【０００１】
従来技術
本発明は、請求項１の上位概念部に記載した形式の燃料噴射装置に関する。ドイツ連邦共和国特許公開第１９７３９９０５号明細書により公知のこのような燃料噴射装置は、外方に向かって弁体の孔から出現する弁部材を備えた噴射弁を有している。弁部材には、軸方向で互いに上下に位置する２列の噴射孔が設けられており、２列の噴射孔は、弁部材の、外方に向けられた開放ストローク時において、順次に開放制御可能である。噴射弁は、弁部材の開放ストロークを制限する二段階の液圧式のストロークストッパを有しており、該ストロークストッパは、閉鎖制御可能な放圧部もしくはリリーフ部を有する液圧式の緩衝室として形成されている。開放ストローク運動時において、緩衝室内の燃料は、弁部材に設けられた２つの研削部（Ａｎｓｃｈｌｉｆｆ）により、かつ該研削部にそれぞれ対応配置されたリリーフ管路を介して、低圧室に圧送される。この場合、第１の研削部のシールエッジ（Ｄｉｃｈｔｋａｎｔｅ）は、第２の研削部のシールエッジよりも燃焼室寄りに形成されているので、第１の研削部のシールエッジは、第１の噴射開口列が弁部材の孔から出現すると直ぐに、孔内に潜り込む。以降のストローク開放期間において、緩衝室内の燃料は、専ら第２の研削部およびそのリリーフ管路を介して導かれる。第２の研削部のリリーフ管路には、液圧式に制御されるリリーフ弁が配置されている。緩衝室内を支配している圧力が、リリーフ弁の弁部材に作用している閉鎖ばねの閉鎖力を超過して初めて、このリリーフ弁は開弁する。閉鎖ばねは、軸方向に摺動可能なピストンの一端面に支持されており、このピストンの、反対側の他端面は液圧式の作業室を画定している。作業室が制御管路を介して、液圧システムからの、圧力下にある液圧媒体により負荷されることにより、ピストンと、ひいては閉鎖ばねの閉鎖力が、内燃機関の運転特性マップに関連して調節される。それにより、弁部材を開放ストローク運動時に孔からどの程度出現させるか、さらにただ一つの噴射開口列を開放するのかそれとも両方の噴射開口列を開放するのかが、制御圧を介して制御される。
【０００２】
発明の利点
これに対して、請求項１に記載した特徴を有する、内燃機関のための本発明による燃料噴射装置が有する利点は、ストローク制御弁の液圧式の操作を低圧で、かつ唯一の別の制御弁を利用して行えて、この別の制御弁が、アクチュエータを介して切換可能であって、ストローク制御弁に通じる制御管路の圧力に影響を及ぼすことができることにある。制御値（Ｓｔｅｕｅｒｇｒｏｓｓｅ）として低圧を使用していることは大きな利点を有しており、これは、システム全体のリリーフ制御損失を減じるか、もしくはシステム効率を改善させる。この低圧が、噴射弁の燃料調量を制御する調量弁のリリーフ制御量から取り出されると、全体効率のさらなる改善が生じる。
【０００３】
全体の所要制御量は、噴射弁のリリーフ制御（放圧）によりカバーされることが可能である。このことは、エネルギー学的な観点から、ストローク制御弁を操作するためにプレフィード圧力レベル（Ｖｏｒｆｏｅｒｄｅｒｄｒｕｃｋｎｉｖｅａｕ）を使用するよりも、はるかに有利である。圧力制御される別個のプレフィードポンプ（Ｖｏｒｆｏｅｒｄｅｒｐｕｍｐｅ）を省略することが可能である。
【０００４】
本発明の対象の別の利点および有利な構成は、実施例の説明、図面および請求の範囲から見て取れる。
【０００５】
以下に図面を参照しながら本発明の実施例について詳説する。
【０００６】
実施例の説明
図１において全体を符号１で示した、内燃機関のための燃料噴射装置の第１の実施例は、燃料高圧ポンプ２を有しており、燃料高圧ポンプ２は、吸入側で燃料タンク３に、そして吐出側で高圧蓄圧器（コモンレール）４に接続されている。この高圧蓄圧器４から、高圧下にある燃料が供給管路５を介して、燃料供給される内燃機関の燃焼室内に突出していて圧力制御される個々の噴射弁（インジェクタ）６に圧送される。ただし図１には、これらの噴射弁６のうちの１つが示されているに過ぎない。噴射過程を制御するために各噴射弁６には、それぞれ１つの、電気的に操作可能な調量弁７が、例えば３ポート２位置切替弁の形式で対応配置されている。高圧蓄圧器４内の圧力は、２ポート２位置切換ソレノイド弁８により制御され、この２ポート２位置切換ソレノイド弁８を介して、高圧蓄圧器４は燃料タンク３に、すなわち漏れ油側に接続可能である。
【０００７】
Ａ型ノズルもしくは外部開放型ノズル（Ａ−Ｄｕｅｓｅ）として構成された噴射弁６は、閉鎖ばね９の作用に抗して外方に向かって弁ハウジングのガイド孔１０から出現するピストン状の弁部材１１を有している。弁部材１１には、軸方向で互いに上下に位置する２列の噴射孔１２，１３が設けられており、２列の噴射孔１２，１３は、弁部材１１の、外方に向かう開放ストローク時に、順次に開放制御可能である。弁部材１１内の長手方向通路１４を介して、噴射孔１２，１３はリング状の圧力室１５に接続されており、圧力室１５に、噴射弁６内の供給管路５が開口している。圧力室１５の領域に弁部材１１は受圧肩部１６を有しており、受圧肩部１６に、供給管路５を介して供給された燃料が、弁部材１１の開放方向で、つまり外方に向かって作用する。弁部材１１はシャフト１７の一方の端部に設けられており、シャフト１７はその他方の端部にばね受１８を支持しており、ばね受１８には、他方の端部で弁ハウジングに支持されている閉鎖ばね９が作用している。弁部材１１により開放時に行われるストロークは、液圧式のストロークストッパ（Ｈｕｂａｎｓｃｈｌａｇ）１９により制御される。加えてシャフト１７に設けられたピストン２０はその一方の端面で、軸方向で相対してずらされた２つのリリーフ通路２２，２３を備えた緩衝室２１を画定しており、これらのリリーフ通路２２，２３は、弁部材１１の開放ストローク時に順次に閉鎖される。緩衝室２１は、第１のリリーフ通路２２を介して燃料タンク３に、すなわち漏れ油側に接続されており、かつ第２のリリーフ通路２３を介して、液圧的に制御可能であってばね負荷されたストローク制御弁（３ポート２位置切替弁）２４に接続されている。ストローク制御弁２４は、その制御管路２５内を支配している圧力に関連して、緩衝室２１を、燃料タンク３に、すなわち漏れ油側に接続するか、または蓄圧器２６に接続する。ストローク制御弁２４の制御管路２５は、３ポート２位置切替制御弁２７を介して、蓄圧器２６か、または燃料タンク３、すなわち漏れ油側のどちらか一方に接続可能である。制御弁２７は、全ての噴射弁６のストローク制御弁２４を同時に切り換えるために、アクチュエータを介して操作されることが可能である。蓄圧器２６は、調量弁７と、これらの間に設けられていてばね負荷された定圧弁もしくは圧力制御弁（例えば６０バールに調節される）２８とを介して、圧力室１５からの燃料により充填される。さらに、蓄圧器２６は、ばね負荷された別の定圧弁もしくは圧力制御弁（例えば１０バールに調節される）２９を介して、燃料タンク３、すなわち漏れ油側に接続されている。圧力制御弁２８により、調量弁７の漏れ油戻し通路内には６０バールの基準圧が生ぜしめられ、次いで圧力制御弁２９により、蓄圧器２６内には１０バールという低圧の第２の圧力レベルが生ぜしめられる。この第２の圧力レベルは、ストローク制御弁２４の低圧制御のために使用される。すべての所要制御量は、噴射弁６のリリーフ制御（放圧）によりカバーされ得る。
【０００８】
燃料噴射、つまり弁部材１１の開放ストロークは、調量弁７の通電により開始される。
【０００９】
３ポート２位置切替制御弁２７の非通電時には、制御管路２５内に、蓄圧器２６の制御圧が支配しているので、ストローク制御弁２４は、この制御圧によりばね力に抗して切り換えられ、そして図１に示されているように、緩衝室２１を燃料タンク３に接続する。そして、弁部材１１の開放時に、ピストン２０により緩衝室２１から押し出された燃料は、第２のリリーフ通路２３を介して流出するので、ストローク制限は実施されない。ピストン２０がそのストローク運動時に第２のリリーフ通路２３を、ピストン２０の制御エッジ３０により閉鎖して初めて、緩衝室２１内に存在する燃料がピストン２０により圧縮され、そしてこれにより弁部材１１の開放ストロークが液圧的に制限される。弁部材１１の、１００％の最大ストローク時に、両方の噴射孔列１２，１３が開放される。
【００１０】
これに対して、３ポート２位置切替制御弁２７の開弁時、つまり通電時には、制御管路２５は燃料タンク３に接続され、ひいては放圧されるので、この場合は、ストローク制御弁２４は緩衝室２１を蓄圧器２６に接続する。蓄圧器２６は、精緻なストロークストッパを保証するために、非常に小さな容積を有しているが、弁部材１１を振動させないのに十分な大きさである。弁部材１１の開放時にピストン２０が、その制御エッジ３０により第１のリリーフ通路２２を閉鎖すると、緩衝室２１内に存在する燃料は、ピストン２０により圧縮される。これにより、弁部材１１の開放ストロークは液圧的に、例えば５０％の部分ストロークに制限され、この際には、下側の噴射孔１２のみが、噴射のために開放される。
【００１１】
図２に示した燃料噴射装置３１では、ストローク制御弁２４の制御管路２５は、２ポート２位置切換制御弁３２を介して燃料タンク３に接続可能であり、かつ絞り３３を介して蓄圧器２６に接続されている。
【００１２】
２ポート２位置切換制御弁３２の閉弁時、つまり非通電時には、制御管路２５内に蓄圧器２６の制御圧が支配するので、ストローク制御弁２４はばね力に抗して、図２に示されているように切り換えられる。これに対して、２ポート２位置切換切換弁３２の開弁時、つまり通電時には、絶えず燃料が、蓄圧器２６から絞り３３を介して燃料タンク３に圧送されるので、制御管路２５は放圧され、かつストローク制御弁２４はばね力により、その別の位置に切り換えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
燃料噴射装置の第１の実施例の概略的な全体図である。
【図２】
燃料噴射装置の第２の実施例の、図１に相当する図である。[0001]
The invention relates to a fuel injection device of the type described in the preamble of claim 1. Such a fuel injection device known from DE 197 39 905 A1 has an injection valve with a valve member which emerges outwardly from a bore in a valve body. The valve member is provided with two rows of injection holes located vertically above and below each other in the axial direction, and the two rows of injection holes are sequentially controlled to open during an outwardly directed opening stroke of the valve member. It is possible. The injection valve has a two-stage hydraulic stroke stopper that limits the opening stroke of the valve member, which stroke stopper is formed as a hydraulic buffer chamber with a pressure-controllable relief or relief part that can be closed. Have been. During the opening stroke movement, the fuel in the buffer chamber is pumped to the low-pressure chamber by two grinding portions (Anschliff) provided on the valve member and via relief lines respectively corresponding to the grinding portions. . In this case, since the seal edge (Dichtkante) of the first grinding portion is formed closer to the combustion chamber than the seal edge of the second grinding portion, the seal edge of the first grinding portion is formed by the first injection. As soon as the row of openings emerges from the hole in the valve member, it dives into the hole. During the subsequent stroke opening period, the fuel in the buffer chamber is guided exclusively through the second grinding section and its relief line. A relief valve that is hydraulically controlled is arranged in the relief line of the second grinding unit. Only when the pressure prevailing in the damping chamber exceeds the closing force of the closing spring acting on the valve member of the relief valve, the relief valve opens. The closing spring is supported on one end of an axially slidable piston, the other end of the piston defining a hydraulic working chamber. When the working chamber is loaded via the control line with the hydraulic medium under pressure from the hydraulic system, the closing force of the piston and thus the closing spring is related to the operating characteristic map of the internal combustion engine. Adjusted. The degree to which the valve member emerges from the bore during the opening stroke movement, and whether only one or both injection openings are opened, is controlled via the control pressure.
[0002]
Advantages of the invention In contrast, the advantages of the fuel injection device according to the invention for an internal combustion engine, having the features described in claim 1, have the advantage that the hydraulic operation of the stroke control valve can be performed at low pressure and only separately. The other control valve is switchable via an actuator and can influence the pressure in the control line leading to the stroke control valve. The use of low pressure as the control value (Steuergross) has a great advantage, which reduces the relief control loss of the whole system or improves the system efficiency. When this low pressure is derived from the relief control of the metering valve, which controls the fuel metering of the injector, a further improvement in the overall efficiency results.
[0003]
The entire required control quantity can be covered by the relief control (pressure release) of the injection valve. This is far more energetically advantageous than using a pre-feed pressure level to operate the stroke control valve. It is possible to omit a separate pressure-controlled pre-feed pump (Vororder pump).
[0004]
Further advantages and advantageous configurations of the subject of the invention can be taken from the description of the embodiments, the drawings and the claims.
[0005]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0006]
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of a fuel injection device for an internal combustion engine, generally designated by the reference numeral 1 in FIG. 1, has a high-pressure fuel pump 2, which is connected to the suction side. It is connected to a fuel tank 3 and on the discharge side to a high-pressure accumulator (common rail) 4. From the high-pressure accumulator 4, fuel under high pressure is pumped via a supply line 5 to individual pressure-controlled injection valves (injectors) 6 that protrude into the combustion chamber of the internal combustion engine to be supplied with fuel. . However, only one of these injectors 6 is shown in FIG. To control the injection process, each injection valve 6 is associated with a respective electrically operable metering valve 7, for example in the form of a three-port two-position switching valve. The pressure in the high-pressure accumulator 4 is controlled by a two-port two-position switching solenoid valve 8, through which the high-pressure accumulator 4 is connected to the fuel tank 3, that is, to the leak oil side. It is possible.
[0007]
An injection valve 6 configured as an A-type nozzle or an externally open nozzle (A-Duese) has a piston-like valve member which emerges outwardly from a guide hole 10 of a valve housing against the action of a closing spring 9. 11 is provided. The valve member 11 is provided with two rows of injection holes 12 and 13 located vertically above and below each other in the axial direction. The two rows of injection holes 12 and 13 are used when the valve member 11 is opened outwardly. , And can be sequentially opened. The injection holes 12 and 13 are connected to a ring-shaped pressure chamber 15 via a longitudinal passage 14 in the valve member 11, and the supply pipe 5 in the injection valve 6 is opened in the pressure chamber 15. . In the region of the pressure chamber 15, the valve member 11 has a pressure-receiving shoulder 16, on which fuel supplied via the supply line 5 is supplied in the opening direction of the valve member 11, ie Acts toward. The valve member 11 is provided at one end of a shaft 17, and the shaft 17 supports a spring support 18 at the other end, and the spring support 18 supports the valve housing at the other end. The closing spring 9 is acting. The stroke performed when the valve member 11 is opened is controlled by a hydraulic stroke stopper (Hubanschlag) 19. In addition, the piston 20 provided on the shaft 17 defines, on one end face thereof, a buffer chamber 21 having two relief passages 22, 23 which are axially offset relative to each other. , 23 are sequentially closed during the opening stroke of the valve member 11. The buffer chamber 21 is connected to the fuel tank 3 via a first relief passage 22, that is, on the side of the leaking oil, and is hydraulically controllable via a second relief passage 23, and is provided with a spring. It is connected to a loaded stroke control valve (3 port 2 position switching valve) 24. The stroke control valve 24 connects the buffer chamber 21 to the fuel tank 3, that is, to the leaking oil side, or to the accumulator 26, in relation to the pressure prevailing in the control line 25. The control line 25 of the stroke control valve 24 can be connected to either the accumulator 26 or the fuel tank 3, that is, the oil leak side, via a three-port two-position switching control valve 27. The control valve 27 can be operated via an actuator to switch the stroke control valves 24 of all the injection valves 6 simultaneously. The pressure accumulator 26 is connected to the fuel from the pressure chamber 15 via a metering valve 7 and a spring-loaded constant pressure or pressure control valve (adjusted to, for example, 60 bar) 28 provided therebetween. Is filled by Furthermore, the pressure accumulator 26 is connected to the fuel tank 3, i.e. the leaking oil side, via another spring-loaded constant-pressure valve or pressure control valve (adjusted to 10 bar, for example) 29. The pressure control valve 28 produces a reference pressure of 60 bar in the leaking oil return passage of the metering valve 7, and the pressure control valve 29 then produces a low pressure second pressure of 10 bar in the accumulator 26. Levels are created. This second pressure level is used for low pressure control of the stroke control valve 24. All the required control variables can be covered by the relief control (pressure release) of the injector 6.
[0008]
The fuel injection, that is, the opening stroke of the valve member 11 is started when the metering valve 7 is energized.
[0009]
When the three-port two-position switching control valve 27 is not energized, the control pressure of the accumulator 26 is dominant in the control line 25, and the stroke control valve 24 switches by the control pressure against the spring force. The buffer chamber 21 is connected to the fuel tank 3 as shown in FIG. Then, when the valve member 11 is opened, the fuel pushed out from the buffer chamber 21 by the piston 20 flows out through the second relief passage 23, so that the stroke is not limited. Only when the piston 20 closes the second relief passage 23 during its stroke movement by the control edge 30 of the piston 20, the fuel present in the buffer chamber 21 is compressed by the piston 20, whereby the valve member 11 is opened. The stroke is hydraulically limited. When the valve member 11 has a maximum stroke of 100%, both rows 12 and 13 are opened.
[0010]
On the other hand, when the three-port two-position switching control valve 27 is opened, that is, when energized, the control line 25 is connected to the fuel tank 3 and the pressure is released, so in this case, the stroke control valve 24 is The buffer chamber 21 is connected to the accumulator 26. The accumulator 26 has a very small volume to ensure a fine stroke stop, but is large enough not to vibrate the valve member 11. When the piston 20 closes the first relief passage 22 by its control edge 30 when the valve member 11 is opened, the fuel present in the buffer chamber 21 is compressed by the piston 20. As a result, the opening stroke of the valve member 11 is hydraulically limited to a partial stroke of, for example, 50%, in which case only the lower injection hole 12 is opened for injection.
[0011]
In the fuel injection device 31 shown in FIG. 2, the control line 25 of the stroke control valve 24 can be connected to the fuel tank 3 via a two-port two-position switching control valve 32, and the pressure accumulator via a throttle 33. 26.
[0012]
When the two-port two-position switching control valve 32 is closed, that is, at the time of non-energization, the control pressure of the accumulator 26 is controlled in the control line 25. Therefore, the stroke control valve 24 resists the spring force and The switch is made as shown. On the other hand, when the two-port two-position switching valve 32 is opened, that is, when energized, the fuel is constantly fed from the accumulator 26 to the fuel tank 3 via the throttle 33, so that the control line 25 is discharged. Pressed and the stroke control valve 24 is switched to its other position by spring force.
[Brief description of the drawings]
FIG.
1 is a schematic overall view of a first embodiment of a fuel injection device.
FIG. 2
FIG. 4 is a view corresponding to FIG. 1 of a second embodiment of the fuel injection device.