DE102013005665A1

DE102013005665A1 - High-pressure injection system and method for operating a high-pressure injection system

Info

Publication number: DE102013005665A1
Application number: DE201310005665
Authority: DE
Inventors: Oliver van Bargen; Alfons Laumann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2013-04-03
Filing date: 2013-04-03
Publication date: 2014-10-09

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hochdruckeinspritzsystem, umfassend eine Hochdruckpumpe und ein verschließbares Ventil (1), das eine Bohrung eines Hoch- (7) und Niederdruckraums (8) einer Kraftstoffleitung verbindet, mit einem Steuerelement (3) sowie mit einem ersten Rückstellkraftelement (4) einer ersten Steifigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (1) ein zumindest zweites Rückstellelement (5) mit einer zweiten Steifigkeit, dessen Kraftwirkung dem. ersten Rückstellkraftelement entgegengesetzt ist und zum Halten des Steuerelementes (3) in Position geeignet ist, sowie zwei Steuerräume (6) aufweist, von denen der erste mit dem Hochdruckraum (7) und der zweite mit dem Niederdruckraum (8) der Kraftstoffleitung in Wirkverbindung stehen und zum Steuern des Durchflusses mittels eines Druckaufbaus in den Steuerräumen (6) dienen.The invention relates to a high-pressure injection system, comprising a high-pressure pump and a closable valve (1), which connects a bore in a high-pressure (7) and low-pressure chamber (8) of a fuel line, with a control element (3) and with a first restoring force element (4) first stiffness, characterized in that the valve (1) has at least a second return element (5) with a second stiffness, the force effect of which. the first restoring force element is opposite and is suitable for holding the control element (3) in position, and has two control spaces (6), of which the first are in operative connection with the high-pressure space (7) and the second with the low-pressure space (8) of the fuel line, and to control the flow by means of a pressure build-up in the control rooms (6).

Description

Die Erfindung betrifft ein Hochdruckeinspritzsystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betreiben eines Hochdruckeinspritzsystems mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 8. Hochdruckeinspritzsysteme bestehen üblicherweise aus einer Hochdruckpumpe und Einspritzventilen. Dabei werden druckfederbelastete Rückschlagventile eingesetzt. Bei der zunehmender Lautlosigkeit der Fahrzeuge, werden die Ventilgeräusche wahrnehmbar. Die Akustik von aktuell üblichen Hochdruckeinspritzsystemen muss deshalb optimiert werden.The invention relates to a high-pressure injection system having the features of the preamble of claim 1 and a method for operating a high-pressure injection system having the features of the preamble of claim 8. High-pressure injection systems usually consist of a high pressure pump and injectors. In this case, pressure-spring-loaded check valves are used. As the vehicles become more silent, the valve sounds become perceptible. The acoustics of current high-pressure injection systems must therefore be optimized.

Aus dem Dokument DE 38 02 161 A1 ist ein Einspritzverfahren für Dieselmotoren bekannt, dessen elektrohydraulisch gesteuerte Einspritzventile es ermöglichen, den Einspritzverlauf während des Betriebes ständig zu optimieren, wobei die entsprechenden Motorparameter mittels Sensoren laufend ermittelt und der Einspritzverlauf hierdurch ständig optimal eingestellt wird. Hierfür wird durch eine Hin- und Herbewegung des Schiebers jeweils eine genau abgemessene Einspritzmenge zum Einspritzventil befördert. Eine Möglichkeit der Verhinderung eines Überdrucks ist hier nicht offenbart. Das Dokument EP 0 164 741 A2 beschreibt ein Prioritätsventil zum druckabhängigen Beaufschlagen eines Primär- und eines Sekundärverbrauchers. Dabei ist ein Ventilschieber, der entgegen der Wirkung zweier hintereinander geschalteter Federn bewegbar, wobei einenends auf den Schieber der Betriebsdruck des Primärverbrauchers wirkt und die einenends wirkende Kräfte den Schieber in einen Zufluss von einer Druckquelle zu dem Verbraucher verhindernde Stellung drängen. Die Schrift offenbart die Möglichkeit die Überdruckverhältnisse zu verhindern, indem die zweite Feder eingesetzt wird. Allerdings handelt es sich hier um ein reines Prioritätsventil, das zur Steuerung zwischen primären und sekundären Verbrauchern eingesetzt. Um die Priorisierung der verschiedenen Kanäle durchzuführen, arbeitet das Prioritätsventil mit harten Anschlägen. Damit ist bei beiden Ausführungsformen nachteilig, dass die Akustik nicht verbessert wird und in beiden Fällen mit einer Geräuschbelästigung durch harte Anschläge des Ventilschiebers zu rechnen ist.From the document DE 38 02 161 A1 is known an injection method for diesel engines, whose electrohydraulically controlled injection valves make it possible to optimize the course of the injection during operation constantly, the corresponding engine parameters are continuously determined by means of sensors and the injection curve is thereby adjusted continuously optimally. For this purpose, a precisely measured injection quantity is conveyed to the injection valve by a reciprocating movement of the slide. One way of preventing overpressure is not disclosed here. The document EP 0 164 741 A2 describes a priority valve for pressure-dependent application of a primary and a secondary consumer. In this case, a valve spool which is movable against the action of two springs connected in series, at one end acting on the slide, the operating pressure of the primary consumer and the forces acting at one end urge the slide in an inflow from a pressure source to the consumer-preventing position. The document discloses the possibility of preventing the pressure ratios by the second spring is used. However, this is a pure priority valve used to control primary and secondary loads. To prioritize the various channels, the priority valve operates with hard stops. This is disadvantageous in both embodiments that the acoustics is not improved and is expected in both cases with a noise nuisance by hard attacks of the valve spool.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine geräuscharme Steuerung des Ventils in einem Hochdruckeinspritzsystem.Object of the present invention is a low-noise control of the valve in a high-pressure injection system.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Hochdruckeinspritzsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird ein Hochdruckeinspritzsystem, umfassend eine Hochdruckpumpe und ein verschließbares Ventil, das eine Bohrung eines Hoch- und Niederdruckraums einer Kraftstoffleitung verbindet, mit einem Steuerelement sowie mit einem ersten Rückstellkraftelement einer ersten Steifigkeit, vorgestellt, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil ein zumindest zweites Rückstellelement mit einer zweiten Steifigkeit, dessen Kraftwirkung dem ersten Rückstellkraftelement entgegengesetzt ist und zum Halten des Steuerelementes in Position geeignet ist, sowie zwei Steuerräume aufweist, von denen der erste mit dem Hochdruckraum und der zweite mit dem Niederdruckraum der Kraftstoffleitung in Wirkverbindung stehen und zum Steuern des Durchflusses mittels eines Druckaufbaus in den Steuerräumen dienen.This object is achieved by the high pressure injection system with the features of claim 1. According to the invention, a high-pressure injection system, comprising a high-pressure pump and a closable valve, which connects a bore of a high and low pressure chamber of a fuel line, presented with a control element and with a first restoring force element of a first stiffness, characterized in that the valve with at least a second return element a second rigidity, the force effect of which is opposite to the first restoring force element and suitable for holding the control element in position, and two control chambers, of which the first with the high pressure chamber and the second with the low pressure space of the fuel line are in operative connection and for controlling the flow by means serve a pressure build-up in the control rooms.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen charakterisiert.Advantageous developments of the invention are characterized in the dependent claims.

Erfindungsgemäß besteht das Hochdruckeinspritzsystem aus einer Hochdruckpumpe und aus einem verschließbaren Ventil, das durch ein Steuerelement eine Bohrung eines Hoch- und Niederdruckraums verschließt. Es wird abhängig vom Druckunterschied mit einer Kraft beaufschlagt, die versucht es zu bewegen. Das Steuerelement wird im drucklosen Zustand durch zwei Rückstellkraftelemente unterschiedlichen Steifigkeiten in einer geschlossenen Position gehalten. Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Hochdruckeinspritzsystems besteht darin, dass das Ventil den Durchfluss eines Mediums, beispielsweise Kraftstoffs, zwischen zwei Steuerräumen selbsttätig abhängig vom bestehenden Druckgefälle steuert, wobei die Steuercharakteristik keine harten Anschläge aufweist. Durch die unterschiedlichen Steifigkeiten der Rückstellkraftelemente und angepasste Lagen der Durchlassöffnungen kann ein richtungsabhängiges Öffnen bei unterschiedlichen Überdruckverhältnissen realisiert werden. Die Akustikverbesserung kann durch das zusätzliche Rückstellelement herbeigeführt werden. Insbesondere werden die harten Anschläge dadurch verhindert, dass der Ventilkörper immer gegen das elastische Rückstellkraftelement, beispielsweise eine Feder, arbeitet. Die Positionen „Offen” und „Geschlossen” des Ventils sind nicht an die Maximallagen des Ventilkörpers gekoppelt. Auf diese Weise kann die Wirkrichtung des Ventils – Bewegungsrichtung des Steuerelementes – unabhängig von der Strömungsrichtung des Fluids ausgebildet werden.According to the invention, the high-pressure injection system consists of a high-pressure pump and of a closable valve, which closes a bore of a high-pressure and low-pressure chamber by means of a control. Depending on the pressure difference, a force is applied which tries to move it. The control is held in the pressureless state by two restoring force elements of different stiffness in a closed position. An advantage of the high-pressure injection system according to the invention is that the valve controls the flow of a medium, for example fuel, between two control spaces automatically depending on the existing pressure gradient, wherein the control characteristic has no hard stops. Due to the different stiffnesses of the restoring force elements and adapted layers of the passage openings, a direction-dependent opening can be realized at different overpressure ratios. The acoustics improvement can be brought about by the additional restoring element. In particular, the hard stops are prevented by the valve body always working against the elastic restoring force element, for example a spring. The "open" and "closed" positions of the valve are not coupled to the maximum positions of the valve body. In this way, the effective direction of the valve - the direction of movement of the control element - can be formed independently of the flow direction of the fluid.

Bevorzugt ist eine Ausführungsform des Steuerelementes, in der ein drehbares Steuerelement verwendet wird. Das drehbare Steuerelement kann eine Schieberscheibenform aufweisen und kann bevorzugt aus Keramik hergestellt werden. Das Steuerelement kann zumindest eine Durchlassöffnung, bevorzugt zwei Durchlassöffnungen. Durch unterschiedliche Steifigkeiten der Rückstellelemente und angepasste Lagen der Durchlassöffnungen kann ein richtungsabhängiges Öffnen bei unterschiedlichen Überdruckverhältnissen beziehungsweise Verdrehwinkeln realisiert werden.Preferred is an embodiment of the control in which a rotatable control is used. The rotatable control member may have a slider disk shape and may preferably be made of ceramic. The control element can have at least one passage opening, preferably two passage openings. By different stiffnesses of the restoring elements and adapted layers of the passage openings, a direction-dependent opening can be realized at different overpressure conditions or angles of rotation.

Das Steuerelement kann die Form eines Kolbens haben. Vorteilhaft ist die einfache Fertigung und Dichtung dieser Variante. Für den weichen Anschlag wird regelmäßig ein zusätzliches Rückstellkraftelement benötigt. The control may be in the form of a piston. The simple production and sealing of this variant is advantageous. For the soft stop an additional restoring force element is required regularly.

Weiterhin kann die gesamte Anordnung in einer Mantelhülse montiert werden. Die Mantelhülse wird dann in die Kraftstoffleitung eingesetzt.Furthermore, the entire assembly can be mounted in a jacket sleeve. The jacket sleeve is then inserted into the fuel line.

Erfindungsgemäß kann zwischen den Steuerräumen und den Hoch- und Niederdruckräumen ein Druckverstärkungselement eingesetzt werden. Wenn die Druckdifferenz, die sich zum Betätigen des Ventils genutzt wird, nicht in der richtigen Größenordnung liegt, kann zu einer hydraulischen Übersetzung das Druckverstärkungselement verwendet werden, um die Drücke zwischen den Druckräumen zu verstärken. Hierzu können ein oder zwei Stufenkolben eingesetzt werden. In diesem Fall sind die Steuerräumen gegebenenfalls durch den Verstärkungskolben von den Hoch- und Niederdruckräumen getrennt, so dass in den Steuerräumen ein vom Hauptstrom der Kraftstoffleitung getrenntes Fluid vorhanden ist.According to the invention can be used between the control chambers and the high and low pressure chambers, a pressure booster element. If the pressure differential used to actuate the valve is not of the order of magnitude, hydraulic intensification can use the pressure boosting element to increase the pressures between the pressure chambers. One or two stepped pistons can be used for this purpose. In this case, the control chambers are optionally separated by the boost piston from the high and low pressure spaces, so that in the control chambers a separate from the main flow of the fuel line fluid is present.

Eine besonders vorteilhafte Anordnung kann darin bestehen, dass das Hochdruckeinspritzsystem in ein Kraftfahrzeug eingebaut ist.A particularly advantageous arrangement may be that the high-pressure injection system is installed in a motor vehicle.

In der bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Öffnung der Verbindungsbohrung, wenn in der Förderphase der Hochdruckpumpe der Druck im Niederdruckraum über den Druck im Hochdruckraum steigt. Das Steuerelement wird gegen das Rückstellkraftelement geringerer Steifigkeit bewegt. Hierdurch wie die Verbindungsbohrung freigegeben und der Kraftstoff strömt bis es zu einem Druckausgleich kommt. Damit die geöffnete Position definiert gehalten wird, kann optional auf der Seite des Rückstellkraftelementes geringerer Steifigkeit eine zweites Rückstellkraftelement höherer Steifigkeit eingesetzt werden, das als weicher Anschlag fungiert. Ist der Druckausgleich erfolgt, führt das Rückstellkraftelement geringerer Steifigkeit das Steuerelement in die Ausgangsposition zurück. Das zweite Rückstellkraftelement höherer Steifigkeit wird im Saughub der Pumpe benötigt. Der Druck im Niederdruckraum ist in dieser Situation sehr gering und im Hochdruckraum entsprechend einem Drucksollwert relativ groß. Das zweit Rückstellkraftelement höherer Steifigkeit verhindert damit die Verschiebung des Steuerelementes in die entgegengesetzte Richtung. Damit auch hier kein harter Anschlag entsteht, steht dieser Bewegung ein Rückstellkraftelement höherer Steifigkeit entgegen.In the preferred embodiment, the opening of the connection bore takes place when, in the delivery phase of the high-pressure pump, the pressure in the low-pressure space rises above the pressure in the high-pressure space. The control is moved against the restoring force of lesser rigidity. As a result, as the connection hole released and the fuel flows until it comes to a pressure equalization. In order for the open position to be kept defined, a second, higher stiffness restoring force element may optionally be used on the side of the lower stiffness restoring force element, acting as a soft stop. If the pressure equalization has occurred, the restoring force element of lower rigidity returns the control element to the starting position. The second restoring force element of higher rigidity is needed in the suction stroke of the pump. The pressure in the low pressure chamber is very low in this situation and relatively high in the high pressure chamber according to a pressure setpoint. The second restoring force element of higher rigidity thus prevents the displacement of the control element in the opposite direction. So that no hard stop is created here, this movement is counteracted by a restoring force element of higher rigidity.

Durch unterschiedliche Steifigkeiten der Rückstellelemente und angepasste Lagen der Durchlassöffnungen kann ein richtungsabhängiges Verdrehen des drehbaren Steuerelementes bei unterschiedlichen Überdruckverhältnissen realisiert werden.By different stiffnesses of the restoring elements and adapted positions of the passage openings, a direction-dependent rotation of the rotatable control element can be realized at different overpressure ratios.

Erfindungsgemäß kann das Rückstellkraftelement mit der größeren Steifigkeit so ausgelegt werden, dass bei einem unbeabsichtigten Überdruck, der auf eine Fehlfunktion hinweist, das Steuerelement die Verbindungsbohrung freigibt und im Saughub den Abbau des Überdruckes ermöglicht. Das kann beispielsweise durch eine zusätzliche Steuerkontur im Steuerelement herbeigeführt werden. In dieser Konfiguration erfüllt das Ventil zusätzlich die Funktion eines Druckbegrenzungsventils.According to the invention, the restoring force element with the greater rigidity can be designed such that, in the event of an unintentional overpressure, which points to a malfunction, the control element releases the connecting bore and allows the overpressure to be reduced in the suction stroke. This can be brought about, for example, by an additional control contour in the control. In this configuration, the valve additionally fulfills the function of a pressure relief valve.

Das Kraftfahrzeug kann ein schienenloses Radfahrzeug sein.The motor vehicle may be a trackless wheeled vehicle.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren dargestellt. Es zeigt im Einzelnen:Further advantages and advantageous embodiments and developments of the invention will be described with reference to the following description with reference to the figures. It shows in detail:

1 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils mit einem drehbaren Steuerelement, 1 is a schematic representation of an embodiment of the valve according to the invention with a rotatable control element,

2 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils mit dem Steuerelement in der Kolbenform, 2 is a schematic representation of an embodiment of the valve according to the invention with the control in the piston mold,

3 ist eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Hochdruckeinspritzsystems mit einem Druckverstärkungselement, 3 is a schematic representation of the high pressure injection system according to the invention with a pressure booster element,

4 ist eine schematische Darstellung einer Anordnung des erfindungsgemäßen Hochdruckeinspritzsystem im Kraftfahrzeug. 4 is a schematic representation of an arrangement of the high-pressure injection system according to the invention in the motor vehicle.

In 1 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils 1 des Hochdruckeinspritzsystems dargestellt. Eine Verbindungsbohrung 2 wird durch das Ventil 1 mit einem drehbaren Steuerelement 3 verschlossen. Das Steuerelement wird durch zwei unterschiedlich steife Feder 4 und 5, beispielsweise Schenkelfeder, in einer geschlossenen Position gehalten. Der jeweilige Druck in den Hochdruck- 7 oder Niederdruckräumen 8 wird durch Steuerbohrungen 9 in Steuerräume 6 geführt. Diese werden von Gehäuseteilen und schiebefesten Teilen derart gebildet, dass bei einer Druckdifferenz ein Drehmoment auf das Steuerelement 3 entsteht. Die Steuerräume 6 sind symmetrisch ausgestaltet, so dass das Steuerelement 6 radialkraftfrei bleibt. Darüber hinaus sind die Ränder der Steuerräume 6 so ausgestaltet, dass sie auch bei extremen Schiebeverdrehungen nicht verschlossen werden können. Das Steuerelement 3 enthält bis zu zwei Durchlassöffnungen 11. Durch unterschiedliche Steifigkeiten der Federn 4 und 5 und angepasste Lagen der Durchlassöffnungen 11 kann ein richtungsabhängiges Öffnen bei unterschiedlichen Überdruckverhältnissen/Verdrehwinkeln realisiert werden. Auf diese Weise kann mit diesem Konzept in einer Hochdruckpumpe Druckbegrenzungsfunktion und Auslassventilfunktion kombiniert umgesetzt werden. Das Öffnen des Ventils 1 erfolgt, wenn die Druckdifferenz zwischen den druckbeaufschlagten Räumen die jeweils entgegenwirkende Schenkelfeder überdrucken kann. Das Öffnen geschieht kontinuierlich durch die zunehmende Überdeckung der Steuerbohrung im Steuerelement 3 mit der Verbindungsbohrung 2. Es treten keine harten Anschläge auf. Bei passender Dimensionierung wird ein sehr unauffälliges Geräuschverhalten erwartet. Die gesamte Anordnung kann in einer nicht dargestellten Mantelhülse montiert sein.In 1 is an embodiment of the valve according to the invention 1 represented the high-pressure injection system. A connection hole 2 is through the valve 1 with a rotatable control 3 locked. The control is by two different stiff spring 4 and 5 , for example, leg spring, held in a closed position. The respective pressure in the high-pressure 7 or low pressure spaces 8th is through tax holes 9 in control rooms 6 guided. These are formed by housing parts and sliding parts such that at a pressure difference, a torque on the control 3 arises. The control rooms 6 are symmetrically designed so that the control 6 remains free of radial force. In addition, the edges of the control rooms 6 designed so that they can not be closed even with extreme sliding rotations. The control 3 contains up to two ports 11 , Due to different stiffnesses of the springs 4 and 5 and adapted layers of Passage openings 11 can be realized a directional opening at different pressure ratios / angles of rotation. In this way can be implemented combined with this concept in a high pressure pump pressure limiting function and exhaust valve function. Opening the valve 1 takes place when the pressure difference between the pressurized spaces can overprint each counteracting leg spring. The opening is done continuously by the increasing coverage of the control bore in the control 3 with the connection hole 2 , There are no hard stops. With suitable dimensioning a very inconspicuous noise behavior is expected. The entire assembly may be mounted in a jacket sleeve, not shown.

In 2 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventils 1 dargestellt. Das Steuerelement 3 hat die Form eines Kolbens. Für den weichen Anschlag wird eine zusätzliche Feder 12 eingesetzt. In der drucklosen Stellung, wie in der Figur dargestellt, befindet sich der Kolben 3 in der Mitte und verschließt die Verbindungsbohrung 2, so dass kein Kraftstoff fließen kann. Im Saughub (nicht dargestellt) ist der Druck im Niederdruckraum geringer als im Hochdruckraum. Der Kolben wird gegen die steife Feder 4 verschoben. Im Förderhub (nicht dargestellt) ist der Druck im Niederdruckraum höher als im Hochdruckraum. Der Kolben wird gegen die schwache Feder 5 verschoben. Durch die zweite härtere Feder 12 werden zu große Federwegen und harter Anschlag verhindert. In der Überdruckstellung (nicht dargestellt) ist der Druck im Niederdruckraum geringer als im Hochdruckraum. Der Druck im Hochdruckraum ist dagegen deutlich größer als der Solldruck im Betrieb. Der Kolben wird gegen die steife Feder verschoben. Der Kolbenweg ist wegen des Überdrucks groß, so dass ein Druckausgleich in Richtung Niederdruck möglich ist.In 2 is another embodiment of the valve according to the invention 1 shown. The control 3 has the shape of a piston. For the soft stop is an additional spring 12 used. In the depressurized position, as shown in the figure, the piston is located 3 in the middle and closes the connecting hole 2 so that no fuel can flow. In the suction stroke (not shown), the pressure in the low-pressure chamber is lower than in the high-pressure chamber. The piston is against the stiff spring 4 postponed. In the delivery stroke (not shown), the pressure in the low-pressure chamber is higher than in the high-pressure chamber. The piston is against the weak spring 5 postponed. By the second harder spring 12 are prevented too long spring travel and hard stop. In the overpressure position (not shown), the pressure in the low-pressure space is lower than in the high-pressure space. By contrast, the pressure in the high-pressure chamber is significantly greater than the desired pressure during operation. The piston is moved against the stiff spring. The piston stroke is large because of the overpressure, so that a pressure equalization in the direction of low pressure is possible.

In 3 ist eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Hochdruckeinspritzsystems mit einem Druckverstärkungselement 13 dargestellt. Es ist sinnvoll, die Steuerleitungen 14 von dem Nieder- 8 bzw. Hochdruckraum 7 zu trennen. Wenn die Druckdifferenz, die zum Betätigen des Ventils 1 genutzt wird, nicht in der richtigen Größenordnung liegt, kann eine hydraulische Übersetzung, beispielsweise durch einen oder zwei Stufenkolben verwendet werden, um die Drücke zwischen den Druckräumen und den Steuerräumen zu verstärken. In diesem Fall wären die Steuerräume 6 gegebenenfalls durch das Druckverstärkungselement 13 von den Druckräumen 7 und 8 getrennt, sodass dann in den Steuerräumen 6 ein gegebenenfalls vom Hauptstrom getrenntes Fluid vorhanden ist.In 3 is a schematic representation of the high-pressure injection system according to the invention with a pressure booster element 13 shown. It makes sense the control lines 14 from the low 8th or high pressure room 7 to separate. When the pressure difference, to operate the valve 1 is not in the right order of magnitude, a hydraulic ratio, for example, by one or two stepped pistons can be used to increase the pressures between the pressure chambers and the control chambers. In this case, the control rooms would be 6 optionally by the pressure booster element 13 from the pressure chambers 7 and 8th separated, so then in the control rooms 6 an optionally separated from the main flow fluid is present.

In 4 ist ein erfindungsgemäßes Hochdruckeinspritzsystem zum Teil schematisch dargestellt. Das Ventil 1 ist danach ein Bestandteil einer Kraftstoffhochdruckpumpe 22, die extern angetrieben wird, beispielsweise von einer Nockenwelle 24 oder als Teil eines Nebentriebs 24. Gegebenenfalls kann das Ventil 1 auch einzeln zwischen einer Kraftstoffverdichtungseinrichtung und dem Hochdruckpfad (Rail, Injektoren) angeordnet werden. Damit kann das Ventil 1 entweder als einzelnes Bauelement oder als integraler Bestandteil einer Hochdruckerzeugungseinrichtung 22 zwischen einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung 21 oder einem Vorratstank 23 angeordnet werden. Der Vorratstank 23 kann mit einer geeigneten Vorfördereinrichtung kombiniert werden, die eine Kraftstoffzufuhr zur Hochdruckerzeugungseinrichtung 22 sicherstellt. Die Hochdruckerzeugungseinrichtung 22 kann insbesondere durch eine zyklisch Verdichtung mittels eines Kolbens in einem Pumpenraum dargestellt werden. Der Antrieb 24 ist dann beispielsweise über einen Nocken auf einer drehenden Welle möglich.In 4 a high-pressure injection system according to the invention is shown partly schematically. The valve 1 is thereafter a component of a high-pressure fuel pump 22 which is driven externally, for example by a camshaft 24 or as part of a side drive 24 , Optionally, the valve 1 Also be arranged individually between a fuel compression device and the high pressure path (rail, injectors). This can be the valve 1 either as a single component or as an integral part of a high-pressure generating device 22 between a fuel injection device 21 or a storage tank 23 to be ordered. The storage tank 23 can be combined with a suitable pre-conveying device, which is a fuel supply to the high-pressure generating device 22 ensures. The high-pressure generating device 22 can be represented in particular by a cyclic compression by means of a piston in a pump room. The drive 24 is then possible for example via a cam on a rotating shaft.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: VentilValve
22: Verbindungsbohrungconnecting bore
33: Steuerelementcontrol
44: Rückstellkraftelement größerer SteifigkeitRestoring force of greater rigidity
55: Rückstellkraftelement geringerer SteifigkeitRestoring force element of lower rigidity
66: Steuerraumcontrol room
77: HochdruckraumHigh-pressure chamber
88th: NiederdruckraumLow-pressure chamber
99: Steuerbohrungcontrol bore
1010: KraftstoffflussFuel flow
1111: DurchlassöffnungPort
1212: zusätzliches Rückstellkraftelementadditional restoring force element
1313: DruckverstärkungselementPressure-reinforcing member
2121: KraftstoffeinspritzvorrichtungFuel injector
2222: HochdruckerzeugungsvorrichtungHigh-pressure generating device
2323: Vorratstank mit interner oder externer VorfördereinrichtungStorage tank with internal or external pre-feed device
2424: Antriebdrive
2525: HochdruckseiteHigh pressure side
2626: NiederdruckseiteLow pressure side

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3802161 A1 [0002]
EP 0164741 A2 [0002]

Claims

High-pressure injection system, comprising a high-pressure pump and a closable valve ( 1 ), which has a hole of a high ( 7 ) and low pressure space ( 8th ) connects a fuel line, with a control ( 3 ) and with a first restoring force element ( 4 ) of a first rigidity, characterized in that the valve ( 1 ) an at least second return element ( 5 ) with a second rigidity whose force action is opposite to the first restoring force element and for holding the control element ( 3 ) in position, and two control rooms ( 6 ), of which the first with the high-pressure chamber ( 7 ) and the second with the low pressure space ( 8th ) of the fuel line are in operative connection and for controlling the flow by means of a pressure build-up in the control chambers ( 6 ) serve.

High-pressure injection system according to claim 1, characterized in that for closing the high ( 7 ) and low pressure space ( 8th ) a rotatable control ( 3 ), which has at least two control spaces ( 6 ), which are designed symmetrically.

High-pressure injection system according to claim 2, characterized in that the rotatable control element ( 3 ) at least one passage opening ( 11 ) contains.

High-pressure injection system according to claim 1, characterized in that the control element ( 3 ) is a piston.

High-pressure injection system according to one of the preceding claims, characterized in that the entire valve ( 1 ) is mounted in a jacket sleeve.

High-pressure injection system according to one of the preceding claims, characterized in that between the control chambers ( 6 ) and the high-pressure chamber ( 7 ) and the low-pressure space ( 8th ) at least one pressure boosting element ( 13 ) is used.

Motor vehicle, characterized in that it contains an anchored in the motor vehicle high-pressure injection system having the features of claim 1 to 6.

Method for operating a high-pressure injection system according to claims 1 to 6, characterized in that the opening of the connecting bore ( 2 ) takes place when, in the delivery phase of the high-pressure pump, the pressure in a low-pressure space ( 7 ) higher than in the high pressure room ( 8th ) and the control ( 3 ) against the return element of lower rigidity ( 5 ) and / or the closure of the connection bore ( 2 ) takes place when, in the suction stroke of the high-pressure pump, the pressure in the low-pressure space ( 8th ) lower than in the high-pressure space ( 7 ) and the control ( 6 ) against the return element of higher rigidity ( 4 ) is moved.

Method for operating a high-pressure injection system according to claims 2, 3, 5 and / or 6, characterized in that at different pressure ratios, a direction-dependent rotation of the rotatable control element ( 3 ) he follows.

Method for operating a high-pressure injection system according to claims 8 or 9, characterized in that in the case of an unintentional overpressure the valve ( 1 ) the connection bore ( 2 ) releases and in the suction stroke to reduce the overpressure.