DE102013212121A1

DE102013212121A1 - Fuel metering unit for a high-pressure injection system

Info

Publication number: DE102013212121A1
Application number: DE201310212121
Authority: DE
Inventors: Achim Meisiek; Stefan Kolb; Tobias Landenberger; Hans Heber
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-06-25
Filing date: 2013-06-25
Publication date: 2015-01-08
Also published as: WO2014206670A1; CN105814304A

Abstract

Ventil (14), insbesondere Kraftstoffzumesseinheit (15), umfassend einen Ventilzylinder (16), einen innerhalb des Ventilzylinders (16) zwischen einer Schließstellung und Öffnungsstellung beweglichen Ventilkolben (17), so dass in der Schließstellung das Ventil (14) geschlossen und in der Öffnungsstellung das Ventil (14) geöffnet ist, ein mit dem Ventilkolben (17) verbundenes elastisches Ventilelement (37), insbesondere Ventilfeder (38), mit welcher auf den Ventilkolben (17) eine Kraft aufbringbar ist, die entgegengesetzt zu einer von einem Elektromagneten (40) auf den Ventilkolben (17) aufbringbaren Kraft ist, so dass der Ventilkolben (17) mittels der von dem elastischen Ventilelement (37) und dem Elektromagneten (40) auf den Ventilkolben (17) aufgebrachten Kraft zwischen der Schließstellung der Öffnungsstellung bewegbar ist, den Elektromagneten (40) mit einer Spule (41) zum Bewegen des Ventilkolbens (17), einen beweglichen Anker (42), welcher in mechanischer Wirkverbindung mit dem Ventilkolben (17) steht, zum Bewegen des Ventilkolbens (17), ein Kunststoffgehäuse (18), welches radial außerhalb der Spule (41) ausgebildet ist, wobei das Kunststoffgehäuse (18) zusätzlich radial innerhalb der Spule (41) ausgebildet ist.Valve (14), in particular fuel metering unit (15), comprising a valve cylinder (16), a valve piston (17) movable inside the valve cylinder (16) between a closed position and open position, so that in the closed position the valve (14) is closed and in the closed position Open position, the valve (14) is open, connected to the valve piston (17) elastic valve element (37), in particular valve spring (38), with which on the valve piston (17) a force can be applied, which is opposite to one of an electromagnet ( 40) on the valve piston (17) can be applied force, so that the valve piston (17) by means of the elastic valve element (37) and the electromagnet (40) on the valve piston (17) applied force between the closed position of the open position is movable the electromagnet (40) having a coil (41) for moving the valve piston (17), a movable armature (42), which in mechanical operative connection with de m valve piston (17), for moving the valve piston (17), a plastic housing (18) which is formed radially outside the coil (41), wherein the plastic housing (18) is additionally formed radially inside the coil (41).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein Hochdruckeinspritzsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 14.The present invention relates to a valve according to the preamble of claim 1 and a high-pressure injection system according to the preamble of claim 14.

Stand der TechnikState of the art

In Hochdruckeinspritzsystemen für Verbrennungsmotoren, insbesondere in Common-Rail-Einspritzsystemen von Diesel- oder Benzinmotoren, sorgt eine Hochdruckpumpe dauernd für die Aufrechterhaltung des Druckes in dem Hochdruckspeicher des Common-Rail-Einspritzsystems. Die Hochdruckpumpe kann beispielsweise durch eine Nockenwelle des Verbrennungsmotors mittels einer Antriebswelle angetrieben werden. Für die Förderung des Kraftstoffs zur Hochdruckpumpe werden Vorförderpumpen, z. B. eine Zahnrad- oder Drehschieberpumpe, verwendet, die der Hochdruckpumpe vorgeschaltet sind. Die Vorförderpumpe fördert den Kraftstoff von einem Kraftstofftank durch eine Kraftstoffleitung zu der Hochdruckpumpe.In high-pressure injection systems for internal combustion engines, in particular in common-rail injection systems of diesel or gasoline engines, a high-pressure pump continuously ensures the maintenance of the pressure in the high-pressure accumulator of the common-rail injection system. The high-pressure pump can be driven, for example, by a camshaft of the internal combustion engine by means of a drive shaft. For the promotion of the fuel to the high-pressure pump Vorförderpumpen, z. B. a gear or rotary vane pump used, which are connected upstream of the high-pressure pump. The prefeed pump delivers the fuel from a fuel tank through a fuel line to the high pressure pump.

Als Hochdruckpumpen werden unter anderem Kolbenpumpen eingesetzt. In einem Gehäuse ist eine Antriebswelle gelagert. Radial dazu sind Kolben in einem Zylinder angeordnet. Auf der Antriebswelle mit wenigstens einem Nocken liegt eine Laufrolle mit einer Rollen-Rollfläche auf, die in einem Rollenschuh gelagert ist. Der Rollenschuh ist mit dem Kolben verbunden, so dass der Kolben zu einer oszillierenden Translationsbewegung gezwungen ist. Eine Feder bringt auf den Rollenschuh eine radial zu der Antriebswelle gerichtet Kraft auf, so dass die Laufrolle in ständigen Kontakt zu der Antriebswelle steht. Die Laufrolle steht mit der Rollen-Rollfläche an einer Wellen-Rollfläche als Oberfläche der Antriebswelle mit dem wenigstens einen Nocken in Kontakt mit der Antriebswelle. Die Laufrolle ist mittels eines Gleitlagers in dem Rollenschuh gelagert. Amongst others, piston pumps are used as high-pressure pumps. In a housing, a drive shaft is mounted. Radially to pistons are arranged in a cylinder. On the drive shaft with at least one cam is a roller with a roller rolling surface, which is mounted in a roller shoe. The roller shoe is connected to the piston, so that the piston is forced to oscillate translational motion. A spring applies to the roller shoe a radially directed to the drive shaft force, so that the roller is in constant contact with the drive shaft. The roller stands with the roller rolling surface on a shaft rolling surface as the surface of the drive shaft with the at least one cam in contact with the drive shaft. The roller is mounted by means of a sliding bearing in the roller shoe.

Eine Kraftstoffzumesseinheit steuert und/oder regelt den von der Hochdruckpumpe geförderten Volumenstrom an Kraftstoff. Innerhalb eines Gehäuses aus Kunststoff ist ein Elektromagnet mit einer Spule und innerhalb der Spule ein Anker angeordnet. An dem Anker ist ein Ankerstößel befestigt, so dass mit dem Ankerstößel und einer Ventilfeder ein Ventilkolben innerhalb eines Ventilzylinders zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung bewegt werden kann. Ein Stahlgehäuse dient zur Leitung des magnetischen Flusses des Elektromagneten. Der Anker ist mit zwei gesonderten Lagerungen gelagert. Darüber hinaus ist in einem fiktiven Schnitt senkrecht zu einer Längsachse des Ankers, bei welchem der fiktive Schnitt sowohl die Spule als auch den Anker schneidet, die Kraftstoffzumesseinheit in einen ersten fiktiven Teil ohne dem Ventilzylinder und in einen zweiten fiktiven Teil mit dem Ventilzylinder unterteilt ist und an dem ersten fiktiven Teil ist eine Dichtung zur Abdichtung der Spule bezüglich des Kraftstoffes ausgebildet. Aufgrund dieser Dichtung und der erforderlichen beiden gesonderten Lagerungen ist die Kraftstoffzumesseinheit in der Herstellung aufwendig und teuer.A fuel metering unit controls and / or regulates the volume flow of fuel delivered by the high pressure pump. Within a plastic housing, an electromagnet is arranged with a coil and an armature within the coil. An armature tappet is secured to the armature so that a valve piston within a valve cylinder can be moved between a closed position and an open position with the armature tappet and a valve spring. A steel housing serves to guide the magnetic flux of the electromagnet. The anchor is mounted with two separate bearings. Moreover, in a notional section perpendicular to a longitudinal axis of the armature, in which the notional section intersects both the coil and the armature, the fuel metering unit is divided into a first notional part without the valve cylinder and a second notional part with the valve cylinder and on the first fictitious part, a seal for sealing the coil with respect to the fuel is formed. Due to this seal and the required two separate bearings, the fuel metering unit is expensive and expensive to manufacture.

Die DE 10 2009 026 596 A1 zeigt eine Hochdruckpumpe zum Fördern eines Fluides, insbesondere Kraftstoff, umfassend eine Antriebswelle, wenigstens einen Kolben, wenigstens einen Zylinder zur Lagerung des Kolbens, wobei sich der wenigstens eine Kolben mittelbar oder unmittelbar auf dem wenigstens einen Nocken abstützt, so dass von dem wenigstens einen Kolben eine Translationsbewegung aufgrund einer Rotationsbewegung der Antriebswelle ausführbar ist.The DE 10 2009 026 596 A1 shows a high-pressure pump for conveying a fluid, in particular fuel, comprising a drive shaft, at least one piston, at least one cylinder for supporting the piston, wherein the at least one piston indirectly or directly on the at least one cam is supported, so that of the at least one piston a translational movement due to a rotational movement of the drive shaft is executable.

Aus der DE 10 2011 003 172 A1 ist eine Kraftstoffzumesseinheit für eine Kraftstoffeinspritzanlage einer Brennkraftmaschine bekannt. Eine Hochdruckpumpe ist mit der Kraftstoffzumesseinheit verschalten, wobei die Zumesseinheit ein von einem Elektromagneten betätigtes Regelventil aufweist und das Regelventil einen gegen die Kraft einer Druckfeder von einem Ankerbolzen des Elektromagneten verstellbaren Ventilkolben zur Steuerung einer Steueröffnung aufweist.From the DE 10 2011 003 172 A1 a fuel metering unit for a fuel injection system of an internal combustion engine is known. A high-pressure pump is connected to the fuel metering unit, wherein the metering unit comprises a control valve actuated by an electromagnet and the control valve has a against the force of a compression spring of an armature pin of the electromagnet adjustable valve piston for controlling a control port.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Erfindungsgemäßes Ventil, insbesondere Kraftstoffzumesseinheit, umfassend einen Ventilzylinder, einen innerhalb des Ventilzylinders zwischen einer Schließstellung und Öffnungsstellung beweglichen Ventilkolben, so dass in der Schließstellung das Ventil geschlossen und in der Öffnungsstellung das Ventil geöffnet ist, ein mit dem Ventilkolben verbundenes elastisches Ventilelement, insbesondere Ventilfeder, mit welcher auf den Ventilkolben eine Kraft, insbesondere Druckkraft, aufbringbar ist, die entgegengesetzt zu einer von einem Elektromagneten auf den Ventilkolben aufbringbaren Kraft ist, so dass der Ventilkolben mittels der von dem elastischen Ventilelement und dem Elektromagneten auf den Ventilkolben aufgebrachten Kraft, insbesondere Druckkraft, zwischen der Schließstellung der Öffnungsstellung bewegbar ist, den Elektromagneten mit einer Spule zum Bewegen des Ventilkolbens, einen beweglichen Anker, welcher in mechanischer Wirkverbindung mit dem Ventilkolben steht, zum Bewegen des Ventilkolbens, ein Kunststoffgehäuse, welches radial außerhalb der Spule ausgebildet ist, wobei das Kunststoffgehäuse zusätzlich radial innerhalb der Spule ausgebildet ist. Aufgrund der Ausbildung des Kunststoffgehäuses auch radial innerhalb der Spule kann auch der bewegliche Anker des Elektromagneten an dem Kunststoffgehäuse gelagert werden und die Spule kommt nicht in Kontakt mit dem Fluid, insbesondere Kraftstoff. Valve according to the invention, in particular fuel metering unit, comprising a valve cylinder, a valve piston which is movable between a closed position and open position so that in the closed position the valve is closed and in the open position the valve is open, an elastic valve element connected to the valve piston, in particular valve spring, with which a force, in particular pressure force, can be applied to the valve piston, which is opposite to a force which can be applied to the valve piston by an electromagnet, so that the valve piston can be moved by means of the force exerted by the elastic valve element and the electromagnet on the valve piston, in particular compressive force, between the closed position of the open position is movable, the electromagnet with a coil for moving the valve piston, a movable armature, which is in mechanical operative connection with the valve piston to move the valve piston, a plastic housing, which is formed radially outside the coil, wherein the plastic housing is additionally formed radially inside the coil. Due to the formation of the plastic housing also radially within the coil and the movable armature of the electromagnet on the Plastic housing are stored and the coil does not come into contact with the fluid, especially fuel.

In einer weiteren Ausgestaltung umfasst das Kunststoffgehäuse ein radial außerhalb der Spule ausgebildetes Außenteil und ein radial innerhalb der Spule ausgebildetes Innenteil und das Innenteil und Außenteil sind einteilig ausgebildet, insbesondere ist das Innenteil radial zwischen dem Anker und der Spule angeordnet. Das Außenteil und das Innenteil können damit beim Spritzgießen besonderes einfach und preiswert einteilig in einem Spritzgusswerkzeug aus thermoplastischem Kunststoff hergestellt werden.In a further embodiment, the plastic housing comprises an outer part formed radially outside the coil and an inner part formed radially inside the coil, and the inner part and outer part are integrally formed, in particular the inner part is arranged radially between the armature and the coil. The outer part and the inner part can thus be made in a particularly simple and inexpensive one piece in an injection molding of thermoplastic material during injection molding.

In einer zusätzlichen Ausführungsform ist der Anker, insbesondere unmittelbar, an dem Innenteil des Kunststoffgehäuses gelagert.In an additional embodiment, the armature, in particular directly, is mounted on the inner part of the plastic housing.

In einer weiteren Ausgestaltung ist an einer radialen Innenseite des Innenteils eine Lagerschicht, z. B. eine Lagerfolie, insbesondere eine PTFE-Folie, befestigt zur Lagerung des Ankers an dem Innenteil des Kunststoffgehäuses. Zweckmäßig wird die, vorzugsweise dünne, Lagerschicht als Bestandteil des Kunststoffgehäuses betrachtet, so dass der Anker mit der Lagerschicht unmittelbar an dem Kunststoffgehäuse gelagert ist, d. h. radial zwischen dem Kunststoffgehäuse mit Lagerschicht und dem Anker kein anderes Bauteil angeordnet ist. Insbesondere dient die Lagerschicht nur zur Lagerung des Ankers aus Metall an dem Kunststoffgehäuse aus Kunststoff, weil ein Kontakt bzw. eine Auflage des Ankers aus Metall auf dem Kunststoffgehäuse im Regelfall keine ausreichende Zuverlässigkeit und Langlebigkeit aufweist.In a further embodiment, on a radial inner side of the inner part of a bearing layer, for. B. a bearing film, in particular a PTFE film, attached to the storage of the armature on the inner part of the plastic housing. Suitably, the, preferably thin, bearing layer is considered as part of the plastic housing, so that the armature is mounted with the bearing layer directly to the plastic housing, d. H. is arranged radially between the plastic housing with bearing layer and the anchor no other component. In particular, the bearing layer is used only for supporting the armature made of metal on the plastic housing made of plastic, because a contact or a support of the armature made of metal on the plastic housing usually does not have sufficient reliability and longevity.

In einer ergänzenden Variante ist der Anker ausschließlich an dem Innenteil des Kunststoffgehäuses gelagert. In vorteilhafter Weise ist damit keine gesonderte Lagerung für den Anker erforderlich, da das Kunststoffgehäuse zusätzlich neben der Gehäusefunktion auch die Lagerfunktion für den Anker übernimmt.In a supplementary variant, the armature is mounted exclusively on the inner part of the plastic housing. Advantageously, so that no separate storage for the anchor is required because the plastic housing in addition to the housing function also takes over the storage function for the anchor.

In einer weiteren Variante umfasst das Ventil eine Metallhülse, welche vorzugsweise radial außerhalb der Spule angeordnet ist, zur Leitung des magnetischen Flusses des Elektromagneten.In a further variant, the valve comprises a metal sleeve, which is preferably arranged radially outside the coil, for guiding the magnetic flux of the electromagnet.

In einer weiteren Ausgestaltung umfasst das Ventil eine, vorzugsweise ringförmige, Metallscheibe, welche vorzugweise axial außerhalb der Spule angeordnet ist, zur Leitung des magnetischen Flusses des Elektromagneten.In a further embodiment, the valve comprises a, preferably annular, metal disc, which is preferably arranged axially outside the coil, for guiding the magnetic flux of the electromagnet.

In einer ergänzenden Ausführungsform sind die Spule und/oder die Metallhülse und/oder die Metallscheibe wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, von dem Kunststoffgehäuse umschlossen. Bei einem vollständigen Umschließen der Spule und/oder der Metallhülse und/oder der Metallscheibe sind diese Komponenten bezüglich des Fluides abgedichtet und außerdem ist kein, auch bei einem nur teilweise Umschießen, Befestigungsmittel für diese Komponenten erforderlich, so dass das Kunststoffgehäuse auch die Funktion eines Befestigungsmittels für diese Komponenten übernimmt.In a supplementary embodiment, the coil and / or the metal sleeve and / or the metal disc are at least partially, in particular completely, enclosed by the plastic housing. In a complete enclosure of the coil and / or the metal sleeve and / or the metal disc, these components are sealed with respect to the fluid and also no, even with only partial Umschießen, fastening means for these components is required, so that the plastic housing also has the function of a fastener for these components.

In einer zusätzlichen Ausgestaltung sind zwischen der Spule und dem Anker in radialer Richtung nur das Innenteil des Kunststoffgehäuses und vorzugsweise die Lagerschicht an dem Innenteil angeordnet.In an additional embodiment, only the inner part of the plastic housing and preferably the bearing layer are arranged on the inner part between the coil and the armature in the radial direction.

In einer weiteren Variant ist umfasst Ventil einen Ventilzylinder mit einer Kolbenbohrung und in der Kolbenbohrung ist der Ventilkolben beweglich zwischen der Öffnungsstellung und der Schließstellung gelagert und/oder an dem Anker ist ein Ankerstößel befestigt und der Ankerstößel liegt auf dem Ventilkolben auf und/oder der Ventilkolben ist koaxial zu dem Anker angeordnet und/oder der Anker ist radial innerhalb der Spule und/oder innerhalb einer Magnethülse angeordnet.In another variant valve comprises a valve cylinder with a piston bore and in the piston bore, the valve piston is movably mounted between the open position and the closed position and / or anchor anchor is attached to the armature plunger and the armature plunger rests on the valve piston and / or the valve piston is disposed coaxially with the armature and / or the armature is disposed radially inside the coil and / or within a magnet sleeve.

In einer zusätzlichen Ausführungsform umfasst das Ventil eine Zulauföffnung für das Fluid und eine Ablauföffnung für das Fluid und die Zulauföffnung und Ablauföffnung sind an dem Ventilzylinder ausgebildet.In an additional embodiment, the valve comprises an inlet opening for the fluid and an outlet opening for the fluid and the inlet opening and outlet opening are formed on the valve cylinder.

In einer weiteren Ausgestaltung ist in einem fiktiven Schnitt senkrecht zu einer Längsachse des Ankers, bei welchem der fiktive Schnitt sowohl die Spule als auch den Anker schneidet, das Ventil in einen ersten fiktiven Teil ohne dem Ventilzylinder und in einen zweiten fiktiven Teil mit dem Ventilzylinder unterteilt und an dem ersten fiktiven Teil ist keine gesonderte Dichtung, insbesondere keine elastische Ringdichtung, zur Abdichtung der Spule bezüglich des Fluides, insbesondere Kraftstoff, ausgebildet und vorzugsweise ist an dem zweiten fiktiven Teil eine Dichtung zwischen dem Kunststoffgehäuse und dem Ventilzylinder ausgebildet ist. In vorteilhafter Weise ist damit an dem fiktiven ersten Teil keine gesonderte Dichtung erforderlich, weil insbesondere die Spule vollständig von dem Kunststoffgehäuse umschlossen und damit bezüglich des Fluides abgedichtet ist, so dass kein Fluid zu der Spule gelangen kann.In a further embodiment, the valve is divided into a first fictitious part without the valve cylinder and a second fictitious part with the valve cylinder in a fictional section perpendicular to a longitudinal axis of the armature, in which the notional section intersects both the coil and the armature and on the first fictitious part is no separate seal, in particular no elastic ring seal, for sealing the coil with respect to the fluid, in particular fuel, formed and preferably a seal between the plastic housing and the valve cylinder is formed on the second fictitious part. Advantageously, therefore, no separate seal is required on the fictitious first part, because in particular the coil is completely enclosed by the plastic housing and thus sealed with respect to the fluid, so that no fluid can reach the coil.

Zweckmäßig ist an dem Kunststoffgehäuse, insbesondere einteilig, ein Flanschring zur Befestigung des Ventils ausgebildet und/oder das gesamte Kunststoffgehäuse ist einteilig, insbesondere mittels Spritzgießen aus thermoplastischem Kunststoff, ausgebildet. Das Kunststoffgehäuse mit der Funktionen zum Befestigen des Ventils kann damit preiswert und zuverlässig hergestellt werden.Appropriately, a flange for attaching the valve is formed on the plastic housing, in particular in one piece, and / or the entire plastic housing is integrally formed, in particular by injection molding of thermoplastic material. The plastic housing with the functions for attaching the valve can thus be produced inexpensively and reliably.

In einer weiteren Ausgestaltung besteht das Ventil wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus Metall, z. B. Stahl oder Aluminium, und/oder aus Kunststoff. Metall ist ein besonders beständiges und dauerhaftes Material für die Herstellung des Ventils. Kunststoff weist in vorteilhafter Weise ein geringes Gewicht auf, so dass dadurch das Ventil über ein geringes Gewicht verfügt. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Kunststoff um einen glasfaserverstärkten und/oder thermoplastischen Kunststoff. Vorzugsweise bestehen der Ventilzylinder und/oder das Kunststoffgehäuse und/oder der Ventilkolben wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus Kunststoff. In a further embodiment, the valve is at least partially, in particular completely, made of metal, for. As steel or aluminum, and / or plastic. Metal is a particularly durable and durable material for the manufacture of the valve. Plastic advantageously has a low weight, so that thereby the valve has a low weight. Preferably, the plastic is a glass fiber reinforced and / or thermoplastic material. Preferably, the valve cylinder and / or the plastic housing and / or the valve piston at least partially, in particular completely, made of plastic.

In einer weiteren Variante ist eine axiale Richtung parallel zu der Längsachse und Bewegungsachse des Ankers ausgerichtet.In a further variant, an axial direction is aligned parallel to the longitudinal axis and movement axis of the armature.

Vorzugsweise ist eine radiale Richtung senkrecht zu der Längsachse und Bewegungsachse des Ankers ausgerichtet.Preferably, a radial direction is aligned perpendicular to the longitudinal axis and axis of movement of the armature.

Erfindungsgemäßes Hochdruckeinspritzsystem für einen Verbrennungsmotor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Hochdruckpumpe, eine Kraftstoffzumesseinheit, eine Vorförderpumpe, ein Hochdruck-Rail, wobei die Kraftstoffzumesseinheit als eine in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebene Kraftstoffzumesseinheit ausgebildet ist.Inventive high-pressure injection system for an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, comprising a high-pressure pump, a fuel metering unit, a prefeed pump, a high-pressure rail, wherein the fuel metering unit is designed as a fuel metering unit described in this patent application.

In einer weiteren Variante ist der Ventilzylinder der Kraftstoffzumesseinheit wenigstens teilweise innerhalb eines Gehäuse der Hochdruckpumpe angeordnet.In a further variant, the valve cylinder of the fuel metering unit is arranged at least partially within a housing of the high-pressure pump.

In einer ergänzenden Variante wird der Volumenstrom des von der Vorförderpumpe zu der Hochdruckpumpe geförderten Kraftstoffes während des Betriebes des Verbrennungsmotors gesteuert und/oder geregelt, indem mit der Zumesseinheit die Strömungsquerschnittsfläche eines Strömungskanales von der Vorförderpumpe zu der Hochdruckpumpe gesteuert und/oder geregelt wird. In a supplementary variant, the volume flow of the fuel delivered by the prefeed pump to the high-pressure pump is controlled and / or regulated during operation of the internal combustion engine by controlling and / or regulating the flow cross-sectional area of a flow channel from the prefeed pump to the high-pressure pump with the metering unit.

Der von der Hochdruckpumpe erzeugbare Druck in dem Hochdruck-Rail liegt beispielsweise im Bereich von 1000 bis 3000 bar z. B. für Dieselmotoren oder zwischen 40 bar und 400 bar z. B. für Benzinmotoren.The producible by the high-pressure pump pressure in the high-pressure rail is, for example, in the range of 1000 to 3000 bar z. B. for diesel engines or between 40 bar and 400 bar z. B. for gasoline engines.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:In the following, an embodiment of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows:

1 einen Querschnitt einer Hochdruckpumpe zum Fördern eines Fluides, 1 a cross section of a high-pressure pump for conveying a fluid,

2 einen Schnitt A-A gemäß 1 einer Laufrolle mit Rollenschuh und einer Antriebswelle, 2 a section AA according to 1 a roller with roller shoe and a drive shaft,

3 eine stark schematisierte Ansicht eines Hochdruckeinspritzsystems und 3 a highly schematic view of a high-pressure injection system and

4 einen Längsschnitt einer Kraftstoffzumesseinheit für das Hochdruckeinspritzsystem. 4 a longitudinal section of a fuel metering unit for the high-pressure injection system.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In 1 ist ein Querschnitt einer Hochdruckpumpe 1 zum Fördern von Kraftstoff dargestellt. Die Hochdruckpumpe 1 dient dazu, Kraftstoff, z. B. Benzin oder Diesel, zu einem Verbrennungsmotor 39 unter Hochdruck zu fördern. Der von der Hochdruckpumpe 1 erzeugbare Druck liegt beispielsweise in einem Bereich zwischen 1000 und 3000 bar. In 1 is a cross section of a high pressure pump 1 shown for conveying fuel. The high pressure pump 1 serves to fuel, z. As gasoline or diesel, to an internal combustion engine 39 to promote under high pressure. The from the high pressure pump 1 producible pressure is for example in a range between 1000 and 3000 bar.

Die Hochdruckpumpe 1 weist eine Antriebswelle 2 mit zwei Nocken 3 auf, die um eine Rotationsachse 26 eine Rotationsbewegung ausführt. Die Rotationsachse 26 liegt in der Zeichenebene von 1 und steht senkrecht auf der Zeichenebene von 2. Ein Kolben 5 ist in einem Zylinder 6 gelagert, der von einem Gehäuse 8 gebildet ist. Ein Arbeitsraum 29 wird von dem Zylinder 6, dem Gehäuse 8 und dem Kolben 5 begrenzt. In den Arbeitsraum 29 mündet ein Einlasskanal 22 mit einem Einlassventil 19 und ein Auslasskanal 24 mit einem Auslassventil 20. Durch den Einlasskanal 22 strömt der Kraftstoff in den Arbeitsraum 29 ein und durch den Auslasskanal 24 strömt der Kraftstoff unter Hochdruck aus den Arbeitsraum 29 wieder aus. Das Einlassventil 19, z. B. ein Rückschlagventil, ist dahingehend ausgebildet, dass nur Kraftstoff in den Arbeitsraum 29 einströmen kann und das Auslassventil 20, z. B. ein Rückschlagventil, ist dahingehend ausgebildet, dass nur Kraftstoff aus dem Arbeitsraum 29 ausströmen kann. Das Volumen des Arbeitsraumes 29 wird aufgrund einer oszillierenden Hubbewegung des Kolbens 5 verändert. Der Kolben 5 stützt sich mittelbar auf der Antriebswelle 2 ab. Am Ende des Kolbens 5 bzw. Pumpenkolbens 5 ist ein Rollenschuh 9 mit einer Laufrolle 10 befestigt. Die Laufrolle 10 ist mit einer Gleitlagerung 13 an dem Rollenschuh 9 gelagert und kann eine Rotationsbewegung ausführen, deren Rotationsachse 25 in der Zeichenebene gemäß 1 liegt und senkrecht auf der Zeichenebene von 2 steht. Die Antriebswelle 2 mit dem wenigstens einen Nocken 3 weist eine Wellen-Rollfläche 4 und die Laufrolle 10 eine Rollen-Rollfläche 11 auf. The high pressure pump 1 has a drive shaft 2 with two cams 3 on that around an axis of rotation 26 performs a rotational movement. The rotation axis 26 lies in the drawing plane of 1 and is perpendicular to the plane of 2 , A piston 5 is in a cylinder 6 stored by a housing 8th is formed. A workroom 29 is from the cylinder 6 , the housing 8th and the piston 5 limited. In the workroom 29 opens an inlet channel 22 with an inlet valve 19 and an exhaust duct 24 with an exhaust valve 20 , Through the inlet channel 22 the fuel flows into the workspace 29 in and through the outlet channel 24 the fuel flows under high pressure from the working space 29 out again. The inlet valve 19 , z. B. a check valve is designed to the effect that only fuel in the working space 29 can flow in and the exhaust valve 20 , z. B. a check valve, is designed such that only fuel from the working space 29 can flow out. The volume of the work space 29 is due to an oscillating stroke movement of the piston 5 changed. The piston 5 rests indirectly on the drive shaft 2 from. At the end of the piston 5 or pump piston 5 is a roller shoe 9 with a roller 10 attached. The roller 10 is with a sliding bearing 13 on the roller shoe 9 stored and can perform a rotational movement whose axis of rotation 25 in the drawing plane according to 1 lies and perpendicular to the plane of 2 stands. The drive shaft 2 with the at least one cam 3 has a wave rolling surface 4 and the roller 10 a roller rolling surface 11 on.

Die Rollen-Lauffläche 11 der Laufrolle 10 rollt sich an einer Kontaktfläche 12 auf der Wellen-Rollfläche 4 der Antriebswelle 2 mit den beiden Nocken 3 ab. Der Rollenschuh 9 ist in einer von dem Gehäuse 8 gebildeten Rollenschuhlagerung als Gleitlager gelagert. Eine Pumpenfeder 27 bzw. Pumpendruckspiralfeder 27 als elastisches Pumpenelement 28, die zwischen dem Gehäuse 8 und dem Rollenschuh 9 eingespannt ist, bringt auf den Rollenschuh 9 eine Druckkraft auf, so dass die Rollen-Rollfläche 11 der Laufrolle 10 in ständigen Kontakt mit der Wellen-Rollfläche 4 der Antriebswelle 2 steht. Der Rollenschuh 9 und der Kolben 5 führen damit gemeinsam eine oszillierende Hubbewegung aus. Die Laufrolle 10 ist mit einer Gleitlagerung 13 in dem Rollenschuh 9 gelagert.The roller tread 11 the roller 10 rolls on a contact surface 12 on the wave rolling surface 4 the drive shaft 2 with the two cams 3 from. The roller shoe 9 is in one of the housing 8th formed roller shoe storage stored as a plain bearing. A pump spring 27 or pump pressure spiral spring 27 as an elastic pump element 28 , the between the case 8th and the roller shoe 9 is clamped, brings on the roller shoe 9 a compressive force on, leaving the roller rolling surface 11 the roller 10 in constant contact with the shaft rolling surface 4 the drive shaft 2 stands. The roller shoe 9 and the piston 5 thus jointly carry out an oscillating lifting movement. The roller 10 is with a sliding bearing 13 in the roller shoe 9 stored.

In 3 ist in stark schematisierter Darstellung ein Hochdruckeinspritzsystem 36 für ein Kraftfahrzeug (nicht dargestellt) abgebildet mit einem Hochdruck-Rail 30 oder einem Kraftstoffverteilerrohr 31. Von dem Hochdruck-Rail 30 bzw. einem Kraftstoffverteilerrohr 31 wird der Kraftstoff mittels Ventilen (nicht dargestellt) in die Verbrennungsräume (nicht dargestellt) des Verbrennungsmotors 39 eingespritzt. Eine elektrische Vorförderpumpe 35 fördert Kraftstoff von einem Kraftstofftank 32 durch eine Kraftstoffleitung 33 zu der Hochdruckpumpe 1. Die Hochdruckpumpe 1 wird dabei von der Antriebswelle 2 angetrieben und die Antriebswelle 2 ist eine Welle, z. B. eine Kurbel- oder Nockenwelle, des Verbrennungsmotors 39. Eine Kraftstoffzumesseinheit 15 steuert und/oder regelt das pro Zeiteinheit zu der Hochdruckpumpe 1 geleitete Volumen an Kraftstoff. Das Hochdruck-Rail 30 dient dazu, den Kraftstoff in den Verbrennungsraum des Verbrennungsmotors 39 einzuspritzen. Der von der Hochdruckpumpe 1 nicht benötigte Kraftstoff wird dabei durch eine optionale Kraftstoffrücklaufleitung 34 wieder in den Kraftstofftank 32 zurückgeleitet. In 3 is a highly schematic representation of a high-pressure injection system 36 for a motor vehicle (not shown) shown with a high-pressure rail 30 or a fuel rail 31 , From the high-pressure rail 30 or a fuel rail 31 the fuel by means of valves (not shown) in the combustion chambers (not shown) of the internal combustion engine 39 injected. An electric feed pump 35 Promotes fuel from a fuel tank 32 through a fuel line 33 to the high pressure pump 1 , The high pressure pump 1 is doing from the drive shaft 2 driven and the drive shaft 2 is a wave, z. B. a crankshaft or camshaft, the engine 39 , A fuel metering unit 15 controls and / or regulates this per unit time to the high-pressure pump 1 directed volume of fuel. The high pressure rail 30 serves to transport the fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine 39 inject. The from the high pressure pump 1 Unnecessary fuel is through an optional fuel return line 34 back in the fuel tank 32 returned.

In 4 ist die Kraftstoffzumesseinheit 15 als ein Ventil 14 in einem Längsschnitt dargestellt. Ein Kunststoffgehäuse 18 ist aus thermoplastischen Kunststoff mit Spritzgießen hergestellt. Eine Spule 41 als ein Elektromagnet 40 und eine ringförmige Metallscheibe 49 aus Stahl ist von dem Kunststoffgehäuse 18 vollständig umschlossen. Eine Metallhülse 48 aus Stahl ist von dem Kunststoffgehäuse 18 nahezu vollständig umschlossen, lediglich an einem in 4 unteren Endbereich ist die Metallhülse 48 nicht von dem Kunststoffgehäuse 18 umschlossen. Die ringförmige Metallscheibe 49 und die Metallhülse 48 aus Stahl dienen zum Leiten des von dem Elektromagneten 40 erzeugten magnetischen Flusses, damit ein Anker 42 in Richtung einer Längsachse 58 von dem magnetischen Fluss bewegt werden kann. Die Metallscheibe 49 weist eine Öffnung zur Durchführung des Ankers 42 auf. Radial außerhalb der Spule 41 umfasst das Kunststoffgehäuse 18 ein Außenteil 44 und innerhalb der Spule 41, d. h. in radialer Richtung senkrecht zu der Längsachse 58, zwischen der Spule 41 und dem beweglichen Anker 42 ein Innenteil 45. Das Außen- und Innenteil 44, 45 sind einteilig wie das gesamte Kunststoffgehäuse 18 ausgebildet. An der radialen Innenseite des Innenteils 45 ist eine Lagerfolie 47 als eine Lagerschicht 46 befestigt. Der Anker 42 aus Stahl ist ausschließlich auf der Lagerfolie 47 gelagert, so dass keine gesonderte Lagerung für den Anker 42 erforderlich ist. Das preiswert mit Spritzgießen hergestellt Kunststoffgehäuse 18 mit der Lagerfolie 47 dient damit auch als Lagerung für den Anker 42. Der Anker 42 ist somit innerhalb einer Gehäuseöffnung des Kunststoffgehäuses 18 angeordnet und gelagert und die Gehäuseöffnung ist koaxial zu der Längsachse 58 des Ankers 42 ausgebildet. An dem Anker 42 ist ein Ankerstößel 43 fest angeordnet, so dass der Ankerstößel 43 eine Bewegung des Ankers 42 in Richtung der Längsachse 58 mit ausführt. Der Anker 42 ist innerhalb eines von der Spule 41 eingeschlossenen Raumes angeordnet ist. In 4 is the fuel metering unit 15 as a valve 14 shown in a longitudinal section. A plastic housing 18 is made of thermoplastic with injection molding. A coil 41 as an electromagnet 40 and an annular metal disk 49 made of steel is from the plastic case 18 completely enclosed. A metal sleeve 48 made of steel is from the plastic case 18 almost completely enclosed, only at one in 4 lower end portion is the metal sleeve 48 not from the plastic case 18 enclosed. The annular metal disc 49 and the metal sleeve 48 made of steel are used to conduct the from the electromagnet 40 generated magnetic flux, hence an anchor 42 in the direction of a longitudinal axis 58 can be moved by the magnetic flux. The metal disc 49 has an opening for the passage of the anchor 42 on. Radially outside the coil 41 includes the plastic housing 18 an outdoor part 44 and inside the coil 41 ie in the radial direction perpendicular to the longitudinal axis 58 , between the coil 41 and the movable anchor 42 an inner part 45 , The outer and inner parts 44 . 45 are one-piece like the entire plastic housing 18 educated. At the radial inside of the inner part 45 is a bearing foil 47 as a storage layer 46 attached. The anchor 42 made of steel is exclusively on the bearing foil 47 stored, so no separate storage for the anchor 42 is required. The inexpensive injection molded plastic housing 18 with the bearing foil 47 thus also serves as storage for the anchor 42 , The anchor 42 is thus within a housing opening of the plastic housing 18 arranged and stored and the housing opening is coaxial with the longitudinal axis 58 of the anchor 42 educated. At the anchor 42 is an anchor tappet 43 firmly arranged so that the anchor tappet 43 a movement of the anchor 42 in the direction of the longitudinal axis 58 with carries out. The anchor 42 is inside of one of the coil 41 enclosed space is arranged.

Ein Ventilzylinder 16 weist koaxial zu der Längsachse 58 eine Kolbenbohrung 50 auf und innerhalb der Kolbenbohrung 50 ist ein Ventilkolben 17 gelagert, so dass der Ventilkolben 17 eine Translationsbewegung in Richtung der Längsachse 58 ausführen kann wie der Anker 42. Der Ventilkolben 17 ist topfförmig ausgebildet mit einer oberen Deckwandung und einer nach unten offenen Seitenwandung. A valve cylinder 16 has coaxial with the longitudinal axis 58 a piston bore 50 on and inside the piston bore 50 is a valve piston 17 stored so that the valve piston 17 a translational movement in the direction of the longitudinal axis 58 can perform like the anchor 42 , The valve piston 17 is cup-shaped with an upper top wall and a downwardly open side wall.

Der nach unten offene Ventilkolben 17 begrenzt somit innenseitig einen Ventilkolbenzylinderraum innerhalb dessen teilweise ein elastisches Ventilelement 37 als Ventilfeder 38 angeordnet ist. Die Ventilfeder 38 liegt obenseitig auf der Deckwandung des Ventilkolbens 17 auf und untenseitig auf einem Auflagering 68, der am unteren Endbereich der Kolbenbohrung 50 an dem Ventilzylinder 16 befestigt ist. Die Ventilfeder 38 bringt damit auf den Ventilkolben 17 eine gemäß der Darstellung in 4 nach oben gerichtete Druckkraft auf. Der Ventilzylinder 16 weist an der radialen Außenseite außerhalb des Kunststoffgehäuses 18 eine vollständig umlaufende Ringnut 53 auf und an der Ringnut 53 ist ein Sieb 69 angeordnet. In die Ringnut 53 und in die Kolbenbohrung 50 münden radiale Zylinderbohrungen 54, so dass durch die radialen Zylinderbohrungen 54 Kraftstoff von der Ringnut 53 als Zulauföffnung 51 durch die Zylinderbohrungen 54 in die Kolbenbohrung 50 einströmen kann. Der Ventilkolben 17 weist am unteren Endbereich der Seitenwandung des Ventilkolbens 17 radiale Kolbenbohrungen 64 auf, so dass bei einem wenigstens teilweise Fluchten der Kolbenbohrungen 64 an dem Ventilkolben 17 und der Zylinderbohrungen 54 an dem Ventilzylinder 16 eine fluidleitende Verbindung von der Zulauföffnung 51 als der Ringnut 53 zu dem nach unten offenen Ventilkolbenzylinderraum besteht und der Kraftstoff durch den Ventilkolbenzylinderraum in die Kolbenbohrung 50 strömen kann. Von der Kolbenbohrung 50 kann der Kraftstoff durch eine Öffnung an dem Auflagering 68 ausströmen, so dass die Öffnung an dem Auflagering 68 eine Ablauföffnung 52 der Kraftstoffzumesseinheit bildet. The downwardly open valve piston 17 thus delimits on the inside a valve piston cylinder space within which partially an elastic valve element 37 as a valve spring 38 is arranged. The valve spring 38 lies on the top side on the top wall of the valve piston 17 on and below on a support ring 68 , at the lower end of the piston bore 50 on the valve cylinder 16 is attached. The valve spring 38 brings it to the valve piston 17 one as shown in 4 upward pressure force. The valve cylinder 16 indicates at the radial outside outside the plastic housing 18 a completely circumferential annular groove 53 on and at the ring groove 53 is a sieve 69 arranged. In the ring groove 53 and into the piston bore 50 open radial cylinder bores 54 , so that through the radial cylinder bores 54 Fuel from the annular groove 53 as inlet opening 51 through the cylinder bores 54 into the piston bore 50 can flow in. The valve piston 17 has at the lower end of the side wall of the valve piston 17 radial piston bores 64 on, so that at least a partial alignment of the piston bores 64 on the valve piston 17 and the cylinder bores 54 on the valve cylinder 16 a fluid-conducting connection from the inlet opening 51 as the ring groove 53 to the downwardly open valve piston cylinder space and the fuel through the valve piston cylinder space in the piston bore 50 can flow. From the piston bore 50 the fuel can pass through an opening on the support ring 68 outflow, leaving the opening on the support ring 68 a drain hole 52 forms the fuel metering unit.

In 4 ist eine Öffnungsstellung der Kraftstoffzumesseinheit 15 dargestellt. Der Ventilkolben 17 befindet sich aufgrund der von der Ventilfeder 38 auf den Ventilkolben 17 aufgebrachten Druckkraft in der Öffnungsstellung. Der Ankerstößel 43 ist durch eine Stößelbohrung 67 an dem Ventilzylinder 16 zu dem Ventilkolben 17 geführt, so dass das unter Ende des Ankerstößels 43 auf der Oberseite der Deckwandung des Ventilkolbens 17 aufliegt. Bei einer Bestromung der Spule 41 des Elektromagneten 40 bewirkt der von der Spule 41 erzeugte magnetische Fluss eine Bewegung des Ankers 42 nach unten, so dass auch der Ankerstößel 43 durch die koaxial zu der Längsachse 58 in dem Ventilzylinder 16 ausgebildete Stößelbohrung 67 nach unten bewegt wird und damit der Ventilkolben 17 von der in 4 dargestellten Öffnungsstellung in eine Schließstellung (nicht dargestellt) bewegt wird. In der Schließstellung fluchten die radialen Zylinderbohrungen 54 in dem Ventilzylinder 16 nicht mehr mit den Kolbenbohrungen 64 in dem Ventilkolben 17, so dass die radialen Zylinderbohrungen 54 von der Seitenwandung des Ventilkolbens 17 fluiddicht verschlossen sind und damit kein Kraftstoff als zu steuerndes und/oder zu regelndes Fluid durch die Zulauföffnung 51 zu der Ablauföffnung 52 strömen kann. Bei einer Unterbrechung der Stromleitung durch die Spule 41 wird von dem Ankerstößel 43 keine nach unten gerichtete Druckkraft mehr auf den Ventilkolben 17 aufgebracht, so dass der Ventilkolben 17 mittels der von der Ventilfeder 38 auf den Ventilkolben 17 nach oben gerichteten Druckkraft von der Schließstellung in die Öffnungsstellung bewegt wird. Die radialen Kolbenbohrungen 64 an dem Ventilkolben 17 weisen eine spezielle Steuergeometrie auf, so dass durch unterschiedliche Stellungen des Ventilkolbens 17 hiervon in einem speziellen Abhängigkeitsverhältnis stehende unterschiedliche Strömungsquerschnittsflächen für das Fluid zur Verfügung stehen. Die unterschiedlichen Stellungen des Ventilkolbens 17 werden mit einer unterschiedlichen Bestromung der Spule 41 erreicht, so dass von dem Ankerstößel 43 eine unterschiedliche Druckkraft auf die Deckwandung des Ventilkolbens 17 aufbringbar ist.In 4 is an open position of the fuel metering unit 15 shown. The valve piston 17 is due to the valve spring 38 on the valve piston 17 applied pressure force in the open position. The anchor tappet 43 is through a plunger hole 67 on the valve cylinder 16 to the valve piston 17 guided, so that under the end of the anchor tappet 43 on top of the top wall of the valve piston 17 rests. When energizing the coil 41 of the electromagnet 40 causes the of the coil 41 Magnetic flux generated a movement of the armature 42 down, so that too the anchor tappet 43 through the coaxial with the longitudinal axis 58 in the valve cylinder 16 trained ram hole 67 is moved down and thus the valve piston 17 from the in 4 shown opening position in a closed position (not shown) is moved. In the closed position, the radial cylinder bores are aligned 54 in the valve cylinder 16 no longer with the piston bores 64 in the valve piston 17 so that the radial cylinder bores 54 from the side wall of the valve piston 17 are sealed fluid-tight and thus no fuel as to be controlled and / or regulated fluid through the inlet opening 51 to the drain hole 52 can flow. When the power line is interrupted by the coil 41 is from the anchor tappet 43 no downward pressure on the valve piston 17 applied so that the valve piston 17 by means of the valve spring 38 on the valve piston 17 upwardly directed pressure force is moved from the closed position to the open position. The radial piston bores 64 on the valve piston 17 have a special control geometry, so that by different positions of the valve piston 17 Therefrom, in a specific relationship of dependency, different flow cross-sectional areas are available for the fluid. The different positions of the valve piston 17 be with a different energization of the coil 41 achieved so that from the anchor tappet 43 a different pressure force on the top wall of the valve piston 17 can be applied.

Ein fiktiver Schnitt 55 senkrecht zu der Längsache 58 des Ankers 42 und des Ventilkolbens 17 unterteilt das Ventil 14 in einen oberen fiktiven ersten Teil 56 und einen unteren fiktiven zweiten Teil 57. Der fiktive Schnitt 55 schneidet sowohl die Spule 40 als auch den Anker 42. Der Anker 42 ist radial innerhalb der Spule 40 und innerhalb der Metallhülse 48 angeordnet ist. Die Spule 40 ist vollständig von dem Kunststoffgehäuse 18 fluiddicht umschlossen, so dass an dem fiktiven oberen ersten Teil 56 keine Dichtung 60, 62 erforderlich ist, um einen Kontakt der Spule 40 mit Kraftstoff zu vermeiden. Der Kraftstoff kann zwar in die Gehäuseöffnung und zu dem Anker 42 gelangen, jedoch nicht zu der Spule 40. An dem Ventilzylinder 16 ist außenseitig an dem innerhalb des Kunststoffgehäuses 18 angeordneten Teils des Kunststoffgehäuses 18 eine ringförmige erste Dichtnut 59 vorhanden und in der ersten Dichtnut 59 ist eine erste elastische Ringdichtung 60 angeordnet, um das Kunststoffgehäuse 18 bezüglich der Außenseite des Ventilzylinders 16 abzudichten. Der außerhalb des Kunststoffgehäuses 18 angeordnete Teil des Ventilzylinders 16 ist in einer Öffnung (nicht dargestellt) des Gehäuses 8 der Hochdruckpumpe 1 angeordnet. Zu Abdichtung des Gehäuses 8 weist der Ventilzylinder 16 eine zweite ringförmige Dichtnut 61 auf und in der Dichtnut 61 ist eine zweite elastische Ringdichtung 62. Die Ringdichtung 62 liegt auf dem Gehäuse 8 auf, so dass zwischen dem Gehäuse 8 der Hochdruckpumpe 1 und dem Ventilzylinder 16 kein Kraftstoff ausströmen kann.A fictional cut 55 perpendicular to the longitudinal axis 58 of the anchor 42 and the valve piston 17 divides the valve 14 into an upper fictitious first part 56 and a lower fictitious second part 57 , The fictitious cut 55 cuts both the coil 40 as well as the anchor 42 , The anchor 42 is radially inside the coil 40 and inside the metal sleeve 48 is arranged. The sink 40 is completely off the plastic case 18 fluid-tightly enclosed, so that at the fictitious upper first part 56 no seal 60 . 62 is required to contact the coil 40 with fuel to avoid. The fuel can indeed into the housing opening and to the anchor 42 but not to the coil 40 , At the valve cylinder 16 is on the outside of the inside of the plastic housing 18 arranged part of the plastic housing 18 an annular first sealing groove 59 present and in the first sealing groove 59 is a first elastic ring seal 60 arranged to the plastic case 18 with respect to the outside of the valve cylinder 16 seal. The outside of the plastic housing 18 arranged part of the valve cylinder 16 is in an opening (not shown) of the housing 8th the high pressure pump 1 arranged. To seal the housing 8th points the valve cylinder 16 a second annular sealing groove 61 on and in the sealing groove 61 is a second elastic ring seal 62 , The ring seal 62 lies on the housing 8th on, so that between the case 8th the high pressure pump 1 and the valve cylinder 16 no fuel can escape.

Das Kunststoffgehäuse 18 weist außerdem einen Flanschring 63 mit Befestigungsöffnungen 66 auf. Mittels nicht dargestellte Schrauben in den Befestigungsöffnungen 66 kann die Kraftstoffzumesseinheit 15 an das Gehäuse 8 der Hochdruckpumpe 1 angeschraubt werden. Ein elektrischer Stecker 65 mit zwei Kontaktelementen dient zur elektrischen Verbindung der Spule 41 mit einer Stromquelle (nicht dargestellt). Die Stromleitungen von dem Stecker 65 zu der Spule 41 sind nicht dargestellt, jedoch vollständig innerhalb des Kunststoffgehäuses 18 angeordnet, so dass keine zusätzliche Dichtung für die Stromleitungen notwendig ist, um diese bezüglich des Kraftstoffes abzudichten. The plastic housing 18 also has a flange ring 63 with mounting holes 66 on. By means not shown screws in the mounting holes 66 can the fuel metering unit 15 to the housing 8th the high pressure pump 1 be screwed on. An electrical plug 65 with two contact elements is used for electrical connection of the coil 41 with a power source (not shown). The power lines from the plug 65 to the coil 41 are not shown, but completely within the plastic housing 18 arranged so that no additional seal for the power lines is necessary to seal them with respect to the fuel.

Insgesamt betrachtet sind mit dem erfindungsgemäßen Ventil 14 wesentliche Vorteile verbunden. Der Anker 42 ist ausschließlich an dem Kunststoffgehäuse 18 gelagert, so dass keine aufwendige zusätzliche Lagerung für den Anker 42 erforderlich ist, da die Lagerung für den Anker 42 von dem Kunststoffgehäuse 18 gebildet ist. Beim Spritzgießen des Kunststoffgehäuses 18 werden die Spule 41 und die Metallhülse 48 und die Metallscheibe 49 umspritzt, so dass diese Komponenten nicht gesondert bezüglich des Kraftstoffes abgedichtet werden müssen und auch kein Montageaufwand zur Befestigung dieser Komponenten notwendig ist. Nach dem Spritzgießen des Kunststoffgehäuses 18 ist lediglich der vormontierte Ventilzylinder 16 mit dem Ventilkolben 17 sowie der Anker 42 mit dem Ankerstößel 43 in das Kunststoffgehäuse 18 einzuführen. Aufgrund der Befestigung des außerhalb des Kunststoffgehäuses 18 angeordneten Teils des Ventilzylinders 16 innerhalb einer außenseitig Aussparung an dem Gehäuse 8 der Hochdruckpumpe 1 sind der Anker 42 und der Ventilzylinder 16 zwischen dem Kunststoffgehäuse 18 des Ventils 14 und dem Gehäuse 8 der Hochdruckpumpe 1 formschlüssig gehalten.Overall, are considered with the valve according to the invention 14 significant benefits. The anchor 42 is exclusively on the plastic housing 18 stored, so no costly additional storage for the anchor 42 is required because the storage for the anchor 42 from the plastic housing 18 is formed. During injection molding of the plastic housing 18 become the coil 41 and the metal sleeve 48 and the metal disk 49 encapsulated, so that these components need not be sealed separately with respect to the fuel and also no installation effort for attaching these components is necessary. After injection molding of the plastic housing 18 is only the preassembled valve cylinder 16 with the valve piston 17 as well as the anchor 42 with the anchor tappet 43 in the plastic housing 18 introduce. Due to the attachment of the outside of the plastic housing 18 arranged part of the valve cylinder 16 inside an outside recess on the housing 8th the high pressure pump 1 are the anchor 42 and the valve cylinder 16 between the plastic housing 18 of the valve 14 and the housing 8th the high pressure pump 1 held positively.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009026596 A1 [0005]
DE 102011003172 A1 [0006]

Claims

Valve ( 14 ), in particular fuel metering unit ( 15 ), comprising - a valve cylinder ( 16 ), - one within the valve cylinder ( 16 ) between a closed position and open position movable valve piston ( 17 ), so that in the closed position the valve ( 14 ) and in the open position the valve ( 14 ) is open, - one with the valve piston ( 17 ) connected elastic valve element ( 37 ), in particular valve spring ( 38 ), with which on the valve piston ( 17 ) a force can be applied which is opposite to that of an electromagnet ( 40 ) on the valve piston ( 17 ) is applied force, so that the valve piston ( 17 ) by means of the elastic valve element ( 37 ) and the electromagnet ( 40 ) on the valve piston ( 17 ) applied force between the closed position of the open position is movable, - the electromagnet ( 40 ) with a coil ( 41 ) for moving the valve piston ( 17 ), - a movable anchor ( 42 ), which in mechanical operative connection with the valve piston ( 17 ), for moving the valve piston ( 17 ), - a plastic housing ( 18 ), which radially outside the coil ( 41 ), characterized in that the plastic housing ( 18 ) additionally radially inside the coil ( 41 ) is trained.

Valve according to claim 1, characterized in that the plastic housing ( 18 ) a radially outside of the coil ( 41 ) formed outer part ( 44 ) and one radially inside the coil ( 41 ) formed inner part ( 45 ) and the inner part ( 45 ) and outer part ( 44 ) are integrally formed, in particular the inner part ( 45 ) radially between the armature ( 42 ) and the coil ( 41 ) is arranged.

Valve according to claim 2, characterized in that the armature ( 42 ), in particular directly, on the inner part ( 45 ) of the plastic housing ( 18 ) is stored.

Valve according to claim 3, characterized in that on a radial inner side of the inner part ( 45 ) a storage layer ( 46 ), z. B. a bearing foil ( 47 ), in particular a PTFE film ( 47 ), is attached to the storage of the anchor ( 42 ) on the inner part ( 45 ) of the plastic housing ( 18 ).

Valve according to claim 3 or 4, characterized in that the armature ( 42 ) exclusively on the inner part ( 45 ) of the plastic housing ( 18 ) is stored.

Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that the valve ( 14 ) a metal sleeve ( 48 ), which preferably radially outside the coil ( 41 ) is arranged to conduct the magnetic flux of the electromagnet ( 40 ).

Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that the valve ( 14 ), preferably annular, metal disc ( 49 ), which preferably axially outside the coil ( 41 ) is arranged to conduct the magnetic flux of the electromagnet ( 40 ).

Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that the coil ( 41 ) and / or the metal sleeve ( 48 ) and / or the metal disc ( 49 ) at least partially, in particular completely, of the plastic housing ( 18 ) are enclosed.

Valve according to one or more of claims 2 to 8, characterized in that between the coil ( 41 ) and the anchor ( 42 ) in the radial direction, only the inner part ( 45 ) of the plastic housing ( 18 ) and preferably the bearing layer ( 46 ) on the inner part ( 45 ) are arranged.

Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that the valve ( 14 ) a valve cylinder ( 16 ) with a piston bore ( 50 ) and in the piston bore ( 50 ) the valve piston ( 17 ) is movably mounted between the open position and the closed position and / or at the anchor ( 42 ) an anchor tappet ( 43 ) and the anchor tappet ( 43 ) on the valve piston ( 17 ) rests and / or the valve piston ( 17 ) coaxial with the armature ( 42 ) and / or the anchor ( 42 ) radially inside the coil ( 41 ) is arranged.

Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that the valve ( 14 ) an inlet opening ( 51 ) for the fluid and a drain opening ( 52 ) comprises the fluid and the inlet opening ( 51 ) and drain opening ( 52 ) on the valve cylinder ( 16 ) are formed.

Valve according to claim 10 or 11, characterized in that in a fictional section ( 55 ) perpendicular to a longitudinal axis ( 58 ) of the anchor ( 42 ), in which the notional cut ( 55 ) both the coil ( 41 ) as well as the anchor ( 42 ) cuts the valve ( 14 ) into a first fictitious part ( 56 ) without the valve cylinder ( 16 ) and in a second fictitious part with the valve cylinder ( 16 ) and at the first fictitious part ( 56 ) no separate seal ( 60 ) in particular no elastic ring seal ( 60 ), for sealing the coil ( 41 ) with respect to the fluid, in particular fuel, is formed and preferably at the second fictitious part ( 57 ) a seal ( 60 ) between the plastic housing ( 18 ) and the valve cylinder ( 16 ) is trained.

Valve according to one or more of the preceding claims, characterized in that on the plastic housing ( 18 ), in particular in one piece, a flange ring ( 63 ) for fastening the valve ( 14 ) is formed and / or the entire plastic housing ( 18 ) is integrally formed, in particular by injection molding of thermoplastic material.

High-pressure injection system ( 36 ) for an internal combustion engine ( 39 ), in particular for a motor vehicle, comprising - a high-pressure pump ( 1 ), - a fuel metering unit, - a prefeed pump ( 35 ), - a high-pressure rail ( 30 ), characterized in that the fuel metering unit is formed according to one or more of the preceding claims.

High-pressure injection system according to claim 14, characterized in that the valve cylinder ( 16 ) of the fuel metering unit ( 15 ) at least partially within a housing ( 8th ) of the high-pressure pump ( 1 ) is arranged.