DE102007006083B4

DE102007006083B4 - fuel injector

Info

Publication number: DE102007006083B4
Application number: DE102007006083A
Authority: DE
Inventors: Peter Voigt
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2006-12-18
Filing date: 2007-02-07
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2027-02-08
Also published as: DE102007006083A1

Abstract

Kraftstoffinjektor für ein hydraulisch verstärktes Einspritzsystem, mit einem mediumbetätigten Druckverstärkungsventil (300) für ein hydraulisch unterstütztes Schließen einer Düsenadel (220) des Kraftstoffinjektors (1), wobei das Druckverstärkungsventil (300) derart an einem hochdruckseitigen Kraftstoffzulaufkanal (110) des Kraftstoffinjektors (1) vorgesehen ist, dass bei einer Beendigung einer Einspritzung des Kraftstoffinjektors (1), ein durch eine Verringerung eines Fluiddrucks im Kraftstoffzulaufkanal (110) bewegtes Ventilglied (310) des Druckverstärkungsventils (300) einen düsennadelseitigen Abschnitt (112) des Kraftstoffzulaufkanals (110) wenigstens teilweise vom restlichen Kraftstoffzulaufkanal (110) trennt und einen Ventilkanal (320) zur Düsennadelrückseite (224) öffnet, sodass ein Fluiddruck, aus unter Druck stehendem Kraftstoff (2) im düsennadelseitigen Abschnitt (112) des Kraftstoffzulaufkanals (110), auf die Düsennadelrückseite (224) einwirkt.fuel injector for a hydraulically reinforced Injection system, with a medium operated pressure boost valve (300) for a hydraulically assisted Shut down a nozzle needle (220) of the fuel injector (1), wherein the pressure booster valve (300) on a high pressure side fuel supply passage (110) the fuel injector (1) is provided that at a termination an injection of the fuel injector (1), a by a reduction a fluid pressure in the fuel inlet passage (110) moving valve member (310) of the pressure boost valve (300) a nozzle needle side Section (112) of the fuel inlet channel (110) at least partially from remaining fuel inlet channel (110) separates and a valve channel (320) to the nozzle needle back (224) opens, so that a fluid pressure, from pressurized fuel (2) in the nozzle needle side Section (112) of the fuel inlet channel (110), on the nozzle needle back (224).

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffinjektor für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Kraftstoffinjektor für ein hydraulisch verstärktes Einspritzsystem eines Nutzkraftfahrzeugs, zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Motors. Ferner betrifft die Erfindung ein hydraulisch verstärktes Einspritzsystem insbesondere für ein Nutzkraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektor.The The invention relates to a fuel injector for a motor vehicle, in particular a fuel injector for a hydraulically reinforced Injection system of a commercial vehicle for injecting fuel into a combustion chamber of an engine. Furthermore, the invention relates to a hydraulically reinforced injection system especially for a commercial vehicle with a fuel injector according to the invention.

Für eine gute Aufbereitung eines Kraftstoff-Luft-Gemischs muss Kraftstoff, je nach Verbrennungsverfahren, mit einem Druck von mehr als 2.000 bar mittels eines Kraftstoffinjektors in einen Brennraum eines Motors eingespritzt und dabei mit der größtmöglichen Genauigkeit je Einspritzung (Mehrfacheinspritzung pro Einspritztakt) dosiert werden. Um einen Kompromiss zwischen geringem Kraftstoffverbrauch und der Einhaltung der Grenzwerte für Emissionen (Abgase und Geräuschentwicklung des Motors) zu realisieren, ist es notwendig, den Einspritzvorgang präzise zu steuern. Dabei sind wesentliche Parameter: Der Einspritzbeginn (Mehrfacheinspritzung pro Einspritztakt), die Einspritzdauer, das jeweilige Einspritzende und ein dynamisches Verhalten einer Düsennadel bei Beginn und bei Ende der Einspritzung. Da sehr hohe Kraftstoffdrücke notwendig sind, bestehen hohe Anforderungen an ein dynamisches Verhalten des Kraftstoffinjektors.For a good Preparation of a fuel-air mixture must be fuel, depending after combustion, with a pressure of more than 2,000 bar by means of a fuel injector into a combustion chamber of an engine injected and with the highest possible accuracy per injection (Multiple injection per injection cycle) are dosed. To one A compromise between low fuel consumption and compliance the emission limits (Exhaust gases and noise of the engine), it is necessary to start the injection process precise to control. Here are essential parameters: The start of injection (Multiple injection per injection stroke), the injection duration, the respective Injection end and dynamic behavior of a nozzle needle at the beginning and at the end of the injection. Because very high fuel pressures necessary are high demands on the dynamic behavior of the Fuel injector.

Mit Kraftstoffinjektoren ausgerüstete Dieselmotoren neigen zu Rußemissionen, da eine Kraftstoffmenge am Ende einer Einspritzung nur noch mit wenig Druck eingebracht wird und daher eine Zerstäubung der Kraftstofftropfen ungenügend ist. Um dies zu verhindern ist ein schnelles Schließen einer Düsennadel des Kraftstoffinjektors erforderlich, um einerseits die Kraftstoffmenge am Ende der Einspritzung mit mehr Druck ein zubringen und andererseits ein „Tropfen" des Kraftstoffinjektors zu verhindern. D. h. das Schließen der Düsennadel des Kraftstoffinjektors sollte unterstützt werden, um eine gewünschte Schließcharakteristik der Düsennadel zu erreichen.With Fuel injectors equipped Diesel engines are prone to soot emissions, because an amount of fuel at the end of an injection only with little Pressure is introduced and therefore atomization of the fuel droplets insufficient is. To prevent this is a fast closing of a nozzle needle the fuel injector required, on the one hand the amount of fuel at the end of the injection with more pressure and on the other hand a "drop" of the fuel injector to prevent. Ie. the closing the nozzle needle The fuel injector should be assisted to achieve a desired closing characteristic the nozzle needle to reach.

Bei hydraulisch verstärkten Einspritzsystemen, bei welchen eine Drucksteuerung auf einer Motorölseite und eine Druckverstärkung auf einer Kraftstoffseite vorgenommen wird (siehe hierzu auch den Stand der Technik in 1 der Zeichnung), sind herkömmliche Verfahren für ein hydraulisch unterstütztes Schließen der Düsennadel am Ende eines Einspritzvorgangs nicht anwendbar.In hydraulically amplified injection systems, in which a pressure control on an engine oil side and a pressure boost on a fuel side is made (see also the prior art in 1 the drawing), conventional methods for a hydraulically assisted closing of the nozzle needle at the end of an injection process are not applicable.

Zu den herkömmlichen Methoden gehört z. B., dass eine Energie einer Absteuerung aus einem Schaltventil in einen Federhalter des Kraftstoffinjektors geleitet wird, um so einen Fluiddruck auf einer Düsennadelrückseite zu erzeugen, und die Düsennadel hydraulisch unterstützt in ihre Schließstellung zu bewegen. Da bei hydraulisch verstärkten Einspritzsystemen, deren Drucksteuerung auf der Motorölseite vorgenommen wird, der Kreislauf einer An- und Absteuerung über das Schaltventil im Motoröl liegt, ist es nicht möglich, einen Absteuerstoß in den Federhalter des Kraftstoffinjektors umzuleiten, weil dies bedeuten würde, die Motorölseite mit der Kraftstoffseite zu verbinden.To the conventional one Methods are included z. B. that an energy of a Absteuerung from a switching valve is passed into a pen of the fuel injector, so a fluid pressure on a nozzle needle back to generate, and the nozzle needle hydraulically supported in its closed position to move. As with hydraulically amplified injection systems whose Pressure control on the engine oil side is made, the cycle of a start and end control over the Switching valve in the engine oil it is not possible a Absteuerstoss in to redirect the pen of the fuel injector, because this means would, the engine oil side to connect to the fuel side.

Die DE 297 17 649 U1 offenbart ein direktgesteuertes Einspritzventil mit einem 3/2 Wege-Ventil, wobei bei einer Beendigung einer Kraftstoff-Einspritzung, ein Druckraum einer Düsennadel durch eine entsprechende Ansteuerung eines Aktors über das 3/2 Wege-Ventil entlastet wird. Hierbei entspannt sich der unter Druck stehende Kraftstoff über eine Rücklaufleitung zu einer Niederdruckseite einer Kraftstoffversorgung. Ein fluiddruckunterstütztes Schließen der Düsennadel findet hierbei nicht statt.The DE 297 17 649 U1 discloses a direct-acting injection valve with a 3/2 way valve, wherein at a termination of a fuel injection, a pressure chamber of a nozzle needle is relieved by a corresponding control of an actuator via the 3/2 way valve. Here, the pressurized fuel relaxes via a return line to a low pressure side of a fuel supply. A fluid pressure assisted closing of the nozzle needle does not take place here.

Die DE 197 01 879 A1 offenbart eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen, mit einem als 3/2 Wege-Ventil ausgebildeten, aktorbetätigten Steuerventil. Mittels des Steuerventils ist ein Hochdruckkanal zu einer Düsennadel abwechselnd mit einer von einem Hochducksammelraum kommenden Einspritzleitung und einer Entlastungsleitung zu einem Niederdruckraum verbindbar. Ein fluiddruckunterstütztes Schließen der Düsennadel findet nicht statt.The DE 197 01 879 A1 discloses a fuel injector for internal combustion engines, with a designed as a 3/2-way valve, actuator operated control valve. By means of the control valve, a high pressure passage to a nozzle needle is alternately connectable to an injection line coming from a high pressure manifold and a relief line to a low pressure space. A fluid pressure assisted closing of the nozzle needle does not take place.

Die DE 199 10 970 A1 offenbart eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit einer Druckübersetzungseinheit, die mittels einem aktorbetätigten 3/2 Wege-Ventil zuschaltbar ist. Eine druckgesteuerte Kraftstoffzumessung über einen Druckraum einer Düsennadel erfolgt über ein zweites, ebenfalls aktorbetätigtes 3/2 Wege-Ventil. Dieses 3/2 Wege-Ventil kann den Druckraum für ein beschleunigtes Schließen der Düsennadel über eine Rücklaufleitung entlasten. Ein fluiddruckunterstütztes Schließen der Düsennadel findet hierbei nicht statt.The DE 199 10 970 A1 discloses a fuel injector with a pressure booster unit, which can be switched by means of an actuator operated 3/2 way valve. A pressure-controlled fuel metering via a pressure chamber of a nozzle needle takes place via a second, also actuator-operated 3/2 way valve. This 3/2-way valve can relieve the pressure chamber for accelerated closing of the nozzle needle via a return line. A fluid pressure assisted closing of the nozzle needle does not take place here.

Die DE 100 65 103 C1 offenbart eine druckgesteuerte Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit einem Druckverstärker und zwei aktorbetätigten Ventilen – nämlich einem Zumess- und einem Entlastungsventil – wobei das eine eine Zumessung eines Kraftstoffs und das andere eine Entlastung bzw. eine Absteuerung eines Druckraums einer Düsennadel übernimmt. Beim aktorgesteuerten Entlasten des Druckraums wird eine Absteuerenergie über einen Federraum und von dort aus gedrosselt zu einer Niederdruckseite einer Kraftstoffversorgung geleitet.The DE 100 65 103 C1 discloses a pressure-controlled fuel injection device with a pressure booster and two actuator-operated valves - namely a metering and a relief valve - the one takes on a metering of a fuel and the other a discharge or a control of a pressure chamber of a nozzle needle. When the actuator-controlled unloading of the pressure chamber, a Absteuerenergie via a spring chamber and throttled from there is directed to a low pressure side of a fuel supply.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Kraftstoffinjektor zur Verfügung zu stellen. Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Kraftstoffinjektor für ein druckverstärktes Einspritzsystem zur Verfügung zu stellen, dessen Drucksteuerung auf einer Motorölseite und dessen Druckverstärkung auf einer Kraftstoffseite vorgenommen wird. Hierbei soll ein mit einem erfindungsgemäßen Kraftstof finjektor ausgerüsteter Verbrennungsmotor geringe Rußemissionen aufweisen.It is an object of the invention to provide an improved fuel injector. In particular, it is an object of the invention to provide an improved fuel injector for a druckver To provide a stronger injection system to provide the pressure control is performed on an engine oil side and its pressure gain on a fuel side. Here, a finjektor with a fuel invention equipped internal combustion engine to have low soot emissions.

Erfindungsgemäß wird ein unter Hochdruck stehender Kraftstoff, der im Stand der Technik bei einer Beendigung der Einspritzung in einen Zulauf des Kraftstoffinjektors entspannt würde, in einen Federhalter bzw. an eine Düsennadelrückseite umgelenkt. Dies führt zu einem hydraulisch unterstützten, schnellerem Schließen der Düsennadel am Ende eines Einspritzvorgangs.According to the invention is a under high pressure fuel, the in the prior art at a termination of the injection into an inlet of the fuel injector relaxed, deflected into a pen or to a nozzle needle back. This leads to a hydraulically assisted, faster Shut down the nozzle needle at the end of an injection process.

Erfindungsgemäß wird ein Kraftstoffinjektor mit einem mediumbetätigten Druckverstärkungsventil zum hydraulisch unterstützten Schließen der Düsennadel zur Verfügung gestellt, wobei das Druckverstärkungsventil derart an oder in einem hochdruckseitigen Kraftstoffzulaufkanal des Kraftstoffinjektors vorgesehen ist, dass das Druckverstärkungsventil bei einer Beendigung einer Einspritzung des Kraftstoffinjektors, einen Fluiddruck, aus unter Hochdruck stehendem Kraftstoff im Kraftstoffzulaufkanal, in Schließrichtung der Düsennadel auf die Düsennadel einwirken lässt. Hierbei trennt ein durch eine Verringerung des Fluiddrucks im Kraftstoffzulaufkanal bewegtes Ventilglied des Druckverstärkungsventils einen düsennadelseitigen Abschnitt des Kraftstoffzulaufkanals wenigstens teilweise vom restlichen Kraftstoffzulaufkanal. Dabei öffnet sich ein Ventilkanal zur Düsennadelrückseite, sodass der Fluiddruck auf die Düsennadelrückseite einwirken kann.According to the invention is a Fuel injector with a medium-pressure booster valve to hydraulically assisted Shut down the nozzle needle to disposal placed, wherein the pressure booster valve so on or in a high-pressure side fuel inlet channel the fuel injector is provided that the pressure booster valve upon completion of injection of the fuel injector, a fluid pressure, from fuel under high pressure in the fuel inlet channel, in closing direction the nozzle needle on the nozzle needle allow to act. In this case, a moving by a reduction of the fluid pressure in the fuel supply passage separated Valve member of the pressure booster valve a nozzle needle side Section of the fuel inlet duct at least partially from the rest Fuel supply channel. It opens a valve channel to the nozzle needle back, so that the fluid pressure on the nozzle needle back can act.

Das hydraulisch unterstützte, schnelle Schließen der Düsennadel führt zu einem höheren mittleren Einspritzdruck des Kraftstoffinjektors und somit zu geringeren Rußemissionen eines Verbrennungsmotors.The hydraulically assisted, fast closing the nozzle needle leads to a higher middle one Injection pressure of the fuel injector and thus lower soot emissions an internal combustion engine.

Hierbei wird eine Drucksteuerung des Kraftstoffinjektors auf einer Motorölseite vorgenommen, wohingegen die Druckverstärkung des Kraftstoffinjektors auf einer Kraftstoffseite (einzuspritzender Kraftstoff) vorgenommen wird. Erfindungsgemäß verschließt bei einem Absteuern auf der Motorölseite das Druckverstärkungsventil den Kraftstoffzulaufkanal wenigstens teilweise und leitet den unter Hochdruck stehenden Kraftstoff in den Federraum bzw. an die Düsennadelrückseite, wodurch der Düsennadel eine Kraft in ihre Schließrichtung aufgeprägt wird. D. h. es wird derjenige unter Hochdruck stehende Kraftstoff umgeleitet, der sich in einem düsennadelseitigem Abschnitt des Kraftstoffzulaufkanals befindet. Bevorzugt findet das Verschließen des Kraftstoffzulaufkanals durch das Druckverstärkungsventil vollständig statt.in this connection a pressure control of the fuel injector is made on an engine oil side, whereas the pressure boost the fuel injector on one side of the fuel (fuel to be injected) is made. According to closes at a Absteuern on the engine oil side the Pressure boost valve the fuel inlet channel at least partially and passes the under High pressure fuel in the spring chamber or to the nozzle needle back, whereby the nozzle needle a Force in its closing direction imprinted becomes. Ie. it becomes the high-pressure fuel diverted in a nozzle needle side Section of the fuel inlet channel. This is preferred close the fuel supply passage through the pressure boost valve completely.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist das Druckverstärkungsventil ein 3/2 Wege-Ventil, wobei sich bei Anlegen von unter hohem Druck stehenden Kraftstoff ein Ventilglied des Druckverstärkungsventils in einen zweiten Ventilsitz bewegt (vorgespanntes Druckverstärkungsventil), falls sich das Ventilglied nicht schon auf diesem befindet. Hierdurch wird der Raum abseits der Düsennadelrückseite gegen den Hochdruck abgedichtet und der Kraftstoffinjektor arbeitet in einer herkömmlichen Weise. D. h. der unter Hochdruck stehende Kraftstoff gelangt in eine Einspritzdüse des Kraftstoffinjektors, wobei der Kraftstoffinjektor eine Einspritzung wie bisher durchführt.In an embodiment The invention is the pressure booster valve a 3/2-way valve, which when applying under high pressure standing fuel, a valve member of the pressure booster valve moved into a second valve seat (biased pressure booster valve), if the valve member is not already on this. hereby The room is off the nozzle needle back sealed against the high pressure and the fuel injector works in a conventional Wise. Ie. the high-pressure fuel enters a injection the fuel injector, wherein the fuel injector an injection as before.

Bei der Beendigung der Einspritzung wird auf der Motorölseite abgesteuert, was zu einem Druckabfall an einer Seite des Ventilglieds des 3/2 Wege-Ventils führt, sodass sich das Ventilglied aus dem zweiten Ventilsitz in dem ersten Ventilsitz bewegt. Dies hat zur Folge, dass nun eine Fluidverbindung vom düsennadelseitigen Abschnitt des Kraftstoffzulaufkanals zu einem Raum geschaffen wird, der benachbart zur Düsennadelrückseite liegt. Bevorzugt ist dieser Raum der Federraum im Federhalter des Kraftstoffinjektors. Hierdurch entspannt sich der im düsennadelseitigen Abschnitt des Kraftstoffzulaufkanals befindliche Kraftstoff in diesem zur Düsennadelrückseite benachbarten Raum und erhöht dadurch einen Druck auf die Düsennadelrückseite, wodurch eine zusätzliche Schließkraft für die Düsennadel erzeugt wird.at the completion of the injection is deactivated on the engine oil side, resulting in a pressure drop on one side of the valve member of the 3/2 Way valve leads, so that the valve member from the second valve seat in the first Valve seat moves. This has the consequence that now a fluid connection from nozzle needle side Section of the fuel inlet duct is created to a room the adjacent to the nozzle needle back lies. Preferably, this space is the spring space in the spring holder of the fuel injector. This relaxes the nozzle needle side section the fuel inlet channel fuel in this for Nozzle needle back adjacent room and raised thereby a pressure on the nozzle needle back, which adds an extra closing force for the nozzle needle is produced.

Hierdurch ergibt sich erfindungsgemäß gegenüber dem Stand der Technik ein doppelter Vorteil. Durch ein Weglassen eines Rückschlagventils im Kraftstoffzulaufkanal stromabwärts eines druckerzeugenden Kolbens und dem erfindungsgemäßen Vorsehen des Druckverstärkungsventils, ergibt sich innerhalb des Kraftstoffzulaufkanals bei Beendigung einer Einspritzung ein schnellerer Druckabbau und gleichzeitig ein Druckaufbau im zur Düsennadelrückseite benachbarten Raum. D. h. die Düsennadel kann aufgrund zweier Ereignisse präziser bzw. schneller schließen. Einerseits aufgrund des schnellen Druckabbaus im Kraftstoffzulaufkanal und andererseits durch eine Kraft auf die Düsennadelrückseite die durch das erfindungsgemäße Vorsehen des Druckverstärkungsventils hervorgerufen wird.hereby results according to the invention over the State of the art a double advantage. By omitting one check valve in the fuel inlet duct downstream of a pressure-generating Piston and the inventive provision the pressure booster valve, results within the fuel inlet channel at the end of a Injection a faster pressure reduction and at the same time a pressure build-up im to the nozzle needle back neighboring room. Ie. the nozzle needle can due to two events more precise or close faster. On the one hand due to the rapid pressure reduction in the fuel inlet duct and on the other hand by a force on the nozzle needle back through the inventive provision the pressure booster valve is caused.

Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorteil ist, dass eine Energie zum druckunterstützten Schließen der Düsennadel nicht aus einem Hochdruck entnommen werden muss. D. h. es wird einem Reservoir keine Energie und somit kein Druck entzogen, da das noch vorhandene Hochdruckvolumen ohnehin in einen Niederdruckbereich entspannt würde.One further inventive advantage is that an energy for pressure assisted closing the nozzle needle does not have to be taken from a high pressure. Ie. it becomes one Reservoir no energy and therefore no pressure deprived, since that still existing high pressure volume anyway in a low pressure range relaxed.

Durch eine Wahl der Lage des Druckverstärkungsventils und/oder einer Länge des Ventilkanals und/oder einer Position der Mündung des Ventilkanals in den Federraum bzw. in der Nähe der Düsennadelrückseite lässt sich festlegen, wann die Druckunterstützung wirken soll und/oder wie groß diese ist. Je näher das Druckverstärkungsventil an einer Einspritzdüse des Kraftstoffinjektors vorgesehen ist, umso schneller wird eine Druckunterstützung wirksam. Ferner ist maßgeblich, ob eine Mündung des Ventilkanals oberhalb oder unterhalb eines im Federraum verschieblich gelagerten Schließkolbens mündet, der gegebenenfalls über einen Nadelkolben auf die Düsennadelrückseite einwirkt. Hierbei ist zu beachten, dass das zur Druckunterstützung vorhandene Hochdruckvolumen und somit die gespeicherte Energie umso kleiner ist, je näher das Druckverstärkungsventil an der Einspritzdüse angeordnet ist.By a choice of the position of the pressure booster valve and / or a length of the valve channel and / or a position of the mouth of the valve channel in the spring chamber or in the vicinity of the nozzle needle back can determine when the pressure support is to act and / or how big it is. The closer the pressure boost valve is provided to an injector of the fuel injector, the faster pressure assisting becomes effective. It is also decisive whether an opening of the valve channel opens above or below a closing piston displaceably mounted in the spring chamber, which optionally acts on the nozzle needle rear side via a needle piston. It should be noted that the closer to the pressure boost valve is arranged on the injection nozzle, the smaller the pressure volume existing high-pressure volume and thus the stored energy.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Schließkolben mit einem geringen Spiel im Federraum geführt, sodass er als Kolben wirken kann. Mündet der Ventilkanal des Druckverstärkungsventils in dem Federraum, also der zur Düsennadel gegenüberliegenden Seite des Schließkolbens, so kann der Schließkolben als Druckverstärkerkolben fungieren, wodurch eine Kraftwirkung eines Druckpulses im Kraftstoff durch die im Vergleich zur Düsennadelrückseite größere Fläche des Schließkolbens verstärkt wird. Es ist jedoch auch möglich, die Mündung des Ventilkanals auf der zur Düsennadelrückseite zugewandten Seite des Schließkolbens z. B. noch im Federraum oder am Nadelkolben oder direkt benachbart zur Düsennadelrückseite vorzusehen, und dabei das dort vorhandene, relativ kleine Volumen mit dem Kraftstoffdruckpuls zu beaufschlagen. Hierbei ist zu beachten, dass der Druck in diesem kleinem Volumen bis zu Beginn der nächsten Einspritzung wieder abgebaut ist. Dies gilt selbstverständlich auch für die anderen Ausführungsformen der Erfindung.In an embodiment The invention is the closing piston with a small clearance in the spring chamber, so that it acts as a piston can. ends the valve channel of the pressure booster valve in the spring chamber, so the to the nozzle needle opposite Side of the closing piston, so can the closing piston as a pressure booster piston acting, whereby a force effect of a pressure pulse in the fuel by compared to the nozzle needle back larger area of the closing piston is reinforced. However, it is also possible the estuary of the valve channel on the back to the nozzle needle back facing side of the closing piston z. B. still in the spring chamber or on the needle piston or directly adjacent to the nozzle needle back provide, and there existing, relatively small volume to pressurize with the fuel pressure pulse. Please note that the pressure in this small volume until the beginning of the next injection is dismantled again. Of course, this also applies to the others embodiments the invention.

In Ausführungsformen der Erfindung ist das Druckverstärkungsventil an einem Längsende des Federraums im Federhalter vorgesehen, wobei der Ventilkanal an diesem Längsende in dem Federraum mündet. Ferner ist es möglich, das erfindungsgemäße Druckverstärkungsventil seitlich am Federraum vorzusehen, wobei dann auch der Ventilkanal bevorzugt seitlich in den Federraum mündet. Darüber hinaus ist es möglich, den Ventilkanal an der Düsennadelrückseite, am Nadelkolben, der gegebenenfalls facettiert sein kann, oder in der Nähe des Schließkolbens münden zu lassen. Hierbei ist bevorzugt ebenfalls das Druckverstärkungsventil benachbart zu dieser Mündung vorgesehen.In embodiments The invention is the pressure booster valve at one longitudinal end the spring chamber provided in the spring holder, wherein the valve channel at this longitudinal end opens in the spring chamber. It is also possible the pressure booster valve according to the invention provide laterally on the spring chamber, in which case also the valve channel preferably opens laterally into the spring chamber. In addition, it is possible the Valve channel at the nozzle needle back, on the needle piston, which may optionally be faceted, or in nearby of the closing piston flow allow. In this case, the pressure boost valve is also preferred adjacent to this estuary intended.

Bei dem erfindungsgemäßen Druckverstärkungsventil steht ein düsennadelseitiger Abschnitt des Kraftstoffzulaufkanals immer in einer Fluidkommunikation entweder mit dem dazu benachbarten Abschnitt des Kraftstoffzulaufkanals oder dem Ventilkanal. D. h. der düsennadelseitige Abschnitt des Kraftstoffzulaufkanals wird keiner der beiden Stellungen des Ventilglieds verschlossen.at the pressure intensifier valve according to the invention is a nozzle needle side Section of the fuel inlet channel always in a fluid communication either with the adjacent section of the fuel feed channel or the valve channel. Ie. the nozzle needle side portion of the fuel inlet channel none of the two positions of the valve member is closed.

Das erfindungsgemäße Druckverstärkungsventil kann z. B. als Kugelventil mit zwei kegelförmigen Ventilsitzen, als Halbkugelventil mit einem kegelförmigen Ventilsitz und einem Flach sitz oder als Plattenventil mit zwei Flachsitzen ausgebildet sein.The Pressure booster valve according to the invention can z. B. as a ball valve with two conical valve seats, as a hemispherical valve with a cone-shaped Valve seat and a flat seat or as a plate valve with two flat seats be educated.

Ist das erfindungsgemäße Druckverstärkungsventil als Plattenventil ausgebildet, so ist ein plattenförmiges Ventilglied innerhalb einer Ventilscheibe (Gehäuse) des Druckverstärkungsventils linear geführt und bevorzugt nicht vorgespannt. Es ist jedoch möglich, das plattenförmige Ventilglied vorzuspannen, wobei hierbei das Ventilglied in eine Richtung vorgespannt ist, in welcher es den Kraftstoffzulauf wenigstens teilweise verschließt und dabei den Ventilkanal zum Federraum freigibt.is the pressure booster valve according to the invention designed as a plate valve, so is a plate-shaped valve member within a valve disc (housing) of the pressure booster valve linearly guided and preferably not biased. However, it is possible, the plate-shaped valve member to bias, in which case the valve member biased in one direction is, in which it at least partially closes the fuel inlet and thereby opens the valve channel to the spring chamber.

Das plattenförmige Ventilglied kann eine Ventilgliedbohrung aufweisen, die zur Druckunterstützung dient. Hierbei ist die Ventilgliedbohrung bevorzugt derart ausgelegt, dass sie einen Druckaufbau im Federraum ermöglicht. D. h., dass eine Ablaufdrosselgeometrie des Federraums einen geringeren Fluiddurchfluss (Druckabbau) ermöglicht, als die Ventilgliedbohrung, und so ein Druckaufbau im Federraum zu einem Zeitpunkt möglich ist, in welchem eine Einspritzung stattfindet. Zu einer Kavitationsreduzierung im Kraftstoffzulaufkanal kann die Ventilgliedbohrung derart im Ventilglied vorgesehen sein, dass sie eine permanente Fluidkommunikation zwischen dem Kraftstoffzulaufkanal und dem Ventilkanal schafft.The disc-shaped Valve member may have a valve member bore which serves for pressure support. Here, the valve member bore is preferably designed such that it allows a pressure build-up in the spring chamber. That is, an outlet throttle geometry the spring chamber allows a lower fluid flow (pressure reduction), as the valve member bore, and so a pressure build-up in the spring chamber possible at a time is where an injection takes place. To a cavitation reduction in the fuel inlet passage, the valve member bore can be so in the valve member be provided that they have a permanent fluid communication between creates the fuel inlet channel and the valve channel.

Ein Druckabbau im Federraum findet durch eine Ablaufdrossel statt. Diese wird bevorzugt durch eine Ringspaltdrossel zwischen dem im Federhalter geführten Schließkolben und einer Innenwand des Federraums gebildet. Ein sich an den Schießkolben anschließender Raum ist dann durch eine Ablaufbohrung entleerbar, die bevorzugt nicht als Fluiddrossel ausgebildet ist, jedoch als solche ausgebildet sein kann. Ferner kann ein Druck im Federraum durch eine Fluiddrossel im Federhalter abgebaut werden. Diese kann zusätzlich oder optional zur Ringspaltdrossel zwischen Schließkolben und Federrauminnenwand vorgesehen sein.One Pressure reduction in the spring chamber takes place through an outlet throttle. These is preferred by an annular gap between the guided in the spring holder closing piston and an inner wall of the spring chamber. A space adjoining the rifle butt is then emptied through a drain hole, which preferably does not is designed as a fluid throttle, but designed as such can be. Furthermore, a pressure in the spring chamber by a fluid throttle be reduced in the pen holder. This can additionally or optionally to the annular gap choke between closing piston and spring chamber inner wall be provided.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen abhängigen Ansprüchen.Further embodiments The invention results from the remaining dependent claims.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The Invention will be described below with reference to exemplary embodiments with reference on the attached Drawing closer explained. In the drawing show:

1 einen Hydraulikschaltplan eines Einspritzsystems gemäß dem Stand der Technik; 1 a hydraulic circuit diagram of an on injection molding system according to the prior art;

2 einen Hydraulikschaltplan eines erfindungsgemäßen Einspritzsystems; 2 a hydraulic circuit diagram of an injection system according to the invention;

3 eine Fußbaugruppe eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors mit einem erfindungsgemäßen Druckverstärkungsventil; 3 a foot assembly of a fuel injector according to the invention with a pressure booster valve according to the invention;

4 einen Hydraulikschaltplan einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors; 4 a hydraulic circuit diagram of a first embodiment of the fuel injector according to the invention;

5 einen Hydraulikschaltplan einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors; 5 a hydraulic circuit diagram of a second embodiment of the fuel injector according to the invention;

6 einen Hydraulikschaltplan einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors; 6 a hydraulic circuit diagram of a third embodiment of the fuel injector according to the invention;

7 einen Hydraulikschaltplan einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors; 7 a hydraulic circuit diagram of a fourth embodiment of the fuel injector according to the invention;

8 eine dreidimensionale Ansicht eines erfindungsgemäßen Druckverstärkungsventils, bei welchem ein Ventilglied plattenförmig ausgebildet ist; 8th a three-dimensional view of a pressure booster valve according to the invention, in which a valve member is plate-shaped;

9 eine zentral geschnittene Ansicht der 8; 9 a centrally cut view of the 8th ;

10 eine zweite Ausführungsform des plattenförmigen Ventilglieds; 10 a second embodiment of the plate-shaped valve member;

11 eine dritte Ausführungsform des plattenförmigen Ventilglieds; und 11 a third embodiment of the plate-shaped valve member; and

12 eine Fußbaugruppe einer fünften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors. 12 a foot assembly of a fifth embodiment of the fuel injector according to the invention.

Die folgenden Ausführungen betreffen einen hydraulisch verstärkten Kraftstoffinjektor, wobei ein Übersetzungskolben einen in einem Rail herrschenden Hochdruck hydraulisch ver stärkt und so sehr hohe Einspritzdrücke beim Kraftstoffinjektor realisieren kann. Die Erfindung ist jedoch nicht auf einen solchen hydraulisch verstärkten Kraftstoffinjektor beschränkt, sondern kann auf sämtliche Kraftstoffinjektoren, wie z. B. Common-Rail-Injektoren oder Pumpe-Düse-Injektoren angewendet werden.The following versions relate to a hydraulically amplified fuel injector, wherein a translation piston a ruling in a rail high pressure hydraulically ver strengthens and so very high injection pressures can realize the fuel injector. However, the invention is not limited to such a hydraulically amplified fuel injector, but can on all Fuel injectors, such. As common rail injectors or pump-nozzle injectors be applied.

1 zeigt ein hydraulisch verstärktes Einspritzsystem gemäß dem Stand der Technik, bei welchem eine Drucksteuerung auf einer Motorölseite 10 und eine Druckverstärkung auf einer Kraftstoffseite 20 vorgenommen wird. Für eine Initialisierung eines Einspritzvorgangs eines Injektors 1 des Einspritzsystems wird ein Fluidhochdruck im Rail 400 über ein Schaltventil 410 mit einem ersten Volumen 421 innerhalb eines hydraulischen Verstärkers 420 verbunden. Dieses erste Volumen 421 wirkt auf einen Kolben 422 des hydraulischen Verstärkers 420, der ein zweites Volumen 427 und einen zugehörigen zweiten Kolben 424 aufweist, wobei die beiden Kolben 422, 424 bevorzugt starr miteinander verbunden sind. Hierbei weist der Kolben 422 eine größere hydraulisch wirksame Oberfläche als der Kolben 424 auf. Entsprechend eines Oberflächenverhältnisses der beiden Kolben 422, 424 wird der Druck im zweiten Volumen 427 des hydraulischen Verstärkers 420 erhöht. Das zweite Volumen enthält Kraftstoff 2 aus einer Kraftstoffversorgung 500. 1 shows a hydraulically amplified injection system according to the prior art, in which a pressure control on an engine oil side 10 and a pressure boost on a fuel side 20 is made. For an initialization of an injection process of an injector 1 of the injection system is a fluid high pressure in the rail 400 via a switching valve 410 with a first volume 421 within a hydraulic amplifier 420 connected. This first volume 421 acts on a piston 422 the hydraulic amplifier 420 that has a second volume 427 and an associated second piston 424 having, wherein the two pistons 422 . 424 preferably rigidly connected to each other. Here, the piston points 422 a larger hydraulically effective surface than the piston 424 on. According to a surface ratio of the two pistons 422 . 424 becomes the pressure in the second volume 427 the hydraulic amplifier 420 elevated. The second volume contains fuel 2 from a fuel supply 500 ,

Dieser in den Kraftstoff 2 übersetzte Hochdruck wird über ein Rückschlagventil 160 einem Kraftstoffzulaufkanal 110 auf der Hochdruckseite des Kraftstoffinjektors 1 zugeführt und öffnet gegen eine Federkraft aus einer Vorspannfeder 122 eine Düsennadel 220 des Injektors 1 und ein Einspritzvorgang beginnt. Für eine Beendigung des Einspritzvorgangs wird das Schaltventil 410 in die in 1 dargestellte Stellung gebracht und das erste Volumen 421 des hydraulischen Verstärkers 420 mit einer Drainage 402 verbunden. Ferner weist der hydraulische Verstärker 420 eine Kolbenrückstellfeder 426 auf, deren Raum innerhalb des hydraulischen Verstärkers 420 ebenfalls mit ei ner Drainage 428 in Fluidkommunikation steht. Ein diesem Raum der Kolbenrückstellfeder 426 zugewandter Raum des Kolbens 424 ist ebenfalls mit einer Drainage 429 in Fluidkontakt. Bevorzugt geht dabei die Drainage 428 in das Motoröl 3 und die Drainage 429 in ein Reservoir für den Kraftstoff 2.This in the fuel 2 translated high pressure is via a check valve 160 a fuel inlet channel 110 on the high pressure side of the fuel injector 1 supplied and opens against a spring force from a biasing spring 122 a nozzle needle 220 of the injector 1 and an injection process begins. For a termination of the injection process, the switching valve 410 in the in 1 shown position and the first volume 421 the hydraulic amplifier 420 with a drainage 402 connected. Furthermore, the hydraulic booster has 420 a piston return spring 426 on whose space within the hydraulic booster 420 also with a drainage 428 is in fluid communication. A space of the piston return spring 426 facing room of the piston 424 is also with a drainage 429 in fluid contact. Preference is given to the drainage 428 in the engine oil 3 and the drainage 429 in a reservoir for the fuel 2 ,

Durch einen hydraulisch verstärkten Kraftstoffinjektor ist es möglich, in einem Leitungssystem mit niedrigem Druck, welcher einfacher beherrschbar ist, zu arbeiten und erst im Kraftstoffinjektor selbst den erforderlichen Druck zu erzeugen. Durch eine Erhöhung des Drucks lässt sich eine Zerstäubung des Kraftstoffs verbessern, wodurch sich eine Gemischaufbereitung innerhalb des Brennraums verbessert und somit eine Entstehung von Ruß vermindert wird. Ferner erreicht man einen homogeneren Verbrennungsverlauf, wodurch sich Stickoxidemissionen reduzieren lassen. Die Erfindung ist auch auf Einspritzsysteme bzw. Injektoren anwendbar deren Drucksteuerung und Druckverstärkung auf der Kraftstoffseite 20 vorgenommen wird.By a hydraulically amplified fuel injector, it is possible to work in a line system with low pressure, which is easier to control, and only in the fuel injector to generate the required pressure itself. By increasing the pressure, atomization of the fuel can be improved, which improves mixture preparation within the combustion chamber and thus reduces the formation of soot. Furthermore, one achieves a more homogeneous combustion process, which can reduce nitrogen oxide emissions. The invention is also applicable to injection systems or injectors whose pressure control and pressure boost on the fuel side 20 is made.

2 zeigt nun ein prinzipielles Hydraulikschaltbild eines erfindungsgemäßen Einspritzsystems bzw. eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors 1. Auf der Motorölseite 10 findet bevorzugt keine Veränderung statt. Es ist jedoch in einer Ausführungsform der Erfindung möglich, die Kolbenrückstellfeder 426 (in 2 nicht dargestellt) wegzulassen. Auf der Kraftstoffseite 20 wird erfindungsgemäß das Rückschlagventil 160 weggelassen und ein Druckverstärkungsventil 300 in bzw. an dem Kraftstoffzulaufkanal 110 vorgesehen. D. h. es wird das Rückschlagventil 160 durch das Druckverstärkungsventil 300 ersetzt. 2 now shows a schematic hydraulic circuit diagram of an injection system according to the invention or a fuel injector according to the invention 1 , On the engine oil side 10 preferably no change takes place. However, it is possible in one embodiment of the invention, the piston return spring 426 (in 2 not shown) omit. On the fuel side 20 According to the invention, the check valve 160 omitted and one Pressure boost valve 300 in or on the fuel inlet channel 110 intended. Ie. it becomes the check valve 160 through the pressure boost valve 300 replaced.

Das Druckverstärkungsventil 300 ist bevorzugt ein 3/2 Wege-Ventil, das in einer Stellung den Kraftstoffzulaufkanal 110 wenigstens teilweise versperrt, wobei ein düsennadelseitiger Abschnitt 112 des Kraftstoffzulaufkanals 110 vom restlichen Kraftstoffzulaufkanal 110, der in das zweite Volumen 427 des hydraulischen Verstärkers 420 mündet, wenigstens teilweise getrennt ist. Bei diesem teilweise, jedoch bevorzugt vollständigem Versperren des Kraftstoffzulaufkanals 110 hebt ein Ventilglied 310 des Druckverstärkungsventils 300 von seinem zweiten Ventilsitz 302 ab, wobei ein Ventilkanal 320 vom düsennadelseitigen Abschnitt 112 des Kraftstoffzulaufkanals 110 zu einem Federraum 120 bzw. einer Düsennadelrückseite 224 geöffnet wird.The pressure boost valve 300 Preferably, a 3/2-way valve is in one position the fuel inlet channel 110 at least partially obstructed, with a nozzle needle side portion 112 of the fuel inlet channel 110 from the remaining fuel inlet channel 110 that in the second volume 427 the hydraulic amplifier 420 opens, at least partially separated. In this partial, but preferably complete blocking of the fuel inlet channel 110 lifts a valve member 310 the pressure booster valve 300 from his second valve seat 302 from, with a valve channel 320 from the nozzle needle side section 112 of the fuel inlet channel 110 to a spring chamber 120 or a nozzle needle back 224 is opened.

D. h. bei einem Absteuern des Schaltventils 410, also beim Bewegen eines Ventilglieds des Schaltventils 410 in die in 2 gezeigte Stellung (Abbau des Hochdrucks im ersten Volumen 421 des hydraulischen Verstärkers 420), entspannt sich das zweite Volumen 427 des hydraulischen Verstärkers 420, wobei sich der Druck im Kraftstoffzulaufkanal 110 stromaufwärts des Druckverstärkungsventils 300 zu verringern beginnt. Hierdurch kommt es an einer Seite des Ventilglieds 310 zu einem Druckabfall, sodass sich das Ventilglied 310, gegebenenfalls unterstützt von einer Feder 314 (siehe 3), vom zweiten 302 in den ersten Ventilsitz 301 bewegt und den düsennadelseitigen Abschnitt 112 des Kraftstoffzulaufkanals 110 vom restlichen Kraftstoffzulaufkanal 110 trennt. Der im düsennadelseitigen Abschnitt 112 des Kraftstoffzulaufkanals 110 vorhandene Hochdruck entweicht durch den Ventilkanal 320 in den Federraum 120 bzw. einen Raum benachbart zur Düsennadelrückseite 224, erhöht dort den Druck und prägt der Düsennadel 220 eine Kraft in ihre Schließrichtung auf. Der Federraum 120 bzw. der Raum benachbart zur Düsennadelrückseite 224 ist über eine Ablaufdrossel 130 mit einem Kraftstoffreservoir (Tank) oder einer Kraftstoffversorgung, die unter Nieder- oder Mitteldruck stehen kann, hydraulisch verbunden. Hierbei ist die Ablaufdrossel 130 derart bemessen, dass der Druck im Federraum 120 bzw. an der Düsennadelrückseite 224 für eine folgende Einspritzung im Wesentlichen abgebaut ist oder für eine folgende Haupteinspritzung einen bestimmten Wert aufweist.Ie. at a Absteuern the switching valve 410 , ie when moving a valve member of the switching valve 410 in the in 2 shown position (reduction of the high pressure in the first volume 421 the hydraulic amplifier 420 ), the second volume relaxes 427 the hydraulic amplifier 420 , where the pressure in the fuel inlet channel 110 upstream of the pressure boost valve 300 begins to decrease. This results in one side of the valve member 310 to a pressure drop, so that the valve member 310 , possibly supported by a spring 314 (please refer 3 ), from the second 302 in the first valve seat 301 moves and the nozzle needle side section 112 of the fuel inlet channel 110 from the remaining fuel inlet channel 110 separates. The in the nozzle needle side section 112 of the fuel inlet channel 110 Existing high pressure escapes through the valve channel 320 in the spring chamber 120 or a space adjacent to the nozzle needle back 224 , increases the pressure there and shapes the nozzle needle 220 a force in its closing direction. The spring chamber 120 or the space adjacent to the nozzle needle back 224 is via an outlet throttle 130 with a fuel reservoir (tank) or a fuel supply, which may be under low or medium pressure, hydraulically connected. Here is the outlet throttle 130 such that the pressure in the spring chamber 120 or at the nozzle needle back 224 is substantially reduced for a subsequent injection or has a certain value for a subsequent main injection.

Es ist in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung möglich, die Ablaufdrossel 130 in einem Federhalterkörper 102 (siehe 3) eines Federhalters 100 des Injektors 1 durch eine andere Ablaufdrossel zu ersetzten. Eine solche Ablaufdrossel 132 ist dann bevorzugt als eine Ringspaltdrossel 132 zwischen einem Kolben 140 und einer Innenwand des Federhalterkörpers 102 ausgebildet. Hierfür ist der Kolben 140 an seinem im Wesentlichen kreisrunden Umfang ballig ausgebildet. D. h. die Innenwand des Federhalterkörper 102 und der Kolben 140 bilden einen fluiddrosselnden Ringdichtspalt zwischen sich aus, wobei sich der Druck im Federraum 120 in einen dazu benachbarten Raum entspannen kann. Dieser Raum ist dann über eine bevorzugt ungedrosselte Ablaufbohrung 134 entleerbar. Solche Ausführungsformen der Erfindung sind in den 2 und 3 gestrichelt und in den 4 bis 7, sowie der 12 nicht gestrichelt dargestellt. Umgekehrt verhält es sich mit den Ablaufdrosseln 130, die im Federhalterkörper 102 ausgebildet sind. In den vorliegenden Ausführungsbeispielen ist der Kolben 140 als Schließkolben 140 für die Düsennadel 220 ausgebildet, wobei der Raum unterhalb des Schließkolbens 140 bzw. ein Raum oberhalb der Düsennadel 220 durch die Ablaufbohrung 134 entleerbar ist. Die Ablaufdrossel 132 im Zusammenspiel mit der Ablaufbohrung 134 ist bevorzugt wie oben ausgelegt.It is possible in preferred embodiments of the invention, the outlet throttle 130 in a penholder body 102 (please refer 3 ) of a spring holder 100 of the injector 1 to be replaced by another outlet throttle. Such an outlet throttle 132 is then preferred as an annular gap choke 132 between a piston 140 and an inner wall of the pen holder body 102 educated. This is the piston 140 formed spherically at its substantially circular circumference. Ie. the inner wall of the spring holder body 102 and the piston 140 form a fluid throttling annular sealing gap between them, wherein the pressure in the spring chamber 120 can relax in a room adjacent to it. This space is then over a preferably unthrottled drain hole 134 emptied. Such embodiments of the invention are in the 2 and 3 dashed and in the 4 to 7 , as well as the 12 not shown in dashed lines. The reverse is the case with the outlet throttles 130 in the spring holder body 102 are formed. In the present embodiments, the piston 140 as a closing piston 140 for the nozzle needle 220 formed, wherein the space below the closing piston 140 or a space above the nozzle needle 220 through the drain hole 134 can be emptied. The outlet throttle 132 in interaction with the drain hole 134 is preferably designed as above.

Bei einem Ansteuern (diese Position des Ventilglieds des Schaltventils 410 ist in 2 nicht dargestellt) des Schaltventils 410, also einem Fluidverbinden des ersten Volumens 421 des hydraulischen Verstärkers 420 mit dem unter Hochdruck stehendem Rail 400 oder einer anderen Hochdruckquelle (Kraftstoff 2 oder Motoröl 3), wird ein Druck im zweiten Volumen 427 des hydraulischen Verstärkers 420 und davon ausgehend im Kraftstoffzulaufkanal 110 aufgebaut. Gelangt der Hochdruck im Kraftstoffzulaufkanal 110 an das Ventilglied 310 des Druckverstärkungsventils 300, so bewegt sich das Ventilglied 310 in seinen zweiten Ventilsitz 302 zurück, verschließt somit den Zulauf über den Ventilkanal 320 zum Feder raum 120 bzw. zur Düsennadelrückseite 224 und gibt den düsennadelseitigen Abschnitt 112 des Kraftstoffzulaufkanals 110 frei, wodurch eine Einspritzung beginnen kann. Ein Absteuern findet dann wieder wie oben beschrieben statt.At a driving (this position of the valve member of the switching valve 410 is in 2 not shown) of the switching valve 410 , So a fluid connection of the first volume 421 the hydraulic amplifier 420 with the high-pressure rail 400 or another high pressure source (fuel 2 or engine oil 3 ), becomes a pressure in the second volume 427 the hydraulic amplifier 420 and starting in the fuel inlet channel 110 built up. Does the high pressure in the fuel inlet passage 110 to the valve member 310 the pressure booster valve 300 , so the valve member moves 310 in his second valve seat 302 back, thus closes the inlet via the valve channel 320 to the spring room 120 or to the nozzle needle back 224 and gives the nozzle needle side section 112 of the fuel inlet channel 110 free, whereby an injection can begin. A tax deduction then takes place again as described above.

Als erfindungsgemäßes Druckverstärkungsventil kommen mediumbetätigte Ventile, insbesondere mediumbetätigte 3/2 Wege-Ventile in Frage. Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Druckverstärkungsventils 300 ist ein Kugel-, Halbkugel- (siehe 3), Teilkugel-, Pilz- oder Plattenventil (siehe 8 bis 11).When pressure booster valve according to the invention come medium-actuated valves, in particular medium-actuated 3/2 way valves in question. A preferred embodiment of the pressure booster valve according to the invention 300 is a sphere, hemisphere (see 3 ), Partial ball, mushroom or plate valve (see 8th to 11 ).

3 zeigt eine Fußbaugruppe eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors 1 mit einem Druckverstärkungsventil 300 dessen Ventilglied 310 als Halbkugel ausgebildet ist. Hierbei ist es jedoch auch möglich, das Ventilglied 310 teilkugel-, kugel- oder pilzförmig auszubilden, wobei bei letzterer Ausführungsform des Ventilglieds 310 ein „Stiel" des Pilzes in der Vorspannfeder 314 geführt ist. Hierbei ist zu beachten, dass ein Fluiddurchtritts-Querschnitt zwischen Stiel und Vorspannfeder 314 ausreichend groß ist. 3 shows a foot assembly of a fuel injector according to the invention 1 with a pressure boost valve 300 its valve member 310 is designed as a hemisphere. However, it is also possible, the valve member 310 form teilkugel-, ball or mushroom-shaped, wherein in the latter embodiment of the valve member 310 a "stem" of the mushroom in the biasing spring 314 is guided. It should be noted that a fluid passage cross-section zwi stem and biasing spring 314 is big enough.

Der in 3 gezeigte Kraftstoffinjektor 1 weist innerhalb einer Einspritzdüse 200 eine zwischen einer Schließ- und einer Offenstellung hin und her bewegbare Düsennadel 220 auf. Auf die Düsennadel 220 wirkt eine Vorspannfeder 122 über den Schließkolben 140 und einen Nadelkolben 145 mit einer durch die Federkonstante der Vorspannfeder 122 bestimmten Schließkraft ein. In anderen Ausführungsformen der Erfindung ist es möglich, den Schließ- 140 und Nadelkolben 145 einstückig auszubilden. Ferner ist es möglich, die Vorspannfeder 122 direkt auf die Düsennadelrückseite 224 einwirken zu lassen. Die Vorspannfeder 122 ist zwischen dem Schließkolben 140 und einem oberen Längsende des Federraums 120 eingespannt. Ein eine Druckschulter 226 aufweisender Abschnitt der Düsennadel 220 ist von einem bevorzugt als Ringraum 206 ausgebildeten Druckraum 206 umgeben, der in Fluidkontakt mit dem Kraftstoffzu laufkanal 110 steht. Der im Druckraum 206 unter Druck stehende Kraftstoff 2 übt eine bezogen auf die Darstellung der 3 nach oben gerichtete Öffnungskraft an der Druckschulter 226 auf die Düsennadel 220 aus. Die Düsennadel 220 nimmt ihre Offenstellung ein, sobald die durch den Druck im Druckraum 206 verursachte Öffnungskraft größer ist, als die Summe der der Öffnung der Düsennadel 220 entgegengerichteten Reibungskräfte und der durch die Vorspannfeder 122 nach unten ausgeübte Kraft auf die Düsennadel 220.The in 3 shown fuel injector 1 points inside an injection nozzle 200 a between a closed and an open position back and forth movable nozzle needle 220 on. On the nozzle needle 220 acts a biasing spring 122 over the closing piston 140 and a needle piston 145 with one by the spring constant of the biasing spring 122 certain closing force. In other embodiments of the invention, it is possible to 140 and needle piston 145 to train in one piece. Further, it is possible to use the biasing spring 122 directly on the nozzle needle back 224 to act. The biasing spring 122 is between the closing piston 140 and an upper longitudinal end of the spring chamber 120 clamped. A pressure shoulder 226 having section of the nozzle needle 220 is of a preferred as an annulus 206 trained pressure room 206 surrounded, in fluid contact with the fuel to run channel 110 stands. The one in the pressure room 206 pressurized fuel 2 exercises one referring to the representation of the 3 upward opening force at the pressure shoulder 226 on the nozzle needle 220 out. The nozzle needle 220 assumes its open position as soon as the pressure in the pressure chamber 206 opening force caused is greater than the sum of the opening of the nozzle needle 220 opposing frictional forces and by the biasing spring 122 downward force on the nozzle needle 220 ,

Der Federraum 120 ist bevorzugt als Sackloch im Federhalterkörper 102 eines Federhalters 100 ausgebildet, wobei der Federhalterkörper 102 an einem Längsende offen ist. Über dieses Längsende ist der Federraum 120 mit einem Druck aus dem unter Hochdruck stehenden Kraftstoff 2 beaufschlagbar. D. h. ein Kraftstoffdruck im düsennadelseitigen Abschnitt 112 des Kraftstoffzulaufkanals 110 kann über das Druckverstärkungsventil 300 am oberen Längsende des Federraums 120 in diesen eingebracht werden. Hierzu ist der Federhalterkörper 103 mit einer Scheibe 330 oben abgedichtet, wobei die Scheibe 330 ein Ventilgehäuse 330 bzw. ein Abschnitt eines Ventilgehäuses 330 des Druckverstärkungsventils 300 ist. Die Scheibe 330 dient gleichzeitig als Wiederlager für die Vorspannfeder 122 der Düsennadel 220, die somit den Schließkolben 140 mit einer Kraft von der Scheibe 330 wegdrückt. Innerhalb der Scheibe 330 befindet sich der Ventilkanal 320 der eine Fluidverbindung zwischen dem Kraftstoffzulaufkanal 110 und dem Federraum 120 in Abhängigkeit einer Ventilgliedposition 301, 302 des Druckverstärkungsventils 300 herstellt. D. h. der Ventilkanal 320 ist vom Ventilglied 310 verschließbar, wobei das Ventilglied 310 ebenfalls den Kraftstoffzulaufkanal 110 verschließen kann. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist je nach Ventilgliedposition 301, 302 der entsprechende Kanal 310, 320 fluiddicht. Es ist jedoch möglich, insbesondere für die erste Ventilgliedposition 301 nur eine teilweise fluiddichte Verbindung mittels des Ventilglieds 310 einzurichten.The spring chamber 120 is preferred as a blind hole in the spring holder body 102 a spring holder 100 formed, wherein the spring holder body 102 is open at one longitudinal end. About this longitudinal end is the spring chamber 120 with a pressure from the high-pressure fuel 2 acted upon. Ie. a fuel pressure in the nozzle needle side section 112 of the fuel inlet channel 110 can via the pressure boost valve 300 at the upper longitudinal end of the spring chamber 120 be introduced into this. For this purpose, the spring holder body 103 with a slice 330 sealed above, with the disc 330 a valve housing 330 or a portion of a valve housing 330 the pressure booster valve 300 is. The disc 330 serves as a repository for the biasing spring 122 the nozzle needle 220 , thus the closing piston 140 with a force from the disc 330 pushes. Inside the disc 330 is the valve channel 320 the fluid connection between the fuel inlet channel 110 and the spring chamber 120 depending on a valve member position 301 . 302 the pressure booster valve 300 manufactures. Ie. the valve channel 320 is from the valve member 310 lockable, wherein the valve member 310 also the fuel inlet channel 110 can close. In the present embodiment, depending on the valve member position 301 . 302 the corresponding channel 310 . 320 fluid-tight. However, it is possible, especially for the first valve member position 301 only a partially fluid-tight connection by means of the valve member 310 to set up.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Ventilglied 310 des Druckverstärkungsventils 300 halbkugelförmig ausgebildet, wobei das Ventilglied 310 mittels einer Vorspannfeder 314, die bevorzugt als eine Spiraldruckfeder ausgebildet ist, vorgespannt ist. Die Vorspannfeder 314 spannt das Ventilglied 310 in den ersten Ventilsitz 301 vor. Hierbei ist der erste Ventilsitz 301 bevorzugt als Kegelsitz ausgebildet. Die Vorspannfeder 314 ragt dabei mit einem Längsabschnitt bevorzugt in den Ventilkanal 320 hinein, wodurch mittels einer festen Verbindung zwischen der Vorspannfeder 314 und dem Ventilglied 310 das Ventilglied 310 geführt ist. Ein zweiter Ventilsitz 302 ist bevorzugt als Flachsitz an der Scheibe 330 ausgebildet, der zusammen mit einem Kreisringabschnitt an einer flachen Seite des halbkugelförmigen Ventilglieds 310 zusammenwirkt (zweite Ventilgliedposition 302).In a preferred embodiment of the invention, the valve member 310 the pressure booster valve 300 formed hemispherical, wherein the valve member 310 by means of a biasing spring 314 , which is preferably designed as a helical compression spring is biased. The biasing spring 314 clamps the valve member 310 in the first valve seat 301 in front. Here is the first valve seat 301 preferably designed as a conical seat. The biasing spring 314 protrudes with a longitudinal section preferably in the valve channel 320 into it, whereby by means of a fixed connection between the biasing spring 314 and the valve member 310 the valve member 310 is guided. A second valve seat 302 is preferred as a flat seat on the disc 330 formed together with a circular ring portion on a flat side of the hemispherical valve member 310 cooperates (second valve member position 302 ).

Erfindungsgemäß mündet der Ventilkanal 320 der in 3 gezeigten Ausführungsform mittig in ein Längsende des Federraums 120 ein. Befindet sich das Ventilglied 310 in der ersten Ventilgliedposition 301, liegt also am ersten Ventilsitz 301, der z. B. an einem unteren Abschnitt 600 einer Fußbaugruppe des Kraftstoffinjektors 1 vorgesehen sein kann, an, so ist der düsennadelseitige Abschnitt 112 des Kraftstoffzulaufkanals 110 in Fluidkommunikation mit dem Federraum 120. D. h. bewegt sich das Ventilglied 310 in den ersten Ventilsitz 301, so wird der im düsennadelseitigen Abschnitt 112 des Kraftstoffzulaufkanals 110 befindliche Fluiddruck dem Federraum 120 aufgeprägt. Hierdurch ergibt sich eine in Schließrichtung der Düsennadel 220 gerichtete Kraft auf den Schließkolben 140, wodurch ein hydraulisch unterstütztes Schließen der Düsennadel 220 realisiert wird. Befindet sich das Ventilglied 310 auf seinem zweiten Ventilsitz 302, d. h. der Ventilkanal 320 durch das Ventilglied 310 verschlossen, so ist der Kraftstoffzulaufkanal 110 frei, wodurch eine Einspritzung eingeleitet werden kann.According to the invention opens the valve channel 320 the in 3 shown embodiment centrally in a longitudinal end of the spring chamber 120 one. Is the valve member 310 in the first valve member position 301 , so is the first valve seat 301 , the z. B. at a lower portion 600 a foot assembly of the fuel injector 1 may be provided on, so is the nozzle needle side section 112 of the fuel inlet channel 110 in fluid communication with the spring chamber 120 , Ie. the valve member moves 310 in the first valve seat 301 so becomes the section in the nozzle needle side 112 of the fuel inlet channel 110 located fluid pressure the spring chamber 120 impressed. This results in a closing direction of the nozzle needle 220 directed force on the closing piston 140 , whereby a hydraulically assisted closing of the nozzle needle 220 is realized. Is the valve member 310 on his second valve seat 302 ie the valve channel 320 through the valve member 310 closed, so is the fuel inlet channel 110 free, whereby an injection can be initiated.

Der Federraum 120 ist über die Ablaufdrossel 130 entleerbar, deren Drosselwirkung derart eingestellt ist, dass der Druck nach dem Aufprägen des Hochdruckdrucks im Federraum 120 vor der folgenden Einspritzung abgebaut ist. Es ist auch möglich, hierdurch ein gewisses Druckniveau im Federraum 120 für eine z. B. einer Voreinspritzung folgende Haupteinspritzung durch einen bestimmten Drosselquerschnitt festzulegen.The spring chamber 120 is about the outlet throttle 130 emptied, the throttle effect is set so that the pressure after the imprinting of the high pressure in the spring chamber 120 dismantled before the next injection. It is also possible, thereby a certain pressure level in the spring chamber 120 for a z. B. set a pilot injection following main injection by a specific throttle cross-section.

Für eine Einspritzung wird der Kraftstoffkanal 110 mit Hochdruck beaufschlagt, wobei sich das Ventilglied 310 aus seiner ersten Ventilgliedposition 301 in seine zweite Ventilgliedposition 302 (in 3 nicht dargestellt) bewegt. Hierdurch wird der Federhalter 100 gegen den Hochdruck abgedichtet und der Hochdruck breitet sich im Zulaufkanal 110 bis zur Einspritzdüse 200 aus; eine Einspritzung beginnt. Für eine Beendigung der Einspritzung wird abgesteuert und ein Druckabfall breitet sich durch den Kraftstoffzulaufkanal 110 stromabwärts, d. h. mit Bezug auf 3 von oben nach unten, aus, wodurch es an einer Oberseite des Ventilglieds 310 zu einem Druckabfall kommt, welcher das Ventilglied 310 in seine erste Ventilgliedposition 301 bewegt. Hierdurch wird der Kraftstoffzulaufkanal 110 verschlossen, und der sich im düsennadelseitigen Abschnitt 112 des Kraftstoffzulaufkanals 110 befindliche, unter Hochdruck stehende Kraftstoff 2 entspannt sich in den Federraum 120, wobei durch den gedrosselten Abfluss (Ablaufdrossel 130) des Federraums 120 der Druck im Federraum 120 steigt. Hierdurch wird der Schließkolben 140 mit Fluiddruck beaufschlagt, wodurch sich durch dessen mechanische Verbindung mit der Düsennadel 220 beschleunigt in ihren Düsennadelsitz 222 bewegt.For an injection, the fuel channel 110 subjected to high pressure, wherein the valve member 310 from its first valve member position 301 in its second valve member position 302 (in 3 not shown) moves. This will be the penholder 100 sealed against the high pressure and the high pressure is spreading in the inlet channel 110 to the injection nozzle 200 out; an injection begins. For a completion of the injection is deactivated and a pressure drop propagates through the fuel inlet channel 110 downstream, ie with respect to 3 from top to bottom, out, causing it to be on top of the valve member 310 comes to a pressure drop, which the valve member 310 in its first valve member position 301 emotional. As a result, the fuel inlet channel 110 closed, and located in the nozzle needle side section 112 of the fuel inlet channel 110 high-pressure fuel 2 relaxes in the spring chamber 120 , whereby through the throttled outflow (outlet throttle 130 ) of the spring chamber 120 the pressure in the spring chamber 120 increases. This will be the closing piston 140 subjected to fluid pressure, which is due to its mechanical connection with the nozzle needle 220 accelerates into her nozzle needle seat 222 emotional.

Die Ablaufdrossel 130 kann an beliebigen Positionen am Federraum 120 vorgesehen werden. Es ist nicht unbedingt notwendig die in 3 gezeigte Position der Ablaufdrossel 130 einzuhalten, sondern es ist möglich, die Ablaufdrossel 130 an einer beliebigen Längsposition des Federraums 120 vorzusehen. Ferner ist es möglich, die Ablaufdrossel 130 im Bereich des Schließkolbens 140, insbesondere in Bezug auf die 3 unterhalb des Schließkolbens 140 auszubilden (Ablaufdrossel 132, siehe oben). Hierbei kann der Schließkolben 140 zusammen mit dem Federhalterkörper 102 als Ringspaltdrossel ausgebildet werden, wodurch die Ablaufdrossel 130 in ihrem Durchmesser größer gewählt werden kann, um dieselbe Schließkraft auf die Düsennadel 220 hervorzurufen.The outlet throttle 130 can be at any position on the spring chamber 120 be provided. It is not absolutely necessary in 3 shown position of the outlet throttle 130 but it is possible, the outlet throttle 130 at any longitudinal position of the spring chamber 120 provided. It is also possible, the outlet throttle 130 in the area of the closing piston 140 , especially in relation to the 3 below the closing piston 140 form (flow restrictor 132 , see above). Here, the closing piston 140 together with the spring holder body 102 be formed as an annular gap throttle, whereby the outlet throttle 130 can be chosen larger in diameter, to the same closing force on the nozzle needle 220 cause.

Erfindungsgemäß kann das Druckverstärkungsventil 300 bzw. der Ventilkanal 320 des Druckverstärkungsventils 300 an unterschiedlichen Positionen innerhalb des Kraftstoffinjektors 1 vorgesehen werden. Durch die Wahl der Lage des Druckverstärkungsventils 300 bzw. des Ventilkanals 320 (Volumen und Länge) lässt sich festlegen, wann die Druckunterstützung für die Düsennadel 220 wirken soll. Je näher z. B. das Druckverstärkungsventil 300 an der Einspritzdüse 200 vorgesehen ist, umso schneller wird die Druckunterstützung wirksam. Je größer ein Volumen des Ventilkanals 320 ist, umso geringer fällt die Druckunterstützung aus. Insgesamt ist zu beachten, dass das in den Federraum 120 zu entspannende Hochdruckvolumen umso kleiner ist, je näher das Druckverstärkungsventil 300 an der Einspritzdüse 200 vorgesehen ist.According to the invention, the pressure booster valve 300 or the valve channel 320 the pressure booster valve 300 at different positions within the fuel injector 1 be provided. By choosing the position of the pressure booster valve 300 or the valve channel 320 (Volume and length) can be set when the pressure support for the nozzle needle 220 should work. The closer z. B. the pressure booster valve 300 at the injection nozzle 200 is provided, the faster the pressure support becomes effective. The larger a volume of the valve channel 320 is, the lower the pressure support. Overall, it should be noted that in the spring chamber 120 the closer the pressure boost valve is to smaller, relaxing, high-pressure volume 300 at the injection nozzle 200 is provided.

Die 4 bis 7 zeigen nun jeweils in einer schematischen Darstellung einen Hydraulikschaltplan eines erfindungsgemäßen Kraftstoffinjektors 1, wobei das Druckverstärkungsventil 300 in unterschiedlichen Positionen im Kraftstoffinjektor 1 vorgesehen ist. Hierbei ist wiederum das Druckverstärkungsventil 300 bevorzugt ein 3/2 Wege-Ventil, dessen Ventilglied 310 bevorzugt als Platte, Kugel, Teilkugel oder pilzförmiges Ventilglied 310 ausgebildet ist.The 4 to 7 now each show in a schematic representation of a hydraulic circuit diagram of a fuel injector according to the invention 1 , wherein the pressure booster valve 300 in different positions in the fuel injector 1 is provided. Here again is the pressure boost valve 300 preferably a 3/2 way valve whose valve member 310 preferably as a plate, ball, part ball or mushroom-shaped valve member 310 is trained.

4 zeigt hierbei eine zur 3 analoge Position, wobei der Ventilkanal 320 am von der Düsennadel 220 entferntesten Ende des Federraums 120 in diesen mündet. 4 shows one for 3 analogue position, where the valve channel 320 on of the nozzle needle 220 farthest end of the spring chamber 120 in this opens.

5 zeigt ein Druckverstärkungsventil 300, dessen Ventilkanal 320 in einen oberen Seitenbereich des Federraums 120 mündet. Hierbei ist im Vergleich zu 4 der düsennadelseitige Abschnitt 112 des Kraftstoffzulaufkanals 110 kürzer. Ferner ist es möglich, den Ventilkanal 320 weiter unten, also z. B. in einem unteren oder in einem Mottenbereich des Federraums 120 in diesen münden zu lassen. 5 shows a pressure boost valve 300 , its valve channel 320 in an upper side region of the spring chamber 120 empties. Here is compared to 4 the nozzle needle side section 112 of the fuel inlet channel 110 shorter. Furthermore, it is possible to use the valve channel 320 below, so z. B. in a lower or in a moth area of the spring chamber 120 to flow into these.

6 zeigt einen gegenüber 5 wiederum kürzeren düsennadelseitigen Abschnitt 120 des Kraftstoffzulaufkanals 110, wobei der Ventilkanal 320 unterhalb des Schließkolbens 140 in den Federraum 120 bzw. einen Fluidkanal zwischen Federraum 120 und Düsennadelrückseite 124 mündet. Bei einer solchen Ausführungsform ist der Schließkolben 140 bevorzugt nicht mit einem engen Spiel im Federraum 120 geführt, sondern es existiert eine ungedrosselte Fluidverbindung von der Mündungszone des Ventilkanals 320 in den restlichen Federraum 120. 6 shows one opposite 5 again shorter nozzle needle side section 120 of the fuel inlet channel 110 , where the valve channel 320 below the closing piston 140 in the spring chamber 120 or a fluid channel between the spring chamber 120 and nozzle needle back 124 empties. In such an embodiment, the closing piston 140 preferably not with a tight play in the spring chamber 120 but there is an unthrottled fluid connection from the mouth zone of the valve channel 320 in the remaining spring chamber 120 ,

Ferner ist es möglich, siehe 7, die Mündungsstelle des Ventilkanals 320 direkt benachbart zur Düsennadelrückseite 324 vorzusehen. Hierbei ist wiederum der Schließkolben 140 analog dem Schließkolben 140 der Ausführungsform nach 6 ausgelegt.Further, it is possible to see 7 , the mouth of the valve channel 320 directly adjacent to the nozzle needle back 324 provided. Here again is the closing piston 140 analogous to the closing piston 140 the embodiment according to 6 designed.

Ist, bei Ausführungsformen der Erfindung nach 4 und 5, der Schließkolben 140 mit einem engen Spiel im Federhalter 100 geführt, so kann dieser als Druckverstärkerkolben 140 fungieren, wodurch eine Kraftwirkung des Hochdruckpulses aus dem Kraftstoff 2 durch die Fläche des Schließkolbens 140 verstärkt wird. Eine solche Druckverstärkung ist bei Ausführungsformen der 6 und 7 nicht möglich, da hier der Hochdruckpuls direkt auf die Düsennadelrückseite 224 gerichtet ist.Is, according to embodiments of the invention 4 and 5 , the closing piston 140 with a tight game in the pen holder 100 led, so this can be used as a pressure booster piston 140 acting, whereby a force effect of the high-pressure pulse from the fuel 2 through the surface of the closing piston 140 is reinforced. Such a pressure boost is in embodiments of the 6 and 7 not possible, because here the high-pressure pulse directly on the nozzle needle back 224 is directed.

Die 8 und 9 zeigen eine erste Ausführungsform eines als Plattenventil 300 ausgebildeten erfindungsgemäßen Druckverstärkungsventils 300. Hierbei ist das Ventilglied 310 plat tenförmig ausgebildet und in einem Ventilgehäuse 330 translatorisch hin und her bzw. auf und ab bewegbar gelagert. Bevorzugt ist dabei das Ventilgehäuse 330 eine Scheibe 330 im Kraftstoffinjektor 1.The 8th and 9 show a first embodiment of a plate valve 300 trained inventive pressure booster valve 300 , Here is the valve member 310 plat tenförmig formed and in a valve housing 330 translationally back and forth or movably mounted up and down. Preference is given to the valve housing 330 a disk 330 in the fuel injector 1 ,

Gemäß der Erfindung verschließt das plattenförmige Ventilglied 310 in der ersten Ventilgliedposition 301 den Kraftstoffzulaufkanal 110 wenigstens teilweise und ermöglicht eine Fluidkommunikation zwischen dem düsennadelseitigen Abschnitt 112 des Kraftstoffzulaufkanals 110 und dem Federraum 120, der dann über den Ventilkanal 320 mit dem düsennadelseitigen Abschnitt 112 des Kraftstoffzulaufkanals 110 in Fluidkommunikation steht.According to the invention, the plate-shaped valve member closes 310 in the first valve member position 301 the fuel inlet channel 110 at least in part, and allows fluid communication between the nozzle needle side portion 112 of the fuel inlet channel 110 and the spring chamber 120 then the valve channel 320 with the nozzle needle side section 112 of the fuel inlet channel 110 is in fluid communication.

Befindet sich das plattenförmige Ventilglied 310 in seiner zweiten Ventilgliedposition 302, so ist der Ventilkanal 320 geschlossen und der Kraftstoffzulaufkanal 110 offen. Hierbei kann der Kraftstoff 2 das plattenförmige Ventilglied 310 umfließen, d. h. der Kraftstoff 2 kann durch eine Ausnehmung 316 am plattenförmigen Ventilglied 310 vorbei in eine Vertiefung 334 im Ventilgehäuse 330 eintreten und von dort aus in den düsennadelseitigen Abschnitt 112 des Kraftstoffzulaufkanals 110 fließen. D. h. im Bereich des Ventilgehäuses 330 ist die Mündung des düsennadelseitigen Abschnitts 112 des Kraftstoffzulaufkanals 110 mittels der Vertiefung 334 derart erweitert, dass der Kraftstoff an den Ausnehmungen 316 vorbei in die Vertiefung 334 und somit in den düsennadelseitigen Abschnitt 112 des Kraftstoffzulaufkanals 110 treten kann. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das plattenförmige Ventilglied bevorzugt zwei solche Ausnehmungen 316 auf.Is the plate-shaped valve member 310 in its second valve member position 302 so is the valve channel 320 closed and the fuel inlet channel 110 open. This can be the fuel 2 the plate-shaped valve member 310 flow around, ie the fuel 2 can through a recess 316 on the plate-shaped valve member 310 over into a depression 334 in the valve housing 330 enter and from there into the nozzle needle side section 112 of the fuel inlet channel 110 flow. Ie. in the area of the valve housing 330 is the mouth of the nozzle needle side section 112 of the fuel inlet channel 110 by means of the depression 334 extended so that the fuel at the recesses 316 past the depression 334 and thus in the nozzle needle side section 112 of the fuel inlet channel 110 can occur. In a preferred embodiment of the invention, the plate-shaped valve member preferably has two such recesses 316 on.

Erfindungsgemäß sind bei einer Ausbildung des Druckverstärkungsventils 300 als Plattenventil, die beiden Ventilsitze 301, 302 als Flachsitze bzw. als Ringflachsitze ausgebildet.According to the invention, in an embodiment of the pressure booster valve 300 as a plate valve, the two valve seats 301 . 302 designed as flat seats or as a ring flange seats.

Um ein Verkanten des plattenförmigen Ventilglieds 310 zu verhindern, weist das Ventilglied 310 wenigstens eine weitere Ausnehmung 312 auf, deren Begrenzung im Ventilglied 310 teilkreisförmig ist. Diese teilkreisförmige Ausnehmung schließt sich mit einer Ausnehmung 332 im Ventilgehäuse 330 zu einem Vollkreishohlzylinder, in welchem sich im montierten Zustand des Kraftstoffinjektors 1 ein Führungsstift befindet. Hierdurch kann das plattenförmige Ventilglied 310 entlang des Führungsstifts gleiten, wobei sich das Ventilglied 310 nur noch translatorisch bewegen kann. D. h. ein Verdrehen in der Ventilgliedebene sowie ein Verkippen sind nicht mehr möglich.To tilt the plate-shaped valve member 310 To prevent, the valve member has 310 at least one further recess 312 on whose limit in the valve member 310 is part-circular. This part-circular recess closes with a recess 332 in the valve housing 330 to a full circle hollow cylinder, in which in the mounted state of the fuel injector 1 a guide pin is located. As a result, the plate-shaped valve member 310 slide along the guide pin, with the valve member 310 can only translate move. Ie. twisting in the valve member level and tilting are no longer possible.

Das plattenförmige Ventilglied 310 ist bevorzugt in einer Zylinderausnehmung 340 des Ventilgehäuses 330 aufgenommen. Hierbei ist die Zylinderausnehmung 340 als Sackloch im Ventilgehäuse 330 vorgesehen.The plate-shaped valve member 310 is preferably in a cylinder recess 340 of the valve housing 330 added. Here is the cylinder recess 340 as a blind hole in the valve body 330 intended.

Die Ausnehmungen 312, 316 im plattenförmigen Ventilglied 310 sind dabei bevorzugt jeweils in einem Randbereich des plattenförmigen Ventilglieds 310 als Sektorausnehmung vorgesehen, sodass das plattenförmige Ventilglied 310 eine kreuzartige Ausbildung bekommt, wobei die jeweilig aufeinander treffenden Balken dieses Kreuzes abgerundet ausgeführt sind.The recesses 312 . 316 in the plate-shaped valve member 310 are preferably each in an edge region of the plate-shaped valve member 310 provided as a sector recess, so that the plate-shaped valve member 310 gets a cross-like training, wherein the respective meeting of each other bars of this cross are executed rounded.

Die 10 zeigt eine zweite Ausführungsform des plattenförmigen Ventilglieds 310, wobei innerhalb des Ventilglieds 310 eine Ventilgliedbohrung 318 vorgesehen ist, die vollständig durch das Ventilglied 310 hindurchgeht und eine Fluidverbindung zwischen einer Ober- und einer Unterseite (mit Bezug auf 10) des Ventilglieds 310 durch das Ventilglied 310 hindurch ermöglicht. Ansonsten ist das Ventilglied 310 analog zu einem Ventilglied 310 gemäß den 8 und 9 aufgebaut.The 10 shows a second embodiment of the plate-shaped valve member 310 , wherein inside the valve member 310 a valve member bore 318 is provided, which completely through the valve member 310 passes through and a fluid connection between an upper and a lower side (with respect to 10 ) of the valve member 310 through the valve member 310 through it. Otherwise, the valve member 310 analogous to a valve member 310 according to the 8th and 9 built up.

In der in 10 gezeichneten Stellung des Ventilglieds 310 (Ventilglied 310 liegt am ersten Ventilsitz 301 an) findet – wie oben beschrieben – eine Fluidkommunikation zwischen dem düsennadelseitigen Abschnitt 112 des Kraftstoffzulaufkanals 110 und dem Ventilkanal 320 statt; der andere Abschnitt des Kraftstoffzulaufkanals 110 ist fluidgedichtet. Liegt das Ventilglied 310 jedoch am zweiten Ventilsitz 302 an, so existiert durch die Ventilgliedbohrung 318 eine bevorzugt gedrosselte Fluidverbindung zwischen dem Kraftstoffzulaufkanal 110 und dem Ventilkanal 320. D. h. während der Kraftstoffzulaufkanal 110 mit seinem düsennadelseitigen Abschnitt 112 in Fluidverbindung ist, strömt gleichzeitig Kraftstoff 2 in den Federraum 120.In the in 10 drawn position of the valve member 310 (Valve member 310 lies at the first valve seat 301 an) finds - as described above - a fluid communication between the nozzle needle side portion 112 of the fuel inlet channel 110 and the valve channel 320 instead of; the other section of the fuel inlet passage 110 is fluid-sealed. Is the valve member 310 but at the second valve seat 302 on, so exists through the valve member bore 318 a preferably throttled fluid connection between the fuel inlet channel 110 and the valve channel 320 , Ie. while the fuel inlet duct 110 with its nozzle needle side section 112 is in fluid communication, simultaneously flows fuel 2 in the spring chamber 120 ,

Es ist nun bevorzugt, dass die Ablaufdrossel 130, 132 des Federraums 120 stärker drosselt, als die Ventilgliedbohrung 318. Hierdurch kann im Federraum 120 schon während einer Einspritzung des Injektors 1 ein Druck im Federraum 120 aufgebaut werden, wodurch sich eine erfindungsgemäße Druckunterstützung für die Düsennadel, insbesondere zwischen einer Vor- und Haupteinspritzung, ergibt. Ferner erfolgt hierdurch ein noch schnelleres Schließen der Düsennadel 220.It is now preferred that the outlet throttle 130 . 132 of the spring chamber 120 throttles more than the valve member bore 318 , This can be done in the spring chamber 120 already during an injection of the injector 1 a pressure in the spring chamber 120 be constructed, resulting in a pressure support according to the invention for the nozzle needle, in particular between a pre-injection and main injection results. Furthermore, this results in an even faster closing of the nozzle needle 220 ,

Die 11 zeigt eine dritte Ausführungsform des plattenförmigen Ventilglieds 310, wobei in sämtlichen Ventilgliedstellungen (am Ventilsitz 301 oder am Ventilsitz 302 bzw. den Positionen dazwischen) eine wiederum gedrosselte Fluidkommunikation zwischen dem Kraftstoffzulaufkanal 110 und dem Ventilkanal 320 existiert. D. h. im Gegensatz zu einer Ausführungsform der 10 existiert bei der Ausführungsform nach 11 eine Fluidkommunikation zwischen dem oberen Abschnitt des Kraftstoffzulaufkanals 110 und dem Ventilkanal 320 auch dann, wenn das Ventilglied 310 am ersten Ventilsitz 301 anliegt.The 11 shows a third embodiment of the plate-shaped valve member 310 , wherein in all valve member positions (on the valve seat 301 or at the valve seat 302 or the positions therebetween) again throttled fluid communication between the fuel inlet passage 110 and the valve channel 320 exist. Ie. in contrast to an embodiment of the 10 exists in the embodiment according to 11 a fluid communication between the upper portion of the fuel supply passage 110 and the valve channel 320 even if the valve member 310 at the first valve seat 301 is applied.

Die 12 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Injektors 1. Hierbei ist ein Druckverstärkungsventil 300 mit plattenförmigem Ventilglied 310 vorgesehen, welches nach einer Ausführungsform der 10 ausgebildet ist. Es ist jedoch möglich, die oben beschriebenen anderen plattenförmigen Ventilglieder 310 (8, 9 und 11) anzuwenden, also mit oder ohne Ventilgliedbohrung 318. Ferner ist es möglich, Druckverstärkungsventile 300 nach den Ausführungsformen der 2 bis 7 auf den in 12 dargestellten Injektor 1 anzuwenden.The 12 shows a preferred Ausfüh tion form of the injector according to the invention 1 , Here is a pressure boost valve 300 with plate-shaped valve member 310 provided, which according to one embodiment of the 10 is trained. However, it is possible to use the other plate-shaped valve members described above 310 ( 8th . 9 and 11 ), ie with or without valve member bore 318 , Furthermore, it is possible to pressure booster valves 300 according to the embodiments of 2 to 7 on the in 12 illustrated injector 1 apply.

Ein Druckabbau im Federraum 120 findet über eine Ringspaltdrossel 132 statt, die zwischen dem Schließkolben 140 und einer Innenwand des Federhalters 102 ausgebildet ist, wobei sich im unter (mit Bezug auf 12) dem Schließkolben 140 liegenden Raum ein Druck aufbaut, der durch eine Ablaufbohrung 134 wieder abbaubar ist. Bevorzugt ist diese Ablaufbohrung 134 nicht als Fluiddrossel ausgebildet. Es ist jedoch möglich, einen Druckaufbau in diesem dem Federraum 120 benachbarten Raum zuzulassen, wobei dann Ablaufbohrung 134 als Fluiddrossel ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich kann die in 3 dargestellte Ablaufdrossel 130 vorgesehen sein. Vorteilhafterweise ist ein Umfang des Schließkolbens 140 ballig ausgebildet, um ein Verkanten des Schließkolbens 140 im Federraum 120 zu vermeiden.A pressure reduction in the spring chamber 120 takes place via an annular gap choke 132 instead, between the closing piston 140 and an inner wall of the spring holder 102 is formed, wherein in the below (with reference to 12 ) the closing piston 140 lying room builds up a pressure, which through a drain hole 134 is degradable again. This drain hole is preferred 134 not designed as a fluid throttle. However, it is possible to build up pressure in this spring chamber 120 Admit adjacent room, then drain hole 134 is designed as a fluid throttle. Alternatively or additionally, the in 3 illustrated outlet throttle 130 be provided. Advantageously, a circumference of the closing piston 140 crowned to tilt the closing piston 140 in the spring chamber 120 to avoid.

Durch die in 12 dargestellte Ablaufbohrung 134 kann auch eine Leckage der Düsennadel 220 wieder in Richtung Kraftstoffreservoir gefördert werden.By the in 12 illustrated drain hole 134 may also be a leakage of the nozzle needle 220 be promoted again in the direction of fuel reservoir.

Claims

Fuel injector for a hydraulically amplified injection system, with a medium-pressure boost valve ( 300 ) for a hydraulically assisted closing of a nozzle needle ( 220 ) of the fuel injector ( 1 ), wherein the pressure booster valve ( 300 ) on a high-pressure side fuel supply channel ( 110 ) of the fuel injector ( 1 ) is provided that upon termination of an injection of the fuel injector ( 1 ), by reducing a fluid pressure in the fuel supply passage (FIG. 110 ) moving valve member ( 310 ) of the pressure booster valve ( 300 ) a nozzle needle side section ( 112 ) of the fuel inlet channel ( 110 ) at least partially from the remaining fuel feed channel ( 110 ) and a valve channel ( 320 ) to the nozzle needle back ( 224 ) opens, so that a fluid pressure, from pressurized fuel ( 2 ) in the nozzle needle side section ( 112 ) of the fuel inlet channel ( 110 ), on the nozzle needle back ( 224 ) acts.

Fuel injector according to claim 1, wherein the valve member ( 310 ) due to a respective existing fluid pressure between two valve seats ( 301 . 302 ) is movable back and forth.

A fuel injector according to claim 1 or 2, wherein a pressure control of the fuel injector ( 1 ) on a motor oil side ( 10 ) and a pressure boost of the fuel injector ( 1 ) on a fuel side ( 20 ) is made.

Fuel injector according to one of claims 1 to 3, wherein the fuel inlet channel ( 110 ) during an injection of fuel ( 2 ) through the pressure boost valve ( 300 ) is released.

A fuel injector according to any one of claims 1 to 4, wherein the completion of injection of the fuel injector ( 1 ) by a Absteuern on the engine oil side ( 10 ) he follows.

Fuel injector according to one of claims 1 to 5, wherein the pressure boost valve ( 300 ) is a 3/2-way valve which, during an injection of fuel ( 2 ) the valve channel ( 320 ) relative to the fuel inlet channel ( 110 ) fluid-tight, and at the completion of an injection fluid communication between the valve channel ( 320 ) and the nozzle needle side section ( 112 ) of the fuel inlet channel ( 110 ).

Fuel injector according to one of claims 1 to 6, wherein the valve channel ( 320 ) of the pressure booster valve ( 300 ) in a spring chamber ( 120 ) of a spring holder ( 100 ) of the fuel injector ( 1 ), in which a biasing spring ( 122 ) directly on the nozzle needle backside ( 224 ) acts.

Fuel injector according to one of claims 1 to 7, wherein the valve channel ( 320 ) at a longitudinal end of the spring chamber ( 120 ) in the spring chamber ( 120 ), or the valve channel ( 320 ) laterally in the spring chamber ( 120 ) opens.

Fuel injector according to one of claims 1 to 8, wherein the valve channel ( 320 ) near one in the spring chamber ( 120 ) arranged closing piston ( 140 ) in the spring chamber ( 120 ) opens.

Fuel injector according to one of claims 1 to 9, wherein the valve channel ( 320 ) between the closing piston ( 140 ) and the nozzle needle back ( 224 ) in the spring chamber ( 120 ) opens.

Fuel injector according to one of claims 1 to 10, wherein the valve channel ( 320 ) near the nozzle needle backside ( 224 ) on the nozzle needle ( 220 ) opens.

Fuel injector according to one of claims 1 to 11, wherein the pressure boost valve ( 300 ) is a ball, cone or plate valve.

Fuel injector according to one of claims 1 to 12, wherein the valve member ( 310 ) of the pressure booster valve ( 300 ) is biased and biased in a direction in which the valve member ( 310 ) the fuel inlet channel ( 110 ) at least partially closes.

A fuel injector according to claim 13, wherein a spherical sealing portion of said valve member ( 310 ) with a conical seat in the fuel inlet channel ( 110 ) can cooperate sealingly and in such a sealing state the fuel inlet channel ( 110 ) at least partially closes.

Fuel injector according to claim 13 or 14, wherein a planar sealing portion of the valve member ( 310 ) with a flat sealing portion on the valve channel ( 320 ) can cooperate sealingly and in such a sealing state the valve channel ( 320 ) closes.

Fuel injector according to one of claims 1 to 12, wherein the valve member ( 310 ) of the pressure booster valve ( 300 ) plate-shaped and preferably is not biased.

A fuel injector according to claim 16, wherein a planar sealing portion of the valve member ( 310 ) with a flat sealing portion on the fuel inlet channel ( 110 ) can cooperate sealingly and in such a sealing state the fuel inlet channel ( 110 ) at least partially closes.

Fuel injector according to claim 16 or 17, wherein a planar sealing portion of the valve member ( 310 ) with a flat sealing portion on the valve channel ( 320 ) can cooperate sealingly and in such a sealing state the valve channel ( 320 ) closes.

Fuel injector according to one of claims 1 to 18, wherein the pressure boost valve ( 300 ) a valve housing ( 330 ) in which the valve member ( 310 ) is translationally reciprocable.

Fuel injector according to one of claims 1 to 19, wherein the valve member ( 310 ) a recess ( 312 ), by means of which the valve member ( 310 ) by a projection or a guide pin in the valve housing ( 330 ) is feasible.

Fuel injector according to one of claims 1 to 20, wherein the valve housing ( 330 ) in a sealing portion for the valve member ( 310 ) a recess ( 334 ) such that thereby the nozzle needle side portion ( 112 ) of the fuel inlet channel ( 110 ) in dependence of a position of the valve member ( 310 ) always in fluid communication either with the fuel feed channel ( 110 ) or the valve channel ( 320 ) stands.

Fuel injector according to one of claims 1 to 21, wherein the valve member ( 310 ) a valve member bore ( 318 ), which in the valve member ( 310 ) is arranged such that at a through the valve member ( 310 ) released fuel feed channel ( 110 ) a fluid connection between the fuel inlet channel ( 110 ) and the valve channel ( 320 ) exists.

Fuel injector according to claim 22, wherein the valve member bore ( 318 ) in each position of the valve member ( 310 ) a fluid connection between the fuel inlet channel ( 110 ) and the valve channel ( 320 ).

A fuel injector according to claim 22 or 23, wherein the valve member bore ( 318 ) is designed as a fluid throttle.

Fuel injector according to one of claims 1 to 24, wherein a guide gap of the closing piston ( 140 ) in the spring chamber ( 120 ) is designed as a fluid throttle, and a spring chamber ( 120 ) with respect to the closing piston ( 140 ) adjacent space via a drain hole ( 134 ) is emptied.

A fuel injector according to claim 25, wherein the drain hole ( 134 ) is designed as a fluid throttle.

Fuel injector according to one of claims 1 to 26, wherein the spring chamber ( 120 ) via an outlet throttle ( 130 ) in a penholder ( 102 ) is emptied.

Hydraulically reinforced injection system, in particular for a Commercial vehicle, with a fuel injector according to one of claims 1 to 27th