DE10119984A1 - Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine BrennkraftmaschineInfo
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Abstract
Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist wenigstens ein Magnetventil (50) zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung auf. Das Magnetventil (50) wird durch eine elektrische Steuereinrichtung (52) angesteuert und weist eine Magnetspule (88) und einen beweglichen Magnetanker (88) auf. Durch den Magnetanker (80) ist ein Ventilglied (56) zwischen wenigstens zwei Stellungen bewegbar. Der Magnetanker (88) besteht zumindest im wesentlichen aus einer Legierung, die wenigstens Eisen und Cobalt enthält, wobei der Anteil an Cobalt zwischen 10% und 50% beträgt. Durch die Steuereinrichtung (52) wird der zeitliche Verlauf des Stromflusses durch die Magnetspule (88) ausgewertet und aus diesem der Zeitpunkt eines Schaltzustands des Magnetventils (50) ermittelt, zu dem eine Kraftstoffeinspritzung beginnt.
Description
Die Erfindung geht aus von einer
Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
nach der Gattung des Anspruchs 1.
Eine solche Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist durch die DE
196 53 055 C1 bekannt. Diese Kraftstoffeinspritzeinrichtung
weist ein Magnetventil zur Steuerung der
Kraftstoffeinspritzung auf. Durch das Magnetventil wird eine
Verbindung eines Arbeitsraums der
Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit einem Entlastungsraum
gesteuert, wobei das Magnetventil stromlos offen ist, so daß
der Arbeitsraum mit dem Entlastungsraum verbunden ist und
sich in diesem kein Hochdruck für eine
Kraftstoffeinspritzung aufbauen kann. Bei Bestromung
schließt das Magnetventil, so daß der Arbeitsraum vom
Entlastungsraum getrennt ist und sich in diesem Hochdruck
aufbaut und eine Kraftstoffeinspritzung erfolgt. Das
Magnetventil wird durch eine elektrische Steuereinrichtung
angesteuert und weist eine Magnetspule und einen beweglichen
Magnetanker auf. Der Magnetanker ist mit einem Ventilglied
verbunden, durch das die Verbindung mit dem Entlastungsraum
gesteuert wird. Wenn bei der Bestromung der Magnetspule das
Ventilglied seine Schließstellung erreicht hat und sich der
Magnetanker nicht mehr bewegt, so kann dies durch die
Steuereinrichtung aus einer charakteristischen Änderung des
Verlaufs des Stromflusses durch die Magnetspule erkannt
werden. Für die Ausprägung dieser charakteristischen
Änderung des Stromflusses und somit für die Erzeugung eines
eindeutigen Signals sind die magnetischen Eigenschaften des
Magnetankers und damit des Materials, aus dem dieser
besteht, von wesentlicher Bedeutung.
Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit den
Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat den Vorteil, daß der
Magnetanker aufgrund des Materials, aus dem dieser besteht,
die erforderliche charakteristische Änderung des
Stromflusses bewirkt, und somit mit hoher Genauigkeit der
Zeitpunkt des Schließens des Magentventils erfaßt werden
kann.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen
Kraftstoffeinspritzeinrichtung angegeben. Durch die
Weiterbildung gemäß den Ansprüchen 3 bis 9 wird ein
Verschleiß des Magnetankers vermieden.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der
Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine
Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
mit einem Magnetventil in vereinfachter Darstellung, Fig. 2
das Magnetventil in vergrößerter Darstellung, Fig. 3 einen
Magnetanker des Magnetventils in vergrößerter Darstellung
gemäß einer modifizierten Ausführung und Fig. 4 den
Magnetanker gemäß einer weiteren modifizierten Ausführung.
In Fig. 1 ist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine
Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs
dargestellt. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist eine
Kraftstoffpumpe 10 und ein Kraftstoffeinspritzventil 12 auf,
die zu einer gemeinsamen Baueinheit zusammengefaßt sind und
eine sogenannte Pumpe-Düse-Einheit bilden, die in eine
Bohrung im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine eingesetzt
ist, wobei das Kraftstoffeinspritzventil 12 in den Brennraum
eines Zylinders der Brennkraftmaschine ragt. Die
Kraftstoffpumpe 10 weist einen in einer Zylinderbohrung 14
eines Pumpenkörpers 16 axial verschiebbar geführten
Pumpenkolben 18 auf, der in der Zylinderbohrung 14 einen
Pumpenarbeitsraum 20 begrenzt, in dem beim Förderhub des
Pumpenkolbens 18 Kraftstoff unter Hochdruck verdichtet wird.
Dem Pumpenarbeitsraum 20 wird beim Saughub des Pumpenkolbens
18 Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter zugeführt.
Der Pumpenkolben 18 wird durch einen nicht näher
dargestellten Nockenantrieb der Brennkraftmaschine gegen die
Kraft einer Rückstellfeder 22 in einer Hubbewegung
angetrieben.
Das Kraftstoffeinspritzventil 12 weist einen Ventilkörper 26
auf, der mehrteilig ausgebildet sein kann, und der mit dem
Pumpenkörper 16 verbunden ist. Im Ventilkörper 26 ist in
einer Bohrung 30 ein Einspritzventilglied 28
längsverschiebbar geführt. Die Bohrung 30 verläuft zumindest
annähernd parallel zur Zylinderbohrung 14 des Pumpenkörpers
16, kann jedoch auch zu dieser geneigt verlaufen. Der
Ventilkörper 26 weist an seinem dem Brennraum des Zylinders
zugewandten Endbereich wenigstens eine, vorzugsweise mehrere
Einspritzöffnungen 32 auf. Das Einspritzventilglied 28 weist
an seinem dem Brennraum zugewandten Endbereich eine
beispielsweise etwa kegelförmige Dichtfläche 34 auf, die mit
einem im Ventilkörper 26 in dessen dem Brennraum zugewandtem
Endbereich ausgebildeten, beispielsweise ebenfalls etwa
kegelförmigen Ventilsitz 36 zusammenwirkt, von dem oder nach
dem die Einspritzöffnungen 32 abführen.
Im Ventilkörper 26 ist zwischen dem Einspritzventilglied 28
und der Bohrung 30 zum Ventilsitz 36 hin ein Ringraum 38
vorhanden, der in seinem dem Ventilsitz 36 abgewandten
Endbereich durch eine radiale Erweiterung der Bohrung 30 in
einen das Einspritzventilglied 28 umgebenden Druckraum 40
übergeht. Das Einspritzventilglied 28 weist auf Höhe des
Druckraums 40 durch eine Querschnittsverringerung eine zum
Ventilsitz 36 weisende Druckschulter 42 auf. Am dem
Brennraum abgewandten Ende des Einspritzventilglieds 28
greift eine vorgespannte Schließfeder 44 an, durch die das
Einspritzventilglied 28 mit seiner Dichtfläche 34 zum
Ventilsitz 36 hin gedrückt wird. Die Schließfeder 44 ist in
einem Federraum 46 angeordnet, der sich an die Bohrung 30
anschließt. Der Druckraum 40 ist über einen durch den
Ventilkörper 26 und den Pumpenkörper 16 verlaufenden Kanal
48 mit dem Pumpenarbeitsraum 20 verbunden.
Zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung durch die
Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist diese ein in Fig. 2
vergrößert dargestelltes Magnetventil 50 auf, das durch eine
elektronische Steuereinrichtung 52 angesteuert wird. Durch
das Magnetventil 50 wird eine Verbindung des
Pumpenarbeitsraums 20 mit einem Entlastungsraum gesteuert,
wobei bei geöffnetem Magnetventil 50 die Verbindung des
Pumpenarbeitsraums 20 mit dem Entlastungsraum geöffnet ist,
so daß sich im Pumpenarbeitsraum 20 kein Hochdruck aufbauen
kann und keine Kraftstoffeinspritzung erfolgt. Wenn das
Magnetventil 50 geschlossen ist, so wird durch dieses der
Pumpenarbeitsraum 20 vom Entlastungsraum getrennt, so daß
sich im Pumpenarbeitsraum 20 Hochdruck entsprechend dem Hub
des Pumpenkolbens 18 aufbauen und eine
Kraftstoffeinspritzung erfolgen kann. Das Magnetventil 50
ist beispielsweise am Pumpenkörper 16 seitlich angeordnet
und weist ein in einer Bohrung 54 des Pumpenkörpers 16
geführtes Ventilglied 56 auf. Die Bohrung 54 verläuft quer,
beispielsweise zumindest annähernd senkrecht zur
Zylinderbohrung 14. Die Bohrung 54 weist eine radiale
Erweiterung 55 auf, von der aus eine Verbindungsbohrung 58
in den Pumpenarbeitsraum 20 abführt.
Die Bohrung 54 mündet in einen im Querschnitt gegenüber
dieser vergrößerten Ringraum 59 im Pumpenkörper 16, wobei
die Mündung der Bohrung 54 sich beispielsweise etwa konisch
erweitert und einen Ventilsitz 60 bildet. Das Ventilglied 56
weist in seinem aus der Bohrung 54 in den Ringraum 59
ragenden Endbereich einen größeren Querschnitt auf als in
der Bohrung 54, wodurch am Ventilglied 56 eine zum
Ventilsitz 60 weisende beispielsweise etwa konische
Dichtfläche 61 gebildet ist, die mit dem Ventilsitz 60
zusammenwirkt. In den Ringraum 59 mündet eine
Verbindungsbohrung 62 zu einem Entlastungsraum, als der
beispielsweise zumindest mittelbar der
Kraftstoffvorratsbehälter dient. Wenn das Ventilglied 56 mit
seiner Dichtfläche 61 am Ventilsitz 60 anliegt, so ist der
Pumpenarbeitsraum 20 vom Entlastungsraum getrennt und wenn
das Ventilglied 56 mit seiner Dichtfläche 61 zum Ventilsitz
60 beabstandet ist, so ist der Pumpenarbeitsraum 20 mit dem
Entlastungsraum verbunden. In der geöffneten Stellung des
Ventilglieds 56 wird beim Saughub des Pumpenkolbens 18
Kraftstoff durch die Verbindungsbohrung 62 in den
Pumpenarbeitsraum 20 angesaugt. In der geöffneten Stellung
des Ventilglieds 56 kann sich im Pumpenarbeitsraum 20 und in
dem mit diesem über den Kanal 48 verbundenen Druckraum 40
des Kraftstoffeinspritzventils 12 kein Hochdruck aufbauen,
so daß das Kraftstoffeinspritzventil 12 bedingt durch die
Schließfeder 44, durch die das Einspritzventilglied 28 mit
seiner Dichtfläche 34 in Anlage am Ventilsitz 36 gehalten
wird, geschlossen ist und keine Kraftstoffeinspritzung
erfolgt. In der geschlossenen Stellung des Ventilglieds 56
baut sich im Pumpenarbeitsraum 20 und im Druckraum 40
Hochdruck entsprechend dem Hub des Pumpenkolbens 18 auf.
Wenn der Druck im Druckraum 40 so hoch ist, daß die durch
diesen über die Druckschulter 42 auf das
Einspritzventilglied 28 erzeugte Kraft in Öffnungsrichtung
29 größer ist als die durch die Schließfeder 44 auf das
Einspritzventilglied 28 ausgeübte Schließkraft, so hebt das
Einspritzventilglied 28 mit seiner Dichtfläche 34 vom
Ventilsitz 36 ab und gibt die Einspritzöffnungen 32 frei,
durch die Kraftstoff in den Brennraum eingespritzt wird.
Wenn der Druck im Druckraum 40 wieder so weit absinkt, daß
die durch diesen über die Druckschulter 42 erzeugte
Druckkraft geringer ist als die Kraft der Schließfeder 44,
so schließt das Kraftstoffeinspritzventil 12 wieder und die
Kraftstoffeinspritzung ist beendet.
Am dem Magnetventil 50 abgewandten Endbereich des
Ventilglieds 56 greift eine vorgespannte Druckfeder 64 an,
durch die das Ventilglied 56 in seiner Öffnungsrichtung
beaufschlagt wird, das ist in einer Richtung vom Ventilsitz
60 weg. Die Feder 64 stützt sich einerseits zumindest
mittelbar am Ventilglied 56 und andererseits an einem die
Bohrung 54 verschließenden Deckel 65 ab, der in den
Pumpenkörper 16 eingesetzt ist. In seinem in den Ringraum 59
ragenden Endbereich weist das Ventilglied 56 einen im
Querschnitt vergrößerten Flansch 66 und an diesen in axialer
Richtung von der Dichtfläche 61 weg anschließenden
zylindrischen Abschnitt 67, an dem mit Abstand zum Flansch
66 ein im Querschnitt vergrößerter Ringbund 68 ausgebildet
ist. Der Ringraum 59 ist in einer im Durchmesser mehrfach
gestuften Bohrung 69 des Pumpenkörpers 16 ausgebildet und in
axialer Richtung vom Pumpenkörper 16 weg durch eine in einen
gegenüber dem Ringraum 59 im Durchmesser etwas größeren
Abschnitt der Bohrung 69 eingesetzte Anschlagscheibe 70
begrenzt. Die Anschlagscheibe 70 weist eine Bohrung 71 auf,
durch die der zylindrische Abschnitt 67 des Ventilglieds 56
hindurchragt. Die Bohrung 71 in der Anschlagscheibe 70 ist
im Durchmesser nur wenig größer ausgebildet als der Ringbund
68 des Ventilglieds 56, der in der Bohrung 71 angeordnet
ist. Die Bohrung 71 in der Anschlagscheibe 70 ist im
Durchmesser kleiner ausgebildet als der Flansch 66 des
Ventilglieds 56, der somit nicht in die Bohrung 71
eintauchen kann. Die Anschlagscheibe 70 liegt in axialer
Richtung zum Pumpenkörper 16 hin an einer Anschlagschulter
72 in der Bohrung 69 am Pumpenkörper 16 an. Das Ventilglied
56 ist mit seinem Ringbund 68 in der Bohrung 71 der
Anschlagscheibe 70 mit geringem Spiel geführt.
An den die Anschlagscheibe 70 aufnehmenden Abschnitt der
Bohrung 69 schließt sich ein weiterer im Durchmesser
vergrößerter Abschnitt der Bohrung 69 an, in den als
Bestandteil des Magnetventils 50 eine Magnetscheibe 74
eingesetzt ist. Die Magnetscheibe 74 weist eine Bohrung 75
auf, in die der zylindrische Abschnitt 67 des Ventilglieds
56 hineinragt. Zwischen der Magnetscheibe 74 und einer am
Pumpenkörper 16 ausgebildeten, die Anschlagscheibe 70
umgebenden Ringschulter 76 ist ein elastischer Dichtring 77
eingespannt.
Das Magnetventil 50 weist einen beweglichen Magnetanker 80
auf, an dem das Ventilglied 56 mit der Stirnseite seines aus
der Bohrung 75 der Magnetscheibe 74 ragenden Endes anliegt.
Der Magnetanker 80 ist etwa zylinderförmig ausgebildet und
in einer topfförmigen Kapsel 81 etwa koaxial zum Ventilglied
56 verschiebbar angeordnet. Der Magnetanker 80 ist über
seinen Außenmantel in der Kapsel 81 verschiebbar geführt
Der Magnetanker 80 kann eine oder mehrere axiale
Durchgangsbohrungen 79 aufweisen. Die Stirnseite des
Ventilglieds 56 liegt an der der Magnetscheibe 74
zugewandten Stirnseite des Magnetankers 80 an. Zwischen dem
am der Magnetscheibe 74 abgewandten Ende der Kapsel 81
angeordneten Boden 82 der Kapsel 81 und der der
Magnetscheibe 74 abgewandten Stirnseite des Magnetankers 80
ist eine vorgespannte Druckfeder 83 angeordnet, durch die
der Magnetanker 80 zur Magnetscheibe 74 hin beaufschlagt
ist. Die durch die Druckfeder 83 auf den Magnetanker 80
ausgeübte Kraft ist geringer als die durch die Druckfeder 64
auf das Ventilglied 56 ausgeübte Kraft. Durch die auf das
Ventilglied 56 wirkende Druckfeder 64 und die auf den
Magnetanker 80 wirkende Druckfeder 83 wird eine Anlage des
Ventilglieds 56 am Magnetanker 80 sichergestellt, ohne daß
diese beiden Teile miteinander verbunden sind. Die Kapsel 81
kann beispielsweise aus Stahl bestehen und plasmanitriert
sein.
Zwischen der Kapsel 81 und der Magnetscheibe 74 ist ein Ring
85 angeordnet, der einerseits mit der Kapsel 81 und
andererseits mit der Magnetscheibe 74 verbunden,
insbesondere verschweißt ist. Der Ring 85 besteht aus nicht
magnetisierbarem Material. Die Magnetscheibe 74 bildet dabei
sozusagen einen die Kapsel 81 verschließenden Deckel und der
Magnetanker 80 ist im durch die Kapsel 81 und die
Magnetscheibe 74 begrenzten Innenraum angeordnet. Die Kapsel
81 ist in einen etwa hohlzylinderförmigen Träger 86
eingesetzt, der einen Außendurchmesser aufweist, der
zumindest annähernd gleich groß ist wie der Außendurchmesser
der Magnetscheibe 74. Der Träger 86 weist zur Magnetscheibe
74 hin in seinem Innenumfang eine radiale Ausnehmung 87 auf,
in die eine Magnetspule 88 eingesetzt ist. Die Magnetspule
88 ist in der Ausnehmung in axialer Richtung zwischen dem
Träger 86 und der Magnetscheibe 74 festgelegt. Mit dem
Träger 86 ist ein vorzugsweise aus Kunststoff bestehender
Anschlußkörper 89 verbunden, in dem elektrische
Leiterelemente angeordnet sind, die einerseits mit der
Magnetspule 88 und andererseits mit Steckkontakten 90
verbunden sind, mit denen ein nicht dargestelltes
Steckerteil von zur Steuereinrichtung 52 führenden
elektrischen Leitungen verbindbar ist.
Die Bohrung 69 ist in einem etwa hohlzylinderförmigen Ansatz
91 des Pumpenkörpers 16 ausgebildet, der an seinem
Außenumfang mit einem Außengewinde versehen ist. Über den
Träger 86 des Magnetventils 50 ist eine Überwurfmutter 92
aufgeschoben, die auf das Außengewinde des Ansatzes 91 des
Pumpenkörpers 16 aufgeschraubt ist und über die somit das
Magnetventil 50 am Pumpenkörper 16 befestigt ist. Die
Überwurfmutter 92 greift am Träger 86 an, der sich an der
Magnetscheibe 74 abstützt, die sich wiederum an der
Anschlagscheibe 70 abstützt, welche an der Anschlagschulter
72 des Pumpenkörpers 16 anliegt. Der Dichtring 77 wird durch
die Magnetscheibe 74 elastisch zusammengedrückt, wenn diese
an der Anschlagscheibe 70 zur Anlage kommt.
Nachfolgend wird die Funktion des Magnetventils 50
erläutert. Wenn die Magnetspule 88 stromlos ist, so wirkt
auf den Magnetanker 80 keine magnetische Kraft. Durch die
Kraft der Druckfeder 64 wird das Ventilglied 56 in seiner
offenen Stellung gehalten, da die Kraft der Druckfeder 64
größer ist als die Kraft der auf den Magnetanker 80
wirkenden Druckfeder 83. Der Magnetanker 80 ist somit mit
axialem Abstand von der Magnetscheibe 74 angeordnet. Die
Bewegung des Ventilglieds 56 und damit des Magnetankers 80
in Öffnungsrichtung ist dadurch begrenzt, daß das
Ventilglied 56 mit seinem Flansch 66 an der Anschlagscheibe
74 zur Anlage kommt. Wenn das Magnetventil 50 geschlossen
werden soll, so wird durch die Steuereinrichtung 52 die
Magnetspule 88 bestromt, so daß durch die Magnetspule 88,
die Magnetscheibe 74 und den Magnetanker 80 ein
geschlossener magnetischer Kreis entsteht und der
Magnetanker 80 von der Magnetscheibe 74 angezogen wird. Die
durch die Druckfeder 83 und die Magnetscheibe 74 auf den
Magnetanker 80 ausgeübte Kraft ist größer als die durch die
Druckfeder 64 auf das Ventilglied 56 ausgeübte Kraft, so daß
durch den Magnetanker 80 das Ventilglied 56 in seine
geschlossene Stellung bewegt wird, in der dieses mit seiner
Dichtfläche 61 am Ventilsitz 60 anliegt. Der Hub, den das
Ventilglied 56 zwischen seiner geöffneten Stellung und
seiner geschlossenen Stellung ausführt, ist derart bemessen,
daß der Magnetanker 80 auch in der geschlossenen Stellung
noch mit axialem Abstand zur Magnetscheibe 74 angeordnet
ist. Durch den hierbei vorhandenen Restluftspalt wird
verhindert, daß der Magnetanker 80 an der Magnetscheibe 74
haftet, nachdem die Magnetspule 88 wieder stromlos ist und
der Magnetanker 80 wieder von der Magnetscheibe 74 wegbewegt
werden muß. Der Hub h, den das Ventilglied 56 zwischen
seiner geöffneten Stellung und seiner geschlossenen Stellung
ausführt, ist durch den Abstand zwischen dem Ventilsitz 60,
an dem das Ventilglied 56 mit seiner Dichtfläche 61 zur
Anlage kommt, einerseits und der Anschlagscheibe 74, an dem
das Ventilglied 56 mit seinem Flansch 66 zur Anlage kommt,
andererseits bestimmt. Der Restluftspalt s zwischen dem
Magnetanker 80 und der Magnetscheibe 74 kann durch
Verwendung einer Anschlagscheibe 74 mit einer angepassten
Dicke auf das erforderliche Mass eingestellt werden. Die
Anschlagscheibe 74 kann beispielsweise durch Stanzprägen
hergestellt sein.
Der Magnetanker 80 besteht aus einer Legierung, die
wenigstens Eisen und Cobalt enthält, wobei der Anteil des
Cobalts zwischen 10 und 50% beträgt. Vorzugsweise beträgt
der Anteil an Cobalt zwischen 15 und 20%, besonders
vorteilhaft ist ein Anteil an Cobalt von etwa 17%. Die
Prozentangaben zum Cobaltanteil sind dabei auf das Gewicht
bezogen. Der Magnetanker 80 weist hierdurch besonders
vorteilhafte magnetische Eigenschaften auf. Durch die
Steuereinrichtung 52 wird der zeitliche Verlauf des
Stromflusses durch die Magnetspule 88 erfasst und
ausgewertet. Der Magnetanker 80 stellt einen beweglichen
Teil des Magnetkreises dar, durch den bei dessen Bewegung
die Induktivität des Magnetkreises verändert wird, was zu
einem bestimmten zeitlichen Verlauf des Stromflusses durch
die Magnetspule 88 führt. Wenn sich der Magnetanker 80 nicht
mehr bewegt, so ändert sich die Induktivität nicht mehr und
es ergibt sich eine charakteristische Änderung des
zeitlichen Verlaufs des Stromflusses durch die Magnetspule
88. Für die Steuerung der Kraftstoffeinspritzung ist
insbesondere der Zeitpunkt von Bedeutung, wenn das
Magnetventil 50 geschlossen ist, so daß sich im
Pumpenarbeitsraum 20 Hochdruck aufbaut und die
Kraftstoffeinspritzung beginnt. Aus der charakteristischen
Änderung des Stromflusses durch die Magnetspule 88 kann
ermittelt werden, wenn der Magnetanker 80 und somit das
Ventilglied 56 die geschlossene Stellung erreicht hat. Bei
der Herstellung des Magnetankers 80 aus dem vorstehend
angegebenen Material ergibt sich eine stark ausgeprägte
Änderung des Stromflusses durch die Magnetspule 88, wenn
sich der Magnetanker 80 nicht mehr bewegt, so daß der
Schließzeitpunkt des Magnetventils 50 und damit der
Zeitpunkt des Einspritzbeginns mit hoher Genauigkeit
bestimmen lässt.
Die Härte des Materials, aus dem der Magnetanker 80 zur
Erzielung der günstigen magnetischen Eigenschaften besteht,
ist gegenüber der Härte des Materials, aus dem das
Ventilglied 56 besteht, geringer. Um zu verhindern, daß
durch die Anlage des Ventilglieds 56 am Magnetanker 80 an
diesem ein unzulässig starker Verschleiß auftritt, ist
vorzugsweise vorgesehen, daß die Oberflächenhärte des
Magnetankers 80 zumindest im Bereich der Anlage des
Ventilglieds 56 erhöht ist. Es kann hierbei vorgesehen sein,
daß der Magnetanker 80 zumindest bereichsweise eine
Beschichtung 94 aus einem Material aufweist, das gegenüber
dem Material, das ist die Eisen-Cobalt-Legierung, aus dem
der Magnetanker 80 besteht, eine höhere Härte aufweist. Als
Material für die Beschichtung 94 kann ein Metall verwendet
werden, insbesondere Nickel oder Chrom. Es kann hierbei eine
Oberflächenhärte des Magnetankers 80 von beispielsweise etwa
700 HV erreicht werden. Die Beschichtung 94 kann nur an der
Stirnfläche des Magnetankers 80 aufgebracht sein, an der das
Ventilglied 56 anliegt, oder über einen größeren Bereich der
Oberfläche oder über die gesamte Oberfläche des Magnetankers
80. Die Beschichtung 94 kann insbesondere auch auf der
Mantelfläche des Magnetankers 80 aufgebracht sein, über die
der Magnetanker 80 in der Kapsel 81 geführt ist.
Anstelle der Beschichtung 94 kann der Magnetanker 80 auch
ganz oder bereichsweise mit einem Verfahren zur Erhöhung von
dessen Oberflächenhärte behandelt sein. Der Magnetanker 80
kann einem Wärmebehandlungsverfahren unterzogen werden und
beispielsweise einsatzgehärtet sein, durch
gasnitrocarburieren oder durch carbonitrieren behandelt
sein. Die Oberflächenhärte des Magnetankers 80 kann nur an
der an der Stirnfläche des Magnetankers 80 erhöht sein, an
der das Ventilglied 56 anliegt, oder über einen größeren
Bereich der Oberfläche oder über die gesamte Oberfläche des
Magnetankers 80, insbesondere auch an der Mantelfläche des
Magnetankers 80, über die dieser in der Kapsel 81 geführt
ist.
Weiterhin kann der Magnetanker 80 ganz oder bereichsweise
einem Kaltverfestigungsverfahren unterzogen werden und
beispielsweise durch Kugelbestrahlung oder eine
Schlagverfestigung behandelt werden. Auch diese Behandlung
des Magnetankers 80 kann nur an der an der Stirnfläche des
Magnetankers 80 erfolgen, an der das Ventilglied 56 anliegt,
oder über einen größeren Bereich der Oberfläche oder über
die gesamte Oberfläche des Magnetankers 80.
Weiterhin alternativ kann bei einer in Fig. 4 dargestellten
Ausführung des Magnetankers 80 vorgesehen sein, daß mit
diesem ein Bauteil 96 mit erhöhter Härte verbunden ist, an
dem das Ventilglied 56 zur Anlage kommt. Das Bauteil 96 kann
beispielsweise in Form eines Zylinders ausgebildet sein, das
in eine Bohrung 97 im Magnetanker 80 eingesetzt,
insbesondere eingepresst ist. Das Bauteil 96 ist im
Querschnitt etwa gleich groß wie oder nur wenig größer
ausgebildet als das Ventilglied 56. Das Bauteil 96 kann
beispielsweise aus demselben Material bestehen wie das
Ventilglied 56.
Die Verwendung des vorstehend beschriebenen Magnetventils 50
mit dem aus der Eisen-Cobalt-Legierung bestehenden
Magnetanker 80 ist nicht auf die beschriebene Ausführung der
Kraftstoffeinspritzeinrichtung in Form der Pumpe-Düse-
Einheit beschränkt sondern kann auch bei beliebigen anderen
Ausführungen von Kraftstoffeinspritzeinrichtungen vorgesehen
werden.
Claims (10)
1. Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine
Brennkraftmaschine mit wenigstens einem Magnetventil (50)
zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung, wobei das
Magnetventil (50) durch eine elektrische Steuereinrichtung
(52) angesteuert wird und eine Magnetspule (88) und einen
beweglichen Magnetanker (88) aufweist, durch den ein
Ventilglied (56) zwischen wenigstens zwei Stellungen
bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetanker
(88) zumindest im wesentlichen aus einer Legierung besteht,
die wenigstens Eisen und Cobalt enthält, wobei der Anteil an
Cobalt zwischen 10% und 50% beträgt.
2. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Anteil an Cobalt in der Legierung
zwischen 15% und 20%, vorzugsweise zumindest annähernd 17%
beträgt.
3. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetanker (80) zumindest
in einem Bereich, in dem dieser am Ventilglied (56) anliegt,
mit einer Beschichtung (94) aus einem Metall, mit einer
gegenüber der Legierung, aus der der Magnetanker (80)
besteht, höheren Härte versehen ist.
4. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 3, daß die
Beschichtung (94) aus Chrom oder Nickel besteht.
5. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetanker (80) zumindest
in einem Bereich, in dem dieser am Ventilglied (56) anliegt,
mit einem Verfahren zur Erhöhung von dessen Oberflächenhärte
behandelt ist.
6. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Magnetanker (80) einsatzgehärtet
ist.
7. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Magnetanker (80) mit einem
Nitrierverfahren behandelt ist, insbesondere mit einem
Gasnitrocarburierverfahren oder einem Carbonitrierverfahren.
8. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Magnetanker (80) mit einem
Kaltverformungsverfahren behandelt ist, insbesondere einem
Kugelbestrahlungsverfahren oder einem
Schlagverfestigungsverfahren.
9. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Magnetanker (80) ein
Bauteil (96) aus einem Material mit gegenüber der Legierung,
aus der der Magnetanker (80) besteht, höherer Härte
verbunden, insbesondere in den Magnetanker (80) eingepresst
ist, über das der Magnetanker (80) am Ventilglied (56)
anliegt.
10. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der
vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch
die Steuereinrichtung (52) der zeitliche Verlauf des
Stromflusses durch die Magnetspule (88) ausgewertet wird und
aus diesem der Zeitpunkt eines Schaltzustands des
Magnetventils (50) ermittelt wird, zu dem eine
Kraftstoffeinspritzung beginnt.
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