DE10160588A1

DE10160588A1 - Brennstoffeinspritzsystem mit gemeinsamer Betätigungsvorrichtung und Motor, der dieses verwendet

Info

Publication number: DE10160588A1
Application number: DE10160588A
Authority: DE
Inventors: Chetan J Desai; Xinshuang Nan
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2000-12-19
Filing date: 2001-12-10
Publication date: 2002-07-18
Also published as: US20020073973A1; US6520151B2; US6408821B1; US20020073968A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Motoren mit Common-Rail-Brennstoffeinspritzsystemen. Bei traditionellen Common-Rail-Brennstoffeinspritzsystemen weist jede Brennstoffeinspritzvorrichtung, die von dem Brennstoffsystem verwendet wird, ihren eigenen Elektromagneten auf. Diese einzelnen Elektromagneten müssen zusammenarbeiten, um sicherzustellen, daß die ordnungsgemäße Brennstoffmenge von jeder Einspritzvorrichtung zum ordnungsgemäßen Zeitpunkt eingespritzt wird. Man ist in der Technik im allgemeinen der Meinung, daß eine Verringerung der Anzahl der sich bewegenden Komponenten oder elektrischen Komponenten in dem Brennstoffeinspritzsystem die Robustheit des Systems verbessern kann. Daher weist das Brennstoffeinspritzsystem der vorliegenden Erfindung Brennstoffeinspritzvorrichtungen auf, die im Betrieb durch eine gemeinsame elektronische Betätigungsvorrichtung gesteuert werden, die entfernt von den Brennstoffeinspritzvorrichtungen positioniert ist.

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Motoren und insbesondere auf Common-Rail-Brennstoffeinspritzsysteme, die einen (mehrere) gemeinsame elektrische(n) Betätigungsvorrichtung(en) verwenden, um mehrere Brenn stoffeinspritzvorrichtungen zu steuern.

Technischer Hintergrund

Common-Rail-Brennstoffeinspritzsysteme bzw. Brennstoffeinspritzsysteme mit gemeinsamer Druckleitung werden immer weiter verbreiteter zur Anwen dung bei Dieselmotoren. Ein Beispiel eines solchen Brennstoffeinspritzsy stems wird im US-Patent 5,133,645 gezeigt und beschrieben, das an Crow ley und andere am 28. Juli 1992 ausgegeben wurde. Bei Crowley und ande ren ist ein elektronisches Steuermodul und eine elektronische Verteilungs einheit vorgesehen, die eine Vielzahl von Hochdruckbrennstoffversorgungs pumpen und Brennstoffeinspritzvorrichtungen steuern. Wie bei anderen traditionellen Common-Rail-Brennstoffeinspritzsystemen weist jede der Brennstoffeinspritzvorrichtungen, die bei dem Brennstoffeinspritzsystem von Crowley und anderen vorgesehen sind, ihre eigene individuelle elektrische Betätigungsvorrichtung auf. Bei diesen und anderen Common-Rail- Brennstoffeinspritzsystemen müssen die einzelnen elektrischen Betäti gungsvorrichtungen zusammenarbeiten, um sicherzustellen, daß die ord nungsgemäße Brennstoffmenge von jeder Einspritzvorrichtung zum ord nungsgemäßen Zeitpunkt eingespritzt wird. Während das Brennstoffein spritzsystem von Crowley in adäquater Weise gearbeitet hat, gibt es Raum für Verbesserungen. Wenn beispielsweise die Anzahl der elektrischen Betä tigungsvorrichtungen oder Elektromagneten verringert werden könnte, könnte dies einen Vorteil für das Brennstoffeinspritzsystem in einer Vielzahl von Arten bieten. Erstens gibt es, da die Anzahl der Teile verringert worden ist, weniger Teile, die während des Betriebs des Systems versagen können, und die Systemleistung behindern können. Zusätzlich können die Unter schiede der Einspritzvorrichtungsleistung verringert werden. Irgendeine Ver ringerung der Anzahl der sich bewegenden Komponenten und/oder der elektrischen Komponenten sollte die Robustheit des Systems verbessern.

Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eines oder mehrere der oben dargelegten Probleme zu überwinden.

Offenbarung der Erfindung

Gemäß eines Aspektes der vorliegenden Erfindung weist ein Motor ein Mo torgehäuse auf, eine Hochdruckbrennstoffschiene bzw. Druckleitung (Rail) und einen Niederdruckbrennstoffablauf. Eine Vielzahl von Brennstoffein spritzvorrichtungen, die in einem Brennstoffeinspritzsystem vorgesehen sind, ist innerhalb des Motorgehäuses positioniert und strömungsmittelmäßig mit der Brennstoffschiene bzw. Brennstoffdruckleitung verbunden. Jede der Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen weist einen Einspritzvorrich tungskörper auf, der einen Düsenauslaß und einen Düsenversorgungsdurch laß definiert. In jeder der Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen ist auch ein Nadelventilglied vorgesehen, welches bewegbar in dem Einspritz vorrichtungskörper benachbart zum Düsenauslaß positioniert ist. Ein Strö mungsmittelschalter, der eine Vielzahl von Positionen hat, ist auch in dem Motor vorgesehen. Ein elektronisch gesteuertes Ventil ist zwischen dem Strömungsmittelschalter und dem Brennstoffablauf positioniert. Eine andere der Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen ist strömungsmittelmäßig mit dem elektronisch gesteuerten Ventil an jeder der Vielzahl von Positionen des Strömungsmittelschalters verbunden.

Gemäß eines weiteren Aspektes der vorliegenden Erfindung weist ein Brennstoffeinspritzsystem eine Hochdruckbrennstoffleitung und einen Nie derdruckbrennstoffablauf auf. Eine Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrich tungen ist strömungsmittelmäßig mit der Hochdruckbrennstoffleitung verbun den. Jede der Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen weist einen Ein spritzvorrichtungskörper auf, der einen Düsenauslaß definiert, mindestens einen Hochdruckströmungsmitteleinlaß, mindestens einen Niederdruckströ mungsmittelablauf, mindestens einen Strömungsmitteldurchlaßweg und ei nen Düsenversorgungsdurchlaß, und weist ein direkt gesteuertes Nadelven tilglied auf, das bewegbar in dem Einspritzvorrichtungskörper benachbart zum Düsenauslaß positioniert ist. Das direkt gesteuerte Nadelventilglied weist auch eine hydraulische Verschlußfläche auf, die dem Strömungsmittel druck in einer Nadelsteuerkammer ausgesetzt ist. Ein erster Durchlaßweg der Strömungsmitteldurchlaßwege, von denen mindestens einer vorhanden ist, ist strömungsmittelmäßig mit der Hochdruckbrennstoffleitung verbunden. Ein zweiter Durchlaßweg der Strömungsmitteldurchlaßwege, von denen mindestens einer vorhanden ist, ist strömungsmittelmäßig mit dem Nieder druckbrennstoffablauf verbunden. Ein Strömungsmittelschalter ist in dem Brennstoffeinspritzsystem vorgesehen, der eine Vielzahl von Positionen hat. Ein elektronisch gesteuertes Ventil ist entfernt von der Vielzahl von Brenn stoffeinspritzvorrichtungen strömungsmittelmäßig zwischen dem Strö mungsmittelschalter und dem Strömungsmittelablauf positioniert. Eine ande re Einspritzvorrichtung der Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen ist strömungsmittelmäßig mit dem elektronisch gesteuerten Ventil in jeder der Vielzahl von Positionen verbunden.

Gemäß noch eines weiteren Aspektes der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zur Brennstoffeinspritzung das Vorsehen eines Motors auf, der ein Brennstoffeinspritzsystem aufweist. Das Brennstoffeinspritzsystem hat eine Hochdruckbrennstoffleitung (Rail), einen Niederdruckbrennstoffablauf, eine Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen, die jeweils einen Einspritzvor richtungskörper aufweisen, der eine Nadelsteuerkammer definiert, weiter einen Strömungsmittelschalter mit einer Vielzahl von Positionen und ein elektronisch gesteuertes Ventil. Das elektronisch gesteuerte Ventil ist ent fernt von der Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen zwischen dem Strömungsmittelschalter und dem Niederdruckbrennstoffablauf positioniert. Eine der Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen wird so eingerichtet, daß sie strömungsmittelmäßig mit dem elektronisch gesteuerten Ventil ver bunden wird, und zwar teilweise durch Bewegung des Strömungsmittelschal ters in eine erste Position. Als nächstes wird das elektronisch gesteuerte Ventil zu einer offenen Position bewegt, um die Nadelsteuerkammer von der einen Brennstoffeinspritzvorrichtung zur Strömungsmittelverbindung mit dem Niederdruckbrennstoffablauf zu öffnen. Eine Brennstoffmenge wird dann von der einen Brennstoffeinspritzvorrichtung eingespritzt. Das elektronisch ge steuerte Ventil wird als nächstes zu einer geschlossenen Position bewegt, um die Nadelsteuerkammer der einen Brennstoffeinspritzvorrichtung gegen eine Strömungsmittelverbindung mit dem Niederdruckbrennstoffablauf ab zublocken. Es wird dann verhindert, daß die eine Brennstoffeinspritzvorrich tung zu dem elektronisch gesteuerten Ventil hin offen ist, und die andere der Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen wird so eingerichtet, daß sie strömungsmittelmäßig mit dem elektronisch gesteuerten Ventil verbunden ist, und zwar teilweise durch Bewegung des Strömungsmittelschalters in eine zweite Position.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Brennstoffeinspritzsy stems gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Er findung;

Fig. 2 ist eine geschnittene diagrammartige Darstellung eines Strö mungsmittelschalters zur Anwendung bei dem Brennstoffein spritzsystem der Fig. 1;

Fig. 3 ist eine geschnittene diagrammartige Darstellung einer Brenn stoffeinspritzvorrichtung zur Anwendung bei dem Brennstoffe inspritzsystem der Fig. 1;

Fig. 4 ist eine schematische Darstellung eines Brennstoffeinspritzsy stems gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorlie genden Erfindung;

Fig. 5 ist eine geschnittene diagrammartige Darstellung einer Brenn stoffeinspritzvorrichtung zur Anwendung bei dem Brennstoffe inspritzsystem der Fig. 4;

Fig. 6 ist eine schematische Darstellung eines Brennstoffeinspritzsy stems gemäß noch eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 ist eine geschnittene diagrammartige Darstellung einer Brenn stoffeinspritzvorrichtung zur Anwendung bei dem Brennstoffe inspritzsystem der Fig. 6;

Fig. 8a-f sind Kurvendarstellungen der Druckentlastungsschalterposition, des Druckentlastungsbetätigungsvorrichtungsstroms, der Druck entlastungsventilposition, der Netto-Kraft auf der Nadel, der Nadelposition und der Einspritzrate jeweils gegenüber der Zeit für die Brennstoffeinspritzvorrichtung der Fig. 3 für einen Ein spritzzyklus;

Fig. 9a-h sind Kurvendarstellungen der Druckentlastungsschalterposition, des Druckentlastungsbetätigungsvorrichtungsstroms, der Druck entlastungsventilposition, der Netto-Kraft auf der Nadel, des Flußquerschnittes der Düse, der Einspritzrate, des Ratenfor mungsbetätigungsvorrichtungsstroms und der Ratenformungs ventilposition jeweils gegenüber der Zeit für die Brennstoffein spritzvorrichtung der Fig. 5 für einen Einspritzzyklus.

Fig. 10a-i sind Kurvendarstellungen der Druckentlastungsschalterposition, des Druckentlastungsbetätigungsvorrichtungsstroms, der Netto- Kraft auf der Nadel, des Flußquerschnittes der Düse, der Ein spritzrate, der Ratenformungsventilposition, des Druckaufbau betätigungsvorrichtungsstroms, der Druckaufbauventilposition und der Druckaufbauschalterposition jeweils gegenüber der Zeit für die Brennstoffeinspritzvorrichtung der Fig. 7 für einen Einspritzzyklus; und

Fig. 11 ist eine grafische Darstellung des Gesamtbrennstoffverbrau ches gegenüber der Zeit für die Brennstoffeinspritzsysteme der Fig. 1, 4 und 6.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung

Mit Bezug auf Fig. 1 ist ein Motor 10 gezeigt, der ein Common-Rail- Brennstoffeinspritzsystem 11 (Brennstoffeinspritzsystem mit gemeinsamer Druckleitung) gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist. Das Brennstoffe inspritzsystem 11 ist innerhalb eines Motorgehäuses 12 positioniert und weist einen Niederdruckbrennstoffablauf auf, der vorzugsweise ein Brenn stofftank 13 ist, der in Strömungsmittelverbindung mit einer Hochdruck brennstoffleitung (Rail) 16 ist. Eine Hochdruckpumpe 15 ist zwischen dem Brennstofftank 13 und der Hochdruckbrennstoffleitung 16 positioniert und wird mit Brennstoff vom Brennstofftank 13 durch eine Zahnradpumpe 14 versorgt. Die Hochdruckbrennstoffleitung 16 weist eine Vielzahl von Ausläs sen 17 auf, die in Strömungsmittelverbindung mit einer gleichen Anzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtung 60 über Hochdruckbrennstoffversorgungslei tungen 18 sind.

Jede Brennstoffeinspritzvorrichtung 60 weist einen Einspritzvorrichtungskör per 61 auf, der einen Düsenauslaß 99 definiert, der Brennstoff in eine Brennkammer des Motors 10 sprühen kann. Jede Brennstoffeinspritzvorrich tung 60 weist auch einen Druckentlastungsablauf 62 ab, um einen Innen druck zu verringern, um zu gestatten, daß die Einspritzung stattfindet. Ein Druckentlastungsschalter 20 ist in Strömungsmittelverbindung mit jedem Druckentlastungsablauf 62 über eine Reihe von Ablaufdurchlässen 21. Die Nocke 19 des Druckentlastungsschalters 20 wird durch eine Kurbelwelle bzw. Kurbel angetrieben und dreht sich vorzugsweise mit der Hälfte der Drehzahl des Motors. Mit zusätzlichem Bezug auf Fig. 2 ist eine Schnittan sicht einer bevorzugten Version des Druckentlastungsschalters 20 gezeigt. In dem Druckentlastungsschalter 20 ist eine Anzahl von federvorgespannten Ventilgliedern 23 vorgesehen, und zwar gleich der Anzahl der Brennstoffein spritzvorrichtungen 60, die in dem Brennstoffeinspritzsystem 11 vorgesehen sind. Jedes Ventilglied 23 ist zu einer ersten oder linken Position durch eine Vorspannfeder 25 vorgespannt und weist eine Kontaktfläche 24 auf, die vor zugsweise eine konvexe Oberfläche ist. Wenn die Nocke 19 sich dreht, wird eine Kontaktplattform 22 gedreht, die in Kontakt mit der Kontaktfläche 24 des Ventilgliedes 23 kommt. Die Kontaktplattform 22 weist vorzugsweise geneigte Seiten auf, so daß die Kontaktfläche 24 sich sanft über die Kon taktplattform 22 bewegen kann, um zu gestatten, daß das Ventilglied 23 ei nen sanften Übergang in seine zweite oder rechte Position ausführt. Wenn das Ventilglied 23 in seiner vorgespannten ersten Position ist, ist ein Ring 26, der in dem Ventilglied 23 vorgesehen ist, außer Strömungsmittelverbin dung mit dem Ablaufdurchlaß 21 und einem Hauptdurchlaß 29, wie in Fig. 2 veranschaulicht, und zwar durch das Ventilglied 23b. Wenn jedoch das Ventilglied 23 in seiner zweiten Position ist, ist wie das Ventilglied 23a der Ring 26 zum Hauptdurchlaß 29 und dem Ablaufdurchlaß 21 über den Ab laufdurchlaß 28 hin offen.

Wenn der Ring 26 zum Ablaufdurchlaß 28 für eine spezielle Brennstoffein spritzvorrichtung 60 offen ist, kann diese Brennstoffeinspritzvorrichtung 60 mit dem Brennstofftank 13 über den Hauptdurchlaß 29 verbunden werden.

Daher kann nur eine Brennstoffeinspritzvorrichtung 60 mit dem Brennstoff tank 13 zu einem Zeitpunkt verbunden werden, und zwar abhängig von der Position der Nocke 19 im Verhältnis zum Druckentlastungsschalter 20. Je doch ist die Brennstoffeinspritzvorrichtung 60 nicht mit dem Brennstofftank 13 über den Hauptdurchlaß 29 verbunden, bis eine elektronische Druckent lastungsbetätigungsvorrichtung 32 durch ein elektronisches Steuermodul 33 aktiviert wird. Die elektronische Druckentlastungsbetätigungsvorrichtung 32 ist an einem elektronischen Druckentlastungssteuerventil 31 angebracht, das von den Brennstoffeinspritzvorrichtungen 60 positioniert ist. Die elektroni sche Druckentlastungsbetätigungsvorrichtung 32 ist vorzugsweise ein Zwei- Positionen-Steuerventil. Das elektronische Druckentlastungssteuerventil 31 wird aus einer vorgespannten geschlossenen Position in eine offene Position bewegt, wenn die elektronische Druckentlastungsbetätigungsvorrichtung 32 aktiviert wird. Während die elektronische Druckentlastungsbetätigungsvor richtung 32 vorzugsweise ein Elektromagnet ist, sei bemerkt, daß andere Betätigungsvorrichtungen eingesetzt werden könnten, wie beispielsweise eine piezoelektrische Betätigungsvorrichtung.

Mit Bezug auf Fig. 3 ist dort eine Brennstoffeinspritzvorrichtung 60 zur An wendung bei dem Brennstoffeinspritzsystem 11 gezeigt. Die Brennstoffein spritzvorrichtung 60 weist einen Einspritzvorrichtungskörper 61 auf, der einen Düsenauslaß 99 definiert, einen Druckentlastungsablauf 62 und einen Hoch druckbrennstoffeinlaß 63. Der Druckentlastungsablauf 62, der mit dem Ab laufdurchlaß 21 verbunden ist, kann strömungsmittelmäßig eine Nadelsteu erkammer 88 mit dem Brennstofftank 13 über einen Ablaufdurchlaß 70 ver binden, wenn die elektronische Druckentlastungsbetätigungsvorrichtung 32 aktiviert ist und das elektronische Druckentlastungssteuerventil 31 und der Druckentlastungsschalter 20 in geeigneter Weise positioniert sind. Der Hochdruckbrennstoffeinlaß 63 verbindet strömungsmittelmäßig die Brenn stoffeinspritzvorrichtung 60 mit der Hochdruckbrennstoffleitung (Rail) 16 über die Hochdruckbrennstoffversorgungsleitung 18. Ein Hochdruckbrennstoff durchlaß 71 wird durch den Einspritzvorrichtungskörper 61 definiert und weist einen Nadelsteuerdurchlaß 73 und einen Düsenversorgungsdurchlaß 93 auf, die strömungsmittelmäßig den Hochdruckbrennstoffeinlaß 63 mit der Nadelsteuerkammer 88 bzw. einer Düsenkammer 97 verbinden.

Ein direkt gesteuertes Nadelventil 90 ist bewegbar in dem Einspritzvorrich tungskörper 61 positioniert und weist einen Kolbenteil 91 und einen Nadelteil 95 auf. Das Nadelventil 90 ist bewegbar zwischen einer unteren Position, in der der Düsenauslaß 99 geschlossen ist, und einer oberen Position, in der der Düsenauslaß 99 offen ist. Das Nadelventil 90 wird zu seiner unteren Position durch eine Vorspannfeder 94 vorgespannt. Das Nadelventil 90 weist eine hydraulische Öffnungsfläche 96 auf, die dem Brennstoffdruck innerhalb der Düsenkammer 97 ausgesetzt ist. Eine hydraulische Verschlußfläche 92 des Nadelventils 90 ist auf dem Kolbenteil 91 vorgesehen und ist dem Strö mungsmitteldruck innerhalb der Nadelsteuerkammer 88 ausgesetzt. Ein Teil 79 mit kleinem Durchmesser, der in dem Nadelsteuerdurchlaß 73 vorgese hen ist, begrenzt die Menge des Hochdruckbrennstoffes, die in die Nadel steuerkammer 88 über dem Kolbenteil 91 fließen kann. Der Teil 79 mit klei nem Durchmesser ist bemessen, um den Druck zu übermitteln, während er gleichzeitig das Flußvolumen dort hindurch einschränkt. Der Kolbenteil 91 und die Nadelsteuerkammer 88 sind vorzugsweise so bemessen, daß ein Paßspiel bzw. eine Verschiebepassung zwischen dem Kolbenteil 91 und dem Einspritzvorrichtungskörper 61 vorhanden ist. Dies wird vorzugsweise verhindern, daß Brennstoff um den Kolbenteil 91 zur Vorspannfeder 94 fließt. Da jedoch ein gewisser Teil des Brennstoffes nach unten zur Vor spannfeder 94 während der Bewegung des Nadelventils 90 wandern könnte, definiert der Einspritzvorrichtungskörper 61 vorzugsweise einen Ablaufdurch laß 72, der strömungsmittelmäßig die Nadelsteuerkammer 88 mit dem Ab lauf 68 verbindet, um irgendwelchen Brennstoff zu entlüften bzw. abzuleiten, der unter dem Kolbenteil 91 von der Brennstoffeinspritzvorrichtung 60 fließt.

Wenn der Druckentlastungsablauf 62 von einer Strömungsmittelverbindung mit dem Brennstofftank 13 abgeblockt ist, kann Hochdruckbrennstoff sowohl auf die hydraulische Verschlußfläche 92 als auch auf die hydraulische Öff nungsfläche 96 wirken. Die hydraulische Verschlußfläche 92 und die hydrau lische Öffnungsfläche 96 sind vorzugsweise so bemessen, daß das Nadel ventil 90 in seiner unteren vorgespannten Position bleiben wird, um den Dü senauslaß 99 zu schließen, wenn der Druckentlastungsablauf 62 vom Brennstofftank 13 abgeblockt ist. Wenn der Druckentlastungsablauf 62 zum Brennstofftank 13 über den Ablaufdurchlaß 21 offen ist, kann Hochdruck brennstoff in der Nadelsteuerkammer 88 aus der Brennstoffeinspritzvorrich tung 60 durch den Ablaufdurchlaß 70 fließen. Anders gesagt wenn der Druck entlastungsablauf 62 zum Brennstofftank 13 hin offen ist, ist die Hoch druckbrennstoffleitung 16 strömungsmittelmäßig mit dem Brennstofftank 13 über die Nadelsteuerkammer 88 und die Ablaufdurchlässe 70, 21 verbun den. Es sei jedoch daran erinnert, daß der Teil 79 mit kleinem Durchmesser des Nadelsteuerdurchlasses 73 das Flußvolumen in die Nadelsteuerkammer 88 begrenzt. Wenn die Nadelsteuerkammer 88 strömungsmittelmäßig mit dem Brennstofftank 13 verbunden ist, reicht der Brennstoffdruck, der auf die hydraulische Öffnungsfläche 96 wirkt, um die nach unten gerichtete Vor spannung zu überwinden, die von der Vorspannfeder 94 ausgeübt wird, und das Nadelventil 90 kann zu seiner oberen Position bewegt werden, um den Düsenauslaß 99 zu öffnen.

Mit Bezug auf die Fig. 4 und 5 ist ein Common-Rail-Brennstoffeinspritz system 100 und eine Brennstoffeinspritzvorrichtung 160 gemäß eines alter nativen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Brennstoffeinspritzsystem 100 und die Brennstoffeinspritzvorrichtung 160 sind ähnlich wie das Brennstoffeinspritzsystem 11 bzw. die Brennstoffein spritzvorrichtung 60. Daher sind gleiche Bezugszeichen verwendet worden, um gleiche Komponenten zu bezeichnen, und eine wiederholte Beschrei bung der gleichen Komponenten wird nicht dargelegt. Mit einer kleineren Modifikation könnte des Brennstoffeinspritzsystem 100 in dem Motor 10 vor gesehen werden, um einen kompletten Motor aufzubauen. Zusätzlich zu den gezeigten und in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 beschriebenen Brennstoffeinspritzsystemkomponenten weist das Brennstoffeinspritzsystem 100 ein elektronisches Ratenformungssteuerventil 140 auf, das betriebsmä ßig mit dem elektronischen Steuermodul 33 verbunden ist und eine elektro nische Ratenformungsbetätigungsvorrichtung 142 aufweist, die vorzugswei se ein Zwei-Positionen-Elektromagnet ist, jedoch eine andere elektronische Betätigungsvorrichtung sein könnte, wie beispielsweise eine piezoelektrische Betätigungsvorrichtung. Das elektronische Ratenformungssteuerventil 140 ist vorzugsweise ein Zwei-Positionen-Steuerventil und ist entfernt von jeder Brennstoffeinspritzvorrichtung 160 strömungsmittelmäßig zwischen der Hochdruckbrennstoffleitung 16 und dem Ratenformungsbrennstoffeinlaß 164 von jeder Brennstoffeinspritzvorrichtung 160 positioniert. Wenn die elektroni sche Ratenformungsbetätigungsvorrichtung 142 durch das elektronische Steuermodul 33 aktiviert wird, wird das elektronischen Ratenformungssteu erventil 140 von einer vorgespannten geschlossenen Position zu einer offe nen Position bewegt. Wenn das elektronische Ratenformungssteuerventil 140 in seiner offenen Position ist, ist der Ratenformungsströmungsmittelein laß 164 strömungsmittelmäßig mit der Hochdruckbrennstoffleitung 16 über einen Hochdruckbrennstoffdurchlaß 143 verbunden. Wenn das elektronische Ratenformungssteuerventil 140 in dieser Position ist, kann Hochdruck brennstoff in einen Ratenformungsströmungsmitteldurchlaßweg 174 fließen, der von dem Einspritzvorrichtungskörper 161 definiert wird, und zwar über einen Ratenformungsströmungsmitteleinlaß 164 zur Veränderung der Positi on eines Flußbegrenzungsventilgliedes 180, das bewegbar in dem Einspritz vorrichtungskörper 161 positioniert ist.

Hochdruckbrennstoff, der in den Ratenformungsströmungsmitteldurchlaß weg 174 fließt, kann auf das Flußbegrenzungsventilglied 180 wirken. Das Flußbegrenzungsventilglied 180 ist vorzugsweise irgendein geeignetes Ven tilglied, wie beispielsweise ein Kolbenventilglied, und weist eine Hydraulikflä che 181 auf, die dem Strömungsmitteldruck in dem Ratenformungsströ mungsmitteldurchlaßweg 174 ausgesetzt ist. Das Flußbegrenzungsventil glied 180 ist bewegbar zwischen einer oberen zurückgezogenen Position und einer unteren vorgeschobenen Position und ist zu seiner oberen Positi on durch eine Vorspannfeder 183 vorgespannt. Wenn das Flußbegren zungsventilglied 180 in seiner zurückgezogenen Position ist, gestattet ein Ring 182, der auf dem Flußbegrenzungsventilglied 180 vorgesehen ist, den uneingeschränkten Fluß von Brennstoff vom Hochdruckbrennstoffeinlaß 63 in den Düsenversorgungsdurchlaß 93. Wenn das Flußbegrenzungsventil glied 180 in seiner vorgeschobenen Position ist, blockt der Ring 182 teilwei se dem Hochdruckbrennstoffeinlaß 63 vom Düsenversorgungsdurchlaß 93 ab, wie in Fig. 5 gezeigt, um eine Flußbegrenzung 185 bezüglich des Dü senauslasses 99 zu erzeugen.

Die Flußbegrenzung 185 verringert die Menge des Hochdruckbrennstoffes, die in die Düsenkammer 97 fließt, was somit den Brennstoffdruck verringert, der auf die hydraulische Öffnungsfläche 96 ausgeübt wird. Wenn daher das Flußbegrenzungsventilglied 180 in seiner vorgeschobenen Position ist, wird die Brennstoffeinspritzvorrichtung 160 Brennstoff mit einem niedrigeren Druck einspritzen als sie es tun wird, wenn das Flußbegrenzungsventilglied 180 in seiner zurückgezogenen Position ist. Während die Größe des Rings 182 variiert werden kann, um den Einspritzdruck zu verändern, wenn das Flußbegrenzungsventilglied 180 in seiner vorgeschobenen Position ist, sei bemerkt, daß der Ring 182 so groß bemessen sein könnte, daß die Flußbe grenzung 185 wenig oder keinen Effekt auf den Druck des Brennstoffes hat, der in die Düsenkammer 97 fließt. In ähnlicher Weise könnte der Ring 182 klein genug bemessen sein, daß der Brennstoffdruck in der Düsenkammer 97 nicht über einem Ventilöffnungsdruck gehalten werden kann. Daher sollte der Ring 182 so bemessen sein, daß ein Ventilöffnungsdruck gehalten wer den kann, wenn die Flußbegrenzung 185 im Düsenversorgungsdurchlaß 93 vorhanden ist, während immer noch der erwünschte niedrigere Einspritz druck erreicht wird.

Es sei bemerkt, daß anders als bei dem elektronischen Druckentlastungs steuerventil 31 nicht verhindert wird, daß das elektronische Ratenformungs steuerventil 140 die Zustände in allen Brennstoffeinspritzvorrichtungen 160 beeinflußt. Dies kommt daher, daß das elektronische Ratenformungssteuer ventil 140 nicht von den Einspritzvorrichtungen durch einen Schalter getrennt wird, wie beispielsweise durch den Druckentlastungsschalter 20. Es sei be merkt, daß dies nicht die Brennstoffeinspritzung beeinflussen soll, oder wel che Brennstoffeinspritzvorrichtung Brennstoff einspritzt, da der Druck, der in die nichteinspritzenden Brennstoffeinspritzvorrichtungen 160 als ein Ergeb nis der Position des elektronischen Ratenformungssteuerventils 140 eingelei tet wird, nur die Position des Flußbegrenzungsventilgliedes 180 verändert. Anders gesagt werden die Druckkräfte, die auf die hydraulische Verschluß fläche 92 und die hydraulische Öffnungsfläche 96 wirken, nicht von der Be wegung des elektronischen Ratenformungssteuerventils 140 beeinflußt. Da her sollte die Bewegung des elektronischen Ratenformungssteuerventils 140 in seine offene Position nicht verursachen, daß eine nichteinspritzende Brennstoffeinspritzvorrichtung Brennstoff zu einem unerwünschten Zeitpunkt einspritzt. Es sei jedoch bemerkt, daß ein Schalter eingebaut werden könnte, um zu gestatten, daß das elektronische Ratenformungssteuerventil 140 nur die einspritzende Brennstoffeinspritzvorrichtung 160 mit der Hochdruck brennstoffleitung 16 während des Einspritzereignisses verbindet, ohne vom Kern der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Mit Bezug auf die Fig. 6 und 7 ist ein Common-Rail-Brennstoffeinspritz system 200 und eine Brennstoffeinspritzvorrichtung 260 gemäß noch eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der bevorzugte Weg zur Ausführung der Erfindung, da es eine noch größere Steuerung über das Ein spritzereignis gestattet als die vorherigen Ausführungsbeispiele. Das Brenn stoffeinspritzsystem 200 ist ähnlich den Brennstoffeinspritzsystemen 11 und 100, und die Brennstoffeinspritzvorrichtung 260 verwendet ebenfalls mehre re gemeinsame Merkmale mit den Brennstoffeinspritzvorrichtungen 60 und 160. Daher sind gleiche Bezugszeichen verwendet worden, um gleiche Komponenten zu bezeichnen. Mit kleineren Modifikationen könnte das Brennstoffeinspritzsystem 200 in den Motor 10 eingebaut werden, um einen vollständigen Motor zu erzeugen. Da das Brennstoffeinspritzsystem 200 und die Brennstoffeinspritzvorrichtung 260 gemeinsame Merkmale mit den zuvor offenbarten Ausführungsbeispielen haben, wird eine wiederholte Beschrei bung von gleichen Komponenten hier nicht dargelegt.

Zusätzlich zu den Merkmalen, die für das Brennstoffeinspritzsystem 100 ge zeigt und beschrieben wurden, weist das Brennstoffeinspritzsystem 200 ei nen Druckaufbauschalter 250 auf, der strömungsmittelmäßig zwischen dem Druckleitungs- bzw. Rail-Auslaß 17 der Hochdruckbrennstoffleitung 16 und jedem Hochdruckbrennstoffeinlaß 265 der Brennstoffeinspritzvorrichtungen 260 positioniert ist. Der Druckaufbauschalter 250 gestattet eine selektive Strömungsmittelverbindung zwischen der Düsenkammer 88 einer Einspritz vorrichtung 260 und der Hochdruckbrennstoffleitung 16 über Hochdruckver sorgungsleitungen 253. Der Druckaufbauschalter 250 ist vorzugsweise ähn lich dem Druckentlastungsschalter 20, und zwar sowohl in Form als auch Funktion. Während jedoch der Druckentlastungsschalter 20 eine Brennstof feinspritzvorrichtung 260 mit dem Brennstofftank 13 über den Ablaufdurchlaß 21 und den Hauptdurchlaß 29 verbinden kann, um ein Einspritzereignis zu beginnen, kann der Druckaufbauschalter 250 einen Hochdruckbrennstoffein laß 265 von einer Brennstoffeinspritzvorrichtung 260 mit der Hochdruck brennstoffleitung 16 verbinden, um ein Einspritzereignis zu beenden. Ein elektronisches Druckaufbausteuerventil 251 steuert den Brennstofffluß zwi schen der Hochdruckbrennstoffleitung 16 und den Brennstoffeinspritzvorrich tungen 260 über den Druckaufbauschalter 250. Das elektronische Druckauf bausteuerventil 251 ist entfernt von den Brennstoffeinspritzvorrichtungen 260 positioniert und weist eine elektronische Druckaufbaubetätigungsvorrichtung 252 auf. Das elektronische Druckaufbausteuerventil 251 ist vorzugsweise ein Zwei-Positionen-Steuerventil und ist in eine geschlossene Position vorge spannt. Wenn die elektronische Druckaufbaubetätigungsvorrichtung 252 durch das elektronische Steuermodul 33 aktiviert wird, wird das elektroni sche Druckaufbausteuerventil 251 in eine offene Position bewegt. Wie bei der elektronischen Druckentlastungsbetätigungsvorrichtung 32 und der elek tronischen Ratenformungsbetätigungsvorrichtung 142 ist die elektronische Druckaufbaubetätigungsvorrichtung 252 vorzugsweise ein Elektromagnet, jedoch könnten andere elektronische Betätigungsvorrichtungen eingesetzt werden, wie beispielsweise eine piezoelektrische Betätigungsvorrichtung.

Mit Bezug auf Fig. 7 weist der Hochdruckbrennstoffdurchlaß 71 der Brenn stoffeinspritzvorrichtung 260 anders als bei den Brennstoffeinspritzvorrich tungen 60 und 160 keine Verzweigungsdurchlässe auf, die sich sowohl in die Nadelsteuerkammer 88 als auch in die Nadeldüsenkammer 97 öffnen. Statt dessen weist der Hochdruckbrennstoffdurchlaß 71 nur den Düsenversor gungsdurchlaß 93 auf, der sich in die Düsenkammer 97 öffnet. Der Ein spritzvorrichtungskörper 261 definiert einen Hochdruckbrennstoffdurchlaß 276, der strömungsmittelmäßig die Hochdruckbrennstoffleitung 16 mit der Nadelsteuerkammer 88 über den Hochdruckbrennstoffeinlaß 256 verbindet. Da Hochdruckbrennstoff in die Nadelsteuerkammer 88 und die Düsenkam mer 97 von getrennten Brennstoffeinlässen eintritt, ist es möglich, die Na delsteuerkammer 88 von der Hochdruckbrennstoffleitung 16 abzuschließen, ohne den Brennstofffluß zur Düsenkammer 97 zu beeinflussen oder in ande rer Weise die Leistung der Einspritzvorrichtung zu beeinflussen. Es sei daran erinnert, daß bei den Brennstoffeinspritzvorrichtungen 60 und 160 der vor herigen Ausführungsbeispiele die Nadelsteuerkammer 88 kontinuierlich zur Hochdruckbrennstoffleitung 16 über den Hochdruckbrennstoffdurchlaß 71 offen war. Jedoch können bei diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der Druckaufbauschalter 250 und das elektronische Druckauf bausteuerventil 251 so positioniert und aktiviert werden, daß die Nadelsteu erkammer 88 von einer speziellen Brennstoffeinspritzvorrichtung 260 von der Hochdruckbrennstoffleitung 16 abgeschlossen ist, bevor die Nadelsteuer kammer 88 zum Brennstofftank 13 geöffnet wird.

Mit Bezug auf die Brennstoffeinspritzvorrichtung 260 ist ein Flußbegren zungsventilglied 280 bewegbar in dem Einspritzvorrichtungskörper 261 posi tioniert und weist einen inneren Durchlaß 282 auf, der eine Flußbegrenzung 285 in den Düsenversorgungsdurchlaß 93 einleiten kann. Das Flußbegren zungsventilglied 280 ist vorzugsweise irgend ein geeignetes Ventilglied, wie beispielsweise ein Kolbenventilglied, und ist vorgespannt um vollständig den Hochdruckbrennstoffdurchlaß 71 zum Düsenversorgungsdurchlaß 93 durch eine Vorspannfeder 283 zu öffnen. Wenn der Ratenformungseinlaß 164 strömungsmittelmäßig mit der Hochdruckbrennstoffleitung 16 verbunden ist, bewegt sich das Flußbegrenzungsventilglied 280 gegen die Vorspannung der Feder 283 in eine Position, wo die Flußbegrenzung 285 in den Düsen versorgungsdurchlaß 93 eingeleitet wird. Während das Flußbegrenzungs ventilglied 280 vorzugsweise bemessen ist, um den Strömungsmittelfluß in das Gebiet zu verhindern, das die Vorspannfeder 283 umgibt, definiert der Einspritzvorrichtungskörper 261 auch einen Ablauf 267 und einen Ablauf durchlaß 277, die irgendwelchen Brennstoff ablassen können, der in das Gebiet von der Brennstoffeinspritzvorrichtung 260 gewandert ist, das die Vorspannfeder 283 umgibt. Es sei zusätzlich bemerkt, daß der innere Durchlaß 282 vorzugsweise so bemessen und positioniert ist, daß ein Venti löffnungsdruck in der Düsenkammer 97 erreicht werden kann, wenn die Flußbegrenzung 285 in den Düsenversorgungsdurchlaß 93 vorhanden ist, während er die erwünschte Verringerung des Einspritzdruckes zuläßt.

Industrielle Anwendbarkeit

Mit Bezug auf das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3 der vorliegenden Erfindung und zusätzlich auf die Kurvendarstellungen der Figuren a bis f wird jeweils die Druckentlastungsschalterposition, der Druckentlastungsbetäti gungsvorrichtungsstrom, die Druckentlastungsventilposition, die Netto-Kraft auf der Nadel, die Nadelposition und die Einspritzrate gegenüber der Zeit gezeigt. Vor einem Einspritzereignis herrscht ein hoher Druck in der Nadel steuerkammer 88 vor, und Hochdruckbrennstoff wirkt sowohl auf die hydrau lische Öffnungsfläche 96 als auch auf die hydraulische Verschlußfläche 92 des Nadelventils 90, so daß das Nadelventil 90 in einer unteren Position ist, die den Düsenauslaß 99 schließt, wie in Fig. 8d veranschaulicht. Die Nocke 19 dreht sich so, daß sich ein erstes Ventilglied 23 über die Kontaktplattform 22 dreht, um zu gestatten, daß der Druckentlastungsschalter 20 ermöglicht, daß eine erste Brennstoffeinspritzvorrichtung 60 strömungsmittelmäßig mit dem Brennstofftank 13 über den Ablaufdurchlaß 21 verbunden wird, wie bei 1 in Fig. 8a veranschaulicht. Die Brennstoffeinspritzung von der ersten Brennstoffeinspritzvorrichtung 60 beginnt, wenn die elektronische Druckent lastungsbetätigungsvorrichtung 32 von dem elektronischen Steuermodul 33 aktiviert wird, um das elektronische Druckentlastungssteuerventil 31 in seine offene Position zu bewegen, wie jeweils bei 3 und 8 in den Fig. 8b-c ver anschaulicht.

Wenn die elektronische Druckentlastungsbetätigungsvorrichtung 32 aktiviert ist, wird die Brennstoffeinspritzvorrichtung 60, die durch den Druckentla stungsschalter 20 eingeschaltet wird, strömungsmittelmäßig mit dem Brenn stofftank 13 über den Druckentlastungsablauf 62 und den Ablaufdurchlaß 21 verbunden. Jedoch muß die elektronische Druckentlastungsbetätigungsvor richtung 32 keinen Strom für das gesamte Einspritzereignis ziehen, und kann statt dessen auf einen Haltepegel verringert werden, wie bei 4 in Fig. 8b veranschaulicht. Der Hochdruckbrennstoff innerhalb der Nadelsteuerkammer 88 kann aus der Brennstoffeinspritzvorrichtung 60 über den Ablaufdurchlaß 70 fließen, was somit den Druck verringert, der auf die hydraulische Ver schlußfläche 92 des Nadelventils 90 wirkt, wie bei 12 in Fig. 8d veran schaulicht. Da Hochdruckbrennstoff immer noch in die Düsenkammer 97 fließt, überschreitet der Brennstoffdruck, der auf die hydraulische Öffnungs fläche 96 wirkt, einen Ventilöffnungsdruck, und das Nadelventil 90 bewegt sich in seine obere Position, was den Düsenauslaß 99 öffnet, und gestattet, daß Brennstoff in die Brennkammer 19 sprüht, wie bei 16 in Fig. 8e veran schaulicht. Die entsprechende Steigerung der Einspritzrate zum Maximum hin wird bei 20 in Fig. 8f veranschaulicht.

Wie in Fig. 8 veranschaulicht, ist es möglich, eine geteilte Einspritzung zu erzeugen, wie beispielsweise wenn der Motor in Leerlaufbetriebszuständen arbeitet. Es sei bemerkt, daß die Einspritzcharakteristiken für Nennbetriebs zustände als durchgezogene Linien aufgezeichnet sind, während jene für Leerlaufbetriebszustände als gestrichelte Linie aufgezeichnet worden sind. Wenn beispielsweise der Strom zur elektronischen Druckentlastungsbetäti gungsvorrichtung 32 beendet wird, schließt sich das elektronische Druckent lastungssteuerventil 31 kurz, wie bei 6 und 10 jeweils in den Fig. 8b-c veranschaulicht. Wenn das elektronische Druckentlastungssteuerventil 31 geschlossen ist, kann der Druck in der Nadelsteuerkammer 88 auf ein aus reichendes Niveau ansteigen, um das Nadelventil 90 zu schließen. Wenn die elektronische Druckentlastungsbetätigungsvorrichtung 32 reaktiviert wird (bei 7 in Fig. 8b) wird das elektronische Druckentlastungssteuerventil 31 wieder geöffnet (bei 11 in Fig. 8c). Der Druck in der Nadelsteuerkammer 88 kann wieder abgelassen werden, und das Nadelventil 90 kann sich wieder auf grund der Brennstoffkraft öffnen, die auf die hydraulische Öffnungsfläche 96 ausgeübt wird. Die Netto-Kraft auf das Nadelventil und diese Bewegung des Nadelventils während des Einspritzereignisses ist bei 14 und 15 und 18 und 19 jeweils in den Fig. 8d-e veranschaulicht worden. Zusätzlich ist die Einspritzrate und insbesondere die geteilte Einspritzung, die durch die Be wegung des Nadelventils 90 erzeugt wurde, bei 22 und 23 in Fig. 8f aufge zeichnet worden.

Das Einspritzereignis einer speziellen Brennstoffeinspritzvorrichtung 60 wird beendet, wenn die elektronische Druckentlastungsbetätigungsvorrichtung 32 deaktiviert wird, was somit die Nadelsteuerkammer 88 von der Verbindung mit dem Brennstofftank 13 abblockt (bei 5 in Fig. 8b). Das elektronische Druckentlastungssteuerventil 31 wird nun in seine geschlossene Position bewegt, wie bei 9 in Fig. 8c veranschaulicht. Während Hochdruckbrennstoff nicht länger von der Nadelsteuerkammer 88 fließen kann, wird die Nadel steuerkammer 88 nur noch dem hohen Druck in der Hochdruckbrennstofflei tung 16 über den ersten Verzweigungsdurchlaß 73 und den Hochdruck brennstoffeinlaß 63 ausgesetzt. Druck, der auf die hydraulische Verschluß fläche 92 des Nadelventils 90 wirkt, beginnt, sich wieder aufzubauen und darauffolgend reicht der hohe Brennstoffdruck, der auf die hydraulische Öff nungsfläche 96 wirkt, nicht länger aus, um das Nadelventil 90 in seiner obe ren offenen Position zu halten. Das Nadelventil 90 wird in seine untere Posi tion unter der Wirkung der Vorspannfeder 94 zurückgebracht, um den Dü senauslaß 99 zu schließen, und das Einspritzereignis wird beendet, wie bei 13, 17 und 21 in den Fig. 8d-f veranschaulicht.

Nachdem das Nadelventil 90 in seine untere Position zurückkehrt, um das Einspritzereignis für diese Brennstoffeinspritzvorrichtung zu beenden, berei tet das Brennstoffeinspritzsystem 11 eine folgende Brennstoffeinspritzvor richtung 60 zur Brennstoffeinspritzung vor. Das entsprechende Ventilglied 23 innerhalb des Druckentlastungsschalters 20 bewegt sich von seiner Kon taktplattform 22 weg, wenn die Nocke 19 sich weiter dreht, um zu verhin dern, daß das elektronische Druckentlastungssteuerventil 31 die Nadelsteu erkammer 88 dieser speziellen Brennstoffeinspritzvorrichtung 60 zum Brennstofftank 13 erneut öffnet (bei 2 in Fig. 8a). Die Nocke 19 dreht sich weiter, und ein zweites Ventilglied 23 bewegt sich über die Kontaktfläche 22, um zu ermöglichen, daß die nächste Brennstoffeinspritzvorrichtung 60 strö mungsmittelmäßig mit dem Brennstofftank 13 über die Nadelsteuerkammer 88 und dem Ablaufdurchlaß 21 verbunden wird. Es sei bemerkt, daß weil nur eine Brennstoffeinspritzvorrichtung 60 strömungsmittelmäßig mit dem Brennstofftank 13 über den Ablaufdurchlaß 21 verbunden werden kann, das Brennstoffeinspritzsystem 11 nicht mehr als eine Brennstoffeinspritzvorrich tung 60 Brennstoff in die Brennkammer 19 zu irgendeinem gegebenen Zeit punkt einspritzen lassen wird.

Mit Bezug auf das Ausführungsbeispiel der Fig. 4 bis 5 der vorliegenden Erfindung und zusätzlich auf die Kurvendarstellungen der Druckentlastungs schalterposition, des Druckentlastungsbetätigungsvorrichtungsstroms, der Druckentlastungsventilposition und der Netto-Kraft des Nadelventils 90 je weils gegenüber der Zeit in den Fig. 9a-h gezeigt. Vor einem Einsprit zereignis herrscht ein hoher Druck in der Nadelsteuerkammer 88 vor, und Hochdruckbrennstoff wirkt auf die hydraulische Verschlußfläche 92 und die hydraulische Öffnungsfläche 96, so daß das Nadelventil 90 in seiner unteren geschlossenen Position ist, wie in Fig. 9d veranschaulicht. Die elektroni sche Ratenformungsbetätigungsvorrichtung 142 wird vorzugsweise deakti viert, so daß der Ratenformungseinlaß 164 nicht mit der Hochdruckbrenn stoffleitung 16 verbunden ist, wie in Fig. 9g veranschaulicht. Geringer Druck wirkt auf die hydraulische Oberfläche 181 und das Flußbegrenzungsventil glied 180 ist in seiner oberen vorgespannten Position positioniert, was einen uneingeschränkten Brennstofffluß von dem Hochdruckbrennstoffdurchlaß 71 zum Düsenversorgungsdurchlaß 93 gestattet, wie in Fig. 9h veranschau licht. Die Nocke 9 dreht sich mit der Hälfte der Drehzahl des Motors, und das Ventilglied 23 bewegt sich auf die Kontaktfläche 22, um zu gestatten, daß der Druckentlastungsschalter 20 eine erste Brennstoffeinspritzvorrichtung 60 einschaltet bzw. einrichtet, so daß sie strömungsmittelmäßig mit dem Brennstofftank 13 verbunden ist (bei 1 in Fig. 9a).

Vor der Aktivierung der elektronischen Druckentlastungsbetätigungsvorrich tung 32 ist die elektronische Ratenformungsbetätigungsvorrichtung 142 vor zugsweise aktiviert und das elektronische Ratenformungssteuerventil 140 bewegt sich in seine offene Position, wie bei 17 bzw. 20 in den Fig. 9g-h veranschaulicht. Der Ratenformungseinlaß 164 ist nun zur Hochdruck brennstoffleitung 16 hin offen und zwar über den Hochdruckbrennstoffdurch laß 143, was die Hydraulikfläche 181 des Flußbegrenzungsventilgliedes 180 dem Hochdruckbrennstoff aussetzt. Das Flußbegrenzungsventilglied 180 bewegt sich dann zu seiner vorgeschobenen Position, was eine Flußbegren zung 185 zwischen dem Hochdruckbrennstoffdurchlaß 71 und dem Düsen versorgungsdurchlaß 93 verursacht. Die elektronische Druckentlastungsbe tätigungsvorrichtung 32 wird nun aktiviert, um das elektronische Druckentla stungssteuerventil 31 in seine offene Position zu bewegen, um zu gestatten, daß das Einspritzereignis beginnt, wie in den Fig. 9b-e bei 3 und 6 ver anschaulicht. Die entsprechende Bewegung des Nadelventils 90 zu seiner offenen Position hin steigert den Flußquerschnitt zum Düsenauslaß 99, und die anfängliche Einspritzrate wird bei 8, 11 und 14 in den Fig. 9d-f veran schaulicht.

Der Betrieb des Brennstoffeinspritzsystems 100 und der Brennstoffeinspritz vorrichtung 160 wäre identisch mit dem des Brennstoffeinspritzsystems 11 und der Brennstoffeinspritzvorrichtung 60, wenn die elektronische Ratenfor mungsbetätigungsvorrichtung 142 während des Brennstoffeinspritzvor ganges nicht aktiviert worden wäre. Wie bei der elektronischen Druckentla stungsbetätigungsvorrichtung 32 muß die elektronische Ratenformungsbetä tigungsvorrichtung 142 keinen Strom für die Dauer des Einspritzereignisses ziehen und kann statt dessen auf einen Haltepegel herunter gebracht wer den, wie bei 4 und 1 in den Fig. 9b und 9g veranschaulicht. An dem er wünschten Punkt während des Einspritzereignisses wird die elektronische Ratenformungsbetätigungsvorrichtung 142 deaktiviert, und das elektronische Ratenformungssteuerventil 140 bewegt sich in seine geschlossene Position, um die Strömungsmittelverbindung zwischen dem Ratenformungseinlaß 164 und der Hochdruckbrennstoffleitung 16 zu beenden (bei 19 und 21 in den Fig. 9g-h). Das Flußbegrenzungsventilglied 180 kann nun in seine vorge spannte zurückgezogene Position unter der Wirkung der Vorspannfeder 183 zurückkehren. Wenn das Flußbegrenzungsventilglied 180 sich zurückzieht, zieht sich der Ring 182 in entsprechender Weise zurück, so daß der Brenn stofffluß zwischen dem Hochdruckbrennstoffdurchlaßweg 71 und dem Dü senversorgungsdurchlaß 93 uneingeschränkt ist. Dieser uneingeschränkte Fluß in den Düsenversorgungsdurchlaß 93 vergrößert die Brennstoffmenge, die in die Düsenkammer 97 fließt, was daher den Druck vergrößert, der auf die hydraulische Öffnungsfläche 96 ausgeübt wird, und was den Druck des Brennstoffes anhebt, der von der Brennstoffeinspritzvorrichtung 160 einge spritzt wird (bei 9, 12 und 15 in den Fig. 9d-f). Es sei bemerkt, daß durch Variieren der Zeitsteuerung der elektronischen Ratenformungsbetätigungs vorrichtung 142 eine Anzahl von Ratenformen, beispielsweise schuhförmig bzw. stiefelförmig mit dem Brennstoffeinspritzsystem 100 erreicht werden können. Es sei jedoch auch bemerkt, daß bei gewissen Betriebszuständen es unerwünscht sein mag, eine Vorderendenratenformung zu haben. In die sen Fällen darf die elektronische Ratenformungsbetätigungsvorrichtung nicht aktiviert werden, so daß das elektronische Ratenformungssteuerventil in sei ner geschlossenen Position während des gesamten Einspritzereignisses bleibt.

Wie in den Fig. 1 bis 3 der vorliegenden Erfindung beschrieben, wird die Brennstoffeinspritzung von der Einspritzvorrichtung 160 beendet, wenn der Strom zur elektronischen Druckentlastungsbetätigungsvorrichtung 32 been det wird, und das elektronische Druckentlastungssteuerventil 31 kehrt in sei ne geschlossene Position zurück, wie bei 5 bzw. 7 in den Fig. 9b-c ver anschaulicht. Die Nadelsteuerkammer 88 wird nun von einer Strömungsmit telverbindung mit dem Brennstofftank 13 abgeblockt, und der Druck inner halb der Nadelsteuerkammer 88, der auf die hydraulische Verschlußfläche 92 wirkt, kann ansteigen. Wegen des Größenunterschiedes zwischen der hydraulischen Verschlußfläche 92 und der hydraulischen Öffnungsfläche 96 reicht der hohe Druck, der auf die hydraulische Öffnungsfläche 96 wirkt, nicht länger aus, um das Nadelventil 90 in seiner oberen Position zu halten, und das Nadelventil 90 kehrt in seine untere Position unter der Wirkung der Vorspannfeder 94 zurück (bei 10 in Fig. 9d). Das Nadelventil 90 wird zu seiner Abwärtsbewegung durch den gesteigerten Druck bewegt, der auf die hydraulische Verschlußfläche 92 wirkt. Die entsprechende Abnahme des Flußquerschnittes zum Düsenauslaß 99 und der Einspritzrate ist bei 13 bzw. 16 in den Fig. 9e-f veranschaulicht worden. Wie bei dem Brennstoffein spritzsystem 11 bereitet das Brennstoffeinspritzsystem 100 eine folgende Brennstoffeinspritzvorrichtung 160 zur Brennstoffeinspritzung vor, nach dem Nadelventil 90 in seine untere Position zurückkehrt, um das Einspritzereignis für diese Brennstoffeinspritzvorrichtung 160 zu beenden. Die Nocke 19 dreht sich weiter, und das erste Ventilglied 23 bewegt sich weg von der Kontaktflä che 22 um den Druckentlastungsschalter 20 abzuschließen bzw. daran zu hindern, zu ermöglichen, daß diese Brennstoffeinspritzvorrichtung 160 strö mungsmittelmäßig mit dem Brennstofftank 13 über die Nadelsteuerkammer 88 und den Ablaufdurchlaß 21 verbunden wird, wie bei 2 in Fig. 9a veran schaulicht. Ein zweites Ventilglied 23 bewegt sich über die Kontaktfläche 22, um zu ermöglichen, daß die Nadelsteuerkammer der nächsten Brennstoffe inspritzvorrichtung 160 strömungsmittelmäßig mit dem Brennstofftank 13 verbunden wird.

Es wird nun Bezug genommen auf das Ausführungsbeispiel der Fig. 6-7 der vorliegenden Erfindung und zusätzlich auf die Kurvendarstellungen der Fig. 10a-i der Druckentlastungsschalterposition, des Druckentlastungsbe tätigungsvorrichtungsstroms, der Netto-Kraft auf der Nadel, des Flußquer schnittes der Düse, der Einspritzrate, der Ratenformungsventilposition, des Druckaufbaubetätigungsvorrichtungsstroms, der Druckaufbauventilposition und der Druckaufbauschalterposition jeweils gegenüber der Zeit. Vor einem Einspritzereignis herrscht ein hoher Druck in der Nadelsteuerkammer 88 vor, der Hochdruckeinlaß 63 ist zur Hochdruckbrennstoffleitung 16 offen, um die hydraulische Öffnungsfläche 96 dem hohen Druck auszusetzen, und der ho he Restdruck wirkt auf die hydraulische Verschlußfläche 92, so daß das Na delventil 90 in einer unteren Position ist, was den Düsenauslaß 99 schließt. Der Ratenformungseinlaß 164 ist vorzugsweise nicht mit der Hochdruck brennstoffleitung 16 verbunden, so daß der niedrige Druck, der auf die Hy draulikfläche 281 wirkt, gestattet, daß das Flußbegrenzungsventilglied 280 in seiner vorgespannten zurückgezogenen Position bleibt, was einen uneinge schränkten Flußpfad zwischen dem Hochdruckbrennstoffdurchlaß 71 und dem Düsenversorgungsdurchlaß 93 gestattet. Gerade vor der Einleitung ei nes Einspritzereignisses ermöglicht der Druckaufbauschalter 250, daß der Hochdruckbrennstoffeinlaß 265 einer ersten Brennstoffeinspritzvorrichtung 260 strömungsmittelmäßig mit der Hochdruckbrennstoffleitung 16 verbunden ist, wie bei 20 in Fig. 10i veranschaulicht. Da jedoch das elektronische Druckaufbausteuerventil 251 in seiner geschlossenen Position bleibt, wie in Fig. 10h gezeigt, wird der Hochdruckbrennstoffeinlaß 265 nicht zu diesem Zeitpunkt zur Hochdruckbrennstoffleitung 16 geöffnet. Die Nocke 19 dreht sich nun so, daß der Druckentlastungsschalter 20 eine erste Brennstoffein spritzvorrichtung 260 einschaltet, so daß sie strömungsmittelmäßig mit dem Brennstofftank 13 verbunden ist, wie bei 1 in Fig. 10a veranschaulicht.

Vor der Aktivierung des elektronischen Druckentlastungssteuerventils 31 wird die elektronische Ratenformungsbetätigungsvorrichtung 142 vorzugs weise aktiviert, um das elektronische Ratenformungssteuerventil 140 in eine offene Position zu bewegen, um strömungsmittelmäßig den Ratenfor mungseinlaß 164 mit der Hochdruckbrennstoffleitung 16 zu verbinden (bei 14 in Fig. 10f). Es sei daran erinnert, daß bei gewissen Betriebszuständen eine Vorderendenratenformung nicht wünschenswert sein kann. Daher soll bemerkt werden, daß die Brennstoffeinspritzung stattfinden kann, wenn das elektronische Ratenformungssteuerventil 140 in seiner geschlossenen Posi tion bleibt. Wenn der hohe Druck nun auf die Hydraulikfläche 281 wirkt, kann sich das Flußbegrenzungsventilglied 280 zu seiner vorgeschobenen Position gegen die Wirkung der Vorspannfeder 283 bewegen. Die entsprechende Bewegung des inneren Durchlasses 282 erzeugt eine Flußbegrenzung 285 im Düsenversorgungsdurchlaß 93, was einen niedrigeren Einspritzdruck zum Beginn des Einspritzereignisses erzeugen wird. Das Einspritzereignis wird durch die kurze Aktivierung der elektronischen Druckentlastungsbetätigungs vorrichtung 32 eingeleitet, wie bei 3 in Fig. 10b veranschaulicht, was strö mungsmittelmäßig den Druckentlastungsablauf 62 mit dem Brennstofftank 13 verbindet. Es sei bemerkt, daß die elektronische Druckentlastungsbetäti gungsvorrichtung 32 keinen Strom für die Dauer des Einspritzereignisses aufnehmen muß, wie es bei den Brennstoffeinspritzsystemen 11 und 100 war, da sie nur eine kurze Zeitdauer benötigt, um den Restdruck in der Na delsteuerkammer 88 abzulassen. Es muß auch nur eine kleine feste Brenn stoffmenge aus der Nadelsteuerkammer 88 verschoben bzw. verdrängt wer den, damit die Brennstoffeinspritzung voranschreitet. Daher muß das elek tronische Druckentlastungssteuerventil 31 in seine offene Position nur für eine relativ kurze Zeitdauer bewegt werden. Es sei daran erinnert, daß bei den Brennstoffeinspritzsystemen 11 und 100 die Nadelsteuerkammern 88 der Brennstoffeinspritzvorrichtungen 60, 160 kontinuierlich zu der Hoch druckbrennstoffleitung 16 offen waren, und als eine Folge das elektronische Druckentlastungssteuerventil 31 in einer offenen Position blieb, um zu ge statten, daß der Brennstoffdruck über dem Nadelventil 90 für die Dauer des Einspritzereignisses abgelassen werden kann.

Sobald der Restdruck innerhalb der Nadelsteuerkammer 88 abgelassen worden ist, kann der hohe Druck, der auf die hydraulische Öffnungsfläche 96 wirkt, einen Ventilöffnungsdruck überschreiten, der durch die Vorspannfeder 94 definiert wird. Das Nadelventil 90 bewegt sich dann in seine obere offene Position, um die Brennstoffeinspritzung vom Düsenauslaß 99 zu beginnen, wie bei 5 in Fig. 10c veranschaulicht. Es sei jedoch bemerkt, daß der Flußquerschnitt zum Düsenauslaß 90 nur auf eine begrenzte Größe ansteigt, und zwar aufgrund der Flußbegrenzung 185, wie bei 8 in Fig. 10d veran schaulicht. Die entsprechende anfängliche Einspritzrate ist bei 11 in Fig. 10e veranschaulicht worden. Die elektronische Druckentlastungsbetäti gungsvorrichtung 142 wird dann deaktiviert (bei 4 in Fig. 10b) um das elek tronische Steuerventil 31 in seine geschlossene Position zurückzubringen, um die Nadelsteuerkammer 88 von der Strömungsmittelverbindung mit dem Brennstofftank 13 abzublocken. Der Betrieb der Brennstoffeinspritzvorrich tung 260 und des Brennstoffeinspritzsystems 200 schreitet in ähnlicher Wei se voran, wie für die Brennstoffeinspritzvorrichtung 160 und das Brennstoffe inspritzsystem 100 beschrieben, und zwar gerade bis vor das Ende des Ein spritzereignisses. Zu diesem Zeitpunkt wird die elektronische Druckaufbau betätigungsvorrichtung 252 kurz aktiviert, um das elektronische Druckauf bausteuerventil 251 in seine offene Position zu bewegen, wie bei 16 bzw. 18 in Fig. 10g-h veranschaulicht. Der Hochdruckbrennstoffeinlaß 265 wird wiederum strömungsmittelmäßig mit der Hochdruckbrennstoffleitung 16 ver bunden, und Hochdruckbrennstoff fließt in die Nadelsteuerkammer 88 über die Hochdruckbrennstoffversorgungsleitung 253. Da die hydraulische Ver schlußfläche 92 wiederum dem hohen Druck in der Düsenkammer 88 aus gesetzt ist, wird das Nadelventil 90 in seine untere geschlossene Position bewegt, um den Düsenauslaß 99 zu schließen und das Einspritzereignis zu beenden, wie bei 7 in Fig. 10c veranschaulicht. Die entsprechende Verrin gerung des Flußquerschnittes zum Düsenauslaß 99 und die Einspritzrate sind bei 10 bzw. 13 in den Fig. 10d-e veranschaulicht worden.

Nach dem sich das Nadelventil 90 in seine untere Position bewegt, um die Brennstoffeinspritzung von der Brennstoffeinspritzvorrichtung 250 zu been den, bereitet das Brennstoffeinspritzsystem 200 eine darauf folgende Brennstoffeinspritzvorrichtung 260 vor, die Einspritzung zu beginnen. Die Nocke 19, die sich während des vorherigen Einspritzereignisses gedreht hat, dreht sich so, daß das Ventilglied 23 innerhalb des Druckentlastungsschal ters 20, das der zuvor einspritzenden Brennstoffeinspritzvorrichtung 260 ent spricht, sich weg von der Kontaktplattform 22 bewegt, und das Ventilglied 23, das der Brennstoffeinspritzvorrichtung entspricht, die gerade davor steht, einzuspritzen, bewegt sich auf die Plattform 22 (bei 2 in Fig. 10a). Vor zugsweise wird ungefähr zum gleichen Zeitpunkt die Kontaktplattform inner halb des Druckaufbauschalters 250 so gedreht, daß das Ventilglied 23, das der zuvor einspritzenden Brennstoffeinspritzvorrichtung 260 entspricht, in seine vorgespannte Position zurückkehrt, und das Ventilglied 23 für die Brennstoffeinspritzvorrichtung 260, die gerade davor steht, einzuspritzen, sich auf die Kontaktplattform bewegt (bei 21 in Fig. 10i). Die folgende Brennstoffeinspritzvorrichtung 260 kann nun Brennstoff in der oben be schriebenen Weise einspritzen.

Mit Bezug auf Fig. 11 ist der Gesamtbrennstoffverbrauch für die Brennstof feinspritzsysteme 11, 100 und 200 grafisch gegenüber der Zeit sowohl für Leerlaufzustände bei 1 als auch für Nennbetriebszustände bei 2 aufgezeich net worden. Es sei bemerkt, daß die gesamte Brennstoffmenge, die von dem Brennstoffeinspritzsystem 200 verbraucht wird, als durchgezogene Linie auf gezeichnet, wesentlich geringer ist, als jene, die von den Brennstoffeinspritz systemen 11 und 100 verwendet wurde, wobei diese Systeme jeweils durch gestrichelte und gepunktete Linien dargestellt werden. Dieses Ergebnis sollte erwartet werden, da der Druckaufbauschalter 250 und das elektronische Druckaufbausteuerventil 251 gestatten, daß jede Brennstoffeinspritzvorrich tung von einer Strömungsmittelverbindung mit der Hochdruckleitung 16 ab geblockt wird, bevor sie strömungsmittelmäßig mit dem Brennstofftank 13 verbunden wird. Daher ist bei dem Brennstoffeinspritzsystem 200 die Hoch druckbrennstoffleitung 16 vorzugsweise nicht strömungsmittelmäßig mit dem Brennstoff 13 zu irgend einem Zeitpunkt während des Einspritzereignisses verbunden. Es sei bemerkt, daß der Gesamtbrennstoff, der von dem Brenn stoffeinspritzsystem 200 verbraucht wird, immer noch höher ist, als der ge samte eingespritzte Brennstoff, da eine Brennstoffmenge von der Hoch druckbrennstoffleitung 16 nicht eingespritzt wird sondern auf das Nadelventil 90 innerhalb der Nadelsteuerkammer 88 wirkt.

Die Brennstoffeinspritzsysteme der vorliegenden Erfindung haben eine An zahl von Vorteilen gegenüber den Systemen des Standes der Technik. Da die bei der vorliegenden Erfindung verwendeten elektronischen Steuerventile entfernt von den einzelnen Brennstoffeinspritzvorrichtungen gelegen sind, kann die Anzahl der elektronischen Steuerventile, die bei dem Brennstoffein spritzsystem verwendet werden, verringert werden. Da beispielsweise die Düsenkammer 97 immer strömungsmittelmäßig mit der Hochdruckbrenn stoffleitung 16 verbunden ist, kann die Einspritzung bei vollem Druck begin nen. Dies ist anders als bei jenen Systemen, wo sich das Nadelventil bei ei nem Ventilöffnungsdruck öffnet, der ziemlich unterhalb eines maximalen Einspritzdruckes ist. Mit Bezug auf das Brennstoffeinspritzsystem 11 wird nur ein elektronisches Steuerventil verwendet, um die Einspritzung von jeder Brennstoffeinspritzvorrichtung zu steuern, und zwar anstelle der Verwendung von so vielen elektronischen Steuerventilen wie der Anzahl der Brennstoffe inspritzvorrichtungen. Zusätzlich gestatten die Brennstoffeinspritzsysteme 100 und 200 eine flexible Ratenformung des Einspritzereignisses. Da wei terhin das Brennstoffeinspritzsystem 200 die Fähigkeit hat, die Strömungs mittelverbindung zwischen der Hochdruckbrennstoffleitung und dem Brenn stoffablauf während eines Einspritzereignisses abzublocken, verbraucht das Brennstoffeinspritzsystem 200 weniger Brennstoff als die Einspritzsysteme dieser Bauart und verschwendet daher weniger.

Es sei bemerkt, daß die obige Beschreibung nur zu Veranschaulichungs zwecken vorgesehen ist und nicht den Umfang der vorliegenden Erfindung in irgendeiner Weise einschränken soll. Während beispielsweise die vorliegen de Erfindung keinen Schalter zwischen dem elektronischen Druckaufbau steuerventil und den Brennstoffeinspritzvorrichtungen vorsieht, sei bemerkt, daß ein solcher Schalter verwendet werden könnte. Während weiter die Brennstoffeinspritzsysteme der vorliegenden Erfindung elektronische Steu erventile verwenden, die vorzugsweise Elektromagneten sind, sei bemerkt, daß andere geeignete Betätigungsvorrichtungen dafür eingesetzt werden könnten, wie beispielsweise eine piezoelektrische Betätigungsvorrichtung. Der Fachmann wird erkennen, daß andere Aspekte, Ziele und Vorteile dieser Erfindung aus einem Studium der Zeichnungen, der Offenbarung und der beigefügten Ansprüche erhalten werden können.

Claims

1. Motor, der folgendes aufweist:
ein Motorgehäuse;
eine Hochdruckbrennstoffleitung (Rail);
einen Niederdruckbrennstoffablauf;
ein Brennstoffeinspritzsystem, das eine Vielzahl von Brennstoffein spritzvorrichtungen aufweist, die in dem Motorgehäuse positioniert sind und strömungsmittelmäßig mit der Brennstoffleitung (Rail) ver bunden sind;
wobei jede der Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen einen Einspritzvorrichtungskörper aufweist, der einen Düsenauslaß und ei nen Düsenversorgungsdurchlaß definiert, und ein Nadelventilglied aufweist, das bewegbar in dem Einspritzvorrichtungskörper benach bart zum Düsenauslaß positioniert ist;
einen Strömungsmittelschalter mit einer Vielzahl von Positionen;
ein elektronisch gesteuertes Ventil, das entfernt von der Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen positioniert ist und strömungsmittel mäßig zwischen dem Strömungsmittelschalter und dem Brennstoffab lauf positioniert ist; und
wobei eine andere der Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen strömungsmittelmäßig mit dem elektronisch gesteuerten Ventil an je der der Vielzahl von Positionen verbunden ist.

2. Motor nach Anspruch 1, wobei das elektronisch gesteuerte Ventil ein Zwei-Positionen-Ventil ist.

3. Motor nach Anspruch 1, wobei der Einspritzvorrichtungskörper eine Nadelsteuerkammer definiert; und
wobei das Nadelventilglied eine hydraulische Verschlußfläche auf weist, die dem Strömungsmitteldruck in der Nadelsteuerkammer aus gesetzt ist.

4. Motor nach Anspruch 1, wobei das elektronisch gesteuerte Ventil ein erstes elektronisch gesteuertes Ventil ist, und wobei das Brennstoffe inspritzsystem auch ein zweites elektronisch gesteuertes Ventil auf weist, das entfernt von der Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtun gen positioniert ist; und wobei das zweite elektronisch gesteuerte Ventil eine geschlossene Position besitzt, in der der Düsenversorgungsdurchlaß relativ unein geschränkt ist, und eine offene Position, in der der Düsenversor gungsdurchlauf relativ eingeschränkt ist.

5. Motor nach Anspruch 1, wobei jede der Vielzahl von Brennstoffein spritzvorrichtungen weiter ein Flußbegrenzungsventilglied aufweist; und wobei das Flußbegrenzungsventilglied bewegbar ist zwischen einer ersten Position, in der der Düsenversorgungsdurchlaß relativ einge schränkt ist, und einer zweiten Position, in der der Düsenversor gungsdurchlaß relativ uneingeschränkt ist.

6. Motor nach Anspruch 1, wobei die Hochdruckleitung (Rail) strö mungsmittelmäßig mit dem Niederdruckablauf über die Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen für einen Teil eines Einspritzereignis ses verbunden ist.

7. Motor nach Anspruch 1, wobei der Strömungsmittelschalter ein erster Strömungsmittelschalter ist und wobei das Brennstoffeinspritzsystem weiter einen zweiten Strömungsmittelschalter aufweist; und wobei der zweite Strömungsmittelschalter strömungsmittelmäßig zwi schen der Hochdruckleitung und der Vielzahl von Brennstoffeinspritz vorrichtungen positioniert ist.

8. Motor nach Anspruch 7, wobei das elektronisch gesteuerte Ventil ein erstes elektronisch gesteuertes Ventil ist, und wobei das Brennstoffe inspritzsystem auch ein zweites elektronisch gesteuertes Ventil und ein drittes elektronisch gesteuertes Ventil aufweist;
wobei der zweite Strömungsmittelschalter eine Vielzahl von Positionen hat; und
wobei eine andere der Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen strömungsmittelmäßig mit dem dritten elektronisch gesteuerten Ventil an jeder der Vielzahl von Positionen des zweiten Strömungsmittel schalters angeschlossen ist.

9. Brennstoffeinspritzsystem, das folgendes aufweist:
eine Hochdruckbrennstoffleitung (Rail);
einen Niederdruckbrennstoffablauf;
eine Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen;
wobei jede der Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen einen Einspritzvorrichtungskörper aufweist, der eine Nadelsteuerkammer, einen Düsenauslaß, mindestens einen Hochdruckströmungsmittelein laß, mindestens einen Niederdruckströmungsmittelablauf, mindestens einen Strömungsmitteldurchlaßweg und einen Düsenversorgungs durchlaß definiert, und ein direkt gesteuertes Nadelventilglied auf weist, das bewegbar in dem Einspritzvorrichtungskörper benachbart zum Düsenauslaß positioniert ist;
wobei das direkt gesteuerte Nadelventilglied eine hydraulische Ver schlußfläche aufweist, die dem Strömungsmitteldruck in der Nadel steuerkammer ausgesetzt ist;
wobei ein erster von den Strömungsmitteldurchlaßwegen, von denen mindestens einer vorhanden ist, strömungsmittelmäßig mit der Hoch druckbrennstoffleitung verbunden ist;
wobei ein zweiter der Strömungsmitteldurchlaßwege, von denen min destens einer vorhanden ist, strömungsmittelmäßig mit dem Nieder druckbrennstoffablauf verbunden ist;
wobei ein Strömungsmittelschalter eine Vielzahl von Positionen be sitzt;
wobei ein elektronisch gesteuertes Ventil entfernt von der Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen strömungsmittelmäßig zwischen dem Strömungsmittelschalter und dem Brennstoffablauf positioniert ist; und
wobei eine andere der Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen strömungsmittelmäßig mit dem elektronisch gesteuerten Ventil an je der der Vielzahl von Positionen verbunden ist.

10. Brennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 9, wobei die Hochdrucklei tung (Rail) strömungsmittelmäßig mit dem Niederdruckbrennstoffab lauf über die Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen für einen Teil eines Einspritzereignisses verbunden ist.

11. Brennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 9, wobei das elektronisch gesteuerte Ventil ein erstes elektronisch gesteuertes Ventil ist, und wobei das Brennstoffeinspritzsystem weiter ein zweites elektronisch gesteuertes Ventil aufweist, das entfernt von der Vielzahl von Brenn stoffeinspritzvorrichtungen positioniert ist;
wobei jede der Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen weiter ein Flußbegrenzungsventilglied aufweist;
wobei das zweite elektronisch gesteuerte Ventil strömungsmittelmäßig zwischen einer Strömungsmittelquelle und dem Flußbegrenzungs ventilglied positioniert ist;
wobei das zweite elektronisch gesteuerte Ventil eine erste Position besitzt, in der das Flußbegrenzungsventilglied in einer vorgeschobe nen Position ist, in der der Düsenversorgungsdurchlaß relativ einge schränkt ist; und
wobei das zweite elektronisch gesteuerte Ventil eine zweite Position besitzt, in der das Flußbegrenzungsventilglied in einer zurückgezoge nen Position ist, in der der Düsenversorgungsdurchlaß relativ unein geschränkt ist.

12. Brennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 11, wobei der Strömungs mittelschalter ein erster Strömungsmittelschalter ist, und wobei das Brennstoffeinspritzsystem weiter einen zweiten Strömungsmittelschal ter aufweist; und wobei der zweite Strömungsmittelschalter strömungsmittelmäßig zwi schen der Hochdruckleitung (Rail) und den Nadelsteuerkammern von jeder der Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen positioniert ist.

13. Brennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 12, das weiter ein drittes elektronisch gesteuertes Ventil aufweist, das entfernt von der Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen zwischen dem zweiten Strö mungsmittelschalter und den Nadelsteuerkammern von jeder der Viel zahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen positioniert ist;
wobei der zweite Strömungsmittelschalter eine Vielzahl von Positionen besitzt; und
wobei eine andere der Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen strömungsmittelmäßig mit dem dritten elektronisch gesteuerten Ventil an jeder der Vielzahl von Positionen des zweiten Strömungsmittel schalters verbunden ist.

14. Brennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 13, wobei eine hydraulische Öffnungsfläche des direkt gesteuerten Nadelventilgliedes dem Strö mungsmitteldruck in einer Düsenkammer ausgesetzt ist, die zumin dest teilweise durch den Einspritzvorrichtungskörper definiert wird; und wobei der Einspritzvorrichtungskörper einen ersten Strömungsmittel einlaß definiert, der strömungsmittelmäßig die Hochdruckleitung (Rail) mit der Nadelsteuerkammer verbindet, und einen zweiten Strö mungsmitteleinlaß, der strömungsmittelmäßig die Düsenkammer mit der Hochdruckleitung (Rail) verbindet.

15. Brennstoffeinspritzsystem nach Anspruch 14, wobei das dritte elek tronisch gesteuerte Ventil eine erste Position besitzt, in der die Hoch druckleitung strömungsmittelmäßig mit der Nadelsteuerkammer ver bunden ist, und eine zweite Position, in der die Hochdruckleitung von einer Strömungsmittelverbindung mit der Nadelsteuerkammer abge blockt ist.

16. Verfahren zur Einspritzung von Brennstoff, das folgendes aufweist:
Vorsehen eines Motors, der ein Brennstoffeinspritzsystem aufweist, welches eine Hochdruckbrennstoffleitung (Rail), einen Niederdruck brennstoffablauf, eine Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen, die jeweils einen Einspritzvorrichtungskörper aufweisen, der eine Na delsteuerkammer definiert, weiter einen Strömungsmittelschalter mit einer Vielzahl von Positionen und ein elektronisch gesteuertes Ventil aufweist, das entfernt von der Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrich tungen zwischen dem Strömungsmittelschalter und dem Niederdruck brennstoffablauf positioniert ist;
Einrichten, daß eine der Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen strömungsmittelmäßig mit dem elektronisch gesteuerten Ventil ver bunden ist, und zwar teilweise durch Bewegung des Strömungsmittel schalters in eine erste Position;
Bewegung des elektronisch gesteuerten Ventils in eine offene Positi on, die die Nadelsteuerkammer der einen Brennstoffeinspritzvorrich tung zur Strömungsmittelverbindung mit dem Niederdruckbrennstoff ablauf öffnet;
Einspritzen einer Brennstoffmenge aus der einen Brennstoffeinspritz vorrichtung;
Bewegung des elektronisch gesteuerten Ventils in eine geschlossene Position, die die Nadelsteuerkammer der einen Brennstoffeinspritz vorrichtung von einer Strömungsmittelverbindung mit dem Nieder druckbrennstoffablauf abblockt; und
Verhindern, daß die eine Brennstoffeinspritzvorrichtung zu dem elek tronisch gesteuerten Ventil hin offen ist, und Einrichten, daß eine an dere der Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen strömungsmit telmäßig mit dem elektronisch gesteuerten Ventil verbunden wird, und zwar teilweise durch Bewegung des Strömungsmittelschalters in eine zweite Position.

17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei ein Flußbegrenzungssteuerven tilglied bewegbar in jeder der Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrich tungen montiert ist, wobei der Einspritzvorrichtungskörper von jeder der Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen einen Düsenauslaß und einen Düsenversorgungsdurchlaß definiert, wobei das elektroni sche Steuerventil ein erstes elektronisches Steuerventil ist, und wobei das Brennstoffeinspritzsystem weiter ein zweites elektronisches Steu erventil aufweist, das entfernt von der Vielzahl von Brennstoffein spritzvorrichtungen strömungsmittelmäßig zwischen der Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen und der Hochdruckbrennstoffleitung (Rail) positioniert ist; und wobei es weiter den Schritt aufweist, den Brennstofffluß zum Düsen auslaß einzuschränken, und zwar durch Bewegung des Flußbegren zungssteuerventilgliedes in eine erste Position, in der der Düsenver sorgungsdurchlaß relativ zum Düsenauslaß eingeschränkt ist, durch Bewegung des zweiten elektronischen Steuerventils in eine offene Position vor dem erwähnten Schritt der Einspritzung des Brennstoffes.

18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Schritt der Einspritzung von Brennstoff die Bewegung des Flußbegrenzungssteuerventilgliedes in eine zweite Position aufweist, in der der Düsenversorgungsdurchlaß relativ uneingeschränkt ist, und zwar durch Bewegung des zweiten elektronischen Steuerventils in eine geschlossene Position.

19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei der Strömungsmiftelschalter ein erster Strömungsmittelschalter ist, und wobei das Brennstoffeinspritz system weiter einen zweiten Strömungsmiftelschalter mit einer Viel zahl von Positionen aufweist; und wobei es weiter den Schritt aufweist, einzurichten, daß die Nadelsteu erkammer der erwähnten einen Brennstoffeinspritzvorrichtung strö mungsmittelmäßig mit der Hochdruckbrennstoffleitung verbunden ist, und zwar teilweise durch Bewegung des zweiten Strömungsmittel schalters in eine erste Position vor dem Schritt der Brennstoffeinsprit zung.

20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Brennstoffeinspritzsystem weiter ein drittes elektronisches Steuerventil aufweist, das entfernt von der Vielzahl von Brennstoffeinspritzvorrichtungen zwischen dem zweiten Strömungsmittelschalter und der Hochdruckbrennstoffleitung (Rail) positioniert ist;
wobei es weiter den Schritt aufweist, das dritte elektronische Steuer ventil in eine offene Position zu bewegen, wodurch die Nadelsteuer kammer der einen Brennstoffeinspritzvorrichtung in Strömungsmittel verbindung zur Hochdruckbrennstoffleitung geöffnet wird, und zwar nach dem Schritt der Bewegung des ersten elektronischen Steuer ventils in eine geschlossene Position; und
Bewegung des dritten elektronischen Steuerventils in eine geschlos sene Position, was die Nadelsteuerkammer von der Hochdruck brennstoffleitung (Rail) abblockt.