DE19939447A1 - Fuel injection arrangement for combustion engine, having blocking element which alternately controls two valve seats arranged between at least three pressure conductor channels - Google Patents
Fuel injection arrangement for combustion engine, having blocking element which alternately controls two valve seats arranged between at least three pressure conductor channelsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zur Einspritzung von Kraftstoff in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors entsprechend der Gattung des Anspruchs 1. Eine derartige Einrichtung ist beispielsweise aus der DE 38 44 134 C2 bereits bekannt. Zur Regelung des Druckniveaus am Injektor weist diese Einrichtung eine in einem Abzweig der Druckmittelverbindung zwischen dem Druckerzeuger und dem Injektor angeordnete Steuereinrichtung auf. Letztere hat ein in einer Steuerbohrung geführtes Ventilglied, das einen Ventilsitz freigibt bzw. verschließt. Im Bereich des Ventilsitzes treffen ein Druckmittel unter Niederdruck führender Versorgungskanal und ein zum Injektor führender Kanal zusammen.The invention relates to a device Injection of fuel into a combustion chamber Internal combustion engine according to the preamble of claim 1. Such a device is for example from the DE 38 44 134 C2 already known. To regulate the Pressure levels at the injector have an in a branch of the pressure medium connection between the Pressure generator and the injector arranged control device on. The latter has one in a control well Valve member that releases or closes a valve seat. In the area of the valve seat, a pressure medium is found Low pressure supply channel and one to the injector leading channel together.
Die Steuereinheit ist als sogenanntes I-Ventil ausgebildet. Bei I-Ventilen verläuft die Öffnungsbewegung des Ventilglieds in Strömungsrichtung des Druckmittels am Ventilsitz. Diese Öffnungsbewegung bewirkt eine Druckfeder, die beim Schließvorgang des Ventilglieds vom Aktor vorgespannt wird. Während des Schließvorgangs baut sich im Injektor der Hochdruck des Druckerzeugers auf. Der Aktor muß demzufolge zum Schließen des Ventilglieds gegen die Kraft der Druckfeder und gegen die Druckkraft des Druckmittels wirken. Aktoren mit einer derart hohen Betriebskraft bauen nachteiligerweise relativ groß und beanspruchen entsprechend viel Bauvolumen.The control unit is designed as a so-called I-valve. With I valves, the opening movement of the Valve member in the flow direction of the pressure medium on Valve seat. This opening movement causes a compression spring that when the valve member is closed by the actuator is biased. During the closing process, Injector the high pressure of the pressure generator on. The actuator must consequently for closing the valve member against the force the compression spring and against the pressure force of the pressure medium Act. Build actuators with such high operating power disadvantageously relatively large and claim accordingly a lot of construction volume.
Demgegenüber weist eine erfindungsgemäße Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 1 den Vorteil auf, daß das Ventilglied druckausgeglichen in der Steuerbohrung geführt ist. Für eine Schaltbewegungen muß ein Aktor somit lediglich die Gegenkraft einer Druckfeder überwinden. Der Aktor kann daher wesentlich kompakter ausgebildet sein. Die Steuereinrichtung ist darüber hinaus als Proportionalventil mit drei hydraulischen Anschlüssen und zwei getrennten Ventilsitzen ausgeführt. Ein derartiges Proportionalventil läßt sich hydraulisch in Reihe mit dem Druckerzeuger und dem Injektor schalten. Ein separater Abzweig zur Anordnung der Steuereinrichtung ist demnach nicht notwendig. Dies wirkt sich ebenfalls günstig auf das Bauvolumen der Einrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff aus und erleichtert die Anordnung der Druckmittel führenden Kanäle. Zudem verkleinert sich das Schadvolumen der Einrichtung und damit eine unerwünschte Elastizität in der Übertragung der Hubbewegung des Aktors auf das Ventilglied. Im übrigen ist die Erstbefüllung der Einrichtung mit Kraftstoff bzw. die Neubefüllung nach längerer Standzeit mit einem 3/2- Proportionalwegeventil technisch einfach zu lösen.In contrast, an inventive device for Inject fuel according to the characteristics of the Claim 1 the advantage that the valve member is balanced in the control bore. For one An actuator therefore only has to make switching movements Overcome the counterforce of a compression spring. The actuator can therefore be made much more compact. The control device is also a proportional valve with three hydraulic connections and two separate valve seats executed. Such a proportional valve can be hydraulically in line with the pressure generator and the injector switch. A separate branch for the arrangement of the Control device is therefore not necessary. This works also favorably on the construction volume of the facility to inject fuel and makes it easier Arrangement of the channels carrying pressure medium. In addition the damage volume of the facility decreases and thus an undesirable elasticity in the transmission of the Stroke movement of the actuator on the valve member. For the rest is the initial filling of the device with fuel or the Refill after a long standstill with a 3 / 2- Proportional directional valve is technically easy to solve.
Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Einspritzung von Kraftstoff bildet der erste Ventilsitz eine Drosselstelle für den Hochdruck führenden Kanal; der zweite Ventilsitz steuert die Druckmittelverbindung des Hochdruck führenden Kanals zum Niederdruck führenden Versorgungskanal. Zwei Ventilsitze erlauben eine besonders gute Dosierbarkeit und eine stabile Regelung des Druckniveaus am Injektor und damit eine sehr genaue Anpassung des Einspritzverlaufs an die Betriebsbedingungen eines Verbrennungsmotors.In the device according to the invention for the injection of Fuel forms the first valve seat a throttle point for the high pressure duct; the second valve seat controls the pressure medium connection of the high pressure leading Channel to the supply channel leading to low pressure. Two Valve seats allow particularly good metering and a stable control of the pressure level at the injector and thus a very precise adjustment of the injection process to the Operating conditions of an internal combustion engine.
Weitere Vorteile oder vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Diesbezüglich hervorzuheben ist, daß die erfindungsgemäße Einrichtung zur Einspritzung von Kraftstoff eine beliebige Winkellage zwischen den Längsachsen des Druckerzeugers, einer Steuereinheit und eines Aktors zuläßt, indem zwischen den Aktor und das Ventilglied der Steuereinheit ein hydraulischer Übersetzer geschaltet ist. Damit wird eine an die jeweiligen Bauraumverhältnisse leicht anpaßbare Einrichtung zur Einspritzung von Kraftstoff geschaffen. Der Übersetzer kann besonders einfach durch zwei unterschiedlich große Kolben gebildet werden, die zwischen sich eine Druckkammer einschließen. Einer der Kolben kann dabei einteilig mit dem Ventilglied ausgebildet sein, um die Anzahl der Einzelteile und damit die Montagekosten der Einrichtung zu verringern. Als Aktoren eignen sich insbesondere piezoelektrische Aktoren, die gegenüber konventionellen magnetischen Aktoren um ca. den Faktor 3 höhere Schaltgeschwindigkeiten haben. Erfindungsgemäße Einrichtungen zur Einspritzung von Kraftstoff sind nicht auf die nachfolgend beschriebenen Pumpe-Düse-Einrichtungen beschränkt, sondern lassen sich auch auf sogenannte Pumpe- Leitung-Düse-Einrichtungen übertragen.Further advantages or advantageous developments of Invention result from the dependent claims and the Description. In this regard, it should be emphasized that the Device for fuel injection according to the invention any angular position between the longitudinal axes of the Pressure generator, a control unit and an actuator, by between the actuator and the valve member Control unit is connected to a hydraulic translator. This makes it easy to adapt to the respective installation space customizable fuel injection device created. The translator can be done particularly easily by two pistons of different sizes are formed between enclose a pressure chamber. One of the pistons can be integrally formed with the valve member to the Number of individual parts and thus the assembly costs of the Decrease facility. Are suitable as actuators especially piezoelectric actuators that oppose conventional magnetic actuators by a factor of approx. 3 have higher switching speeds. According to the invention Fuel injection facilities are not on the unit injector described below limited, but can also be limited to so-called pump Transfer line-nozzle devices.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Embodiments of the invention are in the drawing shown and in the following description explained.
Die Fig. 1 zeigt in einer schematisch vereinfachten Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung, bei der die Längsachse der Steuereinheit parallel zu der des Druckerzeugers verläuft. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 verlaufen die Längsachsen der Steuereinheit und des Druckerzeugers im Unterschied dazu senkrecht zueinander. Fig. 1 shows a schematically simplified representation of a first embodiment of a device according to the invention, in which the longitudinal axis of the control unit is parallel to that of the pressure generator. In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the longitudinal axes of the control unit and the pressure generator, in contrast, run perpendicular to one another.
In den Fig. 1 und 2 sind zwei Ausführungsbeispiele von Einrichtungen zur Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum eines Verbrennungsmotors mit der Positionsnummer 10 bezeichnet. Diese Einrichtungen 10 umfassen jeweils einen hydraulischen Druckerzeuger 12, einen in einen nicht gezeichneten Brennraum einmündenden Injektor 14 und eine Steuereinheit 16 zur Bestimmung des am Injektor 14 anliegenden Drucks.In Figs. 1 and 2 two embodiments of means are designated for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine with the position of point 10. These devices 10 each include a hydraulic pressure generator 12 , an injector 14 opening into a combustion chamber (not shown) and a control unit 16 for determining the pressure applied to the injector 14 .
Der Druckerzeuger 12 besteht aus einem Kolben 18, der in einem Zylinder 20 eines Gehäuses 22 beweglich geführt ist. Der Kolben 18 ragt mit einem seiner Enden aus dem Zylinder 20 heraus und verfügt über eine dort festgelegte Stützhülse 23 mit einem horizontal umlaufenden Bund 24. Dieser Bund 24 dient einer Druckfeder 26, die zwischen die Stützhülse 23 und das Gehäuse 22 eingespannt ist, als Anlage. Auf dieses Ende des Kolbens 18 wirkt ein Stößel 28 ein, der von einer nicht dargestellten Einrichtung, beispielsweise einer Nockenwelle eines Verbrennungsmotors, betätigbar ist. Diese Einrichtung zwingt dem Kolben 18 entgegen der Rückstellkraft der Druckfeder 24 eine Hubbewegung auf. Der Zylinder 20 ist mit Kraftstoff gefüllt, der infolge der Hubbewegung des Kolbens 18 unter Hochdruck gelangt, vorausgesetzt, die Steuereinheit 16 befindet sich in ihrer dargestellten, nicht betätigten Ruhestellung. In dieser Ruhestellung ist eine Druckmittelverbindung zwischen dem Hochdruck und dem Niederdruck führenden Teil der Einrichtung 10 gesperrt.The pressure generator 12 consists of a piston 18 which is movably guided in a cylinder 20 of a housing 22 . The piston 18 protrudes from the cylinder 20 with one of its ends and has a support sleeve 23 fixed there with a horizontally circumferential collar 24 . This collar 24 serves as a system for a compression spring 26 which is clamped between the support sleeve 23 and the housing 22 . A plunger 28 acts on this end of the piston 18 and can be actuated by a device (not shown), for example a camshaft of an internal combustion engine. This device forces the piston 18 against the restoring force of the compression spring 24 a lifting movement. The cylinder 20 is filled with fuel, which comes under high pressure as a result of the stroke movement of the piston 18 , provided the control unit 16 is in its illustrated, non-actuated rest position. In this rest position, a pressure medium connection between the high pressure and the low pressure leading part of the device 10 is blocked.
Die Steuereinheit 16 ist ebenfalls im Gehäuse 22 angeordnet und umfaßt ein verschiebbar in einer Steuerbohrung 32 gelagertes Ventilglied 34, einen extern ansteuerbaren piezoelektrischen Aktor 36 und einen hydraulischen Übersetzer 38 zur Übertragung der Hubbewegung des Aktors 36 auf das Ventilglied 34. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist die mit 3 bezeichnete Längsachse der Steuerbohrung 32 parallel zur Längsachse 1 des Druckerzeugers 12 angeordnet, während im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 diese beiden Längsachsen 3 und 1 senkrecht zueinander verlaufen. Beide Ausführungsbeispiele sind abhängig von den vorhandenen Bauraumbedingungen am Verbrennungsmotor frei wählbar.The control unit 16 is also arranged in the housing 22 and comprises a valve member 34 slidably mounted in a control bore 32 , an externally controllable piezoelectric actuator 36 and a hydraulic translator 38 for transmitting the stroke movement of the actuator 36 to the valve member 34 . In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the longitudinal axis, designated 3 , of the control bore 32 is arranged parallel to the longitudinal axis 1 of the pressure generator 12 , while in the exemplary embodiment according to FIG. 2 these two longitudinal axes 3 and 1 are perpendicular to one another. Both exemplary embodiments can be freely selected depending on the available space conditions on the internal combustion engine.
Der Übersetzer 38 weist zwei Kolben 40 und 42 mit unterschiedlich großen Druckflächen auf, die zwischen sich eine mit Druckmittel gefüllte Druckkammer 44 einschließen. Der dem Aktor 36 zugewandte Kolben 40 weist die größere Druckfläche der beiden Kolben 40, 42 auf, um die relativ kleine Hubbewegung des Aktors 36 in eine größere Auslenkbewegung des Ventilglieds 34 zu übersetzen. Selbstverständlich können die Kolben 40 und 42 jeweils einteilig mit den ihnen zugeordneten Bauelementen ausgebildet sein. Obwohl in den beiden Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 und 2 nicht realisiert, erlaubt ein hydraulischer Übersetzer 38 auch eine Anordnung des Aktors 36 relativ zum Ventilglied 34, bei der sich die Längsachsen 2 und 3 beider Bauteile schneiden, d. h. einen Winkel α miteinander einschließen. Zur Verdeutlichung dieser geometrischen Verhältnisse ist der mögliche Verlauf der Längsachsen 1, 2 und 3 losgelöst von den Fig. 1 und 2 herausgezeichnet. Unter Umständen läßt sich dadurch die Einrichtung 10 zur Einspritzung von Kraftstoff noch kompakter gestalten.The translator 38 has two pistons 40 and 42 with differently sized pressure surfaces, which enclose between them a pressure chamber 44 filled with pressure medium. The piston 40 facing the actuator 36 has the larger pressure area of the two pistons 40 , 42 in order to translate the relatively small stroke movement of the actuator 36 into a larger deflection movement of the valve member 34 . Of course, the pistons 40 and 42 can each be formed in one piece with the components assigned to them. Although in the two embodiments according to FIGS. 1 and 2 is not realized, allows a hydraulic booster 38, an arrangement of the actuator 36 relative to the valve member 34, the longitudinal axes 2 and 3 intersect the two components in, that an angle α include with each other. To illustrate these geometrical relationships, the possible course of the longitudinal axes 1 , 2 and 3 is drawn out separately from FIGS. 1 and 2. Under certain circumstances, the device 10 for injecting fuel can be made even more compact.
Ein als Zulauf 46 wirkender erster Kanal verbindet den Zylinder 20 mit der Steuerbohrung 32 der Steuereinheit 16; ein als Ablauf 48 wirkender zweiter Kanal führt von der Steuerbohrung 32 zum Injektor 14. Die Steuereinheit 16 ist somit hydraulisch in Reihe mit dem Druckerzeuger 12 und dem Injektor 14 geschaltet. Zwischen dem Zulauf 46 und dem Ablauf 48 ist die Steuerbohrung 32 in ihrem Innendurchmesser erweitert, wobei der Durchmesserübergang als Fase ausgebildet ist. Diese Fase bildet den ersten Ventilsitz 50, der entsprechend den Darstellungen vom Ventilglied 34 verschlossen ist. Letzteres wird von einer Ventilfeder 54, die sich am verschlossenen Ende der Steuerbohrung 32 und an der Stirnseite des Ventilglieds 34 abstützt, gegen den Ventilsitz 50 gedrückt. Das Ventilglied 34 bildet demnach ein I-Ventil, weil dessen Öffnungsbewegung in Richtung der Druckmittelströmung am Ventilsitz 50 erfolgt.A first channel acting as an inlet 46 connects the cylinder 20 to the control bore 32 of the control unit 16 ; a second channel acting as an outlet 48 leads from the control bore 32 to the injector 14 . The control unit 16 is thus hydraulically connected in series with the pressure generator 12 and the injector 14 . Between the inlet 46 and the outlet 48 , the control bore 32 is enlarged in its inner diameter, the diameter transition being designed as a chamfer. This chamfer forms the first valve seat 50 , which is closed by the valve member 34 as shown . The latter is pressed against the valve seat 50 by a valve spring 54 , which is supported on the closed end of the control bore 32 and on the end face of the valve member 34 . The valve member 34 accordingly forms an I valve because its opening movement takes place in the direction of the pressure medium flow at the valve seat 50 .
Ein Kraftstoff unter Niederdruck führender Versorgungskanal 55 mündet im Bereich des Einbauraums der Ventilfeder 54 in die Steuerbohrung 32 ein. In diesem Bereich ist die Erweiterung der Steuerbohrung 32 zurückgenommen, wobei die entsprechende Durchmesseränderung ebenfalls als Fase ausgeführt ist. Diese Fase bildet einen zweiten, zwischen dem Ablauf 48 und dem Versorgungskanal 55 liegenden Ventilsitz 56. Beide Ventilsitze 50 und 56 liegen sich fluchtend gegenüber und werden von einem gemeinsamen Schließkörper 60 des Ventilglieds 34 gesteuert.A supply channel 55 carrying fuel under low pressure opens into the control bore 32 in the area of the installation space of the valve spring 54 . In this area, the expansion of the control bore 32 is withdrawn, the corresponding change in diameter also being designed as a chamfer. This chamfer forms a second valve seat 56 located between the outlet 48 and the supply channel 55 . Both valve seats 50 and 56 are aligned and are controlled by a common closing body 60 of the valve member 34 .
In der gezeichneten, nicht betätigten Stellung des Ventilglieds 34 ist dieser zweite Ventilsitz 56 geöffnet, so daß zwischen dem Versorgungskanal 55 und dem Ablauf 48 eine Druckmittelverbindung besteht. Diese dient zum Beispiel der Erstbefüllung der Einrichtung 10 mit Kraftstoff oder zum Ausgleich leckagebedingter Verluste, beispielsweise nach längerem Nichtbetrieb der Einrichtung 10.In the drawn, non-actuated position of the valve member 34 , this second valve seat 56 is opened, so that there is a pressure medium connection between the supply channel 55 and the outlet 48 . This serves, for example, to fill the device 10 with fuel for the first time or to compensate for leakage-related losses, for example after the device 10 has not been operated for a long time.
Der Versorgungskanal 55 verbindet mittels eines Abzweigs 58 die beiden Endbereiche der Steuerbohrung 32 miteinander. Im Falle der Bewegung des Ventilglieds 34 können sich dadurch keine diese Bewegung hemmenden Druckunterschiede ausbilden.The supply channel 55 connects the two end regions of the control bore 32 to one another by means of a branch 58 . In the event of the movement of the valve member 34 , no pressure differences that inhibit this movement can form.
Das Ventilglied 34 besteht aus dem im Außendurchmesser verdickten Schließkörper 60, dessen Enden entgegengesetzt zueinander geneigte Abschrägungen zur Steuerung der beiden Ventilsitze 50 und 56 bilden. Ferner hat das Ventilglied 34 einen dem Schließkörper 60 gegenüberliegenden und im Außendurchmesser kleineren Führungskolben 62, der eine verkantungsfreie Bewegung des Ventilglieds 34 in der Steuerbohrung 32 ermöglicht. Der Durchmesser des Führungskolbens 62 ist auf den Durchmesser der Steuerbohrung 32 abgestimmt. Zwischen dem Führungskolben 62 und dem Schließglied 60 weist das Ventilglied 34 eine im Außendurchmesser nochmals zurückgenommene Taille 64 auf. Diese bildet mit der Wandung der Steuerbohrung 32 einen vom Führungskolben 62 und vom Steuerglied 60 begrenzten Ringraum 66. In den Ringraum 66 mündet der Zulauf 46 ein. Der Durchmesser des Führungskolbens 62 entspricht dem des ersten Ventilsitzes 50, so daß die vom Druck im Ringraum 66 belasteten Flächen des Ventilglieds 34 gleich groß sind. Das Ventilglied 34 ist demnach druckausgeglichen in der Steuerbohrung 32 geführt. Der Aktor 36 muß demzufolge lediglich die Gegenkraft der Ventilfeder 54 überwinden, um das Ventilglied 34 zu betätigen. Da die Ventilfeder 54 dafür eine relativ geringe Federsteifigkeit aufweisen kann, ist ein Aktor 36 mit kleinen Betriebskräften verwendbar. Derartige Aktoren 36 zeichnen sich insbesondere durch ihre kompakten und bauraumsparenden Abmessungen aus. The valve member 34 consists of the closing body 60 thickened in the outer diameter, the ends of which form bevels which are inclined in opposite directions to one another for controlling the two valve seats 50 and 56 . Furthermore, the valve member 34 has a guide piston 62 opposite the closing body 60 and smaller in outside diameter, which enables the valve member 34 to move in the control bore 32 without tilting. The diameter of the guide piston 62 is matched to the diameter of the control bore 32 . Between the guide piston 62 and the closing member 60 , the valve member 34 has a waist 64 which is again reduced in outside diameter. With the wall of the control bore 32, this forms an annular space 66 delimited by the guide piston 62 and by the control member 60 . The inlet 46 opens into the annular space 66 . The diameter of the guide piston 62 corresponds to that of the first valve seat 50 , so that the surfaces of the valve member 34 loaded by the pressure in the annular space 66 are the same size. The valve member 34 is therefore pressure-balanced in the control bore 32 . The actuator 36 therefore only has to overcome the counterforce of the valve spring 54 in order to actuate the valve member 34 . Since the valve spring 54 can have a relatively low spring stiffness for this purpose, an actuator 36 with small operating forces can be used. Such actuators 36 are characterized in particular by their compact and space-saving dimensions.
Ein Druckaufbau im Injektor 14 erfolgt durch elektrische Ansteuerung des Aktors 36. Dieser erzeugt dadurch eine Hubbewegung, die er auf den Kolben 40 überträgt. Die vom Kolben 40 in der Druckkammer 44 verdrängte Flüssigkeit zwingt dem Kolben 42 ebenfalls eine Hubbewegung auf, wobei das Verhältnis beider Hubbewegungen umgekehrt proportional zum Verhältnis der Druckflächen beider Kolben 40, 42 ist. Im maximal ausgelenkten Zustand liegt das Ventilglied 34 mit seinem Schließglied 60 am zweiten Ventilsitz 56 an und dichtet diesen ab. Dadurch ist die Druckmittelverbindung zwischen dem Versorgungskanal 55 und dem Ablauf 48 unterbrochen, während der Zulauf 46 nunmehr mit dem Ablauf 48 Verbindung hat. Das Ventilglied 34 wirkt demnach als 3/2- Wegeventil.A pressure build-up in the injector 14 takes place by electrical actuation of the actuator 36 . As a result, this generates a stroke movement which it transmits to the piston 40 . The liquid displaced by the piston 40 in the pressure chamber 44 also forces the piston 42 to perform a stroke movement, the ratio of the two stroke movements being inversely proportional to the ratio of the pressure areas of the two pistons 40 , 42 . In the maximally deflected state, the valve member 34 rests with its closing member 60 on the second valve seat 56 and seals it. As a result, the pressure medium connection between the supply channel 55 and the outlet 48 is interrupted, while the inlet 46 is now connected to the outlet 48 . The valve member 34 thus acts as a 3/2-way valve.
Der im Zylinder 20 herrschende Druck liegt auch am Injektor 40 an. Sobald das Druckniveau einen von der Vorspannung einer Schließfeder 68 des Injektors 40 bestimmten Wert überschreitet, öffnet eine von dieser Schließfeder 68 beaufschlagte Nadel 70. Diese gibt nicht erkennbare Einspritzöffnungen des Injektors 14 frei, so daß der Einspritzvorgang in den Brennraum eines Verbrennungsmotors erfolgt.The pressure prevailing in the cylinder 20 is also present at the injector 40 . As soon as the pressure level exceeds a value determined by the pretensioning of a closing spring 68 of the injector 40 , a needle 70 acted upon by this closing spring 68 opens. This releases unidentifiable injection openings of the injector 14 , so that the injection process takes place in the combustion chamber of an internal combustion engine.
Eine Beendigung des Einspritzvorgangs wird durch einen Druckabbau im Injektor 14 erreicht. Dazu wird die Ansteuerung des Aktors 36 zurückgenommen, wodurch sich das Ventilglied 34 zurück in die dargestellte Ruhestellung bewegt. Dabei öffnet der zweite Ventilsitz 56, so daß über die Druckmittelverbindung zwischen dem Ablauf 48 und dem Versorgungskanal 55 eine Druckentlastung des Injektors 14 stattfindet. The injection process is ended by a pressure reduction in the injector 14 . For this purpose, the actuation of the actuator 36 is withdrawn, as a result of which the valve member 34 moves back into the rest position shown. In this case, the second valve seat 56 opens, so that a pressure relief of the injector 14 takes place via the pressure medium connection between the outlet 48 and the supply channel 55 .
Die Hubbewegung des Aktors 36 ist durch die Höhe des Ansteuersignals stufenlos zwischen Null und Maximum regulierbar. Das Ventilglied 34 bildet demnach in Verbindung mit dem stufenlos schaltenden Aktor 36 ein sogenanntes Proportionalventil. Dieses ist in beliebige Zwischenstellungen verbringbar, in denen beide Ventilsitze 50 und 56 gleichzeitig geöffnet sind. In diesen Fällen wirken die beiden Ventilsitze 50 und 56 als hydraulische Drosseln, die das Druckniveau im Injektor 14 bestimmen. Die Höhe des Ansteuersignals in Verbindung mit der Ansteuerfrequenz des Aktors 36 erlaubt demnach eine an die jeweiligen Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors individuell anpaßbare Druckverlaufssteuerung. Die beiden Ventilsitze 50 und 56 erlauben dabei in Wechselwirkung mit dem Schließkörper 60 des Ventilglieds 34 eine besonders feinfühlige und stabile Regelcharakteristik.The stroke movement of the actuator 36 can be regulated continuously between zero and maximum by the level of the control signal. The valve member 34 accordingly forms a so-called proportional valve in connection with the continuously switching actuator 36 . This can be moved into any intermediate positions in which both valve seats 50 and 56 are open at the same time. In these cases, the two valve seats 50 and 56 act as hydraulic throttles that determine the pressure level in the injector 14 . The level of the control signal in connection with the control frequency of the actuator 36 accordingly allows a pressure curve control that can be individually adapted to the respective operating conditions of the internal combustion engine. In interaction with the closing body 60 of the valve member 34, the two valve seats 50 and 56 allow a particularly sensitive and stable control characteristic.
Selbstverständlich sind Weiterbildungen oder Ergänzungen an den beschriebenen Ausführungsbeispielen möglich, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Dieser besteht im Einsatz eines 3/2-Proportionalventils mit zwei Ventilsitzen 50 und 56 zur Druckregelung im Injektor 14. Das Ventilglied 34 einer derartigen Steuereinheit 14 ist druckausgeglichen geführt, so daß zu dessen Betätigung nur relativ geringe Rückstellkräfte einer Ventilfeder 54 zu überwinden sind. Dafür genügt ein besonders kompakter piezoelektrischer Aktor 36.Further developments or additions to the described exemplary embodiments are of course possible without deviating from the basic idea of the invention. This consists in using a 3/2 proportional valve with two valve seats 50 and 56 for pressure control in the injector 14 . The valve member 34 of such a control unit 14 is pressure-balanced, so that only relatively low restoring forces of a valve spring 54 have to be overcome to actuate it. A particularly compact piezoelectric actuator 36 is sufficient for this.
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| DE1999139447 DE19939447A1 (en) | 1999-08-20 | 1999-08-20 | Fuel injection arrangement for combustion engine, having blocking element which alternately controls two valve seats arranged between at least three pressure conductor channels |
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