DE10162384A1 - Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine

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DE10162384A1
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fuel
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Detlev Potz
Matthias Schnell
Thomas Kuegler
Predrag Nunic
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine eine Kraftstoffhochdruckpumpe (10) mit einem Pumpenarbeitsraum (22) und ein mit diesem verbundenes Kraftstoffeinspritzventil (12) auf. Durch ein erstes Steuerventil (23) wird eine Verbindung des Pumpenarbeitsraums (22) mit einem Entlastungsraum (24) gesteuert. Das Kraftstoffeinspritzventil (12) weist ein erstes Einspritzventilglied (28) auf, durch das wenigstens eine erste Einspritzöffnung (32) gesteuert wird und das durch den im Pumpenarbeitsraum (22) erzeugten Druck gegen eine Schließkraft in einer Öffnungsrichtung (29) bewegbar ist. Innerhalb des hohl ausgebildeten ersten Einspritzventilglieds (28) ist ein zweites Einspritzventilglied (128) verschiebbar geführt, durch das wenigstens eine zweite Einspritzöffnung (132) gesteuert wird und das durch den im Druckraum (40) herrschenden Druck gegen eine Schließkraft in einer Öffnungsrichtung (29) bewegbar ist, wobei das zweite Einspritzventilglied (128) zumindest mittelbar von dem in einem kraftstoffgefüllten Steuerdruckraum (52) herrschenden Druck in Schließrichtung beaufschlagt ist. Der Steuerdruckraum (52) weist eine durch ein zweites Steuerventil (58) gesteuerte Verbindung (54) mit dem Pumpenarbeitsraum (22) auf.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1.
  • Eine solche Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist durch die EP 0 957 261 A1 bekannt. Diese Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine eine Kraftstoffhochdruckpumpe und ein mit dieser verbundenes Kraftstoffeinspritzventil auf. Die Kraftstoffhochdruckpumpe weist einen durch die Brennkraftmaschine in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben auf, der einen Pumpenarbeitsraum begrenzt, der mit einem Druckraum des Kraftstoffeinspritzventils verbunden ist. Das Kraftstoffeinspritzventil weist ein Einspritzventilglied auf, durch das wenigstens eine Einspritzöffnung gesteuert wird und das von dem im Druckraum herrschenden Druck beaufschlagt gegen eine Schließkraft in einer Öffnungsrichtung bewegbar ist. Durch ein elektrisch gesteuertes Steuerventil wird zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung eine Verbindung des Pumpenarbeitsraums mit einem Entlastungsraum gesteuert. Wenn der Druck im Pumpenarbeitsraum und damit im Druckraum des Kraftstoffeinspritzventils den Öffnungsdruck erreicht, so bewegt sich das Einspritzventilglied in Öffnungsrichtung und gibt die wenigstens eine Einspritzöffnung frei. Der Einspritzquerschnitt, der durch das Einspritzventilglied dabei gesteuert wird ist immer gleich groß. Dies ermöglicht nicht unter allen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine eine optimale Kraftstoffeinspritzung.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß durch das zweite Einspritzventilglied mit der wenigstens einen zweiten Einspritzöffnung zusätzlicher Einspritzquerschnitt freigegeben oder verschlossen werden kann, so daß der Einspritzquerschnitt an die Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine optimal angepasst werden kann. Die Steuerung des Einspritzquerschnitts erfolgt dabei in einfacher Weise durch den mittels des zweiten elektrisch betätigten Steuerventils gesteuerten Druck im Steuerdruckraum.
  • In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung angegeben. Mittels der Ausbildung gemäß Anspruch 4 kann der Zulauf von Kraftstoff in bzw. der Ablauf von Kraftstoff aus dem Steuerdruckraum in einem erforderlichen Maße eingestellt werden. Die Ausbildung gemäß Anspruch 5 ermöglicht eine optimale Anpassung des Einspritzquerschnitts an die Last und/oder Drehzahl der Brennkraftmaschine. Die Ausbildung gemäß Anspruch 6 ermöglicht eine Verbrennung mit geringer Geräusch- und Schadstoffemission der Brennkraftmaschine.
  • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine in schematischer Darstellung in einem Längsschnitt, Fig. 2 in vergrößerter Darstellung einen in Fig. 1 mit II bezeichneten Ausschnitt der Kraftstoffeinspritzeinrichtung und Fig. 3 Hubverläufe von Einspritzventilgliedern der Kraftstoffeinspritzeinrichtung über der Zeit während einem Einspritzzyklus.
  • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • In den Fig. 1 und 2 ist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise eine selbstzündende Brennkraftmaschine. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist als sogenanntes Pumpe- Düse-System oder als Pumpe-Leitung-Düse-System ausgebildet und weist für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine jeweils eine Kraftstoffhochdruckpumpe 10 und ein mit dieser verbundenes Kraftstoffeinspritzventil 12 auf. Bei einer Ausbildung als Pumpe-Leitung-Düse-System ist die Kraftstoffhochdruckpumpe 10 entfernt vom Kraftstoffeinspritzventil 12 angeordnet und mit diesem über eine Leitung verbunden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Kraftstoffeinspritzeinrichtung als Pumpe-Düse-System ausgebildet, wobei die Kraftstoffhochdruckpumpe 10 und das Kraftstoffeinspritzventil 12 direkt miteinander verbunden sind und eine Baueinheit bilden. Die Kraftstoffhochdruckpumpe 10 weist einen in einer Zylinderbohrung 16 in einem Pumpenkörper 14 dicht geführten Pumpenkolben 18 auf, der durch einen Nocken 20 einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 19 in einer Hubbewegung angetrieben wird. Der Pumpenkolben 18 begrenzt im Zylinder 16 einen Pumpenarbeitsraum 22, in dem beim Förderhub des Pumpenkolbens 18 Kraftstoff unter Hochdruck verdichtet wird. Dem Pumpenarbeitsraum 22 wird beim Saughub des Pumpenkolbens 18 in nicht näher dargestellter Weise Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter 24 des Kraftfahrzeugs zugeführt.
  • Das Kraftstoffeinspritzventil 12 weist einen Ventilkörper 26 auf, der mehrteilig ausgebildet sein kann, in dem ein erstes Einspritzventilglied 28 in einer Bohrung 30 längsverschiebbar geführt ist. Wie in Fig. 2 dargestellt weist der Ventilkörper 26 an seinem dem Brennraum des Zylinders der Brennkraftmaschine zugewandten Endbereich wenigstens eine erste, vorzugsweise mehrere erste Einspritzöffnungen 32 auf, die über den Umfang des Ventilkörpers 26 verteilt angeordnet sind. Das erste 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 Ventilsitz 36 zusammenwirkt, von dem oder nach dem die ersten 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 erste Einspritzventilglied 28 umgebenden Druckraum 40 übergeht. Das erste Einspritzventilglied 28 weist auf Höhe des Druckraums 40 durch eine Querschnittsverringerung eine Druckschulter 42 auf. Am dem Brennraum abgewandten Ende des ersten Einspritzventilglieds 28 greift eine erste vorgespannte Schließfeder 44 an, durch die das erste Einspritzventilglied 28 zum Ventilsitz 36 hin gedrückt wird. Die erste Schließfeder 44 ist in einem ersten Federraum 46 des Ventilkörpers 26 angeordnet, der sich an die Bohrung 30 anschließt.
  • Das erste Einspritzventilglied 28 des Kraftstoffeinspritzventils 12 ist hohl ausgebildet und in diesem ist in einer koaxial im Einspritzventilglied 28 ausgebildeten Bohrung ein zweites Einspritzventilglied 128 verschiebbar geführt. Durch das zweite Einspritzventilglied 128 wird wenigstens eine zweite Einspritzöffnung 132 im Ventilkörper 26 gesteuert. Die wenigstens eine zweite Einspritzöffnung 132 ist in Richtung der Längsachse der Einspritzventilglieder 28,128 zu der wenigstens einen ersten Einspritzöffnung 32 zum Brennraum hin versetzt angeordnet. Das zweite Einspritzventilglied 128 weist an seinem dem Brennraum zugewandten Endbereich eine beispielsweise etwa kegelförmige Dichtfläche 134 auf, die mit einem im Ventilkörper 26 in dessen dem Brennraum zugewandtem Endbereich ausgebildeten Ventilsitz 136 zusammenwirkt, von dem oder nach dem die zweiten Einspritzöffnungen 132 abführen. Das zweite Einspritzventilglied 128 kann zweiteilig ausgebildet sein und einen die Dichtfläche 134 aufweisenden, dem Brennraum zugewandten Teil und einen vom Brennraum weg an den ersten Teil anschließenden zweiten Teil aufweisen. Nahe dem brennraumseitigen Ende des zweiten Einspritzventilglieds 128 ist an diesem eine Druckfläche 142 gebildet, auf die bei geöffnetem erstem Einspritzventilglied 28 der im Druckraum 40 herrschende Druck wirkt.
  • An den ersten Federraum 46 vom Brennraum weg anschließend ist wie Fig. 1 dargestellt im Ventilkörper 26 ein zweiter Federraum 146 ausgebildet, in dem eine zweite, auf das zweite Einspritzventilglied 128 wirkende Schließfeder 144 angeordnet ist. Der zweite Federraum 146 ist im Durchmesser etwas kleiner ausgebildet als der erste Federraum 46. Das erste Einspritzventilglied 28 ragt mit seinem Ende in den ersten Federraum 46 hinein und stützt sich an der ersten Schließfeder 44 ab. Die erste Schließfeder 44 stützt sich mit ihrem dem ersten Einspritzventilglied 28 abgewandten Ende an einer zwischen dem ersten Federraum 46 und dem zweiten Federraum 146 angeordneten Hülse 47 ab. Die Hülse 47 stützt sich wiederum an einer am Übergang vom ersten Federraum 46 zum zweiten Federraum 146 durch die Durchmesserverringerung gebildeten Ringschulter ab. Die Hülse 47 kann in den ersten Federraum 46 eingepresst und somit fixiert sein oder kann alternativ im ersten Federraum 46 in Richtung der Längsachse des ersten Einspritzventilglieds 28 verschiebbar sein. Das zweite Einspritzventilglied 128 ragt durch die Hülse 47 hindurch in den zweiten Federraum 146 und stützt sich über einen Federteller 147 an der zweiten Schließfeder 144 ab. Die zweite Schließfeder 144 stützt sich mit ihrem dem zweiten Ventilglied 128 abgewandten Ende am Boden des zweiten Federraums 146 ab.
  • Vom Pumpenarbeitsraum 22 führt durch den Pumpenkörper 14, einen zwischen dem Pumpenkörper 14 und dem Ventilkörper 26 angeordneten Zwischenkörper 50 und den Ventilkörper 26 ein Kanal 48 in den Druckraum 40 des Kraftstoffeinspritzventils 12. Durch ein elektrisch betätigtes Steuerventil 23 wird eine Verbindung des Pumpenarbeitsraums 22 mit einem Entlastungsraum gesteuert, als der beispielsweise zumindest mittelbar der Kraftstoffvorratsbehälter 24 oder ein Bereich dienen kann, in dem ein gegenüber dem Kraftstoffvorratsbehälter 24 etwas erhöhter Druck aufrechterhalten wird. Solange keine Kraftstoffeinspritzung erfolgen soll ist durch das Steuerventil 23 die Verbindung des Pumpenarbeitsraums 22 mit dem Entlastungsraum geöffnet, so daß sich im Pumpenarbeitsraum 22 kein Hochdruck aufbauen kann. Wenn eine Kraftstoffeinspritzung erfolgen soll, so wird durch das Steuerventil 23 der Pumpenarbeitsraum 22 vom Entlastungsraum getrennt, so daß sich beim Förderhub des Pumpenkolbens 18 im Pumpenarbeitsraum 22 Hochdruck aufbauen kann. Das Steuerventil 23 kann einen elektromagnetischen Aktor oder einen Piezoaktor aufweisen. Das Steuerventil 23 ist beispielsweise als 2/2-Wegeventil ausgebildet und zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Schaltstellung umschaltbar.
  • Das zweite Einspritzventilglied 128 ragt mit seinem Ende in eine im Ventilkörper 26 an den zweiten Federraum 146 anschließende Bohrung 51 hinein und ist in dieser dicht geführt. Das Einspritzventilglied 128 begrenzt mit seiner Stirnseite in der Bohrung 51 einen Steuerdruckraum 52. Es kann auch vorgesehen sein, daß ein separater Steuerkolben in die Bohrung 51 ragt und in dieser den Steuerdruckraum 52 begrenzt, wobei sich der Steuerkolben am zweiten Einspritzventilglied 128 abstützt. Der Steuerdruckraum 52 ist über einen Kanal 54 im Zwischenkörper 50 mit dem Kanal 48 und damit mit dem Pumpenarbeitsraum 22 verbunden. Im Kanal 54 ist vorzugsweise eine Drosselstelle 55 vorgesehen. Der Steuerdruckraum 52 weist außerdem eine Verbindung 56 zu einem Entlastungsraum 24 auf, die durch ein zweites elektrisch betätigtes Steuerventil 58 gesteuert wird. Als Entlastungsraum 24 kann der Kraftstoffvorratsbehälter 24 oder ein anderer Bereich dienen, in dem ein geringer Druck herrscht. In der Verbindung 56 des Steuerdruckraums 52 mit dem Entlastungsraum 24 ist vorzugsweise eine Drosselstelle 57 vorgesehen. Das Steuerventil 58 kann einen elektromagnetischen Aktor oder einen Piezoaktor aufweisen. Das Steuerventil 58 ist beispielsweise als 2/2-Wegeventil ausgebildet und zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Schaltstellung umschaltbar. Das zweite Steuerventil 58 ist beispielsweise wie in Fig. 1 dargestellt im Zwischenkörper 50 zwischen dem Pumpenkörper 14 und dem Ventilkörper 26 angeordnet. Durch geeignete Dimensionierung und Abstimmung der Drosselstellen 55 und 57 kann der Druckaufbau und der Druckabbau im Steuerdruckraum 52 beim Schließen und Öffnen des zweiten Steuerventils 58 in einem gewünschten Maße eingestellt werden.
  • Beide Steuerventile 23 und 58 werden von einer elektronischen Steuereinrichtung 60 angesteuert. Der Steuereinrichtung 60 werden Signale über Betriebsparameter der Brennkraftmaschine, wie insbesondere Drehzahl, Last, Temperatur sowie weitere Parameter wie beispielsweise Lufttemperatur, Luftdruck und gegebenenfalls weitere Parameter zugeführt. Durch die Steuereinrichtung 60 werden die Steuerventile 23 und 58 abhängig von diesen Parametern zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung angesteuert.
  • Nachfolgend wird die Funktion der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert. Beim Saughub des Pumpenkolbens 18 ist das erste Steuerventil 23 geöffnet, so daß Kraftstoff aus dem Kraftstoffvorratsbehälter 24 in den Pumpenarbeitsraum 22 gelangt. Beim Förderhub des Pumpenkolbens 18 wird der Beginn der Kraftstoffeinspritzung dadurch festgelegt, daß das erste Steuerventil 23 schließt, so daß der Pumpenarbeitsraum 22 vom Entlastungsraum getrennt ist und sich im Pumpenarbeitsraum 22 Hochdruck aufbaut. Durch die Steuereinrichtung 60 wird das zweite Steuerventil 58 angesteuert und dadurch der im Steuerdruckraum 52 herrschende Druck eingestellt. Wenn das zweite Steuerventil 58 geschlossen ist, so ist der Steuerdruckraum 52 vom Entlastungsraum 24 getrennt und in diesem herrscht derselbe Druck wie im Pumpenarbeitsraum 22. Wenn das zweite Steuerventil 58 geöffnet ist, so ist der Steuerdruckraum 52 mit dem Entlastungsraum 24 verbunden und der Steuerdruckraum 52 ist druckentlastet. Bei geschlossenem zweitem Steuerventil 58 wird das zweite Einspritzventilglied 128 zusätzlich zur Kraft der Schließfeder 144 auch durch die durch den im Steuerdruckraum 52 herrschenden Druck bewirkte Druckkraft mit hoher Kraft mit seiner Dichtfläche 134 gegen den Ventilsitz 136 gepresst. Bei geöffnetem zweitem Steuerventil 58 wird das zweite Einspritzventilglied 128 durch die Kraft der Schließfeder 144 und die durch einen im Steuerdruckraum 52 herrschenden geringen Restdruck bewirkte geringere Kraft mit seiner Dichtfläche 134 gegen den Ventilsitz 136 gepresst.
  • Wenn der Druck im Pumpenarbeitsraum 22 und damit im Druckraum 40 des Kraftstoffeinspritzventils 12 so hoch ist, daß die durch diesen über die Druckschulter 42 auf das erste Einspritzventilglied 28 erzeugte Druckkraft größer ist als die Kraft der ersten Schließfeder 44, so öffnet das Kraftstoffeinspritzventil 12 indem das erste Einspritzventilglied 28 mit seiner Dichtfläche 34 vom Ventilsitz 36 abhebt und die wenigstens eine erste Einspritzöffnung 32 freigibt. Bei geschlossenem zweitem Steuerventil 58 auf das zweite Einspritzventilglied 128 ausgeübte Schließkraft ist größer als die durch den im Druckraum 40 herrschenden Druck über die Druckfläche 142 auf das zweite Einspritzventilglied 128 ausgeübte Kraft, so daß das zweite Einspritzventilglied 128 in seiner geschlossenen Stellung verbleibt. Am Kraftstoffeinspritzventil 12 wird somit mit den ersten Einspritzöffnungen 32 nur ein Teil des gesamten Einspritzquerschnitts geöffnet, so daß entsprechend nur eine geringe Kraftstoffmenge eingespritzt wird.
  • Wenn auch das zweite Einspritzventilglied 128 öffnen soll, so wird durch die Steuereinrichtung 60 das zweite Steuerventil 58 geöffnet, so daß der Steuerdruckraum 52 entlastet ist und die auf das zweite Einspritzventilglied 128 insgesamt wirkende Schließkraft geringer ist. Wenn der im Druckraum 40 herrschende Druck so hoch ist, daß dieser über die Druckfläche 142 auf das zweite Einspritzventilglied 128 eine höhere Kraft in Öffnungsrichtung erzeugt als die auf das zweite Einspritzventilglied 128 wirkende Schließkraft, so öffnet zusätzlich zum ersten Einspritzventilglied 28 auch das zweite Einspritzventilglied 128 und gibt die zweiten Einspritzöffnungen 132 frei. Somit ist am Kraftstoffeinspritzventil 12 der gesamte Einspritzquerschnitt freigegeben und es wird eine größere Kraftstoffmenge eingespritzt. Das Ende der Kraftstoffeinspritzung wird durch das Öffnen des Steuerventils 23 bestimmt, wodurch der Pumpenarbeitsraum 22 mit dem Entlastungsraum 24 verbunden ist und sich in diesem kein Hochdruck mehr aufbauen kann. Das erste Einspritzventilglied 28 schließt dann infolge der Kraft der ersten Schließfeder 44. Wenn das erste Einspritzventilglied 28 mit seiner Dichtfläche 34 am Ventilsitz 36 anliegt, so ist Druckfläche 142 des zweiten Einspritzventilglieds 128 vom Druckraum 40 getrennt, so daß auch das zweite Einspritzventilglied 128 infolge der Kraft der zweiten Schließfeder 144 schließt. Es kann auch vorgesehen sein, daß am ersten Einspritzventilglied 28 ein Hubanschlag für das zweite Einspritzventilglied 128 angeordnet ist, durch den die Öffnungshubbewegung des zweiten Einspritzventilglieds 128 begrenzt wird. Wenn das erste Einspritzventilglied 28 geöffnet ist, so kann das zweite Einspritzventilglied 128 ebenfalls öffnen, bis es am Hubanschlag zur Anlage kommt. Wenn das erste Einspritzventilglied 28 schließt, so wird über diesen Hubanschlag das zweite Einspritzventilglied 128 zwangsweise ebenfalls geschlossen.
  • Es kann vorgesehen sein, daß die durch die ersten Einspritzöffnungen 32 und die zweiten Einspritzöffnungen 132 gebildeten Einspritzquerschnitte zumindest annähernd gleich groß sind, so daß bei der Öffnung nur des ersten Einspritzventilglieds 28 der halbe gesamte Einspritzquerschnitt freigegeben wird. Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß die ersten Einspritzöffnungen 32 einen größeren oder kleineren Einspritzquerschnitt bilden als die zweiten Einspritzöffnungen 132.
  • In Fig. 3 ist der Verlauf des Öffnungshubs h für das erste Einspritzventilglied 28 mit durchgezogener Linie und für das zweite Einspritzventilglied 128 mit gestrichelter Linie während eines Einspritzzykluses über der Zeit t dargestellt. Es kann vorgesehen sein, daß zu Beginn der Kraftstoffeinspritzung das erste Steuerventil 23 und das zweite Steuerventil 58 durch die Steuereinrichtung 60 geschlossen werden, so daß im Steuerdruckraum 52 ein hoher Druck herrscht, so daß bei geringem Förderhub des Pumpenkolbens 18 zunächst nur das erste Einspritzventilglied 28 öffnet und am Kraftstoffeinspritzventil 12 nur ein Teil des gesamten Einspritzquerschnitts freigegeben wird. Es erfolgt dann eine Voreinspritzung einer geringen Kraftstoffmenge nur durch die ersten Einspritzöffnungen 32. Durch die Steuereinrichtung 60 wird anschließend das erste Steuerventil 23 wieder geöffnet, so daß das erste Einspritzventilglied 28 schließt und die Kraftstoffeinspritzung unterbrochen wird. Anschließend wird durch die Steuereinrichtung 60 das erste Steuerventil 23 geschlossen, so daß das erste Einspritzventilglied 28 öffnet. Bei zunehmendem Förderhub des Pumpenkolbens 18 kann das zweite Steuerventil 58 durch die Steuereinrichtung 60 geöffnet werden, so daß im Steuerdruckraum 52 ein geringer Druck herrscht, so daß zusätzlich auch das zweite Einspritzventilglied 128 öffnet und am Kraftstoffeinspritzventil 12 der gesamte Einspritzquerschnitt freigegeben wird und eine Haupteinspritzung einer großen Kraftstoffmenge erfolgt. Das zweite Steuerventil 58 kann durch die Steuereinrichtung 60 schon zu Beginn der Haupteinspritzung geöffnet werden, so daß das zweite Einspritzventilglied 128 nur mit geringer zeitlicher Verzögerung nach dem ersten Einspritzventilglied 28 öffnet. Alternativ kann das zweite Steuerventil 58 durch die Steuereinrichtung 60 auch erst während des Verlaufs der Haupteinspritzung geöffnet werden, so daß das zweite Einspritzventilglied 128 mit größerer zeitlicher Verzögerung nach dem ersten Einspritzventilglied 28 öffnet wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Es erfolgt dann eine Haupteinspritzung einer großen Kraftstoffmenge durch die ersten Einspritzöffnungen 32 und die zweiten Einspritzöffnungen 132.
  • Es kann auch vorgesehen sein, daß bei bestimmten Betriebsparametern der Brennkraftmaschine, insbesondere bei geringer Last und/oder Drehzahl, wenn nur einer geringe Kraftstoffmenge eingespritzt wird, über den gesamten Förderhub des Pumpenkolbens 18 während der Vor- und Haupteinspritzung das zweite Steuerventil 58 durch die Steuereinrichtung 60 geschlossen wird und nur das erste Einspritzventilglied 28 öffnet und das zweite Einspritzventilglied 128 geschlossen bleibt. Bei hoher Last und/oder Drehzahl der Brennkraftmaschine, wenn eine größere Kraftstoffmenge eingespritzt wird, kann während der Voreinspritzung das zweite Steuerventil 58 durch die Steuereinrichtung 60 geschlossen werden, so daß nur das erste Einspritzventilglied 28 öffnet, und während der Haupteinspritzung kann das zweite Steuerventil 58 durch die Steuereinrichtung 60 geöffnet werden, so daß zusätzlich auch das zweite Einspritzventilglied 128 öffnet.
  • Abweichend zu der vorstehend erläuterten Ausführung der Kraftstoffeinspritzeinrichtung kann auch vorgesehen sein, daß durch das zweite Steuerventil 58 die Verbindung des Steuerdruckraums 52 über den Kanal 54 mit dem Pumpenarbeitsraum 22 gesteuert wird. Die Beschaltung des zweiten Steuerventils 58 muß dann umgekehrt zu der vorstehend erläuterten Beschaltung erfolgen, da dann bei geschlossenem Steuerventil 58 der Steuerdruckraum 52 vom Pumpenarbeitsraum 22 getrennt ist und ein geringer Druck im Steuerdruckraum 52 herrscht während bei geöffnetem Steuerventil 58 der Steuerdruckraum 52 mit dem Pumpenarbeitsraum 22 verbunden ist und ein hoher Druck im Steuerdruckraum 52 herrscht. Die übrige Funktion der Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist gleich wie vorstehend beschrieben.

Claims (9)

1. Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer Kraftstoffhochdruckpumpe (10) und einem mit dieser verbundenen Kraftstoffeinspritzventil (12) für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine, wobei die Kraftstoffhochdruckpumpe (10) einen durch die Brennkraftmaschine in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben (18) aufweist, der einen Pumpenarbeitsraum (22) begrenzt, der mit einem Druckraum (40) des Kraftstoffeinspritzventils (12) verbunden ist, wobei das Kraftstoffeinspritzventil (12) wenigstens ein erstes Einspritzventilglied (28) aufweist, durch das wenigstens eine erste Einspritzöffnung (32) gesteuert wird und das von dem im Druckraum (40) herrschenden Druck beaufschlagt gegen eine Schließkraft in einer Öffnungsrichtung (29) bewegbar ist, und mit einem ersten elektrisch betätigten Steuerventil (23), durch das eine Verbindung des Pumpenarbeitsraums (22) mit einem Entlastungsraum (24) gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftstoffeinspritzventil (12) ein zweites, innerhalb des hohl ausgebildeten ersten Einspritzventilglieds (28) verschiebbar geführtes Einspritzventilglied (128) aufweist, durch das wenigstens eine zweite Einspritzöffnung (132) gesteuert wird und das von dem im Druckraum (40) herrschenden Druck beaufschlagt gegen eine Schließkraft in einer Öffnungsrichtung (29) bewegbar ist und daß das zweite Einspritzventilglied (128) zumindest mittelbar von dem in einem kraftstoffgefüllten Steuerdruckraum (52) herrschenden Druck in einer Schließrichtung beaufschlagt ist, daß der Steuerdruckraum (52) eine Verbindung (54) mit dem Pumpenarbeitsraum (22) und eine Verbindung (56) mit einem Entlastungsraum (24)aufweist und daß der Druck im Steuerdruckraum (52) mittels eines zweiten elektrisch betätigten Steuerventils (58) gesteuert wird.
2. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das zweite elektrisch betätigte Steuerventil (58) die Verbindung (56) des Steuerdruckraums (52) mit dem Entlastungsraum (24) gesteuert wird, so daß bei geschlossenem zweitem Steuerventil (58) ein hoher Druck im Steuerdruckraum (52) eingestellt wird und bei geöffnetem zweitem Steuerventil (58) ein geringer Druck im Steuerdruckraum (52) eingestellt wird.
3. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das zweite elektrisch betätigte Steuerventil (58) die Verbindung (54) des Steuerdruckraums (52) mit dem Pumpenarbeitsraum (22) gesteuert wird, so daß bei geöffnetem zweitem Steuerventil (58) ein hoher Druck im Steuerdruckraum (52) eingestellt wird und bei geschlossenem zweitem Steuerventil (58) ein geringer Druck im Steuerdruckraum (52) eingestellt wird.
4. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindung (54) des Steuerdruckraums (52) mit dem Pumpenarbeitsraum (22) und/oder in der Verbindung (56) des Steuerdruckraums (52) mit dem Entlastungsraum (24) eine Drosselstelle (55; 57) vorgesehen ist.
5. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffhochdruckpumpe (10) und das Kraftstoffeinspritzventil (12) eine gemeinsame Baueinheit bilden und daß das zweite Steuerventil (58) zwischen einem Pumpenkörper (14) der Kraftstoffhochdruckpumpe (10) und einem Ventilkörper (26) des Kraftstoffeinspritzventils (12) angeordnet ist.
6. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei geringer Last und/oder Drehzahl der Brennkraftmaschine durch das zweite Steuerventil (58) ein hoher Druck im Steuerdruckraum (52) eingestellt wird, so daß das zweite Einspritzventilglied (128) in einer geschlossenen Stellung bleibt und nur das erste Einspritzventilglied (28) öffnet und die wenigstens eine erste Einspritzöffnung (32) freigibt und daß bei hoher Last und/oder Drehzahl der Brennkraftmaschine durch das zweite Steuerventil (58) ein geringer Druck im Steuerraum (52) eingestellt wird, so daß zusätzlich auch das zweite Einspritzventilglied (128) öffnet und die wenigstens eine zweite Einspritzöffnung (132) freigibt.
7. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn eines Einspritzzykluses durch das zweite Steuerventil (58) ein hoher Druck im Steuerdruckraum (52) eingestellt wird, so daß das zweite Einspritzventilglied (128) in einer geschlossenen Stellung verbleibt und nur das erste Einspritzventilglied (28) öffnet und die wenigstens eine erste Einspritzöffnung (32) freigibt, und daß im weiteren Verlauf eines Einspritzzykluses durch das zweite Steuerventil (58) ein geringer Druck im Steuerdruckraum (52) eingestellt wird, so daß zusätzlich auch das zweite Einspritzventilglied (128) öffnet und die wenigstens eine zweite Einspritzöffnung (132) freigibt.
8. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspritzzyklus mit einer Voreinspritzung einer geringen Kraftstoffmenge beginnt, während der durch das zweite Steuerventil (58) ein hoher Druck im Steuerdruckraum (52) eingestellt wird, und daß der Einspritzzyklus sich mit einer Haupteinspritzung einer größeren Kraftstoffmenge fortsetzt, während der durch das zweite Steuerventil (58) ein geringer Druck im Steuerdruckraum (52) eingestellt wird.
9. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch das zweite Steuerventil (58) erst während des Verlaufs der Haupteinspritzung ein geringer Druck im Steuerdruckraum (52) eingestellt wird.
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