Fluideinspritzvorrichtung und Fluideinspritzsystem
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Fluideinspritzvorrichtung und ein Fluideinspritzsystem für ein Kraftfahrzeug. Ein SCR-System (SCR: selektive katalytische Reduktion) ist in dem Stand der Technik als ein Abgasreinigungssystem zum Reinigen von Stickstoffoxiden (NOx), die in dem Abgas enthalten sind, das ausgehend von einer Maschine mit interner Verbrennung eines Kraftfahrzeug ausgestoßen wird, bekannt. Das SCR-System beinhaltet ein Flüssigkeitseinspritzventil (ein Harnstoff-Zugabeventil), das in einem Abgasrohr des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, und einen selektiven Reduktionskatalysator, der an einer stromabwärtigen Seite des Harnstoff-Zugabeventils in dem Abgasrohr vorgesehen ist. In dem SCR-System wird eine Flüssigkeit (zum Beispiel eine wässrige Harnstofflösung), die in das Abgasrohr eingespritzt wird, durch eine Wärme des Abgases zu Ammoniak hydrolysiert. Wenn das Abgas, das den Ammoniak beinhaltet, in den selektiven Reduktionskatalysator strömt, werden die Stickstoffoxide (NOx) mit Ammoniak als Reduktionsmittel zu Stickstoff und Wasser reduziert. Ein Fluideinspritzsystem, in welchem die wässrige Harnstofflösung zu dem Abgas hinzugegeben wird, wird zum Beispiel in der japanischen Patentveröffentlichung mit der Nr. 2015-200 321 offenbart. Das Fluideinspritzsystem des vorstehenden Stands der Technik beinhaltet eine Einspritzvorrichtung, die in einem Abgasrohr eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, eine Pumpe zum Zuführen einer wässrigen Harnstofflösung ausgehend von einem Tank zu der Einspritzvorrichtung, und eine komprimierte Luftzufuhreinheit zum Zuführen von Luft zu der Einspritzvorrichtung. Bei dem Fluideinspritzsystem werden die wässrige Harnstofflösung und die Luft miteinander vermischt und ausgehend von der Einspritzvorrichtung eingespritzt, um dadurch die wässrige Harnstofflösung zu zerstäuben. Das Fluideinspritzsystem kann kompliziert werden, wenn die Einspritzvorrichtung vorgesehen wird, welche die vorstehende Struktur zum Zerstäuben der wässrigen Harnstofflösung mit der Luft aufweist, welche dem Fluideinspritzsystem des vorstehenden Stands der Technik ähnelt. Das Problem, dass das Fluideinspritzsystem kompliziert werden kann, ist nicht nur für das Fluideinspritzsystem zum Zerstäuben der wässrigen Harnstofflösung mit der Luft ein gewöhnliches bzw. allgemeines Problem, sondern auch für ein derartiges Fluideinspritzsystem oder eine Fluideinspritzvorrichtung zum Zerstäuben eines optionalen Fluids mit einem optionalen Gas. Die vorliegende Offenbarung wird in Hinblick auf das vorstehende Problem getätigt. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Fluideinspritzvorrichtung und ein Fluideinspritzsystem vorzusehen, welches eine Struktur zum Zerstäuben von Fluid und zum Einspritzen desselben aufweist, und welches es möglich macht, die Struktur zu vereinfachen. Gemäß einem der Merkmale der vorliegenden Offenbarung weist eine Fluideinspritzvorrichtung folgendes auf;
Das Ventilelement (30) beinhaltet;
Bei der Fluideinspritzvorrichtung
Bei der Fluideinspritzvorrichtung
Gemäß einem anderen Merkmal der vorliegenden Offenbarung verwendet ein Fluideinspritzsystem die vorstehende Fluideinspritzvorrichtung und beinhaltet eine Gaszufuhreinheit (11, 16, 18) zum Zuführen des Gases zu der Fluideinspritzvorrichtung. Das Fluideinspritzsystem umfasst ferner einen Drucksteuerabschnitt (150) zum Steuern eines Betriebs der Gaszufuhreinheit, um den Druck des Gases zu regulieren, das der Fluideinspritzvorrichtung zugeführt werden soll. Gemäß der vorstehenden Struktur ist es möglich, eine Strömungsgeschwindigkeit des Gases, das durch den Verbindungsdurchlassabschnitt des ringförmigen Fluiddurchlasses strömt, schneller herzustellen als eine Strömungsgeschwindigkeit des Gases, das durch den Durchlassabschnitt auf der stromaufwärtigen Seite des ringförmigen Fluiddurchlasses strömt, wenn das Ventilelement in der Ventilöffnungsposition vorliegt. Wenn das Gas mit der schnelleren Strömungsgeschwindigkeit mit der Flüssigkeit, die an einem Öffnungsabschnitt des Kommunikationsanschlusses vorhanden ist, zusammenströmt, wird die Flüssigkeit ausgehend von dem Inneren des Kommunikationsanschlusses angesaugt. Gemäß dem vorstehenden Betrieb kann die Flüssigkeit ausgehend von dem Inneren des Kommunikationsanschlusses angesaugt werden, selbst wenn ein Druck der Flüssigkeit niedrig oder null ist. Somit strömen das Gas und die Flüssigkeit miteinander zusammen. Da es möglich ist, die Flüssigkeit auf Grundlage der Bernoulli-Gleichung zu zerstäuben, kann eine derartige zerstäubte Flüssigkeit eingespritzt werden. Da die Fluideinspritzvorrichtung eine einfache Struktur aufweist, gemäß der die Querschnittsdurchlassfläche des ringförmigen Fluiddurchlasses an dem Verbindungsdurchlassabschnitt kleiner hergestellt ist als die des Durchlassabschnitts auf der stromaufwärtigen Seite, kann die Struktur der Fluideinspritzvorrichtung zusätzlich im Ganzen vereinfacht werden. Bei der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, die Fluideinspritzvorrichtung und das Fluideinspritzsystem vorzusehen, gemäß welchem die Flüssigkeit zerstäubt und eingespritzt wird. Die vorstehende und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen deutlich werden. Es zeigt/es zeigen:
Die vorliegende Offenbarung wird nachfolgend anhand einer Mehrzahl von Ausführungsformen beziehungsweise Modifikationen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert werden. Die gleichen oder ähnliche Strukturen und/oder Abschnitte werden mit den gleichen Bezugszeichen versehen, um eine wiederholte Erläuterung zu vermeiden. Zunächst wird ein Umriss eines Fluideinspritzsystems 1, das eine Fluideinspritzvorrichtung 10 einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung aufweist, erläutert werden. Das Fluideinspritzsystem 1, das in Die Luftpumpe 11 beaufschlagt Gas (bei der vorliegenden Ausführungsform die Luft) auf einen vorgegebenen Wert, der für die Einspritzung notwendig ist, und führt der Fluideinspritzvorrichtung 10 ein derartiges beaufschlagtes Gas zu. Bei der vorliegenden Ausführungsform dient die Luftpumpe 11 als eine Gaszufuhreinheit zum Regulieren eines Drucks des Gases und zum Zuführen eines derartigen Gases mit reguliertem Druck zu der Fluideinspritzvorrichtung 10. Zusätzlich zu dem Gas (der Luft) ausgehend von der Luftpumpe 11 wird die Flüssigkeit (die wässrige Harnstofflösung) ausgehend von dem Flüssigkeitstank 12 zugeführt, welcher die wässrige Harnstofflösung speichert. Die Fluideinspritzvorrichtung 10 zerstäubt durch die Luft ausgehend von der Luftpumpe 11 die wässrige Harnstofflösung ausgehend von dem Flüssigkeitstank 12 und spritzt ein derartiges zerstäubtes Fluid in das Abgasrohr des Fahrzeugs ein. Die Fluideinspritzvorrichtung 10 wird als ein Harnstoff-Zugabeventil zum Zugeben der wässrigen Harnstofflösung zu dem Abgas, das durch das Abgasrohr strömt, verwendet. Der Drucksensor 13 erfasst den Druck der Luft, die der Fluideinspritzvorrichtung 10 ausgehend von der Luftpumpe 11 zugeführt wird, und gibt ein elektrisches Signal aus, das von einem erfassten Druck der Luft abhängt. Der Strömungsratensensor 14 erfasst eine Strömungsrate der Luft, die der Fluideinspritzvorrichtung 10 ausgehend von der Luftpumpe 11 zugeführt wird, und gibt ein elektrisches Signal aus, das von einer erfassten Strömungsrate der Luft abhängt. Jedes der elektrischen Signale des Drucksensors 13 und des Strömungsratensensors 14 wird an die ECU 15 übermittelt. Die ECU 15 ist aus einem Mikrocomputer mit einer CPU, Speichervorrichtungen und so weiter zusammengesetzt. Die ECU 15 erfasst den Druck und die Strömungsrate der Luft, die der Fluideinspritzvorrichtung 10 zugeführt wird, auf Grundlage von jeweiligen Ausgangssignalen des Drucksensors 13 und des Strömungsratensensors 14. Die ECU 15 steuert einen Betrieb der Luftpumpe 11 in Übereinstimmung mit dem erfassten Druck und der Strömungsrate der Luft. Es wird eine Struktur der Fluideinspritzvorrichtung 10 erläutert werden. Wie in Ein erstes Ventilelement-Unterbringungsloch 21 und ein zweites Ventilelement-Unterbringungsloch 22, von welchen sich jedes in der axialen Richtung der Achslinie ml erstreckt, sind in dem Ventilkörper 20 ausgebildet. Das Ventilelement 30 ist beweglich in dem ersten und dem zweiten Ventilelement-Unterbringungsloch 21 und 22 untergebracht. Das erste und das zweite Ventilelement-Unterbringungsloch 21 und 22 sind um die Achslinie ml zueinander koaxial ausgebildet. Eine Querschnittsform sowohl des ersten als auch des zweiten Ventilelement-Unterbringungslochs 21 und 22, welche den Mittelpunkt an der Achslinie ml aufweist, weist eine Kreisform auf. Das erste und das zweite Ventilelement-Unterbringungsloch 21 und 22 sind in dieser Reihenfolge ausgehend von einem Ende auf der unteren Seite und einem Ende auf der oberen Seite des Ventilkörpers 20 in der axialen Richtung Z1 nach oben arrangiert. Das zweite Ventilelement-Unterbringungsloch 22 weist einen Innendurchmesser auf, der größer ist als der des ersten Ventilelement-Unterbringungslochs 21. Ein ringförmiger Fluiddurchlass W11 ist in einem Raum ausgebildet, der zwischen einer inneren peripheren Oberfläche des ersten Ventilelement-Unterbringungslochs 21 und einer äußeren peripheren Oberfläche des Ventilelements 30 ausgebildet ist. Der ringförmige Fluiddurchlass W11 ist in einer Ringform ausgebildet, die einen Mittelpunkt an der Achslinie ml aufweist. Ein Luftzufuhrdurchlass W12 ist entlang einer linksseitigen Wand des Ventilkörpers 20 in der axialen Richtung ausgebildet und mit dem ringförmigen Fluiddurchlass W11 verbunden. Die Luft wird dem Luftzufuhrdurchlass W12 ausgehend von der Luftpumpe 11 (die in Ein Einspritzanschluss 24 ist an einem Mittelpunkt des Endes auf der unteren Seite des Ventilkörpers 20 ausgebildet, wobei der Einspritzanschluss 24 den Ventilkörper 20 in der axialen Richtung ausgehend von einem Inneren des ersten Ventilelement-Unterbringungslochs 21 zu einer Außenseite des Ventilkörpers 20 durchdringt. Ein Teil der inneren peripheren Oberfläche des ersten Ventilelement-Unterbringungslochs 21, welches sich an dem Ende auf der unteren Seite des Ventilkörpers 20 befindet, ist mit einer kegelförmigen Oberfläche 23 ausgebildet. Mit anderen Worten ist die innere periphere Oberfläche an dem Ende auf der unteren Seite des Ventilkörpers 20 in einer Kegelform ausgebildet, die einen Mittelpunkt an der Achslinie ml aufweist. Die kegelförmige Oberfläche 23 ist derart ausgebildet, dass ein Innendurchmesser der kegelförmigen Oberfläche 23 in der axialen Richtung Z2 nach unten mit jedem Punkt kleiner wird, mit dem sich der jeweilige Punkt der kegelförmigen Oberfläche 23 an den Einspritzanschluss 24 annähert. Ein Innenraum des zweiten Ventilelement-Unterbringungslochs 22 bildet einen Flüssigkeitszufuhrdurchlass W13 aus. Ein Flüssigkeitszufuhranschluss W14 ist in dem Ventilkörper 20 ausgebildet und steht mit dem Flüssigkeitszufuhrdurchlass W13 in Verbindung. Wie in Das Ventilelement 30 ist in einer zylindrischen Form ausgebildet, die einen Mittelpunkt an der Achslinie ml aufweist. Bei der vorliegenden Offenbarung entspricht die Achslinie ml einer Mittellinie des Ventilelements 30. Ein angeflanschter Abschnitt 32 ist an einem Ende auf der oberen Seite des Ventilelements 30 ausgebildet. Eine äußere periphere Oberfläche des angeflanschten Abschnitts 32 steht in einem Gleitkontakt mit der inneren peripheren Oberfläche des ersten Ventilelement-Unterbringungslochs 21. Das Ventilelement 30 ist aufgrund des Gleitkontakts durch den und in dem Ventilkörper 20 beweglich gelagert, sodass das Ventilelement 30 relativ zu dem Ventilkörper 20 in der axialen Richtung des Achslinie ml beweglich ist bzw. bewegt werden kann. Der ringförmige Fluiddurchlass W11 ist durch diesen Gleitkontakt zwischen dem ersten Ventilelement-Unterbringungsloch 21 und dem angeflanschten Abschnitt 32 des Ventilelements 30 fluiddicht von dem Flüssigkeitszufuhrdurchlass W13 getrennt. Das Ende auf der unteren Seite des Ventilelements 30 ist in einer Kegelform ausgebildet, die einen Mittelpunkt an der Achslinie ml aufweist. Eine kegelförmige Oberfläche 35, die an dem Ende auf der unteren Seite des Ventilelements 30 ausgebildet ist, ist der kegelförmigen Oberfläche 23 des Ventilkörpers 20 in der axialen Richtung gegenüberliegend angeordnet. Eine ringförmige Nut 34, welche einen Mittelpunkt an der Achslinie ml aufweist, ist in der kegelförmigen Oberfläche 35 ausgebildet. Die kegelförmige Oberfläche 35 des Ventilelements 30 ist an beiden axialen Seiten der ringförmigen Nut 34 aus einem ersten kegelförmigen Oberflächenabschnitt 35a und einem zweiten kegelförmigen Oberflächenabschnitt 35b zusammengesetzt. Der erste kegelförmige Oberflächenabschnitt 35a wird auch als ein Ventiloberflächenabschnitt 35a bezeichnet, während der zweite kegelförmige Oberflächenabschnitt 35b auch als ein Durchlassreduzierungsabschnitt 35b bezeichnet wird. Ein Teil der kegelförmigen Oberfläche 23 des Ventilkörpers 20, welcher dem Ventiloberflächenabschnitt 35a gegenüberliegend angeordnet ist, wird als ein Ventilsitzabschnitt 23a bezeichnet. Wie in Wie in In dem zweiten Ventilelement-Unterbringungsloch 22 ist eine Feder 40 untergebracht. Die Feder 40 spannt das Ventilelement 30 in einer Richtung zu der kegelförmigen Oberfläche 23 des Ventilkörpers 20 (in der axialen Richtung Z2 nach unten), das heißt in einer Ventilschließrichtung vor. Die Ventilschließrichtung ist eine Richtung, in welcher sich der Ventiloberflächenabschnitt 35a des Ventilelements 30 an den Ventilsitzabschnitt 23a des Ventilkörpers 20 annähert. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Feder 40 auch als ein Vorspannelement bezeichnet. Es wird eine elektrische Struktur des Fluideinspritzsystems 1 erläutert werden. Wie in Genauer gesagt führt der Drucksteuerabschnitt 150 in einem vorgegebenen Zyklus eine normale Flüssigkeitseinspritzsteuerung aus, sodass die wässrige Harnstofflösung ausgehend von der Fluideinspritzvorrichtung 10 eingespritzt wird. Bei der normalen Flüssigkeitseinspritzsteuerung wird die wässrige Harnstofflösung ausgehend von der Fluideinspritzvorrichtung 10 eingespritzt, oder die Einspritzung der wässrigen Harnstofflösung ausgehend von der Fluideinspritzvorrichtung 10 wird abhängig von einer Ventilposition des Ventilelements 30 beendet, wobei das Ventilelement 30 unter Verwendung des Drucks der Luft, die der Fluideinspritzvorrichtung 10 ausgehend von der Luftpumpe 11 zugeführt wird, auf eine Ventilöffnungsposition oder eine Ventilschließposition bewegt wird. Der Drucksteuerabschnitt 150 führt eine Flüssigkeitsabführsteuerung und eine Luftzufuhr-Beendigungssteuerung (eine Gaszufuhr-Beendigungssteuerung) aus, um den Flüssigkeitseinspritzbetrieb der Fluideinspritzvorrichtung 10 zu stoppen, nachdem die wässrige Harnstofflösung ausgehend von der Fluideinspritzvorrichtung 10 eingespritzt wird, indem die normale Flüssigkeitseinspritzsteuerung ausgeführt wird. Bei der Flüssigkeitsabführsteuerung liegt das Ventilelement 30 in der Ventilschließposition vor. Zusätzlich wird die wässrige Harnstofflösung, die in der Fluideinspritzvorrichtung 10 verbleibt, unter Verwendung des Drucks der Luft, die der Fluideinspritzvorrichtung 10 ausgehend von der Luftpumpe 11 zugeführt wird, zu dem Flüssigkeitstank 12 rückgeführt. Bei der Luftzufuhr-Beendigungssteuerung wird die Zufuhr der Luft ausgehend von der Luftpumpe 11 zu der Fluideinspritzvorrichtung 10 gestoppt, um den Betrieb (die Einspritzung der Flüssigkeit) der Fluideinspritzvorrichtung 10 vollständig zu beenden. Der Drucksteuerabschnitt 150 führt danach eine Flüssigkeitsansaugsteuerung aus, um den Betrieb (die Einspritzung der Flüssigkeit) der Fluideinspritzvorrichtung 10 zu starten, wenn ein nächster Einspritzzeitpunkt erreicht wird. Bei der Flüssigkeitsansaugsteuerung wird die Einspritzung der wässrigen Harnstofflösung vorbereitet, indem der Fluideinspritzvorrichtung 10 ausgehend von dem Flüssigkeitstank 12 die wässrige Harnstofflösung zugeführt wird. Der Drucksteuerabschnitt 150 startet die Einspritzung der wässrigen Harnstofflösung ausgehend von der Fluideinspritzvorrichtung 10 durch die normale Flüssigkeitseinspritzsteuerung, wenn die Vorbereitung für die Einspritzung durch die Flüssigkeitsansaugsteuerung beendet ist. Der Betrieb der Fluideinspritzvorrichtung 10, welche durch den Drucksteuerabschnitt 150 ausgeführt wird, wird weiter erläutert werden. Der Drucksteuerabschnitt 150 steuert die Luftpumpe 11 derart, dass die Zufuhr der Luft zu der Fluideinspritzvorrichtung 10 beendet wird, damit das Ventilelement 30 bei der normalen Flüssigkeitseinspritzsteuerung zu der Ventilschließposition bewegt wird. Wie in Bei der normalen Flüssigkeitseinspritzsteuerung steuert der Drucksteuerabschnitt 150 die Luftpumpe 11 ferner derart, dass die Luft, die einen Luftdruck aufweist, der höher ist als ein erster voreingestellter Wert, der Fluideinspritzvorrichtung 10 zugeführt wird, damit das Ventilelement 30 ausgehend von der Ventilschließposition von Wie in Bei der Fluideinspritzvorrichtung 10 wird die wässrige Harnstofflösung durch die Luft, die durch den Verbindungsdurchlassabschnitt C10 des ringförmigen Fluiddurchlasses W11 strömt, ausgehend von der ringförmigen Nut 34 angesaugt. Obwohl zwischen dem Flüssigkeitstank 12 und der Fluideinspritzvorrichtung 10 für die wässrige Harnstofflösung bei der vorliegenden Ausführungsform keine Pumpe vorgesehen ist, ist es möglich, der Fluideinspritzvorrichtung 10 ausgehend von dem Flüssigkeitstank 12 ( Der Drucksteuerabschnitt 150 führt nach der Flüssigkeitsabführsteuerung die Luftzufuhr- (die Gaszufuhr-)Beendigungssteuerung aus, wenn der Betrieb (die normale Flüssigkeitseinspritzsteuerung) der Fluideinspritzvorrichtung 10 beendet wird. Zunächst steuert der Drucksteuerabschnitt 150 die Luftpumpe 11 bei der Flüssigkeitsabführsteuerung derart, dass die Luft, die einen Druck mit einem zweiten voreingestellten Wert aufweist, der Fluideinspritzvorrichtung 10 zugeführt wird. Der zweite voreingestellte Wert ist kleiner als der erste voreingestellte Wert. Der zweite voreingestellte Wert entspricht einem derartigen Druck, mit welchem das Rückschlagventil 50 geöffnet werden kann, das Ventilelement 30 aber nicht geöffnet werden kann. Mit anderen Worten entspricht der zweite voreingestellte Wert dem Druck, mit welchem das Ventilelement 30 in einem Zustand mit geschlossenem Ventil beibehalten wird. Wie in Der Drucksteuerabschnitt 150 bestimmt auf Grundlage der Strömungsrate der Luft, welche durch den Strömungsraten-Erfassungsabschnitt 152 erfasst wird, ob die wässrige Harnstofflösung ausgehend von der Fluideinspritzvorrichtung 10 zu dem Flüssigkeitstank 12 abgeführt worden ist. Wenn der Drucksteuerabschnitt 150 bestimmt, dass die wässrige Harnstofflösung im Wesentlichen ausgehend von der Fluideinspritzvorrichtung 10 zu dem Flüssigkeitstank 12 abgeführt worden ist, beendet der Drucksteuerabschnitt 150 die Flüssigkeitsabführsteuerung. Also stoppt der Drucksteuerabschnitt 150 als die Luftzufuhr-Beendigungssteuerung den Betrieb der Luftpumpe 11. Genauer gesagt wird die Luft, die der Fluideinspritzvorrichtung 10 ausgehend von der Luftpumpe 11 zugeführt wird, ebenfalls zu dem Flüssigkeitstank 12 abgeführt, wenn die Abfuhr der wässrigen Harnstofflösung ausgehend von der Fluideinspritzvorrichtung 10 zu dem Flüssigkeitstank 12 abgeschlossen ist. Wenn die Luft ausgehend von der Luftpumpe 11 den Flüssigkeitstank 12 erreicht, wird eine Luftzufuhrlast (eine Gaszufuhrlast) für die Luftpumpe 11 rasch verringert. Im Ergebnis wird ein Luft-Auspumpdruck bei der Luftpumpe 11 vorübergehend verringert. Da der Luft-Auspumpdruck der Luftpumpe 11 während der Flüssigkeitsabführsteuerung bei dem zweiten voreingestellten Wert gesteuert wird, wird die Luftpumpe 11 so gesteuert, um eine Luft-Auspumpmenge zu erhöhen, sodass der Luft-Auspumpdruck wieder auf den zweiten voreingestellten Wert erhöht wird. Entsprechend wird die Strömungsrate der Luft, die der Fluideinspritzvorrichtung 10 ausgehend von der Luftpumpe 11 zugeführt werden soll, rasch erhöht. Der Drucksteuerabschnitt 150 verwendet das vorstehende Phänomen und bestimmt, ob die Luft ausgehend von der Luftpumpe 11 den Flüssigkeitstank 12 erreicht hat. Also bestimmt der Drucksteuerabschnitt 150 auf Grundlage des Phänomens, dass der Druck der Luft, der durch den Druckerfassungsabschnitt 151 erfasst wird, vorübergehend verringert wird, oder auf Grundlage des Phänomens, dass die Strömungsrate der Luft, die durch den Strömungsraten-Erfassungsabschnitt 152 erfasst wird, größer wird als ein vorgegebener Wert, dass die Luft ausgehend von der Luftpumpe 11 den Flüssigkeitstank 12 erreicht hat. Der Drucksteuerabschnitt 150 steuert die Luftpumpe 11 in einer Dauer von einem Zeitpunkt, zu welchem die Flüssigkeitsabführsteuerung gestartet wird, bis zu einem Zeitpunkt, zu welchem der Drucksteuerabschnitt 150 bestimmt, dass die Luft ausgehend von der Luftpumpe 11 den Flüssigkeitstank 12 erreicht hat, derart, dass der Druck der Luft, die der Fluideinspritzvorrichtung 10 zugeführt wird, bei dem zweiten voreingestellten Wert beibehalten wird. Der Drucksteuerabschnitt 150 beendet die Flüssigkeitsabführsteuerung, wenn dieser bestimmt, dass die Luft ausgehend von der Luftpumpe 11 den Flüssigkeitstank 12 erreicht hat, und stoppt den Betrieb der Luftpumpe 11 als die Luftzufuhr-Beendigungssteuerung. Wie vorstehend ist es möglich, die Luftpumpe 11 zu stoppen, nachdem die wässrige Harnstofflösung ausgehend von der Fluideinspritzvorrichtung 10 sicher zu dem Flüssigkeitstank 12 abgeführt worden ist. Der Drucksteuerabschnitt 150 führt die Flüssigkeitsansaugsteuerung aus, wenn der Betrieb (die Flüssigkeitseinspritzung) der Fluideinspritzvorrichtung 10 gestartet wird. Der Drucksteuerabschnitt 150 steuert die Luftpumpe 11 bei der Flüssigkeitsansaugsteuerung derart, dass die Luft, die den Druck mit dem ersten voreingestellten Wert aufweist, der Fluideinspritzvorrichtung 10 zugeführt wird. Wenn der Fluideinspritzvorrichtung 10 die Luft mit dem ersten voreingestellten Wert zugeführt wird, werden sowohl das Rückschlagventil 50 als auch das Ventilelement 30 zu deren Ventilöffnungsposition bewegt, wie in Bei diesem Betrieb der Flüssigkeitsansaugsteuerung wird die Luft, die durch den zweiten Einspritzdurchlass W22 und den ersten Einspritzdurchlass W21 strömt, ausgehend von dem Einspritzanschluss 24 eingespritzt, während die vorstehende Luftpumpe die Luft ausgehend von der ringförmigen Nut 34 ansaugt. Dadurch wird in der ringförmigen Nut 34 Unterdruck erzeugt. Die Luft, die in dem Flüssigkeitszufuhrdurchlass W13 des Ventilkörpers 20, dem innenseitigen Durchlass 31 des Ventilelements 30 und den Kommunikationsanschlüssen 33 vorhanden ist, wird allmählich zu der Außenseite der Fluideinspritzvorrichtung 10 abgeführt. Die wässrige Harnstofflösung wird aufgrund der vorstehenden Luftströmung (dem Unterdruck in dem Flüssigkeitszufuhrdurchlass W13) anschließend ausgehend von dem Flüssigkeitstank 12 zu der Fluideinspritzvorrichtung 10 angesaugt, und dadurch wird der Fluideinspritzvorrichtung 10 die wässrige Harnstofflösung zugeführt. Danach bestimmt der Drucksteuerabschnitt 150 auf Grundlage der Strömungsrate der Luft, die durch den Strömungsraten-Erfassungsabschnitt 152 erfasst wird, ob die wässrige Harnstofflösung die ringförmige Nut 34 des Ventilelements 30 erreicht hat. Wenn diese bestimmt, dass die wässrige Harnstofflösung die ringförmige Nut 34 erreicht hat, beendet der Drucksteuerabschnitt 150 die Flüssigkeitsansaugsteuerung. Genauer gesagt strömt nicht nur die Luft, sondern auch die wässrige Harnstofflösung durch den ersten Einspritzdurchlass W21, wenn die wässrige Harnstofflösung die ringförmige Nut 34 erreicht. Da die wässrige Harnstofflösung als ein Hindernis für die Strömung der Luft dient, wird die Luftzufuhrlast der Luftpumpe 11 rasch erhöht. Im Ergebnis wird der Luft-Auspumpdruck der Luftpumpe 11 vorübergehend erhöht. Da der Luft-Auspumpdruck der Luftpumpe 11 während der Flüssigkeitsansaugsteuerung bei dem ersten voreingestellten Wert gesteuert wird, wird die Luftpumpe 11 so gesteuert, dass der Luft-Auspumpdruck auf den ersten voreingestellten Wert verringert wird. Also wird die Luftpumpe 11 so gesteuert, dass die Luft-Auspumpmenge ausgehend von der Luftpumpe 11 verringert wird. Anschließend wird die Strömungsrate der Luft, die der Fluideinspritzvorrichtung 10 ausgehend von der Luftpumpe 11 zugeführt wird, rasch verringert. Der Drucksteuerabschnitt 150 bestimmt auf Grundlage der Erfassung durch den Druck-Erfassungsabschnitt 151 (die Erfassung, dass der Druck der Luft vorübergehend erhöht ist) oder der Erfassung durch den Strömungsraten-Erfassungsabschnitt 152 (der Erfassung, dass die Strömungsrate der Luft niedriger wird als die vorgegebene Menge), dass die wässrige Harnstofflösung die ringförmige Nut 34 erreicht hat. Wenn der Drucksteuerabschnitt 150 bestimmt, dass die wässrige Harnstofflösung die ringförmige Nut 34 erreicht hat, steuert dieser die Luftpumpe 11 derart, dass die Zufuhr der Luft zu der Fluideinspritzvorrichtung 10 beendet wird. Der Drucksteuerabschnitt 150 beendet dann die Flüssigkeitsansaugsteuerung. Das Ventilelement 30 wird dadurch zu der Ventilschließposition bewegt. Die Vorbereitung zum Einspritzen der wässrigen Harnstofflösung ausgehend von der Fluideinspritzvorrichtung 10 ist abgeschlossen. Danach führt der Drucksteuerabschnitt 150 die normale Flüssigkeitseinspritzsteuerung aus, um ausgehend von der Fluideinspritzvorrichtung 10 die wässrige Harnstofflösung einzuspritzen. Das Fluideinspritzsystem 1 sowie die Fluideinspritzvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform weisen die folgenden Vorteile (A1) bis (A9) auf. (A1) Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Abschnitt des ringförmigen Fluiddurchlasses W11, welcher mit den Kommunikationsanschlüssen 33 des Ventilelements 30 verbunden ist, als der Verbindungsdurchlassabschnitt C10 definiert. Die Querschnittsdurchlassfläche des ringförmigen Fluiddurchlasses W11 an dem Verbindungsdurchlassabschnitt C10 ist kleiner hergestellt als die Querschnittsdurchlassfläche des ringförmigen Fluiddurchlasses W11 an dem Durchlassabschnitt C20 auf der stromaufwärtigen Seite. Gemäß der vorstehenden Struktur kann die wässrige Harnstofflösung, die durch die Kommunikationsanschlüsse 33 strömt, durch die Luft, die durch den ringförmigen Fluiddurchlass W11 strömt, zerstäubt werden. Daher kann die Fluideinspritzvorrichtung 10 die zerstäubte wässrige Harnstofflösung einspritzen. Da die Fluideinspritzvorrichtung 10 die Struktur aufweist, gemäß der die Querschnittsdurchlassfläche des Verbindungsdurchlassabschnitts C10 des ringförmigen Fluiddurchlasses W11 kleiner hergestellt ist als die des Durchlassabschnitts C20 auf der stromaufwärtigen Seite, ist es möglich, die Struktur der Fluideinspritzvorrichtung 10 zu vereinfachen. (A2) Bei der Flüssigkeitsabführsteuerung wird die wässrige Harnstofflösung, die in der ringförmigen Nut 34 und in den Kommunikationsanschlüssen 33 verbleibt, durch den Druck der Luft, die in dem ringförmigen Fluiddurchlass W11 strömt, zu dem Flüssigkeitstank 12 rückgeführt. Bei dem vorstehenden Betrieb ist es schwierig, die wässrige Harnstofflösung, welche in einem Teil des ringförmigen Fluiddurchlasses W11 verbleibt, ausgehend von einem Ventilkontaktierungsabschnitt zwischen dem Ventiloberflächenabschnitt 35a und dem Ventilsitzabschnitt 23a vollständig zu der ringförmigen Nut 34 und dem Flüssigkeitstank 12 rückzuführen. In einem Fall, bei welchem die Kommunikationsanschlüsse 33 an derartigen Positionen vorgesehen sind, welche sich in der Luftströmungsrichtung auf einer stromaufwärtigen Seite des Ventiloberflächenabschnitts 35a befinden und welche von dem Ventiloberflächenabschnitt 35a getrennt angeordnet sind, ist der Ventilkontaktierungsabschnitt zwischen dem Ventiloberflächenabschnitt 35a und dem Ventilsitzabschnitt 23a von der ringförmigen Nut 34 getrennt angeordnet. In einem derartigen Fall kann die wässrige Harnstofflösung, die in dem Abschnitt des ringförmigen Fluiddurchlasses W11 zwischen dem Ventilkontaktierungsabschnitt und der ringförmigen Nut 34 verbleibt, nicht vollständig zu dem Flüssigkeitstank 12 rückgeführt werden, wenn die Flüssigkeitsabführsteuerung ausgeführt wird. Bei der Fluideinspritzvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform ist die ringförmige Nut 34 allerdings auf der äußeren peripheren Oberfläche des Ventilelements 30 an einer derartigen Position ausgebildet, welche benachbart zu (nicht von diesem getrennt aber nahe an) dem Ventiloberflächenabschnitt 35a angeordnet ist. Gemäß einer derartigen Struktur ist es möglich, die ringförmige Nut 34 an der Position nahe an dem Ventilkontaktierungsabschnitt zwischen dem Ventiloberflächenabschnitt 35a und dem Ventilsitzabschnitt 23a auszubilden. Dadurch ist es möglich, eine Situation zu vermeiden, dass die wässrige Harnstofflösung in dem ringförmigen Fluiddurchlass W11 verbleiben kann, wenn die Flüssigkeitsabführsteuerung ausgeführt wird. Zusätzlich weist der erste Einspritzdurchlass W21 eine Querschnittsdurchlassfläche auf, wenn das Ventilelement 30 geöffnet ist, welche bei den Querschnittsdurchlassflächen des ringförmigen Fluiddurchlasses W11 am kleinsten ist. Da die Strömungsgeschwindigkeit der Luft in dem ersten Einspritzdurchlass W21 erhöht ist, kann die wässrige Harnstofflösung zweckmäßig zerstäubt werden. (A3) Die Mehrzahl von Kommunikationsanschlüssen 33 ist in dem Ventilelement 30 ausgebildet. Die ringförmige Nut 34 ist derart an der äußeren peripheren Oberfläche des Ventilelements 30 ausgebildet, dass geöffnete Abschnitte jedes Kommunikationsanschlusses 33 über die ringförmige Nut 34 miteinander verbunden sind. Gemäß der vorstehenden Struktur ist es möglich, die wässrige Harnstofflösung nicht nur einer Durchlassfläche des ringförmigen Fluiddurchlasses W11 um den geöffneten Abschnitt jedes Kommunikationsanschlusses 33 zuzuführen, sondern auch einer Gesamtdurchlassfläche des ringförmigen Fluiddurchlasses W11, da die wässrige Harnstofflösung ausgehend von dem geöffneten Abschnitt jedes Kommunikationsanschlusses 33 in der ringförmigen Nut 34 bleibt. Dadurch ist es möglich, ausgehend von einem Gesamtumfang des Einspritzanschlusses 24 die wässrige Harnstofflösung gleichförmig einzuspritzen. Wenn das Ventilelement 30 während der normalen Flüssigkeitseinspritzsteuerung in der Ventilschließposition vorliegt, ist es vorzuziehen, dass eine Grenzoberfläche zwischen der Luft und der wässrigen Harnstofflösung sich an einer Position zwischen der ringförmigen Nut 34 und dem ringförmigen Fluiddurchlass W11 befindet. (A4) Wenn das Ventilelement 30 in der Ventilschließposition vorliegt, wird der Druck der Luft auf die Oberfläche 320 auf der unteren Seite des angeflanschten Abschnitts 32 und den Durchlassreduzierungsabschnitt 35b des Ventilelements 30 ausgeübt. Das Ventilelement 30 wird durch den vorstehenden Luftdruck in der Ventilöffnungsrichtung entgegen der Vorspannkraft der Feder 40 bewegt. Der Ventiloberflächenabschnitt 35a des Ventilelements 30 ist von dem Ventilsitzabschnitt 23a des Ventilkörpers 20 getrennt und das Ventilelement 30 ist geöffnet. Gemäß der vorstehenden Struktur kann das Ventilelement 30 zu der Ventilschließposition oder der Ventilöffnungsposition bewegt werden, indem einfach der Druck der Luft, die der Fluideinspritzvorrichtung 10 zugeführt werden soll, angepasst wird. Mit anderen Worten ist es nicht notwendig, eine Antriebsvorrichtung wie beispielsweise ein elektromagnetisches Ventil oder dergleichen vorzusehen, um das Ventilelement 30 zu öffnen und zu schließen. Im Ergebnis ist es möglich, die Struktur der Fluideinspritzvorrichtung 10 zu vereinfachen. (A5) In einem Fall, bei welchem sich der Flüssigkeitstank 12 an einer Position befindet, die in einer vertikalen Richtung höher angeordnet ist als die Fluideinspritzvorrichtung 10, wird durch einen Unterschied von Flüssigkeitsniveaus zwischen der wässrigen Harnstofflösung in dem Flüssigkeitstank 12 und der wässrigen Harnstofflösung in dem Inneren der Fluideinspritzvorrichtung 10 ein Druckunterschied erzeugt. Der Fluiddruck, der durch den Druckunterschied erzeugt wird, wird auf die wässrige Harnstofflösung in der Fluideinspritzvorrichtung 10 ausgeübt. Falls die Fluideinspritzvorrichtung 10 eine derartige Struktur aufweist, gemäß der die Luft ausgehend von dem ringförmigen Fluiddurchlass W11 zurück zu dem Luftzufuhrdurchlass W12 strömen kann, wird die Luft durch den Fluiddruck, der auf die wässrige Harnstofflösung in der Fluideinspritzvorrichtung 10 ausgeübt wird, ausgehend von dem ringförmigen Fluiddurchlass W11 zurück zu dem Luftzufuhrdurchlass W12 gedrückt. Anschließend kann die wässrige Harnstofflösung in die Fluideinspritzvorrichtung 10 strömen, obwohl dies kein Zeitpunkt zum Einspritzen der wässrigen Harnstofflösung ist. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das Rückschlagventil 50 allerdings als die Strömungseinschränkungsvorrichtung, welche die Luftströmung ausgehend von dem ringförmigen Fluiddurchlass W11 zu dem Luftzufuhrdurchlass W12 beschränkt, in dem Ventilkörper 20 vorgesehen. Gemäß der vorstehenden Struktur ist es selbst in dem Fall, dass der Fluiddruck, der durch den Unterschied des Flüssigkeitsniveaus erzeugt wird, auf die wässrige Harnstofflösung in der Fluideinspritzvorrichtung 10 ausgeübt wird, möglich, eine Situation zu vermeiden, dass die Luft ausgehend von dem ringförmigen Fluiddurchlass W11 zurück zu dem Luftzufuhrdurchlass W12 strömt. Im Ergebnis ist es möglich, die Situation zu vermeiden, dass die wässrige Harnstofflösung in der Dauer, in welcher die wässrige Harnstofflösung nicht eingespritzt werden soll, ausgehend von dem Flüssigkeitstank 12 zu der Fluideinspritzvorrichtung 10 strömt. (A6) Der Drucksteuerabschnitt 150 steuert die Luftpumpe 11 derart, dass die Luft, die den Druck mit dem zweiten voreingestellten Wert aufweist, der Fluideinspritzvorrichtung 10 zugeführt wird, wenn das Ventilelement 30 in dem Zustand mit geschlossenem Ventil vorliegt. Anschließend wird die Luft den Kommunikationsanschlüssen 33 und dem innenseitigen Durchlass 31 des Ventilelements 30 ausgehend von dem ringförmigen Fluiddurchlass W11 zugeführt, um dadurch die Flüssigkeitsabführsteuerung auszuführen, gemäß welcher die wässrige Harnstofflösung, die in den Kommunikationsanschlüssen 33 und dem innenseitigen Durchlass 31 vorhanden ist, zu dem Flüssigkeitstank 12 abgeführt wird. Der zweite voreingestellte Wert ist der Druck, welcher niedriger ist als der vorgegebene Druck (zum Beispiel der erste voreingestellte Wert) zum Bewegen des Ventilelements 30 in der Ventilöffnungsrichtung. Gemäß der vorstehenden Struktur ist es möglich, die wässrige Harnstofflösung ausgehend von der Fluideinspritzvorrichtung 10 zu deren Außenseite abzuführen, wenn der Einspritzbetrieb der Fluideinspritzvorrichtung 10 beendet wird. Dadurch ist es möglich, eine Situation zu vermeiden, dass die wässrige Harnstofflösung in der Fluideinspritzvorrichtung 10 gefroren sein kann und die Fluideinspritzvorrichtung 10 durch ein derartiges Gefrieren der wässrigen Harnstofflösung brechen kann, wenn die Fluideinspritzvorrichtung 10 nicht in deren Betrieb ist. Zusätzlich ist es selbst in einem Fall, dass die wässrige Harnstofflösung durch die Flüssigkeitsabführsteuerung nicht vollständig aus der Fluideinspritzvorrichtung 10 abgeführt werden kann, möglich, die Menge der wässrigen Harnstofflösung zu reduzieren, die in der Fluideinspritzvorrichtung 10 verbleiben kann. Daher ist es selbst in einem Fall, bei welchem eine kleine Menge der wässrigen Harnstofflösung in der Fluideinspritzvorrichtung 10 gefroren ist, möglich, eine Zeit zu verkürzen, die zum Auftauen der gefrorenen wässrigen Harnstofflösung erforderlich ist. Dadurch ist es möglich, eine Startleistung der Fluideinspritzvorrichtung 10 zu verbessern. Außerdem ist es möglich, eine Situation zu vermeiden, dass sich die wässrige Harnstofflösung durch Wärme, welche ausgehend von dem Abgasrohr der Maschine an die Fluideinspritzvorrichtung 10 übertragen wird, in der Fluideinspritzvorrichtung 10 verschlechtern kann. (A7) Der Drucksteuerabschnitt 150 bestimmt während der Flüssigkeitsabführsteuerung, dass die Luft den Flüssigkeitstank 12 erreicht hat, wenn dieser die Erhöhung der Strömungsrate der Luft auf Grundlage des Ausgangssignals ausgehend von dem Strömungsraten-Erfassungsabschnitt 152 erfasst. Anschließend beendet der Drucksteuerabschnitt 150 die Flüssigkeitsabführsteuerung. Gemäß dem vorstehenden Betrieb wird die Flüssigkeitsabführsteuerung kontinuierlich ausgeführt, bis die wässrige Harnstofflösung im Wesentlichen ausgehend von der Fluideinspritzvorrichtung 10 abgeführt wird. Daher ist es möglich, die wässrige Harnstofflösung sicher ausgehend von der Fluideinspritzvorrichtung 10 abzuführen. Zusätzlich ist es möglich, eine Situation zu vermeiden, dass der Fluideinspritzvorrichtung 10 verschwenderisch die Luft zugeführt wird, da die Flüssigkeitsabführsteuerung beendet wird, wenn die wässrige Harnstofflösung ausgehend von der Fluideinspritzvorrichtung 10 abgeführt worden ist. (A8) Der Drucksteuerabschnitt 150 führt die Flüssigkeitsansaugsteuerung aus, gemäß welcher der Drucksteuerabschnitt 150 die Luftpumpe 11 beim Starten des Einspritzbetriebs der Fluideinspritzvorrichtung 10 derart steuert, dass die Luft, die den Druck mit dem ersten voreingestellten Wert aufweist, der Fluideinspritzvorrichtung 10 zugeführt wird, wenn die wässrige Harnstofflösung noch nicht in den innenseitigen Durchlass 31 und die Kommunikationsanschlüsse 33 des Ventilelements 30 gefüllt wurde. Anschließend wird der Unterdruck in der ringförmigen Nut 34 erzeugt und die wässrige Harnstofflösung wird ausgehend von dem Flüssigkeitstank 12 zu der ringförmigen Nut 34 angesaugt. Gemäß dem vorstehenden Betrieb ist es möglich, der Fluideinspritzvorrichtung 10 ausgehend von dem Flüssigkeitstank 12 die wässrige Harnstofflösung zuzuführen, ohne dass eine Art von Flüssigkeitspumpe zum Zuführen der wässrigen Harnstofflösung ausgehend von dem Flüssigkeitstank 12 zu der Fluideinspritzvorrichtung 10 verwendet wird. Dadurch ist es möglich, das Fluideinspritzsystem 1 in einem solchen Maße zu vereinfachen, dass die Flüssigkeitspumpe nicht notwendig ist. (A9) Der Drucksteuerabschnitt 150 bestimmt während der Flüssigkeitsansaugsteuerung, dass die wässrige Harnstofflösung die ringförmige Nut 34 erreicht hat, wenn der Strömungsraten-Erfassungsabschnitt 152 die Verringerung der Luft erfasst. Anschließend beendet der Drucksteuerabschnitt 150 die Flüssigkeitsansaugsteuerung und bestimmt, dass die Vorbereitung für die Einspritzung der wässrigen Harnstofflösung und der Luft in der Fluideinspritzvorrichtung 10 abgeschlossen ist. Gemäß dem vorstehenden Betrieb ist es in dem Fall, bei welchem die wässrige Harnstofflösung nicht in die Fluideinspritzvorrichtung 10 gefüllt ist, möglich, sicher zu bestimmen, ob die Vorbereitung für die Einspritzung in der Fluideinspritzvorrichtung 10 abgeschlossen ist. Es wird eine erste Modifikation der Fluideinspritzvorrichtung 10 der ersten Ausführungsform erläutert werden. Bei der ECU 15 der ersten Modifikation ist anstelle des (oder zusätzlich zu dem) Strömungsraten-Erfassungsabschnitt 152 ein Auspumplast-Erfassungsabschnitt 153 vorgesehen, wie durch eine gepunktete Linie in Eine Beziehung zwischen dem Antriebsstrom für die Luftpumpe 11 und der Auspumplast der Luftpumpe 11 für die Luft wird auf Grundlage von Experimenten bzw. Versuchen oder dergleichen im Voraus erhalten, und die Beziehung wird in einer Speichervorrichtung der ECU 15 gespeichert. Die Auspumplast für die Luft wird quantifiziert. Wenn ein derartiger quantifizierter Wert hoch ist, gibt dies an, dass die Auspumplast für die Luft hoch ist. Wenn die Auspumpluft ausgehend von der Luftpumpe 11 während des Betriebs der Flüssigkeitsabführsteuerung den Flüssigkeitstank 12 erreicht, wird der Auspumpdruck der Luft durch die Luftpumpe 11 vorübergehend verringert und die Auspumplast wird rasch verringert. Während der Flüssigkeitsabführsteuerung wird eine Druckausgleichssteuerung ausgeführt, gemäß der die Luftpumpe 11 derart gesteuert wird, dass der Auspumpdruck der Luft bei dem zweiten voreingestellten Wert gesteuert wird. Es ist daher möglich, die Auspumpmenge der Luft zu erhöhen, wenn der Auspumpdruck der Luft vorübergehend verringert wird, da der Auspumpdruck der Luft durch die Druckausgleichssteuerung auf den zweiten voreingestellten Wert erhöht wird. Im Ergebnis ist die Auspumplast der Luftpumpe 11 erhöht. Gemäß der ersten Modifikation bestimmt der Drucksteuerabschnitt 150 während der Flüssigkeitsabführsteuerung, dass die Luft den Flüssigkeitstank 12 erreicht hat, wenn der Drucksteuerabschnitt 150 bestimmt, dass die Auspumplast der Luft, die durch den Auspumplast-Erfassungsabschnitt 153 erfasst wird, erhöht ist. Anschließend beendet der Drucksteuerabschnitt 150 die Zufuhr der Luft zu der Fluideinspritzvorrichtung 10. Die Auspumplast für die Luftpumpe 11 wird transient verringert, unmittelbar nachdem die Luft, die ausgehend von der Luftpumpe 11 ausgepumpt wird, den Flüssigkeitstank 12 erreicht hat. Daher kann der Drucksteuerabschnitt 150 alternativ die vorstehende transiente Verringerung der Auspumplast erfassen, bestimmen, dass die Luft den Flüssigkeitstank 12 erreicht hat, und die Zufuhr der Luft zu der Fluideinspritzvorrichtung 10 beenden. Wie vorstehend erläutert wird der Auspumpdruck der Luft ausgehend von der Luftpumpe 11 vorübergehend erhöht und dadurch wird die Auspumplast der Luftpumpe 11 rasch erhöht, wenn die wässrige Harnstofflösung ausgehend von dem Flüssigkeitstank 12 während des Betriebs der Flüssigkeitsansaugsteuerung die ringförmige Nut 34 erreicht. Die Druckausgleichssteuerung wird zudem während des Betriebs der Flüssigkeitsansaugsteuerung derart ausgeführt, dass der Auspumpdruck der Luft für die Luftpumpe 11 bei dem ersten voreingestellten Wert gesteuert wird. Daher wird die Auspumpmenge der Luft so gesteuert, um so verringert zu werden, dass der Auspumpdruck der Luft auf den ersten voreingestellten Wert verringert wird, wenn der Auspumpdruck vorübergehend erhöht wird. Im Ergebnis ist die Auspumplast für die Luftpumpe 11 verringert. Der Drucksteuerabschnitt 150 bestimmt während des Betriebs der Flüssigkeitsansaugsteuerung, dass die wässrige Harnstofflösung die ringförmige Nut 34 erreicht hat, wenn der Drucksteuerabschnitt 150 bestimmt, dass die Auspumplast der Luft, die durch den Auspumplast-Erfassungsabschnitt 153 erfasst wird, verringert wird. Der Drucksteuerabschnitt 150 beendet die Flüssigkeitsansaugsteuerung und bestimmt, dass die Vorbereitung für die Einspritzung der wässrigen Harnstofflösung in der Fluideinspritzvorrichtung 10 abgeschlossen ist. Die Auspumplast für die Luftpumpe 11 wird transient erhöht, unmittelbar nachdem die wässrige Harnstofflösung ausgehend von dem Flüssigkeitstank 12 die ringförmige Nut 34 erreicht hat. Der Drucksteuerabschnitt 150 kann alternativ die vorstehende transiente Erhöhung der Auspumplast erfassen, bestimmen, dass die wässrige Harnstofflösung die ringförmige Nut 34 erreicht hat, die Flüssigkeitsansaugsteuerung beenden und bestimmen, dass die Vorbereitung für die Einspritzung der wässrigen Harnstofflösung in der Fluideinspritzvorrichtung 10 abgeschlossen wurde. Gemäß dem Fluideinspritzsystem 1 der vorstehenden ersten Modifikation können die gleichen Vorteile wie die der ersten Ausführungsform erzielt werden. Zusätzlich kann die Struktur des Fluideinspritzsystems 1 vereinfacht werden, da der Strömungsratensensor 14 nicht immer notwendig ist. Das Fluideinspritzsystem 1 gemäß einer zweiten Modifikation der ersten Ausführungsform wird erläutert werden. Wie in Gemäß der vorstehenden Struktur absorbiert der Lufttank 18 eine Pulsation der Luft, die der Fluideinspritzvorrichtung 10 ausgehend von der Luftpumpe 11 zugeführt werden soll. Mit anderen Worten ist es möglich, der Fluideinspritzvorrichtung 10 stabil die Luft zuzuführen. Im Ergebnis ist es möglich, die wässrige Harnstofflösung ausgehend von der Fluideinspritzvorrichtung 10 gleichförmiger einzuspritzen. Das Fluideinspritzsystem 1 und die Fluideinspritzvorrichtung 10 einer zweiten Ausführungsform werden mit Fokus auf Unterschiede zwischen der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform erläutert werden. Wie in Genauer gesagt steht der Durchlassreduzierungsabschnitt 37 in der radialen Richtung nach außen zu der inneren peripheren Oberfläche des ersten Ventilelement-Unterbringungslochs 21 des Ventilkörpers 20 hervor. Eine radiale Außenoberfläche des Durchlassreduzierungsabschnitts 37 wird durch eine zylindrische Oberfläche ausgebildet, die eine Gerade aufweist, die sich in der axialen Richtung des Ventilelements 30 erstreckt. Mit anderen Worten ist die radiale Außenoberfläche in der axialen Richtung parallel zu der inneren peripheren Oberfläche des Ventilkörpers 20. Die ringförmige Nut 34 ist an der radialen Außenoberfläche des Durchlassreduzierungsabschnitts 37 ausgebildet. Jeder der Mehrzahl von Kommunikationsanschlüssen 33 ist an der ringförmigen Nut 34 geöffnet, sodass der innenseitige Durchlass 31 des Ventilelements 30 durch die Mehrzahl von Kommunikationsanschlüssen 33 mit der ringförmigen Nut 34 in Verbindung steht. Bei der vorliegenden Offenbarung wird ein Abschnitt des Ventilelements 30, welcher sich an einer Position über dem Durchlassreduzierungsabschnitt 37 befindet, als ein zylindrischer Abschnitt 36a auf der stromaufwärtigen Seite bezeichnet. Ein Abschnitt des Ventilelements 30, welcher sich an einer Position unter dem Durchlassreduzierungsabschnitt 37 befindet, wird als ein zylindrischer Abschnitt 36b auf der stromabwärtigen Seite bezeichnet. Ein Abschnitt des ringförmigen Fluiddurchlasses W11, welcher zwischen einer äußeren peripheren Oberfläche des zylindrischen Abschnitts 36a auf der stromaufwärtigen Seite und einer inneren peripheren Oberfläche des ersten Ventilelement-Unterbringungslochs 21 des Ventilkörpers 20 ausgebildet ist, wird als ein Fluiddurchlassabschnitt W11a auf der stromaufwärtigen Seite (gleich einem Durchlassabschnitt C20 auf der stromaufwärtigen Seite) bezeichnet. Ein Abschnitt des ringförmigen Fluiddurchlasses W11, welcher zwischen einer äußeren peripheren Oberfläche des zylindrischen Abschnitts 36b auf der stromabwärtigen Seite und einer inneren peripheren Oberfläche des ersten Ventilelement-Unterbringungslochs 21 des Ventilkörpers 20 ausgebildet ist, wird als ein Fluiddurchlassabschnitt W11b auf der stromabwärtigen Seite bezeichnet. Ein Außendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 36a auf der stromaufwärtigen Seite ist größer als der des zylindrischen Abschnitts 36b auf der stromabwärtigen Seite. Eine Querschnittsdurchlassfläche des Fluiddurchlassabschnitts W11a auf der stromaufwärtigen Seite ist kleiner als die des Fluiddurchlassabschnitts W11b auf der stromabwärtigen Seite. Ein nach innen hervorstehender Abschnitt 25 mit einer Ringform ist an einer inneren peripheren Oberfläche des zweiten Ventilelement-Unterbringungslochs 22 ausgebildet. Die äußere periphere Oberfläche des zylindrischen Abschnitts 36a auf der stromaufwärtigen Seite des Ventilelements 30 steht mit einer inneren peripheren Oberfläche des nach innen hervorstehenden Abschnitts 25 in einem Gleitkontakt. Das Ventilelement 30 ist durch den Gleitkontakt durch den und in dem Ventilkörper 20 beweglich gelagert, sodass das Ventilelement 30 relativ zu dem Ventilkörper 20 in der Richtung entlang der Achslinie ml beweglich ist bzw. bewegt werden kann, während zwischen dem ringförmigen Fluiddurchlass W11 und dem Flüssigkeitszufuhrdurchlass W13 eine Fluiddichtheit sichergestellt wird. Eine sich verjüngende Oberfläche 38a auf der stromaufwärtigen Seite ist an der äußeren peripheren Oberfläche des Ventilelements 30 (dem nach außen ausgedehnten Abschnitt 36) zwischen dem Durchlassreduzierungsabschnitt 37 und dem zylindrischen Abschnitt 36a auf der stromaufwärtigen Seite ausgebildet. Auf eine ähnliche Weise ist eine sich verjüngende Oberfläche 38b auf der stromabwärtigen Seite an der äußeren peripheren Oberfläche des Ventilelements 30 zwischen dem Durchlassreduzierungsabschnitt 37 und dem zylindrischen Abschnitt 36b auf der stromabwärtigen Seite ausgebildet. Eine Oberflächenfläche der sich verjüngenden Oberfläche 38b auf der stromabwärtigen Seite ist größer als die der sich verjüngenden Oberfläche 38a auf der stromaufwärtigen Seite. Es wird ein Betrieb der Fluideinspritzvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform erläutert werden. Auf eine ähnliche Weise wie bei der ersten Ausführungsform wird das Ventilelement 30 durch die Vorspannkraft der Feder 40 in der axialen Richtung Z2 nach unten vorgespannt und dadurch zu der Ventilschließposition bewegt, wenn der Drucksteuerabschnitt 150 ( Wenn der Drucksteuerabschnitt 150 die Luftpumpe 11 derart steuert, dass die Luft, die den Druck mit dem ersten voreingestellten Wert aufweist, der Fluideinspritzvorrichtung 10 zugeführt wird, um das Ventilelement 30 ausgehend von der Ventilschließposition von Ein Kraftunterschied zwischen der Kraft, die auf die sich verjüngende Oberfläche 38b auf der stromabwärtigen Seite und die sich verjüngende Oberfläche 38a auf der stromaufwärtigen Seite ausgeübt wird, wird in der Ventilöffnungsrichtung auf das Ventilelement 30 ausgeübt. Wenn das Ventilelement 30 durch die Kraft der Ventilöffnungsrichtung entgegen der Vorspannkraft der Feder 40 in der axialen Richtung Z1 nach oben bewegt wird, öffnet das Ventilelement 30 den Einspritzanschluss 24, wie in Wenn das Ventilelement 30 in der Ventilöffnungsposition vorliegt, wie in Der Drucksteuerabschnitt 150 der vorliegenden Ausführungsform führt auf die gleiche oder eine ähnliche Weise wie der Drucksteuerabschnitt 150 der ersten Ausführungsform ferner die Flüssigkeitsabführsteuerung, die Luftzufuhr-Beendigungssteuerung und die Flüssigkeitsansaugsteuerung aus. Da der Betrieb der Fluideinspritzvorrichtung 10 für diese Steuerungen grundsätzlich der gleiche ist wie der der Fluideinspritzvorrichtung 10 der ersten Ausführungsform, wird dessen detaillierte Erläuterung weggelassen. Wie vorstehend weisen das Fluideinspritzsystem 1 sowie die Fluideinspritzvorrichtung 10 der zweiten Ausführungsform die gleichen oder ähnliche Betriebe und Vorteile wie jene der ersten Ausführungsform auf. Zusätzlich weist die zweite Ausführungsform den folgenden zusätzlichen Vorteil A10 auf. (A10) Jeder der Kommunikationsanschlüsse 33 ist an der äußeren peripheren Oberfläche des nach außen ausgedehnten Abschnitts 36 des Ventilelements 30 geöffnet. Wenn die vorstehende Struktur mit der Fluideinspritzvorrichtung 10 der ersten Ausführungsform verglichen wird, ist es bei der vorliegenden Ausführungsform möglich, eine Länge des innenseitigen Durchlasses 31, welcher in dem Ventilelement 30 ausgebildet ist, kürzer herzustellen. Mit anderen Worten wird es einfacher, das Ventilelement 30 zu fertigen. Das Fluideinspritzsystem 1 sowie die Fluideinspritzvorrichtung 10 einer dritten Ausführungsform werden mit Fokus auf Unterschiede zwischen der ersten Ausführungsform und der dritten Ausführungsform erläutert werden. Wie in Das Fluideinspritzsystem 1 sowie die Fluideinspritzvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform weisen die gleichen oder ähnliche Betriebe und Vorteile wie jene der ersten Ausführungsform auf. Zusätzlich weist die dritte Ausführungsform den folgenden zusätzlichen Vorteil A11 auf. (A11) Da die Luft in dem ringförmigen Fluiddurchlass W11 entlang der spiralförmigen Nuten 39 strömt, wird eine Wirbelströmung erzeugt. Wenn die wässrige Harnstofflösung ausgehend von der ringförmigen Nut 34 durch die Luft der Wirbelströmung angesaugt wird, wird die wässrige Harnstofflösung weiter zerstäubt. Es wird viel leichter, die zerstäubte wässrige Harnstofflösung auszubilden, wenn diese ausgehend von dem Einspritzanschluss 24 eingespritzt wird. Das Fluideinspritzsystem 1 sowie die Fluideinspritzvorrichtung 10 einer vierten Ausführungsform werden mit Fokus auf Unterschiede zwischen der ersten Ausführungsform und der vierten Ausführungsform erläutert werden. Wie in Die kegelförmige Oberfläche 35 des Ventilelements 30 ist derart ausgebildet, dass deren Oberflächenabschnitt sich an die kegelförmige Oberfläche 23 des Ventilkörpers 20 annähert, so wie der Oberflächenabschnitt des Ventilelements 30 sich an einer Position befindet, die in der axialen Richtung Z2 nach unten näher an dem vorderen Ende des Ventilelements 30 angeordnet ist. Im Ergebnis wird jede der Durchlassflächen des ersten Einspritzdurchlasses W21 und des zweiten Einspritzdurchlasses W22, von welchen jede zwischen der kegelförmigen Oberfläche 35 des Ventilelements 30 und der kegelförmigen Oberfläche 23 des Ventilkörpers 20 ausgebildet ist, in der Richtung zu dem Einspritzanschluss 24 kleiner. Das vorstehend erläuterte Fluideinspritzsystem 1 sowie die Fluideinspritzvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform weisen die gleichen oder ähnliche Betriebe und Vorteile wie jene der ersten Ausführungsform auf. Zusätzlich weist die vierte Ausführungsform den folgenden zusätzlichen Vorteil A12 auf. (A12) Jeder der Kommunikationsanschlüsse 33 ist derart ausgebildet, dass dieser sich in der Richtung ausgehend von dem ersten Öffnungsabschnitt 331 zu dem zweiten Öffnungsabschnitt 332 an die Achslinie ml des Ventilelements 30 annähert. Die wässrige Harnstofflösung, die durch die Kommunikationsanschlüsse 33 strömt, strömt mit der Strömung der Luft, die durch den zweiten Einspritzdurchlass W22 strömt, in einer Richtung entlang der Luftströmung zusammen. Daher ist es möglich, die Ansaugleistung zum Ansaugen der wässrigen Harnstofflösung ausgehend von den Kommunikationsanschlüssen 33 zu erhöhen. Allerdings können die ähnliche Funktion und Leistung erhalten bzw. erzielt werden, selbst wenn der Kommunikationsanschluss 33 derart arrangiert ist, dass dieser parallel zu der Achslinie ml ist. Das Fluideinspritzsystem 1 sowie die Fluideinspritzvorrichtung 10 einer fünften Ausführungsform werden nachfolgend mit Fokus auf Unterschiede zwischen der ersten Ausführungsform und der fünften Ausführungsform erläutert werden. Das Fluideinspritzsystem 1 der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich darin von dem der ersten Ausführungsform, dass die Fluideinspritzvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform anstelle der wässrigen Harnstofflösung einen Kraftstoff in den Abgasdurchlass der Maschine einspritzt. Wie in Genauer gesagt sind ein NOx-Speicher und ein Reduktionskatalysator in der Technik als Abgasreinigungskatalysatoren zum Reinigen von Stickstoffoxid (NOx) bekannt, das in dem Abgas enthalten ist. Der NOx-Speicher und der Reduktionskatalysator weisen eine Grenze für dessen Kapazität zum Absorbieren von NOx auf. Wenn eine Speichermenge von NOx sich dessen gesättigtem Niveau bzw. Wert nähert, wird die Leistung zum Absorbieren von NOx verringert. Bei dem Fluideinspritzsystem 1 der vorliegenden Ausführungsform wird der Kraftstoff ausgehend von der Fluideinspritzvorrichtung 10 eingespritzt, damit ein Luft-Kraftstoff-Gemisch, das benachbart zu dem NOx-Speicher und dem Reduktionskatalysator angeordnet ist, der in dem Abgasrohr des Fahrzeugs vorgesehen ist, vorübergehend fetter hergestellt wird. Der Speicher und der Reduktionskatalysator reduzieren das NOx, das in dem Katalysator absorbiert wird, und verhindern dadurch eine Verringerung der Kapazität zum Speichern des NOx. Wie vorstehend wird die Fluideinspritzvorrichtung 10 als ein Kraftstoff-Zugabeventil zum Zugeben des Kraftstoffs zu dem Abgas in dem Abgasrohr verwendet. Wie in Der Kraftstoff wird der Fluideinspritzvorrichtung 10 ausgehend von dem Nebenkraftstofftank 17 zugeführt. Der Kraftstoff ausgehend von dem Nebenkraftstofftank 17 wird durch die Luft, die ausgehend von der Luftpumpe 11 zugeführt wird, in der Fluideinspritzvorrichtung 10 zerstäubt und ein derartiger zerstäubter Kraftstoff wird ausgehend von der Fluideinspritzvorrichtung 10 eingespritzt. Der ausgehend von der Fluideinspritzvorrichtung 10 eingespritzte Kraftstoff wird dem NOx-Speicher und dem Reduktionskatalysator, der in dem Abgasrohr des Fahrzeugs vorgesehen ist, zugeführt. Der Drucksteuerabschnitt 150 steuert den Betrieb der Fluideinspritzvorrichtung 10, sodass diese den Kraftstoff mit einer vorgegebenen Frequenz einspritzt. Der Drucksteuerabschnitt 150 führt die normale Flüssigkeitseinspritzsteuerung aus. Nachdem eine vorgegebene Menge des Kraftstoffs ausgehend von der Fluideinspritzvorrichtung 10 eingespritzt ist, führt der Drucksteuerabschnitt 150 die Flüssigkeitsabführsteuerung aus, damit der Kraftstoff, der in dem Inneren der Fluideinspritzvorrichtung 10 verbleibt, zu dem Nebenkraftstofftank 17 rückgeführt wird. Danach führt der Drucksteuerabschnitt 150 die Flüssigkeitsansaugsteuerung aus, wenn ein nächster Einspritzzeitpunkt erreicht wird. Anschließend führt der Drucksteuerabschnitt 150 nach der Flüssigkeitsansaugsteuerung die normale Flüssigkeitseinspritzsteuerung aus, sodass der Kraftstoff ausgehend von der Fluideinspritzvorrichtung 10 in das Abgasrohr eingespritzt wird. Da der Betrieb des Fluideinspritzsystems 1 sowie der Fluideinspritzvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform der gleiche ist wie der der ersten Ausführungsform, wird dessen detaillierte Erläuterung weggelassen. Das Fluideinspritzsystem 1 sowie die Fluideinspritzvorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform weisen die folgenden zusätzlichen Vorteile (A13) und (A14) auf. (A13) In einem Fall, bei welchem der Kraftstoff in dem Inneren der Fluideinspritzvorrichtung 10 verbleibt, kann sich der Kraftstoff in der Fluideinspritzvorrichtung 10 durch die Wärme verschlechtern, welche ausgehend von dem Abgas, das durch das Abgasrohr strömt, auf die Fluideinspritzvorrichtung 10 übertragen wird. Allerdings führt der Drucksteuerabschnitt 150 bei der vorliegenden Ausführungsform die Flüssigkeitsabführsteuerung aus, und dadurch wird der Kraftstoff, der in der Fluideinspritzvorrichtung 10 verbleibt, zu dem Nebenkraftstofftank 17 rückgeführt. Daher muss der Kraftstoff in der Fluideinspritzvorrichtung 10 sich nicht verschlechtern. Dadurch ist es möglich, eine Situation zu vermeiden, dass der Kraftstoff abgelagert werden kann. Zusätzlich ist es möglich, eine Situation zu vermeiden, dass der Kraftstoff ausgehend von der Fluideinspritzvorrichtung 10 zu dem Abgasrohr auslecken kann. (A14) In dem Fluideinspritzsystem 1 wird der Nebenkraftstofftank 17 als der Kraftstofftank zum Zuführen des Kraftstoffs zu der Fluideinspritzvorrichtung 10 verwendet, wobei der Nebenkraftstofftank 17 den Leckagekraftstoff ausgehend von der Common-Rail speichert. Gemäß der vorstehenden Struktur ist es möglich, dass sich die vorgegebene Menge an Kraftstoff an einer Position befindet, die benachbart zu der Fluideinspritzvorrichtung 10 angeordnet ist. Andererseits kann in einem Fall, bei welchem der Nebenkraftstofftank nicht vorgesehen ist und der Kraftstoff der Fluideinspritzvorrichtung 10 ausgehend von dem Hauptkraftstofftank des Fahrzeugs direkt zugeführt wird, ein Abstand zwischen der Fluideinspritzvorrichtung 10 und dem Hauptkraftstofftank länger werden. Wenn der Abstand zwischen der Fluideinspritzvorrichtung 10 und dem Hauptkraftstofftank länger wird, kann eine Flexibilität für ein Layout der betreffenden Teile und Komponenten verringert werden, eine Zeit, die erforderlich ist, um den Kraftstoff aus der Fluideinspritzvorrichtung zu dem Hauptkraftstofftank abzuführen, kann länger werden, eine Zeit, die erforderlich ist, um der Fluideinspritzvorrichtung 10 den Kraftstoff ausgehend von dem Hauptkraftstofftank zuzuführen, kann länger werden, und so weiter. Wenn sich der Nebenkraftstofftank an der Position befindet, die näher an der Fluideinspritzvorrichtung 10 angeordnet ist, kann nicht nur die Flexibilität für das Layout der betreffenden Teile und Komponenten erhöht werden, sondern auch die Kraftstoffabführzeit und/oder die Kraftstoffzufuhrzeit für die Fluideinspritzvorrichtung 10 kann kürzer hergestellt werden. Die vorstehenden Ausführungsformen und Modifikationen können auf die folgenden Arten weiter modifiziert werden:
Andererseits kann die Flüssigkeit (die wässrige Harnstofflösung oder der Kraftstoff) in einem Fall, bei welchem die Flüssigkeitspumpe nicht die Funktion für die umgekehrte Strömung aufweist, durch den Betrieb der Luftpumpe 11 ausgehend von der Fluideinspritzvorrichtung 10 zu dem Flüssigkeitstank 12 (oder dem Nebenkraftstofftank 17) rückgeführt werden. Gemäß der vorstehenden Struktur und dem Betrieb wird es möglich, dass die Flüssigkeitspumpe die Steuerung zum Zuführen der Flüssigkeit (der wässrigen Harnstofflösung oder des Kraftstoffs) ausgehend von dem Flüssigkeitstank 12 (oder dem Nebenkraftstofftank 17) zu der Fluideinspritzvorrichtung 10 ausführt.
Die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beziehungsweise Modifikationen beschränkt, sondern kann auf verschiedene Arten weiter modifiziert werden, ohne sich von einem Geist der vorliegenden Offenbarung zu entfernen. Eine Fluideinspritzvorrichtung (10) beinhaltet einen Ventilkörper (20) mit einer zylindrischen Form und ein Ventilelement (30), welches beweglich in dem Ventilkörper (20) untergebracht ist und welches einen Ventiloberflächenabschnitt (35a) aufweist, der an dem Ventilsitzabschnitt (23a), der in einem Inneren des Ventilkörpers ausgebildet ist, anliegen oder von diesem getrennt sein kann. Das Ventilelement (30) weist einen innenseitigen Durchlass (31), durch welchen eine wässrige Harnstofflösung strömt, und einen Kommunikationsanschluss (33), welcher an einer äußeren peripheren Oberfläche des Ventilelements und an einer Position einer stromaufwärtigen Seite des Ventiloberflächenabschnitts (35a) in einer Strömungsrichtung von Luft geöffnet ist, auf. Ein ringförmiger Fluiddurchlass (W11), durch welchen die Luft strömt, ist zwischen einer inneren peripheren Oberfläche des Ventilkörpers und der äußeren peripheren Oberfläche des Ventilelements ausgebildet. Der Kommunikationsanschluss ist an dem Verbindungsdurchlassabschnitt (C10) mit dem ringförmigen Fluiddurchlass verbunden. Eine Querschnittsdurchlassfläche des ringförmigen Fluiddurchlasses an dem Verbindungsdurchlassabschnitt ist kleiner als eine Querschnittsdurchlassfläche des ringförmigen Fluiddurchlasses an dessen Durchlassabschnitt (C20) auf der stromaufwärtigen Seite. Fluideinspritzvorrichtung, aufweisend:
Fluideinspritzvorrichtung nach Fluideinspritzvorrichtung nach Fluideinspritzvorrichtung nach Fluideinspritzvorrichtung nach einem der Fluideinspritzvorrichtung nach einem der Fluideinspritzvorrichtung nach einem der Fluideinspritzvorrichtung nach einem der Fluideinspritzsystem, aufweisend;
Fluideinspritzsystem nach Fluideinspritzsystem nach Fluideinspritzsystem nach Fluideinspritzsystem nach Fluideinspritzsystem nach Fluideinspritzsystem nach Fluideinspritzsystem nach einem der Fluideinspritzsystem nach einem der Fluideinspritzvorrichtung, aufweisend;
Verfahren zum Betreiben der Fluideinspritzvorrichtung nach
einen Ventilkörper (20) mit einer zylindrischen Form;
ein Ventilelement (30), das beweglich in dem Ventilkörper untergebracht ist und einen Ventiloberflächenabschnitt (35a) aufweist, welcher betriebsmäßig an dem Ventilsitzabschnitt (23a), der in einem Inneren des Ventilkörpers ausgebildet ist, anliegt oder von diesem getrennt ist,
einen ringförmigen Fluiddurchlass (W11, W21, W22), der zwischen einer inneren peripheren Oberfläche des Ventilkörpers (20) und einer äußeren peripheren Oberfläche des Ventilelements (30) ausgebildet ist, durch welchen Gas strömt.
einen innenseitigen Durchlass (31), der in einem Inneren des Ventilelements ausgebildet ist und sich in einer axialen Richtung des Ventilelements erstreckt, durch welchen Flüssigkeit strömt; und
einen Kommunikationsanschluss (33), um den innenseitigen Durchlass mit dem ringförmigen Fluiddurchlass in Verbindung zu setzen, wobei der Kommunikationsanschluss an der äußeren peripheren Oberfläche des Ventilelements an einer Position, welche sich in einer Strömungsrichtung des Gases, das entlang der axialen Richtung des Ventilelements durch den ringförmigen Fluiddurchlass strömt, auf einer stromaufwärtigen Seite des Ventiloberflächenabschnitts (35a) befindet, geöffnet wird.
wird dem ringförmigen Fluiddurchlass (W11, W21, W21) ausgehend von dem innenseitigen Durchlass (31) durch den Kommunikationsanschluss (33) die Flüssigkeit zugeführt, und
die Flüssigkeit, die dem ringförmigen Fluiddurchlass ausgehend von dem Kommunikationsanschluss zugeführt wird, wird zusammen mit dem Gas eingespritzt, das durch den ringförmigen Fluiddurchlass strömt, wenn das Ventilelement in einer Ventilöffnungsposition vorliegt.
wird die Einspritzung der Flüssigkeit und des Gases beendet, wenn der Ventiloberflächenabschnitt (35a) an dem Ventilsitzabschnitt (23a) anliegt, um den ringförmigen Fluiddurchlass zu schließen,
ist eine Querschnittsdurchlassfläche eines Verbindungsdurchlassabschnitts (C10) kleiner als eine Querschnittsdurchlassfläche eines Durchlassabschnitts (C20) auf der stromaufwärtigen Seite,
ist der Verbindungsdurchlassabschnitt (C10) ein Abschnitt des ringförmigen Fluiddurchlasses (W11), an welchem der Kommunikationsanschluss (33) mit dem ringförmigen Fluiddurchlass verbunden ist, und
der Durchlassabschnitt (C20) auf der stromaufwärtigen Seite ist ein anderer Abschnitt des ringförmigen Fluiddurchlasses (W11), welcher sich an einer stromaufwärtigen Seite des Verbindungsdurchlassabschnitts (C10) befindet.Erste Ausführungsform
Erste Modifikation
Zweite Modifikation
Zweite Ausführungsform
Dritte Ausführungsform
Vierte Ausführungsform
Fünfte Ausführungsform
Weitere Ausführungsformen und/oder Modifikationen
einen Ventilkörper (20) mit einer zylindrischen Form;
ein Ventilelement (30), das beweglich in dem Ventilkörper untergebracht ist und einen Ventiloberflächenabschnitt (35a) aufweist, welcher betriebsmäßig an dem Ventilsitzabschnitt (23a), der in einem Inneren des Ventilkörpers ausgebildet ist, anliegt oder von diesem getrennt ist,
einen ringförmigen Fluiddurchlass (W11, W21, W22), der zwischen einer inneren peripheren Oberfläche des Ventilkörpers (20) und einer äußeren peripheren Oberfläche des Ventilelements (30) ausgebildet ist, durch welchen Gas strömt,
wobei das Ventilelement (30) das Folgende beinhaltet;
- einen innenseitigen Durchlass (31), der in einem Inneren des Ventilelements ausgebildet ist und sich in einer axialen Richtung des Ventilelements erstreckt, durch welchen Flüssigkeit strömt; und
- einen Kommunikationsanschluss (33), um den innenseitigen Durchlass mit dem ringförmigen Fluiddurchlass in Verbindung zu setzen, wobei der Kommunikationsanschluss an der äußeren peripheren Oberfläche des Ventilelements an einer Position, welche sich in einer Strömungsrichtung des Gases, das entlang der axialen Richtung des Ventilelements durch den ringförmigen Fluiddurchlass strömt, auf einer stromaufwärtigen Seite des Ventiloberflächenabschnitts (35a) befindet, geöffnet wird,
wobei dem ringförmigen Fluiddurchlass (W11, W21, W21) ausgehend von dem innenseitigen Durchlass (31) durch den Kommunikationsanschluss (33) die Flüssigkeit zugeführt wird, und die Flüssigkeit, die dem ringförmigen Fluiddurchlass ausgehend von dem Kommunikationsanschluss zugeführt wird, zusammen mit dem Gas eingespritzt wird, das durch den ringförmigen Fluiddurchlass strömt, wenn das Ventilelement in einer Ventilöffnungsposition vorliegt,
wobei die Einspritzung der Flüssigkeit und des Gases beendet ist, wenn der Ventiloberflächenabschnitt (35a) an dem Ventilsitzabschnitt (23a) anliegt, um den ringförmigen Fluiddurchlass zu schließen,
wobei eine Querschnittsdurchlassfläche eines Verbindungsdurchlassabschnitts (C10) kleiner ist als eine Querschnittsdurchlassfläche eines Durchlassabschnitts (C20) auf der stromaufwärtigen Seite,
wobei der Verbindungsdurchlassabschnitt (C10) ein Abschnitt des ringförmigen Fluiddurchlasses (W11) ist, an welchem der Kommunikationsanschluss (33) mit dem ringförmigen Fluiddurchlass verbunden ist, und
wobei der Durchlassabschnitt (C20) auf der stromaufwärtigen Seite ein anderer Abschnitt des ringförmigen Fluiddurchlasses (W11) ist, welcher sich an einer stromaufwärtigen Seite des Verbindungsdurchlassabschnitts (C10) befindet.
das Ventilelement (30) einen nach außen ausgedehnten Abschnitt (36) aufweist, der in einer zylindrischen Form ausgebildet ist, die einen Mittelpunkt an einer Achslinie (ml) des Ventilelements aufweist,
der innenseitige Durchlass (31) in einem Inneren des nach außen ausgedehnten Abschnitts (36) ausgebildet ist, und
der Kommunikationsanschluss (33) sich ausgehend von dem innenseitigen Durchlass zu einer äußeren peripheren Oberfläche des nach außen ausgedehnten Abschnitts erstreckt.
der Kommunikationsanschluss (33) sich derart ausgehend von dem innenseitigen Durchlass zu der äußeren peripheren Oberfläche des Ventilelements erstreckt, dass;
der Kommunikationsanschluss parallel zu einer Achslinie (ml) des Ventilelements ist, oder
der Kommunikationsanschluss in Hinblick auf die Achslinie geneigt angeordnet ist und sich ausgehend von dem innenseitigen Durchlass zu der äußeren peripheren Oberfläche in der axialen Richtung an die Achslinie annähert.
eine spiralförmige Nut (39) derart an der äußeren peripheren Oberfläche des Ventilelements (30) ausgebildet ist, dass;
die spiralförmige Nut sich in einer Achslinie (ml) des Ventilelements ausgehend von einer stromaufwärtigen Seite zu einer stromabwärtigen Seite erstreckt, und
die spiralförmige Nut an der Achslinie (ml) des Ventilelements einen Spiralmittelpunkt aufweist.
eine Mehrzahl von Kommunikationsanschlüssen (33) in dem Ventilelement (30) ausgebildet ist,
eine ringförmige Nut (34) an der äußeren peripheren Oberfläche des Ventilelements ausgebildet ist, und
jeweilige Enden des Kommunikationsanschlusses, welcher an der äußeren peripheren Oberfläche des Ventilelements geöffnet ist, über die ringförmige Nut miteinander verbunden sind.
ein Vorspannelement (40) in dem Ventilkörper vorgesehen ist, um das Ventilelement in der axialen Richtung zu dessen Ventilschließposition vorzuspannen,
eine Druckaufnahmeoberfläche (35b, 38b, 320) in dem Ventilelement ausgebildet ist, um einen Druck des Gases in dem ringförmigen Fluiddurchlass aufzunehmen, sodass das Ventilelement in der axialen Richtung zu dessen Ventilöffnungsposition gedrückt ist, und
das Ventilelement durch eine Vorspannkraft des Vorspannelements zu der Ventilschließposition bewegt ist, oder das Ventilelement durch eine Drückkraft des Gases, die auf die Druckaufnahmeoberfläche ausgeübt ist, entgegen der Vorspannkraft zu der Ventilöffnungsposition bewegt ist.
eine Strömungseinschränkungseinheit (50) in dem Ventilkörper (20) vorgesehen ist, um eine Strömung des Gases in einer umgekehrten Richtung ausgehend von einer stromabwärtigen Seite zu einer stromaufwärtigen Seite einzuschränken.
die Fluideinspritzvorrichtung (10) nach einem der
eine Gaszufuhreinheit (11, 16, 18) zum Zuführen des Gases zu der Fluideinspritzvorrichtung (10); und
einen Drucksteuerabschnitt (150) zum Steuern eines Betriebs der Gaszufuhreinheit, um den Druck des Gases zu regulieren, das der Fluideinspritzvorrichtung zugeführt werden soll.
das Ventilelement zu der Ventilöffnungsposition bewegt ist, wenn der Druck des Gases in dem ringförmigen Fluiddurchlass höher wird als ein vorgegebener Wert, und
der Drucksteuerabschnitt (150) eine Flüssigkeitsabführsteuerung ausführt, während das Ventilelement in der Ventilschließposition vorliegt, gemäß welcher
- eine Gaszufuhreinheit (11, 16, 18) so gesteuert ist, dass das Gas, das einen Druck aufweist, der niedriger ist als der vorgegebene Wert, der Fluideinspritzvorrichtung zugeführt ist,
- das Gas, das in dem ringförmigen Fluiddurchlass strömt, dem Kommunikationsanschluss (33) und dem innenseitigen Durchlass (31) zugeführt ist, und
- die Flüssigkeit ausgehend von dem Kommunikationsanschluss und dem innenseitigen Durchlass zu einem außerhalb angeordneten Flüssigkeitstank (12, 17) abgeführt ist, welcher sich an einer Außenseite der Fluideinspritzvorrichtung befindet.
einen Strömungsraten-Erfassungsabschnitt (152) zum Erfassen einer Strömungsrate des Gases, das der Fluideinspritzvorrichtung (10) zugeführt ist,
wobei der Drucksteuerabschnitt (150) während der Flüssigkeitsabführsteuerung bestimmt, dass das Gas den außerhalb angeordneten Flüssigkeitstank erreicht hat, wenn der Drucksteuerabschnitt erfasst, dass die Strömungsrate des Gases, die durch den Strömungsraten-Erfassungsabschnitt erfasst ist, erhöht ist, und
der Drucksteuerabschnitt (150) die Flüssigkeitsabführsteuerung beendet, wenn dieser bestimmt, dass das Gas den außerhalb angeordneten Flüssigkeitstank erreicht hat.
einen Auspumplast-Erfassungsabschnitt (153) zum Erfassen einer Auspumplast der Gaszufuhreinheit (11) für das Gas, das der Fluideinspritzvorrichtung (10) zugeführt werden soll,
wobei der Drucksteuerabschnitt (150) während der Flüssigkeitsabführsteuerung bestimmt, dass das Gas den außerhalb angeordneten Flüssigkeitstank erreicht hat, wenn die Auspumplast für das Gas, die durch den Auspumplast-Erfassungsabschnitt erfasst ist, erhöht ist, und
der Drucksteuerabschnitt (150) die Flüssigkeitsabführsteuerung beendet, wenn dieser bestimmt, dass das Gas den außerhalb angeordneten Flüssigkeitstank erreicht hat.
das Ventilelement zu der Ventilöffnungsposition bewegt ist, wenn der Druck des Gases in dem ringförmigen Fluiddurchlass höher wird als ein vorgegebener Wert, und
der Drucksteuerabschnitt (150) eine Flüssigkeitsansaugsteuerung derart ausführt, wenn ein Flüssigkeitseinspritzbetrieb der Fluideinspritzvorrichtung gestartet ist und wenn der innenseitige Durchlass (31) und der Kommunikationsanschluss (33) der Fluideinspritzvorrichtung nicht mit der Flüssigkeit gefüllt sind, dass;
- eine Gaszufuhreinheit (11, 16, 18) gesteuert ist, um der Fluideinspritzvorrichtung das Gas zuzuführen, das einen Druck aufweist, der höher ist als der vorgegebene Wert,
- in dem ringförmigen Fluiddurchlass an einem Öffnungsabschnitt, an welchem der Kommunikationsanschluss zu dem ringförmigen Fluiddurchlass geöffnet ist, ein Unterdruck erzeugt ist, und
- die Flüssigkeit ausgehend von einem außerhalb angeordneten Flüssigkeitstank (12, 17) zu dem ringförmigen Fluiddurchlass an dem Öffnungsabschnitt angesaugt ist, an welchem der Kommunikationsanschluss zu dem ringförmigen Fluiddurchlass geöffnet ist.
einen Strömungsraten-Erfassungsabschnitt (152) zum Erfassen einer Strömungsrate des Gases, das der Fluideinspritzvorrichtung (10) zugeführt ist,
wobei der Drucksteuerabschnitt (150) während der Flüssigkeitsansaugsteuerung bestimmt, dass die Flüssigkeit den Öffnungsabschnitt des Kommunikationsanschlusses erreicht hat, wenn der Drucksteuerabschnitt erfasst, dass die Strömungsrate des Gases, die durch den Strömungsraten-Erfassungsabschnitt erfasst ist, verringert ist,
der Drucksteuerabschnitt (150) die Flüssigkeitsansaugsteuerung beendet, wenn dieser bestimmt, dass die Flüssigkeit den Öffnungsabschnitt des Kommunikationsanschlusses erreicht hat, und
der Drucksteuerabschnitt (150) bestimmt, dass eine Vorbereitung zum Einspritzen des Gases und der Flüssigkeit abgeschlossen ist.
einen Auspumplast-Erfassungsabschnitt (153) zum Erfassen einer Auspumplast der Gaszufuhreinheit (11) für das Gas, das der Fluideinspritzvorrichtung (10) zugeführt werden soll,
wobei der Drucksteuerabschnitt (150) während der Flüssigkeitsansaugsteuerung bestimmt, dass die Flüssigkeit den Öffnungsabschnitt des Kommunikationsanschlusses erreicht hat, wenn die Auspumplast für das Gas, die durch den Auspumplast-Erfassungsabschnitt erfasst ist, verringert ist,
der Drucksteuerabschnitt (150) die Flüssigkeitsansaugsteuerung beendet, wenn dieser bestimmt, dass die Flüssigkeit den Öffnungsabschnitt des Kommunikationsanschlusses erreicht hat, und
der Drucksteuerabschnitt (150) bestimmt, dass eine Vorbereitung zum Einspritzen des Gases und der Flüssigkeit abgeschlossen ist.
eine wässrige Harnstofflösung als die Flüssigkeit verwendet wird, die ausgehend von der Fluideinspritzvorrichtung eingespritzt werden soll,
Luft als das Gas verwendet wird, das der Fluideinspritzvorrichtung zugeführt werden soll, und
die Fluideinspritzvorrichtung aus einem Zugabeventil zum Zugeben der wässrigen Harnstofflösung zu dem Abgas, das durch ein Abgasrohr eines Fahrzeugs durchtritt, zusammengesetzt ist.
einen Nebenkraftstofftank (17), der in einem Kraftstoffrohr vorgesehen ist, das eine Common-Rail mit einem Hauptkraftstofftank verbindet, wobei der Leckagekraftstoff ausgehend von der Common-Rail durch das Kraftstoffrohr zu dem Hauptkraftstofftank rückgeführt ist und der Leckagekraftstoff vorübergehend in dem Nebenkraftstofftank gespeichert ist,
der Kraftstoff, der in dem Nebenkraftstofftank gespeichert ist, als die Flüssigkeit verwendet wird, die ausgehend von der Fluideinspritzvorrichtung eingespritzt werden soll,
Luft als das Gas verwendet wird, das der Fluideinspritzvorrichtung zugeführt werden soll, und
die Fluideinspritzvorrichtung aus einem Zugabeventil zum Zugeben des Kraftstoffs zu dem Abgas, das durch ein Abgasrohr eines Fahrzeugs durchtritt, zusammengesetzt ist.
einen Ventilkörper (20) mit einer zylindrischen Form, welcher an dessen axialem vorderen Ende einen zylindrischen Unterbringungsraum (21, 22) und einen Einspritzanschluss (24) aufweist, wobei der Ventilkörper (20) um den Einspritzanschluss (24) einen Ventilsitzabschnitt (23a) aufweist;
ein Ventilelement (30), das beweglich in dem zylindrischen Unterbringungsraum (21, 22) untergebracht ist und an dessen vorderem Ende einen Ventiloberflächenabschnitt (35a) aufweist, wobei der Ventiloberflächenabschnitt (35a) betriebsmäßig an dem Ventilsitzabschnitt (23a) des Ventilkörpers (20) anliegt, wenn das Ventilelement (30) in einer Ventilschließposition vorliegt, während der Ventiloberflächenabschnitt (35a) betriebsmäßig von dem Ventilsitzabschnitt (23a) des Ventilkörpers (20) getrennt ist, wenn das Ventilelement (30) in einer Ventilöffnungsposition vorliegt, und wobei das Ventilelement (30) einen innenseitigen Durchlass (31), der sich in der axialen Richtung erstreckt, und einen Kommunikationsanschluss (33) aufweist, um den innenseitigen Durchlass (31) mit einer Außenseite des Ventilelements (30) in Verbindung zu setzen, sodass die Flüssigkeit durch den innenseitigen Durchlass (31) und den Kommunikationsanschluss (33) zu der Außenseite des Ventilelements (30) strömt, wenn das Ventilelement (30) in der Ventilöffnungsposition vorliegt;
einen ringförmigen Fluiddurchlass (W11, W21, W22), der zwischen einer inneren peripheren Oberfläche des Ventilkörpers (20) und einer äußeren peripheren Oberfläche des Ventilelements (30) ausgebildet ist, sodass der ringförmige Fluiddurchlass (W11, W21, W22) durch den Kommunikationsanschluss (33) mit dem innenseitigen Durchlass (31) des Ventilelements (30) in Verbindung steht, wobei Gas in der axialen Richtung durch den ringförmigen Fluiddurchlass zu dem Einspritzanschluss (24) strömt, wenn das Ventilelement (30) in der Ventilöffnungsposition vorliegt,
wobei ein Ende des Kommunikationsanschlusses (33) an einer Position, welche in einer Strömungsrichtung des Gases, das entlang der axialen Richtung des Ventilelements strömt, auf einer stromaufwärtigen Seite des Ventiloberflächenabschnitts (35a) angeordnet ist, zu dem ringförmigen Fluiddurchlass (W11, W22) geöffnet ist,
wobei die Flüssigkeit, die dem ringförmigen Fluiddurchlass (W11, W22) durch den Kommunikationsanschluss (33) zugeführt wird, zusammen mit dem Gas, das durch den ringförmigen Fluiddurchlass (W11, W22) strömt, ausgehend von dem Einspritzanschluss (24) eingespritzt wird, wenn das Ventilelement in der Ventilöffnungsposition vorliegt, und eine Einspritzung der Flüssigkeit und des Gases beendet ist, wenn das Ventilelement zu der Ventilschließposition bewegt ist,
wobei eine Querschnittsdurchlassfläche eines Verbindungsdurchlassabschnitts (C10) des ringförmigen Fluiddurchlasses (W11, W22) kleiner ist als eine Querschnittsdurchlassfläche eines Durchlassabschnitts (C20) auf der stromaufwärtigen Seite des ringförmigen Fluiddurchlasses (W11, W22),
wobei der Verbindungsdurchlassabschnitt (C10) ein Abschnitt des ringförmigen Fluiddurchlasses (W11, W22) ist, an welchem der Kommunikationsanschluss (33) mit dem ringförmigen Fluiddurchlass verbunden ist, und wobei der Durchlassabschnitt (C20) auf der stromaufwärtigen Seite ein anderer Abschnitt des ringförmigen Fluiddurchlasses (W11, W22) ist, welcher sich an einer stromaufwärtigen Seite des Verbindungsdurchlassabschnitts befindet.
- das Gas, das einen Druck mit einem ersten voreingestellten Wert aufweist, der Fluideinspritzvorrichtung (10) ausgehend von der Gaszufuhreinheit zugeführt ist, sodass das Gas durch den Einspritzanschluss (24) eingespritzt ist, und dadurch in dem Verbindungsdurchlassabschnitt (C10) ein Unterdruck erzeugt ist, und
- die Flüssigkeit durch den Unterdruck ausgehend von einem Flüssigkeitstank (12, 17), welcher sich an einer Außenseite der Fluideinspritzvorrichtung (10) befindet, zu dem Kommunikationsanschluss (33) angesaugt ist, sodass eine Einspritzung der Flüssigkeit vorbereitet ist; einen Schritt, um eine Flüssigkeitseinspritzsteuerung derart auszuführen, dass;
- das Gas, das den Druck mit dem ersten voreingestellten Wert aufweist, der Fluideinspritzvorrichtung (10) zugeführt ist,
- die Flüssigkeit durch das Gas, das den Druck mit dem ersten voreingestellten Wert aufweist, ausgehend von dem Kommunikationsanschluss (33) zu dem ringförmigen Fluiddurchlass (W11) angesaugt ist, und
- die Flüssigkeit zusammen mit dem Gas ausgehend von dem Einspritzanschluss (24) eingespritzt ist; einen Schritt, um eine Flüssigkeitsabführsteuerung derart auszuführen, wenn ein Einspritzbetrieb der Fluideinspritzvorrichtung (10) gestoppt ist, dass;
- das Gas, das einen Druck mit einem zweiten voreingestellten Wert aufweist, der Fluideinspritzvorrichtung (10) ausgehend von der Gaszufuhreinheit zugeführt ist, wobei der zweite voreingestellte Wert niedriger ist als der erste voreingestellte Wert, und wobei das Ventilelement nicht durch das Gas, das den Druck mit dem zweiten voreingestellten Wert aufweist, zu der Ventilöffnungsposition bewegt ist, und
- die Flüssigkeit, die in der Fluideinspritzvorrichtung verbleibt, durch das Gas, das den Druck mit dem zweiten voreingestellten Wert aufweist, zu dem Flüssigkeitstank rückgeführt ist; und einen Schritt, um eine Gaszufuhr-Beendigungssteuerung derart auszuführen, dass eine Gaszufuhr ausgehend von der Gaszufuhreinheit zu der Fluideinspritzvorrichtung nach der Flüssigkeitsabführsteuerung beendet ist.
