DE10017366C2

DE10017366C2 - Control unit for an injector of an injection system

Info

Publication number: DE10017366C2
Application number: DE10017366A
Authority: DE
Inventors: Willibald Schuerz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2000-04-07
Filing date: 2000-04-07
Publication date: 2002-10-31
Anticipated expiration: 2020-04-08
Also published as: EP1143137B1; DE10017366A1; EP1143137A2; EP1143137A3; DE50106567D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinheit gemäß dem Oberbeg riff des Anspruchs 1 zur Steuerung der Düsennadelbewegung in einem Injektor für eine Einspritzanlage einer Brennkraftma schine.The invention relates to a control unit according to the Oberbeg riff of claim 1 for controlling the nozzle needle movement in an injector for an injection system of an internal combustion engine machine.

Bei herkömmlichen Injektoren für Common-Rail-Einspritzanlagen wird die Einspritzdüse des Injektors durch eine verschiebbar gelagerte Düsennadel freigegeben bzw. verschlossen, wobei die Düsennadelbewegung durch eine in den Injektor integrierte Steuereinheit vorgegeben wird, um die gewünschten Einspritz zeiten zu erreichen. Hierzu weist die Steuereinheit einen an der Oberseite der Düsennadel angeordneten kraftstoffgefüllten Steuerraum mit einem Zulauf und einem Ablauf auf, wobei der in dem Steuerraum herrschende Kraftstoffdruck auf die obere Stirnseite der Düsennadel wirkt, so daß sich die Düsennadel bewegung durch den Kraftstoffdruck in dem Steuerraum steuern läßt.With conventional injectors for common rail injection systems the injector's injector is displaceable by a stored nozzle needle released or closed, the Nozzle needle movement through an integrated in the injector Control unit is specified to the desired injection to reach times. For this purpose, the control unit instructs one the top of the nozzle needle arranged fuel-filled Control room with an inlet and an outlet, the fuel pressure prevailing in the control room to the upper Face of the nozzle needle acts, so that the nozzle needle Control movement by the fuel pressure in the control room leaves.

Zum Schließen der Einspritzdüse wird ein in dem Ablauf des Steuerraums angeordnetes Steuerventil geschlossen, so daß der Kraftstoffdruck in dem Steuerraum mit dem am Zulauf des Steu erraums anliegenden Einspritzdruck übereinstimmt, wodurch die Düsennadel nach unten gedrückt wird und die Einspritzdüse so mit verschließt.To close the injector is in the sequence of Control room arranged control valve closed, so that the Fuel pressure in the control room with the one at the control inlet injection pressure coincides, whereby the Nozzle needle is pressed down and the injector so with closes.

Bei einem Injektorkonzept ohne Dauerleckage ist im Zustand, wenn die Düsennadel vom Sitz abgehoben ist, der druckbeauf schlagte Querschnitt, welcher eine hydraulische Kraft in Richtung öffnen erzeugt, gleich groß dem Querschnitt, welcher eine hydraulische Kraft in Richtung schließen erzeugt. Bei geöffneter Düse ist die Nadel quasi druckausgeglichen. Dyna misch stellt sich am Düsensitz ein etwas niedrigerer Druck ein. Eine zusätzliche Schließkraft zum Beschleunigen der Düsennadel muß in diesem Fall durch eine Feder aufgebracht wer den.In the case of an injector concept without permanent leakage, when the nozzle needle is lifted off the seat, press the struck cross section, which a hydraulic force in Open direction creates the same size as the cross section generates a hydraulic force towards closing. at When the nozzle is open, the needle is quasi pressure-balanced. Dyna The pressure at the nozzle seat is slightly lower on. An additional closing force to accelerate the nozzle needle in this case must be applied by a spring the.

Zum Öffnen der Einspritzdüse wird das in dem Ablauf des Steu erraums angeordnete Steuerventil dagegen geöffnet, so daß Kraftstoff aus dem Steuerraum abfließen kann, was zu einer Verringerung des Kraftstoffdrucks in dem Steuerraum führt. Dementsprechend bewegt sich die Düsennadel aufgrund des ver ringerten Gegendrucks in dem Steuerraum nach oben und öffnet die Einspritzdüse.To open the injector, this is in the course of the tax erraums arranged control valve open against it, so that Fuel can flow out of the control room, resulting in a Reduction of fuel pressure in the control room leads. Accordingly, the nozzle needle moves due to the ver increased counter pressure in the control room and opens the injector.

Nachteilig an diesen bekannten Injektoren ist ein konstrukti ver Zielkonflikt bei der Dimensionierung des Zulaufs zu dem Steuerraum. Einerseits ist nämlich ein möglichst schnelles Schließen der Düsennadel aus verbrennungstechnischer Sicht erforderlich, um die von der Motorsteuerung vorgegebenen Steuerzeiten einhalten zu können, was insbesondere für die Minimierung der Partikelemissionen wichtig ist. Hierzu muß die in dem Zulauf zu dem Steuerraum angeordnete Zulaufdrossel einen möglichst geringen Strömungswiderstand aufweisen, damit in dem Steuerraum möglichst schnell der zum Schließen der Einspritzdüse erforderliche Kraftstoffdruck aufgebaut werden kann. Andererseits führt ein geringer Strömungswiderstand der Zulaufdrossel während der Einspritzphase bei geöffnetem Steu erventil im Ablauf des Steuerraums zu einer unerwünschten Le ckage, da der über die Zulaufdrossel zugeführte Kraftstoff den Steuerraum über die Ablaufdrossel und das Steuerventil sofort wieder verläßt. Eine Verringerung des Strömungswider stands der Zulaufdrossel führt somit zwar vorteilhaft zu ei ner Verkürzung der Ansprechzeit des Injektors beim Schließen der Einspritzdüse, jedoch werden durch eine derartige Maßnah me gleichzeitig die Leckageverluste erhöht.A disadvantage of these known injectors is a construct Conflict of goals in the dimensioning of the inflow to the Control space. On the one hand, it is as fast as possible Closing the nozzle needle from a combustion perspective required to the specified by the engine control To be able to adhere to tax times, especially for the Minimizing particle emissions is important. To do this the inlet throttle arranged in the inlet to the control chamber have the lowest possible flow resistance, so in the control room as quickly as possible to close the Injector required fuel pressure can be built up can. On the other hand, a low flow resistance leads to Inlet throttle during the injection phase with the control open valve in the outlet of the control room to an undesired Le because the fuel supplied via the inlet throttle the control room via the outlet throttle and the control valve immediately leaves again. A reduction in flow resistance level of the inlet throttle thus advantageously leads to egg Reduction of the response time of the injector when closing the injector, however, by such a measure leakage losses increased at the same time.

Es ist zwar möglich, die Schließgeschwindigkeit durch eine auf die Düsennadel wirkende Düsenfeder zu erhöhen, jedoch führt dies zu einem unerwünschten Anstieg des minimalen Öff nungsdrucks des Injektors. Although it is possible to change the closing speed by a to increase nozzle spring acting on the nozzle needle, however this leads to an undesirable increase in the minimum opening pressure of the injector.

Aus JP 2000/054930 AA ist eine Steuereinheit für einen Injek tor einer Einspritzanlage bekannt, wobei in dem Zulauf zu dem Steuerraum eine Zulaufdrossel mit einem variablen Strömungs widerstand angeordnet ist, um einen schnellen Druckaufbau in dem Steuerraum zu ermöglichen.From JP 2000/054930 AA is a control unit for an injection gate of an injection system known, in the inlet to the Control room an inlet throttle with a variable flow resistance is arranged to build up pressure quickly to enable the control room.

Weiterhin ist aus EP 0 753 660 A1 eine Steuereinheit für ei nen Injektor einer Einspritzanlage bekannt, wobei in dem Zu lauf zu dem Steuerraum eine Zulaufdrossel mit einem variablen Strömungswiderstand angeordnet ist. Bei einem Öffnen des in dem Ablauf des Steuerraums angeordneten Steuerventils vergrö ßert die Zulaufdrossel selbständig ihren Strömungswiderstand, wodurch der Kraftstoffzufluß in den Steuerraum verringert und der Druckabbau beschleunigt wird.Furthermore, EP 0 753 660 A1 describes a control unit for egg NEN injector of an injection system known, in which to run to the control room an inlet throttle with a variable Flow resistance is arranged. When opening the in the control valve arranged to enlarge the control valve if the inlet throttle independently regulates its flow resistance, which reduces the fuel flow into the control room and the pressure reduction is accelerated.

Nachteilig daran ist jedoch das unbefriedigende Ansprechver halten der Zulaufdrossel, deren Strömungswiderstand beim Öff nen des Steuerventils erst zunimmt, wenn der Kraftstoffdruck in dem Steuerraum bereits abgefallen ist.The disadvantage of this, however, is the unsatisfactory response hold the inlet throttle, the flow resistance when opening NEN of the control valve only increases when the fuel pressure has already fallen off in the control room.

Schließlich ist aus JP 09317593 AA eine Steuereinheit für ei nen Injektor einer Einspritzanlage bekannt, wobei in dem Zu lauf und in dem Ablauf des Steuerraums jeweils eine Drossel angeordnet ist. Zur Beschleunigung des Druckaufbaus bzw. des Druckabbaus in dem Steuerraum können dieses Drosseln jedoch durch Bypassleitungen umgangen werden.Finally, JP 09317593 AA is a control unit for egg NEN injector of an injection system known, in which to run and a throttle in the outlet of the control room is arranged. To accelerate the pressure build-up or Pressure reduction in the control room can, however, throttling are bypassed by bypass lines.

Nachteilig an dieser Vorrichtung ist jedoch der durch die By passleitungen und deren Steuerung bedingte hohe konstruktive Aufwand.A disadvantage of this device is the by pass lines and their control required high design Expenditure.

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, einen Injektor der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der bei möglichst geringen Leckageverlusten während der Einspritzphase ein mög lichst schnelles Schließen der Einspritzdüse ermöglicht, ohne den minimalen Öffnungsdruck des Injektors zu erhöhen, wobei das Ansprechverhalten der Zulaufdrossel auch ohne eine kom plizierte Ansteuerung möglichst gut sein soll.The invention is therefore based on the object of an injector to create the type described above, which if possible low leakage losses during the injection phase allows the injector to be closed as quickly as possible without increase the minimum opening pressure of the injector, whereby the response behavior of the inlet throttle even without a com control should be as good as possible.

Die Aufgabe wird, ausgehend von der vorstehend beschriebenen bekannten Steuereinheit zur Steuerung der Düsennadelbewegung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, durch die kennzeich nenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The task is based on that described above known control unit for controlling the nozzle needle movement according to the preamble of claim 1, by the character nenden features of claim 1 solved.

Die Erfindung umfaßt die allgemeine technische Lehre, in dem Zulauf und/oder in dem Ablauf des Steuerraums der Steuerein heit Drosseln mit variablen Strömungswiderständen zu verwen den, um die Leckage bei geöffnetem Steuerventil zu verringern und trotzdem ein schnelles Schließen der Einspritzdüse zu er möglichen.The invention encompasses the general technical teaching in which Inlet and / or in the outlet of the control room of the Steuerein to use throttles with variable flow resistances to reduce leakage when the control valve is open and still a quick closing of the injector possible.

Der Strömungswiderstand der Zulaufdrossel ist während der Einspritzphase bei geöffnetem Steuerventil größer als während der Schließphase bei geschlossenem Steuerventil, damit wäh rend der Einspritzphase möglichst wenig Kraftstoff in den Steuerraum eintritt, was zu einer Verringerung der Leckage verluste während der Einspritzphase führt. Erfindungsgemäß ändert die Zulaufdrossel ihren Strömungswiderstand selbstän dig in Abhängigkeit von der Stellung des Steuerventils.The flow resistance of the inlet throttle is during the Injection phase with control valve open greater than during the closing phase with the control valve closed, so that During the injection phase, as little fuel as possible in the Control room enters, resulting in a reduction in leakage losses during the injection phase. According to the invention the inlet throttle changes its flow resistance automatically dig depending on the position of the control valve.

Darüber hinaus ist in dem Ablauf des Steuerraums vorzugsweise eine Ablaufdrossel mit einem variablen Strömungswiderstand angeordnet, um einerseits die Leckageverluste in der Ein spritzphase bei geöffnetem Steuerventil zu verringern und an dererseits einen schnellen Druckaufbau in dem Steuerraum beim Schließen der Einspritzdüse zu ermöglichen. Der Strömungswi derstand der Ablaufdrossel ist deshalb bei geöffnetem Steuer ventil vorzugsweise geringer als bei geschlossenem Steuerven til. Vorzugsweise ändert die Ablaufdrossel ihren Strömungswi derstand selbständig in Abhängigkeit von der Stellung des Steuerventils, jedoch ist auch eine externe Ansteuerung bei spielsweise durch die Motorsteuerung möglich. Darüber hinaus kann die Ablaufdrossel auch in das Steuerventil integriert werden, indem das Steuerventil beispielsweise als stufenloses Drosselventil ausgebildet ist.In addition, the control room drain is preferred a flow restrictor with a variable flow resistance arranged to the one hand the leakage losses in the one Injection phase with the control valve open and on on the other hand, a rapid build-up of pressure in the control room when Allow the injector to close. The flow wi the flow restrictor is therefore when the control is open valve preferably less than when the control valve is closed til. The discharge throttle preferably changes its flow wi the stand independently depending on the position of the Control valve, however, an external control is also included possible for example by the engine control. Furthermore the flow restrictor can also be integrated into the control valve be, for example, by using the control valve as a stepless Throttle valve is formed.

In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Ab laufdrossel jedoch zusammen mit der Zulaufdrossel in einem Drosselventil integriert, das zur Steuerung des jeweiligen Strömungswiderstands einen Drehkolben aufweist, der den Ab lauf bzw. den Zulauf des Steuerraums in Abhängigkeit von sei ner Drehstellung in unterschiedlichem Maß freigibt oder ver schließt.In the preferred embodiment of the invention, the Ab throttle, however, together with the inlet throttle in one Throttle valve integrated, which is used to control the respective Flow resistance has a rotary piston, the Ab run or the inflow of the control room depending on releases or ver closes.

Andere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusam men mit der Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zei gen:Other advantageous developments of the invention are in the Subclaims marked or are together below men with the description of the preferred embodiment the invention with reference to the figures. It shows gene:

Fig. 1 eine Steuereinheit eines Injektors für eine Einspritzanlage einer Brennkraftmaschine in schematischer Darstellung, Fig. 1 is a control unit of an injector for an injection system of an internal combustion engine in a schematic representation;

Fig. 2a eine Querschnittsdarstellung der erfindungsge mäßen Steuereinheit in der Schließphase, FIG. 2a is a cross sectional view of the erfindungsge MAESSEN control unit in the closing phase,

Fig. 2b eine Querschnittsdarstellung der erfindungsge mäßen Steuereinheit entlang der Linie B-B in Fig. 2a, Fig. 2b is a cross sectional view of the erfindungsge MAESSEN control unit taken along the line BB in Fig. 2a,

Fig. 2c eine Querschnittsdarstellung der erfindungsge mäßen Steuereinheit entlang der Linie A-A in Fig. 2a, Fig. 2c is a cross-sectional view of the erfindungsge MAESSEN control unit taken along the line AA in Fig. 2a,

Fig. 3a-3c die Darstellungen gemäß Fig. 2a bis 2c während der Einspritzphase, sowie FIGS. 3a-3c, the illustrations according to FIGS. 2a to 2c during the injection phase, and

Fig. 4 den Verlauf des Öffnungsradius der Drosseln in Abhängigkeit von dem Drehwinkel des Drehkol bens. Fig. 4 shows the course of the opening radius of the chokes depending on the angle of rotation of the rotary piston.

Die Darstellung gemäß Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Steuereinheit eines Injektors für eine Einspritzanlage einer Brennkraftmaschine, wobei der Injektor und die Einspritzanla ge ansonsten in herkömmlicher Weise aufgebaut sind, so daß auf eine Darstellung der Einzelheiten des Injektors und der Einspritzanlage verzichtet wird.The illustration in Fig. 1 shows a control unit according to the invention an injector for an injection system of an internal combustion engine, wherein the injector and the Einspritzanla ge are otherwise constructed in a conventional manner so as to dispense with an illustration of the details of the injector and the injection system.

Zur Steuerung der Einspritzung weist der Injektor eine Düsen nadel 1 auf, die in einer Düsennadelführung 2 axial ver schiebbar gelagert ist, so daß die Düsennadel 1 in der Düsen nadelführung 2 einen Kolben bildet, der im oberen Bereich der Düsennadelführung 2 ein als Steuerraum 3 bezeichnetes kraft stoffgefülltes Volumen einschließt, so daß der Kraftstoff druck in dem Steuerraum 3 auf die obere Stirnfläche der Dü sennadel 1 wirkt. Zur Steuerung des Kraftstoffdrucks in dem Steuerraum 3 ist dieser über einen Zulauf 4 mit der eigentli chen Einspritzleitung verbunden, wobei in dem Zulauf 4 eine Zulaufdrossel ZD angeordnet ist. Darüber hinaus ist der Steu erraum 3 über eine Ablaufdrossel AD und ein Steuerventil SV mit einer Rücklaufleitung 5 verbunden, wobei das Steuerventil SV von einem Piezoaktor 6 betätigt wird, der wiederum über eine Steuerleitung 7 mit der Motorsteuerung verbunden ist. Zur Einleitung der Einspritzphase wird das Steuerventil SV von dem Piezoaktor 6 geöffnet, so daß der Kraftstoff in dem Steuerraum 6 über die Rücklaufleitung 5 abfließen kann, was selbst bei einer weiteren Zufuhr von Kraftstoff über den Zu lauf 4 zu einem Abfall des Kraftstoffdrucks in dem Steuerraum 3 führt, wodurch sich der auf die obere Stirnfläche der Dü sennadel 1 wirkende Gegendruck verringert, so daß sich die Düsennadel 1 nach oben bewegt und damit die Einspritzdüse öffnet. Zum Beenden der Einspritzphase wird das Steuerventil SV dann von dem Piezoaktor 6 geschlossen, so daß kein Kraft stoff mehr aus dem Steuerraum 3 über die Rücklaufleitung 5 abfließen kann, so daß sich in dem Steuerraum 3 wieder der Raildruck einstellt, woraufhin sich die Düsennadel 1 aufgrund des höheren Drucks an ihrer Oberseite und der Federkraft nach unten in die Schließstellung bewegt.For controlling the injection, the injector, a nozzle needle 1 which is mounted in a nozzle needle guide 2 axially ver pushed, so that the nozzle needle 1 needle guide in the nozzle 2 forms a flask containing a designated in the upper region of the nozzle needle guide 2 as a control room 3 force-filled volume includes, so that the fuel pressure in the control chamber 3 on the upper end face of the nozzle needle 1 acts. To control the fuel pressure in the control chamber 3 , the latter is connected via an inlet 4 to the injection line, in which case an inlet throttle ZD is arranged in the inlet 4 . In addition, the control chamber 3 is connected via an outlet throttle AD and a control valve SV to a return line 5 , the control valve SV being actuated by a piezo actuator 6 , which in turn is connected to the engine control system via a control line 7 . To initiate the injection phase, the control valve SV is opened by the piezo actuator 6 , so that the fuel in the control chamber 6 can flow out via the return line 5 , which, even with a further supply of fuel via the run 4, leads to a drop in the fuel pressure in the control chamber 3, whereby the leads to the upper end face of the nozzle needle SI 1 backpressure acting reduced, so that the nozzle needle 1 moves upward and opens the injection nozzle. To end the injection phase, the control valve SV is then closed by the piezo actuator 6 , so that no more fuel can flow out of the control chamber 3 via the return line 5 , so that the rail pressure is restored in the control chamber 3 , whereupon the nozzle needle 1 is due the higher pressure on their top and the spring force moves down to the closed position.

Die Zulaufdrossel ZD weist hierbei einen variablen Strömungs widerstand auf, um bei möglichst geringen Leckageverlusten während der Einspritzphase ein möglichst schnelles Schließen der Einspritzdüse zu ermöglichen. So ist der Strömungswider stand der Zulaufdrossel ZD bei geöffnetem Steuerventil SV re lativ groß, um die Leckageverluste zu minimieren. Wenn das Steuerventil SV dagegen schließt, um die Einspritzphase zu beenden, nimmt der Strömungswiderstand der Zulaufdrossel ZD ab, damit sich in dem Steuerraum 3 möglichst schnell der zum Schließen der Einspritzdüse erforderliche Kraftstoffdruck aufbauen kann.The inlet throttle ZD has a variable flow resistance in order to enable the injector to close as quickly as possible with the least possible leakage losses during the injection phase. The flow resistance of the inlet throttle ZD is relatively large when the control valve SV is open in order to minimize the leakage losses. If, on the other hand, the control valve SV closes to end the injection phase, the flow resistance of the inlet throttle ZD decreases so that the fuel pressure required to close the injection nozzle can build up as quickly as possible in the control chamber 3 .

Darüber hinaus weist auch die Ablaufdrossel AD einen variab len Strömungswiderstand auf, um bei möglichst geringen Lecka geverlusten ein möglichst schnelles Schließen der Einspritz düse zu ermöglichen. So ist der Strömungswiderstand der Ab laufdrossel AD bei geöffnetem Steuerventil relativ gering, damit der Kraftstoff bei Beginn der Einspritzphase möglichst schnell aus dem Steuerraum 3 abfließen kann. Beim Schließen des Steuerventils SV gegen Ende der Einspritzphase nimmt da gegen auch der Strömungswiderstand der Ablaufdrossel AD zu, um einen möglichst raschen Aufbau des zum Schließen der Dü sennadel 1 erforderlichen Kraftstoffdrucks in dem Steuerraum 3 zu ermöglichen.In addition, the flow restrictor AD also has a variable flow resistance in order to enable the injector to close as quickly as possible with the least possible leakage. The flow resistance of the flow restrictor AD is relatively low when the control valve is open, so that the fuel can flow out of the control chamber 3 as quickly as possible at the start of the injection phase. When the control valve SV is closed towards the end of the injection phase, the flow resistance of the outlet throttle AD also increases in order to allow the fuel pressure in the control chamber 3 to build up as quickly as possible to close the nozzle needle 1 .

Im folgenden wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 2a bis 2c und 3a bis 3c der konstruktive Aufbau der Zulaufdrossel ZD und der Ablaufdrossel AD beschrieben. So sind die Zulaufdros sel ZD und die Ablaufdrossel AD in einer Drehdrossel integ riert, die im wesentlichen aus einer hohlzylindrischen Hülse 8 und einem in der Hülse 8 drehbar gelagerten Drehkolben 9 besteht. The construction of the inlet throttle ZD and the outlet throttle AD will now be described with reference to FIGS . 2a to 2c and 3a to 3c. Thus, the inlet throttle sel ZD and the outlet throttle AD are integrated in a rotary throttle which essentially consists of a hollow cylindrical sleeve 8 and a rotary piston 9 rotatably mounted in the sleeve 8 .

Die Zulaufdrossel ZD ist hierbei im unteren Bereich der Dreh drossel angeordnet und weist einen Ringkanal 10 auf, der die Hülse 8 umgibt und in den der Zulauf 4 mündet. Im Bereich des Ringkanals 10 sind in der Hülse 8 diametral radial durchge hende Bohrungen 11 angebracht. Weiterhin sind in dem Drehkol ben 9 radial verlaufende Stichbohrungen 12 angeordnet, die im Inneren des Drehkolbens 9 in axial verlaufende Zulaufdrossel bohrungen 13 münden, die an der unteren Stirnseite des Dreh kolbens 9 enden, so daß der Kraftstoff in der in Fig. 2a bis 2c dargestellten Einspritzstellung über den Zulauf 4, den Ringkanal 10, die Bohrungen 11 in der Hülse 8, die Bohrungen 12 in dem Drehkolben 9 und schließlich die Zulaufdrosselboh rungen 13 in den Steuerraum 3 eintreten kann. Bei der in den Fig. 3a bis 3c dargestellten Schließstellung ist der Drehkol ben 9 dagegen relativ zu der Hülse 8 verdreht, so daß die Bohrungen 12 in dem Drehkolben 9 nicht mehr oder nur noch teilweise in Deckung mit den entsprechenden Bohrungen 11 in der Hülse 8 liegen, wodurch der Strömungswiderstand der Zu laufdrossel erhöht wird. Der funktionale Zusammenhang zwi schen dem Drehwinkel des Drehkolbens 9 relativ zu der Hülse 8 und dem daraus resultierenden effektiven Drosselradius ist exemplarisch in Fig. 4 dargestellt.The inlet throttle ZD is arranged in the lower region of the rotary throttle and has an annular channel 10 which surrounds the sleeve 8 and into which the inlet 4 opens. In the area of the annular channel 10 diametrically radially through holes 11 are made in the sleeve 8 . Furthermore, in the rotary piston ben 9 radially extending tap holes 12 are arranged, the holes in the interior of the rotary piston 9 in axially extending inlet throttle 13 , which end at the lower end of the rotary piston 9 , so that the fuel in the in Fig. 2a to 2c Injection position shown via the inlet 4 , the annular channel 10 , the holes 11 in the sleeve 8 , the holes 12 in the rotary piston 9 and finally the inlet throttle bores 13 can enter the control chamber 3 . When in Figs. 3a to 3c illustrated closed position of the Drehkol is ben 9 against twisted relative to the sleeve 8, so that the bores 12 in the rotary piston 9 is no longer or only partially in register with the corresponding bores 11 in the sleeve 8 lie, whereby the flow resistance of the throttle is increased. The functional relationship between the angle of rotation of the rotary piston 9 relative to the sleeve 8 and the resulting effective throttle radius is shown by way of example in FIG. 4.

Darüber hinaus beinhaltet die dargestellte Drehdrossel jedoch auch Axialbohrungen 14 aufweist, wobei die Axialbohrungen 14 in der unteren Stirnfläche des Drehkolbens 9 münden, so daß Kraftstoff aus dem Steuerraum 3 ungehindert in die Axialboh rungen 14 eintreten kann. Die Axialbohrungen 14 gehen jedoch nicht über die gesamte Länge des Drehkolbens 9 durch, sondern münden im oberen Bereich des Drehkolbens 9 in zwei horizontal verlaufende Stichbohrungen 15.1, 15.2, die seitlich in der Mantelfläche des Drehkolbens 9 enden, wobei die Innenwandung der Hülse 8 in diesem Bereich als Plandichtfläche 16.1 bzw. 16.2 ausgebildet ist, so daß die Stichbohrungen 15.1, 15.2 in der in den Fig. 2a bis 2c dargestellten Schließstellung von den Plandichtflächen 16.1 bzw. 16.2 verschlossen werden. Die Drehdrossel schließt also in diesem Zustand vollständig oder weist zumindest einen sehr großen Strömungswiderstand auf. Bei einer Öffnung des Steuerventils SV nimmt jedoch der Kraftstoffdruck in einer oberhalb des Drehkolbens angeordne ten Ablaufbohrung 17, in dem oberhalb des Drehkolbens befind lichen Raum 18 sowie in den Zwischenräumen 19 zwischen dem Drehkolben 8 und den Plandichtflächen 16.1 und 16.2 jeweils auf der den Stichbohrungen 15.1, 15.2 gegenüberliegenden Sei ten ab, was zu einem Drehmoment auf den Drehkolben 9 in Fig. 2b entgegen dem Uhrzeigersinn führt. Dieses Drehmoment rührt daher, daß die beiden Stichbohrungen 15.1 und 15.2 in dem Drehkolben dezentral angeordnet und bezüglich der Drehachse des Drehkolbens 9 unterschiedlich ausgerichtet sind. Bei ei ner Öffnung des Steuerventils SV dreht sich der Drehkolben deshalb entgegen dem Uhrzeigersinn, bis der Drehkolben 9 wie der an den Plandichtflächen 16.1, 16.2 anschlägt.In addition, the rotary throttle shown also has axial bores 14 , the axial bores 14 opening into the lower end face of the rotary piston 9 , so that fuel from the control chamber 3 can enter the axial bores 14 freely. However, the axial bores 14 do not extend over the entire length of the rotary piston 9 , but instead open in the upper region of the rotary piston 9 into two horizontally running branch bores 15.1 , 15.2 , which end laterally in the lateral surface of the rotary piston 9 , the inner wall of the sleeve 8 in this Area is designed as a plan sealing surface 16.1 or 16.2 , so that the tap holes 15.1 , 15.2 are closed by the plan sealing surfaces 16.1 and 16.2 in the closed position shown in FIGS . 2a to 2c. In this state, the rotary throttle closes completely or at least has a very large flow resistance. When the control valve SV opens, however, the fuel pressure takes place in a drain hole 17 arranged above the rotary piston, in the space 18 above the rotary piston and in the spaces 19 between the rotary piston 8 and the plan sealing surfaces 16.1 and 16.2 in each case on the tap holes 15.1 , 15.2 opposite Be from, which leads to a torque on the rotary piston 9 in Fig. 2b counterclockwise. This torque stems from the fact that the two branch bores 15.1 and 15.2 are arranged decentrally in the rotary piston and are oriented differently with respect to the axis of rotation of the rotary piston 9 . When the control valve SV opens, the rotary piston therefore rotates counterclockwise until the rotary piston 9 strikes the plan sealing surfaces 16.1 , 16.2 .

Wenn das Steuerventil SV dann zur Beendigung der Einspritz phase geschlossen wird, fällt auch das Drehmoment an dem Drehkolben 9 wieder ab, so daß der Drehkolben 9 durch eine zur Vereinfachung nicht dargestellte Feder wieder im Uhrzei gersinn in seine Ausgangslage gedreht wird. Anstelle einer Feder zur Rückstellung des Drehkolbens 9 in seine Ausgangs stellung kann jedoch auch der Zulauf in Verbindung mit den Bohrungen 11, 12 so gestaltet sein, daß aus der Strömung in den Bohrungen eine hydraulische Kraft resultiert, welche den Drehkolben 9 in seine Ausgangslage zurückdreht. Dieses Zu rückdrehen des Drehkolbens 9 führt dazu, daß die Bohrungen 12 wieder in Deckung mit den Bohrungen 11 in der Hülse 8 liegen, so daß der maximale Drosselquerschnitt der Zulaufdrossel ZD freigegeben wird, was einen raschen Druckanstieg in dem Steu erraum 3 und ein entsprechend schnelles Schließen der Ein spritzdüse ermöglicht.If the control valve SV is then closed at the end of the injection phase, the torque on the rotary piston 9 also drops again, so that the rotary piston 9 is rotated clockwise again in its initial position by a spring (not shown for simplicity). Instead of a spring for resetting the rotary piston 9 in its initial position, however, the inlet in connection with the bores 11 , 12 can also be designed such that a hydraulic force results from the flow in the bores, which rotates the rotary piston 9 back into its initial position. To turn back the rotary piston 9 leads to the holes 12 being in register with the holes 11 in the sleeve 8 , so that the maximum throttle cross section of the inlet throttle ZD is released, which results in a rapid pressure increase in the control chamber 3 and a correspondingly rapid Allows closing the injection nozzle.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene be vorzugte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten und Abwandlungen denkbar, die von dem erfindungsgemäßen Gedanken Gebrauch machen und ebenfalls in den Schutzbereich fallen.The invention is not to be described above preferred embodiment limited. Rather is one Number of variants and modifications conceivable by the make use of the inventive ideas and also in fall within the protection zone.

Claims

1. Control unit for controlling the nozzle needle movement in an injector for an injection system of an internal combustion engine, with
a fuel-filled control chamber ( 3 ) which acts hydraulically on the nozzle needle ( 1 ) and has an inlet ( 4 ) and an outlet ( 5 ),
a control valve (SV) being arranged in the outlet ( 5 ) and an inlet throttle (ZD) in the inlet ( 4 ),
whose flow resistance when the control valve (SV) is open is greater than when the control valve (SV) is closed, and which is designed as a throttle valve with an adjustable valve body ( 9 ) for controlling the flow resistance, which is loaded by a spring which is released when the control valve ( SV) the throttle valve opens,
characterized by
that the valve body ( 9 ) of the throttle valve is designed as a rotary piston, in which a flow channel ( 14 ) is arranged, on the side facing the control chamber ( 3 ) in the end face of the rotary piston and on the side facing away from the control chamber ( 3 ) in the flattened lateral surface of the rotary piston ends, the outlet opening in the lateral surface of the rotary piston ( 9 ) being aligned decentrally in order to exert an actuating torque on the rotary piston ( 9 ) and thus the throttle valve closes when the control valve (SV) is opened.

2. Control unit according to claim 1, characterized in that the valve body of the inlet throttle (ZD) is a rotary piston ( 9 ) which releases or closes the inlet ( 4 ) depending on its rotational position to different degrees.

3. Control unit according to one of the preceding claims, characterized in that in the outlet ( 5 ) of the control chamber ( 3 ) an outlet throttle (AD) is arranged with a variable flow resistance.

4. Control unit according to claim 3, characterized, that the flow resistance of the outlet throttle (AD) is open netem control valve (SV) is smaller than when closed Control valve (SV).

5. Control unit according to claim 4, characterized, that the outlet throttle (AD) its flow resistance at ei ner opening of the control valve (SV) automatically reduced and / or their flow resistance when the Control valve (SV) enlarged independently.

6. Control unit according to one of claims 3 to 5, characterized in that the outlet throttle (AD) is designed as a throttle valve and has an adjustable valve body ( 9 ) for controlling the flow resistance.

7. Control unit according to claim 6, characterized in that the valve body of the outlet throttle (AD) is a rotary piston ( 9 ) which releases or closes the outlet ( 5 ) depending on its rotational position to different degrees.

8. Control unit according to one of claims 6 to 7, characterized in that the valve body ( 9 ) of the outlet throttle (AD) is loaded with a Fe, which closes the outlet throttle (AD) automatically when the control valve (SV) closes.

9. Control unit according to one of claims 6 to 8, characterized in that the inlet ( 4 , 11 , 12 ) is designed fluidically so that the valve body ( 9 ) of the outlet throttle (AD) when opening the control valve (SV) by a hydraulic Force is loaded, which opens the discharge throttle (AD) automatically when the control valve (SV) is opened.

10. Control unit according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet throttle (ZD) and the outlet throttle (AD) have a common valve body ( 9 ) for controlling the respective flow resistance.