[发明专利]喷射燃料的喷射器单元和操作该喷射器单元的方法

说明书

根据本发明，一种用于喷射燃料的喷射器单元包括：具有通孔的座板，所述通孔延伸穿过座板；可以放置在所述座板上用于封闭所述通孔的电枢元件；以所述座板方向挤压所述电枢元件以用于封闭所述通孔的弹簧元件；电磁铁，其设计成对所述电枢元件施加力以便将其从座板抬升；以及止挡件，其用于限制所述电枢元件在从所述座板抬升的状态下的升程。所述喷射器单元的特征在于控制单元，所述控制单元设计成用于在所述电枢元件从所述座板上抬升后第一次接触止挡件之前，减少用于将所述电枢元件从所述座板抬升的所述电磁铁的致动信号。

技术领域

本发明涉及一种用于喷射燃料的喷射器单元以及用于操作所述喷射器单元的方法。

背景技术

在如柴油发动机或汽油发动机的内燃机内，通常通过喷射器向燃烧室喷射一定量的燃料并持续一定时间。由于处于微妙范围的极短的喷射持续时间，则要求喷射器的排气孔非常高频率地打开或关闭。

因为本领域技术人员熟悉喷射器的基本功能原理，下面仅简要讨论有利于理解本发明的几个方面。

喷射器通常具有喷嘴针(也称为喷射器针)，在喷射器的至少一个出口开放时可以释放高压燃料。在与至少一个出口相互作用时喷嘴针起到如塞子的作用，在抬升时可以释放燃料。因此，必须以相对短的时间间隔抬升喷嘴针，并在短时间内使其再次滑动回到出口处。可以使用液压伺服阀门控制这种移动。这种阀门借助电磁铁来进行控制。

由于高达2500巴的高喷射压力，喷嘴针不能直接借助电磁阀来控制或移动。打开和关闭喷嘴针所需的力过大，因此只能借助非常大的电磁特才可以实现这种方法。但是因为发动机内可以使用的空间有限，这种结构被排除。

通常情况下使用所谓的伺服阀来代替直接控制，它控制喷嘴针并且本身通过电磁阀进行控制。在此借助可在高压下使用的燃料，在与喷嘴针相互作用的控制室中建立压力水平，在关闭方向上作用在喷嘴针上。所述控制室通常通过进料管线与燃料的高压区域相连。此外，所述控制室(也称为下控制室)具有通往阀门室(也称为上控制室)的管线，该阀门室具有可关闭的排放节流阀(也称为通孔)，来自排放节流阀的高压燃料可以从座板的一侧漏到座板另一侧的低压区域。此处使用的术语座板是指节流板或密封板。如果这样做，阀门室和控制室中的压力下降，由此作用在喷嘴针上的关闭力减小，因为来自阀门室和控制室的处于高压下的燃料可以流走。这会导致喷嘴针移动，从而释放喷射器尖端的开口。为了能够控制喷嘴针的运动，喷射器的座板中的排放节流阀借助电枢元件可选择性地关闭或打开。

关闭或释放座板中通孔的电枢元件借助电磁体致动。如果电磁铁处于断电状态，则需要一定的弹簧力，将电枢元件推向通孔(＝座板中的开口)。当电磁铁通电状态时，电枢元件被弹簧元件所施加的弹簧力吸引，使弹簧被压缩并且电枢元件从通孔中抬升并释放通孔。

正如已经简要说明的，处于高压下的燃料通过座板上的通孔流入低压区域。因此不仅阀门室中的压力降低，而且由于连接阀门室和控制室的管线，在与喷嘴针相邻的控制室中也存在压降。控制室内压力降低的结果是，喷嘴针从其喷嘴座中抬升并且燃料从喷射器中喷出。

上述用于释放通孔的过程的问题在于，电枢元件由于所施加的磁力而在打开时撞击止挡件并且在其上颤动。这种在限制电枢元件升程的止挡件上的所谓电枢的颤动导致喷嘴针从其喷嘴针座释放，并且因此喷射口的释放受到一定时间变化的影响。在喷射过程中仅能预测喷嘴针离开喷嘴座的特定时间范围。因此，这种时间变化意味着相对保守地进行喷射量控制，导致燃料消耗增加。

此外，电枢颤动会导致电枢和在其上碰撞的止挡件的磨损，这会导致两个部件之一的过早更换。

也因为电枢颤动还会导致互相碰撞的部件产生热量，这需要对部件进行一定的热设计，在某些情况下甚至需要散热的概念。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于喷射燃料的喷射器单元，其至少部分地克服或缓解了上述缺点。所述目的通过具有权利要求1的全部技术特征的喷射器单元或通过根据权利要求11的方法来实现。