkammer betrieben wird, ein Ablaßkanal vorgesehen, um den Kraftstoff in der Regelkammer nach außen unter Umgehung einer Ankerkammer lei­ tet, in der ein Anker des elektromagnetischen Ventils unterge­ bracht ist, so daß der Anker nicht durch Veränderungen des Kraftstoffdrucks in der Regelkammer beeinflußt ist.According to the invention in a fuel injection device with a common strand, in which a valve needle for injecting High pressure fuel in response to a fuel pressure in egg ner controlled by an electromagnetic valve control chamber is operated, a drain channel is provided to the fuel in the control chamber lei bypassing an anchor chamber tet in which an armature of the electromagnetic valve is housed is brought so that the anchor is not changed by the Fuel pressure in the control chamber is affected.

Vorzugsweise ist die Regelkammer mit der Ankerkammer durch einen Verbindungskanal verbunden, der einen Teil hat, dessen Quer­ schnittsströmungsfläche kleiner als der Ablaßkanal ist.Preferably, the control chamber with the anchor chamber is through a Connection channel connected, which has a part whose cross sectional flow area is smaller than the drain channel.

Vorzugsweise steht die Regelkammer mit dem Ablaßkanal über eine Auslaßöffnung in Verbindung, die einen größeren Durchmesser als den einer Einlaßöffnung hat, durch die Hochdruckkraftstoff in einem gemeinsamen Strang in die Regelkammer eingeführt wird.Preferably, the control chamber with the drain channel is above Outlet opening in connection, which has a larger diameter than which has an inlet opening through which high pressure fuel in a common strand is introduced into the control chamber.

Weiter vorzugsweise ist der Umgehungskanal radial außerhalb der Ankerkammer vorgesehen.More preferably, the bypass channel is radially outside of the Anchor chamber provided.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die ein Kraftstoffein­ spritzgerät gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbei­ spiel zeigt; Fig. 1 is a schematic view showing a Kraftstoffein sprayer according to a Ausführungsbei inventive game;

Fig. 2 ist eine Querschnittansicht, die eine Kraftstoffein­ spritzvorrichtung zeigt, die bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel verwendet wird; FIG. 2 is a cross-sectional view showing a fuel injection device used in the embodiment shown in FIG. 1;

Fig. 3 ist eine Querschnittansicht, die ein elektromagnetisches Ventil zeigt, das für die Kraftstoffeinspritzvorrichtung verwendet wird, die in Fig. 2 gezeigt ist; und FIG. 3 is a cross-sectional view showing an electromagnetic valve used for the fuel injection device shown in FIG. 2; and

Fig. 4 ist ein Zeitdiagramm, das Ansprecheigenschaften (a) und (b) der herkömmlichen Kraftstoffeinspritzvorrichtung und der Einspritzvorrichtung gemäß dem erfindungsgemäßen Ausfüh­ rungsbeispiel zeigt. Fig. 4 is a time chart showing response characteristics (a) and (b) of the conventional fuel injection device and the injection device according to the invention shows the exporting approximately, for example.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungs­ beispiele unter Bezugnahme auf die Beschreibung näher erläutert.The invention is described below with the aid of a preferred embodiment examples explained in more detail with reference to the description.

Bei einem Kraftstoffeinspritzgerät in Drucksammelbauweise (in Bauweise mit einem gemeinsamen Strang, "common-rail"-Bauweise) wird ein Kraftstoff in einem Kraftstofftank T einer Hochdruck­ pumpe P2 durch eine Niederdruckpumpe P1 zugeführt, um mit Druck auf einen höheren Druck beaufschlagt zu werden und einem gemein­ samen Strang (einer Hochdrucksammelleitung) R zugeführt zu wer­ den. Der gemeinsame Strang R hat einen Drucksensor S, der einen Kraftstoffdruck in dem gemeinsamen Strang R erfaßt. Ein Motorre­ gelcomputer ECU ist derart aufgebaut, daß durch Regelung der Hochdruckpumpe P2 der Kraftstoffdruck in dem gemeinsamen Strang R, der durch den Drucksensor S erfaßt wird, auf einem Druck ge­ halten wird, der auf der Grundlage von Motorbetriebsbedingungen, wie beispielsweise einem Gaspedalweg, einer Motordrehzahl und dergleichen, bestimmt wird.In the case of a fuel injection device in pressure accumulation design (in Construction with a common strand, "common rail" construction) becomes a fuel in a fuel tank T of a high pressure pump P2 fed by a low pressure pump P1 to with pressure to be pressurized and common seed strand (a high pressure manifold) R supplied to who the. The common line R has a pressure sensor S, the one Fuel pressure in the common line R is detected. A motorre Gelcomputer ECU is constructed such that by regulating the High pressure pump P2 the fuel pressure in the common line R, which is detected by the pressure sensor S, on a pressure ge will hold, based on engine operating conditions, such as an accelerator pedal stroke, an engine speed and the like.

Eine Vielzahl Kraftstoffeinspritzvorrichtungen I, die jede für jeden Zylinder eines Motors E vorgesehen sind, sind mit dem ge­ meinsamen Strang R verbunden, so daß ein Kraftstoffeinspritzvor­ gang durch den Motorregelcomputer ECU geregelt wird. Die Kraft­ stoffeinspritzvorrichtungen I sind mit dem Kraftstofftank T durch jeweilige Ablässe D verbunden, die Überschußkraftstoff von den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen I zu dem Kraftstofftank T zurückführen.A variety of fuel injectors I, each for each cylinder of an engine E are provided with the ge common strand R connected so that a fuel injection vor gear is regulated by the engine control computer ECU. The power fuel injectors I are with the fuel tank T connected by respective outlets D, the excess fuel from the fuel injectors I to the fuel tank T lead back.

Jede Kraftstoffeinspritzvorrichtung I hat, wie in Fig. 2 gezeigt ist, ein im allgemeinen zylindrisches Gehäuse 1 und einen Düsen­ körper 2, der fest durch eine Haltemutter 12 am Fußende des Ge­ häuses 1 über einen Abstandshalter 11 festgezogen ist. Ein Ven­ tilgehäuse B1 eines elektromagnetischen Ventils B zur Kraftstof­ feinspritzregelung ist am oberen Ende des Gehäuses 1 befestigt. Each fuel injector I, as shown in Fig. 2, has a generally cylindrical housing 1 and a nozzle body 2 , which is tightly tightened by a retaining nut 12 at the foot end of the housing 1 via a spacer 11 . A Ven valve housing B1 of an electromagnetic valve B for fine fuel injection control is attached to the upper end of the housing 1 .

Der Düsenkörper 2 ist ein zylindrischer Körper mit einem Kraft­ stoffeinspritzloch 21 an seinem Fußende und hält in sich gleit­ fähig eine Ventilnadel 3, um das Kraftstoffeinspritzloch 21 zu öffnen und zu schließen. Das obere Ende der Ventilnadel 3 ist über einen Federhalter 41 mit einem Betätigungskolben 4 verbun­ den, der in dem Gehäuse 1 untergebracht ist. Eine Düsenfeder 42 ist um den äußeren Umfang des Federhalters 41 angeordnet, um die Ventilnadel 3 nach unten zu drücken. Eine Regelkammer 5, in die Hochdruckkraftstoff eingeleitet wird, ist über dem Betätigungs­ kolben 4 ausgebildet, so daß der Betätigungskolben 4 und die Ventilnadel 3, die mit dem Betätigungskolben 4 einstückig ist, durch den Druck des Hochdruckkraftstoffs in der Regelkammer 5 bewegt werden, um damit das Kraftstoffeinspritzloch 21 am Fußen­ de des Düsenkörpers 2 zu schließen.The nozzle body 2 is a cylindrical body with a fuel injection hole 21 at its foot end and slidably holds a valve needle 3 to open and close the fuel injection hole 21 . The upper end of the valve needle 3 is connected via a spring holder 41 to an actuating piston 4 which is accommodated in the housing 1 . A nozzle spring 42 is arranged around the outer periphery of the spring holder 41 to push the valve needle 3 down. A control chamber 5, is introduced into the high-pressure fuel, is piston to the actuation 4 is formed so that the actuator piston 4 and the valve needle 3, which is integral with the actuating piston 4 can be moved by the pressure of the high pressure fuel in the control chamber 5 in order to close the fuel injection hole 21 at the foot of the nozzle body 2 .

Ein Kraftstoffreservoir 31 ist um einen äußeren Umfang der Ven­ tilnadel 3 innerhalb des Düsenkörpers 2 ausgebildet, so daß die Versorgung mit dem Hochdruckkraftstoff von dem gemeinsamen Strang R (Fig. 1) von einem Kraftstoffeinlaß 13, der an einer Seite des oberen Endes des Gehäuses ausgebildet ist, zu dem Kraftstoffreservoir 31 durch einen Filter 14 und einen Kraft­ stoffkanal 15 aufrechterhalten bleibt. Ein Öffnungs- und Schließvorgang der Ventilnadel 3 zur Durchführung einer Kraft­ stoppeinspritzung wird durch das elektromagnetische Ventil B ge­ regelt. Das elektromagnetische Ventil B hebt nämlich die Ventil­ nadel 3 nach oben, wenn es angeregt wird, um das Kraftstoffein­ spritzloch 21 zu öffnen, so daß der Hochdruckkraftstoff einge­ spritzt wird.A fuel reservoir 31 is formed around an outer periphery of Ven tilnadel 3 within the nozzle body 2 so that the supply of high pressure fuel from the common strand R ( Fig. 1) from a fuel inlet 13 which is formed on one side of the upper end of the housing is maintained to the fuel reservoir 31 through a filter 14 and a fuel channel 15 . An opening and closing process of the valve needle 3 to carry out a force stop injection is regulated by the electromagnetic valve B. The electromagnetic valve B namely lifts the valve needle 3 upwards when it is excited to open the fuel injection hole 21 so that the high-pressure fuel is injected.

Das elektromagnetische Ventil B hat, wie detailliert in Fig. 3 gezeigt ist, ein zylindrisches Gehäuse B1, das an der Öffnung am oberen Ende des Gehäuses 1 befestigt ist, und einen Ventilkörper 6, der fest in der unteren Hälfte des Gehäuses 31 gehalten ist. Der von dem Kraftstoffeinlaß 13 (Fig. 2) eingeleitete Hochdruck­ kraftstoff wird ebenso in das elektromagnetische Ventil B durch einen Kraftstoffkanal 16 eingeleitet und genauer gesagt in die Regelkammer 5 durch eine Einlaßöffnung 51, die als ein Einlaßka­ nal in dem Ventilkörper 6 vorgesehen ist. Eine Auslaßöffnung 52 als ein Auslaßkanal ist über der Regelkammer 5 vorgesehen, wobei deren Öffnung am oberen Ende normalerweise durch ein Ventilele­ ment 7 geschlossen ist.As shown in detail in FIG. 3, the electromagnetic valve B has a cylindrical housing B1 that is fixed to the opening at the upper end of the housing 1 , and a valve body 6 that is fixedly held in the lower half of the housing 31 . The high pressure fuel introduced from the fuel inlet 13 ( FIG. 2) is also introduced into the electromagnetic valve B through a fuel channel 16 and more specifically into the control chamber 5 through an inlet opening 51 which is provided as an inlet channel in the valve body 6 . An outlet opening 52 as an outlet channel is provided above the control chamber 5 , the opening of which is normally closed by a valve element 7 at the upper end.

Das Ventilelement 7 umfaßt eine Stange 71 die von der Fußend­ fläche eines Ankers 9 vorsteht, der unter einem Elektromagnet 8 angeordnet ist, und eine Kugel 72, die in einer kugeligen Ver­ tiefung gehalten ist, die an dem Fußende der Stange 71 ausgebil­ det ist. Die Kugel 72 ist in einem ringförmigen Sitz 73 aufge­ nommen, der so ausgebildet ist, daß der von dem Umfang der obe­ ren Endöffnung der Auslaßöffnung 52 vorsteht. Der Anker 9 ist in einer Ankerkammer 91 untergebracht und durch eine Ventilfeder 82 nach unten gedrückt, die durch einen Federhalter 81 gehalten ist. Ein Abstandshalter 92 ist um den äußeren Umfang des Ankers 9 so angeordnet, daß der Hub des Ventilelements 7 durch den Ab­ standshalter 92 eingestellt werden kann.The valve element 7 comprises a rod 71 which protrudes from the foot end surface of an armature 9 , which is arranged under an electromagnet 8 , and a ball 72 , which is held in a spherical recess, which is ausgebil det at the foot end of the rod 71 . The ball 72 is taken up in an annular seat 73 , which is designed such that it protrudes from the periphery of the upper end opening of the outlet opening 52 . The armature 9 is housed in an armature chamber 91 and pressed down by a valve spring 82 which is held by a spring holder 81 . A spacer 92 is arranged around the outer circumference of the armature 9 so that the stroke of the valve element 7 can be adjusted by the spacer 92 .

Eine Ablaßkammer 61 ist um den äußeren Umfang des Fußendes des Ventilelements 7 vorgesehen. Wenn der Elektromagnet 8 angeregt wird, um den Anker 9 nach oben anzuziehen verläßt die Kugel 72 den Sitz 73, so daß der Hochdruckkraftstoff von der Auslaßöff­ nung 52 in die Ablaßkammer 61 strömt. Die Auslaßöffnung 52 hat eine Querschnittsströmungsfläche, die größer als die der Einlaß­ öffnung 51 ist, um damit zu ermöglichen, daß der Kraftstoff in der Regelkammer 5 störungsfrei aus der Auslaßöffnung 52 in die ringförmige Ablaßkammer 61 strömt, die zu dem Ablaßkanal 62 führt.A drain chamber 61 is provided around the outer periphery of the foot end of the valve element 7 . When the electromagnet 8 is excited to attract the armature 9 upward, the ball 72 leaves the seat 73 so that the high pressure fuel flows from the outlet opening 52 into the drain chamber 61 . The outlet opening 52 has a cross-sectional flow area which is larger than that of the inlet opening 51 , so as to enable the fuel in the control chamber 5 to flow smoothly from the outlet opening 52 into the annular discharge chamber 61 , which leads to the outlet channel 62 .

In dem elektromagnetischen Ventil B, das über der Ablaßkammer 61 angeordnet ist, ist der ringförmige Ablaßkanal 62 entlang des Ventilkörpers 6 und der Innenumfangswand des Gehäuses B1 ausge­ bildet, wobei sein Fußende sich zur oberen Endfläche der Ablaß­ kammer 61 öffnet. Der Ablaßkanal 62 steht mit einem externen Ab­ laß D (Fig. 1) durch einen Verbindungskanal 63 in Verbindung, der an einem zylindrischen Element B2 ausgebildet ist, das vor­ gesehen ist, um die Öffnung am oberen Ende des Gehäuses B1 zu schließen. In the electromagnetic valve B, which is arranged above the drain chamber 61 , the annular drain channel 62 is formed along the valve body 6 and the inner peripheral wall of the housing B1, with its foot end opening to the upper end surface of the drain chamber 61 . The drain passage 62 communicates with an external drain D ( Fig. 1) through a communication passage 63 which is formed on a cylindrical member B2 which is provided to close the opening at the upper end of the case B1.

Die Ankerkammer 91 ist in Verbindung mit dem Ablaßkanal 62 durch einen Verbindungskanal 64, der eine Drossel 65 an seinem Fußende hat, das auf der Seite des Ablaßkanals 62 liegt. Somit ist es möglich, daß der Kraftstoff, der von der Ablaßkammer 61 aus­ strömt, teilweise in die Ankerkammer 91 durch die Drossel 65 und den Verbindungskanal 64 strömt. Der Durchmesser der Drossel 65 kann so klein sein, daß eine geringe Menge eines Kraft­ stoffstroms sichergestellt ist, die erforderlich ist, um eine Druckmitteldichtheit in der Ankerkammer 91 aufrechtzuerhalten. Beispielsweise kann der Durchmesser ungefähr 0,5 mm für den Fall sein, daß der Durchmesser des Ablaßkanals 62 2 bis 3 mm ist. So­ mit wird nur eine geringe Menge Kraftstoff in die Ankerkammer 91 eingeleitet, während der Einfluß des externen Drucks auf den in­ ternen Druck in der Ankerkammer 91 unterdrückt wird.The armature chamber 91 is in communication with the drain passage 62 through a connection passage 64 having a throttle 65 at its foot end which is on the drain passage 62 side. Thus, it is possible that the fuel flowing from the drain chamber 61 partially flows into the armature chamber 91 through the throttle 65 and the communication passage 64 . The diameter of the throttle 65 can be so small that a small amount of a fuel flow is ensured, which is required to maintain a fluid tightness in the armature chamber 91 . For example, the diameter may be approximately 0.5 mm in the event that the diameter of the drain channel 62 is 2-3 mm. Thus, only a small amount of fuel is introduced into the armature chamber 91 , while the influence of the external pressure on the internal pressure in the armature chamber 91 is suppressed.

Das Kraftstoffeinspritzgerät mit dem vorstehend genannten Aufbau arbeitet wie folgt.The fuel injector with the above structure works as follows.

Wenn der Elektromagnet 9 angeregt wird und dadurch der Anker nach oben gegen die Feder 82 angezogen wird, um die Kraftstoffe­ inspritzung auszuführen, bewegen sich die Stange 71 und die Ku­ gel 72 nach oben weg von dem Sitz 73. Der Kraftstoff innerhalb der Regelkammer 5 strömt aus der Auslaßöffnung 52 aus und wird extern von dem Verbindungskanal 63 durch die Ablaßkammer 61 und den Ablaßkanal 62 unter Umgehung der Ankerkammer 91, in der der Anker 9 untergebracht ist, ausgeleitet.When the electromagnet 9 is excited and thereby the armature is attracted upward against the spring 82 to carry out the fuel injection, the rod 71 and the ball 72 move upward away from the seat 73 . The fuel inside the control chamber 5 flows out of the outlet opening 52 and is discharged externally from the connection channel 63 through the drain chamber 61 and the drain channel 62 bypassing the armature chamber 91 in which the armature 9 is accommodated.

Wenn der Druck in der Regelkammer 5 abfällt und die Kraft ab­ sinkt, die den Betätigungskolben 4 nach unten drückt, übersteigt der Hochdruckkraftstoff, der einen Druck auf das Druckaufnahme­ teil der Ventilnadel 3 in der Richtung ausübt, um dieselbe nach oben zu bewegen oder anzuheben, die nach unten zeigende Druck­ kraft. Die Ventilnadel 3 bewegt sich somit nach oben, um dem Kraftstoff von dem Kraftstoffeinspritzloch 21 einzuspritzen. Wenn der Elektromagnet 8 nach dem Einspritzen einer erforderli­ chen Menge eines Kraftstoffs für eine Zeitspanne entregt wird, wird der Anker 9, der durch den Elektromagnet 8 angezogen worden ist, durch die Ventilfeder 82 nach unten gestoßen, um ein Auf­ sitzen der Kugel 72 des Ventilelements 7 auf dem Sitz 73 wieder hervorzurufen, wodurch die Verbindung zwischen der Ablaßkammer 61 und der Auslaßöffnung 52 der Regelkammer 5 unterbrochen wird.When the pressure in the control chamber 5 drops and the force decreases, which pushes the actuating piston 4 downward, the high-pressure fuel, which exerts pressure on the pressure-absorbing part of the valve needle 3 in the direction to move the same or to raise it, exceeds. the downward pressure force. The valve needle 3 thus moves up to inject the fuel from the fuel injection hole 21 . When the solenoid 8 is de-energized for a period of time after injecting a required amount of fuel, the armature 9 which has been attracted by the solenoid 8 is pushed down by the valve spring 82 to seat the ball 72 of the valve element 7 on the seat 73 again, whereby the connection between the drain chamber 61 and the outlet opening 52 of the control chamber 5 is interrupted.

Unter anschließendem Einleiten des Hochdruckkraftstoffs von der Einlaßöffnung 51 steigt der Druck in der Regelkammer 5 an und der Betätigungskolben 4 wird ansprechend darauf nach unten ge­ drückt. Dann schließt die Ventilnadel 3 das Kraftstoffeinspritz­ loch 52 wieder, um die Kraftstoffeinspritzung anzuhalten.Subsequent introduction of the high pressure fuel from the inlet opening 51 , the pressure in the control chamber 5 increases and the actuating piston 4 is pressed down in response thereto. Then the valve needle 3 closes the fuel injection hole 52 again to stop the fuel injection.

Wie vorstehend beschrieben ist, ist bei dem vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiel der Ablaßkanal 62 radial außerhalb der Ankerkammer 91 angeordnet, wobei die Ankerkammer 91 mit dem Ablaßkanal 62 durch den Verbindungskanal 64 verbunden ist, der die Drossel 65 hat. Somit begrenzt die Drossel 65 den aus der Auslaßkammer 61 ausströmenden Kraftstoff dazu, direkt in die Ankerkammer 91 ein­ zuströmen und auf den Anker 9 direkt aufzutreffen. Wenn eine An­ regung des Elektromagnets 8 unterbrochen wird, wird folglich der Anker 9 daran gehindert, durch die Strömung des abgelassenen Kraftstoffs beeinflußt zu werden, wodurch ein beständiger Be­ trieb sichergestellt ist und die Ventilschließansprecheigen­ schaften des Ventilelements 7 verbessert sind.As described above, in the present embodiment, the drain passage 62 is disposed radially outside the armature chamber 91 , the armature chamber 91 being connected to the drain passage 62 through the communication passage 64 having the throttle 65 . Thus, the throttle 65 limits the fuel flowing out of the outlet chamber 61 to flow directly into the armature chamber 91 and to strike the armature 9 directly. When an excitation of the electromagnet 8 is interrupted, the armature 9 is consequently prevented from being influenced by the flow of the discharged fuel, thereby ensuring constant operation and the valve closing response properties of the valve element 7 are improved.

Angenommen, daß das Innere der Ankerkammer 91 nicht in druckmit­ teldichter Bauweise ist, kann ein starkes Zurückprallen zum Zeitpunkt einer Betätigung des Ventilelements 7 auftreten. Da die Ankerkammer 91 und der Ablaßkanal 62 miteinander durch den Verbindungskanal 62 mit der Drossel 65 bei dem vorliegenden Aus­ führungsbeispiel in Verbindung stehen, kann jedoch ein Teil des durch den Ablaßkanal 62 strömenden Kraftstoffs in die Ankerkam­ mer 91 geleitet werden. Zu diesem Zeitpunkt wird Luft innerhalb der Ankerkammer 91 nach oben in den Verbindungskanal 63 durch einen kleinen Spalt ausgelassen, der zwischen dem Federhalter 81 und dem Elektromagnet 8 ausgebildet ist, die über der Ankerkam­ mer 91 angeordnet sind. Anstelle des Spalts zwischen dem Feder­ halter 81 und dem Elektromagnet 8 kann die Luft dadurch ausge­ lassen werden, daß ein Auslaßkanal vorgesehen wird, der den obe­ ren Teil der Auslaßkammer 91 und den Verbindungskanal 63 in Ver­ bindung setzt, wobei eine Drossel in dem Auslaßkanal vorgesehen wird.Assuming that the interior of the armature chamber 91 is not of a pressure-tight design, a strong rebound may occur at the time of actuation of the valve element 7 . Since the armature chamber 91 and the bleed passage 62 guide for each other through the communication passage 62 with the throttle 65 in the present From associated, however, a part can of flowing through the bleed passage 62 fuel are directed into the Ankerkam mer 91st At this time, air inside the armature chamber 91 is discharged upward into the connecting passage 63 through a small gap formed between the spring holder 81 and the electromagnet 8 , which are arranged above the armature chamber 91 . Instead of the gap between the spring holder 81 and the electromagnet 8 , the air can be let out by the fact that an outlet channel is provided which connects the upper part of the outlet chamber 91 and the connecting channel 63 in connection with a throttle provided in the outlet channel becomes.

Gemäß dem herkömmlichen Kraftstoffeinspritzgerät, bei dem abge­ lassener Kraftstoff, der von einer Regelkammer ausgeleitet wird, direkt in eine Ankerkammer strömt, verändert sich ein Ventilhub eines Ventilelements, das die Verbindung zwischen dem Auslaß der Regelkammer und einem Ablaßkanal öffnet und schließt, so wie bei (a) der Fig. 4 gezeigt ist. Wie aus dieser Betriebseigenschaft zu verstehen ist, verlangsamt sich die Ansprechgeschwindigkeit beim Ventilschließen (fallender Gradient in dem Zeitdiagramm), weil der Kraftstoff direkt auf einen Anker zum Zeitpunkt des Schließvorgangs des Ventilelements auftrifft und zu einem großen Widerstand gegen die Ventilschließrichtung des Ventilelements wird. Es ist weiter aus dem Zeitdiagramm zu verstehen, daß auf­ grund einer großen Druckschwankung, die in der Ankerkammer auf­ tritt und ein Vibrieren des Ankers hervorruft, das Ventilelement zurückprallt, nachdem das Ventilelement aufsitzt. Dies wird her­ vorgerufen, weil, wenn die Menge des abgelassenen Kraftstoffs, der von dem Sitzteil ausströmt, sich in Übereinstimmung mit der Vibration des Ankers verändert, die Zeitspanne eines Einspritz­ regelpulses sich verändert, um die Veränderungen in den sich er­ gebenden Veränderungen des Drucks des Kraftstoffs in dem gemein­ samen Strang zu kompensieren. Mit einer Veränderung der Stärke des Rückpralls von Zeit zu Zeit verschlechtert sich eine Eigen­ schaft T (Einspritzregelpulszeitdauer) - Q (Kraftstoffeinspritzmenge), woraus eine schlechte Kraftstoffdo­ sierungsleistung folgt.According to the conventional fuel injection device in which discharged fuel discharged from a control chamber flows directly into an armature chamber, a valve lift of a valve element that opens and closes the connection between the outlet of the control chamber and an exhaust passage changes, as in ( a) of Fig. 4 is shown. As can be understood from this operating characteristic, the response speed when the valve closes (falling gradient in the time diagram) slows down because the fuel strikes an armature directly at the time the valve element closes and becomes a large resistance to the valve closing direction of the valve element. It is further understood from the timing diagram that due to a large pressure fluctuation that occurs in the armature chamber and causes the armature to vibrate, the valve element rebounds after the valve element is seated. This is called forth because when the amount of the fuel discharged from the seat part changes in accordance with the vibration of the armature, the period of an injection control pulse changes to reflect the changes in the resulting changes in the pressure of the To compensate for fuel in the common strand. With a change in the strength of the rebound from time to time, a property T (injection control pulse period) - Q (fuel injection amount) deteriorates, resulting in poor fuel metering performance.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verändert sich der Ventilhub des Ventilelements 7, wie bei (b) der Fig. 4 gezeigt ist, für denselben Einspritzregelpuls. Wie aus dieser Betriebs­ eigenschaft zu verstehen ist, ist die Ansprechgeschwindigkeit beim Ventilschließen (fallender Gradient in dem Zeitdiagramm) so verbessert, daß sie schneller ist, weil der abgelassene Kraft­ stoff nicht direkt auf den Anker zum Zeitpunkt des Schließvor­ gangs des Ventilelements 7 auftrifft. Ferner ist aus dem Zeit­ diagramm zu verstehen, daß aufgrund der Verbindung der Ankerkam­ mer 91 mit dem Ablaßkanal 62 durch die Drossel 65 der Druck in der Ankerkammer 91 weniger durch die externen Veränderungen be­ einflußt ist. Somit ist eine Druckschwankung auf ein Minimum re­ duziert und das Rückprallen auf ein Minimum begrenzt.According to the present exemplary embodiment, the valve lift of the valve element 7 changes , as shown at (b) in FIG. 4, for the same injection control pulse. As can be understood from this operating property, the response speed when the valve closes (falling gradient in the time diagram) is improved so that it is faster because the discharged fuel does not directly hit the armature at the time of the closing operation of the valve element 7 . Furthermore, it is understood from the time diagram that due to the connection of the anchor chamber 91 with the drain channel 62 through the throttle 65, the pressure in the anchor chamber 91 is less influenced by the external changes. Pressure fluctuations are thus reduced to a minimum and rebound is limited to a minimum.

Obwohl die Ankerkammer 91 und der Ablaßkanal 62 durch den Ver­ bindungskanal 94 und die Drossel 65 bei dem vorstehenden Ausfüh­ rungsbeispiel in Verbindung stehen, können diese alternativ dazu durch einen Kanal in Verbindung stehen, der einen konstanten Durchmesser hat, der kleiner als der des Ablaßkanals 62 ist. Des weiteren kann eine Drossel 65 auf halbem Weg in dem Verbindungs­ kanal 94 vorgesehen sein. Derselbe Vorteil wie bei dem vorste­ henden Ausführungsbeispiel kann nämlich vorgesehen werden, so­ lange zumindest ein Teil des Kanals, der mit der Ankerkammer 91 in Verbindung steht, einen kleineren Durchmesser als den des Ab­ laßkanals 62 hat.Although the armature chamber 91 and the drain passage 62 are connected through the connecting passage 94 and the throttle 65 in the above embodiment, they may alternatively be connected through a passage having a constant diameter smaller than that of the drain passage 62 is. Furthermore, a throttle 65 can be provided halfway in the connecting channel 94 . The same advantage as in the vorste existing embodiment can namely be provided as long as at least part of the channel, which is in communication with the armature chamber 91 , has a smaller diameter than that of the laßkanals 62 .

Wie vorstehend beschrieben ist, können erfindungsgemäß die Ventilschließansprecheigenschaften des elektromagnetischen Ventils B zur Kraftstoffeinspritzregelung verbessert werden, woraus die Verbesserung bei der Kraftstoffdosierungsleistung und eine hoch­ genaue Kraftstoffeinspritzregelung folgt.As described above, the Valve closing response properties of the electromagnetic valve B for fuel injection control can be improved, resulting in the Improvement in fuel metering performance and a high exact fuel injection control follows.

Bei einem Kraftstoffeinspritzgerät mit einem gemeinsamen Strang, bei dem eine Ventilnadel 3 zum Einspritzen von Hochdruckkraft­ stoff ansprechend auf einen Kraftstoffdruck in einer Regelkammer 5 durch ein elektromagnetisches Ventil B geregelt betrieben wird, ist ein Ablaßkanal 61, 62, 63 vorgesehen, um den Kraft­ stoff in der Regelkammer 5 nach außen unter Umgehung einer An­ kerkammer 91 zu leiten, in der ein Anker 9 des elektromagneti­ schen Ventils B untergebracht ist, so daß der Anker 9 nicht durch Veränderungen des Kraftstoffdrucks in der Regelkammer 5 beeinflußt wird. Der Ablaßkanal 62 ist radial außerhalb der An­ kerkammer 91 vorgesehen. Die Regelkammer 5 ist mit der Ankerkam­ mer 91 durch einen Verbindungskanal 64 verbunden, der eine Dros­ sel 65 hat, die eine kleinere Querschnittsströmungsfläche als die des Ablaßkanals 61, 62, 63 hat.In a fuel injector with a common strand, in which a valve needle 3 for injecting high-pressure fuel is operated in response to a fuel pressure in a control chamber 5 regulated by an electromagnetic valve B, a drain channel 61 , 62 , 63 is provided to the fuel in the control chamber 5 to the outside bypassing a chamber 91 to conduct, in which an armature 9 of the electromagnetic valve's B is accommodated, so that the armature 9 is not influenced by changes in the fuel pressure in the control chamber 5 . The drain channel 62 is provided radially outside of the chamber 91 to. The control chamber 5 is connected to the armature chamber 91 through a connecting channel 64 , which has a Dros sel 65 , which has a smaller cross-sectional flow area than that of the drain channel 61 , 62 , 63 .

Claims (6)

1. Kraftstoffeinspritzgerät mit einem gemeinsamen Strang mit folgendem:
einer Ventilnadel (3), die gleitfähig in einem hohlen Gehäuse (1) angeordnet ist, das ein Kraftstoffeinspritzloch (21) an seinem Fußende hat, um das Kraftstoffeinspritzloch (21) zu öffnen und zu schließen;
einem Betätigungskolben (4), der gleitfähig mit der Ventilnadel (3) in dem hohlen Gehäuse (1) angeordnet ist;
einer Regelkammer (5), die dazu ausgebildet ist, einer oberen Endfläche des Betätigungskolbens (4) gegenüberzuliegen und die Ventilnadel (3) in einer Ventilschließrichtung durch den Druck eines Hochdruckkraftstoffes zu drücken, der darin ein­ gefüllt ist;
einem Einlaßkanal (16, 51) zum Einleiten des Hochdruckkraft­ stoffs in die Regelkammer (5);
einem Auslaßkanal (52), der mit einem Ablaßkanal (61, 62, 63) in Verbindung steht, der den Hochdruckkraftstoff nach außen leitet;
einem Elektromagnet (8), der über der oberen Endfläche des Ge­ häuses (1) untergebracht ist;
einem Anker (9), der dazu angeordnet ist, dem Elektromagnet (8) gegenüberzuliegen, so daß er durch den Elektromagnet (8) an­ gezogen wird; und
einem Ventilelement (7), das einstückig mit dem Anker (9) vorge­ sehen ist, um eine Verbindung zwischen dem Ablaßkanal (61, 62, 63) und dem Auslaßkanal (52) zu ermöglichen, um den Druck in der Regelkammer (5) abzusenken, wenn der Elektromag­ net (8) angeregt ist,
wobei der Ablaßkanal (61, 62, 63) dazu vorgesehen ist, eine An­ kerkammer (91) zu umgehen, in der der Anker (9) unterge­ bracht ist.1. Fuel injector with a common branch with the following:
a valve needle ( 3 ) slidably disposed in a hollow housing ( 1 ) having a fuel injection hole ( 21 ) at its foot end to open and close the fuel injection hole ( 21 );
an actuating piston ( 4 ) slidably disposed with the valve needle ( 3 ) in the hollow housing ( 1 );
a control chamber ( 5 ) configured to face an upper end face of the operating piston ( 4 ) and to press the valve needle ( 3 ) in a valve closing direction by the pressure of a high pressure fuel filled therein;
an inlet channel ( 16 , 51 ) for introducing the high pressure fuel into the control chamber ( 5 );
an exhaust passage ( 52 ) communicating with an exhaust passage ( 61 , 62 , 63 ) that directs the high pressure fuel to the outside;
an electromagnet ( 8 ) housed above the upper end surface of the housing ( 1 );
an armature ( 9 ) which is arranged to face the electromagnet ( 8 ) so that it is pulled by the electromagnet ( 8 ); and
a valve element ( 7 ), which is provided in one piece with the armature ( 9 ) in order to enable a connection between the drain channel ( 61 , 62 , 63 ) and the outlet channel ( 52 ) in order to lower the pressure in the control chamber ( 5 ) when the electromagnet ( 8 ) is excited,
wherein the drain channel ( 61 , 62 , 63 ) is provided to bypass a chamber ( 91 ) in which the armature ( 9 ) is housed. 2. Kraftstoffeinspritzgerät mit einem gemeinsamen Strang nach Anspruch 1, wobei ein Verbindungskanal (64, 65) vorgesehen ist, um die An­ kerkammer (91) und den Ablaßkanal (61, 62, 63) in Verbindung zu setzen, wobei der Verbindungskanal (64, 65) eine Drossel (65) hat, die einen kleineren Durchmesser als den des Ablaßkanals (61, 62, 63) hat, um eine Kraftstoffströmung von der Ablaßkammer (61, 62, 63) in die Ankerkammer (91) zu begrenzen.2. A fuel injection device with a common branch according to claim 1, wherein a connecting channel ( 64 , 65 ) is provided to connect to the chamber ( 91 ) and the drain channel ( 61 , 62 , 63 ), the connecting channel ( 64 , 65 ) has a throttle ( 65 ) which is smaller in diameter than that of the drain passage ( 61 , 62 , 63 ) to limit fuel flow from the drain chamber ( 61 , 62 , 63 ) into the armature chamber ( 91 ). 3. Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem gemeinsamen Strang nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Auslaßkanal (52) eine Querschnittsströmungsfläche hat, die größer als die des Einlaßkanals (51) ist.3. A common rail fuel injector according to claim 1 or 2, wherein the exhaust port ( 52 ) has a cross-sectional flow area that is larger than that of the intake port ( 51 ). 4. Kraftstoffeinspritzgerät mit einem gemeinsamen Strang 5 nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Regelkammer (5) an der oberen Endfläche des Gehäuses (1) offen ist.4. A fuel injector with a common branch 5 according to one of claims 1 to 3, wherein the control chamber ( 5 ) on the upper end surface of the housing ( 1 ) is open. 5. Kraftstoffeinspritzgerät mit einem gemeinsamen Strang nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Ablaßkanal (61, 62, 63) radial außerhalb der Ankerkam­ mer (91) angeordnet ist, in der der Anker (9) untergebracht ist.5. A fuel injector with a common strand according to one of claims 1 to 4, wherein the drain channel ( 61 , 62 , 63 ) is arranged radially outside of the armature chamber ( 91 ) in which the armature ( 9 ) is housed. 6. Kraftstoffeinspritzgerät mit einem gemeinsamen Strang nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Ankerkammer (91) über der Regelkammer (5) angeordnet ist.6. A fuel injector with a common branch according to one of claims 1 to 5, wherein the armature chamber ( 91 ) is arranged above the control chamber ( 5 ).