Stand der Technik
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Die Erfindung geht aus von einer
Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
nach der Gattung des Anspruchs 1.
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Eine solche Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist durch die
EP 0 957 261 A1 bekannt. Diese
Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist für jeden Zylinder der
Brennkraftmaschine eine Kraftstoffhochdruckpumpe und ein mit
dieser verbundenes Kraftstoffeinspritzventil auf. Die
Kraftstoffhochdruckpumpe weist einen durch die
Brennkraftmaschine in einer Hubbewegung angetriebenen
Pumpenkolben auf, der einen Pumpenarbeitsraum begrenzt, der
mit einem Druckraum des Kraftstoffeinspritzventils verbunden
ist. Das Kraftstoffeinspritzventil weist ein
Einspritzventilglied auf, durch das wenigstens eine
Einspritzöffnung gesteuert wird und das von dem im Druckraum
herrschenden Druck beaufschlagt gegen eine Schließkraft in
einer Öffnungsrichtung bewegbar ist. Durch ein erstes
elektrisch gesteuertes Steuerventil wird zur Steuerung der
Kraftstoffeinspritzung eine Verbindung des
Pumpenarbeitsraums mit einem Entlastungsraum gesteuert. Dem
Einspritzventilglied ist eine von dem in einem
kraftstoffgefüllten Steuerdruckraum herrschenden Druck
beaufschlagte Fläche zugeordnet, über die durch den im
Steuerdruckraum herrschenden Druck eine Kraft in
Schließrichtung auf das Einspritzventilglied erzeugt wird.
Der Steuerdruckraum weist eine Verbindung mit dem
Pumpenarbeitsraum auf und eine durch ein zweites elektrisch
betätigtes Steuerventil gesteuerte Verbindung mit einem
Entlastungsraum. Wenn die durch den Druck im
Pumpenarbeitsraum und damit im Druckraum des
Kraftstoffeinspritzventils in Öffnungsrichtung auf das
Einspritzventilglied erzeugte Kraft größer ist als die durch
den im Steuerdruckraum herrschenden Druck erzeugte Kraft und
die Schließkraft auf das Einspritzventilglied, so bewegt
sich das Einspritzventilglied in Öffnungsrichtung und gibt
die wenigstens eine Einspritzöffnung frei. Der
Einspritzquerschnitt, der durch das Einspritzventilglied
dabei gesteuert wird ist immer gleich groß. Dies ermöglicht
nicht unter allen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine
eine optimale Kraftstoffeinspritzung.
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der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit den
Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß
durch das zweite Einspritzventilglied mit der wenigstens
einen zweiten Einspritzöffnung zusätzlicher
Einspritzquerschnitt freigegeben oder verschlossen werden
kann, so daß der Einspritzquerschnitt an die
Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine optimal angepasst
werden kann. Die Steuerung des Einspritzquerschnitts erfolgt
dabei in einfacher Weise durch den mittels des zweiten
elektrisch betätigten Steuerventils gesteuerten Druck im
Steuerdruckraum.
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In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen
Kraftstoffeinspritzeinrichtung angegeben. Die Ausbildung
gemäß Anspruch 2 ermöglicht eine zeitlich versetzte Öffnung
des zweiten Einspritzventilglied zum ersten
Einspritzventilglied. Die Ausbildung gemäß Anspruch 3
ermöglicht eine optimale Voreinspritzung einer geringen
Kraftstoffmenge. Die Ausbildung gemäß Anspruch 4 ermöglicht
es, daß das erste Einspritzventilglied ausgehend von seiner
mit maximalem Öffnungshub geöffneten Stellung durch den im
Steuerdruckraum herrschenden Druck nicht mehr geschlossen
werden kann und somit unabhängig die Öffnung des zweiten
Einspritzventilglieds durch den im Steuerdruckraum
herrschenden Druck gesteuert werden kann. Die Ausbildung
gemäß Anspruch 5 ermöglicht eine optimale Haupteinspritzung,
wenn bei dieser nur eine relativ geringe Kraftstoffmenge
eingespritzt werden soll. Die Ausbildung gemäß Anspruch 6
ermöglicht eine optimale Haupteinspritzung, wenn bei dieser
eine relativ große Kraftstoffmenge eingespritzt werden soll.
Zeichnung
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine
Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
in schematischer Darstellung in einem Längsschnitt, Fig. 2
in vergrößerter Darstellung einen in Fig. 1 mit II
bezeichneten Ausschnitt der Kraftstoffeinspritzeinrichtung,
Fig. 3 in vergrößerter Darstellung einen in Fig. 1 mit III
bezeichneten Ausschnitt der Kraftstoffeinspritzeinrichtung
bei geschlossenen Einspritzventilgliedern, Fig. 4 den
Ausschnitt III bei geöffneten Einspritzventilgliedern und
Fig. 5 Hubverläufe von Einspritzventilgliedern der
Kraftstoffeinspritzeinrichtung über der Zeit während einem
Einspritzzyklus.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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In den Fig. 1 bis 4 ist eine
Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Die Brennkraftmaschine ist
vorzugsweise eine selbstzündende Brennkraftmaschine. Die
Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist als sogenanntes Pumpe-
Düse-System oder als Pumpe-Leitung-Düse-System ausgebildet
und weist für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine jeweils
eine Kraftstoffhochdruckpumpe 10 und ein mit dieser
verbundenes Kraftstoffeinspritzventil 12 auf. Bei einer
Ausbildung als Pumpe-Leitung-Düse-System ist die
Kraftstoffhochdruckpumpe 10 entfernt vom
Kraftstoffeinspritzventil 12 angeordnet und mit diesem über
eine Leitung verbunden. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel ist die Kraftstoffeinspritzeinrichtung
als Pumpe-Düse-System ausgebildet, wobei die
Kraftstoffhochdruckpumpe 10 und das
Kraftstoffeinspritzventil 12 direkt miteinander verbunden
sind und eine Baueinheit bilden. Die
Kraftstoffhochdruckpumpe 10 weist einen in einer
Zylinderbohrung 16 in einem Pumpenkörper 14 dicht geführten
Pumpenkolben 18 auf, der durch einen Nocken 20 einer
Nockenwelle der Brennkraftmaschine entgegen der Kraft einer
Rückstellfeder 19 in einer Hubbewegung angetrieben wird. Der
Pumpenkolben 18 begrenzt im Zylinder 16 einen
Pumpenarbeitsraum 22, in dem beim Förderhub des
Pumpenkolbens 18 Kraftstoff unter Hochdruck verdichtet wird.
Dem Pumpenarbeitsraum 22 wird beim Saughub des Pumpenkolbens
18 in nicht näher dargestellter Weise Kraftstoff aus einem
Kraftstoffvorratsbehälter 24 des Kraftfahrzeugs zugeführt.
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Das Kraftstoffeinspritzventil 12 weist einen Ventilkörper 26
auf, der mehrteilig ausgebildet sein kann, in dem ein erstes
Einspritzventilglied 28 in einer Bohrung 30längsverschiebbar geführt ist. Wie in Fig. 2 dargestellt
weist der Ventilkörper 26 an seinem dem Brennraum des
Zylinders der Brennkraftmaschine zugewandten Endbereich
wenigstens eine erste, vorzugsweise mehrere erste
Einspritzöffnungen 32 auf, die über den Umfang des
Ventilkörpers 26 verteilt angeordnet sind. Das erste
Einspritzventilglied 28 weist an seinem dem Brennraum
zugewandten Endbereich eine beispielsweise etwa kegelförmige
Dichtfläche 34 auf, die mit einem im Ventilkörper 26 in
dessen dem Brennraum zugewandtem Endbereich ausgebildeten
Ventilsitz 36 zusammenwirkt, von dem oder nach dem die
ersten Einspritzöffnungen 32 abführen. Im Ventilkörper 26
ist zwischen dem Einspritzventilglied 28 und der Bohrung 30
zum Ventilsitz 36 hin ein Ringraum 38 vorhanden, der in
seinem dem Ventilsitz 36 abgewandten Endbereich durch eine
radiale Erweiterung der Bohrung 30 in einen das erste
Einspritzventilglied 28 umgebenden Druckraum 40 übergeht.
Das erste Einspritzventilglied 28 weist auf Höhe des
Druckraums 40 durch eine Querschnittsverringerung eine
Druckschulter 42 auf. Am dem Brennraum abgewandten Ende des
ersten Einspritzventilglieds 28 greift mittelbar eine erste
vorgespannte Schließfeder 44 an, durch die das erste
Einspritzventilglied 28 zum Ventilsitz 36 hin gedrückt wird.
Die erste Schließfeder 44 ist in einem sich an die Bohrung
30 anschließenden Federraum 46 angeordnet, der im
Ventilkörper 26 oder im Pumpenkörper 14 oder in einem
zwischen dem Ventilkörper 26 und dem Pumpenkörper 14
angeordneten Zwischenkörper 45 gebildet ist.
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Das erste Einspritzventilglied 28 des
Kraftstoffeinspritzventils 12 ist wie in den Fig. 1 und 2
dargestellt hohl ausgebildet und in diesem ist in einer
koaxial im Einspritzventilglied 28 ausgebildeten Bohrung ein
zweites Einspritzventilglied 128 verschiebbar geführt. Durch
das zweite Einspritzventilglied 128 wird wenigstens eine
zweite Einspritzöffnung 132 im Ventilkörper 26 gesteuert.
Die wenigstens eine zweite Einspritzöffnung 132 ist in
Richtung der Längsachse der Einspritzventilglieder 28, 128 zu
der wenigstens einen ersten Einspritzöffnung 32 zum
Brennraum hin versetzt angeordnet. Das zweite
Einspritzventilglied 128 weist an seinem dem Brennraum
zugewandten Endbereich eine beispielsweise etwa kegelförmige
Dichtfläche 134 auf, die mit einem im Ventilkörper 26 in
dessen dem Brennraum zugewandtem Endbereich ausgebildeten
Ventilsitz 136 zusammenwirkt, von dem oder nach dem die
zweiten Einspritzöffnungen 132 abführen. Nahe dem
brennraumseitigen Ende des zweiten Einspritzventilglieds 128
ist an diesem eine Druckfläche 142 gebildet, auf die bei
geöffnetem erstem Einspritzventilglied 28 der im Druckraum
40 herrschende Druck wirkt.
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An das erste Einspritzventilglied 28 schließt sich wie in
Fig. 1 dargestellt eine in den Federraum 46 ragende
Abstützhülse 48 an, an der sich auf deren dem
Einspritzventilglied 28 abweisender Seite eine topfförmige
Hülse 50 abstützt, an deren der Abstützhülse 48 abgewandter
Seite sich wiederum die erste Schließfeder 44 abstützt. Die
erste Schließfeder 44 stützt sich andererseits an einem in
den Federraum 46 eingelegten Federteller 52 ab. An der der
Abstützhülse 48 abgewandten Seite der Hülse 50 stützt sich
außerdem ein erster Steuerkolben 54 ab, der im Durchmesser
gestuft ausgebildet ist. Der erste Steuerkolben 54 ist mit
einem im Durchmesser kleinen Abschnitt 54a im Federraum 46
angeordnet und ragt mit einem im Durchmesser großen
Abschnitt 54b in eine sich an den Federraum 46 anschließende
Bohrung 56 hinein. Der erste Steuerkolben 54 tritt mit
seinem Abschnitt 54a durch den Federteller 52 hindurch. Der
erste Steuerkolben 54 ist hohl ausgebildet und dessen
Abschnitt 54b ist in der Bohrung 56 dicht geführt und
begrenzt in dieser mit seiner ringförmigen Stirnfläche 55
teilweise einen Steuerdruckraum 58.
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An der dem Brennraum abgewandten Seite des zweiten
Einspritzventilglieds 128 stützt sich ein zweiter
Steuerkolben 154 ab, der durch die Abstützhülse 48, die
Hülse 50 und den ersten Steuerkolben 54 bis in die Bohrung
56 ragt und dort ebenfalls mit seiner Stirnfläche 155 den
Steuerdruckraum 58 teilweise begrenzt. Der zweite
Steuerkolben 154 ist in seinem Endbereich im Abschnitt 54b
des ersten Steuerkolbens 54 dicht geführt. Der zweite
Steuerkolben 154 weist in seinem in der Hülse 50
angeordneten Bereich einen im Durchmesser vergrößerten
Kragen 152 auf, zwischen dem und dem der Abstützhülse 48
abgewandten Boden der Hülse 50 eine zweite Schließfeder 144
eingespannt ist. Durch die zweite Schließfeder 144 wird das
zweite Einspritzventilglied 128 über den zweiten
Steuerkolben 154 in Schließrichtung beaufschlagt.
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Vom Pumpenarbeitsraum 22 führt durch den Pumpenkörper 14,
den Zwischenkörper 45 und den Ventilkörper 26 ein Kanal 60
in den Druckraum 40 des Kraftstoffeinspritzventils 12. Durch
ein erstes elektrisch betätigtes Steuerventil 62 wird eine
Verbindung 64 des Pumpenarbeitsraums 22 mit einem
Entlastungsraum gesteuert, als der beispielsweise zumindest
mittelbar der Kraftstoffvorratsbehälter 24 oder die
Druckseite einer Förderpumpe 23 dienen kann, durch die
Kraftstoff aus dem Kraftstoffvorratsbehälter 24 in den
Pumpenarbeitsraum 22 gefördert wird. Solange keine
Kraftstoffeinspritzung erfolgen soll ist durch das
Steuerventil 62 die Verbindung 64 des Pumpenarbeitsraums 22
mit dem Entlastungsraum geöffnet, so daß sich im
Pumpenarbeitsraum 22 kein Hochdruck aufbauen kann. Wenn eine
Kraftstoffeinspritzung erfolgen soll, so wird durch das
Steuerventil 62 der Pumpenarbeitsraum 22 vom Entlastungsraum
getrennt, so daß sich beim Förderhub des Pumpenkolbens 18 im
Pumpenarbeitsraum 22 Hochdruck aufbauen kann. Das
Steuerventil 62 kann einen elektromagnetischen Aktor oder
einen Piezoaktor aufweisen. Das Steuerventil 62 ist
beispielsweise als 2/2-Wegeventil ausgebildet und zwischen
einer geöffneten und einer geschlossenen Schaltstellung
umschaltbar und wird durch eine elektronische
Steuereinrichtung 63 angesteuert.
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Der Steuerdruckraum 58 weist über eine Bohrung 66 eine
Verbindung mit dem Kanal 60 und somit mit dem
Pumpenarbeitsraum 22 auf. In der Bohrung 66 ist eine
Drosselstelle 67 angeordnet. Der Steuerdruckraum 58 weist
außerdem über eine Bohrung 68 eine Verbindung mit einem
Entlastungsraum auf, als der zumindest mittelbar der
Kraftstoffvorratsbehälter 24 dient. In der Bohrung 68 ist
eine Drosselstelle 69 angeordnet. Die Drosselstellen 67 und
69 sind in ihrer Dimensionierung aufeinander abgestimmt, um
gezielt eine Befüllung des Steuerdruckraums 58 mit
Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 22 und eine Entlastung
des Steuerdruckraums 58 zum Entlastungsraum 24 zu
ermöglichen. Die Verbindung des Steuerdruckruams 58 mit dem
Entlastungsraum 24 wird durch ein zweites elektrisch
betätigtes Steuerventil 70 gesteuert, das wie das erste
Steuerventil 62 ausgebildet sein kann und durch die
Steuereinrichtung 63 angesteuert wird.
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Die Bohrung 68, über die der Steuerdruckraum 58 die
Verbindung zum Entlastungsraum 24 aufweist, ist im
Durchmesser kleiner ausgeführt als die Bohrung 56, in der
der Steuerdruckraum 58 gebildet ist, so daß am Übergang vom
Steuerdruckraum 58 zur Bohrung 68 eine ringförmige
Begrenzung 59 des Steuerdruckraums 58 gebildet ist. Der
erste Steuerkolben 54 weist wie in den Fig. 3 und 4
dargestellt an seiner der Begrenzung 59 zugewandten
Stirnfläche 55 eine ringförmige Erhebung 53 auf, die
gegenüber der Stirnfläche 55 eine geringere Breite in
radialer Richtung des Steuerkolbens 54 aufweist. Die
Erhebung 53 kann beispielsweise dadurch gebildet sein, daß
das Ende des ersten Steuerkolbens 54 wie in den Fig. 3
und 4 dargestellt gegenläufige Anschrägungen aufweist. Wenn
das erste Einspritzventilglied 28 einen Hub in
Öffnungsrichtung 29 ausführt, so wird über die Abstützhülse
48 und die Hülse 50 auch der erste Steuerkolben 54 in
Pfeilrichtung 29 bewegt. Der maximale Öffnungshub des ersten
Einspritzventilglieds 28 ist dadurch begrenzt, daß der erste
Steuerkolben 54 mit seiner Erhebung 53 an der Begrenzung 59
des Steuerdruckraums 58 zur Anlage kommt. In Fig. 3 sind
die Steuerkolben 54, 154 in ihrer Stellung bei in ihrer
Schließstellung angeordneten Einspritzventilgliedern 28, 128
dargestellt und in Fig. 4 sind die Steuerkolben 54, 154 in
ihrer Stellung bei in ihrer mit maximalem Öffnungshub
geöffneten Stellung angeordneten Einspritzventilgliedern
28,128 dargestellt. Wenn der erste Steuerkolben 54 wie in
Fig. 4 dargestellt mit seiner Erhebung 53 an der Begrenzung
59 des Steuerdruckraums 58 anliegt, so ist nur noch der
innerhalb der Erhebung 53 liegende Teil der Stirnfläche 55
des ersten Steuerkolbens 54 vom im Steuerdruckraum 58
herrschenden Druck beaufschlagt, während der außerhalb der
Erhebung liegende Teil der Stirnfläche 55 des ersten
Steuerkolbens 54 vom Steuerdruckraum 58 getrennt ist.
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Beide Steuerventile 62 und 70 werden von der elektronischen
Steuereinrichtung 63 angesteuert. Der Steuereinrichtung 63
werden Signale über Betriebsparameter der
Brennkraftmaschine, wie insbesondere Drehzahl, Last,
Temperatur sowie weitere Parameter wie beispielsweise
Lufttemperatur, Luftdruck und gegebenenfalls weitere
Parameter zugeführt. Durch die Steuereinrichtung 63 werden
die Steuerventile 62 und 70 abhängig von diesen Parametern
zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung angesteuert.
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Nachfolgend wird die Funktion der
Kraftstoffeinspritzeinrichtung erläutert. Beim Saughub des
Pumpenkolbens 18 ist das erste Steuerventil 62 geöffnet, so
daß Kraftstoff aus dem Kraftstoffvorratsbehälter 24 in den
Pumpenarbeitsraum 22 gelangt. Zu einem bestimmten Zeitpunkt
des Förderhubs des Pumpenkolbens 18 wird das erste
Steuerventil 62 durch die Steuereinrichtung 63 geschlossen,
so daß der Pumpenarbeitsraum 22 vom Entlastungsraum getrennt
ist und sich im Pumpenarbeitsraum 22 Hochdruck aufbaut. Das
zweite Steuerventil 70 wird durch die Steuereinrichtung 63
zunächst geschlossen gehalten, so daß sich im
Steuerdruckraum 58 zumindest näherungsweise Hochdruck wie im
Pumpenarbeitsraum 22 aufbaut. Beide Einspritzventilglieder
28, 128 werden durch die auf diese wirkenden Schließfedern
44, 144 und die über die Steuerkolben 54, 154 durch den im
Steuerdruckraum 58 herrschenden Druck in Schließrichtung auf
diese erzeugten Kräfte in ihrer Schließstellung gehalten, so
daß keine Kraftstoffeinspritzung erfolgt.
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Zu einer Voreinspritzung einer geringen Kraftstoffmenge wird
das zweite Steuerventil 70 durch die Steuereinrichtung 63
geöffnet, so daß der Steuerdruckraum 58 mit dem
Entlastungsraum 24 verbunden ist und der Druck im
Steuerdruckraum 58 sinkt. Wenn der Druck im
Pumpenarbeitsraum 22 und damit im Druckraum 40 des
Kraftstoffeinspritzventils 12 so hoch ist, daß die durch
diesen über die Druckschulter 42 auf das erste
Einspritzventilglied 28 erzeugte Druckkraft größer ist als
die Summer der Kraft der ersten Schließfeder 44 und der
durch den im Steuerdruckraum 58 herrschenden Restdruck über
den ersten Steuerkolben 54 auf das erste
Einspritzventilglied 28 erzeugten Kraft, so öffnet das
Kraftstoffeinspritzventil 12 indem das erste
Einspritzventilglied 28 mit seiner Dichtfläche 34 vom
Ventilsitz 36 abhebt und die wenigstens eine erste
Einspritzöffnung 32 freigibt. Die durch den im Druckraum 40
herrschenden Druck über die Druckschulter 142 auf das zweite
Einspritzventilglied 128 erzeugte Druckkraft ist geringer
als die Summe der durch die zweite Schließfeder 144 und der
über den zweiten Steuerkolben 154 durch den im
Steuerdruckraum 58 herrschenden Restdruck auf das zweite
Einspritzventilglied 128 in Schließrichtung erzeugten Kraft,
so daß das zweite Einspritzventilglied 128 in seiner
Schließstellung verbleibt. Am Kraftstoffeinspritzventil 12
wird somit mit den ersten Einspritzöffnungen 32 nur ein Teil
des gesamten Einspritzquerschnitts geöffnet, so daß
entsprechend nur eine geringe Kraftstoffmenge eingespritzt
wird. Zur Beendigung der Voreinspritzung wird das zweite
Steuerventil 70 durch die Steuereinrichtung 63 geschlossen,
so daß der Druck im Steuerdruckraum 58 wieder steigt und das
erste Einspritzventilglied 28 infolge der durch den ersten
Steuerkolben 54 auf dieses erzeugten höheren Kraft in
Schließrichtung wieder in seine Schließstellung bewegt wird.
Die Zeitdauer, für die das zweite Steuerventil 70 zur
Voreinspritzung geöffnet wird, ist sehr kurz, so daß das
erste Einspritzventilglied 28 nur mit einem Teilhub öffnet
und der erste Steuerkolben 54 nicht mit seiner Erhebung 53
an der Begrenzung 59 des Steuerdruckraums 58 zur Anlage
kommt. Dabei ist die gesamte Stirnfläche 55 des ersten
Steuerkolbens 54 vom im Steuerdruckraum 58 herrschenden
Druck beaufschlagt und bei geschlossenem zweitem
Steuerventil 70 erzeugt der im Steuerdruckraum 58
herrschende steigende Druck eine Kraft auf den ersten
Steuerkolben 54, die ausreicht, um das erste
Einspritzventilglied 28 gegen den im Druckraum 40
herrschenden Druck in seine Schließstellung zu bewegen. Wenn
das erste Einspritzventilglied 28 nur mit einem Teilhub
geöffnet ist, so ergibt sich außerdem zwischen dessen
Dichtfläche 34 und dem Ventilsitz 36 nur ein enger Spalt, in
dem eine Drosselung des durchströmenden Kraftstoffs erfolgt,
so daß die auf das Einspritzventilglied 28 in
Öffnungsrichtung 29 wirkende Kraft geringer ist als bei mit
maximalem Öffnungshub geöffnetem Einspritzventilglied 28.
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Nach Beendigung der Voreinspritzung wird das erste
Steuerventil 62 vorzugsweise geschlossen gehalten, so daß im
Pumpenarbeitsraum 22 ein weiterer Druckaufbau erfolgt. Zu
einer Haupteinspritzung einer größeren Kraftstoffmenge als
bei der Voreinspritzung wird das zweite Steuerventil 70
durch die Steuereinrichtung 63 zu einem bestimmten Zeitpunkt
geöffnet, so daß der Steuerdruckraum 58 mit dem
Entlastungsraum 24 verbunden ist und der Druck im
Steuerdruckraum 58 sinkt. Das erste Einspritzventilgied 28
öffnet dann und gibt die wenigstens eine erste
Einspritzöffnung 32 frei. Das erste Einspritzventilglied 28
öffnet dabei mit seinem maximalen Öffnungshub, so daß der
erste Steuerkolben 54 mit seiner Erhebung 53 an der
Begrenzung 59 des Steuerdruckraums 58 zur Anlage kommt. Wenn
nur eine relativ geringe Kraftstoffmenge eingespritzt werden
soll, so wird anschließend das zweite Steuerventil 70 durch
die Steuereinrichtung 63 wieder geschlossen, so daß der
Druck im Steuerdruckraum 58 wieder ansteigt, bevor sich das
zweite Einspritzventilglied 128 durch den im Druckraum 40
herrschenden Druck in Öffnungsrichtung 29 bewegt wird. Das
zweite Einspritzventilglied 128 wird dann durch den auf den
zweiten Steuerkolben 154 wirkenden hohen Druck in seiner
Schließstellung gehalten. Das erste Einspritzventilglied 28
bleibt in seiner mit maximalem Öffnungshub geöffneten
Stellung, da nur der innerhalb der Erhebung 53 liegende Teil
der Stirnfläche 55 des ersten Steuerkolbens 54 von dem im
Steuerdruckraum 58 herrschenden Druck beaufschlagt ist und
sich somit nur eine Kraft in Schließrichtung auf den ersten
Steuerkolben 54 und damit das erste Einspritzventilglied 28
ergibt, die geringer ist als die durch den im Druckraum 40
herrschenden Druck in Öffnungsrichtung 29 erzeugte Kraft.
Zur Beendigung der Haupteinspritzung wird durch die
Steuereinrichtung 63 dann das erste Steuerventil 62
geöffnet, so daß der Druck im Druckraum 40 sinkt und das
erste Einspritzventilglied 28 durch die Kraft der ersten
Schließfeder 44 und durch die auf den ersten Steuerkolben 54
durch den im Steuerdruckraum 58 herrschenden Druck erzeugte
Kraft schließt.
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Wenn bei der Haupteinspritzung eine relativ große
Kraftstoffmenge eingespritzt werden soll, so wird durch die
Steuereinrichtung 63 das zweite Steuerventil 70 länger offen
gehalten, so daß auch das zweite Einspritzventilglied 128
durch den im Druckraum 40 herrschenden Druck gegen die Kraft
der zweiten Schließfeder 144 und die durch den im
Steuerdruckraum 58 herrschenden Restdruck über den zweiten
Steuerkolben 154 erzeugte Kraft öffnet und die wenigstens
eine zweite Einspritzöffnung 132 freigibt. Das zweite
Einspritzventilglied 128 öffnet dabei mit zeitlicher
Verzögerung nach dem ersten Einspritzventilglied 28, so daß
zu Beginn der Haupteinspritzung nur das erste
Einspritzventilglied 28 geöffnet ist. Wenn auch das zweite
Einspritzventilglied 128 geöffnet ist, so ist am
Kraftstoffeinspritzventil 12 der gesamte
Einspritzquerschnitt freigegeben und es wird eine größere
Kraftstoffmenge eingespritzt. Zur Beendigung der
Haupteinspritzung wird das erste Steuerventil 62 durch die
Steuereinrichtung 63 geöffnet, so daß der Druck im Druckraum
40 sinkt und das erste und das zweite Einspritzventilglied
28, 128 durch die auf diese wirkenden Schließkräfte der
Schließfedern 44, 144 und der Steuerkolben 54, 154 schließen.
Das zweite Steuerventil 70 wird dabei durch die
Steuereinrichtung 63 geschlossen.
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Es kann vorgesehen sein, daß die durch die ersten
Einspritzöffnungen 32 und die zweiten Einspritzöffnungen 132
gebildeten Einspritzquerschnitte zumindest annähernd gleich
groß sind, so daß bei der Öffnung nur des ersten
Einspritzventilglieds 28 der halbe gesamte
Einspritzquerschnitt freigegeben wird. Alternativ kann auch
vorgesehen sein, daß die ersten Einspritzöffnungen 32 einen
größeren oder kleineren Einspritzquerschnitt bilden als die
zweiten Einspritzöffnungen 132.
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In Fig. 5 ist der Verlauf des Öffnungshubs h für das erste
Einspritzventilglied 28 mit durchgezogener Linie und für das
zweite Einspritzventilglied 128 mit gestrichelter Linie
während eines Einspritzzykluses über der Zeit t dargestellt.
Mit I ist dabei die Voreinspritzung und mit II die
Haupteinspritzung bezeichnet. Bei der Voreinspritzung I
öffnet wie vorstehend erläutert nur das erste
Einspritzventilglied 28. Bei der Haupteinspritzung II öffnet
entweder nur das erste einspritzventilglied 28 oder mit
zeitlicher Verzögerung auch das zweite Einspritzventilglied
128. Die zeitlicher Verzögerung beim Öffnen des zweiten
Einspritzventilglieds 128 kann durch das zweite Steuerventil
70 beeinflußt werden, indem dieses nach dem Öffnen des
ersten Einspritzventilglieds 28 mit maximalem Öffnungshub
wieder geschlossen wird, so daß das zweite
Einspritzventilglied 128 wegen des hohen Drucks im
Steuerdruckraum 58 zunächst geschlossen bleibt, und mit
zeitlicher Verzögerung wieder geöffnet wird, so daß das
zweite Einspritzventilglied 128 öffnen kann.
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Es kann vorgesehen sein, daß bei bestimmten
Betriebsparametern der Brennkraftmaschine, insbesondere bei
geringer Last und/oder Drehzahl, wenn nur eine geringe
Kraftstoffmenge eingespritzt wird, über den gesamten
Förderhub des Pumpenkolbens 18 während der Vor- und
Haupteinspritzung nur das erste Einspritzventilglied 28
öffnet und das zweite Einspritzventilglied 128 geschlossen
bleibt. Bei hoher Last und/oder Drehzahl der
Brennkraftmaschine, wenn eine größere Kraftstoffmenge
eingespritzt wird, kann vorgesehen sein, daß während der
Voreinspritzung nur das erste Einspritzventilglied 28
öffnet, und während der Haupteinspritzung zusätzlich auch
das zweite Einspritzventilglied 128 öffnet.
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In der Verbindung zwischen dem Pumpenarbeitsraum 22 und dem
Druckraum 40 kann im Kanal 60 ein Absperrventil 80
angeordnet sein. Das Absperrventil 80 ist dabei zwischen der
Verbindung 64 des Pumpenarbeitsraums 22 mit dem
Entlastungsraum 24 und der Verbindung 66 des
Steuerdruckraums 58 mit dem Kanal 60 angeordnet. Das
Absperrventil 80 kann als zum Druckraum 40 hin öffnendes
Rückschlagventil oder als elektrisch betätigtes Ventil
ausgebildet sein, das durch die Steuereinrichtung 63
angesteuert wird. Durch das Absperrventil 80 können der
Druckraum 40 und der Steuerdruckraum 58 vom
Pumpenarbeitsraum 22 getrennt werden. Bei geschlossenem
Absperrventil 80 kann der Pumpenarbeitsraum 22 bei
geöffnetem erstem Steuerventil 62 mit dem Entlastungsraum 24
verbunden und somit entlastet sein, während bei
geschlossenem zweitem Steuerventil 70 Kraftstoff unter Druck
im Druckraum 40 und im Steuerdruckraum 58 gespeichert werden
kann. Durch Öffnen des zweiten Steuerventils 70 kann eine
Voreinspritzung oder eine Nacheinspritzung von Kraftstoff
nach der Haupteinspritzung erfolgen, ohne daß zum Zeitpunkt
der Kraftstoffeinspritzung Kraftstoff durch den Pumpenkolben
18 gefördert zu werden braucht.