DE10306296A1

DE10306296A1 - Ventilsteuerungssystem

Info

Publication number: DE10306296A1
Application number: DE10306296A
Authority: DE
Inventors: Akikazu Kojima
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-02-15
Filing date: 2003-02-14
Publication date: 2003-08-21
Also published as: JP2003239821A; JP3827003B2

Abstract

Wenn sich ein Piezostellglied (51) zusammenzieht, steuert eine Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung (60) eine Entladegeschwindigkeit eines in dem Piezostellglied (51) angeordneten Piezostapels (77), so dass eine Zusammenziehgeschwindigkeit des Piezostellglieds (51) eine Bewegungsgeschwindigkeit eines großdurchmessrigen Kolbens (52) zu dem Piezostellglied (51) nicht übersteigt. Somit bewegen sich das Piezostellglied (51) und der großdurchmessrige Kolben (52) einstückig, wenn sich das Piezostellglied (51) zusammenzieht. Daher stößt der großdurchmessrige Kolben (52) nicht mit dem Piezostellglied (51) zusammen, wenn das Piezostellglied (51) den Zusammenziehvorgang stoppt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ventilsteuerungssystem zum Steuern eines Ventils.

In vielen Systemen wird zum Steuern eines Ventils ein Piezostellglied verwendet. Beispielsweise öffnet oder schließt in einem Kraftstoffeinspritzsystem ein in Fig. 10 gezeigter Kraftstoffinjektor 100 Einspritzlöcher 108 durch Antreiben einer Düsennadel 110 durch Ausdehnen und Zusammenziehen eines aus piezoelektrischen Elementen aufgebauten Piezostellglieds 120.

Wenn das Piezostellglied 120 erregt ist, dehnt es sich aus und drückt einen großdurchmessrigen Kolben 121 in Richtung einer Fluiddruckkammer 122. Somit wird der Fluiddruck des Kraftstoffes in der Fluiddruckkammer 122 erhöht und der Kraftstoff treibt ein Ventilelement 104 über einen kleindurchmessrigen Kolben 123 an. Dann trennt sich das Ventilelement 104 von einem Ventilsitzteil 105 und eine Niederdrucköffnung 103 wird geöffnet.

Dementsprechend strömt der in einer Steuerkammer 101 vorhandene Kraftstoff zu einer Niederdruckkammer 102 aus. Daher wird der Kraftstoffdruck in der Steuerkammer 101 und in einer Gegendruckkammer 106, die mit der Steuerkammer 101 in Verbindung ist, erhöht. Als eine Ergebnis wird die Düsennadel 110 durch den Hochdruckkraftstoff um die Düsennadel 10 herum in Fig. 10 nach oben gehoben und der Kraftstoff wird von den Einspritzlöchern 108 eingespritzt.

Wenn die Erregung des Piezostellglieds 120 gestoppt wird, zieht sich das Piezostellglied 120 zusammen. Dementsprechend wird der großdurchmessrige Kolben 121 durch eine in der Fluiddruckkammer 122 aufgenommene Feder 124 zu dem Piezostellglied 120 bewegt. Somit wird der Fluiddruck in der Fluiddruckkammer 122 verringert und die Antriebskraft, die das Ventilelement 104 durch den kleindurchmessrigen Kolben 123 antreibt, wird verringert. Dementsprechend sitzt das Ventilelement 104 auf dem Ventilsitzteil 105 auf und schließt die Niederdrucköffnung 103. Somit wird der Kraftstoffdruck der Steuerkammer 101 und der Gegendruckkammer 106 erhöht und eine die Düsennadel 110 in einer Richtung zum Schließen der Einspritzlöcher 108 vorspannende Kraft wird erhöht. Als eine Ergebnis sitzt ein Dichtungsteil 111 der Düsennadel 110 auf einem Sitzteil 107 auf und die Kraftstoffeinspritzung von den Einspritzlöchern 108 wird gestoppt.

Wenn sich jedoch das Piezostellglied 120 zusammenzieht, ist seine Zusammenziehgeschwindigkeit nicht notwendiger Weise gleich wie eine Bewegungsgeschwindigkeit des großdurchmessrigen Kolbens 121 in Richtung des Piezostellglieds 120. Wenn daher die Zusammenziehgeschwindigkeit des Piezostellglieds 120 die Bewegungsgeschwindigkeit des großdurchmessrigen Kolbens 121 übersteigt, wird ein Spalt zwischen dem Piezostellglied 120 und dem großdurchmessrigen Kolben 121 ausgebildet. Wenn in diesem Fall das Piezostellglied 120 damit aufhört, sich zusammenzuziehen, stößt der großdurchmessrige Kolben 121 mit dem Piezostellglied 120 zusammen. Als ein Ergebnis kann die Zuverlässigkeit des Piezostellglieds 120 durch den durch den Zusammenstoß verursachten Schlag verschlechtert werden und ein Geräusch kann erzeugt werden.

Wenn das Piezostellglied 120 und der großdurchmessrige Kolben 121 miteinander zusammenstoßen, wird der großdurchmessrige Kolben 121 als Reaktion auf den Zusammenstoß in Richtung der Fluiddruckkammer 122 bewegt. In diesem Fall wird der Kraftstoff in der Fluiddruckkarnmer 122 wieder druckbeaufschlagt. Daher werden der kleindurchmessrige Kolben 123 und das Ventilelement 104 bewegt. Als ein Ergebnis kann die Anhalteleistung des Kraftstoffes verschlechtert werden oder eine Sekundäreinspritzung kann erzeugt werden. Das Zusammenstoßen des Kolbens mit dem Piezostellglieds verursacht zudem unterschiedliche Nachteile in verschieden Systemen.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ventilsteuerungssystem zu schaffen, das einen Zusammenstoß zwischen einem sich ausdehnenden und sich zusammenziehenden Element und einem Kolben verringert, um einen Betrieb des Ventils zu stabilisieren, die Zuverlässigkeit des sich ausdehnenden und sich zusammenziehenden Elements zu verbessern und die Erzeugung von Lärm zu verringern.

Gemäß der vorliegenden Erfindung hat ein Ventilsteuerungssystem eine Steuereinheit, um zu steuern, dass eine Zusammenziehgeschwindigkeit eines sich ausdehnenden und sich zusammenziehenden Element geringer als eine Bewegungsgeschwindigkeit eines Kolbens ist. Die Steuereinheit reguliert eine Entladegeschwindigkeit eine Piezoelements, um die Zusammenziehgeschwindigkeit des sich ausdehnenden und sich zusammenziehenden Elements zu steuern. Somit bewegen sich das sich ausdehnende und sich zusammenziehende Element und das Bewegungselement einstückig. Selbst wenn das sich ausdehnende und sich zusammenziehende Element den Zusammenziehvorgang stoppt, stößt daher das Bewegungselement nicht mit dem sich ausdehnenden uns sich zusammenziehenden Element zusammen. Als ein Ergebnis wird der Betrieb des Ventils stabilisiert und die Zuverlässigkeit in dem sich ausdehnenden und sich zusammenziehenden Element wird verbessert. Außerdem wird die Erzeugung von Lärm minimiert.

Merkmale und Vorteile von Ausführungsbeispielen, ebenso wie Betriebsverfahren und die Funktion der zugehörigen Teile werden aus einem Studium der nachstehenden ausführlichen Beschreibung, der anhängenden Ansprüche und den Zeichnungen, die alle einen Teil dieser Anmeldung bilden, ersichtlich. In den Zeichnungen ist:
Fig. 1 ein schematisches Schaubild, das ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Dieselkraftmaschine zeigt, die einen Injektor hat, der ein Ventilsteuerungssystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet;
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht, die den Injektor zeigt, der das Ventilsteuerungssystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet;
Fig. 3 ein schematisches Schaubild, das eine Steuerschaltung und eine Treiberschaltung des Ventilsteuerungssystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiels zeigt;
Fig. 4 eine schematische Schnittansicht, die den Injektor zeigt, der das Ventilsteuerungssystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet;
Fig. 5 ein Graph, der Verhältnisse zwischen einem Commonraildruck, einer Bewegungsgeschwindigkeit eines großdurchmessrigen Kolbens und einer Zusammenziehgeschwindigkeit eines durch das Ventilsteuerungssystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gesteuerten Piezostellglieds zeigt;
Fig. 6 ein Graph, der ein Verhältnis zwischen einer Spannung eines Piezostapels und einem Entladestrom gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 7 ein Graph, der Verhältnisse zwischen einem Commonraildruck, einer Bewegungsgeschwindigkeit eines großdurchmessrigen Kolbens und einer Zusammenziehgeschwindigkeit eines durch ein Ventilsteuerungssystem gemäß einem zweitem Ausführungsbeispiel gesteuerten Piezostellglieds zeigt;
Fig. 8 ein Graph, der ein Verhältnis zwischen der Zeit und der in einem Piezostapel des Injektors gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel geladenen Energie zeigt;
Fig. 9 ein Graph, der Verhältnisse zwischen einem Commonraildruck, einer Bewegungsgeschwindigkeit eines großdurchmessrigen Kolbens und einer Zusammenziehgeschwindigkeit eines durch ein Ventilsteuerungssystem gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel gesteuerten Piezostellglieds zeigt; und
Fig. 10 eine schematische Schnittansicht, die einen herkömmlichen Injektor zeigt.

Erstes Ausführungsbeispiel

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird ein Commonrailkraftstoffeinspritzsystem für eine Dieselkraftmaschine veranschaulicht, welches ein Ventilsteuerungssystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet.
In jeweiligen Zylindern der Dieselkraftmaschine sind Injektoren 1 angeordnet. Von einer Commonrail 3 (gemeinsamen Leitung) wird Hochdruckkraftstoff durch Zuführleitungen 2 zu den entsprechenden Injektoren 1 zugeführt. Dementsprechend spritzt der Injektor 1 den Kraftstoff bei dem selben Druck wie der Druck des Kraftstoffes in der Commonrail 3 in die Verbrennungskammer der entsprechenden Zylinder ein, wenn der Injektor elektrisch angetrieben wird. Eine Hochdruckpumpe 5 führt den Kraftstoff in einem Kraftstofftank 4 unter Druck zu der Commonrail 3 zu. Der unter Druck zugeführte Kraftstoff wird in der Commonrail 3 unter Druck gesammelt. Ein Teil des in der Commonrail 3 gesammelten Kraftstoffes wird als ein Betriebsfluid verwendet. Der von der Commonrail 3 zu den Injektoren 1 als das Betriebsfluid zugeführte Kraftstoff wird durch einen Niederdruckrückführdurchlass 6 zu dem Kraftstofftank 4 rückgeführt.
In der Commonrail 3 ist ein Drucksensor 3a angeordnet. Der Kraftstoffdruck in der Commonrail 3, das heißt, der Commonraildruck, wird durch den Drucksensor 3a erfasst und ein Erfassungssignal des Commonraildrucks wird zu einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 7 übermittelt. Die ECU 7 steuert ein Strömungssteuerventil 8 auf Grundlage des durch den Drucksensor 3a erfassten Commonraildrucks, um die Menge des zu der Commonrail 3 zugeführten Kraftstoffes zu steuern. Die ECU 7 steuert das Strömungssteuerventil 8 in Übereinstimmung mit Betriebszuständen der Kraftmaschine, die auf Grundlage von anderen verschiedenen Sensoren übermittelten Signalen bestimmt wird, so dass der Commonraildruck für den Betrieb geeignet ist.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, hat der Injektor 1 ein Gehäuse 10, eine Düsennadel 20, ein Vorspannteil 30, ein Ventilelement 31 und ein Antriebsteil 50. Das Gehäuse 10 hat einen Gehäusehauptkörper 11 und einen Düsenkörper 12. Die Düsennadel 20 wird in Axialrichtung verschieblich in dem Düsenkörper 12 in einer hin- und her bewegbaren Weise gehalten. Der Düsenkörper 12 ist mit zumindest einem Einspritzloch 13 ausgebildet. Eine Kraftstoffkammer 14 ist innerhalb des Düsenkörpers 12 ausgebildet. Die Kraftstoffkammer 14 ist mit einem Hochdruckdurchlass 15 in Verbindung und wird von der Commonrail 3 mit dem Hochdruckkraftstoff versorgt. Die Düsennadel 20 hat ein Dichtungsteil 21, das in der Lage ist, auf einem in der Innenfläche des Düsenkörpers 12 auf der Seite des Einspritzloches 13 ausgebildetem Sitzteil 16 aufzusitzen. Wenn sich das Dichtungsteil 21 von dem Sitzteil 16 trennt, wird der Kraftstoffstrom zu dem Einspritzloch 13 eingebracht und Kraftstoff wird durch das Einspritzloch 13 eingespritzt. Wenn das Dichtungsteil 21 auf dem Sitzteil 16 aufsitzt, ist der Kraftstoffstrom zu dem Einspritzloch 13 blockiert und die Kraftstoffeinspritzung durch das Einspritzloch 13 ist gestoppt.
Ein Ventilelement 31 und ein Piezostellglied 51 als ein sich ausdehnendes und sich zusammenziehendes Element sind in dem Gehäusehauptkörper 11 angeordnet. Das Piezostellglied 51 stellt ein Antriebsteil 50 dar. Der Gehäusehauptkörper 11 ist mit einem Piezoaufnahmeteil 17, einer Fluiddruckkammer 18, einer Niederdruckkammer 32, einer Steuerkammer 33 und einer Gegendruckkammer 34 ausgebildet. Das Piezoaufnahmeteil 17 nimmt das Piezostellglied 51 auf. Das untere Ende des Piezostellglieds 51 ist mit einem großdurchmessrigen Kolben 52 als ein Bewegungselement in Kontakt. Das untere Ende des großdurchmessrigen Kolbens 52 an der dem Piezostellglied 51 entgegengesetzten Seite steht der Fluiddruckkammer 18 gegenüber. Der großdurchmessrige Kolben 52 ist in der Lage, sich innerhalb eines innerhalb des Gehäusehauptkörpers 11 ausgebildeten großdurchmessrigen Zylinders 53 hin- und her zu bewegen. Eine Feder 54 als ein Vorspannelement ist in der Fluiddruckkammer 18 angeordnet. Die Feder 54 spannt den großdurchmessrigen Kolben 52 in Richtung des Piezostellglieds 51 vor, so dass das Piezostellglied 51 mit einer voreingestellten Kraft in seiner Ausdehnungsrichtung beaufschlagt ist. Als die Feder 54 sind eine Tellerfeder, eine Spiralfeder und der gleichen anwendbar.
Die Bewegung des großdurchmessrigen Kolbens 52 wird durch den Kraftstoff in der Kraftstoffdruckkammer 18 erhöht und zu einem kleindurchmessrigen Kolben 55 als ein Übertragungselement übertragen. Der kleindurchmessrige Kolben 55 ist in der Lage sich in einem innerhalb des Gehäusehauptkörpers 11 ausgebildeten kleindruchmessrigen Zylinders 56 hin- und her zu bewegen. Das untere Ende des kleindruchmessrigen Kolbens 55 auf der von der Fluiddruckkammer 18 entgegengesetzten Seite ist mit dem Ventilelement 31 in Kontakt. Daher bewegt sich das Ventilelement 31 in Fig. 2 in der Steuerkammer 33 mit der Bewegung des kleindurchmessrigen Kolbens 55 auf und ab. Das Ventilelement 31 ist in der Gestalt einer Halbkugel mit einer ebene Fläche ausgebildet. Der kugelförmige Teil des Ventilelements 31 ist in der Lage, auf einem an der Innenfläche der Steuerkammer 33 ausgebildeten Ventilsitzteil 33a aufzusitzen. Die ebene Fläche des Ventilelements 31 ist in der Lage, das Ende einer an der Fläche der Steuerkammer 33 ausgebildeten Hochdrucköffnung 35 zu blockieren. Die Hochdrucköffnung 35 verbindet den Hochdruckdurchlass 15 mit der Steuerkammer 33. Der von der Commonrail 3 zu dem Hochdruckdurchlass 15 zugeführte Kraftstoff wird durch die Hochdrucköffnung 15 zu der Steuerkammer 33 und der Gegendruckkammer 34 eingebracht. Eine Feder 331 ist in der Steuerkammer 33 angeordnet. Die Feder 331 spannt das Ventilelement 31 in einer Richtung vor, so dass das Ventilelement 31 auf dem Ventilsitzteil 33a aufsitzt.
Ein Niederdruckdurchlass 19 ist mit der Niederdruckkammer 31 in Verbindung. Der Kraftstoff als das von der Steuerkammer 33 durch eine Niederdrucköffnung 36 ausgelassene Betriebsfluid wird durch den Niederdruckdurchlass 19 und den Rückführdurchlass 6 zu dem Kraftstofftank 4 rückgeführt. Die Niederdrucköffnung 36 verbindet die Steuerkammer 33 auf der Hochdruckseite mit der Niederdruckkammer 32 auf der Niederdruckseite. Die Niederdrucköffnung 36 ist geöffnet, wenn sich das Ventilelement 31 von dem Ventilsitzteil 33a trennt und ist geschlossen, wenn das Ventilelement 31 auf dem Ventilsitzteil 33a aufsitzt. Eine Feder 57 ist zwischen der Innenfläche des Gehäuses 11, die die Niederdruckkammer 33 bildet, und dem kleindurchmessrigen Kolben 55 angeordnet. Die Feder 57 spannt den kleindurchmessrigen Kolben in Richtung des Ventilelements 31 vor. Daher sind das durch die Feder 313 vorgespannte Ventilelement 31 und der durch die Feder 57 vorgespannte kleindurchmessrige Kolben miteinander in Kontakt und bewegen sich einstückig.
Die Gegendruckkammer 34 ist an einem dem Einspritzloch 13 entgegengesetzten Ende der Düsennadel 20 ausgebildet. Der Kraftstoff unter dem Commonraildruck wird von dem Hochdruckdurchlass 15 durch eine Drosselöffnung 341 in die Gegendruckkammer 34 eingebracht. Die Gegendruckkammer 34 ist mit der Steuerkammer 33 durch einen mit einer Drosselöffnung 371 ausgebildeten Steuerdurchlass 37 in Verbindung. Daher gleicht der Druck in der Steuerkammer 33 im Wesentlichen dem Druck in der Gegendruckkammer 34. Eine Feder 38 ist in der Gegendruckkammer 34 angeordnet. Die Düsennadel 20 ist durch den in die Gegendruckkarnmer 34 eingebrachten Hochdruckkraftstoff und durch die Feder 38 in einer Richtung vorgespannt, in der das Dichtungsteil 21 auf dem Sitzteil 16 aufsitzt, das heißt, in einer Richtung zum Schließen des Einspritzlochs 13. Die Steuerkammer 33, die Gegendruckkarnmer 34, der Steuerdurchlass 37, die Feder 38 usw. bilden einen Vorspannteil 30, der die Düsennadel 20 in einer Richtung zum Schließen des Einspritzloches 13 vorspannt.
Eine Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung 60 hat eine Treiberschaltung 70, die den zu dem Piezostellglied 51 zugeführten Strom steuert und hat eine Steuerschaltung 61, die verschiedene Elemente der Treiberschaltung 70 auf Grundlage eines von der ECU 7 eingegebenen Einspritzsteuerbefehls steuert.
Die Treiberschaltung 70 ist mit einer Batterie 71 verbunden, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Die Treiberschaltung 70 hat einen DC/DC- Umwandler 72, einen Ladeschalter 73, einen Entladeschalter 47, einen Zylinderauswahlschalter 75 und eine Lade- und Entladespule 76. Piezostapel 77, die jeweils die Piezostellglieder 51 bilden, sind mit der Treiberschaltung 70 verbunden. Jeder Piezostapel 77 ist durch Stapeln von Piezoelementen als Kondensatorelemente ausgebildet. Der DC/DC-Umwandler 72 verstärkt die Spannung der Batterie 71 auf eine vorbestimmte Starkstromgleichspannung. Dioden 731, 741, die Ströme in zueinander entgegengesetzten Richtungen erlauben, sind jeweils an dem Ladeschalter 73 und an dem Entladeschalter 74 angeschlossen. Als der Ladeschalter 73 und der Entladeschalter 74 wird beispielsweise ein MOSFET verwendet. Der Ladeschalter 73 und der Entladeschalter 74 übertragen intermittierend den Strom durch die Schaltung. Der Ladeschalter 73, der Entladeschalter 74 und die Zylinderauswahlschalter 75 sind jeweils mit der Steuerschaltung 61 verbunden und werden auf Grundlage eines von der Steuerschaltung 61 ausgegebenen Einspritzsignals an- und ausgeschaltet. Die Lade- und Entladespule 76 erhöht oder verringert allmählich den durch die Schaltung fließenden Strom durch Resonanz zwischen der Spule 76 und dem Piezostapel 77. Die Treiberschaltung 70 hat einen Speicherkondensator 72a, der mit dem Ausgabeende des DC/DC-Umwandlers 72 verbunden ist. Der Speicherkondensator 72a lädt den Piezostapel 77 mit Energie auf, wenn der Piezostapel 77 aufgeladen wird. Der Speicherkondensator 72a nimmt die von dem Piezostapel 77 entladene Energie auf, wenn der Piezostapel 77 entladen wird.
Die Steuerschaltung 61 hat eine CPU 62, einen Speicher 63 und eine Eingabe-/Ausgabeschaltung 64. Die CPU 62 führt Berechnungen und auf einem in dem Speicher 63 gespeicherten Berechnungsprogramm basierende Steuerungen durch. Der Speicher 63 speichert die durch die CPU 62 durchzuführenden Berechnungsprogramme, in der Berechnung erforderlichen Daten und berechnete Daten. Der Einspritzsteuerbefehl und dass Einspritzsignal werden durch die Eingabe-Ausgabeschaltung 64 übermittelt.
In dem ersten Ausführungsbeispiel kann die Steuerschaltung 61 der Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung 60 in der ECU 7 ausgebildet sein oder die Steuerschaltung 61 und die Treiberschaltung 70 können in der ECU 7 ausgebildet sein.
Nun werden Vorgänge der Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung 60 des Injektors 1 beschrieben.
Die ECU 7 bestimmt einen Injektor 1 und gibt den Einspritzsteuerbefehl in Übereinstimmung mit den Betriebszuständen der Dieselkraftmaschine aus. Die Kraftstoffeinspritzsteuerungsvorrichtung 60 wählt den Injektor 1 zum Einspritzen des Kraftstoffs durch Steuern des Zylinderauswahlschalter 75 aus.
Wenn der Zylinderauswahlschalter 75 und der Ladeschalter 73 gemäß dem bestimmten Injektor 1 ausgeschalten bleiben, wird der Piezostapel 77 des Injektors 1 nicht erregt. Daher dehnt sich das Piezostellglied 51 nicht aus. Wenn sich das Piezostellglied 51 nicht ausdehnt, wird der großdurchmessrige Kolben 52, der mit dem Piezostellglied 51 in Kontakt ist, durch die Vorspannkraft der in der Fluiddruckkammer 18 angeordneten Feder 54 Fig. 2 aufwärts vorgespannt gehalten. Daher ist die Kraft, die das Ventilelement 31 in Fig. 2 durch den kleindurchmessrigen Kolben 55 abwärts vorspannt schwach. Als ein Ergebnis bleibt das Ventilelement 31 auf dem Ventilsitzteil 33a durch den auf das Ventilelement 31 durch den in der Steuerkammer 33 vorhandenen Kraftstoff aufgebrachten Fluiddruck sitzen. Somit gleicht der Kraftstoffdruck in der Steuerkammer 33 dem Commonraildruck. Unterdessen gleicht der Druck in der mit der Steuerkammer 33 in Verbindung stehenden Gegendruckkammer 34 dem Commonraildruck.
Zu diesem Zeitpunkt ist die auf die Düsennadel 20 durch den Kraftstoff in der Kraftstoffkammer 14 in einer Richtung zum Öffnen des Einspritzlochs 13 aufgebrachte Kraft schwächer als die auf die Düsennadel 20 durch den Kraftstoff in der Gegendruckkammer 34 und die Feder 38 in der Richtung zum Schließen des Einspritzlochs 13 aufgebrachte Kraft. Als ein Ergebnis verbleibt das Dichtungsteil 21 auf dem Sitzteil 16 sitzen und die Kraftstoffeinspritzung durch das Einspritzloch 13 verbleibt gestoppt.
Wenn von der ECU 7 der Einspritzsteuerbefehl zu der Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung 60 eingegeben ist, bestimmt die CPU 62 der Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung 60 den Injektor 1 zum Einspritzen des Kraftstoffs auf Grundlage des Einspritzsteuerbefehls und schaltet den Zylinderauswahlschalter 25 entsprechend dem anzutreibenden Injektor 1 an. Dann schaltet die CPU 62 den Ladeschalter 73 an, wenn durch die ECU 7 die Kraftstoffeinspritzung angewiesen wurde. Wenn der Ladeschalter 73 angeschaltet ist, wird eine Stromzufuhr von der Batterie 71 zu dem Piezostapel T7 gestartet, um den Piezostapel 77 aufzuladen. Zu diesem Zeitpunkt wird der Ladeschalter 73 bei vorbestimmten Intervallen an und ausgeschaltet, so dass der Piezostapel 77 schrittweise in einem mehrschrittigen Umschaltmodus aufgeladen wird.
Das Piezostellglied 51 dehnt sich in Richtung des großdurchmessrigen Kolbens 52 aus, wie in Fig. 4 gezeigt ist, wenn der Piezostapel 77 geladen ist. Das Piezostellglied 51 treibt den großdurchmessrigen Kolben 52 in Fig. 4 abwärts. Der Kraftstoff in der Kraftstoffdruckkammer 18 wird durch die Bewegung des großdurchmessrigen Kolbens 52 druckbeaufschlagt. Die Antriebskraft des großdurchmessrigen Kolbens 52 wird durch den Kraftstoff in der Kraftstoffdruckkammer 18 zu dem kleindurchmessrigen Kolben 55 übertragen. Der Kraftstoffdruck in der Fluiddruckkammer 18 erhöht sich, wenn sich der großdurchmessrige Kolben 52 weiter bewegt. Wenn die Kraft des Fluiddrucks in der Fluiddruckkammer 18, die den kleindurchmessrigen Kolben 55 in Richtung des Ventilelements 31 vorspannt, weiter ansteigt, überschreitet die das Ventilelement 31 abwärts vorspannende Kraft die das Ventilelement 31 aufwärts vorspannende Kraft. Dann trennt sich das Ventilelement 31 von dem Ventilsitzteil 33a. Unterdessen strömt der Kraftstoff in der Steuerkammer 33 durch die Niederdrucköffnung 36 zu der Niederdruckkammer 32 aus. Dementsprechend fällt der Fluiddruck in der Steuerkammer 33 ab und der Fluiddruck in der Gegendruckkammer 34 fällt auch ab. Wenn die auf die Düsennadel 20 in der Richtung zum Schließen des Einspritzlochs 13 durch den Kraftstoffdruck in der Gegendruckkammer 34 und durch die Feder 38 aufgebrachte Kraft schwächer als die auf die Düsennadel 20 in der Richtung zum Öffnen des Einspritzlochs 13 durch den Kraftstoff in der Kraftstoffkammer 14 aufgebrachte Kraft wird, wird die Düsennadel 20 in Fig. 4 nach oben gehoben und das Dichtungsteil 21 trennt sich von dem Sitzteil 16. Als ein Ergebnis wird die Kraftstoffeinspritzung durch das Einspritzloch 13 gestartet.
Die CPU 62 wiederholt den An- und Ausschaltvorgang des Ladeschalters 73 für eine vorbestimmte Zeitspanne oder bis der Piezostapel 77 bis zu einer vorbestimmten Spannung geladen ist.
Wenn die ECU 7 den Befehl zum Stoppen der Kraftstoffeinspritzung durch den Einspritzsteuerbefehl gibt, schaltet die CPU 62 den Ladeschalter 73 aus und schaltet den Entladeschalter 74 an. Wenn der Entladeschalter 74 ausgeschalten ist, wird die in dem Piezostapel 77 geladene elektrische Energie in den Kondensator 72a abgegeben. Somit wird das Endladen des Piezostapels 77 gestartet. Zu diesem Zeitpunkt wird der Entladeschalter 74 bei einem vorbestimmten Zeitintervall an- und ausgeschaltet. Daher zieht sich der Piezostapel 77 stufenweise in dem mehrstufigen Umschaltmodus zusammen.
Das Piezostellglied 51 zieht sich in der zu dem großdurchmessrigen Kolben 52 entgegengesetzten Richtung zusammen, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, wenn der Piezostapel 77 entladen ist. Dementsprechend wird der großdurchmessrige Kolben 52 durch die Vorspannkraft der Feder 54 in Richtung des Piezostellglieds 51 bewegt. Zu diesem Zeitpunkt steuert die CPU 62 den Entladeschalter 74 in Übereinstimmung mit dem in dem Speicher 63 gespeicherte Berechnungsprogramm, so dass eine Zusammenziehgeschwindigkeit des Piezostellglieds 52 geringer als die Bewegungsgeschwindigkeit des großdurchmessrigen Kolbens 52 ist. Die Zusammenziehgeschwindigkeit des Piezostellglieds 51 bedeutet dessen Zusammenziehstrecke in einer Zeiteinheit. Die Bewegungsgeschwindigkeit des großdurchmessrigen Kolbens 52 bedeutet dessen Bewegungsstrecke in Richtung des Piezostellglieds 51 in einer Zeiteinheit, in einem Fall, in dem die durch das Piezostellglied 51 auf den großdurchmessrigen Kolben 52 aufgebrachte Kraft vernachlässigbar ist.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, steigt die Bewegungsgeschwindigkeit V_m des großdurchmessrigen Kolbens 52 in Übereinstimmung mit dem Fluiddruck in der Steuerkammer 33 an, d. h. mit dem Commonraildruck Druck P_c. Dies liegt daran, dass die auf das Ventilelement 31 aufgebrachte Kraft ansteigt, wenn der Druck in der Steuerkammer 33 ansteigt und die den großdurchmessrigen Kolben 52 in Richtung des Piezostellglieds 51 durch das Ventilelement 31, den kleindurchmessrigen Kolben 55 und die Fluiddruckkammer 18 vorspannende Kraft steigt an. Da die Zusammenziehgeschwindigkeit V_c des Piezostellglieds 51 niedriger als die Bewegungsgeschwindigkeit V_m des großdurchmessrigen Kolbens 52 eingestellt ist, bewegen sich das Piezostellglied 51 und der großdurchmessrige Kolben 52 in Fig. 2 einstückig nach oben. Genauer gesagt, ist zwischen dem Piezostellglied 51 und dem großdurchmessrigen Kolben 52 aufgrund des Geschwindigkeitsunterschieds kein Spalt ausgebildet.
Im Gegensatz dazu überschreitet die Zusammenziehgeschwindigkeit V_c' des Piezostellglieds 51 die Bewegungsgeschwindigkeit V_m des großdurchmessrigen Kolbens 52, wie in Fig. 5 gezeigt ist, in dem in Fig. 10 gezeigtem Injektor, falls die Zusammziehgeschwindigkeit V_c' des Piezostellglieds 51 nicht gesteuert ist, wenn der Commonraildruck Druck P₂ relativ gering ist. Daher wird zwischen dem Piezostellglied 51 und dem großdurchmessrigen Kolben 52 ein Spalt ausgebildet, wenn sich das Piezostellglied 51 zusammenzieht. Als ein Ergebnis stößt der großdurchmessrige Kolben 52 mit dem Piezostellglied 51 zusammen, wenn das Piezostellglied 51 mit dem Zusammenziehen aufhört.
Es ist möglich, die Bewegungsgeschwindigkeit V_m des großdurchmessrigen Kolbens 52 zu verbessern, indem die voreingestellte Kraft der Feder 54 zum Erhöhen der Vorspannkraft gegen den großdurchmessrigen Kolben 52 erhöht wird. Die Feder 54 muss jedoch zum Erhöhen ihrer Vorspannkraft vergrößert werden. Andererseits sind Abmessungen verschiedener Teile des Injektors 1, wie zum Beispiel der Fluiddruckkammer 18, eingeschränkt. Daher ist es nicht vorzuziehen, die Vorspannkraft der Feder 54 durch Vergrößern ihrer Teile zu erhöhen.
Daher ist, wie in dem Ausführungsbeispiel beschrieben, die Zusammenziehgeschwindigkeit des Piezostellglieds 51 niedriger als die Bewegungsgeschwindigkeit des großdurchmessrigen Kolbens 52 eingestellt, um den Zusammenstoß zwischen dem Piezostellglied 51 und dem großdurchmessrigen Kolben 52 zu verringern. In dem Ausführungsbeispiel wird die Zusammenziehgeschwindigkeit des Piezostellglieds 51 durch Regeln einer Entladegeschwindigkeit des Piezostapels 57 gesteuert. Die Entladegeschwindigkeit bedeutet die von dem. Piezostapel 77 in einer Zeiteinheit entladene elektrische Energie. Bei dem mehrstufigen Umschaltmodus durch den Entladeschalter 74 nimmt die Spannung des Piezostapels 77 schrittweise ab und der Strom nimmt im Wesentlichen in einer wellenförmigen Art ab, wenn der Piezostapel 77, wie in Fig. 6 gezeigt ist, entladen wird. In Fig. 6 gibt eine Zeitspanne P_ON eine Zeitspanne wieder, während der der Entladeschalter 47 angeschaltet ist. Die Treiberschaltung 70, eine Induktionskondensator-(LC)- Widerstandsschaltung ist durch die Lade- und Entladespule 76 und den Piezostapel 77 gebildet. Daher werden ein Maximalwert I_MAX des Stroms und eine Neigung der Abnahme des durch die Schaltung hindurchströmenden Strom während der Entladung des Piezostapels 77 durch Regulieren der Induktanz der Lade- und Entladespule 67 gesteuert. Die Entladegeschwindigkeit des Piezostapels 77 wird zudem durch Regulieren der Zeitspanne geändert, in der der Entladeschalter 74 angeschaltet wird. Somit wird die Entladegeschwindigkeit des Piezostapels 77 auf geeignete Weise durch Regeln der Induktanz der Lade- und Entladespule 76 und des AN-AUS-Verlaufs des Entladeschalters 47 gesteuert.
Wenn sich das Piezostellglied 51 in dem vorgenannten Vorgang zusammenzieht, nimmt der Fluiddruck in der Fluiddruckkammer 18 und die Kraft, die den kleindurchmessrigen Kolben 55 in Richtung des Ventilelements 31 vorspannt, ab. Daher wird das Ventilelement 31 durch den Fluiddruck in der Steuerkammer 33 auf das Ventilsitzteil 33a gesetzt und das Ausströmen des Kraftstoffs von der Steuerkammer 33 zu der Niederdruckkammer 32 wird gestoppt. Dementsprechend steigt der Fluiddruck in der Steuerkammer 33 wiederum an, und der Fluiddruck in der Gegendruckkammer 34 steigt auch an. Wenn die auf die Düsennadel 20 durch den Druck des Kraftstoffs in der Gegendruckkammer 34 und durch die Vorspannkraft der Feder 38 in der Richtung zum Schließen des Einspritzlochs 13 aufgebrachte Kraft die auf die Düsennadel 20 durch den Kraftstoff in der Kraftstoffkammer 14 in der Richtung zum Öffnen des Einspritzlochs 13 aufgebrachte Kraft übersteigt, bewegt sich die Düsennadel 20 in Fig. 2 abwärts und das Dichtungsteil 21 sitz auf dem Sitzteil 16. Als ein Ergebnis wird die Kraftstoffeinspritzung durch das Einspritzloch 13 gestoppt.
Somit wird die Kraftstoffeinspritzung durch eine Reihe von Zusammenzieh- und Ausdehnvorgängen des Piezostellglieds 51 durchgeführt. Das Kraftstoffeinspritzsystem spritzt den Kraftstoff intermettierend für jeden Zylinder durch Wiederholen der Reihe von Ausdehn- und Zusammenziehvorgängen des Piezostellglieds 51 in Übereinstimmung mit dem von der ECU 7 ausgegebenem Einspritzsteuerbefehl ein.
Wie vorstehend beschrieben ist, steuert die Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung 60 das Piezostellglied 51, so dass die Zusammenziehgeschwindigkeit des Piezostellglieds 51 die Bewegungsgeschwindigkeit des großdurchmessrigen Kolbens 52 nicht übersteigt, indem die Entladegeschwindigkeit des Piezostapels 77 reguliert wird. Somit wird der Zusammenstoß zwischen dem Piezostellglied 51 und dem großdurchmessrigen Kolben 52 zu dem Zeitpunkt, zu dem das Piezostellglied 51 gestoppt ist, begrenzt. Daher wird die Stoppleistung der Kraftstoffeinspritzung nicht abgeschwächt und eine Sekundäreinspritzung wird begrenzt. Als ein Ergebnis wird der Lärm verringert und die Kraftstoffeinspritzung stabilisiert. Zusätzlich wird die Zuverlässigkeit des Piezostellglieds 51 durch Beschränken der Zusammenstosses zwischen dem Piezostellglied 51 und dem großdurchmessrigen Kolben 52 verbessert.
In dem ersten Ausführungsbeispiel wird das Piezostellglied 51 verwendet. Daher wird die Entladegeschwindigkeit des Piezostapels 77 einfach durch Regeln der Induktanz der Lade- und Entladespule 76 oder der Zeitspanne, in der der Entladeschalter 74 angeschaltet ist, einfach geändert. Als ein Ergebnis ist die Treiberschaltung 70 auf einfache Weise aufgebaut und die Entladegeschwindigkeit des Piezostapels 77 wird einfach geändert.

Zweites Ausführungsbeispiel

Wie in Fig. 7 gezeigt ist, ist in dem zweiten Ausführungsbeispiel die Entladegeschwindigkeit des Piezostapels 77 so gesteuert, dass die Zusammenziehgeschwindigkeit V_c des Piezostellglieds 51 in Übereinstimmung mit dem Commanraildruck Druck P_c ansteigt. Genauer gesagt wird die Entladegeschwindigkeit des Piezostapels 77 erhöht, wenn sich der Commonraildruck Druck P_c erhöht.
Der Injektor 1, der das Piezostellglied 51 verwendet, kann eine mehrstufige Einspritzung durchführen, da das Piezostellglied 51 eine sehr schnelle Reaktion aufweist. Die mehrstufige Einspritzung bedeutet eine Reihe von Kraftstoffeinspritzungen, in denen eine Voreinspritzung zum Einspritzen einer kleinen Menge von Kraftstoff vor einer Haupteinspritzung durchgeführt wird. Wenn jedoch die Entladegeschwindigkeit des Piezostapels 77 so eingestellt ist, dass die Zusammenziehgeschwindigkeit V_c des Piezostellglieds 51 wie in dem ersten Ausführungsbeispiel geringer als die Bewegungsgeschwindigkeit V_m des großdurchmessrigen Kolbens 52 ist, wird die Zeitspanne zwischen der Voreinspritzung und der Haupteinspritzung verlängert. Wie in Fig. 8 gezeigt ist, ist das Zeitintervall t_L zwischen der Voreinspritzung und der Haupteinspritzung in einem Fall, in dem die Zusammenziehgeschwindigkeit V_c relativ gering ist, länger als das Zeitintervall t_H in einem Fall, in dem die Zusammenziehgeschwindigkeit V_c relativ hoch ist. In Fig. 8 gibt die Achse E die Energie wieder, mit dem der Piezostapel 77 geladen ist und die gestrichelte Linie E_t gibt einen Energiegrenzwert wieder. Wenn die Energie, mit der der Piezostapel 77 geladen ist, höher als der Energieschwellenwert E_t ist, wird der Kraftstoff eingespritzt.
Der großdurchmessrige Kolben 52 wird mit dem Druck des Kraftstoffs in der Steuerkammer 33 beaufschlagt und zu dem Piezostellglied 51 bewegt. Daher wird die Bewegungsgeschwindigkeit des großdurchmessrigen Kolbens 52 höher wenn der Druck der Steuerkammer 33, d. h. der Commonraildruck, ansteigt. Dementsprechend stößt der großdurchmessrige Kolben 52 in einem Fall, in dem der Commonraildruck in einem Schwerlastbetrieb hoch ist, selbst dann nicht mit dem Piezostellglied 51 zusammen, wenn die Zusammenziehgeschwindigkeit des Piezostellglieds 51 erhöht ist.
Dementsprechend wird die Zusammenziehgeschwindigkeit V_c des Piezostellglieds 51 durch Erhöhen der Entladegeschwindigkeit des Piezostapels 77 erhöht, wenn der Commonraildruck P_c zunimmt, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Somit wird die Zusammenziehgeschwindigkeit V_c des Piezostellglieds 51 erhöht wenn die Bewegungsgeschwindigkeit V_m des großdurchmessrigen Kolbens 52 zunimmt.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel erhöht die Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung 60 die Entladegeschwindigkeit des Piezostapels 77 in Übereinstimmung mit der Bewegungsgeschwindigkeit des großdurchmessrigen Kolbens 52 oder des Commonraildrucks. Daher ist das Einspritzintervall, wie z. B. das Intervall von der Voreinspritzung zu der Haupteinspritzung, verkürzt, wenn die Betriebslast hoch ist und der Commonraildruck hoch ist. Die Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung 60 ändert die Entladegeschwindigkeit des Piezostapels 77 in Übereinstimmung mit dem Commonraildruck, um so die Bewegungsgeschwindigkeit des großdurchmessrigen Kolbens 52 linear zu ändern. Daher wird die Entladegeschwindigkeit des Piezostapels 77 in Übereinstimmung mit dem Commonraildruck auf geeignete Weise gesteuert.

Drittes Ausführungsbeispiel

In dem dritten Ausführungsbeispiel ändert die Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung 60 die Entladegeschwindigkeit des Piezostapels 77, so dass die Zusammenziehgeschwindigkeit V_c des Piezostellglieds 51 in Übereinstimmung mit dem Commonraildruck P_c in einer in Fig. 9 gezeigten Weise geändert wird. Genauer gesagt, wird die Entladegeschwindigkeit des Piezostapels 77 schrittweise erhöht, wenn der Commonraildruck P_c größer als ein vorbestimmter Druck P_A wird.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird das Verhältnis zwischen dem Commonraildruck und der Entladegeschwindigkeit des Piezostapels 77 durch lineares Ändern der Entladegeschwindigkeit des Piezostapels 77 optimiert. Jedoch benötigt diese Maßnahme eine Vielzahl von Daten der Entladegeschwindigkeit des Piezostapels 77, die dem Commonraildruck oder einer Berechnung der optimalen Entladegeschwindigkeit entsprechen. Daher wird ein Speicher 63 mit einer großen Speicherkapazität oder die CPU 62 mit einer hohen Zwischenausgabe benötigt und die Kosten steigen. Außerdem muss das Intervall zwischen An- und Ausschalten des Entladeschalters 74 in Übereinstimmung mit dem Commonraildruck geregelt werden. Als ein Ergebnis wird die Steuerung kompliziert.
In dem dritten Ausführungsbeispiel erhöht die Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung 60 die Entladegeschwindigkeit des Piezostapels 77 schrittweise, wenn der Commonraildruck größer als der vorbestimmte Druck wird. Somit wird die Steuerung der Treiberschaltung 70 durch die Steuerschaltung 61 vereinfacht.
In dem dritten Ausführungsbeispiel wird die Zusammenziehgeschwindigkeit des Piezostellglieds 51 in zwei Phasen in Übereinstimmung mit dem Commonraildruck geändert. Wahlweise kann die Zusammenziehgeschwindigkeit des Piezostellglieds 51 in drei oder mehreren Phasen geändert werden.

Modifizierte Ausführungsbeispiele

Bei den vorgenannten Ausführungsbeispielen wird ein mehrstufiger Umschaltmodus unter Verwendung der Umschaltelement als die Treiberschaltung des Piezostapels angewendet. Wahlweise kann eine LC-Resonanzschaltung als die Treiberschaltung angewendet werden. Wenn die LC-Resonanzschaltung verwendet wird, wird die Entladegeschwindigkeit des Piezostapels durch Regeln der Induktanz des Induktors geändert.
Bei den Ausführungsbeispielen wird der Piezostapel als das sich ausdehnende und sich zusammenziehende Element verwendet. Wahlweise kann ein elektro-striktives Element, das seine Form in Übereinstimmung mit darauf aufgebrachter Spannung ändert, als das sich ausdehnende und sich zusammenziehende Element verwendet werden. Die Ausdehnungs- oder Zusammenziehgeschwindigkeit des elektro-striktiven Elements wird durch Regeln der Induktanz des Induktors geändert. Wahlweise kann ein magneto-striktives Element, das seine Gestalt in Übereinstimmung mit einem darauf aufgebrachtem Magnetfeld ändert, als das sich ausdehnende und sich zusammenziehende Element verwendet werden.
In den Ausführungsbeispielen wird das Ventilsteuerungssystem auf das Commonrailkraftstoffeinspritzsystem der Dieselkraftmaschine angewendet. Die vorliegende Erfindung ist aber auch auf ein Kraftstoffeinspritzsystem jeglicher anderer Brennkraftsysteme, wie zum Beispiel einem Ottomotor, anwendbar.
Die vorliegende Erfindung sollte nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele begrenzt sein, sondern kann in vielen anderen Arten angewendet werden, ohne dabei von dem Bereich der Erfindung abzuweichen.
Wenn sich ein Piezostellglied (51) zusammenzieht, steuert eine Kraftstoffeinspritzsteuervorrichtung (60) eine Entladegeschwindigkeit eines in dem Piezostellglied (51) angeordneten Piezostapels (77), so dass eine Zusammenziehgeschwindigkeit des Piezostellglieds (51) eine Bewegungsgeschwindigkeit eines großdurchmessrigen Kolbens (52) zu dem Piezostellglied (51) nicht übersteigt. Somit bewegen sich das Piezostellglied (51) und der großdurchmessrige Kolben (52) einstückig, wenn sich das Piezostellglied (51) zusammenzieht. Daher stößt der großdurchmessrige Kolben (52) nicht mit dem Piezostellglied (51) zusammen, wenn das Piezostellglied (51) den Zusammenziehvorgang stoppt.

Claims

1. Ventilsteuerungssystem mit:
einem Gehäuse (10), das mit einem Loch (13) ausgebildet ist;
einem Ventilelement (20) zum Öffnen oder Schließen des Lochs (13);
einem Kolben (52) zum Antreiben des Ventilelements (20);
einem sich ausdehnenden und sich zusammenziehenden Element (51), das sich ausdehnt oder zusammenzieht, um den Kolben (52) anzutreiben; und
einem Vorspannelement (54), um den Kolben (52) gegen das sich ausdehnende und sich zusammenziehende Element (51) zu drücken, gekennzeichnet durch
eine Steuereinheit (60) zum Steuern einer Zusammenziehgeschwindigkeit des sich ausdehnenden und sich zusammenziehenden Elements (51), so dass sie gleich oder langsamer als eine Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens (52) in Richtung des sich ausdehnenden und sich zusammenziehenden Element (51) ist.

2. Ventilsteuerungssystem gemäß Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, dass
der Kolben (52) ein Steuerventil (31) in einer in dem Gehäuse (10) ausgebildeten Steuerkammer (33) antreibt, um einen Fluiddruck in der Steuerkammer (33) durch einen Fluiddruck in einer Fluiddruckkarnmer (18) und durch einen kleindurchmessrigen Kolben (55) zu ändern, und
das Ventilelement (20) durch einen Fluiddruck in einer Gegendruckkammer (34) angetrieben wird, die mit der Steuerkammer (33) in Verbindung ist.

3. Ventilsteuerungssystem gemäß Anspruch 1 oder 2, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (60) die Zusammenziehgeschwindigkeit des sich ausdehnenden und sich zusammenziehenden Elements (51) in Übereinstimmung mit dem Druck eines in die Steuerkammer (33) eingebrachten Betriebsfluids ändert.

4. Ventilsteuerungssystem gemäß Anspruch 3, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammenziehgeschwindigkeit des sich ausdehnenden und sich zusammenziehenden Elements (51) in Übereinstimmung mit dem Druck des Betriebsfluids linear geändert wird.

5. Ventilsteuerungssystem gemäß Anspruch 3, ferner dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammenziehgeschwindigkeit des sich ausdehnenden und sich zusammenziehenden Elements (51) in Übereinstimmung mit dem Druck des Betriebsfluids schrittweise geändert wird.

6. Ventilsteuerungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner dadurch gekennzeichnet, dass das sich ausdehnende und sich zusammenziehende Element (51) mit einem Piezoelement (77) aufgebaut ist und die Steuereinheit (60) eine Entladegeschwindigkeit des Piezoelements (77) steuert, um die Zusammenziehgeschwindigkeit des sich ausdehnenden und sich zusammenziehenden Elements (51) zu steuern.

7. Ventilsteuerungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner dadurch gekennzeichnet, dass das sich ausdehnende und sich zusammenziehende Element (51) mit einem elektro-striktiven Element aufgebaut ist.

8. Ventilsteuerungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner dadurch gekennzeichnet, dass das sich ausdehnende und sich zusammenziehende Element (51) mit einem magneto-striktiven Element aufgebaut ist.