DE102006039899A1

DE102006039899A1 - Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102006039899A1
Application number: DE102006039899A
Authority: DE
Inventors: Susumu Toyota Kojima; Motonari Toyota Yarino; Tomojiro Toyota Sugimoto; Yukio Toyota Koseki
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-08-30
Filing date: 2006-08-25
Publication date: 2007-04-26
Also published as: US20070044767A1; JP2007064076A; CN1932280A; CN100549406C

Abstract

Der Basisendabschnitt eines Injektors (13) ist mit einem Versorgungsrohr (14) verbunden. Im Injektor (13) ist eine Kraftstoffkanalführung ausgebildet, durch welche der Kraftstoff im Versorgungsrohr (14) nahe an eine Einspritzöffnung (45), welche im vorderen Endabschnitt eines Ventilkörpers (42) ausgebildet ist, strömt und anschließend zum Versorgungsrohr (14) zurückgeführt wird. Auch wenn durch ein Nadelventil (49) eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Kraftstoffkanalführung und der Einspritzöffnung (45) gesperrt wird, strömt der Kraftstoff konstant nahe der Einspritzöffnung (45), während er im Kraftstoffeinspritzsystem zirkuliert. Ferner wird ein Teil des durch die Kraftstoffkanalführung strömenden Kraftstoffs von der Einspritzöffnung (45) in eine Verbrennungskammer (11) eingespritzt, indem die Strömungsmittelverbindung zwischen der Kraftstoffkanalführung und der Einspritzöffnung (45) erlaubt wird.

Description

Hintergrund der Erfindung
Technisches Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine, in welchem eine vorbestimmte Kraftstoffmenge in eine Verbrennungskammer oder in eine Einlassöffnung einspritzt wird.

Eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung, bei welcher der Kraftstoff nicht in eine Einlassöffnung, sondern direkt in eine Verbrennungskammer eingespritzt wird, ist bekannt. In einer solchen Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung wird, wenn ein Einlassventil offen ist, Luft von der Einlassöffnung in die Verbrennungskammer eingebracht und durch einen Kolben komprimiert. Anschließend wird von einem Injektor direkt in die mit hohem Druck komprimierte Luft Kraftstoff einspritzt und die komprimierte Luft in der Verbrennungskammer mit dem zerstäubten Kraftstoff vermischt. Das Luft-Kraftstoff-Gemisch wird durch eine Zündkerze gezündet und dehnt sich anschließend aus. Auf diese Weise wird eine Antriebskraft erreicht. Wenn ein Auslassventil offen ist, wird das durch die Verbrennung erzeugte Abgas über eine Auslassöffnung abgeführt.

In einer solchen Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung ist der Injektor so aufgebaut, dass ein Nadelventil in einem Gehäuse mit einer Einspritzöffnung an dessen Ende bewegbar gestützt wird, eine Kraft am Nadelventil so angebracht wird, dass das Nadelventil einen Kraftstoffkanal sperrt, und das Nadelventil, wenn elektrische Energie einem Magnet zugeführt wird, durch die elektromagnetische Kraft bewegt wird und dabei der Kraftstoffkanal geöffnet wird. Das Öffnen des Kraftstoffkanals durch Bewegen des Nadelventils zu einem vorbestimmten Zeitpunkt ermöglicht es, den im Kraftstoffkanal vorhandenen Kraftstoff von der Einspritzöffnung in die Verbrennungskammer einzuspritzen.

In dem in der Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung verwendeten Injektor wird eine vorbestimmte Kraftstoffmenge unter Druck gehalten und der Kraftstoff mit einem vorbestimmten Druck von der Einspritzöffnung eingespritzt, während der Kraftstoffkanal durch das Nadelventil geöffnet wird. Entsprechend bleibt etwas Kraftstoff ohne in die Verbrennungskammer eingespritzt zu werden um der Einspritzöffnung haften, auch wenn das Nadelventil den Kraftstoffkanal nach Verstreichen des Kraftstoffeinspritzzeitraums sperrt. In diesem Fall wird der verbleibende Kraftstoff durch das in der Verbrennungskammer erzeugte Verbrennungsgas ausgetrocknet und sammelt sich als Ablagerung an der Innenfläche der Einspritzöffnung und der Oberfläche an der Spitze des Nadelventils an. Die angesammelte Ablagerung verringert die Kanalfläche des Kraftstoffkanals und erhöht dabei den Strömungswiderstand des Kraftstoffs. Die Kraftstoffmenge, die durch den Kraftstoffkanal strömt, wird reduziert und die Kraftstoffeinspritzmenge variiert. Infolge dessen wird der Kraftstoff nicht angemessen verbrannt.

Wenn der Kraftstoff in der Nähe der Einspritzöffnung verbleibt, wird der eingespritzte Kraftstoff aufgrund des verbliebenen Kraftstoffs nicht ausreichend zerstäubt, auch wenn der Kraftstoffkanal durch das Nadelventil geöffnet wird, wenn der nächste Kraftstoffeinspritzzeitraum beginnt. Entsprechend kann der Zerstäubungsgrad des Kraftstoffs zu Beginn der Kraftstoffeinspritzung niedrig sein. Während des Leerlaufs können Probleme entstehen, z.B. Drehmomentschwankungen oder Verschlechterung der Abgaseigenschaften.

Um diese Probleme zu lösen, wird der vordere Endabschnitt des Injektors gekühlt, um die Ansammlung von Ablagerung zu unterdrücken. Zum Beispiel beschreibt die veröffentlichte japanische Patentanmeldung JP-A-07-301166 eine Kühlvorrichtung für eine Einspritzdüse. In der Kühlvorrichtung wird der Außenzylinder eines Nadelventils auf der Ventilsitzseite geschlossen. Ferner wird der obere Abschnitt der Innenwand des Außenzylinders mit der Außenwand des Innenzylinders gekoppelt. Der so erhaltene Zwischenraum zwischen dem Außenzylinder und dem Innenzylinder wird als ein Kühlkraftstoffkanal verwendet, durch welchen gekühlter Kraftstoff zwischen der Zylinderausnehmung und dem Inneren des Nadelventils strömt. Das Innere des Nadelventils wird gekühlt, indem der Niederdruckkraftstoff veranlasst wird, durch den Kanal, der sich vom Niederdruckkraftstoffeinlass zur im oberen Abschnitt des Innenzylinders ausgebildeten Ausnehmung erstreckt, durch die in der Außenwand des Außenzylinders am Gleitdichtabschnitt ausgebildeten Pore strömt.

Die veröffentlichte japanische Patentanmeldung JP-A-08-200183 beschreibt ein Kraftstoffeinspritzventil für eine Brennkraftmaschine. Der Kraftstoff kann von einem Kraftstoffhochdruckzulaufkanal einer Ölspeicherkammer zugeführt werden. Das Kraftstoffeinspritzventil wird gekühlt, indem der Kraftstoff in der Ölspeicherkammer durch einen Kraftstoffzirkulationskanal und einen Kraftstoffölkanal abgeführt wird. Wenn Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, ist eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Ölspeicherkammer und einem Einspritzloch vorgesehen und der Kraftstoffölkanal wird gesperrt, wodurch der Kraftstoff in der Ölspeicherkammer durch eine Einspritzöffnung eingespritzt wird.

Jedoch ist in der in der veröffentlichten, japanischen Patentanmeldung JP-A-07-301166 beschriebenen Kühlvorrichtung für eine Einspritzdüse der Hochdruckkraftstoffkanal, durch welchen der von der Einspritzöffnung einzuspritzende Kraftstoff strömt, ausgebildet und zusätzlich zu dem Hochdruckkraftstoffkanal der gekühlte Kraftstoffkanal ausgebildet, durch welchen der Niederdruckkraftstoff strömt. Entsprechend nimmt die Anzahl der Kraftstoffkanäle im Injektor zu, was den Aufbau verkompliziert und die Größe des Injektors erhöht. Im in der veröffentlichten, japanischen Patentanmeldung JP-A-08-200183 beschriebenen Kraftstoffeinspritzventil für eine Brennkraftmaschine wird das Kraftstoffeinspritzventil normalerweise gekühlt, indem der Kraftstoff in der Ölspeicherkammer durch den Kraftstoffölzirkulationskanal und den Kraftstoffölkanal abgeführt wird. Wenn eine Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, wird der Kraftstofföldurchlass gesperrt und der Kraftstoff in der Ölspeicherkammer durch die Einspritzöffnung eingespritzt. Entsprechend ist es schwierig, wenn die Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, das Kraftstoffeinspritzventil zu kühlen, wodurch die Kühlleistung verringert wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung sieht ein kompaktes Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine vor, welche einen einfachen Aufbau und eine verbesserte Kühlleistung hat.

Ein Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine. Das Kraftstoffeinspritzsystem enthält eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung; eine Kraftstoffeinspritzöffnung, welche im vorderen Endabschnitt der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ausgebildet ist; eine Kraftstoffkanalführung, durch welche der von der Außenseite der Kraftstoffeinspritzvorrichtung zugeführte Kraftstoff nahe an die Kraftstoffeinspritzöffnung strömt und anschließend zur Außenseite der Kraftstoffeinspritzvorrichtung abgelassen wird; und ein Kraftstoffeinspritzventil, welches eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Kraftstoffkanalführung und der Kraftstoffeinspritzvorrichtung erlaubt, um einen Teil des durch die Kraftstoffkanalführung strömenden Kraftstoffs einzuspritzen.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die Außenfläche des vorderen Endabschnitts der Kraftstoffeinspritzvorrichtung über eine Passungsdichtung an einem Körper einer Brennkraftmaschine befestigt werden. Ferner kann sich die Kraftstoffkanalführung über die Passungsdichtung hinaus bis zu einer Stelle nahe dem vorderen Ende der Kraftstoffeinspritzvorrichtung erstrecken.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die Kraftstoffkanalführung einen Innenkanal, der innerhalb des Kraftstoffeinspritzventils ausgebildet ist, indem das Einspritzventil in einer Hohlform ausgeführt ist; einen Außenkanal, der um das Kraftstoffeinspritzventil ausgebildet ist; und ein Verbindungsloch enthalten, welches im vorderen Endabschnitt des Kraftstoffeinspritzventils ausgebildet ist und eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Innenkanal und dem Außenkanal erlaubt.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann ferner eine Kraftstoffeinspritzventil-Bewegungseinrichtung zum Bewegen des Kraftstoffeinspritzventils vorgesehen sein. Eine Kraft kann von einem Kraftbeaufschlagungsteil am Kraftstoffeinspritzventil so angebracht werden, dass die Strömungsmittelverbindung zwischen der Kraftstoffkanalführung und der Kraftstoffeinspritzöffnung gesperrt wird. Die Strömungsmittelverbindung zwischen der Kraftstoffkanalführung und der Kraftstoffeinspritzöffnung kann erlaubt werden, indem das Kraftstoffeinspritzventil unter Verwendung der Kraftstoffeinspritzventil-Bewegungseinrichtung bewegt wird. Die Kraftstoffkanalführung kann ausgebildet sein, um durch die Kraftstoffeinspritzventil-Bewegungseinrichtung zu führen.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die Kraftstoffeinspritzventil-Bewegungseinrichtung ein magnetisches Rohr, einen Kern, der an der Innenfläche des magnetischen Rohrs angebracht ist, einen Anker, der in Reihe mit dem Kern angeordnet ist, welcher mit dem Basisendabschnitt des Kraftstoffeinspritzventils verbunden ist und durch die Innenfläche des magnetischen Rohrs gestützt wird, um in Axialrichtung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung bewegbar zu sein, und eine Wicklung enthalten, welche um das magnetische Rohr angeordnet ist und welcher elektrische Energie zugeführt wird. Die Kraftstoffkanalführung kann innerhalb des Kerns und des Ankers ausgebildet sein, um durch den Kern und den Anker zu führen, und kann entlang der Außenflächen des Kerns und des Ankers ausgebildet sein.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die Kraftstoffkanalführung einen Außenkanal, der um das Kraftstoffeinspritzventil ausgebildet ist, einen Ablaufkanal, durch welchen der Kraftstoff von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung abgelassen wird; und einen Kanal enthalten, der im vorderen Endabschnitt der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ausgebildet ist und eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Außenkanal und dem Ablaufkanal erlaubt.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann ferner eine Trennwand vorgesehen sein, welche den Innenraum innerhalb eines Versorgungsrohrs in eine erste Kammer und eine zweite Kammer aufteilt. Der Kraftstoff kann der ersten Kammer zugeführt werden und von der zweiten Kammer abgeführt werden. Der kraftstoffzulaufseitige Endabschnitt der Kraftstoffkanalführung kann mit der ersten Kammer verbunden sein und der kraftstoffablaufseitige Endabschnitt der Kraftstoffkanalführung kann mit der zweiten Kammer verbunden sein.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann der kraftstoffzulaufseitige Endabschnitt der Kraftstoffkanalführung mit dem Flanschabschnitt der ersten Kammer über eine Wellendichtung verbunden sein und kann der kraftstoffablaufseitige Endabschnitt der Kraftstoffkanalführung mit der zweiten Kammer über eine Flächendichtung verbunden sein.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann der Kraftstoff einem Versorgungsrohr durch einen der Endabschnitte des Versorgungsrohrs zugeführt werden. Der Kraftstoff kann durch den anderen Endabschnitt des Versorgungsrohrs vom Versorgungsrohr abgeführt werden. Sowohl der kraftstoffzulaufseitige Endabschnitt als auch der kraftstoffablaufseitige Endabschnitt der Kraftstoffkanalführung kann mit dem Versorgungsrohr verbunden sein. Der kraftstoffzulaufseitige Endabschnitt kann sich im Versorgungsrohr öffnen, um zu einer Richtung stromaufwärts des Versorgungsrohrs, in welchem der Kraftstoff strömt, zu weisen.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die Kraftstoffkanalführung ausgebildet sein, indem Nuten in den Außenflächen des Kerns und des Ankers ausgebildet sind, welche sich in Axialrichtung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung erstrecken.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann eine Verbindungsnut im Kern oder im Anker ausgebildet sein, welche eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Nut, welche in der Außenfläche des Kerns ausgebildet ist, und der Nut, welche in der Außenfläche des Ankers ausgebildet ist, erlaubt.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann ferner eine Dreheinschränkungseinrichtung zum Einschränken der Drehung des Ankers vorgesehen sein.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die Kraftstoffeinspritzventil-Bewegungseinrichtung ein magnetisches Rohr, einen Kern, der an der Innenfläche des magnetischen Rohrs befestigt ist, einen Anker, der in Reihe mit dem Kern angeordnet ist, mit dem Basisendabschnitt des Kraftstoffeinspritzventils verbunden ist und durch die Innenfläche des magnetischen Rohrs gestützt wird, um in Axialrichtung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung bewegbar zu sein, und eine Wicklung enthalten, welche um das magnetische Rohr angeordnet ist und welcher elektrische Energie zugeführt wird. Die Kraftstoffkanalführung kann innerhalb des Kerns und des Ankers ausgebildet sein, um durch den Kern und den Anker zu führen, und kann entlang der Innenfläche des magnetischen Rohrs ausgebildet sein.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die Kraftstoffkanalführung an einer Stelle ausgebildet sein, welche einem Anschlussabschnitt der Wicklung entspricht.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann eine Vielzahl von Außenkanälen in regelmäßigen Abständen in Umfangsrichtung ausgebildet sein.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann der Außenkanal bezüglich der Achse des Kerns und des Ankers geneigt sein.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann eine Kraftstoffdichtung zwischen dem Kern und dem Anker angeordnet sein, die verhindert, dass Kraftstoff austritt.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die Kraftstoffdichtung ein elastischer Abschnitt sein, der durch den Kern gestützt wird.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann eine Vielzahl von Verbindungslöchern in regelmäßigen Abständen in Umfangsrichtung ausgebildet sein.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann der Basisendabschnitt der Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit dem Versorgungsrohr verbunden sein, von welchem der Kraftstoff der Kraftstoffkanalführung zugeführt wird und zu welchem der Kraftstoff von der Kraftstoffkanalführung abgeführt wird. Der Kraftstoff kann der Kraftstoffkanalführung entweder durch einen Außenumfangsabschnitt oder einen Endabschnitt der Kraftstoffeinspritzvorrichtung zugeführt werden und von der Kraftstoffkanalführung durch den anderen aus Außenumfangsabschnitt und Endabschnitt der Kraftstoffeinspritzvorrichtung abgeführt werden. Filter können am Außenumfangsabschnitt und dem Endabschnitt der Kraftstoffeinspritzvorrichtung angeordnet sein.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung können die Filter angeordnet sein, um den kraftstoffzulaufseitigen Endabschnitt und den kraftstoffablaufseitigen Endabschnitt der Kraftstoffkanalführung zu bedecken.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die Kraftstoffmenge, welche während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem durch die Kraftstoffkanalführung strömt, auf der Basis der durch eine Kraftstoffpumpe, welche den Kraftstoff dem Versorgungsrohr zuführt, abgegebenen Kraftstoffmenge oder auf der Basis des eingestellten Drucks eingestellt werden, bei welchem ein Entlastungsventil, welches den Kraftstoff vom Versorgungsrohr ablässt, öffnet.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann ferner eine Kraftstoffkühleinrichtung vorgesehen sein, welche in einer Kraftstoffablaufleitung angeordnet ist, durch welche der vom Versorgungsrohr abgelassene Kraftstoff strömt, und den Kraftstoff kühlt.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann eine Kraftstoffzuführpumpe in einer Kraftstoffzulaufleitung angeordnet sein, durch welche der Kraftstoff dem Versorgungsrohr zugeführt wird; und kann eine Kraftstoffablaufleitung ausgebildet sein, durch welche der vom Versorgungsrohr abgelassene Kraftstoff zu einer Einlassöffnung der Kraftstoffzuführpumpe zurückgeführt wird.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann eine Kraftstoffzuführpumpe in der Kraftstoffzulaufleitung angeordnet sein, durch welche der Kraftstoff dem Versorgungsrohr zugeführt wird. Es können eine erste Kraftstoffablaufleitung, durch welche der vom Versorgungsrohr abgelassene Kraftstoff zu einem Kraftstofftank zurückgeführt wird, und eine zweite Kraftstoffablaufleitung ausgebildet sein, durch welche der Kraftstoff zu einer Einlassöffnung der Kraftstoffzuführpumpe zurückgeführt wird. Die Kraftstoffablaufleitung, durch welche der vom Versorgungsrohr abgelassene Kraftstoff zurückgeführt wird, kann auf der Basis des Betriebszustandes einer Brennkraftmaschine zwischen der ersten Kraftstoffablaufleitung und der zweiten Kraftstoffablaufleitung geschalten werden.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann ein Hochdruckkraftstoffeinspritzsystem vorgesehen sein, welches verwendet wird, um den Kraftstoff in eine Verbrennungskammer einzuspritzen. Das Hochdruckkraftstoffeinspritzsystem kann eine Niederdruckspeisepumpe und eine Hochdruckpumpe enthalten. Wenigstens in der Startphase einer Brennkraftmaschine kann die Hochdruckpumpe gestoppt werden und durch die Niederdruckspeisepumpe bewirkt werden, dass der Kraftstoff durch die Kraftstoffkanalführung im Hochdruckkraftstoffeinspritzsystem strömt.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung können ein Niederdruckkraftstoffeinspritzsystem, welches verwendet wird, um den Kraftstoff in eine Einlassöffnung einzuspritzen, und ein Hochdruckkraftstoffeinspritzsystem, welches verwendet wird, um den Kraftstoff in eine Verbrennungskammer einzuspritzen, vorgesehen sein. Eine Niederdruckspeisepumpe, welche Niederdruckkraftstoff dem Niederdruckkraftstoffeinspritzsystem zuführt, kann im Niederdruckkraftstoffeinspritzsystem vorgesehen sein. Eine Hochdruckpumpe kann vorgesehen sein, um den Hochdruckkraftstoff dem Hochdruckkraftstoffeinspritzsystem zuzuführen. Wenn das Hochdruckkraftstoffeinspritzsystem gestoppt wird, wird durch die Niederdruckspeisepumpe bewirkt, dass der Kraftstoff durch die Kraftstoffkanalführung im Niederdruckkraftstoffeinspritzsystem und durch die Kraftstoffkanalführung im Hochdruckkraftstoffeinspritzsystem strömt.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann eine Kraftstoffablaufleitung vorgesehen sein, durch welche der vom Niederdruckkraftstoffeinspritzsystem und dem Hochdruckkraftstoffeinspritzsystem abgelassene Kraftstoff zu einer Einlassöffnung der Niederdruckspeisepumpe zurückgeführt wird.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die Wärmemenge, welche durch den vorderen Endabschnitt der Kraftstoffeinspritzvorrichtung aufgenommen wird, auf der Basis des Betriebszustandes einer Brennkraftmaschine abgeschätzt werden und kann die Kraftstoffzirkulationsmenge auf der Basis der abgeschätzten Wärmemenge, der durch den vorderen Endabschnitt der Kraftstoffeinspritzvorrichtung aufgenommen wird, eingestellt werden.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann die Temperatur des vorderen Endabschnitts der Kraftstoffeinspritzvorrichtung abgeschätzt werden und kann bewirkt werden, dass der Kraftstoff durch die Kraftstoffkanalführung strömt, bis die abgeschätzte Temperatur gleich oder niedriger als eine vorbestimmte Temperatur ist.

Wie bislang beschrieben enthält das Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung die Kraftstoffeinspritzöffnung, welche im vorderen Endabschnitt der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ausgebildet ist, und die Kraftstoffkanalführung, durch welche der von außerhalb der Kraftstoffeinspritzvorrichtung zugeführte Kraftstoff nahe an die Kraftstoffeinspritzöffnung strömt und dann zur Außenseite der Kraftstoffeinspritzvorrichtung abgelassen wird. Ferner erlaubt das Kraftstoffeinspritzventil eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Kraftstoffkanalführung und der Kraftstoffeinspritzöffnung, um einen Teil des durch die Kraftstoffkanalführung strömenden Kraftstoffs einzuspritzen. Entsprechend kann die Kraftstoffkanalführung sowohl als Kanalführung, durch welche der einzuspritzende Kraftstoff strömt, als auch als Kanalführung verwendet werden, durch welche der Kraftstoff, der zum Kühlen des vorderen Endabschnitts der Kraftstoffeinspritzvorrichtung verwendet wird, strömt. Es ist deshalb möglich, ein kompaktes Kraftstoffeinspritzsystem mit einem einfachen Aufbau bereitzustellen. Ferner ist es möglich, die Kühlleistung zu verbessern, indem bewirkt wird, dass der Kraftstoff konstant während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem durch die Kraftstoffkanalführung strömt, um den vorderen Endabschnitt der Kraftstoffeinspritzvorrichtung zu kühlen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die vorangegangenen und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen offensichtlich, wobei dieselben oder entsprechenden Abschnitte mit denselben Bezugszeichen bezeichnet werden. Es zeigen:
1 eine Querschnittsansicht, welche einen Injektor in einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II in 1;
3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III in 1;
4 eine Querschnittsansicht, welche den Endabschnitt des Injektors im Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
5 eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V in 4;
6 eine schematische Ansicht, welche den Aufbau des Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
7 eine Querschnittsansicht, welche einen Injektor eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
8 eine schematische Ansicht, welche den Aufbau des Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
9 eine Querschnittsansicht, welche einen Injektor in einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
10 eine schematische Ansicht, welche den Aufbau eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
11 eine schematische Ansicht, welche den Aufbau eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine gemäß einem modifizierten Beispiel der vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
12 eine schematische Ansicht, welche den Aufbau eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung zeigt;
13 eine schematische Ansicht, welche den Aufbau einer Hochdruckpumpe zeigt;
14 eine schematische Ansicht, welche den Aufbau eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
15 eine schematische Ansicht, welche den Aufbau eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine gemäß einem modifizierten Beispiel der sechsten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
16 eine schematische Ansicht, welche den Aufbau eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
17 eine schematische Ansicht, welche den Aufbau eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine gemäß einem modifizierten Beispiel der siebten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
18 eine schematische Ansicht, welche den Aufbau eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
19 eine schematische Ansicht, welche den Aufbau eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine gemäß einem modifizierten Beispiel der achten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
20 eine schematische Ansicht, welche den Aufbau eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine gemäß einer neunten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
21 ein Flussdiagramm der Kraftstoffzirkulationssteuerung, welche in einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer zehnten Ausführungsform der Erfindung durchgeführt wird;
22 eine Querschnittsansicht, welche einen Injektor in einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer elften Ausführungsform der Erfindung zeigt;
23 eine Querschnittsansicht entlang der Linie XXIII-XXIII in 22;
24 eine Querschnittsansicht entlang der Linie XXIV-XXIV in 22;
25 eine Querschnittsansicht, welche einen Kern eines Injektors in einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer zwölften Ausführungsform der Erfindung zeigt;
26 eine Querschnittsansicht, welche einen Anker des Injektors im Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der zwölften Ausführungsform der Erfindung zeigt;
27 eine Querschnittsansicht, welche ein modifiziertes Beispiel des Ankers des Injektors im Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der zwölften Ausführungsform zeigt;
28 eine Querschnittsansicht, welche die obere Fläche eines Kerns eines Injektors in einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
29 eine Querschnittsansicht, welche die untere Fläche des Kerns des Injektors im Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der dreizehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
30 eine Querschnittsansicht, welche einen Anker des Injektors im Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der dreizehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
31 eine Querschnittsansicht, welche den Kern und den Anker des Injektors gemäß der dreizehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
32 eine Querschnittsansicht, welche einen Kern eines Injektors in einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer vierzehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
33 eine Querschnittsansicht, welche einen Anker des Injektors im Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der vierzehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
34 eine Querschnittsansicht, welche einen Kern eines Injektors in einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
35 eine schematische Ansicht, welche einen Kern und einen Anker eines Injektors in einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer sechzehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
36 eine vertikale Querschnittsansicht, welche einen Kern und einen Anker eines Injektors in einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraft maschine gemäß einer siebzehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
37 eine vertikale Querschnittsansicht, welche einen Kern und einen Anker eines Injektors in einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer achtzehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
38 eine vertikale Querschnittsansicht, welche einen Kern und einen Anker eines Injektors in einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer neunzehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
39 eine Querschnittsansicht, welche einen Injektor in einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer zwanzigsten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
40 eine Querschnittsansicht, welche einen Kraftstoffzulaufabschnitt des Injektors im Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der zwanzigsten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
41 eine Querschnittsansicht, welche ein modifiziertes Beispiel des Kraftstoffzulaufabschnitts des Injektors im Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der zwanzigsten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
42 eine Querschnittsansicht, welche ein weiteres modifiziertes Beispiel des Kraftstoffzulaufabschnitts des Injektors im Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der zwanzigsten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
43 ist eine Querschnittsansicht, welche ein weiteres modifiziertes Beispiel des Kraftstoffzulaufabschnitts des Injektors im Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der zwanzigsten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
44 ist eine Querschnittsansicht, welche ein weiteres Beispiel des Kraftstoffzulaufabschnitts des Injektors im Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der zwanzigsten Ausführungsform der Erfindung zeigt; und
45 ist eine Querschnittsansicht, welche einen Verbindungsabschnitt zeigt, an welchem ein Injektor mit einem Versorgungsrohr in einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer einundzwanzigsten Ausführungsform der Erfindung verbunden ist.
Detaillierte Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen
Im Folgenden werden Kraftstoffeinspritzsysteme für eine Brennkraftmaschine gemäß beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben. Es ist zu beachten, dass die Erfindung nicht auf die nachfolgend beschriebenen, beispielhaften Ausführungsformen beschränkt ist.
1 ist eine Querschnittsansicht, welche einen Injektor in einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt. 2 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II in 1. 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III in 1. 4 ist eine Querschnittsansicht, welche den vorderen Endabschnitt des Injektors im Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt. 5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V in 4. 6 ist eine schematische Ansicht, welche den Aufbau des Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ist ein Motor 10 ein Mehrfachzylinder-Ottomotor mit Direkteinspritzung, wie in 6 gezeigt ist. Der Motor 10 hat vier Zylinder und entsprechend vier Verbrennungskammern. Injektoren 13, welche direkt in die jeweiligen Verbrennungskammern 11 Kraftstoff einspritzen, sind am Zylinderkopf 12 angebracht. Die Basisendabschnitte der Injektoren sind mit einem Versorgungsrohr 14 verbunden. Die Injektoren können Kraftstoff mit hohem Druck (nachfolgend als "Hochdruckkraftstoff" bezeichnet), der im Versorgungsrohr 14 vorhanden ist, in die Verbrennungskammern 11 einspritzen.
Ein Kraftstofftank 15 kann eine vorbestimmte Benzinmenge (nachfolgend als "Kraftstoff" bezeichnet) speichern. Eine Niederdruckspeisepumpe 16 ist im Kraftstofftank 15 angeordnet. Die Niederdruckspeisepumpe 16 ist über eine erste Kraftstoffzulaufleitung 17 mit einer Hochdruckpumpe 18 verbunden. Die Hochdruckpumpe 18 ist über eine zweite Kraftstoffzulaufleitung 19 mit dem ersten Endabschnitt des Versorgungsrohrs 14 verbunden. Die Hochdruckpumpe 18 wird durch eine Nockenwelle 20 angetrieben. Die zweite Kraftstoffzulaufleitung 19 ist mit einem Rückschlagventil 21 versehen. Die erste Kraftstoffzulaufleitung 17 ist mit einer Rückführleitung 22 versehen, durch welche der Kraftstoff zum Kraftstofftank 15 zurückgeführt wird. Die Rückführleitung 22 ist mit einem Rückschlagventil 23 versehen. Der Basisendabschnitt einer Kraftstoffablaufleitung 24 ist mit dem zweiten Endabschnitt des Versorgungsrohrs 14 verbunden. Der andere Endabschnitt der Kraftstoffablaufleitung 24 ist mit dem Kraftstofftank 15 verbunden. Die Kraftstoffablaufleitung 24 ist mit einem Entlastungsventil 25 versehen.
Eine elektronische Steuereinheit (ECU) 26 ist in einem Fahrzeug vorgesehen. Die ECU 26 kann die Injektoren 13 steuern. Die ECU 26 ist mit einem Luftstromsensor 27, einem Drosselklappenstellungssensor 28, einem Gaspedalstellungssensor 29, einem Motordrehzahlsensor 30, einem Kühltemperatursensor 31, etc. verbunden. Die ECU 26 setzt die Kraftstoffeinspritzmenge und den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt auf der Basis der Motorbetriebszustände, wie z.B. der Lufteinlassmenge, dem Drosselklappenöffnungsbetrag, des Gaspedalbetätigungsbetrags, der Motordrehzahl, der Motorkühltemperatur, etc., welche durch die oben genannten Sensoren 27 bis 31 jeweils erfasst werden, fest. Das Versorgungsrohr 14 ist mit einem Drucksensor 32 versehen, der den Kraftstoffdruck erfasst. Der Drucksensor 32 übermittelt ein Signal an die ECU 26, das den erfassten Druck anzeigt. Die ECU 26 steuert die Niederdruckspeisepumpe 16 und die Hochdruckpumpe 18 so, dass der Kraftstoffdruck (nachfolgend als "Kraftstoffdruck" bezeichnet) im Versorgungsrohr 14 im Wesentlichen einem vorbestimmten Druck entspricht. Wenn der Kraftstoffdruck im Versorgungsrohr 14 den vorbestimmten Druck übersteigt, öffnet das Entlastungsventil 25, um zu erlauben, dass der Kraftstoff in die Kraftstoffablaufleitung 24 strömt, wodurch der Kraftstoffdruck im Versorgungsrohr 14 bei dem vorbestimmten Druck gehalten wird.
Im Folgenden werden die Injektoren 13 detaillierter beschrieben. In jedem Injektor 13 ist ein Ventilkörper 42 am vorderen Endabschnitt eines hohlen Halters 41 befestigt, wie in den 1 bis 5 gezeigt ist. Ein Innenraum 43 ist im Ventilkörper 42 ausgebildet. Der Durchmesser des Ventilkörpers 42, welcher den Innenraum 43 definiert, nimmt zum vorderen Ende des Ventilkörpers 42 hin ab. Ein kugelförmiger Raum 44 ist am vorderen Ende des Ventilkörpers 42 ausgebildet. Der kugelförmige Raum 44 geht in den Innenraum 43 über. Eine Einspritzöffnung 45, welche eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem kugelförmigen Raum 44 und dem Äußeren des Injektors 13 schafft, ist im vorderen Endabschnitt des Ventilkörpers 42 ausgebildet. Ein hohles, magnetisches Rohr 46 ist am hinteren Endabschnitt des Halters 41 befestigt. Ein zylindrischer Kern 47 ist im magnetischen Rohr 46 eingepasst. Ein zylindrischer Anker 48 ist an der Vorderseite des Kerns 47 mit einem dazwischen gehaltenen vorbestimmten Abstand so angeordnet, dass der Anker 48 in Axialrichtung des Injektors 13 bewegbar ist. Das magnetische Rohr 46 ist ausgebildet, indem ein nichtmagnetischer Abschnitt zwischen einem oberen magnetischen Abschnitt und einem unteren magnetischen Abschnitt angeordnet ist. Der nichtmagnetische Abschnitt verhindert einen magnetischen Kurzschluss zwischen dem oberen magnetischen Abschnitt und dem unteren magnetischen Abschnitt. In der ersten Ausführungsform der Erfindung bilden der Halter 41, der Ventilkörper 42, das magnetische Rohr 46, etc. eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung.
Ein Nadelventil 49, welches als ein Kraftstoffeinspritzventil dient, ist ein hohler Körper. Das Nadelventil 49 ist ausgebildet, indem ein Ventilelement 50 und ein Verbindungsabschnitt 51 miteinander einstückig verbunden sind. Das Nadelventil 49 ist innerhalb des Halters 41 und des Ventilskörpers 42 angeordnet, um in Axialrichtung des Injektors 13 bewegbar zu sein. Der hintere Endabschnitt des Verbindungsabschnitts 51 ist mit dem vorderen Endabschnitt des Ankers 48 verbunden und der vordere Endabschnitt des Ventilelements 50 ist in den im Ventilkörper 42 ausgebildeten Innenraum 43 mit einem vorbestimmten Abstand eingebracht, welcher zwischen der Außenfläche des Ventilelements 50 und der Innenfläche des Ventilkörpers 42 in Radialrichtung des Halters 41 gehalten wird. Ein Dichtungsabschnitt 52 ist am vorderen Ende des Nadelventils 49 angeordnet. Eine Druckspiralfeder 54 ist zwischen einem im Kern 47 eingepassten Einstellrohr 53 und dem Anker 48 angeordnet. Die Druckspiralfeder 54 bringt über den Anker 48 eine Kraft so am Nadelventil 49 an, dass sich das Nadelventil 49 zum vorderen Ende des Ventilkörpers 42 hin bewegt. Die Kraft wird so am Nadelventil 49 angebracht, dass der Dichtungsabschnitt 52 einen Ventilsitzabschnitt 55 des Ventilkörpers 42 berührt.
Eine Wicklung 57 ist um das magnetische Rohr 46 über eine Spule 56 gewickelt. Ein aus Harzguss hergestellter Verbinder 58 ist um die Wicklung 57 ausgebildet. Ein aus magnetischem Material hergestelltes Joch 59 ist um den Verbinder 58 angeordnet. In der ersten Ausführungsform der Erfindung bilden die Druckspiralfeder 54, der Kern 47, der Anker 48, die Spule 56, die Wicklung 57, der Verbinder 58, das Joch 59, etc. eine Einspritzventil-Bewegungseinrichtung. Wenn der Wicklung 57 elektrische Energie zugeführt wird, wird im Kern 47 eine elektromagnetische Anziehungskraft erzeugt, und der Anker 48 und das Nadelventil 49 werden gegen die Kraft der Druckspiralfeder 54 zur hinteren Seite des Injektors 13 (in den 1 und 4 nach oben) bewegt, wodurch sich der Dichtungsabschnitt 52 vom Ventilsitzabschnitt 55 des Ventilkörpers 42 weg bewegt. In der ersten Ausführungsform der Erfindung wird, wenn der Dichtungsabschnitt 52 des Nadelventils 49 den Ventilsitzabschnitt 55 des Ventilkörpers 42 fest berührt, zwischen dem Kern 47 und dem Anker 48 ein Abstand S gehalten. Entsprechend kann sich das Nadelventil 49 zur hinteren Seite des Injektors um den Abstand S bewegen. Der Abstand S entspricht dem Hubbetrag des Nadelventils 49.
Ein Kraftstoffeinführrohr 60 ist mit dem hinteren Endabschnitt des magnetischen Rohrs 46 verbunden, und ein Entlastungsrohr 61 ist mit dem hinteren Endabschnitt des Kerns 47 verbunden. Ein Kraftstofffilter 62 ist zwischen dem Kraftstoffeinführrohr 60 und dem Entlastungsrohr 61 angeordnet.
Gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ist eine Kraftstoffkanalführung im Injektor 13 ausgebildet. Der von außerhalb des Injektors 13 zugeführte Kraftstoff strömt nahe an der Einspritzöffnung 45 und wird dann durch die Kraftstoffkanalführung zur Außenseite des Injektors 13 abgelassen. Das Nadelventil 49 kann die Strömungsmittelverbindung zwischen der Kraftstoffkanalführung und der Einspritzöffnung 45 sperren. Ebenso kann das Nadelventil 49 eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Kraftstoffkanalführung und der Einspritzöffnung 45 erlauben, so dass ein Teil des Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffkanalführung strömt, von der Einspritzöffnung 45 eingespritzt wird.
Der im hohlen Nadelventil 49 ausgebildete Innenraum wird als ein Innenkanal 63 verwendet. Ein Außenkanal 64 ist um das Nadelventil 49 ausgebildet. Zwei Verbindungslöcher 65, welche eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Innenkanal 63 und dem Außenkanal 64 erlauben, sind im vorderen Endabschnitt des Nadelventils 49 ausgebildet. In der ersten Ausführungsform der Erfindung sind die zwei Verbindungslöcher 65 im vorderen Endabschnitt des Nadelventils 49 in vorbestimmten Abständen in Umfangsrichtung angeordnet. Der innerhalb des zylindrischen Kerns 47 ausgebildete Raum und der innerhalb des zylindrischen Ankers 48 ausgebildete Raum werden jeweils als Mittelkanäle 66, 67 verwendet. Aussparungen 68, 69, welche sich in Axialrichtung des Injektors 13 entlang erstrecken, sind in den Außenflächen des Kerns 47 und des Ankers 48 ausgebildet, wodurch Durchgänge 70, 71 ausgebildet werden. Zusätzlich ist ein Kraftstoffzulaufkanal 72 zwischen dem Kraftstoffeinführrohr 60 und dem Entlastungsrohr 61 ausgebildet und ist ein Kraftstoffablaufkanal 73 innerhalb des Entlastungsrohrs 61 ausgebildet.
Wie in der 6 gezeigt ist, wird der Innenraum innerhalb des Versorgungsrohrs 14 durch eine Trennwand 74 in eine erste Kammer 75 und eine zweite Kammer 76 ge teilt. Die zweite Kraftstoffzulaufleitung 19 ist mit der ersten Kammer 75 verbunden. Die Kraftstoffablaufleitung 24 ist mit der zweiten Kammer 76 verbunden. In der ersten Ausführungsform der Erfindung erfasst der Drucksensor 32 den Kraftstoffdruck in der ersten Kammer 75. Wie in 1 gezeigt ist, ist der Kraftstoffzulaufkanal 72 des Injektors 13 mit der ersten Kammer 75 des Versorgungsrohrs 14 verbunden. Der Kraftstoffablaufkanal 73 ist mit der zweiten Kammer 76 verbunden.
Der Kraftstoff wird von der ersten Kammer 75 des Versorgungsrohrs 14 dem Kraftstoffzulaufkanal 72 des Injektors 13 zugeführt. Dann strömt der Kraftstoff durch die Kraftstoffkanalführung und wird zur zweiten Kammer 76 des Versorgungsrohrs 14 abgelassen. Die Kraftstoffkanalführung wird durch die in den Außenflächen des Kerns 47 und des Ankers 48 ausgebildeten Durchgänge 70 und 71, den um das Nadelventil 49 ausgebildeten Außenkanal 64, die im vorderen Endabschnitt des Nadelventils 49 ausgebildeten Verbindungslöcher 65, den innerhalb des Nadelventils 49 ausgebildeten Innenkanal 63, die innerhalb des Kerns 47 und des Ankers 48 ausgebildeten Mittelkanäle 66, 67, und den Kraftstoffablaufkanal 73 gebildet.
Der vordere Endabschnitt des Halters 41, welcher ein Teil der Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist, ist in einem Passungsloch 12a befestigt, welches im Zylinderkopf 12 ausgebildet ist. Eine Gasdichtung (Passungsdichtung) 77 ist zwischen der Außenseite des Halters 41 und der Innenwand, welche das Passungsloch 12a definiert, angeordnet. Die Kraftstoffkanalführung erstreckt sich über die Gasdichtung 77 hinaus bis zu einer Stelle nahe dem vorderen Ende des Halters 41. Der Endabschnitt des Kraftstoffeinführrohrs 60, welcher der zulaufseitige Endabschnitt der Kraftstoffkanalführung ist, ist mit einem Flanschabschnitt 33 des Versorgungsrohrs 44 über einen O-Ring (Wellendichtung bzw. Radialdichtung) 78 verbunden. Der Endabschnitt des Entlastungsrohrs 61, welcher der ablaufseitige Endabschnitt der Kraftstoffkanalführung ist, ist mit der Trennwand 74 über einen O-Ring (Flächendichtung bzw. Axialdichtung) 79 verbunden.
Der Betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine, welche gemäß der ersten Ausführungsform aufgebaut ist, wird im Folgenden im Detail beschrieben. Wie in 6 gezeigt ist, steuert die ECU 26 die Niederdruckspeisepum pe 16 und die Hochdruckpumpe 18 auf der Basis des Kraftstoffdrucks im Versorgungsrohr 14, welcher durch den Drucksensor 32 erfasst wird, so, dass der Kraftstoffdruck im Versorgungsrohr 14 im Wesentlichen dem vorbestimmten Druck entspricht. Die ECU 26 setzt die Kraftstoffeinspritzmenge und den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt für jeden Injektor 13 auf der Basis der Motorbetriebszustände, wie z.B. der Lufteinlassmenge, des Drosselklappenöffnungsbetrags, des Gaspedalbetätigungsbetrags, der Motordrehzahl und der Motorkühltemperatur, welche jeweils durch die Sensoren 27 bis 31 erfasst werden, fest. Die ECU 26 steuert so die Injektoren 13.
Wenn die Kraftstoffeinspritzung nicht durchgeführt wird, wird der Wicklung 57 des Injektors 13 keine elektrische Energie zugeführt. Entsprechend berührt der Dichtungsabschnitt 52, welcher am vorderen Ende des Nadelventils 49 ausgebildet ist, aufgrund einer Kraft der Druckspiralfeder 54 fest den Ventilsitzabschnitt 55 des Ventilkörpers 42, wodurch das Nadelventil 49 eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Außenkanal 64 und der Einspritzöffnung 45, die einen Teil der Kraftstoffkanalführung bilden, sperrt. Deshalb wird der Kraftstoff in der ersten Kammer 75 des Versorgungsrohrs 14, wenn keine Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, vom Kraftstoffzulaufkanal 72 dem Injektor 13 zugeführt, strömt durch die Durchgänge 70, 71, den Außenkanal 64, die Verbindungslöcher 65, den Innenkanal 63, die Mittelkanäle 66, 67 und den Kraftstoffablaufkanal 73 und wird zur zweiten Kammer 76 des Versorgungsrohrs 14 abgelassen. Der Kraftstoff strömt, während er im Kraftstoffeinspritzsystem zirkuliert, nahe an die Einspritzöffnung 45 des Injektors 13. Infolge dessen werden der vordere Endabschnitt des Halters 41 und der Ventilkörper 42 zuverlässig gekühlt.
Andererseits, wenn eine Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, wird der Wicklung 57 des Injektors 13 elektrische Energie zugeführt. Entsprechend bewegt sich das Nadelventil 49 aufgrund der elektromagnetischen Anziehungskraft um die vorbestimmte Strecke S und bewegt sich der am vorderen Ende des Nadelventils 49 ausgebildete Dichtungsabschnitt 52 vom Ventilsitzabschnitt 55 des Ventilkörpers 42 weg. Infolge dessen wird eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Außenkanal 64 und der Einspritzöffnung 45 erlaubt. Entsprechend wird der Kraftstoff in der ersten Kammer 75 des Versorgungsrohrs 14 vom Kraftstoffzulaufkanal 72 dem In jektor 13 zugeführt, strömt durch die Durchgänge 70, 71, den Außenkanal 64, die Verbindungslöcher 65, den Innenkanal 63, die Mittelkanäle 66, 67 und den Kraftstoffablaufkanal 73 und wird zur zweiten Kammer 76 des Versorgungsrohrs 14 abgelassen. Ebenso wird ein Teil des durch den Außenkanal 64 strömenden Kraftstoffs dem kugelförmigen Raum 44 zugeführt und wird der Kraftstoff im kugelförmigen Raum 44 von der Einspritzöffnung 45 in die Verbrennungskammer 11 eingespritzt. Der Kraftstoff strömt nämlich nahe an die Einspritzöffnung 45 des Injektors 13 und nur eine vorbestimmte Kraftstoffmenge mit einem vorbestimmten Druck wird von der Einspritzöffnung 45 in die Verbrennungskammer 11 eingespritzt. Darüber hinaus wird der restliche Kraftstoff zum Versorgungsrohr 14 abgeführt. Infolge dessen wird der vordere Endabschnitt des Halters 41 und des Ventilkörpers 42 zuverlässig gekühlt.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ist der Basisendabschnitt jedes Injektors 13 mit dem Versorgungsrohr 14 verbunden. Die Kraftstoffkanalführung ist im Injektor 13 ausgebildet. Der Kraftstoff im Versorgungsrohr 14 strömt nahe an die Einspritzöffnung 45, welche im vorderen Endabschnitt des Ventilkörpers 42 ausgebildet ist, und kehrt anschließend über die Kraftstoffkanalführung zum Versorgungsrohr 14 zurück. Auch wenn das Nadelventil 49 die Strömungsmittelverbindung zwischen der Kraftstoffkanalführung und der Einspritzöffnung 45 sperrt, strömt der Kraftstoff konstant nahe an der Einspritzöffnung 45, während er im Kraftstoffeinspritzsystem zirkuliert. Ebenso kann ein Teil des durch die Kraftstoffkanalführung strömenden Kraftstoffs von der Einspritzöffnung 45 in die Verbrennungskammer 11 eingespritzt werden, indem eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Kraftstoffkanalführung und der Einspritzöffnung 45 erlaubt wird.
Wenn die Kraftstoffeinspritzung nicht durchgeführt wird, sperrt das Nadelventil 49 die Strömungsmittelverbindung zwischen der Kraftstoffkanalführung und der Einspritzöffnung 45. Entsprechend strömt der Kraftstoff im Versorgungsrohr 14, während er im Kraftstoffeinspritzsystem zirkuliert, nahe an die Einspritzöffnung 45 und kehrt anschließend durch die Kraftstoffkanalführung zum Versorgungsrohr 14 zurück. Entsprechend wird der Abschnitt nahe der Einspritzöffnung 45 durch den Kraftstoff gekühlt, der durch das Kraftstoffeinspritzsystem strömt. Andererseits, wenn die Kraft stoffeinspritzung durchgeführt wird, erlaubt das Nadelventil 49 eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Kraftstoffkanalführung und der Einspritzöffnung 45, wodurch der Kraftstoff im Versorgungsrohr 14 durch die Kraftstoffkanalführung nahe an die Einspritzöffnung 45 strömt, und nur die vorbestimmte Kraftstoffmenge mit dem vorbestimmten Druck wird von der Einspritzöffnung 45 in die Verbrennungskammer 11 eingespritzt. Darüber hinaus kehrt der restliche Kraftstoff zum Versorgungsrohr 14 zurück. Daher wird der Abschnitt nahe der Einspritzöffnung 45 zuverlässig durch den Kraftstoff gekühlt, welcher im Kraftstoffeinspritzsystem zirkuliert. Diese Kraftstoffkanalführung kann sowohl als eine Kanalführung, durch welche der einzuspritzende Kraftstoff strömt, als auch als eine Kanalführung, durch welche der Kraftstoff zum Kühlen des Abschnitts nahe der Einspritzöffnung 45 strömt, verwendet werden. Es ist daher möglich, ein kompakteres Kraftstoffeinspritzsystem mit einem einfacheren Aufbau zu schaffen. Ebenso kann der Abschnitt nahe der Einspritzöffnung 45 gekühlt werden, indem man den Kraftstoff konstant durch die Kraftstoffkanalführung strömen lässt. Infolge dessen ist es möglich, eine effizientere Kühlung im Injektor 13 zur Verfügung zu stellen.
Der Abschnitt nahe der Einspritzöffnung 45 wird gekühlt, indem man den Kraftstoff konstant durch die Kraftstoffkanalführung strömen lässt. Entsprechend wird der Kraftstoff, auch wenn der Kraftstoff nahe an der Einspritzöffnung 45 verbleibt, nicht ausgetrocknet, was zuverlässig eine Ansammlung von Ablagerungen, z.B. an der Innenfläche der Einspritzöffnung 45, unterdrückt. Dies verhindert auf zuverlässige Weise Schwankungen in der Kraftstoffeinspritzmenge und eine ineffiziente Verbrennung. Ebenso können Luftbläschen, welche sich in der Kraftstoffkanalführung im Kraftstoff ausbilden, abgeführt werden, indem man den Kraftstoff konstant durch die Kraftstoffkanalführung strömen lässt. Infolge dessen kann eine Verschlechterung der Starteigenschaften des Motors verhindert werden und der Leerlaufbetrieb stabiler durchgeführt werden.
In der ersten Ausführungsform der Erfindung wird der Injektor 13 bei dem Motor 10 mit Direkteinspritzung angewandt, bei welchem der Kraftstoff direkt in die Verbrennungskammer 11 eingespritzt wird. Die Gasdichtung 77 ist zwischen der Außenseite des Halters 41 und der Innenwand, welche das im Zylinderkopf 12 ausgebildete Passungsloch 12a definiert, angeordnet. Die Kraftstoffkanalführung erstreckt sich über die Gasdichtung 77 hinaus nahe an das vordere Ende des Halters 41. Entsprechend wird der verbleibende Kraftstoff, auch wenn der nahe an der Einspritzöffnung 45 verbleibende Kraftstoff durch das in der Verbrennungskammer 11 erzeugte Verbrennungsgas ausgetrocknet wird, durch den Kraftstoff gekühlt, welcher während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem durch die Kraftstoffkanalführung strömt. Infolge dessen wird auf zuverlässige Weise eine Ansammlung von Ablagerungen, z.B. an der Innenfläche der Einspritzöffnung 45, etc. unterdrückt.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung wird der im hohlen Nadelventil 49 ausgebildete Raum als Innenkanal 63 verwendet. Ebenso ist der Außenkanal 64 um das Nadelventil 49 ausgebildet. Die Verbindungslöcher 65, welche im vorderen Endabschnitt des Nadelventils 49 ausgebildet sind, erlauben eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Innenkanal 63 und dem Außenkanal 64. Der Innenkanal 63, der Außenkanal 64 und die Verbindungslöcher 65 werden als Kraftstoffkanalführung verwendet. Entsprechend kann die Kraftstoffkanalführung ausgebildet werden, ohne dabei die Größe des Halters 41, des Ventilkörpers 42, etc. zu erhöhen. Es ist daher möglich, ein kompakteres Kraftstoffeinspritzsystem zur Verfügung zu stellen. In der ersten Ausführungsform der Erfindung sind die zwei Verbindungslöcher 65 im vorderen Endabschnitt des Nadelventils 49 in vorbestimmten Abständen in Umfangsrichtung ausgebildet. Entsprechend wird ein unausgeglichener Kraftstoffstrom vom Außenkanal 64 zum Innenkanal 63 verhindert. Infolge dessen kann der Abschnitt nahe der Einspritzöffnung 45 gleichmäßig in Umfangsrichtung durch den Kraftstoff gekühlt werden, der während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem durch die Kraftstoffkanalführung strömt.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung werden der im zylindrischen Kern 47 ausgebildete Raum und der im zylindrischen Anker 48 ausgebildete Raum als Mittelkanäle 66 bzw. 67 verwendet. Ferner werden die Nuten 68, 69, welche in den Außenflächen des Kerns 47 und des Ankers 48 ausgebildet sind und sich in Axialrichtung des Injektors 13 entlang erstrecken, als Durchgänge 70 bzw. 71 verwendet. Die Mittelkanäle 66, 67 und die Durchgänge 70, 71 werden als Kraftstoffkanalführung verwendet. Entsprechend kann die Kraftstoffkanalführung ausgebildet werden, ohne dabei die Größen des Kerns 47, des Ankers 48, etc., welche die Einspritzventil-Bewegungseinrichtung bilden, zu erhöhen. Es ist deshalb möglich, ein kompakteres Kraftstoffeinspritzsystem zu schaffen.
In der ersten Ausführungsform der Erfindung wird der Kraftstoff im Versorgungsrohr 14 vom Kraftstoffzulaufkanal 72 dem Injektor 13 zugeführt, strömt durch die Durchgänge 70, 71, welche in den Außenflächen des Kerns 47 und des Ankers 48 ausgebildet sind, und den Außenkanal 64, welcher um das Nadelventil 49 ausgebildet ist, nahe an die Einspritzöffnung 45, strömt durch die Verbindungslöcher 65, den Innenkanal 63, der innerhalb des Nadelventils 49 ausgebildet ist, die Mittelkanäle 66, 67, welche innerhalb des Kerns 47 und des Ankers 48 ausgebildet sind, und den Kraftstoffablaufkanal 73 und wird zum Versorgungsrohr 14 abgelassen. Entsprechend nimmt der Kraftstoff die Wärme von dem Halter 41 und dem Ventilkörper 42 auf, wenn er sich der Einspritzöffnung 45 nähert, und gibt die Wärme ab, wenn er von der Einspritzöffnung 45 durch das Nadelventil 49 strömt. Deshalb wird der Temperaturunterschied zwischen dem Halter 41/dem Ventilkörper 42 und dem Nadelventil 49 verringert, was die Schwankung in der Kraftstoffeinspritzmenge aufgrund der Ausdehnung der Einspritzöffnung 45 und der Kontraktion des Nadelventils 49 unterdrückt.
Der Innenraum innerhalb des Versorgungsrohrs 14 wird durch die Trennwand 74 in die erste Kammer 75 und die zweite Kammer 76 geteilt. Die zweite Kraftstoffzulaufleitung 19, mit welcher die Hochdruckpumpe 18 verbunden ist, ist mit der ersten Kammer 75 verbunden. Die Kraftstoffablaufleitung 24, welche mit dem Entlastungsventil 25 versehen ist, ist mit der zweiten Kammer 76 verbunden. Mit diesem Aufbau wird der Kraftstoff in der ersten Kammer 75 dem Kraftstoffzulaufkanal 72 zugeführt, welcher im Injektor 13 ausgebildet ist, und wird vom Kraftstoffablaufkanal 73 zur zweiten Kammer 76 zurückgeführt. Der Kraftstoff wird durch die Hochdruckpumpe 18 der ersten Kammer 75 des Versorgungsrohrs 14 zugeführt und über das Entlastungsventil 25 von der zweiten Kammer 76 abgelassen, wodurch eine vorbestimmte Differenz im Kraftstoffdruck zwischen der ersten Kammer 75 und der zweiten Kam mer 76 aufrechterhalten wird. Infolge dessen strömt der Kraftstoff zuverlässig durch die Kraftstoffkanalführung, während er im Kraftstoffeinspritzsystem zirkuliert. Es ist daher möglich, eine effizientere Kühlung im Injektor 13 bereitzustellen.
In dem Injektor 13 ist der Endabschnitt des Kraftstoffeinführrohrs 60 mit dem Flanschabschnitt 33 des Versorgungsrohrs 14 über den O-Ring 78 verbunden, der als Wellendichtung bzw. Radialdichtung dient, und ist der Endabschnitt des Entlastungsrohrs 61 mit der Trennwand 74 über den O-Ring 79 verbunden, welcher als Flächendichtung bzw. Axialdichtung dient. Entsprechend ist eine effektive Dichtung zwischen dem Inneren des Versorgungsrohrs 14 und der Umgebung vorgesehen. Auch die Verwendung des einen der O-Ringe als Radialdichtung und des anderen als Axialdichtung schafft eine effektive Abdichtung, auch wenn der Injektor 13 nicht passend am Versorgungsrohr 14 befestigt ist.
7 ist eine Querschnittsansicht, welche einen Injektor in einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt. 8 ist eine schematische Ansicht, welche den Aufbau des Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die Komponenten mit denselben Funktionen wie die in der ersten Ausführungsform werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nachfolgend nicht detailliert beschrieben.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung sind Basisendabschnitte der Injektoren 13 mit einem Versorgungsrohr 81 verbunden, wie in 8 gezeigt ist. Die Hochdruckpumpe 18 ist über die zweite Kraftstoffzulaufleitung 19 mit dem ersten Endabschnitt des Versorgungsrohrs 81 verbunden. Der Basisendabschnitt der Kraftstoffablaufleitung 24 ist mit dem zweiten Endabschnitt des Versorgungsrohrs 81 verbunden. Das Versorgungsrohr 81 ist mit dem Kraftstoffsensor 32 versehen, welcher den Kraftstoffdruck im Versorgungsrohr 81 erfasst. Der Drucksensor 32 übermittelt an die ECU 26 ein Signal, welches den erfassten Kraftstoffdruck anzeigt.
Im Folgenden wird der Injektor 13 detailliert beschrieben. Da der Grundaufbau des Injektors 13 der gleiche ist wie der in der ersten Ausführungsform, werden nachfolgend nur die Unterschiede zum Injektor 13 in der ersten Ausführungsform beschrieben. Wie in den 7 und 8 gezeigt ist, ist im Injektor 13 eine Kraftstoffkanalführung ausgebildet, durch welche der von der Außenseite des Injektors 13 zugeführte Kraftstoff nahe an die Einspritzöffnung 45 strömt und zur Außenseite des Injektors 13 abgelassen wird. Das Nadelventil 49 kann die Strömungsmittelverbindung zwischen der Kraftstoffkanalführung und der Einspritzöffnung 45 sperren. Ebenso wird die Strömungsmittelverbindung zwischen der Kraftstoffkanalführung und der Einspritzöffnung 45 erlaubt, wenn sich das Nadelventil 49 von der Einspritzöffnung 45 weg bewegt, so dass ein Teil des durch die Kraftstoffkanalführung strömenden Kraftstoffs von der Einspritzöffnung 45 eingespritzt wird.
Der Innenkanal 63 ist innerhalb des Nadelventils 49 ausgebildet. Der Außenkanal 64 ist um das Nadelventil 49 ausgebildet. Die zwei Verbindungslöcher 65, welche eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Innenkanal 63 und dem Außenkanal 64 erlauben, sind im vorderen Endabschnitt des Nadelventils 49 ausgebildet. Die Mittelkanäle 66, 67 sind innerhalb des Kerns 47 und des Ankers 48 ausgebildet, und die Durchgänge 70, 71 sind in den Außenflächen des Kerns 47 bzw. des Ankers 48 ausgebildet. Ferner ist der Kraftstoffzulaufkanal 72 in einem Kraftstoffeinführrohr 82 ausgebildet. Der Kraftstoffablaufkanal 73 ist zwischen der Außenfläche des Kraftstoffeinführrohrs 82 und der Innenfläche eines Entlastungsrohrs 83 ausgebildet.
Die zweite Kraftstoffzulaufleitung 19 ist mit dem ersten Endabschnitt des Versorgungsrohrs 81 verbunden und die Kraftstoffablaufleitung 24 ist mit dem zweiten Endabschnitt des Versorgungsrohrs 81 verbunden. Der Kraftstoffzulaufkanal 72 und der Kraftstoffablaufkanal 73, welche im Injektor 13 ausgebildet sind, stehen mit dem Versorgungsrohr 81 in Strömungsmittelverbindung. In der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist der Endabschnitt des Kraftstoffeinführrohrs 82, welcher der kraftstoffzulaufseitige Endabschnitt ist, so gebogen, dass eine Kraftstoffeinführöffnung 84 am Ende des Kraftstoffeinführrohrs 82 ausgebildet ist, welche sich so im Versorgungsrohr 81 öffnet, dass sie zu der stromaufwärts gelegenen Seite des Versorgungsrohrs weist, in welchem der Kraftstoff strömt.
Die Kraftstoffkanalführung ist im Injektor 13 ausgebildet. Durch die Kraftstoffkanalführung wird der Kraftstoff vom Versorgungsrohr 81 durch die Kraftstoffeinführöffnung 84 des Injektors 13 dem Kraftstoffzulaufkanal 72 zugeführt, strömt durch die Mittelkanäle 66, 67, welche innerhalb des Kerns 47 und des Ankers 48 ausgebildet sind, den Innenkanal 63, der innerhalb des Nadelventils 49 ausgebildet ist, die Verbindungslöcher 65, den Außenkanal 64, die Durchgänge 70, 71, welche in den Außenflächen des Kerns 47 und des Ankers 48 ausgebildet sind, und den Kraftstoffablaufkanal 73 und wird zum Versorgungsrohr 81 abgelassen.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine, welches gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist, wird, wenn die Kraftstoffeinspritzung nicht durchgeführt wird, der Wicklung 57 des Injektors 13 keine elektrische Energie zugeführt. Entsprechend berührt der Dichtungsabschnitt 52, welcher am Ende des Nadelventils 49 ausgebildet ist, aufgrund einer Kraft der Druckspiralfeder 54 fest den Ventilsitzabschnitt 55 des Ventilkörpers 42, wodurch das Nadelventil 49 eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Außenkanal 64 und der Einspritzöffnung 45, die einen Teil der Kraftstoffkanalführung bilden, sperrt. Daher wird der Kraftstoff im Versorgungsrohr 81 vom Kraftstoffzulaufkanal 72 dem Injektor 13 zugeführt, strömt durch die Mittelkanäle 66, 67, den Innenkanal 63, die Verbindungslöcher 65, den Außenkanal 64, die Durchgänge 70, 71 und den Kraftstoffablaufkanal 73 und wird zum Versorgungsrohr 81 abgelassen. Der Kraftstoff strömt nämlich nahe an der Einspritzöffnung 45 des Injektors 13. Infolge dessen kann der vordere Endabschnitt des Halters 41 und der Ventilkörper 42 zuverlässig gekühlt werden.
Andererseits, wenn die Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, wird der Wicklung 57 des Injektors 13 elektrische Energie zugeführt. Entsprechend wird das Nadelventil 49 aufgrund einer elektromagnetischen Anziehungskraft um die vorbestimmte Strecke S bewegt und der Dichtungsabschnitt 52, welcher am Ende des Nadelventils 49 ausgebildet ist, bewegt sich vom Ventilsitzabschnitt 55 des Ventilkörpers 42 weg, wodurch eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Außenkanal 64 und der Einspritzöffnung 45 erlaubt wird. Daher wird der Kraftstoff im Versorgungsrohr 81 vom Kraftstoffzulaufkanal 72 dem Injektor 13 zugeführt, strömt durch die Mittelkanäle 66, 67, den Innenkanal 63, die Verbindungslöcher 65, den Außenkanal 64, die Durchgänge 70, 71 und den Kraftstoffablaufkanal 73 und wird an das Versorgungsrohr 81 abgelassen. Ebenso wird ein Teil des durch den Außenkanal 64 strömenden Kraftstoffs von der Einspritzöffnung 45 in die Verbrennungskammer 11 eingespritzt. Der Kraftstoff strömt nämlich nahe an die Einspritzöffnung 45 des Injektors 13 und nur eine vorbestimmte Kraftstoffmenge mit einem vorbestimmten Druck wird von der Einspritzöffnung 45 in die Verbrennungskammer 11 eingespritzt. Darüber hinaus wird der restliche Kraftstoff zum Versorgungsrohr 81 abgelassen. Infolge dessen werden der vordere Endabschnitt des Halters 41 und der Ventilkörper 42 zuverlässig gekühlt.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist ein Basisendabschnitt jedes Injektors 13 mit dem Versorgungsrohr 81 verbunden. Die Kraftstoffkanalführung, durch welche der Kraftstoff im Versorgungsrohr 81 nahe an die Einspritzöffnung 45 strömt, welche im vorderen Endabschnitt des Ventilkörpers 42 ausgebildet ist, und anschließend zum Versorgungsrohr 81 zurückgeführt wird, ist im Injektor 13 ausgebildet. Auch wenn das Nadelventil 49 eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Kraftstoffkanalführung und der Einspritzöffnung 45 sperrt, strömt Kraftstoff, während er im Kraftstoffeinspritzsystem zirkuliert, konstant nahe an der Einspritzöffnung 45. Ebenso kann ein Teil des durch die Kraftstoffkanalführung strömenden Kraftstoffs von der Einspritzöffnung 45 in die Verbrennungskammer 11 eingespritzt werden, indem eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Kraftstoffkanalführung und der Einspritzöffnung 45 erlaubt wird.
Entsprechend strömt der Kraftstoff im Versorgungsrohr 81 konstant durch die Kraftstoffkanalführung zu der Einspritzöffnung 45. Wenn eine Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, wird ein Teil des durch die Kraftstoffkanalführung strömenden Kraftstoffs von der Einspritzöffnung 45 in die Verbrennungskammer 11 eingespritzt und der restliche Kraftstoff zum Versorgungsrohr 81 zurückgeführt. Infolge dessen wird der Abschnitt nahe der Einspritzöffnung 45 zuverlässig durch den Kraftstoff gekühlt, welcher während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem durch die Kraftstoffkanalführung strömt. Dieser Kraftstoffkanalführung kann sowohl als eine Kanalführung, durch welche der einzuspritzende Kraftstoff strömt, als auch eine Kanalführung, durch welche der zur Kühlung des Abschnitts nahe der Einspritzöffnung 45 strömt, verwendet werden. Es ist daher möglich, ein kompakteres Kraftstoffeinspritzsystem mit einem einfacheren Aufbau bereitzustellen. Ebenso kann der Abschnitt nahe der Einspritzöffnung 45 gekühlt werden, indem man den Kraftstoff konstant durch die Kraftstoffkanalführung strömen lässt. Infolge dessen ist es möglich, eine effizientere Kühlung im Injektor 13 zu schaffen.
Die Kraftstoffeinführöffnung 84, welche am Ende des Kraftstoffeinführrohrs 82 des Injektors 13 ausgebildet ist, öffnet sich im Versorgungsrohr 81 so, dass sie zur stromaufwärts gelegenen Seite des Versorgungsrohrs 81, in welchem der Kraftstoff strömt, weist. Der dynamische Druck des durch das Versorgungsrohr 81 strömenden Kraftstoffs wird in den Kraftstoffzulaufkanal 72 eingeführt und der statische Druck wird in den Kraftstoffablaufkanal 73 eingeführt, wodurch eine vorbestimmte Differenz im Druck im Versorgungsrohr 81 zwischen der stromaufwärts gelegenen Seite des Injektors 13 und der stromabwärts gelegenen Seite des Injektors 13 aufrechterhalten wird. Daher ist es nicht notwendig, das Versorgungsrohr 81 in einer komplizierten Form auszubilden. Infolge dessen strömt der Kraftstoff zuverlässig durch die Kraftstoffkanalführung mit einem einfachen Aufbau.
In der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird der Kraftstoff im Versorgungsrohr 81 vom Kraftstoffzulaufkanal 72 dem Injektor 13 zugeführt, strömt durch die Mittelkanäle 66, 67, welche im Kern 47 und dem Anker 48 ausgebildet sind, und den Innenkanal 63, der im Nadelventil 49 ausgebildet ist, nahe an die Einspritzöffnung 45, strömt durch die Verbindungslöcher 65, den Außenkanal 64, der um das Nadelventil 49 ausgebildet ist, die Durchgänge 70, 71, welche in den Außenflächen des Kerns 47 und des Ankers 48 ausgebildet sind, und den Kraftstoffablaufkanal 73 und wird zum Versorgungsrohr abgelassen. Entsprechend strömt der Kraftstoff mit einer niedrigen Temperatur nahe an der Einspritzöffnung 45. Infolge dessen ist es möglich, eine effizientere Kühlung im Injektor 13 bereitzustellen.
9 ist eine Querschnittsansicht, welche einen Injektor in einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die Bauteile mit denselben Funktionen wie die in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und im Weiteren nicht im Detail beschrieben.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung sind Basisendabschnitte von Injektoren 91, wie in 9 gezeigt ist, mit einem Versorgungsrohr 92 verbunden. Eine (nicht gezeigte) Kraftstoffzulaufleitung ist mit dem ersten Endabschnitt des Versorgungsrohrs 92 verbunden und eine (nicht gezeigte) Kraftstoffablaufleitung ist mit dem zweiten Endabschnitt des Versorgungsrohrs 92 verbunden. Im Injektor 91 ist ein Ventilkörper 94 am vorderen Endabschnitt eines Halters 93 befestigt und sind ein kugelförmiger Raum 95 und eine Einspritzöffnung 96 am vorderen Ende des Ventilkörpers 94 ausgebildet. Ein magnetisches Rohr 97 ist am hinteren Endabschnitt des Halters 93 befestigt und ein Kern 98 ist im magnetischen Rohr 97 befestigt. Ein Anker 99 ist an der Vorderseite des Kerns 98 angeordnet, um in Axialrichtung des Injektors 91 bewegbar zu sein. In der dritten Ausführungsform der Erfindung bilden der Halter 93, der Ventilkörper 94, das magnetische Rohr 97, etc. eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung.
Ein Nadelventil 100, welches als Einspritzventil dient, ist im Halter 93 und dem Ventilkörper 94 ausgebildet, um in Axialrichtung des Injektors 91 bewegbar zu sein. Der hintere Endabschnitt des Nadelventils 100 ist mit dem vorderen Endabschnitt des Ankers 99 verbunden und der vordere Endabschnitt des Nadelventils 100 ist im Ventilkörper 94 mit einem vorbestimmten Abstand eingepasst, der zwischen der Außenseite des Nadelventils 100 und der Innenfläche des Ventilkörpers 94 in Radialrichtung gehalten wird. Ein Dichtungsabschnitt 101 ist am vorderen Endabschnitt des Nadelventils 100 ausgebildet. Eine Druckspiralfeder 103 ist zwischen einem im Kern 98 eingepassten Einstellrohr 102 und dem Anker 99 angeordnet. Durch die Druckspiralfeder 103 wird eine Kraft so am Nadelventil 100 angebracht, dass der Dichtungsabschnitt 101 einen Ventilsitzabschnitt 104 des Ventilkörpers 94 berührt.
Eine Wicklung 106 ist über eine Spule 105 um das magnetische Rohr 97 gewickelt. Ein Verbinder 107 ist um die Wicklung 106 ausgebildet. Ein aus magnetischem Material hergestelltes Joch 108 ist um den Verbinder 107 angeordnet. In der dritten Ausführungsform der Erfindung bilden die Druckspiralfeder 103, der Kern 98, der Anker 99, die Spule 105, die Wicklung 106, der Verbinder 107, das Joch 108, etc. die Einspritzventil-Bewegungseinrichtung. Entsprechend wird im Kern 98 eine elektromagnetische Anziehungskraft erzeugt, wenn der Wicklung 106 elektrische Energie zugeführt wird. Aufgrund der im Kern 98 erzeugten elektromagnetischen Anziehungskraft werden der Anker 99 und das Nadelventil 100 gegen die Kraft der Druckspiralfeder 103 zur Hinterseite des Injektors 91 (nach oben in 9) bewegt, wodurch sich der Dichtungsabschnitt 101 vom Ventilsitzabschnitt 104 des Ventils 94 weg bewegt.
Ein Kraftstoffeinführrohr 109 ist mit dem hinteren Endabschnitt des magnetischen Rohrs 97 verbunden. Der Endabschnitt des Kraftstoffeinführrohrs 109 ist über einen O-Ring 110 mit einem Flanschabschnitt 92a des Versorgungsrohrs 92 verbunden. Ein Kraftstofffilter 111 ist im Kraftstoffeinführrohr 109 montiert.
Gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung ist eine Kraftstoffkanalführung im Injektor 91 ausgebildet, durch welchen der von außerhalb des Injektors 91 zugeführte Kraftstoff nahe an die Einspritzöffnung 96 strömt und zur Außenseite des Injektors 91 abgelassen wird. Das Nadelventil 100 kann die Strömungsmittelverbindung zwischen der Kraftstoffkanalführung und der Einspritzöffnung 96 sperren. Ebenso kann das Nadelventil 100 eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Kraftstoffkanalführung und der Einspritzöffnung 96 erlauben, so dass ein Teil des durch die Kraftstoffkanalführung strömenden Kraftstoffs von der Einspritzöffnung 96 eingespritzt wird.
Ein Außenkanal 112 ist um das Nadelventil 100 ausgebildet. Ein Kraftstoffablaufkanal 113 ist im Halter 93 ausgebildet. Ein Kanal 114, welcher eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Außenkanal 112 und dem Kraftstoffablaufkanal 113 schafft, ist im vorderen Endabschnitt des Ventilkörpers 94 ausgebildet. Mittelkanäle 115, 116 sind innerhalb des Kerns 98 und des Ankers 99 ausgebildet, welche die Einspritzventil-Bewegungseinrichtung bilden. Ein Verbindungsloch 117, welches eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Mittelkanal 116 und dem Außenkanal 112 schafft, ist ausgebildet. Ferner ist im Kraftstoffeinführrohr 109 ein Kraftstoffzulaufka nal 118 ausgebildet, welcher als Durchgang dient. Der Endabschnitt des Kraftstoffablaufkanals 113 ist mit dem Versorgungsrohr 92 oder der Kraftstoffablaufleitung verbunden.
Durch die Kraftstoffkanalführung wird der Kraftstoff vom Versorgungsrohr 92 dem im Injektor 91 ausgebildeten Kraftstoffzulaufkanal 118 zugeführt, strömt durch die Mitteldurchgänge 115, 116, welche im Kern 98 und dem Anker 99 ausgebildet sind, das Verbindungsloch 117, den Außenkanal 112, der um das Nadelventil 100 ausgebildet ist, den Kanal 114 und den Kraftstoffablaufkanal 113 und wird zum Versorgungsrohr 92 abgelassen.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine, welches gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist, wird, wenn keine Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, der Wicklung 106 des Injektors 91 keine elektrische Energie zugeführt. Entsprechend berührt der Dichtungsabschnitt 101, welcher am Ende des Nadelventils 100 ausgebildet ist, aufgrund einer Kraft der Druckspiralfeder 103 fest den Ventilsitzabschnitt 104 des Ventilkörpers 94, wobei das Nadelventil 100 eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Außenkanal 112 und der Einspritzöffnung 96, die einen Teil der Kraftstoffkanalführung bilden, sperrt. Daher wird der Kraftstoff im Versorgungsrohr 92 vom Kraftstoffzulaufkanal 118 dem Injektor 91 zugeführt, strömt durch die Mittelkanäle 115, 116, das Verbindungsloch 117, den Außenkanal 112, welcher um das Nadelventil 100 ausgebildet ist, den Kanal 114 und den Kraftstoffablaufkanal 113 und wird zum Versorgungsrohr 92 abgelassen. Der Kraftstoff strömt nämlich nahe an der Einspritzöffnung 96 des Injektors 91, während er im Kraftstoffeinspritzsystem zirkuliert. Infolge dessen wird der vordere Endabschnitt des Halters 93 und der Ventilkörper 94 auf zuverlässige Weise gekühlt.
Andererseits, wenn eine Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, wird der Wicklung 106 des Injektors 91 elektrische Energie zugeführt. Entsprechend wird das Nadelventil 100 aufgrund einer elektromagnetischen Anziehungskraft bewegt und bewegt sich der Dichtungsabschnitt 101 weg vom Ventilsitzabschnitt 104, wodurch eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Außenkanal 112 und der Einspritzöffnung 96, die einen Teil der Kraftstoffkanalführung bilden, erlaubt wird. Daher wird der Kraftstoff im Versorgungsrohr 91 vom Kraftstoffzulaufkanal 118 dem Injektor 91 zugeführt, strömt durch die Mittelkanäle 115, 116, das Verbindungsloch 117, den Außenkanal 112, welcher um das Nadelventil 100 ausgebildet ist, den Kanal 114 und den Kraftstoffablaufkanal 113 und wird zum Versorgungsrohr 92 abgelassen. Ebenso wird ein Teil des durch den Außenkanal 112 strömenden Kraftstoffs von der Einspritzöffnung 96 in die Verbrennungskammer 11 eingespritzt. Der Kraftstoff strömt nämlich nahe an der Einspritzöffnung 96 des Injektors 91 und nur eine vorbestimmte Kraftstoffmenge mit einem vorbestimmten Druck wird von der Einspritzöffnung 96 in die Verbrennungskammer 11 eingespritzt. Darüber hinaus wird der restliche Kraftstoff zum Versorgungsrohr 92 abgelassen. Infolge dessen kann der vordere Endabschnitt des Halters 93 und der Ventilkörper 94 auf zuverlässige Weise gekühlt werden.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung ist der Basisendabschnitt jedes Injektors 91 mit dem Versorgungsrohr 92 verbunden. Die Kraftstoffkanalführung, durch welche der Kraftstoff im Versorgungsrohr nahe an die Einspritzöffnung 96, welche im vorderen Endabschnitt des Ventilkörpers 94 ausgebildet ist, und zum Versorgungsrohr 92 zurückgeführt wird, ist im Injektor 91 ausgebildet. Auch wenn das Nadelventil 100 die Strömungsmittelverbindung zwischen der Kraftstoffkanalführung und der Einspritzöffnung 96 sperrt, strömt Kraftstoff, während er im Kraftstoffeinspritzsystem zirkuliert, konstant nahe an der Einspritzöffnung 96. Ebenso kann ein Teil des durch die Kraftstoffkanalführung strömenden Kraftstoffs von der Einspritzöffnung 96 in die Verbrennungskammer 11 eingespritzt werden, indem eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Kraftstoffkanalführung und der Einspritzöffnung 96 erlaubt wird.
Entsprechend strömt der Kraftstoff im Versorgungsrohr 92, während er im Kraftstoffeinspritzsystem zirkuliert, durch die Kraftstoffkanalführung nahe an der Einspritzöffnung 96. Wenn eine Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, wird ein Teil des durch die Kraftstoffkanalführung strömenden Kraftstoffs von der Einspritzöffnung 96 in die Verbrennungskammer 11 eingespritzt und der restliche Kraftstoff zum Versorgungsrohr 92 zurückgeführt. Infolge dessen kann der Abschnitt nahe der Einspritzöffnung 96 auf zuverlässige Weise durch den Kraftstoff gekühlt werden, welcher während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem durch die Kraftstoffkanalführung strömt. Dieser Kraftstoffkanalführung kann sowohl als Kanalführung, durch welche der einzuspritzende Kraftstoff strömt, als auch als Kanalführung, durch welche der Kraftstoff zum Kühlen des Abschnitts nahe der Einspritzöffnung 96 strömt, verwendet werden. Infolge dessen ist es möglich, ein kompakteres Kraftstoffeinspritzsystem mit einem einfacheren Aufbau zu schaffen. Ebenso kann der Abschnitt nahe der Einspritzöffnung 96 gekühlt werden, indem man den Kraftstoff konstant durch die Kraftstoffkanalführung strömen lässt. Daher ist es möglich, eine effizientere Kühlung im Injektor 91 bereitzustellen.
Ebenso wird der Kraftstoff im Versorgungsrohr 92 vom Kraftstoffzulaufkanal 118 dem Injektor 91 zugeführt, nähert sich durch die Mittelkanäle 115, 116, welche im Kern 98 und dem Anker 99 ausgebildet sind, und dem Außenkanal 112, welcher um das Nadelventil 100 ausgebildet ist, der Einspritzöffnung 96, strömt durch den Kanal 114 und den Kraftstoffablaufkanal 113, der im Halter 93 ausgebildet ist, und wird zum Versorgungsrohr 92 abgelassen. Entsprechend wird der Kraftstoff, der nahe an die Einspritzöffnung 96 strömt, vom Seitenabschnitt des Injektors 91 abgelassen. Infolge dessen ist es möglich, einen kompakteren Injektor mit einer einfacheren Kraftstoffkanalführung zu schaffen.
In jedem der ersten, zweiten und dritten Ausführungsformen sind der Kanal, durch welchen sich der Kraftstoff der Einspritzöffnung nähert und der Kanal, durch welchen der Kraftstoff zum Versorgungsrohr zurückgeführt wird, ausgebildet, indem der Innenkanal innerhalb des hohlen Nadelventils und der Außenkanal um das Nadelventil und der Kraftstoffablaufkanal im Ventilkörper ausgebildet werden. Jedoch ist der Aufbau nicht auf diese begrenzt. Der Innenkanal oder der Außenkanal des Nadelventils kann durch eine Trennplatte in zwei Durchlässe geteilt werden. Alternativ können die Kraftstoffzulaufseite und die Kraftstoffablaufseite umgekehrt werden.
10 ist eine schematische Ansicht, welche den Aufbau eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt. 11 ist eine schematische Ansicht, welche ein Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einem modifizierten Beispiel der vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die Bauteile mit denselben Funktionen wie die in den oben beschriebenen Ausführungsformen werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und im Folgenden nicht im Detail beschrieben.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung sind Basisendabschnitte der Injektoren 13 mit dem Versorgungsrohr 14 verbunden, wie in 10 gezeigt ist. Der Kraftstoff im Versorgungsrohr 14 kann durch jeden Injektor 13 eingespritzt werden. Der Injektor 13 und das Versorgungsrohr 14 sind dieselben wie die in der ersten Ausführungsform. Der Kraftstofftank 15 kann eine vorbestimmte Kraftstoffmenge speichern. Die Niederdruckspeisepumpe 16 ist im Kraftstofftank 15 angeordnet. Die Niederdruckspeisepumpe 16 ist über die Kraftstoffzulaufleitung 17 mit der ersten Kammer 75 des Versorgungsrohrs 14 verbunden. Der Basisendabschnitt der Kraftstoffablaufleitung 24 ist mit der zweiten Kammer 76 des Versorgungsrohrs 14 verbunden. Die Kraftstoffablaufleitung 24 ist mit einem Kraftstoffkühler (Kraftstoffkühleinrichtung) 121 versehen, der den durch die Kraftstoffablaufleitung 24 strömenden Kraftstoff luftkühlt.
Der Kraftstoff im Kraftstofftank 15 wird über die Kraftstoffzulaufleitung 17 dem Versorgungsrohr 14 zugeführt, indem die Niederdruckspeisepumpe 16 angetrieben wird. Der Kraftstoff im Versorgungsrohr 14 strömt die im Injektor 13 ausgebildete Kraftstoffkanalführung nahe an die Einspritzöffnung. Wenn die Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, wird ein Teil des durch die Kraftstoffkanalführung strömenden Kraftstoffs von der Einspritzöffnung in die Verbrennungskammer eingespritzt und der restliche Kraftstoff zum Versorgungsrohr 14 zurückgeführt, wodurch der Abschnitt nahe der Einspritzöffnung durch den Kraftstoff gekühlt wird, der während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem konstant durch die Kraftstoffkanalführung strömt. In der vierten Ausführungsform der Erfindung wird die Kraftstoffmenge, welche durch den in jedem Injektor 13 ausgebildete Kraftstoffkanalführung strömt, angepasst, indem die durch die Niederdruckspeisepumpe 16 abgegebene Kraftstoffmenge gesteuert wird. Der Kraftstoff, welcher vom Versorgungsrohr 14 über die Kraftstoffablaufleitung 24 zum Kraftstofftank 15 zurückgeführt wird, wird durch den Kraftstoffkühler 121 gekühlt.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß dem modifizierten Beispiel der vierten Ausführungsform der Erfindung sind die Basisendabschnitte jedes Injektors 13 mit dem Versorgungsrohr 81 verbunden, wie in 11 gezeigt ist. Der Kraftstoff im Versorgungsrohr 81 kann durch jeden Injektor 13 eingespritzt werden. Der Injektor 13 und das Versorgungsrohr 81 sind dieselben wie die in der zweiten Ausführungsform. Der Kraftstofftank 15 kann eine vorbestimmte Kraftstoffmenge speichern. Die Niederdruckspeisepumpe 16 ist im Kraftstofftank 15 angeordnet. Die Niederdruckspeisepumpe 16 ist mit dem ersten Endabschnitt des Versorgungsrohrs 81 über die Kraftstoffzulaufleitung 17 verbunden. Der Basisendabschnitt der Kraftstoffablaufleitung 24 ist mit dem zweiten Endabschnitt des Versorgungsrohrs 81 verbunden. Die Kraftstoffablaufleitung 24 ist mit einem Kraftstoffkühler 121 versehen, welcher den durch die Kraftstoffablaufleitung 24 strömenden Kraftstoff luftkühlt.
Der Kraftstoff im Kraftstofftank 15 kann über die Kraftstoffzulaufleitung 17 dem Versorgungsrohr 81 zugeführt werden, indem die Niederdruckspeisepumpe 16 angetrieben wird. Der Kraftstoff im Versorgungsrohr 81 wird durch einen dynamischen Druck der Niederdruckspeisepumpe 16 von der Kraftstoffeinführöffnung 84 in jeden Injektor 13 eingeführt und strömt nahe an der Einspritzöffnung durch die Kraftstoffkanalführung. Wenn eine Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, wird ein Teil des durch die Kraftstoffkanalführung strömenden Kraftstoffs von der Einspritzöffnung in die Verbrennungskammer eingespritzt und der restliche Kraftstoff zum Versorgungsrohr 81 zurückgeführt. Infolge dessen wird der Abschnitt nahe der Einspritzöffnung durch den Kraftstoff gekühlt, der während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem konstant durch die Kraftstoffkanalführung strömt. Die Kraftstoffmenge, welche durch die in jedem Injektor 13 ausgebildete Kraftstoffkanalführung strömt, wird eingestellt, indem die durch die Niederdruckspeisepumpe 16 abgegebene Kraftstoffmenge gesteuert wird. Ebenfalls wird der Kraftstoff, der vom Versorgungsrohr 81 über die Kraftstoffablaufleitung 24 zum Kraftstofftank 15 zurückgeführt wird, durch den Kraftstoffkühler 121 gekühlt.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung ist der Basisendabschnitt jedes Injektors 13 mit dem Versorgungsrohr 14, 81 verbunden und ist die Niederdruckspeisepumpe 16 über die Kraftstoffzulaufleitung 17 mit dem Versorgungsrohr 14, 81 verbunden. Ferner ist die Kraftstoffablaufleitung 24 mit dem Versorgungsrohr 14, 81 verbunden und ist die Kraftstoffablaufleitung 24 mit dem Kraftstoffkühler 121 versehen, der den Kraftstoff kühlt, der durch die Kraftstoffablaufleitung 24 strömt.
Da der Kraftstoff im Kraftstofftank 15 dem Versorgungsrohr 14, 81 zugeführt wird, indem die Niederdruckspeisepumpe 16 angetrieben wird, strömt der Kraftstoff im Versorgungsrohr 14, 81, während er im Kraftstoffeinspritzsystem zirkuliert, durch die in jedem Injektor 13 ausgebildete Kraftstoffkanalführung konstant nahe an der Einspritzöffnung, wodurch der Abschnitt nahe der Einspritzöffnung gekühlt wird. Infolge dessen ist es möglich, eine effizientere Kühlung im Injektor 13 bereitzustellen. Ebenso kann die Kraftstoffmenge, welche durch die in jedem Injektor 13 ausgebildete Kraftstoffkanalführung strömt, einfach eingestellt werden, indem die durch die Niederdruckspeisepumpe 16 abgegebene Kraftstoffmenge gesteuert wird. Da der Kraftstoff, der vom Versorgungsrohr 14, 81 über die Kraftstoffablaufleitung 24 zum Kraftstofftank 15 zurückgeführt wird, durch den Kraftstoffkühler 121 gekühlt wird, wird die Temperatur des im Kraftstoffeinspritzsystem zirkulierenden Kraftstoffs reduziert. Infolge dessen ist es möglich, eine effizientere Kühlung im Injektor 13 bereitzustellen. Ferner ist es möglich, eine Verdampfung des Kraftstoffs zu unterdrücken.
12 ist eine schematische Ansicht des Aufbaus eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung. 13 ist eine schematische Ansicht, welche die Hochdruckpumpe zeigt. Die Komponenten mit denselben Funktionen wie die in den oben beschriebenen Ausführungsformen werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und im Folgenden nicht im Detail beschrieben.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung sind die Basisendabschnitte der Hochdruckinjektoren 13a mit einem Versorgungsrohr 14a verbunden und die Basisendabschnitte der Nie derdruckinjektoren 13b mit einem Versorgungsrohr 14b verbunden, wie in 12 gezeigt ist. Jeder Hochdruckinjektor spritzt Hochdruckkraftstoff im Versorgungsrohr 14a in die Verbrennungskammer. Jeder Niederdruckinjektor 13b spritzt Niederdruckkraftstoff im Versorgungsrohr 14b in die Einlassöffnung.
Der Kraftstofftank 15 kann eine vorbestimmte Kraftstoffmenge speichern. Die Niederdruckspeisepumpe 16 ist im Kraftstofftank 15 angeordnet. Die Hochdruckpumpe 18 ist über eine erste Kraftstoffzulaufleitung 17a mit der Niederdruckpumpe 16 verbunden. Die Hochdruckpumpe 18 ist über die zweite Kraftstoffzulaufleitung 19 mit dem ersten Endabschnitt des Versorgungsrohrs 14a verbunden. Die Hochdruckpumpe 18 kann durch die Nockenwelle 20 angetrieben werden. Die zweite Kraftstoffzulaufleitung ist mit dem Rückschlagventil 21 versehen. Die Rückführleitung 22, durch welche der Kraftstoff zum Kraftstofftank 15 zurückgeführt wird, ist mit der ersten Krafstoffzulaufleitung 17a verbunden. Die Rückführleitung 22 ist mit dem Rückschlagventil 23 versehen. Der Basisabschnitt einer ersten Kraftstoffablaufleitung 24a ist mit dem zweiten Endabschnitt des Versorgungsrohrs 14a verbunden. Der andere Endabschnitt der ersten Kraftstoffablaufleitung 24a ist mit dem Kraftstofftank 15 verbunden. Die erste Kraftstoffablaufleitung 24a ist mit einem Entlastungsventil 25a versehen. Eine dritte Kraftstoffzulaufleitung 17b, welche von der ersten Kraftstoffzulaufleitung 17a abzweigt, ist mit dem ersten Endabschnitt des Versorgungsrohrs 14b verbunden. Der Basisendabschnitt einer zweiten Kraftstoffablaufleitung 24b ist mit dem zweiten Endabschnitt des Versorgungsrohrs 14b verbunden. Der andere Endabschnitt der zweiten Kraftstoffablaufleitung 24b ist mit der ersten Kraftstoffablaufleitung 24a verbunden. Die zweite Kraftstoffablaufleitung 24b ist mit einem Entlastungsventil 25b versehen.
In der Hochdruckpumpe 18 wird, wie in 13 gezeigt ist, ein Tauchkolben 132 in einem Gehäuse 131 bewegbar gestützt. Im Gehäuse 131 ist ferner eine Druckkammer 133 ausgebildet, in welcher der Kraftstoff unter Druck gesetzt wird. Am Tauchkolben 132 wird durch eine (nicht gezeigte) Feder eine Kraft so angebracht, dass sich das Volumen der Druckkammer 133 erhöht. Der Tauchkolben 132 kann das Volumen der Druckkammer 133 verkleinern, indem er durch eine auf der Nockenwelle 20 vorgesehene Nocke 134 gedrückt wird. Eine Einlassöffnung 135, welche mit der ersten Kraftstoffzulaufleitung 17a in Strömungsmittelverbindung steht und durch welche Niederdruckkraftstoff in die Druckkammer 133 eingebracht wird, ist im oberen Abschnitt des Gehäuses 131 ausgebildet. In oberen Abschnitt des Gehäuses 131 ist ferner eine Auslassöffnung 136 ausgebildet, durch welche der unter Druck gesetzte Kraftstoff zu der zweiten Kraftstoffzulaufleitung 19 abgelassen wird. Ferner ist ein Dosierventil 137, welches die Einlassöffnung 135 öffnet/schließt, am oberen Abschnitt des Gehäuses 131 ausgebildet. Das Dosierventil 137 ist ein elektromagnetisches Überströmventil. Das Dosierventil 137 sperrt die Einlassöffnung 135, wenn dem Dosierventil 137 elektrische Energie zugeführt wird.
Wenn sich die Nockenwelle 20 dreht und der Tauchkolben 132 durch die Nocke 134 nach unten bewegt wird, öffnet das Dosierventil 137 die Einlassöffnung 135. Wenn die Einlassöffnung 135 offen ist, wird Niederdruckkraftstoff in die Druckkammer 133 eingebracht. Wenn sich die Nockenwelle 20 weiter dreht und der Tauchkolben 132 durch die Nocke 134 nach oben bewegt wird, sperrt das Dosierventil 137 die Einlassöffnung 135. Wenn die Einlassöffnung 135 gesperrt wird, wird der Niederdruckkraftstoff in der Druckkammer 133 so unter Druck gesetzt, dass dessen Druck im Wesentlichen einem vorbestimmten Druck entspricht, und wird aus der Auslassöffnung 136 abgegeben.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine, welches gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist, wird der Hochdruckkraftstoff dem Versorgungsrohr 14a zugeführt, indem die Niederdruckspeisepumpe 16 und die Hochdruckpumpe 18 angetrieben werden. Der Kraftstoff im Versorgungsrohr 14a strömt, während er im Kraftstoffeinspritzsystem zirkuliert, nahe an der Einspritzöffnung durch die Kraftstoffkanalführung, die in jedem Hochdruckinjektor 13a ausgebildet ist. Wenn eine Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, wird ein Teil des durch die Kraftstoffkanalführung strömenden Hochdruckkraftstoffs von der Einspritzöffnung in die Verbrennungskammer eingespritzt und der restliche Kraftstoff zum Versorgungsrohr 14a zurückgeführt. So wird der Abschnitt nahe der Einspritzöffnung durch den Kraftstoff gekühlt, der während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem konstant durch die Kraftstoffkanalführung strömt. Der Niederdruckkraftstoff wird dem Versorgungsrohr 14b zugeführt, indem die Niederdruckspeisepumpe 16 angetrieben wird. Der Kraftstoff im Versorgungsrohr 14b strömt, während er im Kraftstoffeinspritzsystem zirkuliert, nahe an der Einspritzöffnung durch die Kraftstoffkanalführung, welche in jedem Niederdruckinjektor 13b ausgebildet ist. Wenn die Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, wird ein Teil des durch die Kraftstoffkanalführung strömenden Niederdruckkraftstoffs von der Einspritzöffnung in die Einlassöffnung eingespritzt und der restliche Kraftstoff zum Versorgungsrohr 14b zurückgeführt. So wird der Abschnitt nahe der Einspritzöffnung durch den Kraftstoff gekühlt, der während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem konstant durch die Kraftstoffkanalführung strömt.
In der fünften Ausführungsform der Erfindung kann auf der Basis des Betriebszustandes des Fahrzeugs ausgewählt werden, ob der Kraftstoff vom Hochdruckinjektor 13a in die Verbrennungskammer oder der Kraftstoff vom Niederdruckinjektor 13b in die Einlassöffnung eingespritzt wird. Zum Beispiel wenn der Motor gestartet wird, während seine Temperatur hoch ist, wird der Niederdruckkraftstoff den Versorgungsrohren 14a, 14b zugeführt, indem die Hochdruckpumpe 18 gestoppt wird und die Niederdruckspeisepumpe 16 angetrieben wird. Der Kraftstoff in den Versorgungsrohren 14a, 14b strömt durch die in den Injektoren 13a, 13b ausgebildeten Kraftstoffkanalführungen nahe den Einspritzöffnungen, wodurch die Endabschnitte der Injektoren 13a, 13b gekühlt werden. Ein Teil des durch die in jedem Niederdruckinjektor 13b ausgebildete Kraftstoffkanalführung strömenden Niederdruckkraftstoffs wird von der Einspritzöffnung in die Einlassöffnung eingespritzt. In der fünften Ausführungsform der Erfindung kann der Niederdruckkraftstoff dem Hochdruckinjektor 13a zugeführt werden, indem das Dosierventil 137 geöffnet wird, auch wenn die Hochdruckpumpe 18 gestoppt wird.
Wenn der Motor bei einer hohen Last und hoher Geschwindigkeit läuft, wird die Kraftstoffeinspritzung in die Verbrennungskammer durch den Hochdruckinjektor 13a gestoppt und die Kraftstoffeinspritzung in die Einlassöffnung durch den Niederdruckinjektor 13b durchgeführt. Auch in diesem Fall wird wie oben beschrieben bewirkt, dass der Niederdruckkraftstoff von den Versorgungsrohren 14a, 14b durch die in den Injektoren 13a, 13b ausgebildeten Kraftstoffkanalführungen nahe an den Einspritzöffnungen strömt, indem die Hochdruckpumpe 18 gestoppt und die Niederdruckspei sepumpe 16 angetrieben wird. So werden die Endabschnitte der Injektoren 13a, 13b gekühlt. In der fünften Ausführungsform der Erfindung wird die Kraftstoffmenge, welche durch die in jedem der Injektoren 13a, 13b ausgebildete Kraftstoffkanalführung strömt, eingestellt, indem die von der Niederdruckspeisepumpe 16 abgegebene Kraftstoffmenge gesteuert wird.
Das Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung ist mit einem Hochdruckkraftstoffeinspritzsystem und einem Niederdruckkraftstoffeinspritzsystem versehen. Das Hochdruckeinspritzsystem enthält die Hochdruckpumpe 18, die Hochdruckinjektoren 13a und das Versorgungsrohr 14a. Das Niederdruckkraftstoffeinspritzsystem enthält die Niederdruckspeisepumpe 16, die Niederdruckinjektoren 13b und das Versorgungsrohr 14b. Wenn das Hochdruckkraftstoffeinspritzsystem gestoppt wird, wird die Hochdruckpumpe 18 gestoppt und die Niederdruckspeisepumpe 16 angetrieben. Somit strömt Niederdruckkraftstoff, während er im Kraftstoffeinspritzsystem zirkuliert, von den Versorgungsrohren 14a, 14b durch die in den Injektoren 13a, 13b ausgebildeten Kraftstoffkanalführungen nahe an den Einspritzöffnungen. Infolge dessen werden die Endabschnitte der Injektoren 13a, 13b gekühlt.
Da der Kraftstoff, während er im Kraftstoffeinspritzsystem zirkuliert, konstant durch die in den Injektoren 13a, 13b ausgebildeten Kraftstoffkanalführungen nahe an den Einspritzöffnungen strömt, werden die Abschnitte nahe an den Einspritzöffnungen zuverlässig gekühlt. Infolge dessen ist es möglich, eine effizientere Kühlung in den Injektoren 13a, 13b zu schaffen. Wenn das Hochdruckkraftstoffeinspritzsystem gestoppt wird, werden die Endabschnitte der Hochdruckinjektoren 13a durch das Verbrennungsgas in den Verbrennungskammern aufgeheizt. Auch in einem solchen Fall werden die Endabschnitte der Hochdruckinjektoren 13a auf geeignete Weise gekühlt.
Ferner wird die Kraftstoffmenge, welche während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem durch die in den Injektoren 13a, 13b ausgebildeten Kraftstoffkanalführungen strömen, einfach eingestellt, indem die durch die Niederdruckspeisepumpe 16 abgegebene Kraftstoffmenge gesteuert wird.
14 ist eine schematische Ansicht, welche den Aufbau eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung zeigt. 15 ist eine schematische Ansicht, welche den Aufbau eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine gemäß einem modifizierten Beispiel der sechsten Ausführungsform zeigt. Die Bauteile mit denselben Funktionen wie die in den oben beschriebenen Ausführungsformen werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nachfolgend nicht im Detail beschrieben.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung sind die Basisendabschnitte der Injektoren 13 mit dem Versorgungsrohr 14 verbunden, wie in 14 gezeigt ist. Jeder Injektor 13 spritzt den im Versorgungsrohr 14 vorhandenen Kraftstoff ein. Der Injektor 13 und das Versorgungsrohr 14 sind die gleichen wie die in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform. Die Niederdruckspeisepumpe 16 ist im Kraftstofftank 15 angeordnet. Die Niederdruckspeisepumpe 16 ist über die erste Kraftstoffzulaufleitung 17 mit der Hochdruckpumpe 18 verbunden. Die Hochdruckpumpe 18 ist über die zweite Kraftstoffzulaufleitung 19 mit der ersten Kammer 75 des Versorgungsrohrs 14 verbunden. Der Basisendabschnitt der Kraftstoffablaufleitung 24 ist mit der zweiten Kammer 76 des Versorgungsrohrs 14 verbunden. Die Kraftstoffablaufleitung 24 ist mit dem elektromagnetischen Entlastungsventil 141 versehen.
Der Kraftstoff im Kraftstofftank 15 wird über die Kraftstoffzulaufleitungen 17, 19 dem Versorgungsrohr 14 zugeführt, indem die Niederdruckspeisepumpe 16 und die Hochdruckpumpe 18 angetrieben werden. Dann wird bewirkt, dass der Kraftstoff im Versorgungsrohr 14 durch die in jedem Injektor 13 ausgebildete Kraftstoffkanalführung nahe an der Einspritzöffnung strömt. Wenn die Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, wird ein Teil des durch die Kraftstoffkanalführung strömenden Kraftstoffs von der Einspritzöffnung in die Verbrennungskammer einspritzt und der restliche Kraftstoff zum Versorgungsrohr 14 zurückgeführt, wodurch der Abschnitt nahe der Einspritzöffnung durch den Kraftstoff gekühlt wird, der während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem konstant durch die Kraftstoffkanalführung strömt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Kraftstoffmenge, welche durch die in jedem Injektor 13 ausgebildete Kraftstoffkanalführung strömt, eingestellt, indem der Überdruck des elektromagnetischen Entlastungsventils 141 gesteuert wird, um den Kraftstoffdruck im Versorgungsrohr 14 zu ändern.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß dem modifizierten Beispiel der sechsten Ausführungsform der Erfindung sind Basisendabschnitte der Injektoren 13 mit dem Versorgungsrohr 81 verbunden, wie in 15 gezeigt ist. Jeder Injektor 13 spritzt den im Versorgungsrohr 81 vorhandenen Kraftstoff ein. Der Injektor 13 und das Versorgungsrohr 81 sind dieselben wie die in der zweiten Ausführungsform. Die Niederdruckspeisepumpe 16 ist im Kraftstofftank 15 angeordnet. Die Niederdruckspeisepumpe 16 ist über die erste Kraftstoffzulaufleitung 17 mit der Hochdruckpumpe 18 verbunden. Die Hochdruckpumpe 18 ist über die zweite Kraftstoffzulaufleitung 19 mit dem ersten Endabschnitt des Versorgungsrohrs 81 verbunden. Der Basisendabschnitt der Kraftstoffablaufleitung 24 ist mit dem zweiten Endabschnitt des Versorgungsrohrs 81 verbunden. Die Kraftstoffablaufleitung 24 ist mit dem elektromagnetischen Entlastungsventil 141 versehen.
Der Kraftstoff im Kraftstofftank 15 wird über die Kraftstoffzulaufleitungen 17, 19 dem Versorgungsrohr 81 zugeführt, indem die Niederdruckspeisepumpe 16 und die Hochdruckpumpe 18 angetrieben werden. Dann wird bewirkt, dass der Kraftstoff im Versorgungsrohr 81 durch die in jedem Injektor 13 ausgebildete Kraftstoffkanalführung nahe an der Einspritzöffnung strömt. Wenn Kraftstoff eingespritzt wird, wird ein Teil des durch die Kraftstoffkanalführung strömenden Kraftstoffs von der Einspritzöffnung in die Verbrennungskammer einspritzt und der restliche Kraftstoff zum Versorgungsrohr 81 zurückgeführt. Somit wird der Abschnitt nahe der Einspritzöffnung durch den Kraftstoff gekühlt, der während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem konstant durch die Kraftstoffkanalführung strömt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Kraftstoffmenge, welche durch die in jedem Injektor 13 ausgebildete Kraftstoffkanalführung strömt, eingestellt, indem der Überdruck des elektromagnetischen Entlastungsventils 141 gesteuert wird, um den Kraftstoffdruck im Versorgungsrohr 81 zu ändern.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung sind Basisendabschnitte der Injektoren 13 mit dem Versorgungsrohr 14, 81 verbunden. Die Niederdruckspeisepumpe 16 und die Hochdruckpumpe 18 sind über die Kraftstoffzulaufleitungen 17, 18 mit dem Versorgungsrohr 14, 81 verbunden. Die Kraftstoffablaufleitung 24 ist mit dem Versorgungsrohr 14, 81 verbunden. Die Kraftstoffablaufleitung 24 ist mit dem elektromagnetischen Entlastungsventil 141 versehen.
Da der Kraftstoff dem Versorgungsrohr 14, 81 zugeführt wird, indem die Niederdruckspeisepumpe 16 und die Hochdruckpumpe 18 angetrieben werden, wird bewirkt, dass der Kraftstoff im Versorgungsrohr 14, 81 durch die in jedem Injektor 13 ausgebildete Kraftstoffkanalführung konstant nahe an der Einspritzöffnung strömt. Somit kann der Abschnitt nahe der Einspritzöffnung gekühlt werden. Infolge dessen ist es möglich, eine effizientere Kühlung im Injektor 13 bereitzustellen. Ferner wird die Kraftstoffmenge, welche während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem durch die in jedem Injektor 13 ausgebildete Kraftstoffkanalführung strömt, einfach eingestellt, indem der Überdruck des elektromagnetischen Entlastungsventils 141 gesteuert wird, um den Kraftstoffdruck im Versorgungsrohr 14, 81 zu ändern.
16 ist eine schematische Ansicht, welche den Aufbau eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung zeigt. 17 ist eine schematische Ansicht, welche den Aufbau eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine gemäß einem modifizierten Beispiel der siebten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die Bauteile mit denselben Funktionen wie die in den oben beschriebenen Ausführungsformen werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nachfolgend nicht im Detail beschrieben.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung sind die Basisendabschnitte der Injektoren 13 mit dem Versorgungsrohr 14 verbunden, wie in 16 gezeigt ist. Jeder Injektor 13 spritzt den im Versorgungsrohr 14 vorhandenen Kraftstoff ein. Der Injektor 13 und das Versorgungsrohr 14 sind dieselben wie die in der ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Niederdruckspeisepumpe 16 ist im Kraftstofftank 15 angeordnet. Die Niederdruckspeisepumpe 16 ist über die erste Kraftstoffzulaufleitung 17 mit der Hochdruckpumpe 18 verbunden. Die Hochdruckpumpe 18 ist über die zweite Kraftstoffzulaufleitung 19 mit der ersten Kammer 75 des Versorgungsrohrs 14 verbunden. Der Basisendabschnitt der Kraftstoffablaufleitung 24 ist mit der zweiten Kammer 76 des Versorgungsrohrs 14 verbunden. Der andere Endabschnitt der Kraftstoffablaufleitung 24 ist mit der Einlassöffnung der Hochdruckpumpe 18 verbunden. Die Kraftstoffablaufleitung 24 ist mit dem elektromagnetischen Entlastungsventil 141 versehen.
Wenn die Niederdruckspeisepumpe 16 und die Hochdruckpumpe 18 angetrieben werden, wird der Kraftstoff im Kraftstofftank 15 über die Kraftstoffzulaufleitungen 17, 19 dem Versorgungsrohr 14 zugeführt. Somit wird bewirkt, dass der Kraftstoff im Versorgungsrohr 14 durch die in jedem Injektor 13 ausgebildete Kraftstoffkanalführung nahe an der Einspritzöffnung strömt. Wenn eine Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, wird ein Teil des durch die Kraftstoffkanalführung strömenden Kraftstoffs von der Einspritzöffnung in die Verbrennungskammer eingespritzt und der restliche Kraftstoff zum Versorgungsrohr 14 zurückgeführt. Somit wird der Abschnitt nahe der Einspritzöffnung durch den Kraftstoff gekühlt, der während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem konstant durch die Kraftstoffkanalführung strömt. Anschließend wird der Kraftstoff im Versorgungsrohr 14 zur Kraftstoffablaufleitung 24 abgelassen, wenn das elektromagnetische Entlastungsventil 141 offen ist, und über die Kraftstoffablaufleitung 24 zur Einlassöffnung der Hochdruckpumpe 18 zurückgeführt.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß dem modifizierten Beispiel der siebten Ausführungsform der Erfindung ist ein Basisendabschnitt der Kraftstoffablaufleitung 24 mit der zweiten Kammer des Versorgungsrohrs 14 verbunden und der andere Endabschnitt der Kraftstoffablaufleitung 24 mit der Einlassöffnung der Niederdruckspeisepumpe 16 verbunden. Entsprechend wird der Kraftstoff im Versorgungsrohr 14 zur Kraftstoffablaufleitung 24 abgelassen, wenn das elektromagnetische Entlastungsventil 141 offen ist, und über die Kraftstoffablaufleitung 24 zur Einlassöffnung der Niederdruckspeisepumpe 16 zurückgeführt.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung ist die Kraftstoffablaufleitung 24 mit dem Versorgungsrohr 14 und mit der Einlassöffnung der Hochdruckpumpe 18 oder der Niederdruckspeisepumpe 16 verbunden. Entsprechend wird der Kraftstoff im Versorgungsrohr 14 zur Kraftstoffablaufleitung 24 abgelassen und über die Kraftstoffablaufleitung 24 zu den Einlassöffnungen der Pumpen 18, 16 zurückgeführt. Die Kraftstoffmenge, die im Kraftstofftank 15 verflüchtigt, wird reduziert, indem die Kraftstoffmenge, welche zum Kraftstofftank 15 zurückgeführt wird, reduziert wird. Wenn die Kraftstoffablaufleitung 24 mit der Einlassöffnung der Hochdruckpumpe 18 verbunden ist, wird ebenfalls die Länge der Strecke, über welche der Kraftstoff zum Kraftstofftank 15 zurückgeführt wird, verringert. Entsprechend wird die Temperaturdifferenz des im Kraftstoffeinspritzsystem zirkulierenden Kraftstoffs reduziert. Infolge dessen kann der Abschnitt nahe der Einspritzöffnung auf geeignete Weise gekühlt werden.
18 ist eine schematische Ansicht, welche den Aufbau eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung zeigt. 19 ist eine schematische Ansicht, welche den Aufbau eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine gemäß einem modifizierten Beispiel der achten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die Bauteile mit denselben Funktionen wie die in den oben beschriebenen Ausführungsformen werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nachfolgend nicht im Detail beschrieben.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der achten Ausführungsform der Erfindung sind die Basisendabschnitte der Injektoren 13 mit dem Versorgungsrohr 14 verbunden, wie in 18 gezeigt ist. Jeder Injektor 13 spritzt den im Versorgungsrohr 14 vorhandenen Kraftstoff ein. Der Injektor 13 und das Versorgungsrohr 14 sind dieselben wie die in der ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Niederdruckspeisepumpe 16 ist im Kraftstofftank 15 angeordnet. Die Niederdruckspeisepumpe 16 ist mit der Hochdruckpumpe 18 über die erste Kraftstoffzulaufleitung 17 verbunden. Die Hochdruckpumpe 18 ist mit der ersten Kammer 75 des Versorgungsrohrs 14 über die zweite Kraftstoffzulaufleitung 19 verbunden. Der Basisendabschnitt der Kraftstoffablaufleitung 24 ist mit der zweiten Kammer 76 des Versorgungsrohrs 14 verbunden. Der andere Endabschnitt der Kraftstoffablaufleitung 24 zweigt in zwei Zweigleitungen 152, 153 bei einem Schaltventil 151 ab. Die erste Zweigleitung 152 ist mit dem Kraftstofftank 15 verbunden. Die zweite Zeigleitung 153 ist mit der Einlassöffnung der Hochpumpe 18 verbunden.
Wenn die Niederdruckspeisepumpe 16 und die Hochdruckpumpe 18 angetrieben werden, wird der Kraftstoff im Kraftstofftank 15 über die Kraftstoffzulaufleitungen 17, 19 dem Versorgungsrohr 14 zugeführt. Dann wird bewirkt, dass der Kraftstoff im Versorgungsrohr 14 während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem durch die in jedem Injektor 13 ausgebildete Kraftstoffkanalführung nahe an der Einspritzöffnung strömt. Wenn eine Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, wird ein Teil des durch die Kraftstoffkanalführung strömenden Kraftstoffs von der Einspritzöffnung in die Verbrennungskammer eingespritzt und der restliche Kraftstoff zum Versorgungsrohr 14 zurückgeführt. Somit wird der Abschnitt nahe der Einspritzöffnung durch den Kraftstoff gekühlt, der während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem konstant durch die Kraftstoffkanalführung strömt. Der Kraftstoff im Versorgungsrohr 14 wird zur Kraftstoffablaufleitung 24 abgelassen, wenn das elektromagnetische Entlastungsventil 141 offen ist, und über die Kraftstoffablaufleitung 24 zur Einlassöffnung des Kraftstofftanks 15 oder der Hochdruckpumpe 18 zurückgeführt.
Wenn die Temperatur des Motorkühlmittels niedrig ist, z.B. wenn der Motor gestartet wird, wenn er kalt ist, erlaubt das Schaltventil 151 eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Kraftstoffablaufleitung 24 und der ersten Zweigleitung 152, wodurch der Kraftstoff zum Kraftstofftank 15 zurückgeführt wird, um die Kraftstofftemperatur zu erhöhen. Somit verbessert sich die Verbrennungseffizienz. Wenn andererseits die Temperatur des Motorkühlmittels hoch ist, z.B. wenn der Motor bei einer hohen Last läuft, erlaubt das Schaltventil 151 eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Kraftstoffablaufleitung 24 und der zweiten Zweigleitung 153, wodurch der Kraftstoff zur Einlassöffnung der Hochdruckpumpe 18 zurückgeführt wird, um die Kraftstoffmenge zu reduzieren, welche zum Kraftstofftank 15 zurückgeführt wird. Somit wird die Kraftstoffmenge, welche sich im Kraftstofftank 15 verflüchtigt, reduziert.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß dem modifizierten Beispiel der achten Ausführungsform der Erfindung zweigt ein Endabschnitt der Kraftstoffablaufleitung 24 bei einem Strömungsmengeneinstellventil 154 in zwei Zweigleitungen 152, 153 ab, wie in 19 gezeigt ist. Die erste Zweigleitung 152 ist mit dem Kraftstofftank 15 verbunden. Die zweite Zweigleitung 153 ist mit der Einlassöffnung der Hochdruckpumpe 18 verbunden. Entsprechend wird, wenn die Temperatur des Motorkühlmittels niedrig ist, der Öffnungsbetrag des Strömungsmengeneinstellventils 154 eingestellt, um eine größere Kraftstoffmenge dem Kraftstofftank 15 zurückzuführen und so die Kraftstofftemperatur zu erhöhen. Somit verbessert sich die Verbrennungseffizienz. Wenn andererseits die Temperatur des Motorkühlmittels hoch ist, wird der Öffnungsbetrag des Strömungsmengeneinstellventils 154 eingestellt, um eine größere Kraftstoffmenge zur Einlassöffnung der Hochdruckpumpe 18 zurückzuführen und so die Kraftstoffmenge zu reduzieren, welche zum Kraftstofftank 15 zurückgeführt wird. Somit wird die Kraftstoffmenge, welche sich im Kraftstofftank 15 verflüchtigt, reduziert. Verschiedene Steuerungen können auf einfache Weise durchgeführt werden, indem der Öffnungsbetrag des Strömungsmengeneinstellventils 154 so eingestellt wird, dass die Temperatur des durch das Versorgungsrohr 14 strömenden Kraftstoffs gleichmäßig ist.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der achten Ausführungsform der Erfindung ist die Kraftstoffablaufleitung 24 mit dem Versorgungsrohr 14 verbunden. Die Kraftstoffablaufleitung 24 zweigt am Schaltventil 151 oder Strömungsmengeneinstellventil 154 in zwei Zweigleitungen 152, 153 ab. Die erste Zweigleitung 152 ist mit dem Kraftstofftank 15 verbunden. Die zweite Zweigleitung 153 ist mit der Einlassöffnung der Hochdruckpumpe 18 verbunden. Entsprechend kann die Zweigleitung, welche mit der Kraftstoffablaufleitung 24 in Strömungsmittelverbindung steht, zwischen der ersten Zweigleitung 152 und der zweiten Zweigleitung 153 geändert werden, indem das Schaltventil 151 oder der Öffnungsbetrag des Strömungsmengeneinstellventils 154 auf der Basis des Betriebszustands des Fahrzeugs eingestellt wird, wodurch zur Verbesserung der Verbrennungseffizienz die geeignete Verbrennungstemperatur beibehalten wird und die Kraftstoffmenge, die sich im Kraftstofftank 15 verflüchtigt, reduziert wird.
20 ist eine schematische Ansicht, welche den Aufbau eines Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine gemäß einer neunten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die Bauteile mit denselben Funktionen wie die in den oben beschriebenen Ausführungsformen werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nachfolgend nicht im Detail beschrieben.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der neunten Ausführungsform der Erfindung sind die Basisendabschnitte der Hochdruckinjektoren 13a mit dem Versorgungsrohr 14a und die Basisendabschnitte der Niederdruckinjektoren 13b mit dem Versorgungsrohr 14b verbunden, wie in 20 gezeigt ist. Jeder Hochdruckinjektor 13a spritzt den Hochdruckkraftstoff im Versorgungsrohr 14a in die Verbrennungskammer ein. Jeder Niederdruckinjektor 13b spritzt den Niedrigdruckkraftstoff im Versorgungsrohr 14b in die Einlassöffnung ein.
Die Niederdruckspeisepumpe 16 ist im Kraftstofftank 15 angeordnet und über die erste Kraftstoffzulaufleitung 17a mit der Hochdruckpumpe 18 verbunden. Die Hochdruckpumpe 18 ist über die zweite Kraftstoffzulaufleitung 19 mit dem Versorgungsrohr 14a verbunden. Das Versorgungsrohr 14a ist über die erste Kraftstoffablaufleitung 24a mit der Einlassöffnung der Niederdruckspeisepumpe 16 verbunden. Die dritte Kraftstoffzulaufleitung 17b, welche von der ersten Kraftstoffzulaufleitung 17a abzweigt, ist mit dem Versorgungsrohr 14b verbunden. Das Versorgungsrohr 14b ist über die zweite Kraftstoffablaufleitung 24b mit der ersten Kraftstoffablaufleitung 24a verbunden.
Wenn der Motor gestartet wird, während seine Temperatur hoch ist, wird der Niederdruckkraftstoff den Versorgungsrohren 14a, 14b zugeführt, indem die Hochdruckpumpe 18 gestoppt und die Niederdruckspeisepumpe 16 angetrieben wird. Dann wird bewirkt, dass der Kraftstoff im Versorgungsrohr 14a und der Kraftstoff im Versorgungsrohr 14b während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem durch die in den Injektoren 13a, 13b ausgebildeten Kraftstoffkanalführungen nahe an den Einspritzöffnungen strömen. Somit werden die Endabschnitte der Injektoren 13a, 13b gekühlt. Ebenso wird ein Teil des Niederdruckkraftstoffs, der durch die im Niederdruckinjektor 13b ausgebildete Kraftstoffkanalführung strömt, von der Einspritz öffnung in die Einlassöffnung eingespritzt. In der neunten Ausführungsform der Erfindung wird die Kraftstoffmenge, welche durch die in den Injektoren 13a, 13b ausgebildeten Kraftstoffkanalführungen während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem strömt, eingestellt, indem die von der Niederdruckspeisepumpe 16 abgegebene Kraftstoffmenge gesteuert wird. Der Kraftstoff in den Versorgungsrohren 14a, 14b wird also von den Entlastungsventilen 25a, 25b zu den Kraftstoffablaufleitungen 24a bzw. 24b abgelassen und über die Kraftstoffablaufleitung 24a zur Einlassöffnung der Niederdruckspeisepumpe 16 zurückgeführt.
Das Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine, welche gemäß der neunten Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist, ist mit dem Hochdruckkraftstoffeinspritzsystem und dem Niederdruckkrafteinspritzsystem versehen. Das Hochdruckkraftstoffeinspritzsystem enthält die Hochdruckpumpe 18, die Hochdruckinjektoren 13a und das Versorgungsrohr 14a. Das Niederdruckkraftstoffeinspritzsystem enthält die Niederdruckspeisepumpe 16, die Niederdruckinjektoren 13b und das Versorgungsrohr 14b. Wenn das Hochdruckkrafteinspritzsystem gestoppt wird, wird die Hochdruckpumpe 18 gestoppt und die Niederdruckspeisepumpe angetrieben. So wird bewirkt, dass Niederdruckkraftstoff nahe den Einspritzöffnungen von den Versorgungsrohren 14a, 14b durch die in den Injektoren 13a bzw. 13b ausgebildeten Kraftstoffkanalführungen strömt. Infolge dessen werden die Endabschnitte der Injektoren 13a, 13b gekühlt. Der restliche Kraftstoff wird über die Kraftstoffablaufleitungen 24a, 24b zur Einlassöffnung der Niederdruckspeisepumpe 16 zurückgeführt.
Da der Kraftstoff während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem durch die in den Injektoren 13a, 13b ausgebildeten Kraftstoffkanalführungen konstant nahe an den Einspritzöffnungen strömt, können die Abschnitte nahe der Einspritzöffnungen zuverlässig gekühlt werden. Es ist daher möglich, eine effizientere Kühlung in den Injektoren 13a, 13b bereitzustellen. Die Kraftstoffmenge, welche durch die in den Injektoren 13a, 13b ausgebildeten Kraftstoffkanalführungen strömt, wird einfach eingestellt, indem die durch die Niederdruckspeisepumpe 16 abgegebene Kraftstoffmenge gesteuert wird. Ferner wird der restliche Kraftstoff zur Einlassöffnung der Niederdruckspeisepumpe 16 zurückgeführt, wodurch die Kraftstoffmenge, welche zum Kraftstofftank 15 zurückgeführt wird, verringert wird, um die Kraftstoffmenge, welche sich im Kraftstofftank 15 verflüchtigt, zu reduzieren.
21 ist ein Flussdiagramm der Kraftstoffzirkulationssteuerung, welche im Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer zehnten Ausführungsform der Erfindung durchgeführt wird. Der generelle Aufbau des Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine gemäß der zehnten Ausführungsform ist im Wesentlichen derselbe wie der gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung. Deshalb wird die folgende Beschreibung unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 gegeben. Die Bauteile mit denselben Funktionen wie die in der ersten Ausführungsform werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nachfolgend nicht im Detail beschrieben.
Die Kraftstoffzirkulationssteuerung wird im Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der zehnten Ausführungsform der Erfindung auf folgende Weise durchgeführt. Wie in 21 gezeigt, wird in Schritt S1 die durch die vorderen Endabschnitte der Injektoren 13 aufgenommene Wärmemenge abgeschätzt. In Schritt S2 wird die Kraftstoffzirkulationsmenge auf der Basis der abgeschätzten Wärmemenge, welche durch die vorderen Endabschnitte der Injektoren 13 aufgenommen wurde, festgesetzt. In der zehnten Ausführungsform der Erfindung wird die durch die vorderen Endabschnitte der Injektoren 13 aufgenommene Wärmemenge in Schritt S1 auf der Basis einer Differenz zwischen der vom Motor übertragenen Wärmemenge und der aufgrund der Kraftstoffeinspritzung abgestrahlten Wärmemenge berechnet. Die vom Motor übertragene Wärmemenge wird auf der Basis der Motordrehzahl und der Last berechnet. Wenn das Kraftstoffeinspritzsystem das Hochdruckeinspritzsystem und das Niederdruckeinspritzsystem wie in der oben beschriebenen fünften Ausführungsform enthält, kann die durch die Endabschnitte der Injektoren 13 aufgenommene Wärmemenge auf der Basis des Kraftstoffeinspritzverhältnisses zwischen dem Hochdruckkraftstoffeinspritzsystem und dem Niederdruckkraftstoffeinspritzsystem korrigiert werden. In Schritt S2 wird die Kraftstoffzirkulationsmenge auf der Basis der berechneten Wärmemenge, welche durch die vorderen Endabschnitte der Injektoren 13 aufgenommen wird, eingestellt. In der zehnten Ausführungsform der Erfindung wird das Kennfeld, welches die Kraftstoffzir kulationsmenge bezüglich der durch die vorderen Endabschnitte der Injektoren 13 aufgenommenen Wärmemenge zeigt, vorab gespeichert. Daher kann die Kraftstoffzirkulationsmenge unter Verwendung dieses Kennfelds eingestellt werden.
In Schritt S3 werden die Niederdruckspeisepumpe 16 und die Hochdruckpumpe 18 auf der Basis der Kraftstoffzirkulationsmenge gesteuert, um die von diesen Pumpen 16, 18 abgegebenen Kraftstoffmengen einzustellen. So wird die Kraftstoffmenge, welche dem Betriebszustand des Motors entspricht, der Kraftstoffkanalführung zugeführt, um den Endabschnitt des Injektors 13 zu kühlen.
In Schritt S4 wird anschließend bestimmt, ob der Motor gestoppt wurde. Wenn bestimmt wird, dass der Motor noch immer im Betrieb ist, wird die Kraftstoffzirkulationsmengensteuerung kontinuierlich durchgeführt. Wenn andererseits bestimmt wird, dass der Motor gestoppt worden ist, wird Schritt S5 durchgeführt. In Schritt S5 wird bestimmt, ob die Temperatur des Motorkühlmittels höher als ein vorbestimmter Wert ist. Wenn bestimmt wird, dass die Temperatur des Motorkühlmittels gleich oder niedriger als der vorbestimmte Wert ist, wird der Motor gerade gestoppt. Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Temperatur des Kühlmittels höher als der vorbestimmte Wert ist, werden die Schritte S6, S7 durchgeführt. In Schritt S6 wird der Antrieb der Niederdruckspeisepumpe 16 gestartet. Dann wird in Schritt S7 ein Zeitnehmer gestartet. In Schritt S8 wird bestimmt, ob eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist, seitdem der Antrieb der Niederdruckspeisepumpe 16 gestartet wurde. Wenn in Schritt S8 bestimmt wird, dass die vorbestimmte Zeit vergangen ist, seitdem der Antrieb der Niederdruckspeisepumpe 16 gestartet wurde, wird die Niederdruckspeisepumpe 16 in Schritt S9 gestoppt und der Zeitnehmer in Schritt S10 auf Null zurückgestellt.
Wenn die Temperatur des Motorkühlmittels höher als der vorbestimmte Wert ist, wenn der Motor gestoppt wurde, wird bestimmt, dass die Temperatur des vorderen Endabschnitts jedes Injektors 13 hoch ist und Ablagerung leicht angesammelt wird. Daher wird bewirkt, dass der Kraftstoff durch die in den Injektor 13 ausgebildete Kraftstoffkanalführung strömt, indem die Niederdruckspeisepumpe 16 für die vorbestimmte Zeit angetrieben wird. So wird der Endabschnitt des Injektors 13 gekühlt.
In der zehnten Ausführungsform der Erfindung wird die Niederdruckspeisepumpe 16 gestoppt, wenn die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, seitdem der Antrieb der Niederdruckspeisepumpe 16 gestartet wurde. Alternativ kann die Niederdruckspeisepumpe 16 gestoppt werden, wenn die Temperatur des Motorkühlmittels gleich oder niedriger als der vorbestimmte Wert wird.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der zehnten Ausführungsform der Erfindung wird der durch die vorderen Endabschnitte der Injektoren 13 aufgenommene Wärmemenge abgeschätzt und die während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem durch die Kraftstoffkanalführung strömende Kraftstoffmenge auf der Basis der abgeschätzten Wärmemenge, die durch die vorderen Endabschnitte der Injektoren 13 aufgenommen wurde, eingestellt. Entsprechend kann der Abschnitt nahe der Einspritzöffnung auf zuverlässige Weise gekühlt werden, indem bewirkt wird, dass die vorbestimmte Kraftstoffmenge während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem durch die in jedem Injektor 13 ausgebildete Kraftstoffkanalführung nahe an der Einspritzöffnung strömt. So wird verhindert, dass die Temperatur des vorderen Endabschnitts jedes Injektors 13 in einen Temperaturbereich fällt, bei dem Ablagerung erzeugt wird. Es ist also möglich, Schwankungen in der Kraftstoffeinspritzmenge aufgrund der Ausdehnung und Kontraktion des Nadelventils 49 und der Einspritzöffnung 45 zu unterdrücken.
22 ist eine Querschnittsansicht eines Injektors in einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer elften Ausführungsform der Erfindung. 23 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XXIII-XXIII in 22. 24 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie XXIV-XXIV in 22. Die Bauteile mit denselben Funktionen wie die in den oben beschriebenen Ausführungsformen werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nachfolgend nicht im Detail beschrieben.
In dem Injektor 13 im Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der elften Ausführungsform der Erfindung ist der Ventilkörper 42 am vorderen Endabschnitt des Halters 41 befestigt und die Einspritzöffnung 45 im vorderen Endabschnitt des Ventilkörpers 42 ausgebildet, wie in den 22 bis 24 gezeigt ist. Ein magnetisches Rohr 161 ist am hinteren Endabschnitt des Halters 41 befestigt. Ein zylindrischer Kern 162 ist im magnetischen Rohr 161 befestigt. Ein zylindrischer Anker 163 ist an der Vorderseite des Kerns 162 mit einem dazwischen gehaltenen vorbestimmten Abstand so angeordnet, dass der Anker 163 in Axialrichtung des Injektors 13 bewegbar ist. Das Nadelventil 49 ist im Halter 41 und dem Ventilkörper 42 angeordnet, um in Axialrichtung des Injektors 13 bewegbar zu sein. Der Verbindungsabschnitt 51 ist mit dem Anker 163 verbunden und das Ventilelement 50 ist im Ventilkörper 42 eingepasst. Der Dichtungsabschnitt 52 ist am vorderen Ende des Nadelventils 49 ausgebildet. Eine Kraft der Druckspiralfeder 54 wird auf das Nadelventil 49 so angebracht, dass der Dichtungsabschnitt 52 den Ventilsitzabschnitt 55 des Ventilkörpers 42 berührt.
Die Wicklung 57 ist über die Spule 56 um das magnetische Rohr 161 gewickelt. Der Verbinder 58 ist um die Wicklung 57 ausgebildet. Das Joch 59 ist um den Verbinder 58 befestigt. In der elften Ausführungsform der Erfindung bilden die Druckspiralfeder 54, der Kern 162, der Anker 163, die Spule 56, die Wicklung 57, der Verbinder 58, das Joch 59, etc. die Einspritzventil-Bewegungseinrichtung. Wenn der Wicklung 57 elektrische Energie zugeführt wird, wird eine elektromagnetische Anziehungskraft im Kern 162 erzeugt und der Anker 163 und das Nadelventil 49 werden gegen die Kraft der Druckspiralfeder 54 zur hinteren Seite des Injektors 13 bewegt, wodurch sich der Dichtungsabschnitt 52 vom Ventilsitzabschnitt 55 des Ventilkörpers 42 weg bewegt.
In dem Injektor 13 gemäß der elften Ausführungsform der Erfindung ist die Kraftstoffkanalführung ausgebildet, durch welchen der von außerhalb des Injektors 13 zugeführte Kraftstoff nahe an die Einspritzöffnung 45 strömt und anschließend zur Außenseite des Injektors 13 abgelassen wird. Das Nadelventil 49 kann die Strömungsmittelverbindung zwischen der Kraftstoffkanalführung und der Einspritzöffnung 45 sperren. Ebenso kann ein Teil des durch die Kraftstoffkanalführung strömenden Kraftstoffs von der Einspritzöffnung 45 eingespritzt werden, indem eine Strömungs mittelverbindung zwischen der Kraftstoffkanalführung und der Einspritzöffnung 45 erlaubt wird.
Der im hohlen Nadelventil 49 ausgebildete Raum wird als Innenkanal 63 verwendet. Ferner ist um das Nadelventil 49 der Außenkanal 64 ausgebildet. Zwei Verbindungslöcher, welche eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Innenkanal 63 und dem Außenkanal 64 erlauben, sind im Nadelventil 49 ausgebildet. Ferner werden der im zylindrischen Kern 162 ausgebildete Raum und der im zylindrischen Anker 163 ausgebildete Raum als Mittelkanäle 164 bzw. 165 verwendet. Nuten 166, 167, welche in den Außenflächen des Kerns 162 und des Ankers 163 ausgebildet sind und sich in Axialrichtung des Injektors 13 erstrecken, werden als Durchgänge 168 und 169 verwendet. Darüber hinaus ist der Kraftstoffzulaufkanal 72 zwischen dem Kraftstoffeinführrohr 60 und dem Entlastungsrohr 61 ausgebildet und ist der Kraftstoffablaufkanal 73 im Entlastungsrohr 61 ausgebildet.
Vielfache (in der elften Ausführungsform zwei) Durchgänge 168 sind im Kern 162 in vorbestimmten Intervallen in Umfangsrichtung ausgebildet und vielfache (in der elften Ausführungsform zwei) Durchgänge 169 sind im Anker 163 in vorbestimmten Abständen in Umfangsrichtung ausgebildet. Ein Vorsprungsabschnitt 170, welcher sich in Axialrichtung des Injektors 13 erstreckt, ist an der Innenfläche des magnetischen Rohrs 161 ausgebildet. Ein Nutabschnitt 171, welcher sich in Axialrichtung des Injektors 13 erstreckt, ist in der Außenfläche des Ankers 163 ausgebildet. Der Vorsprungsabschnitt 170 des magnetischen Rohrs 161 ist in den Nutabschnitt 171 des Ankers 163 eingepasst. Entsprechend ist der Anker 163 bezüglich des magnetischen Rohrs 161 in Axialrichtung des Injektors 13 bewegbar, aber in Umfangsrichtung des Injektors 13 nicht bewegbar. Der im Kern 162 ausgebildete Durchgang 168 und der im Anker 163 ausgebildete Durchgang 169 sind in Umfangsrichtung des Injektors 13 an der gleichen Stelle positioniert. In der elften Ausführungsform der Erfindung bilden der Vorsprungsabschnitt 170 des magnetischen Rohrs 161 und der Nutabschnitt 171 des Ankers 163 eine Dreheinschränkungseinrichtung.
Die Kraftstoffkanalführung ist folgendermaßen ausgebildet. Durch die Kraftstoffkanalführung wird der Kraftstoff von der ersten Kammer 75 des Versorgungsrohrs 14 dem im Injektor 13 ausgebildeten Kraftstoffzulaufkanal 72 zugeführt, strömt durch die Durchgänge 168, 169, welche in den Außenflächen des Kerns 162 und des Ankers 163 ausgebildet sind, den Außenkanal 64, der um das Nadelventil 49 ausgebildet ist, die Verbindungslöcher 65, den Innendurchgang 63, die Mitteldurchgänge 164, 165, welche im Kern 162 und dem Anker 163 ausgebildet sind, und den Kraftstoffablaufkanal 73 und wird zur zweiten Kammer 76 des Versorgungsrohrs 14 abgelassen.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine, welches gemäß der elften Ausführungsform der Erfindung aufgebaut ist, wird, wenn keine Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, der Wicklung 57 des Injektors 13 keine elektrische Energie zugeführt. Entsprechend berührt der Dichtungsabschnitt 52 aufgrund einer Kraft der Druckspiralfeder 54 fest den Ventilsitzabschnitt 55, wodurch das Nadelventil 49 die Strömungsmittelverbindung zwischen dem Außenkanal 64 und der Einspritzöffnung 45, die einen Teil der Kraftstoffkanalführung bilden, sperrt. Daher wird der Kraftstoff im Versorgungsrohr 14 vom Kraftstoffzulaufkanal 72 dem Injektor 13 zugeführt, strömt durch die Durchgänge 168, 169, den Außenkanal 64, die Verbindungslöcher 65, den Innenkanal 63, die Mittelkanäle 164, 165 und den Kraftstoffablaufkanal 73 und wird zum Versorgungsrohr 14 abgelassen. Der Kraftstoff strömt nämlich während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem nahe an der Einspritzöffnung 45 des Injektors 13. Infolge dessen kann der vordere Endabschnitt des Halters 41 und der Ventilkörper 42 auf zuverlässige Weise gekühlt werden.
Wenn andererseits eine Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, wird der Wicklung 57 des Injektors 13 elektrische Energie zugeführt. Entsprechend bewegt sich das Nadelventil 49 aufgrund der elektromagnetischen Anziehungskraft und bewegt sich der Dichtungsabschnitt 52 vom Ventilsitzabschnitt 55 weg. Somit wird eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Außenkanal 64 und der Einspritzöffnung 45, welche die Kraftstoffkanalführung bilden, erlaubt. Entsprechend wird der Kraftstoff im Versorgungsrohr 14 vom Kraftstoffzulaufkanal 72 dem Injektor 13 zugeführt, strömt durch die Durchgänge 168, 169, den Außenkanal 64, die Verbindungslöcher 65, den Innenkanal 63 und die Mittelkanäle 164, 165 und wird vom Kraftstoffablaufkanal 73 zum Versorgungsrohr 14 abgelassen. Ebenso wird ein Teil des durch den Außenkanal 64 strömenden Kraftstoffs von der Einspritzöffnung 45 in die Verbrennungskam mer 11 eingespritzt. Der Kraftstoff strömt nämlich während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem nahe an die Einspritzöffnung 45 und nur eine vorbestimmte Kraftstoffmenge wird von der Einspritzöffnung 45 in die Verbrennungskammer 11 eingespritzt. Darüber hinaus wird der restliche Kraftstoff zum Versorgungsrohr 14 abgeführt. Infolge dessen wird der Endabschnitt des Halters 41 und der Ventilkörper 42 auf zuverlässige Weise gekühlt.
Die Durchgänge 168, die Durchgänge 169 und die Verbindungslöcher 65 sind in vorbestimmten Abständen in Umfangsrichtung ausgebildet. So wird ein ungleichmäßiger Kraftstoffstrom, welcher durch die Kraftstoffkanalführung strömt, vermieden. Der Vorsprungsabschnitt 170 des magnetischen Rohrs 161 ist in den Nutabschnitt 171 eingepasst, wodurch der Anker 163 in Umfangsrichtung nicht bewegbar ist. Ferner sind der in der Außenfläche des Kerns 162 ausgebildete Durchgang 168 und der in der Außenfläche des Ankers 163 ausgebildete Durchgang 169 in Umfangsrichtung immer in der gleichen Stellung. Entsprechend strömt der Kraftstoff während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem auf zuverlässige Weise durch die Kraftstoffkanalführung.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der elften Ausführungsform der Erfindung sind die Basisendabschnitte des Injektors 13 mit dem Versorgungsrohr 14 verbunden. Die Kraftstoffkanalführung, durch welche der Kraftstoff im Versorgungsrohr 14 nahe an die Einspritzöffnung, welche am vorderen Endabschnitt des Ventilkörpers 42 ausgebildet ist, strömt und dann zum Versorgungsrohr 14 zurückgeführt wird, ist im Injektor 13 ausgebildet. Auch wenn das Nadelventil 49 die Strömungsmittelverbindung zwischen der Kraftstoffkanalführung und der Einspritzöffnung 45 sperrt, strömt der Kraftstoff während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem konstant nahe an der Einspritzöffnung 45. Ebenso kann ein Teil des durch die Kraftstoffkanalführung strömenden Kraftstoffs von der Einspritzöffnung 45 in die Brennkammer 11 eingespritzt werden, indem eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Kraftstoffkanalführung und der Einspritzöffnung 45 erlaubt wird.
Entsprechend strömt der Kraftstoff im Versorgungsrohr 14, während er im Kraftstoffeinspritzsystem zirkuliert, durch die Kraftstoffkanalführung nahe an die Einspritzöffnung 45 und kehrt zum Versorgungsrohr 14 zurück. So kann der Abschnitt nahe der Einspritzöffnung 45 auf zuverlässige Weise durch den Kraftstoff gekühlt werden, der während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem durch die Kraftstoffkanalführung strömt. Infolge dessen wird, auch wenn der Kraftstoff nahe der Einspritzöffnung 45 verbleibt, eine Ansammlung von Kraftstoffablagerung unterdrückt und können eine Schwankung in der Kraftstoffeinspritzmenge und eine Verschlechterung des Verbrennungszustandes unterdrückt werden.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der elften Ausführungsform der Erfindung werden der im zylindrischen Kern 162 ausgebildete Raum und der im zylindrischen Anker 163 ausgebildete Raum als Mittelkanäle 164 bzw. 165 verwendet. Ferner werden die Nuten 166, 167, welche in den Außenflächen des Kerns 162 und des Ankers 163 ausgebildet sind und sich in Axialrichtung des Injektors 13 erstrecken, als Durchgänge 168 bzw. 169 verwendet. Die Mittelkanäle 164, 165 und die Durchgänge 168, 169 werden als Kraftstoffkanalführung verwendet. Entsprechend kann die Kraftstoffkanalführung ausgebildet werden, ohne dabei die Größen des Kerns 162 und des Ankers 163 zu erhöhen. Infolge dessen ist es möglich, ein kompakteres Kraftstoffeinspritzsystem zu schaffen. Ferner sind die Durchgänge 168, 169 in vorbestimmten Abständen in Umfangsrichtung ausgebildet. Dadurch wird ein unausgeglichener Kraftstoffstrom, der durch die Kraftstoffkanalführung strömt, vermieden, was ermöglicht, dass der Abschnitt nahe der Einspritzöffnung 45 gleichmäßig in Umfangsrichtung gekühlt wird, indem der Kraftstoff verwendet wird, der während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem durch die Kraftstoffkanalführung strömt.
Darüber hinaus ist der Vorsprungsabschnitt 170 auf der Innenfläche des magnetischen Rohrs 161 ausgebildet und der Nutabschnitt 171, in welchem der Vorsprungsabschnitt 170 eingepasst wird, in der Außenfläche des Ankers 163 ausgebildet, wodurch der Anker 163 bezüglich des magnetischen Rohrs 161 in Umfangsrichtung nicht bewegbar ist. Entsprechend sind der im Kern 162 ausgebildete Durchgang 168 und der im Anker 163 ausgebildete Durchgang 169 in Umfangsrichtung immer an derselben Stelle. So kann der Kraftstoff während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem zuverlässig durch die Kraftstoffkanalführung strömen.
25 ist eine Querschnittsansicht, welche einen Kern eines Injektors in einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer zwölften Ausführungsform der Erfindung zeigt. 26 ist eine Querschnittsansicht, welche einen Anker des Injektors im Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der zwölften Ausführungsform der Erfindung zeigt. 27 ist eine Querschnittsansicht, welche einen Anker eines Injektors in einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einem modifizierten Beispiel der zwölften Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die Bauteile mit denselben Funktionen wie die in den oben beschriebenen Ausführungsformen werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nachfolgend nicht im Detail beschrieben.
In dem Injektor im Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der zwölften Ausführungsform der Erfindung werden der in einem zylindrischen Kern 181 ausgebildete Raum und der in einem zylindrischen Anker 182 ausgebildete Raum als Mitteldurchgänge 183 bzw. 184 verwendet, wie in 25 und 26 gezeigt ist. Ferner hat sowohl der Kern 181 als auch der Anker 182 eine Form, welche erhalten wird, wenn, wie in den 25 und 26 gezeigt ist, beide Seiten eines Zylinders abgeschnitten werden, wodurch die Durchgänge 185, 186 gebildet werden. Darüber hinaus ist der Vorsprungsabschnitt 170 an der Innenfläche des magnetischen Rohrs 161 und ein Nutabschnitt 187, in welchem der Vorsprungsabschnitt 170 eingepasst wird, in der Außenfläche des Ankers 182 ausgebildet. Entsprechend ist der Anker 182 bezüglich des magnetischen Rohrs 161 in Axialrichtung bewegbar, aber bezüglich des magnetischen Rohrs 161 nicht in Umfangsrichtung bewegbar.
Entsprechend werden die Mittelkanäle 183, 184, welche im Kern 181 und dem Anker 182 ausgebildet sind und die Durchgänge 185, 186 des Kerns 181 und des Ankers 182 als Kraftstoffkanalführung verwendet.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der zwölften Ausführungsform werden der im zylindrischen Kern 181 ausgebildete Raum und der im zylindrischen Anker 182 ausgebildete Raum als Mittelkanäle 183, 184 verwendet. Ferner hat sowohl der Kern 181 als auch der Anker 182 die Form, welcher erhalten wird, wenn beide Seitenenden des Zylinders abgeschnitten werden, wodurch die Durchgänge 185, 186 gebildet werden. Die Mittelkanäle 183, 184 und die Durchgänge 185, 186 werden als Kraftstoffkanalführung verwendet. Entsprechend kann die Kraftstoffkanalführung ausgebildet werden, ohne dabei die Größen des Kerns 181 und des Ankers 182 zu erhöhen. Infolge dessen ist es möglich, ein kompakteres Kraftstoffeinspritzsystem bereitzustellen.
Der Vorsprungsabschnitt 170 ist an der Innenfläche des magnetischen Rohrs 161 ausgebildet und der Nutabschnitt 187, in welchem der Vorsprungsabschnitt 170 eingepasst wird, ist in der Außenfläche des Ankers 182 ausgebildet. So ist der Anker 182 bezüglich des magnetischen Rohrs 161 in Umfangsrichtung nicht bewegbar. Entsprechend sind der Durchgang 185 des Kerns 181 und der Durchgang 186 des Ankers 182 in Umfangsrichtung immer an derselben Stelle. So strömt der Kraftstoff während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem zuverlässig durch Kraftstoffkanalführung.
Der Aufbau der Dreheinschränkungseinrichtung zum Verhindern der Drehung des Ankers in Umfangsrichtung ist nicht auf den oben beschriebenen Aufbau begrenzt. Beispielsweise wird wie in der 27 gezeigt ein flacher Abschnitt 912 ausgebildet, indem ein Teil des zylindrischen, magnetischen Rohrs 191 abgeflacht wird, und wird der Anker 193 in einer Form ausgebildet, welche im Wesentlichen dem im magnetischen Rohr 191 ausgebildeten Raum entspricht. So ist der Anker 193 bezüglich des magnetischen Rohrs 191 in Axialrichtung bewegbar, aber bezüglich des magnetischen Rohrs 191 in Umfangsrichtung nicht bewegbar.
28 ist eine Querschnittsansicht, welche die obere Seite eines Kerns eines Injektors in einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer dreizehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt. 29 ist eine Querschnittsansicht, welche die untere Seite eines Kerns des Injektors im Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der dreizehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt. 30 ist eine Querschnittsansicht, welche einen Anker des Injektors im Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der dreizehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt. 31 ist eine vertikale Querschnittsansicht, welche den Kern und den Anker des Injektors gemäß der dreizehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die Bauteile mit denselben Funktionen wie die in den oben beschriebenen Ausführungsformen werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nachfolgend nicht im Detail beschrieben.
In dem Injektor im Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der dreizehnten Ausführungsform der Erfindung werden der in einem Kern 201 ausgebildete Raum und der in einem Anker 202 ausgebildete Raum als Mittelkanäle 203 bzw. 204 verwendet. Darüber hinaus hat sowohl der Kern 201 als auch der Anker 202 eine Form, welche erhalten wird, wenn die beiden Endabschnitte des Zylinders abgeschnitten werden, wodurch die Durchgänge 205 bzw. 206 ausgebildet werden, wie in den 28 bis 31 gezeigt ist. Ferner sind Verbindungsnuten 207, 208, die mit beiden Durchgängen 205, 206 in Strömungsmittelverbindung stehen, an der Unterseite des Kerns 201, welche der Oberseite des Ankers 202 gegenüberliegt, ausgebildet. Die Verbindungsnuten 207, 208 sind entlang des Umfangs der Unterseite des Kerns 201 ausgebildet.
Entsprechend ist der Anker 202 bezüglich des Kerns 201 in Umfangsrichtung bewegbar. Jedoch wird eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Durchgang 205 des Kerns 201 und dem Durchgang 206 des Ankers 202 konstant durch die Verbindungsnuten 207, 208 erlaubt. Entsprechend bilden die Mittelkanäle 203, 204 und die Durchgänge 205, 206 des Kerns 201 und des Ankers 202 und die Verbindungsnuten 207, 208 die Kraftstoffkanalführung.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der dreizehnten Ausführungsform der Erfindung werden der im zylindrischen Kern 201 ausgebildete Raum und der im zylindrischen Anker 202 ausgebildete Raum als Mittelkanäle 203 bzw. 204 verwendet. Ferner sind die Durchgänge 205, 206 ausgebildet, indem sowohl der Kern 201 als auch der Anker 202 als Zylinder mit an beiden Seiten abgeschnittenen Abschnitten ausgebildet sind. Ferner sind Verbindungsnuten 207, 208, welche mit den Durchgängen 205, 206 in Strömungsmittelverbindung stehen, an der Unterseite des Kerns 201 ausgebildet. Die Mittelkanäle 203, 204, die Durchgänge 205, 206 und die Verbindungsnuten 207 und 208 werden als Kraftstoffkanalführung verwendet. Entsprechend kann die Kraftstoffkanalführung ausgebildet werden, ohne dabei die Größen des Kerns 201 und des Ankers 202 zu erhöhen. Infolge dessen ist es möglich, ein kompakteres Kraftstoffeinspritzsystem bereitzustellen.
Der Anker 202 ist in Umfangsrichtung bewegbar. Jedoch wird eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Durchgang 205 des Kerns 201 und dem Durchgang 206 des Ankers 202 durch die Verbindungsnuten 207, 208 konstant erlaubt. Entsprechend werden die Durchgänge 205, 206, welche als Kraftstoffkanäle dienen, nicht sperrt. Infolge dessen strömt der Kraftstoff zuverlässig durch die Kraftstoffkanalführung, während er im Kraftstoffeinspritzsystem zirkuliert.
32 ist eine Querschnittsansicht, welche einen Kern eines Injektors in einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer vierzehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt. 33 ist eine Querschnittsansicht eines Ankers des Injektors im Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der vierzehnten Ausführungsform der Erfindung. Die Komponenten mit denselben Funktionen wie die in den oben beschriebenen Ausführungsformen werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nachfolgend nicht im Detail beschrieben.
In dem Injektor im Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der vierzehnten Ausführungsform der Erfindung ist ein zylindrischer Kern 212 in einem magnetischen Rohr 211 befestigt, welches die Einspritzventil-Bewegungseinrichtung bildet, und ist ein zylindrischer Anker 213 an der vorderen Seite des Kerns 212 mit einem dazwischen gehaltenen vorbestimmten Abstand so angeordnet, dass er in Axialrichtung des Injektors bewegbar ist. Der im zylindrischen Kern 212 ausgebildete Raum und der im zylindrischen Anker 213 ausgebildete Raum werden als Mittelkanäle 214, 215 verwendet. Zwei Durchgangsnuten 216 sind in der Innenfläche des magnetischen Rohrs 211 in vorbestimmten Abständen in Umfangsrichtung ausgebildet. Die Durchgangsnuten 216 erstrecken sich in Axialrichtung des Injektors.
Die Mittelkanäle 214, 215, die im Kern 212 und dem Anker 213 ausgebildet sind, und die Durchgangsnuten 216, welche an der Innenfläche des magnetischen Rohrs 211 ausgebildet sind, bilden die Kraftstoffkanalführung.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine der vierzehnten Ausführungsform der Erfindung werden der im zylindrischen Kern 212 ausgebildete Raum und der im zylindrischen Anker 213 ausgebildete Raum als Mitteldurchgänge 214 bzw. 215 verwendet. Ferner sind die Durchgangsnuten 216, welche sich in Axialrichtung des Injektors erstrecken, an der Innenfläche des magnetischen Rohrs 211 ausgebildet. Die Mittelkanäle 214, 215 und die Durchgangsnuten 216 werden als Kraftstoffkanalführung verwendet. Dementsprechend ist es nicht länger notwendig, sowohl den Kern 212 und als auch den Anker 213 in einer Form auszubilden, welche durch Abschneiden der beiden Seitenabschnitt des Zylinders erhalten wird, um die Kraftstoffkanalführung zu bilden. Infolge dessen ist es möglich, ein kompakteres Kraftstoffeinspritzsystem zu schaffen.
34 ist eine Querschnittsansicht, welche einen Kern eines Injektors in einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer fünfzehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die Bauteile mit denselben Funktionen wie die in den oben beschriebenen Ausführungsformen werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nachfolgend nicht im Detail beschrieben.
In dem Injektor im Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der fünfzehnten Ausführungsform der Erfindung ist der Kern 212 im magnetischen Rohr 211 befestigt und der Anker 213 neben dem Kern 212 angeordnet, um in Axialrichtung des Injektors bewegbar zu sein. Ferner ist die Wicklung 57 über die Spule 56 um das magnetische Rohr 211 gewickelt. Der Verbinder 58 ist um die Wicklung 57 ausgebildet. Das Joch 59 ist um den Verbinder 58 befestigt. Wenn der Wicklung 57 elektrische Energie zugeführt wird, wird eine elektromagnetische Anziehungskraft im Kern 212 erzeugt, wodurch das Nadelventil über den Anker 213 bewegt wird. Die Wicklung 57 ist mit einem Anschlussabschnitt 57a versehen. Das Joch 59 hat Nuten 59a, 59b. Die Nut 59a ist an der Stelle ausgebildet, welche dem Anschlussabschnitt 57a entspricht. Die Nut 59b ist an der Stelle gegenüber der Nut 59a ausgebildet. Magnetpfade werden an den Nuten 59a, 59b nicht ausgebildet.
Der im zylindrischen Kern 212 ausgebildete Raum und der im zylindrischen Anker 213 ausgebildete Raum werden als die Mittelkanäle 214, 215 verwendet. Zusätzlich sind die zwei Durchgangsnuten 216, welche sich in Axialrichtung des Injektors erstrecken, in der Innenfläche des magnetischen Rohrs 211 ausgebildet. Die Durchgänge 216 sind an Stellen ausgebildet, welche dem Anschlussabschnitt 57a entsprechen, nämlich an Stellen, welche den Nuten 59a, 59b entsprechen, welche im Joch 59 ausgebildet sind.
Die Mittelkanäle 214, 215, die im Kern 212 und dem Anker 213 ausgebildet sind, und die Durchgänge 216, die an der Innenfläche des magnetischen Rohrs 211 ausgebildet sind, werden als Kraftstoffkanalführung verwendet.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der fünfzehnten Ausführungsform der Erfindung werden der im zylindrischen Kern 212 ausgebildete Raum und der im zylindrischen Anker 213 ausgebildete Raum als Mittelkanäle 214, 215 verwendet. Ferner sind die Durchgangsnuten 216, welche sich in Axialrichtung des Injektors erstrecken, an der Innenfläche des magnetischen Rohrs 211 ausgebildet. Die Durchgangsnuten 216 sind an Stellen ausgebildet, welche dem Anschlussabschnitt 57a der Wicklung 57 entsprechen, nämlich an Stellen, welche den Nuten 59a, 59b entsprechen, die im Joch 59 ausgebildet sind. Die Mittelkanäle 214, 215 und die Durchgangsnuten 216 werden als Kraftstoffkanalführung verwendet. Entsprechend ist es nicht länger notwendig, sowohl den Kern 212 als auch den Anker 213 in einer Form auszubilden, welche durch Abschneiden der beiden Seitenabschnitte eines Zylinders erhalten wird, um die Kraftstoffkanalführung zu bilden. Es ist deshalb möglich, ein kompakteres Kraftstoffeinspritzsystem zu schaffen. Da die als Kraftstoffkanalführung verwendeten Durchgangsnuten 216 an Stellen ausgebildet sind, wo keine Magnetpfade ausgebildet werden, kann eine Reduzierung in der Anziehungskraft verhindert werden.
35 ist eine schematische Ansicht, welche einen Kern und einen Anker eines Injektors in einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer sechzehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die Bauteile mit denselben Funktionen wie die in den oben beschriebenen Ausführungsformen werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nachfolgend nicht im Detail beschrieben.
In dem Injektor im Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der sechzehnten Ausführungsform der Erfindung werden der in einem zylindrischen Kern 221 ausgebildete Raum und der in einem zylindrischen Anker 222 ausgebildete Raum als Mittelkanäle 223 bzw. 224 verwendet, wie in 35 gezeigt ist. Ferner sind die Durchgänge 225, 226 an den Außenflächen des Kerns 221 bzw. des Ankers 222 ausgebildet. Die Durchgänge 225, 226 sind ausgebildet, um bezüglich der Achse des Kerns 221 und des Ankers 222 geneigt zu sein. Alternativ sind Durchgänge 225, 226 in einer Art Spirale bezüglich der Achse des Kerns 221 und des Ankers 222 ausgebildet.
Die Mittelkanäle 223, 224 und die geneigten Durchgänge 225, 226, welche im Kern 221 bzw. Anker 222 ausgebildet sind, werden als Kraftstoffkanäle verwendet und der Kraftstoff strömt durch die Durchgänge 225, 226 und verwirbelt sich dabei.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der sechzehnten Ausführungsform der Erfindung sind die Mittelkanäle 223, 224 und die Durchgänge 225, 226, welche bezüglich der Achse des Kerns 221 und des Ankers 222 geneigt sind, im Kern 221 und im Anker 222 ausgebildet, welche die Einspritzventil-Bewegungseinrichtung bilden. Die Mittelkanäle 223, 224 und die Durchgänge 225, 226 werden als Kraftstoffkanäle verwendet. Entsprechend kann die Kraftstoffkanalführung auf einfache Weise ausgebildet werden, ohne dabei die Größen des Kerns 221 und des Ankers 222 zu erhöhen. Ferner ist die Kraftstofftemperatur im Injektor gleichmäßig, da der Kraftstoff durch die Durchgänge 225, 226 strömt, während er verwirbelt wird. Infolge dessen strömt der Kraftstoff geeignet durch die Kraftstoffkanalführung, während er im Kraftstoffeinspritzsystem zirkuliert und kann der Endabschnitt des Injektors auf zuverlässige Weise gekühlt werden.
36 ist eine vertikale Querschnittsansicht, welche einen Kern und einen Anker eines Injektors in einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer siebzehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die Bauteile mit denselben Funktionen wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nachfolgend nicht im Detail beschrieben.
In dem Injektor des Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine gemäß der siebzehnten Ausführungsform der Erfindung ist, wie in 36 gezeigt, der Kern 47 im magnetischen Rohr 46 befestigt und der Anker 48 in Reihe mit dem Kern 47 mit einem dazwischen gehaltenen vorbestimmten Abstand S angeordnet. Der Anker 48 ist in Axialrichtung des Injektors bewegbar. Der hintere Endabschnitt des Nadelventils 49 ist mit dem Anker 48 verbunden. Die Druckfeder 54 ist zwischen dem Einstellrohr 53 und dem Anker 48 angeordnet. Die Mittelkanäle 66, 67 sind innerhalb des Kerns 47 bzw. des Ankers 48 ausgebildet. Zusätzlich sind Durchgänge 70, 71 um den Kern 47 bzw. den Anker 48 ausgebildet.
Ein aus nichtmagnetischem Material hergestelltes Dichtungsrohr (Kraftstoffdichtung) 231 ist innerhalb des Kerns 47 und des Ankers 48 angeordnet. Das Dichtungsrohr 231 ist an einem Ende am Anker 48 befestigt. Das Dichtungsrohr 231 ist an seinem anderen Ende bezüglich des Kerns 47 bewegbar. Das Dichtungsrohr 231 verhindert, dass Kraftstoff zwischen den Mittelkanälen 66, 67 und den Durchgängen 70, 71 durch den Zwischenraum, der dem vorbestimmten Abstand S entspricht, austritt.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der siebzehnten Ausführungsform der Erfindung sind der Kern 47 und der Anker 48 im magnetischen Rohr 46 angeordnet, wodurch die Mittelkanäle 66, 67 und die Durchgänge 70, 71, welche den Kraftstoffkanal bilden, ausgebildet werden. Zusätzlich ist das Dichtungsrohr 231 innerhalb des Kerns 47 und des Ankers 48 angeordnet, um fest die Innenflächen des Kerns 47 und des Ankers 48 zu berühren, wodurch verhindert wird, dass der Kraftstoff zwischen den Mittelkanälen 66, 67 und den Durchgängen 70, 71 austritt.
Entsprechend kann die Kraftstoffkanalführung auf einfache Weise ausgebildet werden, ohne dabei die Größen des Kerns 47 und des Ankers 48 zu erhöhen. Es ist deshalb möglich, ein kompakteres Kraftstoffeinspritzsystem zu schaffen. Ferner verhindert das Dichtungsrohr 231, dass der Kraftstoff zwischen den Mittelkanälen 66, 67 und den Durchgängen 70, 71 durch den Zwischenraum, der dem Abstand S entspricht, austritt, was Temperaturschwankungen des Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffkanalführung strömt, unterdrückt. Infolge dessen wird der Endabschnitt des Injektors zuverlässig gekühlt.
In der siebzehnten Ausführungsform der Erfindung ist das Dichtungsrohr 231 an einem Ende am Anker 48 befestigt und ist das Dichtungsrohr 231 am anderen Ende bezüglich des Kerns 47 bewegbar. Jedoch kann das Dichtungsrohr 231 an einem Ende am Kern 47 befestigt werden und am anderen Ende bezüglich des Ankers 48 bewegbar sein. Alternativ kann das Dichtungsrohr einstückig mit entweder dem Kern 47 oder dem Anker 48 ausgebildet sein und über einen nichtmagnetischen Körper bezüglich des anderen aus Kern 47 und Anker 48 bewegbar sein.
37 ist eine vertikale Querschnittsansicht, welche einen Kern und einen Anker eines Injektors in einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer achtzehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die Bauteile mit denselben Funktionen wie die in den oben beschriebenen Ausführungsformen werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nachfolgend nicht im Detail beschrieben.
In dem Injektor im Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der achtzehnten Ausführungsform der Erfindung ist wie in 37 gezeigt eine aus elastischem Material hergestellte zylindrische Kraftstoffdichtung 232 innerhalb des Kerns 47 und des Ankers 48 angeordnet, um fest die Innenflächen des Kerns 47 und des Ankers 48 zu berühren. Die Kraftstoffdichtung 232 ist an einem Ende am Anker 48 befestigt. Die Kraftstoffdichtung 232 kann am anderen Ende das einstückig mit dem Kern 47 ausgebildete Einstellrohr 53 berühren. Die Kraftstoffdichtung 232 verhindert, dass Kraftstoff zwischen den Mittelkanälen 66, 67 und den Durchgängen 70, 71 durch den Spielraum, der dem vorbestimmten Abstand S entspricht, austritt. Zu sätzlich kann die Kraftstoffdichtung 232 ein Hochschnellen des Nadelventils 49 vermindern.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der achtzehnten Ausführungsform der Erfindung sind der Kern 47 und der Anker 48 im magnetischen Rohr 46 angeordnet, wodurch die Mittelkanäle 66, 67 und die Durchgänge 70, 71, welche den Kraftstoffkanal bilden, ausgebildet werden. Ferner ist die Kraftstoffdichtung 232 innerhalb des Kerns 47 und des Ankers 48 angeordnet, um fest die Innenflächen des Kerns 47 und des Ankers 48 zu berühren, wodurch verhindert wird, dass der Kraftstoff zwischen den Mittelkanälen 66, 67 und den Durchgängen 70, 71 austritt.
Entsprechend kann die Kraftstoffkanalführung einfach ausgebildet werden, ohne dabei die Größen des Kerns 47 und des Ankers 48 zu erhöhen. Es ist somit möglich, ein kompakteres Kraftstoffeinspritzsystem zu schaffen. Ferner verhindert die Kraftstoffdichtung 232, dass der Kraftstoff zwischen den Mittelkanälen 66, 67 und den Durchgängen 70, 71 durch den Spielraum, der dem Abstand S entspricht, austritt, was eine Temperaturschwankung des Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffkanalführung strömt, unterdrückt. Infolge dessen wird der Endabschnitt des Injektors zuverlässig gekühlt. Wenn sich das Nadelventil 49 bewegt, berührt der Endabschnitt der Kraftstoffdichtung 232 den Kern 47 oder das Einstellrohr 53, wodurch ein Zurückschnellen des Nadelventils 49 vermindert wird. Infolge dessen wird eine geeignete Kraftstoffmenge eingespritzt.
38 ist eine vertikale Querschnittsansicht, welche einen Kern und einen Anker eines Injektors in einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer neunzehnten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Die Bauteile mit denselben Funktionen wie die in den oben beschriebenen Ausführungsformen werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nachfolgend nicht im Detail beschrieben.
In dem Injektor im Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der neunzehnten Ausführungsform der Erfindung, wie sie in 38 gezeigt ist, ist eine aus elastischem Material hergestellte zylindrische Kraftstoffdichtung 233 innerhalb des Kerns 47 und des Ankers 48 angeordnet, um die Innenflächen des Kerns 47 und des Ankers 48 fest zu berühren. Die Kraftstoffdichtung 233 ist an einem Ende mit dem Anker 48 verbunden. Die Kraftstoffdichtung 233 ist am anderen Ende mit dem Kern 47 verbunden. Ein Wölbungsabschnitt 234 ist im Mittelabschnitt der Kraftstoffdichtung 233 ausgebildet. Die Kraftstoffdichtung 233 verhindert, dass der Kraftstoff zwischen den Mittelkanälen 66, 67 und den Durchgängen 70, 71 durch den Spielraum, der dem vorbestimmten Abstand S entspricht, austritt. Die Kraftstoffdichtung 233 vermindert auch ein Zurückschnellen des Nadelventils 49.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der neunzehnten Ausführungsform der Erfindung sind der Kern 47 und der Anker 48 im magnetischen Rohr 46 angeordnet, wodurch die Mittelkanäle 66, 67 und die Durchgänge 70, 71, welche den Kraftstoffdurchgang bilden, ausgebildet werden. Ferner ist die Kraftstoffdichtung 233 innerhalb des Kerns 47 und des Ankers 48 angeordnet, um die Innenflächen des Kerns 47 und des Ankers 48 fest zu berühren, wodurch verhindert wird, dass der Kraftstoff zwischen den Mittelkanälen 66, 67 und den Durchgängen 70, 71 austritt.
Entsprechend kann die Kraftstoffkanalführung einfach ausgebildet werden, ohne dabei die Größen des Kerns 47 und des Ankers 48 zu erhöhen. Es ist somit möglich, ein kompakteres Kraftstoffeinspritzsystem zu schaffen. Ferner verhindert die Kraftstoffdichtung 233, dass der Kraftstoff zwischen den Mittelkanälen 66, 67 und den Durchgängen 70, 71 durch den Spielraum, der dem Abstand S entspricht, austritt, was die Temperaturschwankung des Kraftstoffs, der durch die Kraftstoffkanalführung strömt, unterdrückt. Infolge dessen wird der Endabschnitt des Injektors zuverlässig gekühlt. Wenn sich das Nadelventil 49 bewegt, biegt sicht die Kraftstoffdichtung 233 durch, wodurch ein Zurückschnellen des Nadelventils 49 vermindert wird. Infolge dessen kann eine geeignete Kraftstoffmenge eingespritzt werden.
39 ist eine Querschnittsansicht eines Injektors in einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer zwanzigsten Ausführungsform der Erfindung zeigt. 40 ist eine Querschnittsansicht, welche einen Kraftstoffzuführab schnitt des Injektors im Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der zwanzigsten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Jede der 41 bis 44 ist eine Querschnittsansicht eines modifizierten Beispiels des Kraftstoffzuführabschnitts des Injektors im Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der zwanzigsten Ausführungsform der Erfindung. Die Bauteile mit denselben Funktionen wie die in den oben beschriebenen Ausführungsformen werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nachfolgend nicht im Detail beschrieben.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der zwanzigsten Ausführungsform der Erfindung, wie sie in den 39 und 40 gezeigt ist, ist das Kraftstoffeinführrohr 60 mit dem hinteren Endabschnitt des magnetischen Rohrs 46 des Injektors 13 und das Entlastungsrohr 61 mit dem hinteren Endabschnitt des Kerns 47 verbunden, wodurch der Kraftstoffzulaufkanal 72 zwischen dem Kraftstoffeinführrohr 60 und dem Entlastungsrohr 61 und der Kraftstoffablaufkanal 73 innerhalb des Entlastungsrohrs 61 ausgebildet wird. Der Kraftstoffzulaufkanal 72 hat eine Kraftstoffeinführöffnung 241, welche sich in der ersten Kammer 75 des Versorgungsrohrs 14 öffnet. Die Kraftstoffeinführöffnung 241 öffnet sich in der ersten Kammer 75 so, dass sie zur stromaufwärts gelegenen Seite der ersten Kammer 75 weist. Ein erster Kraftstofffilter 242 ist in der Kraftstoffeinführöffnung 241 angeordnet. Der Kraftstoffablaufkanal 73 erstreckt sich in Axialrichtung und steht in Strömungsmittelverbindung mit der zweiten Kammer 76 des Versorgungsrohrs 14. Ein zweiter Kraftstofffilter 243 ist an der Stelle angeordnet, an welcher eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Kraftstoffablaufkanal 73 und der zweiten Kammer 76 vorgesehen ist.
In dem Injektor 13 gemäß der zwanzigsten Ausführungsform der Erfindung wird eine Seitenzuführungskonfiguration auf der Kraftstoffzulaufseite und eine Kopfendenzuführungskonfiguration auf der Kraftstoffablaufseite angewandt. Die Kraftstoffkanalführung ist im Injektor 13 ausgebildet. Durch den Injektor 13 wird der Kraftstoff von der ersten Kammer 75 des Versorgungsrohrs 14 dem in den Injektor 13 ausgebildeten Kraftstoffzulaufkanal 72 zugeführt, strömt durch die Durchgänge 70, 71, welche an den Außenflächen des Kerns 47 und des Ankers 48 ausgebildet sind, den Außenkanal 64, der um das Nadelventil 49 ausgebildet ist, die Verbindungslöcher 65, den Innenkanal 63, die Mittelkanäle 66, 67, welche innerhalb des Kerns 47 und des Ankers 48 ausgebildet sind, und den Kraftstoffablaufkanal 73 und wird dann zur zweiten Kammer 76 des Versorgungsrohrs 14 abgelassen. Die Kraftstofffilter 242, 243 sind im Kraftstoffzulaufkanal 72 bzw. im Kraftstoffablaufkanal 73 angeordnet. In diesem Fall ist der auf der Kraftstoffzulaufseite (Seitenzuführung) angeordnete erste Kraftstofffilter 242 ausgebildet, indem ein Maschenfilterkörper 242b innerhalb eines ringförmigen Passungsrings 242a angebracht wird. Der erste Kraftstofffilter 242 ist in einem Passungsabschnitt 241a der Kraftstoffeinführöffnung 241 befestigt.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der zwanzigsten Ausführungsform der Erfindung wird die Seitenzuführungskonfiguration auf der Kraftstoffzulaufseite des Injektors 13 und die Kopfendenzuführungskonfiguration auf der Kraftstoffablaufseite des Injektors 13 angewandt. Die Kraftstofffilter 242, 243 sind im Kraftstoffzulaufkanal 72 bzw. dem Kraftstoffablaufkanal 73 angeordnet. Das Anordnen der Kraftstofffilter 242, 243 auf der Kraftstoffzulaufseite bzw. der Kraftstoffablaufseite des Injektors 13 ermöglicht es, ausreichende Kraftstoffmengen zu- und abzuführen und auf zuverlässige Weise zu verhindern, dass Fremdmaterial in den Injektor 13 eintritt. Ferner ermöglicht die Verwendung der verschiedenen Kraftstofffilter 242 und 243 auf der Kraftstoffzulaufseite bzw. der Kraftstoffablaufseite, den Aufbau jedes der Filter 242, 243 zu vereinfachen und die Kosten zu reduzieren.
In der zwanzigsten Ausführungsform der Erfindung wird der erste Kraftstofffilter 242 in die Kraftstoffeinführöffnung 241 des Kraftstoffzulaufkanals 72 eingepasst. Jedoch ist der Aufbau, der zum Einpassen des ersten Kraftstofffilters 242 nicht auf den Aufbau in der zwanzigsten Ausführungsform begrenzt. Beispielsweise kann, wie in 41 gezeigt ist, ein Eingriffsabschnitt 241b im Endabschnitt der Kraftstoffeinführöffnung 241 ausgebildet sein und der erste Kraftstofffilter 242 am Eingriffsabschnitt 241b befestigt werden. Alternativ kann, wie in 42 gezeigt ist, der Kraftstofffilter 242 am Passungsabschnitt 241a und dem Eingriffsabschnitt 241b durch ein Eingriffsteil 244 befestigt werden. Alternativ kann, wie in 43 gezeigt ist, ein Eingriffsabschnitt 241c an der Außenseite der Kraftstoffeinführöffnung 241 ausgebildet sein und der erste Kraftstofffilter 242 am Eingriffsabschnitt 241c durch einen am ersten Kraftstofffilter 242 befestigten Haken 245 befestigt werden. Alternativ kann, wie in 44 gezeigt ist, ein konkaver Abschnitt 241d in der Kraftstoffeinführöff nung 241 ausgebildet sein und der erste Kraftstofffilter 242 im konkaven Abschnitt 241d durch ein Eingriffsteil 246 befestigt werden.
45 ist eine Querschnittsansicht, welche einen Verbindungsabschnitt zeigt, an welchem der Injektor mit dem Versorgungsrohr in einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einer einundzwanzigsten Ausführungsform der Erfindung verbunden ist. Die Bauteile mit denselben Funktionen wie die in den oben beschriebenen Ausführungsformen werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und nachfolgend nicht im Detail beschrieben.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der einundzwanzigsten Ausführungsform der Erfindung ist, wie in 45 gezeigt ist, das Kraftstoffeinführrohr 60 mit dem hinteren Endabschnitt des magnetischen Rohrs 46 des Injektors 13 und das Entlastungsrohr 61 mit dem hinteren Endabschnitt des Kerns 47 verbunden, wodurch der Kraftstoffzulaufkanal 72 zwischen dem Kraftstoffeinführrohr 60 und dem Entlastungsrohr 61 und der Kraftstoffablaufkanal 73 innerhalb des Entlastungsrohrs 61 ausgebildet wird. Dann ist der hintere Endabschnitt des Injektors 13 mit dem Versorgungsrohr 14 verbunden und ein Kraftstofffilter 251 am Verbindungsabschnitt montiert, wodurch der Kraftstofffilter 251 zwischen der ersten Kammer 75 und dem Kraftstoffzulaufkanal 72 und zwischen der zweiten Kammer 76 und dem Kraftstoffablaufkanal 73 angeordnet ist.
In dem Kraftstofffilter 251 ist ein Halterohr 254 zwischen ringförmigen oberen und unteren Halteringen 252, 253 angeordnet, sind das Halterohr 254 und die Halteringe 252, 253 durch ein (nicht gezeigtes) Verbindungsteil verbunden und sind Filterkörper 255, 256 zwischen den oberen und unteren Halteringen 252, 253 angeordnet. Der Filterkörper 255 ist außerhalb und der Filterkörper 256 ist innerhalb des Halterohrs 254 angeordnet. Dann ist der Kraftstofffilter 251 an der Trennwand 74 und dem Flanschabschnitt 33 des Versorgungsrohrs 14 befestigt, wodurch der Filterkörper 255 zwischen der ersten Kammer 75 und dem Kraftstoffzulaufkanal 72 und der Filterkörper 256 zwischen der zweiten Kammer 76 und dem Kraftstoffablaufkanal 73 angeordnet ist.
In dem Injektor 13 gemäß der einundzwanzigsten Ausführungsform der Erfindung ist eine Kraftstoffkanalführung ausgebildet. Durch die Kraftstoffkanalführung wird der Kraftstoff von der ersten Kammer 75 des Versorgungsrohrs 14 durch den Filterkörper 255 des Kraftstofffilters 251 dem im Injektor 13 ausgebildeten Kraftstoffzulaufkanal 72 zugeführt, strömt nahe an die (nicht gezeigten) Einspritzöffnung, strömt durch den Kraftstoffablaufkanal 73 und den Filterkörper 256 des Kraftstofffilters 251 und wird zur zweiten Kammer 76 des Versorgungsrohrs 14 abgelassen.
In dem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der einundzwanzigsten Ausführungsform der Erfindung ist der Kraftstofffilter 251 am Verbindungsabschnitt montiert, an welchem der hintere Endabschnitt des Injektors 13 und das Versorgungsrohr 14 miteinander verbunden sind. Der Filterkörper 255 ist zwischen der ersten Kammer 75 und dem Kraftstoffzulaufkanal 72 und der Filterkörper 256 ist zwischen der zweiten Kammer 76 und dem Kraftstoffablaufkanal 73 angeordnet. Entsprechend ist ein Kraftstofffilter 251 mit zwei Filterkörpern 255, 256 so angeordnet, dass der Filterkörper 255 auf der Kraftstoffzulaufseite und der Filterkörper 256 auf der Kraftstoffablaufseite angeordnet ist. Somit können bei einfacher Montage ausreichende Kraftstoffmengen zu- und abgeführt werden. Darüber hinaus wird auf zuverlässige Weise verhindert, dass Fremdmaterial in den Injektor 13 eintritt.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird das Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung bei verschiedenen Brennkraftmaschinen angewandt. Jedoch kann das Kraftstoffeinspritzsystem gemäß der Erfindung bei irgendeiner Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung, bei der der Kraftstoff direkt in die Verbrennungskammern eingespritzt wird, oder bei Brennkraftmaschinen mit Einlasseinspritzung, bei denen der Kraftstoff in die Einlassöffnungen eingespritzt wird, angewandt werden. Das Kraftstoffeinspritzsystem gemäß der Erfindung kann auch bei Brennkraftmaschinen angewandt werden, welche sowohl Injektoren haben, die den Kraftstoff direkt in die Verbrennungskammern einspritzen, als auch Injektoren, welche den Kraftstoff in die Einlassöffnungen einspritzen. In jedem dieser Fälle können die gleichen Wirkungen wie die oben in den beschriebenen Ausführungsformen erhaltenen Wirkungen erreicht werden.
Wie beschrieben strömt der Kraftstoff im Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung konstant nahe an die Einspritzöffnung, während er im Kraftstoffeinspritzsystem zirkuliert, und kann ein Teil des durch die Kraftstoffkanalführung strömenden Kraftstoffs von der Einspritzöffnung eingespritzt werden. Das Kraftstoffeinspritzsystem gemäß der Erfindung kann auf jeglichen Typ von Brennkraftmaschinen angewandt werden.

Claims

Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine mit: einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung (13); einer Kraftstoffeinspritzöffnung (45), welche in einem vorderen Endabschnitt der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ausgebildet ist; einer Kraftstoffkanalführung, durch welche von einer Außenseite der Kraftstoffeinspritzvorrichtung zugeführter Kraftstoff nahe an die Kraftstoffeinspritzöffnung strömt und dann zur Außenseite der Kraftstoffeinspritzvorrichtung abgeführt wird; und einem Kraftstoffeinspritzventil (49), welches eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Kraftstoffkanalführung und der Kraftstoffeinspritzöffnung erlaubt, um einen Teil des durch die Kraftstoffkanalführung strömenden Kraftstoffs einzuspritzen.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 1, wobei eine Außenfläche des vorderen Endabschnitts der Kraftstoffeinspritzvorrichtung über eine Passungsdichtung (77) an einem Körper (12) einer Brennkraftmaschine befestigt ist, und die Kraftstoffkanalführung sich über die Passungsdichtung hinaus bis zu einer Stelle nahe einem vorderen Endabschnitt der Kraftstoffeinspritzvorrichtung erstreckt.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Kraftstoffkanalführung enthält: einen Innenkanal (63), welcher innerhalb des Kraftstoffeinspritzventils ausgebildet ist, indem das Einspritzventil in einer Hohlform ausgeführt ist; einen Außenkanal (64), der um das Kraftstoffeinspritzventil ausgebildet ist; und ein Verbindungsloch (65), das in einem vorderen Endabschnitt des Kraftstoffeinspritzventils ausgebildet ist und eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Innenkanal und dem Außenkanal erlaubt.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Kraftstoffkanalführung enthält: einen Außenkanal (112), der außerhalb des Kraftstoffeinspritzventils ausgebildet ist; einen Ablaufkanal (113), durch welchen der Kraftstoff von der Kraftstoffeinspritzvorrichtung abgeführt wird; und einen Kanal (114), der im vorderen Endabschnitt der Kraftstoffeinspritzvorrichtung ausgebildet ist und eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Außenkanal und dem Ablaufkanal erlaubt.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner mit einer Kraftstoffeinspritzventil-Bewegungseinrichtung zum Bewegen des Kraftstoffeinspritzventils; wobei eine Kraft von einem Kraftbeaufschlagungsteil (54) am Kraftstoffeinspritzventil so aufgebracht wird, dass eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Kraftstoffkanalführung und der Kraftstoffeinspritzöffnung gesperrt wird, die Strömungsmittelverbindung zwischen der Kraftstoffkanalführung und der Kraftstoffeinspritzöffnung erlaubt wird, indem das Kraftstoffeinspritzventil unter Verwendung der Kraftstoffeinspritzventil-Bewegungseinrichtung bewegt wird, und die Kraftstoffkanalführung so ausgebildet ist, dass sie durch die Kraftstoffeinspritzventil-Bewegungseinrichtung führt.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 5, wobei die Kraftstoffeinspritzventil-Bewegungseinrichtung enthält: ein magnetisches Rohr (46; 211); einen Kern (47; 212), welcher an einer Innenfläche des magnetischen Rohrs befestigt ist; einen Anker (48; 213), welcher mit dem Kern in Reihe angeordnet ist, mit einem Basisendabschnitt des Kraftstoffeinspritzventils verbunden ist und durch eine Innenfläche des magnetischen Rohrs gestützt wird, so dass er in Axialrichtung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung bewegbar ist; und eine Wicklung, welche um das magnetische Rohr angeordnet ist und welcher elektrische Energie zugeführt wird.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 6, wobei die Kraftstoffkanalführung innerhalb des Kerns und des Ankers ausgebildet ist, um durch den Kern und den Anker zu führen, und entlang der Außenflächen des Kerns und des Ankers ausgebildet ist.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Kraftstoff einem Versorgungsrohr (14; 81) durch einen der Endabschnitte des Versorgungsrohrs zugeführt wird; der Kraftstoff vom Versorgungsrohr durch den anderen Endabschnitt des Versorgungsrohrs abgeführt wird; und sowohl ein kraftstoffzulaufseitiger Endabschnitt als auch ein kraftstoffablaufseitiger Endabschnitt der Kraftstoffkanalführung mit dem Versorgungsrohr verbunden ist.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 8, ferner mit einer Trennwand (74), welche einen Innenraum innerhalb des Versorgungsrohrs (14) in eine erste Kammer (75) und eine zweite Kammer (76) teilt, wobei der Kraftstoff der ersten Kammer zugeführt wird, der Kraftstoff von der zweiten Kammer abgeführt wird, und ein kraftstoffzulaufseitiger Endabschnitt (19) der Kraftstoffkanalführung mit der ersten Kammer verbunden ist und ein kraftstoffablaufseitiger Endabschnitt (24) der Kraftstoffkanalführung mit der zweiten Kammer verbunden ist.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 9, wobei der kraftstoffzulaufseitige Endabschnitt der Kraftstoffkanalführung über eine Wellendichtung (Radialdichtung) (78) mit einem Flanschabschnitt (33) der ersten Kammer verbunden ist, und der kraftstoffablaufseitige Endabschnitt der Kraftstoffkanalführung über eine Flächendichtung (Axialdichtung) (79) mit der zweiten Kammer verbunden ist.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 8, wobei der kraftstoffzulaufseitige Endabschnitt sich im Versorgungsrohr öffnet und zu einer stromaufwärts gelegenen Seite des Versorgungsrohrs, in welchem der Kraftstoff strömt, weist.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die Kraftstoffkanalführung ausgebildet ist, indem Nuten an den Außenflächen des Kerns und des Ankers ausgebildet sind, welche sich in Axialrichtung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung erstrecken.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 12, wobei im Kern oder im Anker eine Verbindungsnut (207, 208) ausgebildet ist, welche eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Nut (205), welche in der Außenfläche des Kerns ausgebildet ist, und der Nut (206), welche in der Außenfläche des Ankers ausgebildet ist, erlaubt.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 8 bis 13, ferner mit einer Dreheinschränkungseinrichtung (170, 171) zum Einschränken der Drehung des Ankers.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 8 bis 14, wobei die Kraftstoffkanalführung innerhalb des Kerns und des Ankers ausgebildet ist, um durch den Kern und den Anker zu führen, und entlang der Innenfläche des magnetischen Rohrs ausgebildet ist.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Anspruch 6, wobei die Kraftstoffkanalführung an einer Stelle ausgebildet ist, welche einem Anschlussabschnitt (57a) der Wicklung entspricht.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 3 bis 16, wobei eine Vielzahl von Außendurchlässen in regelmäßigen Abständen in Umfangsrichtung ausgebildet ist.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 3 bis 17, wobei der Außenkanal bezüglich einer Axialrichtung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung geneigt ist.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 8 bis 18, wobei eine Kraftstoffdichtung (231) zwischen dem Kern und dem Anker angeordnet ist, welche verhindert, dass Kraftstoff austritt.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 19, wobei die Kraftstoffdichtung ein elastischer Abschnitt ist, der wenigstens durch den Kern gestützt wird.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 3 und 5 bis 20, wobei eine Vielzahl von Verbindungslöchern in regelmäßigen Abständen in Umfangsrichtung angeordnet ist.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21, wobei ein Basisendabschnitt der Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem Versorgungsrohr (14) verbunden ist, von welchem der Kraftstoff der Kraftstoffkanalführung zugeführt wird und zu welchem der Kraftstoff von der Kraftstoffkanalführung abgeführt wird, der Kraftstoff der Kraftstoffkanalführung entweder durch einen Außenumfangsabschnitt oder einem Endabschnitt der Kraftstoffeinspritzvorrichtung zugeführt wird und der Kraftstoff von der Kraftstoffkanalführung durch den anderen aus dem Außenumfangsabschnitt und dem Endabschnitt der Kraftstoffeinspritzvorrichtung abgeführt wird, und Filter (242, 243) am Außenumfangsabschnitt und am Endabschnitt der Kraftstoffeinspritzvorrichtung angeordnet sind.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 22, wobei die Filter angeordnet sind, um einen kraftstoffzulaufseitigen Endabschnitt und einen kraftstoffablaufseitigen Endabschnitt der Kraftstoffkanalführung abzudecken.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 8 bis 23, wobei eine Kraftstoffmenge, die während der Zirkulation im Kraftstoffeinspritzsystem durch die Kraftstoffkanalführung strömt, auf der Basis einer Kraftstoffmenge, welche durch eine Kraftstoffpumpe (16, 18), welche den Kraftstoff dem Versorgungsrohr zuführt, abgelassen wird, oder auf der Basis eines festgesetzten Drucks eingestellt wird, bei welchem ein Entlastungsventil (141), das den Kraftstoff vom Versorgungsrohr ablässt, öffnet.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 8 bis 24, ferner mit einer Kraftstoffkühleinrichtung (121), welche in einer Kraftstoffablaufleitung (24) angeordnet ist, durch welche der vom Versorgungsrohr abgelassene Kraftstoff strömt, und welche den Kraftstoff kühlt.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 8 bis 25, wobei eine Kraftstoffpumpe (16, 18) in einer Kraftstoffzulaufleitung (17, 19) angeordnet ist, durch welche der Kraftstoff dem Versorgungsrohr zugeführt wird, und eine Kraftstoffablaufleitung (24) ausgebildet ist, durch welche der vom Versorgungsrohr abgelassene Kraftstoff zu einer Einlassöffnung der Kraftstoffpumpe zurückgeführt wird.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 8 bis 26, ferner mit: einer Kraftstoffpumpe (16, 18), die in einer Kraftstoffzulaufleitung (17, 19) angeordnet ist, durch welche der Kraftstoff dem Versorgungsrohr zugeführt wird, einer ersten Kraftstoffablaufleitung (152), durch welche der vom Versorgungsrohr abgelassene Kraftstoff zu einem Kraftstofftank (15) zurückgeführt wird, und einer zweiten Kraftstoffablaufleitung (153), durch welche der Kraftstoff zu einer Einlassöffnung der Kraftstoffpumpe zurückgeführt wird, wobei die Kraftstoffablaufleitung, durch welche der vom Versorgungsrohr abgelassene Kraftstoff zurückgeführt wird, zwischen der ersten Kraftstoffablaufleitung und der zweiten Kraftstoffablaufleitung auf der Basis eines Betriebszustandes einer Brennkraftmaschine geschalten wird.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 8 bis 25, ferner mit einem Hochdruckkraftstoffeinspritzsystem (14a), welches verwendet wird, um den Kraftstoff in eine Verbrennungskammer einzuspritzen, wobei das Hochdruckkraftstoffeinspritzsystem eine Niederdruckkraftstoffpumpe (16) und eine Hochdruckpumpe (18) enthält, und wenigstens in der Startphase einer Brennkraftmaschine die Hochdruckpumpe gestoppt wird und durch die Niederdruckspeisepumpe bewirkt wird, dass der Kraftstoff durch die Kraftstoffkanalführung im Hochdruckkraftstoffeinspritzsystem strömt.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 8 bis 25, ferner mit: einem Niederdruckkraftstoffeinspritzsystem (14b), das verwendet wird, um den Kraftstoff in eine Einlassöffnung einzuspritzen, einem Hochdruckkraftstoffeinspritzsystem (14a), das verwendet wird, um den Kraftstoff in eine Verbrennungskammer einzuspritzen, einer Niederdruckspeisepumpe (16), welche im Niederdruckkraftstoffeinspritzsystem vorgesehen ist und Niederdruckkraftstoff dem Niederdruckkraftstoffeinspritzsystem zuführt, und einer Hochdruckpumpe (18), welche Hochdruckkraftstoff dem Hochdruckkraftstoffeinspritzsystem zuführt, wobei, wenn das Hochdruckkrafteinspritzsystem gestoppt wird, durch die Niederdruckspeisepumpe bewirkt wird, dass der Kraftstoff durch die Kraftstoffkanalführung im Niederdruckkraftstoffeinspritzsystem und die Kraftstoffkanalführung im Hochdruckkraftstoffeinspritzsystem strömt.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 28 oder 29, ferner mit einer Kraftstoffablaufleitung (24a), durch welche der vom Niederdruckkraftstoffeinspritzsystem und dem Hochdruckkraftstoffeinspritzsystem abgelassene Kraftstoff zu einer Einlassöffnung der Niederdruckspeisepumpe zurückgeführt wird.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 30, wobei ein Wärmemenge, die durch den vorderen Endabschnitt der Kraftstoffeinspritzvorrichtung aufgenommen wird, auf der Basis eines Betriebszustands einer Brennkraftmaschine abgeschätzt wird und eine Zirkulationsmenge auf der Basis der abgeschätzten Wärmemenge, die durch den vorderen Endabschnitt der Kraftstoffeinspritzvorrichtung aufgenommen wird, eingestellt wird.
Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 31, wobei eine Temperatur des vorderen Endabschnitts der Kraftstoffeinspritzvorrichtung abgeschätzt wird und bewirkt wird, dass der Kraftstoff durch die Kraftstoffkanalführung strömt, bis die abgeschätzte Temperatur gleich oder niedriger als eine vorbestimmte Temperatur ist.