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Die
Erfindung betrifft einen Piezo-Aktor, ein Verfahren zum Herstellen
eines Piezo-Aktors und ein Einspritzsystem mit einem Piezo-Aktor.
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Einspritzsysteme
und insbesondere lecköllose
Common-Rail-Einspritzsysteme
erfordern ein Steuerelement, wie beispielsweise einen Piezo-Aktor im
Hochdruckraum. Das technische Gebiet der Erfindung betrifft insbesondere
piezogesteuerte Common-Rail-Injektoren oder Einspritzsysteme ohne Leckölrücklauf mit
einem Piezo-Aktor oder einem Piezo-Aktuator zum Öffnen und Schließen einer
Düse mittels
einer Düsennadel
im Hochdruckraum, der eine hydraulische Längsausgleichsvorrichtung oder Rückstellvorrichtung
und einen Hebelübersetzer
zur Betätigung
der Düsennadel
aufweist. Die Rückstellvorrichtung
weist insbesondere einen in die Bohrung der Bodenplatte des Piezo-Stapels
des Piezo-Aktors eingreifenden Kolben, ein hydraulisches Volumen, beispielsweise
ein Kraftstoffvolumen, zwischen der Bodenplatte und dem Kolben und
eine Rückstellfeder zum
Rückstellen
des Piezo-Stapels auf. Ein solches Einspritzsystem ist beispielsweise
aus der
DE 101 45 620
B4 bekannt.
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In
Folge der Abhängigkeit
der Schließkraft, die
an der Düsennadel
angreift und in eine Schließrichtung
zum Verschließen
der Düse
wirkt, vom anliegenden Kraftstoffdruck ist die notwendige Energie zum Öffnen der
Düse bei
hohen Kraftstoffdrücken verhältnismäßig hoch,
was eine entsprechende Baugröße des Piezo-Aktors
erfordert. Mit dem Anstieg der notwendigen Betätigungsenergie steigt auch
die Verlustleistung des Piezo-Aktors.
Insbesondere bei einer Mehrfacheinspritzung und bei einem hohen
Einspritzdruck, beispielsweise 2000 bar, reicht eine einfache Anströmung des
Steuergeräts
oder des Piezo- Aktors
mit Luft zu dessen Kühlung
nicht mehr aus, was einen erheblichen Kostennachteil bedeutet.
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Ein
weiterer Nachteil herkömmlicher
Einspritzsysteme besteht darin, dass in Abhängigkeit von Fertigungstoleranzen
und elastischen Verformungen aufgrund äußerer und innerer Kräfte, die
auf den Piezo-Aktor wirken, ein stark variierender Leerhub entstehen
kann. Diese Leerhubunterschiede können unter anderem durch die
oben beschriebene hydraulische Längsausgleichsvorrichtung
ausgeglichen werden.
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Die
Anmelderin hat allerdings in einer Vielzahl von Versuchen festgestellt,
dass es bei der Auslegung der hydraulischen Längsausgleichsvorrichtung notwendig
ist, den Endeffektor oder die Bodenplatte des Piezo-Stapels möglichst
schnell in seine Ausgangslage zurückzubringen, damit von Betätigung zu
Betätigung
keine Hubunterschiede entstehen. Insbesondere sollte diese Rückstellung
von Einspritzung zu Einspritzung stattfinden. Somit könnten alle
Einspritzereignisse unabhängig
von ihrer Vorgeschichte behandelt werden. Allerdings darf die von der
hydraulischen Längsausgleichsvorrichtung
bereitgestellte Rückstellkraft
die Düsennadel
in keinem Betriebszustand des Piezo-Aktors öffnen. Dies führt dazu,
dass die hydraulische Längsausgleichsvorrichtung
nur eine geringe Rückstellkraft
erzeugen darf, da ansonsten bei einem geringen Kraftstoffdruck oder
Raildruck eine Nadelöffnung
stattfindet. Eine geringe Rückstellkraft
bedingt allerdings nachteiligerweise, dass die Rückstellzeiten bei höheren Kraftstoffdrücken oder
Raildrücken
und damit höheren Düsennadelkräften zu
lang für
die dynamischen Anforderungen des Piezo-Aktors sind.
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Demnach
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Verlustleistung
des Piezo-Aktors, insbesondere mit konstruktiv einfachen und kostengünstigen
Mitteln zu minimieren.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen
Piezo-Aktor bereitzustellen, bei welchem eine vom Kraftstoffdruck
abhängige Schließkraft reduziert
ist. Dabei soll insbesondere die Schließkraft zu Beginn der Öffnung der
Düse reduziert
werden.
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Eine
weitere Aufgabe ist es, einen Piezo-Aktor bereitzustellen, bei dem
Hubunterschiede bei aufeinanderfolgenden Betätigungen der Düsennadel
minimiert bzw. vermieden werden.
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Erfindungsgemäß wird zumindest
eine dieser gestellten Aufgaben durch einen Piezo-Aktor mit den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder durch ein Verfahren zum
Herstellen eines Piezo-Aktors mit den Merkmalen des Patentanspruch
16 gelöst.
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Demnach
wird erfindungsgemäß ein Piezo-Aktor
zum Einspritzen von Kraftstoff unter einem vorbestimmten Kraftstoffdruck
vorgeschlagen, der aufweist:
- – eine Düsennadel
zum Öffnen
und Schließen
einer Düse,
in welche der Kraftstoff eingespritzt wird,
- – einen
steuerbaren Piezo-Stapel, welcher in Abhängigkeit eines Steuersignals
einen Hub zum Betätigen
der Düsennadel
in einer Schließrichtung
oder in einer Öffnungsrichtung
bereitstellt, und
- – eine
Federvorrichtung, welche in Abhängigkeit des
Kraftstoffdruckes eine Kraft bereitstellt, die zumindest teilweise
einer an der Düsennadel
angreifenden und in Schließrichtung
wirkenden Schließkraft
entgegenwirkt.
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Ein
Vorteil des erfindungsgemäßen Piezo-Aktors
ist es, dass die von der Federvorrichtung bereitgestellte Kraft
der Schließkraft
derart entgegenwirkt, so dass das Öffnen der Düse unterstützt wird. Die Federvorrichtung
wirkt somit als Energiespeicher zur Unterstützung des Öffnens der Düse. Insgesamt hat
damit der Piezo-Stapel, der das Heben der Düsennadel aus dem Düsensitz
durchführt,
eine geringere Energie aufzubringen. Folglich wird die Verlustleistung
des Piezo-Aktors verringert. Besonders vorteilhaft ist es, dass
die von der Federvorrichtung bereitgestellte Kraft abhängig von
dem aktuellen Kraftstoffdruck ist. Folgendes verdeutlicht diesen
erfindungsgemäßen Vorteil:
Je höher
der Kraftstoffdruck ist, desto größer wird die von dem Kraftstoffdruck
abhängige
Schließkraft,
desto größer wird
allerdings auch die in der Federvorrichtung gespeicherte Energie
bzw. die von der Federvorrichtung bereitgestellte, der Schließkraft entgegenwirkende
Kraft. Somit beeinflusst zwar der Kraftstoffdruck stets die Schließkraft,
allerdings steuert er auch die der Schließkraft entgegenwirkende Kraft
der erfindungsgemäßen Federvorrichtung.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen
sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kompensiert die von der
Federvorrichtung bereitgestellte Kraft maximal 90%, insbesondere
maximal 80% der an der Düsennadel
angreifenden und in Schließrichtung
wirkenden Schließkraft.
Somit wird vorteilhafterweise sichergestellt, dass infolge der von
der Federvorrichtung bereitgestellten Kraft keine unerwünschte Nadelöffnung erfolgen
kann. Somit ist die Dichtheit zwischen Düsennadel und Ventil beispielsweise
gegenüber
einem Brennraum eines Kraftfahrzeugmotors für jeden Einspritzdruck bzw. Kraftstoffdruck
sichergestellt.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der Piezo-Aktor eine
Rückstellvorrichtung
auf, welche dazu geeignet ist, den Piezo-Stapel in eine vorbestimmte
Ausgangslage zurückzustellen,
und welche zumindest eine zwischen dem Piezo-Stapel und der Düsennadel
gekoppelte Kolbenvorrichtung aufweist, welche den bereitgestellten
Hub überträgt.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung stellt die Rückstellvorrichtung eine Rückstellkraft
zum Rückstellen
des Piezo-Stapels bereits, welche in allen Betriebszuständen des
Piezo-Aktors kleiner als eine minimale Kraft ist, die zum Öffnen der Düse notwendig
ist. Somit wird eine unerwünschte Düsennadelöffnung verhindert.
Das Öffnen
der Düse wird
vor nehmlich durch den von dem Piezo-Stapel bereitgestellten Hub
durchgeführt.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung ist eine Hebelübersetzungsvorrichtung
zur Übersetzung
des von der Kolbenvorrichtung übertragenen
Hubes in einen vergrößerten Hub
vorgesehen, welcher einen piezoseitigen Hebel, der mit der Kolbenvorrichtung
gekoppelt ist, und einen düsennadelseitigen
Hebel, der mit der Düsennadel
gekoppelt ist, aufweist. Die Hebelübersetzungsvorrichtung hat
den besonderen Vorteil, den von dem Piezo-Stapel bereitzustellenden,
notwendigen Hub und damit die von dem Piezo-Stapel bereitzustellende,
notwendige Energie zu minimieren. Somit wird die Verlustleistung des
Piezo-Aktors weiter minimiert.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Rückstellvorrichtung zumindest eine
Rückstellfeder
und einen Federteller auf, wobei sich der Federteller auf einem
Gehäuse
des Piezo-Stapels aufstützt
und/oder die Rückstellfeder
zwischen einer Bodenplatte des Piezo-Stapels und dem Federteller
angeordnet ist. Vorzugsweise weist die Rückstellvorrichtung weiterhin
die Kolbenvorrichtung, welche in eine Bohrung der Bodenplatte des
Piezo-Stapels eingreift, und ein hydraulisches Volumen, insbesondere
ein Kraftstoffvolumen mit dem vorbestimmten Kraftstoffdruck, zwischen
der Bodenplatte und der Koppelvorrichtung auf.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Federvorrichtung zwischen
der Rückstellvorrichtung
und der Hebelübersetzungsvorrichtung
derart angeordnet, dass die von der Federvorrichtung bereitgestellte
Kraft ausschließlich
entgegen der Schließrichtung
der Schließkraft
wirkt. Damit ist die Unterstützung
des Öffnens
der Düse
durch die von der Federvorrichtung bereitgestellten Kraft optimal.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Federvorrichtung scheibenförmig ausgebildet,
wobei die Rückstell vorrichtung
und die Hebelübersetzungsvorrichtung
durch ein Loch der scheibenförmigen
Federvorrichtung verbunden sind und die scheibenförmige Federvorrichtung
an ihrem Außenrandbereich
mit der Hebelübersetzungsvorrichtung
gekoppelt ist. Durch die einseitige Kopplung der Federvorrichtung
an der Hebelübersetzungsvorrichtung,
insbesondere an dem piezoseitigen Hebel, wird sichergestellt, dass
die von der Federvorrichtung bereitgestellte Kraft ausschließlich in
Schließrichtung
und nicht in Öffnungsrichtung
wirken kann. Damit wird vorteilhafterweise die Öffnung der Düse nach
dem Abklingen der von der Federvorrichtung bereitgestellten Kraft
nicht behindert.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Federvorrichtung als
ein Vorspannelement ausgebildet, welches mit der Rückstellfeder
in Serie geschaltet ist und durch den anliegenden Kraftstoffdruck
vorgespannt wird. Ein besonderer Vorteil der als Vorspannelement
ausgebildeten Federvorrichtung besteht darin, dass die von ihr bereitgestellte Kraft,
welcher der Schließkraft
entgegenwirkt, unabhängig
von dem Hub der Düsennadel
ist.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das Vorspannelement ringförmig ausgebildet,
wobei das ringförmige
Vorspannelement insbesondere die Bodenplatte des Piezo-Stapels umfasst.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist das ringförmige Vorspannelement
einen Querschnitt auf, der durch eine Hauptachse und eine Nebenachse
gekennzeichnet ist. Beispielsweise ist der Querschnitt im Wesentlichen
rautenförmig oder
im wesentlichen ellipsenförmig
ausgebildet.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das ringförmige Vorspannelement derart angeordnet,
dass die Hauptachse oder die Nebenachse parallel zu der Schließrichtung
verläuft.
Durch diese parallele Anordnung ergibt sich eine optimale Wirkung
der von der Federvorrichtung bzw. dem Vorspannelement bereitgestellten
Kraft gegenüber
der Schließkraft.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist das ringförmige Vorspannelement
einen Hohlraum auf. Vorzugsweise ist der Hohlraum mit einem Fluid,
einem Gas, einer Flüssigkeit,
einem rieselfähigen
Material, einem Polymer und/oder einem Elastomer zur Einstellung
der Federkonstanten des ringförmigen
Vorspannelements gefüllt.
Somit kann abhängig
von der Anwendung bzw. dem Einsatz des Piezo-Aktors die Federkonstante
des Vorspannelements, insbesondere in Abhängigkeit des vorbestimmten
Kraftstoffdrucks eingestellt werden.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der Piezo-Aktor
in einem Hochdruckraum eines Einspritzsystems angeordnet, das insbesondere
als Common-Rail-Einspritzsystem ausgebildet
ist.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren
der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine
schematische Längsschnittansicht
eines ersten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Piezo-Aktors;
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2 eine
schematische Längsschnittansicht
eines zweiten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Piezo-Aktors;
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3 einen
Querschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels
des ringförmigen
Vorspannelementes gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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4 einen
Querschnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels
des ringförmigen
Vorspannelementes gemäß der vorliegenden
Erfindung;
-
5 einen
Querschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels
des ringförmigen
Vorspannelementes gemäß der vorliegenden
Erfindung; und
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6 ein
schematisches Ablaufdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In
allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen – sofern
nichts anderes angegeben ist – mit
denselben Bezugszeichen versehen worden.
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Den
im Folgenden erläuterten
Ausführungsbeispielen
des erfindungsgemäßen Piezo-Aktors 1 zum
Einspritzen von Kraftstoff unter einem vorbestimmten Kraftstoffdruck
P ist gemein, dass er eine Düsennadel 2 zum Öffnen und
Schließen
einer Düse 18,
in welche der Kraftstoff eingespritzt wird, einen steuerbaren Piezo-Stapel 3,
welcher in Abhängigkeit eines
Steuersignals (nicht gezeigt) einen Hub zum Betätigen der Düsennadel 2 in einer
Schließrichtung R1
oder in einer Öffnungsrichtung
R2 bereitstellt, und eine Federvorrichtung 6 aufweist,
welche in Abhängigkeit
des Kraftstoffdrucks P eine Kraft bereitstellt, welche zumindest
teilweise eine an der Düsennadel 2 angreifenden
und in Schließrichtung
R1 wirkenden Schließkraft
entgegenwirkt.
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Vorzugsweise
kompensiert die von der Federvorrichtung 6 bereitgestellte
Kraft maximal 90%, insbesondere maximal 80% der an der Düsennadel 2 angreifenden
und in Schließrichtung
R1 wirkenden Schließkraft.
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Der
Piezo-Aktor 1 weist vorzugsweise eine hydraulische Rückstellvorrichtung 5 auf,
welche dazu geeignet ist, den Piezo-Stapel 3 in eine vorbestimmte Ausgangslage
zurückzustellen.
Die hydraulische Rückstellvorrichtung 5 weist
eine zwischen dem Piezo-Stapel 3 und der Düsennadel 2 gekoppelte
Kolbenvorrichtung 4 auf, welche den bereitgestellten Hub überträgt. Dabei
erzeugt die Rückstellvorrichtung 5 eine
Rückstellkraft zum
Rückstellen
des Piezo-Stapels 3 in seine Ausgangslage, welche in allen Betriebszuständen des
Piezo-Aktors 1 kleiner als eine minimale Kraft ist, die
zum Öffnen
der Düse 18 notwendig
ist.
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Weiterhin
ist eine Hebelübersetzungsvorrichtung 7 zur Übersetzung
des von der Kolbenvorrichtung 4 übertragenen Hubes in einen
vergrößerten Hub
vorgesehen. Die Hebelübersetzungsvorrichtung 7 weist
einen piezoseitigen Hebel 8, der mit der Kolbenvorrichtung 4 gekoppelt
ist, und einen düsennadelseitigen
Hebel 9 auf, der mit der Düsennadel 2 gekoppelt
ist. Die Düsennadel 2 ist
dabei vorzugsweise in einem Düsenkörper 19 integriert.
Weiter weist die Rückstellvorrichtung 5 zumindest
eine Rückstellfeder 10 und
einen Federteller 11 auf, wobei sich der Federteller 11 auf
einem Gehäuse 12 des
Piezo-Stapels 3 aufstützt und/oder
die Rückstellfeder 10 zwischen einer
Bodenplatte 13 des Piezo-Stapels 3 und dem Federteller 11 angeordnet
ist. Die Rückstellvorrichtung 5 ist
insbesondere durch die in die Bohrung der Bodenplatte 13 des
Piezo-Stapels 3 eingreifende Kolbenvorrichtung 4,
ein Volumen des Kraftstoffes mit dem vorbestimmten Kraftstoffdruck
P zwischen der Bodenplatte 13 und der Kolbenvorrichtung 4 und der
Rückstellfeder 10 ausgebildet.
Sämtliche
Volumen innerhalb des Piezo-Aktors 1, welche Kraftstoff mit
dem vorbestimmten Kraftstoffdruck P aufweisen, sind durch das Bezugszeichen
P gekennzeichnet.
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Gemäß 1 ist
die erfindungsgemäße Federvorrichtung 6 zwischen
der Hebelübersetzungsvorrichtung 7 und
der hydraulischen Rückstellvorrichtung 5 angeordnet.
Die Federvorrichtung 6 erzeugt eine dem Kraftstoffdruck
P proportionale Gegenkraft auf den piezoseitigen Hebel 8 der
Hebelübersetzungsvorrichtung 7,
weil sich mit steigendem Kraftstoffdruck P die Düsennadel 2 in Folge
der Schließkrafterhöhung verkürzt und
der Düsenkörper 19 verlängert. Dadurch
wird der Krafteinleitungspunkt 20 des piezoseitigen Hebels 8 in
Richtung der Federvorrichtung 6 verlagert. Abhängig von
der Federkonstanten der Federvorrichtung 6 wird dadurch
eine zu dem Kraftstoffdruck P proportionale Kraft aufgebaut, die
der Schließkraft
entgegenwirkt. Somit wird der Piezo-Aktor 1 insbesondere
bei Beginn der Düsenöffnung unterstützt. Zur
verdeutlichten Veranschaulichung zeigen das Bezugszeichen R3 die
Dehnungsrichtung der Federvorrichtung 6, das Bezugszeichen R4
die Stauchungsrichtung der Düsennadel 2 und das
Bezugszeichen R5 die Längungsrichtung
des Düsenkörpers 19.
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Vorzugsweise
weist der vertikale Dichtspalt D zwischen der Kolbenvorrichtung 4 und
der Bodenplatte 13 kolbenseitig eine zylindrische oder
ballige Fläche
mit sehr kurzer Längenausdehnung
auf. Wegen der Ausrichtung der Kolbenstirnfläche der Kolbenvorrichtung 4 durch
die scheibenförmige
Federvorrichtung 6 wird die Kolbenvorrichtung 4 bei
balliger Dichtfläche
des Dichtspaltes D mit geringen Schrägstellungen oder bei einer
zylindrischen Dichtfläche
verkantungsfrei in die Bohrung der Bodenplatte 13 geführt. Die
kurzen Dichtflächen
der Kolbenvorrichtung 4 sind besonders vorteilhaft zur
Minimierung der bewegten Massen und bei der Einhaltung enger Spieltoleranzen.
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2 zeigt
eine schematische Längsschnittansicht
eines zweiten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Piezo-Aktors 1.
Das zweite Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Piezo-Aktors 1 unterscheidet
sich insbesondere von dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 dahingehend, dass
die Federvorrichtung 6 als ein Vorspannelement ausgebildet
ist, welches mit der Rückstellfeder 10 in Serie
geschaltet ist. Das Vorspannelement 6 wird durch den anliegenden
Kraftstoffdruck P vorgespannt. Das Vorspannelement 6 hat
die Eigenschaft, bei größeren Kraftstoffdrücken P die
Rückstellfeder 10 mehr
vorzuspannen als bei kleineren Kraftstoffdrücken P. Es wird somit durch
den Kraftstoffdruck P bzw. den Raildruck selbst verstellt oder eingestellt. Das
Vorspannelement 6 ist insbesondere als ein Ring ausgebildet,
welcher die Bodenplatte 13 des Piezo-Stapels 3 umfasst.
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Die 3 bis 5 zeigen
verschiedene Ausführungsbeispiele
des ringförmigen
Vorspannelementes 6. Das ringförmige Vorspannelement 6 hat
einen Querschnitt 14, 15, der durch eine Hauptachse L1
und zumindest eine Nebenachse L2 gekennzeichnet ist. Gemäß 3 hat
das ringförmige
Vorspannelement 6 einen im Wesentlichen rautenförmigen Querschnitt 14.
Die Hauptachse L1 und die Nebenachse L2 definieren dabei die Raute
des Querschnitts.
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Das
Vorspannelement 6 gemäß 4 weist einen
Querschnitt auf, der sich aus einer Serienschaltung von zwei rautenförmigen Querschnitten 14 ergibt.
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Das
ringförmige
Vorspannelement 6 gemäß 5 weist
einen ellipsenförmigen
Querschnitt 15 auf. Die Hauptachse L1 und die Nebenachse
L2 definieren dabei die Abmessungen der Ellipse.
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Vorzugsweise
wird das ringförmige
Vorspannelement derart angeordnet, dass die Hauptachse L1 oder die
Nebenachse L2 parallel zu der Schließrichtung R1 verläuft. Beispielsweise
verläuft
die Hauptachse L1 gemäß dem Ausführungsbeispiel
nach 2 parallel zu der Schließrichtung R1.
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Vorzugsweise
weist das ringförmige
Vorspannelement 6 einen Hohlraum 16 auf. Der Hohlraum 16 ist
insbesondere mit einem Fluid, einem Gas, einer Flüssigkeit,
einem rieselfähigen
Material, einem Polymer und/oder einem Elastomer zur Einstellung
der Federkonstanten des ringförmigen
Vorspannelements 6 gefüllt.
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6 zeigt
ein schematisches Ablaufdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Verfahrens
zum Herstellen eines Piezo-Aktors 1 zum Einspritzen von
Kraftstoff unter einem vorbestimmten Kraftstoffdruck P. Nachfolgend
wird das erfindungsgemäße Verfahren
anhand des Blockschaltbilds in 6 erläutert. Das
erfindungsgemäße Verfahren
weist folgende Verfahrensschritte auf:
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Verfahrensschritt a:
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Es
wird eine Düsennadel 2 zum Öffnen und Schließen einer
Düse 18 bereitgestellt,
in welche der Kraftstoff eingespritzt wird.
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Verfahrensschritt b:
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Die
Düsennadel 2 wird
mit einem steuerbaren Piezo-Stapel 3 gekoppelt, welche
in Abhängigkeit eines
Steuersignals einen Hub zum Betätigen
der Düsennadel 2 in
eine Schließrichtung
R1 oder in eine Öffnungsrichtung
R2 bereitstellt.
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Verfahrensschritt c:
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Die
Federvorrichtung 6 wird derart angeordnet, dass sie in
Abhängigkeit
des Kraftstoffdrucks P eine Kraft bereitstellt, die zumindest teilweise
einer an der Düsennadel 2 angreifenden
und in Schließrichtung
R1 wirkenden Schließkraft
entgegenwirkt.
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Obwohl
die vorliegenden Erfindung vorstehend anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben
wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art
und Weise modifizierbar. Beispielsweise ist es denkbar, den Piezo-Aktor als ein offenes
System wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen beschrieben,
oder als ein geschlossenes System auszubilden.