DE10337848A1 - Fuel injection valve for internal combustion engine has piston controlling connection between fuel-filled chamber, low pressure region so connection is at least approximately closed at start of valve element opening and is then opened up - Google Patents

Fuel injection valve for internal combustion engine has piston controlling connection between fuel-filled chamber, low pressure region so connection is at least approximately closed at start of valve element opening and is then opened up Download PDF

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Abstract

The fuel injection valve has a valve body (12) with a movable valve element (28), a closing spring (44) and a fuel-filled chamber (46) bounded by a piston (50) that produces a closing force. The piston controls a connection (54) between the fuel-filled chamber and a low pressure region so that at the start of opening of the at least one valve element the connection is at least approximately closed and with increasing opening movement the piston opens up the connection.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Kraftstoffeinspritzventil für eine Brennkraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1.The The invention is based on a fuel injection valve for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Ein solches Kraftstoffeinspritzventil ist durch die DE 39 00 763 A1 bekannt. Dieses Kraftstoffeinspritzventil ist mit einer Kraftstoffhochdruckpumpe verbunden und bildet mit dieser eine Baueinheit, wobei für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine eine Kraftstoffhochdruckpumpe und ein Kraftstoffeinspritzventil vorgesehen ist. Das Kraftstoffeinspritzventil weist ein Einspritzventilglied auf, durch das wenigstens eine Einspritzöffnung gesteuert wird. Das Einspritzventilglied ist von dem in einem mit dem Pumpenarbeitsraum der Kraftstoffhochdruckpumpe verbundenen Druckraum des Kraftstoffeinspritzventils beaufschlagt gegen die Kraft einer Schließfeder in einer Öffnungsrichtung zur Freigabe der wenigstens einen Einspritzöffnung bewegbar. Die Schließfeder ist in einem Federraum angeordnet und stützt sich über einen Kolben am Einspritzventilglied ab. Der Federraum ist über eine Drosselstelle mit einem Niederdruckbereich verbunden. Der Kolben erzeugt durch den im Federraum herrschenden Druck eine Kraft in Schließrichtung auf das Einspritzventilglied. Durch den im Federraum herrschenden Druck wird dabei die Öffnungshubbewegung des Einspritzventilglieds gedämpft und die Schließbewegung des Einspritzventilglieds unterstützt.Such a fuel injection valve is through the DE 39 00 763 A1 known. This fuel injection valve is connected to a high-pressure fuel pump and forms with this a structural unit, wherein a high-pressure fuel pump and a fuel injection valve is provided for each cylinder of the internal combustion engine. The fuel injection valve has an injection valve member through which at least one injection port is controlled. The injection valve member is acted upon by the pressure chamber of the fuel injection valve connected to the pump working chamber of the high-pressure fuel pump against the force of a closing spring in an opening direction for releasing the at least one injection opening. The closing spring is arranged in a spring chamber and is supported via a piston on the injection valve member. The spring chamber is connected via a throttle point with a low pressure region. The piston generates by the pressure prevailing in the spring chamber, a force in the closing direction of the injection valve member. By the pressure prevailing in the spring chamber while the opening stroke of the injection valve member is damped and supports the closing movement of the injection valve member.

Nachteilig bei dem bekannten Kraftstoffeinspritzventil ist, dass die Öffnungsbewegung des Einspritzventilglieds über dessen gesamten Öffnungshub gedämpft wird und sich dadurch Betriebszustände ergeben können, in denen das Einspritzventilglied weder ganz geschlossen noch ganz geöffnet ist, sondern eine Zwischenstellung einnimmt. Es wird jedoch angestrebt, dass zwar die Öffnungsbewegung des Einspritzventilglieds gedämpft erfolgt, das Einspritzventilglied dann aber seinen vollen Öffnungshub ausführt.adversely in the known fuel injection valve is that the opening movement of the injection valve member via its entire opening stroke muted and thereby operating conditions can result, in where the injection valve member neither completely closed nor completely open is, but occupies an intermediate position. However, it is intended that while the opening movement of the injection valve member damped takes place, but then the injection valve member its full opening stroke performs.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass eine Dämpfung der Öffnungsbewegung des Einspritzventilglieds nur zu Beginn von dessen Öffnungshub erfolgt, so dass dieses mit geringer Geschwindigkeit öffnet, jedoch beim weiteren Öffnungshub keine oder nur noch eine geringere Dämpfung erfolgt und das Einspritzventilglied den vollen Öffnnungshub ausführt.The Fuel injection valve according to the invention with the features according to claim 1 has in contrast the advantage of having a damping the opening movement the injection valve member only at the beginning of its opening stroke takes place so that it opens at low speed, however at the further opening stroke no or only a lower damping takes place and the injection valve member the full opening stroke performs.

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils angegeben. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 4 ist auf einfache Weise die Steuerung der Verbindung zum Niederdruckbereich durch den Kolben ermöglicht. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 7 ist ebenfalls auf einfache Weise die Steuerung der Verbindung zum Niederdruckbereich durch den Kolben ermöglicht. Die Ausbildung gemäß Anspruch 11 ermöglicht ein schnelles Schließen des Einspritzventilglieds. Die Weiterbildung gemäß Anspruch 12 ermöglicht einen variablen Einspritzquerschnitt am Kraftstoffeinspritzventil und eine Dämpfung der Öffnungsbewegung sowie eine Unterstützung der Schließbewegung des zweiten Einspritzventilglieds.In the dependent claims are advantageous embodiments and refinements of the fuel injection valve according to the invention specified. The training according to claim 4 is simple Control the connection to the low pressure area allows the piston. By the training according to claim 7 is also a simple way of controlling the connection allows the low pressure area through the piston. The training according to claim 11 allows a quick closing of the injection valve member. The development according to claim 12 allows a variable injection cross section at the fuel injection valve and a damping the opening movement as well as a support the closing movement of the second injection valve member.

Zeichnungdrawing

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen 1 eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit einem Kraftstoffeinspritzventil für eine Brennkraftmaschine in vereinfachter Darstellung in einem Längsschnitt gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, 2 das Kraftstoffeinspritzventil gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, 3 einen in 2 mit III bezeichneten Ausschnitt des Kraftstoffeinspritzventils in vergrößerter Darstellung, 4 einen in 2 mit IV bezeichneten Ausschnitt des Kraftstoffeinspritzventils in vergrößerter Darstellung, 5 den Ausschnitt IV gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, 6 den Ausschnitt IV gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel und 7 einen Hubverlauf von Einspritzventilgliedern über der Zeit.Several embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description. Show it 1 a fuel injection device with a fuel injection valve for an internal combustion engine in a simplified representation in a longitudinal section according to a first embodiment, 2 the fuel injection valve according to a second embodiment, 3 one in 2 III section of the fuel injection valve in an enlarged view, 4 one in 2 with IV designated section of the fuel injection valve in an enlarged view, 5 the detail IV according to a third embodiment, 6 the detail IV according to a fourth embodiment and 7 a Hubverlauf of injection valve members over time.

Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription the embodiments

In den 1 bis 6 ist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine beispielsweise eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise eine selbstzündende Brennkraftmaschine. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung kann beispielsweise als sogenanntes Pumpe-Düse-System oder als Pumpe-Leitung-Düse-System ausgebildet sein 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 den dargestellten Ausführungsbeispielen 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 in der Zylinderbohrung 16 einen Pumpenarbeitsraum 22. Durch den Pumpenkolben 18 wird bei dessen durch den Nocken 20 bewirkter Hubbewegung zyklisch bei dessen in die Zylinderbohrung 16 gerichtetem Förderhub im Pumpenarbeitsraum 22 Hochdruck erzeugt. Beim Saughub des Pumpenkolbens 18 wird in den Pumpenarbeitsraum 22 durch eine Förderpumpe 21 Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter 24 des Kraftfahrzeugs gefördert.In the 1 to 6 a fuel injection device for an internal combustion engine, for example of a motor vehicle is shown. The internal combustion engine is preferably a self-igniting internal combustion engine. The fuel injection device can be designed, for example, as a so-called pump-nozzle system or as a pump-line-nozzle system and has a high-pressure fuel pump for each cylinder of the internal combustion engine 10 and a fuel injection valve connected thereto 12 on. In a training as a pump-line-nozzle system, the high-pressure fuel pump 10 away from the fuel injector 12 arranged and connected to this via a line. In the illustrated embodiments, the fuel injection device is designed as a pump-nozzle system, wherein the high-pressure fuel pump 10 and the fuel injection valve 12 are directly connected to each other and form a structural unit. The high-pressure fuel pump 10 has one in a cylinder bore 16 in one pump body 14 tightly guided pump piston 18 on that by a cam 20 a camshaft of the internal combustion engine against the force of a return spring 19 is driven in a lifting movement. The pump piston 18 limited in the cylinder bore 16 a pump workroom 22 , Through the pump piston 18 is at its by the cam 20 cyclic stroke movement effected in the cylinder bore 16 directed delivery stroke in the pump work space 22 High pressure generated. During the suction stroke of the pump piston 18 gets into the pump work space 22 through a feed pump 21 Fuel from a fuel tank 24 promoted the motor vehicle.

Das Kraftstoffeinspritzventil 12 weist einen Ventilkörper 26 auf, der mehrteilig ausgebildet sein kann, in dem ein Einspritzventilglied 28 in einer Bohrung 30 längsverschiebbar geführt ist. Der Ventilkörper 26 weist an seinem dem Brennraum des Zylinders der Brennkraftmaschine zugewandten Endbereich wenigstens eine, vorzugsweise mehrere Einspritzöffnungen 32 auf, die über den Umfang des Ventilkörpers 26 verteilt angeordnet sind. Das 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 etwa kegelförmigen Ventilsitz 36 zusammenwirkt, von dem oder nach dem die 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 Einspritzventilglied 28 umgebenden Druckraum 40 übergeht. Das Einspritzventilglied 28 weist auf Höhe des Druckraums 40 durch eine Querschnittsverringerung eine Druckschulter 42 auf. Am dem Brennraum abgewandten Ende des Einspritzventilglieds 28 greift eine vorgespannte Schließfeder 44 an, durch die das Einspritzventilglied 28 zum Ventilsitz 36 hin gedrückt wird. Die Schließfeder 44 ist in einem durch eine Bohrung 46 gebildeten Federraum des Ventilkörpers 26 angeordnet, der sich an die Bohrung 30 anschließt.The fuel injector 12 has a valve body 26 on, which may be formed in several parts, in which an injection valve member 28 in a hole 30 is guided longitudinally displaceable. The valve body 26 has at its the combustion chamber of the cylinder of the internal combustion engine end portion facing at least one, preferably a plurality of injection openings 32 on that over the circumference of the valve body 26 are arranged distributed. The injection valve member 28 has at its end facing the combustion chamber an example, for example, conical sealing surface 34 on that with one in the valve body 26 in which the combustion chamber facing end region formed about conical valve seat 36 cooperates, from or after the injection ports 32 dissipate. In the valve body 26 is between the injection valve member 28 and the hole 30 to the valve seat 36 an annular space 38 present in his the valve seat 36 remote end region by a radial extension of the bore 30 in a the injection valve member 28 surrounding pressure chamber 40 passes. The injection valve member 28 indicates the height of the pressure chamber 40 by a cross-sectional reduction a pressure shoulder 42 on. At the end remote from the combustion chamber of the injection valve member 28 engages a preloaded closing spring 44 on, through which the injection valve member 28 to the valve seat 36 is pressed down. The closing spring 44 is in through a hole 46 formed spring chamber of the valve body 26 arranged, attached to the hole 30 followed.

Vom Pumpenarbeitsraum 22 führt durch den Pumpenkörper 14 und den Ventilkörper 26 ein Kanal 48 in den Druckraum 40 des Kraftstoffeinspritzventils 12. Durch ein elektrisch betätigtes Steuerventil 23, das durch eine elektronische Steuereinrichtung 49 angesteuert wird, wird eine Verbindung des Pumpenarbeitsraums 22 mit einem Entlastungsbereich gesteuert, als der beispielsweise ein Rücklauf zum Kraftstoffvorratsbehälter 24 oder ein anderer Bereich dienen kann, in dem gegenüber dem Kraftstoffvorratsbehälter 24 ein etwas erhöhter Druck herrscht und der beispielsweise die Druckseite der Förderpumpe 21 sein kann. Beim Saughub des Pumpenkolbens 18 ist das Steuerventil 23 geöffnet, so dass in den Pumpenarbeitsraum 22 durch die Förderpumpe 21 Kraftstoff gefördert wird. Solange beim Förderhub des Pumpenkolbens 18 keine Kraftstoffeinspritzung erfolgen soll ist durch das Steuerventil 23 die Verbindung des Pumpenarbeitsraums 22 mit dem Entlastungsbereich geöffnet, so dass sich im Pumpenarbeitsraum 22 kein Hochdruck aufbauen kann. Wenn eine Kraftstoffeinspritzung erfolgen soll, so wird das Steuerventil 23 zu einem bestimmten Zeitpunkt des Förderhubs des Pumpenkolbens 18 geschlossen, so dass der Pumpenarbeitsraum 22 vom Entlastungsraum getrennt ist und sich im Pumpenarbeitsraum 22 Hochdruck aufbauen kann. Das Steuerventil 23 kann als Magnetventil oder als Piezoventil ausgebildet sein.From the pump workroom 22 leads through the pump body 14 and the valve body 26 a channel 48 in the pressure room 40 of the fuel injection valve 12 , By an electrically operated control valve 23 by an electronic control device 49 is activated, a connection of the pump working space 22 controlled with a discharge area, as the example, a return to the fuel tank 24 or another area may serve in the opposite to the fuel tank 24 a somewhat elevated pressure prevails and, for example, the pressure side of the feed pump 21 can be. During the suction stroke of the pump piston 18 is the control valve 23 open, leaving in the pump workspace 22 through the feed pump 21 Fuel is being pumped. As long as the delivery stroke of the pump piston 18 No fuel injection is to take place through the control valve 23 the connection of the pump work space 22 opened with the discharge area, so that in the pump workspace 22 can not build high pressure. If a fuel injection is to take place, then the control valve 23 at a certain time of the delivery stroke of the pump piston 18 closed, leaving the pump work space 22 separated from the relief room and located in the pump workspace 22 Can build up high pressure. The control valve 23 can be designed as a solenoid valve or as a piezo valve.

Das Einspritzventilglied 28 ragt mit seinem Ende in den Federraum 46 hinein und die Schließfeder 44 stützt sich über ein Stützelement in Form eines Kolbens 50 am Einspritzventilglied 28 ab. Der Kolben 50 kann als separates Teil oder einstückig mit dem Einspritzventilglied 28 ausgebildet sein. Die Bohrung 46 weist zu der Bohrung 30 hin einen ersten Abschnitt 46a auf und der Bohrung 30 abgewandt einen zweiten Abschnitt 46b auf mit einem gegenüber dem ersten Abschnitt 46a größeren Querschnitt. Im zweiten Bohrungsabschnitt 46b ist die Schließfeder 44 angeordnet. Der gegenüber dem ersten Bohrungsabschnitt 46a größere Querschnitt des zweiten Bohrungsabschnitts 46b kann beispielsweise durch einen größeren Durchmesser des Bohrungsabschnitts 46b gebildet sein. Alternativ kann der größere Querschnitt des zweiten Bohrungsabschnitts 46b auch durch eine oder mehrere über den Umfang verteilte Ausnehmungen oder Nuten 46c in dessen Umfang gebildet sein, die mit dem ersten Bohrungsabschnitt 46a verbunden sind. Der zweite Bohrungsabschnitt 46b ist über eine Drosselstelle 52 mit einem Niederdruckbereich verbunden, der vorzugsweise die Druckseite der Förderpumpe 21 ist. Der auf der der Schließfeder 44 abgewandten Seite durch den Kolben 50 im ersten Bohrungsabschnitt 46a begrenzte Raum weist ebenfalls eine Verbindung 54 mit einem Niederdruckbereich auf, der vorzugsweise ein zum Kraftstoffvorratsbehälter 24 führender Rücklauf ist.The injection valve member 28 protrudes with its end into the spring chamber 46 into it and the closing spring 44 is supported by a support element in the form of a piston 50 at the injection valve member 28 from. The piston 50 may be as a separate part or integral with the injection valve member 28 be educated. The hole 46 points to the hole 30 towards a first section 46a on and the hole 30 turned away a second section 46b on with one over the first section 46a larger cross-section. In the second bore section 46b is the closing spring 44 arranged. The opposite the first bore section 46a larger cross-section of the second bore section 46b For example, by a larger diameter of the bore section 46b be formed. Alternatively, the larger cross section of the second bore portion 46b also by one or more distributed over the circumference recesses or grooves 46c be formed in the circumference, which with the first bore section 46a are connected. The second bore section 46b is via a throttle point 52 connected to a low pressure region, preferably the pressure side of the feed pump 21 is. The on the closing spring 44 opposite side by the piston 50 in the first hole section 46a limited space also has a connection 54 with a low pressure area, preferably a fuel tank 24 leading return is.

Der Kolben 50 weist zur Schließfeder 44 hin einen ersten Bereich 50a auf und an diesen von der Schließfeder 44 weg einen zweiten Bereich 50b auf, mit gegenüber dem ersten Bereich 50a kleinerem Querschnitt. Der kleinere Querschnitt des zweiten Kolbenbereichs 50b gegenüber dem ersten Kolbenbereich 50a kann durch einen kleineren Durchmesser des Kolbenbereichs 50b gebildet sein. Vorzugsweise ist jedoch der kleinere Querschnitt des zweiten Kolbenbereichs 50b durch eine oder mehrere über den Umfang verteilte Abflachungen 51 gebildet, wobei der zweite Kolbenbereich 50b außerhalb der Abflachungen 51 denselben Durchmesser aufweist wie der erste Kolbenbereich 50a. Der Kolben 50 ist von dem im zweiten Bohrungsabschnitt 46b herrschenden Druck beaufschlagt und erzeugt eine in Schließrichtung auf das Einspritzventilglied 28 wirkende Kraft.The piston 50 points to the closing spring 44 towards a first area 50a on and on this from the closing spring 44 away a second area 50b on, with opposite the first area 50a smaller cross-section. The smaller cross section of the second piston area 50b opposite the first piston area 50a may be due to a smaller diameter of the piston area 50b be formed. Preferably, however, is the smaller cross section of the second piston area 50b by one or more circumferentially distributed flats 51 formed, wherein the second piston area 50b outside the Ab flachungen 51 the same diameter as the first piston area 50a , The piston 50 is from the second hole section 46b prevails pressure and generates a closing direction on the injection valve member 28 Acting force.

Nachfolgend wird die Funktion der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert. Beim Saughub des Pumpenkolbens 18 ist das Steuerventil 23 geöffnet, so dass Kraftstoff durch die Förderpumpe 21 aus dem Kraftstoffvorratsbehälter 24 in den Pumpenarbeitsraum 22 gefördert wird. Durch die Kraftstoffhochdruckpumpe 10 wird im Pumpenarbeitsraum einspritzsynchron zyklisch Hochdruck erzeugt. Beim Förderhub des Pumpenkolbens 18 wird der Beginn der Kraftstoffeinspritzung dadurch festgelegt, dass das Steuerventil 23 schließt, so dass der Pumpenarbeitsraum 22 vom Entlastungsraum getrennt ist und sich im Pumpenarbeitsraum 22 Hochdruck aufbaut. 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 Einspritzventilglied 28 erzeugte Druckkraft größer ist als die Kraft der Schließfeder 44 und die durch den auf den Kolben 50 wirkenden Druck erzeugte Kraft, so öffnet das Kraftstoffeinspritzventil 12 indem das Einspritzventilglied 28 mit seiner Dichtfläche 34 vom Ventilsitz 36 abhebt und die wenigstens eine Einspritzöffnung 32 freigibt. Wenn sich das Einspritzventilglied 28 in seiner Schließstellung befindet, in der es mit seiner Dichtfläche 34 am Ventilsitz 36 anliegt, so ist der Kolben 50 mit seinem ersten Bereich 50a im ersten Abschnitt 46a der Bohrung 46 eingetaucht und in diesem dicht geführt. Der zweite Bohrungsabschnitt 46b ist somit durch den Kolben 50 von der Verbindung 54 getrennt und nur über die Drosselstelle 52 mit dem Zulauf von der Förderpumpe 21 her verbunden. Bei der Öffnungsbewegung des Einspritzventilglieds 28 taucht der Kolben 50 weiter in den zweiten Bohrungsabschnitt 46b ein und aus diesem muss Kraftstoff über die Drosselstelle 52 verdrängt werden, wodurch die Öffnungsbewegung des Einspritzventilglieds 28 gedämpft wird. Nach einem bestimmten Öffnungshub des Einspritzventilglieds 28 taucht der Kolben 50 mit seinem ersten Bereich 50a aus dem ersten Bohrungsabschnitt 46a aus, so dass nur noch der im Querschnitt kleinere zweite Kolbenbereich 50b im ersten Bohrungsabschnitt 46a angeordnet ist und zwischen diesem und dem Kolben 50 ein Durchflussquerschnitt vom zweiten Bohrungsabschnitt 46b zur Verbindung 54 freigegeben wird. Bei der weiteren Öffnungsbewegung des Einspritzventilglieds 28 und des Kolbens 50 kann somit Kraftstoff aus dem zweiten Bohrungsabschnitt 46b über die Drosselstelle 52 und zusätzlich über die Verbindung 54 verdrängt werden, so dass die Öffnungsbewegung nur noch geringer oder nicht mehr gedämpft wird. Zur Beendigung der Kraftstoffeinspritzung wird das Steuerventil 23 geöffnet, so dass die Verbindung des Pumpenarbeitsraums 22 zum Entlastungsbereich geöffnet ist.Hereinafter, the operation of the fuel injection device according to the first embodiment will be explained. During the suction stroke of the pump piston 18 is the control valve 23 open, allowing fuel through the feed pump 21 from the fuel tank 24 into the pump workroom 22 is encouraged. Through the high-pressure fuel pump 10 is generated in the pump working chamber injection synchronous cyclic high pressure. During the delivery stroke of the pump piston 18 the start of the fuel injection is determined by the control valve 23 closes, leaving the pump work space 22 separated from the relief room and located in the pump workspace 22 Builds up high pressure. When the pressure in the pump work space 22 and thus in the pressure room 40 of the fuel injection valve 12 so high is that through this over the pressure shoulder 42 on the injection valve member 28 generated compressive force is greater than the force of the closing spring 44 and those on the piston 50 acting pressure generated force, so opens the fuel injector 12 by the injection valve member 28 with its sealing surface 34 from the valve seat 36 lifts off and the at least one injection port 32 releases. When the injection valve member 28 located in its closed position, in it with its sealing surface 34 at the valve seat 36 is applied, so is the piston 50 with his first area 50a in the first part 46a the bore 46 immersed and tightly guided in this. The second bore section 46b is thus by the piston 50 from the connection 54 separated and only via the throttle point 52 with the feed from the feed pump 21 connected. During the opening movement of the injection valve member 28 the piston emerges 50 continue into the second bore section 46b on and off this must be fuel through the throttle 52 be displaced, whereby the opening movement of the injection valve member 28 is dampened. After a certain opening stroke of the injection valve member 28 the piston emerges 50 with his first area 50a from the first bore section 46a out, so that only the second smaller piston area in the cross section 50b in the first hole section 46a is arranged and between this and the piston 50 a flow area of the second bore portion 46b to the connection 54 is released. In the further opening movement of the injection valve member 28 and the piston 50 can thus fuel from the second bore section 46b over the throttle point 52 and additionally via the connection 54 be displaced so that the opening movement is only reduced or no longer attenuated. To terminate the fuel injection, the control valve 23 open, allowing the connection of the pump work space 22 is opened to the discharge area.

Bei einem in den 2 bis 4 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel weist das Kraftstoffeinspritzventil 12 ein erstes Einspritzventilglied 28 auf, das in der Bohrung 30 längsverschiebbar geführt ist. Wie in 3 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 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 ersten, durch eine Bohrung 46 gebildeten Federraum des Ventilkörpers 26 angeordnet, der sich an die Bohrung 30 anschließt.At one in the 2 to 4 illustrated second embodiment, the fuel injection valve 12 a first injection valve member 28 on that in the hole 30 is guided longitudinally displaceable. As in 3 shown, the valve body 26 at least one first, preferably a plurality of first injection openings at its end region facing the combustion chamber of the cylinder of the internal combustion engine 32 on that over the circumference of the valve body 26 are arranged distributed. The first injection valve member 28 has at its end facing the combustion chamber an example, for example, conical sealing surface 34 on that with one in the valve body 26 formed in the combustion chamber facing the end portion valve seat 36 cooperates, from or after the first injection openings 32 dissipate. In the valve body 26 is between the injection valve member 28 and the hole 30 to the valve seat 36 an annular space 38 present in his the valve seat 36 remote end region by a radial extension of the bore 30 into a first injection valve member 28 surrounding pressure chamber 40 passes. The first injection valve member 28 indicates the height of the pressure chamber 40 by a cross-sectional reduction a pressure shoulder 42 on. At the end remote from the combustion chamber of the first injection valve member 28 engages a first prestressed closing spring 44 on, through which the first injection valve member 28 to the valve seat 36 is pressed down. The first closing spring 44 is in a first, through a hole 46 formed spring chamber of the valve body 26 arranged, attached to the hole 30 followed.

Das erste Einspritzventilglied 28 des Kraftstoffeinspritzventils 12 ist 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. Das zweite Einspritzventilglied 128 kann zweiteilig ausgebildet sein und einen die Dichtfläche 134 aufweisenden, dem Brennraum zugewandten Teil und einen vom Brennraum weg an den ersten Teil anschließenden zweiten Teil aufweisen. Nahe dem brennraumseitigen Ende des zweiten Einspritzventilglieds 128 ist an diesem eine ausserhalb des Ventilsitzes 136 liegende Druckfläche 142 gebildet, auf die bei geöffnetem erstem Einspritzventilglied 28 der im Druckraum 40 herrschende Druck wirkt.The first injection valve member 28 of the fuel injection valve 12 is hollow and in this is in a coaxial injection valve member 28 trained bore a second injection valve member 128 slidably guided. Through the second injection valve member 128 becomes at least a second injection port 132 in the valve body 26 controlled. The at least one second injection opening 132 is in the direction of the longitudinal axis of the injection valve members 28 . 128 to the at least one first injection opening 32 arranged offset to the combustion chamber. The second injection valve member 128 has at its end facing the combustion chamber an example, for example, conical sealing surface 134 on that with one in the valve body 26 formed in the combustion chamber facing the end portion valve seat 136 cooperates, from or after the second injection openings 132 dissipate. The second injection valve member 128 can be formed in two parts and a sealing surface 134 having facing the combustion chamber and a part of the combustion chamber away to the first part have closing second part. Near the combustion chamber end of the second injection valve member 128 is at this one outside the valve seat 136 lying pressure surface 142 formed, with the first injection valve member open 28 the one in the pressure room 40 prevailing pressure acts.

An die den ersten Federraum bildende Bohrung 46 vom Brennraum weg anschließend ist wie in 2 und 4 dargestellt im Ventilkörper 26 eine einen zweiten Federraum bildende Bohrung 146 ausgebildet, in dem eine zweite, auf das zweite Einspritzventilglied 128 wirkende Schließfeder 144 angeordnet ist. Die den zweiten Federraum bildende Bohrung 146 ist im Durchmesser etwas kleiner ausgebildet als die den ersten Federraum bildende Bohrung 46. Das erste Einspritzventilglied 28 ragt mit seinem Ende in den ersten Federraum hinein und stützt sich in diesem an der ersten Schließfeder 44 ab. Die erste Schließfeder 44 stützt sich mit ihrem dem ersten Einspritzventilglied 28 abgewandten Ende an einer zwischen der den ersten Federraum bildenden Bohrung 46 und der den zweiten Federraum bildenden Bohrung 146 angeordneten Zwischenscheibe 47 ab. Das zweite Einspritzventilglied 128 ragt mit einer Druckstange 64, die einstückig mit dem Einspritzventilglied 128 oder als separates Teil ausgebildet sein kann, aus dem ersten Einspritzventilglied 28 heraus und verläuft durch den ersten Federraum 46 und durch eine in der Trennwand 47 ausgebildete Bohrung 45 mit kleinerem Durchmesser hindurch bis in den zweiten Federraum 146. Die den zweiten Federraum bildende Bohrung 146 ist im Durchmesser gegenüber der Bohrung 45 größer ausgebildet. Im zweiten Federraum ist die auf das zweite Einspritzventilglied 128 wirkende zweite Schließfeder 144 angeordnet. Die zweite Schließfeder 144 stützt sich einerseits am Boden des zweiten Federraums und andererseits über einen Kolben 150 an der Druckstange 64 des zweiten Einspritzventilglieds 128 ab.At the first spring chamber forming hole 46 from the combustion chamber is then as in 2 and 4 shown in the valve body 26 a bore forming a second spring space 146 in which a second, on the second injection valve member 128 acting closing spring 144 is arranged. The bore forming the second spring space 146 is slightly smaller in diameter than the first spring chamber forming hole 46 , The first injection valve member 28 protrudes with its end into the first spring chamber and is based in this on the first closing spring 44 from. The first closing spring 44 rests with its the first injection valve member 28 opposite end of a forming between the first spring chamber bore 46 and the bore forming the second spring space 146 arranged intermediate disc 47 from. The second injection valve member 128 sticks out with a push rod 64 , which are integral with the injection valve member 128 or may be formed as a separate part, from the first injection valve member 28 out and passes through the first spring chamber 46 and through one in the partition 47 trained hole 45 with a smaller diameter through to the second spring chamber 146 , The bore forming the second spring space 146 is in diameter opposite the hole 45 formed larger. In the second spring chamber is the on the second injection valve member 128 acting second closing spring 144 arranged. The second closing spring 144 supported on the one hand at the bottom of the second spring chamber and on the other hand via a piston 150 at the push rod 64 of the second injection valve member 128 from.

Die Ausbildung der den zweiten Federraum bildenden Bohrung 146 und des Kolbens 150 ist gleich wie bei der ersten Ausführungsform gemäß 1. Die Bohrung 146 weist dabei den ersten Bohrungsabschnitt 146a und den zweiten, im Querschnitt vergrößerten Bohrungsabschnitt 146b auf. Im zweiten Bohrungsabschnitt 146b ist die Schließfeder 144 angeordnet und dieser weist über eine Drosselstelle 152 eine Verbindung mit der Druckseite der Förderpumpe 21 auf. Der Kolben 150 weist den ersten Kolbenbereich 150a und den zweiten, im Querschnitt verkleinerten Kolbenbereich 150b auf. Der vom Kolben 150 im ersten Bohrungsabschnitt 146a der Schließfeder 144 abgewandt begrenzte Raum weist die Verbindung 154 zum Rücklauf auf.The formation of the second spring chamber forming hole 146 and the piston 150 is the same as in the first embodiment according to 1 , The hole 146 has the first hole section 146a and the second, enlarged in cross section bore portion 146b on. In the second bore section 146b is the closing spring 144 arranged and this has a throttle point 152 a connection with the pressure side of the feed pump 21 on. The piston 150 indicates the first piston area 150a and the second, reduced in cross-section piston area 150b on. The one from the piston 150 in the first hole section 146a the closing spring 144 remote limited space indicates the connection 154 to the return on.

Nachfolgend wird die Funktion der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform erläutert. Beim Saughub des Pumpenkolbens 18 ist das Steuerventil 23 geöffnet, so daß Kraftstoff durch die Förderpumpe 21 aus dem Kraftstoffvorratsbehälter 24 in den Pumpenarbeitsraum 22 gefördert wird. Durch die Kraftstoffhochdruckpumpe 10 wird im Pumpenarbeitsraum einspritzsynchron zyklisch Hochdruck erzeugt. Beim Förderhub des Pumpenkolbens 18 wird der Beginn der Kraftstoffeinspritzung dadurch festgelegt, daß das Steuerventil 23 schließt, so daß der Pumpenarbeitsraum 22 vom Entlastungsraum getrennt ist und sich im Pumpenarbeitsraum 22 Hochdruck aufbaut. 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 Kraft der ersten Schließfeder 44, 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 in Schließrichtung durch die zweite Schließfeder 144 und den im zweiten Federraum 146 herrschenden über den Kolben 150 auf das zweite Einspritzventilglied 128 ausgeübte Schließkraft ist größer als die durch den im Druckraum 40 herrschenden Druck über die Druckfläche 142 auf das zweite Einspritzventilglied 128 ausgeübte Kraft in Öffnungsrichtung 29, so dass das zweite Einspritzventilglied 128 in seiner geschlossenen Stellung verbleibt. In der geschlossenen Stellung des zweiten Einspritzventilglieds 128 ist der Kolben 150 mit seinem ersten Kolbenbereich 150a in den ersten Bohrungsabschnitt 146a eingetaucht und somit der zweite Bohrungsabschnitt 146b nur über die Drosselstelle 152 mit dem Zulauf von der Förderpumpe 21 her verbunden. 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. Dies ist vorzugsweise bei einer Voreinspritzung von Kraftstoff der Fall. In 7 ist der Verlauf des Hubs h der beiden Einspritzventilglieder 28,128 über der Zeit t während eines Einspritzzyklus dargestellt. Der Hub des ersten Einspritzventilglieds 28 ist mit durchgezogenen Linien dargestellt und der Hub des zweiten Einspritzventilglieds 128 ist mit gestrichelter Linie dargestellt. Die Voreinspritzung ist mit A bezeichnet und es ist ersichtlich, dass hierbei nur das erste Einspritzventilglied 28 öffnet und infolge dessen nur eine geringe Kraftstoffmenge eingespritzt wird. Die Voreinspritzung wird beendet, indem das Steuerventil 23 geöffnet wird, so dass der Druck im Druckraum 40 sinkt.Hereinafter, the function of the fuel injection device according to the second embodiment will be explained. During the suction stroke of the pump piston 18 is the control valve 23 open so that fuel through the feed pump 21 from the fuel tank 24 into the pump workroom 22 is encouraged. Through the high-pressure fuel pump 10 is generated in the pump working chamber injection synchronous cyclic high pressure. During the delivery stroke of the pump piston 18 the beginning of the fuel injection is determined by the fact that the control valve 23 closes so that the pump workspace 22 separated from the relief room and located in the pump workspace 22 Builds up high pressure. When the pressure in the pump work space 22 and thus in the pressure room 40 of the fuel injection valve 12 so high is that through this over the pressure shoulder 42 to the first injection valve member 28 generated compressive force is greater than the force of the first closing spring 44 , so opens the fuel injector 12 by the first injection valve member 28 with its sealing surface 34 from the valve seat 36 lifts off and the at least one first injection opening 32 releases. The closing direction by the second closing spring 144 and in the second spring chamber 146 ruling over the piston 150 to the second injection valve member 128 applied closing force is greater than that in the pressure chamber 40 prevailing pressure over the printing surface 142 to the second injection valve member 128 applied force in the opening direction 29 such that the second injection valve member 128 remains in its closed position. In the closed position of the second injection valve member 128 is the piston 150 with his first piston area 150a in the first hole section 146a submerged and thus the second bore section 146b only via the throttle point 152 with the feed from the feed pump 21 connected. At the fuel injection valve 12 is thus with the first injection openings 32 only a part of the entire injection cross-section opened, so that only a small amount of fuel is injected accordingly. This is preferably the case with a pilot injection of fuel. In 7 is the course of the stroke h of the two injection valve members 28 . 128 represented over time t during an injection cycle. The stroke of the first injection valve member 28 is shown by solid lines and the stroke of the second injection valve member 128 is shown with a dashed line. The pilot injection is denoted by A and it can be seen that in this case only the first injection valve member 28 opens and as a result only a small amount of fuel is injected. The pilot injection is stopped by the control valve 23 is opened so that the pressure in the pressure chamber 40 sinks.

Zu einer Haupteinspritzung wird das Steuerventil 23 wieder geschlossen, so dass der Druck im Pumpenarbeitsraum 22 entsprechend dem Profil des Nockens 20 wieder ansteigt. Bei Erreichen des Öffnungsdrucks öffnet das erste Einspritzventilglied 28 und gibt die ersten Einspritzöffnungen 32 frei. Wenn das erste Einspritzventilglied 28 geöffnet ist, so wirkt der im Druckraum 40 herrschende Druck auf die Druckfläche 142 des zweiten Einspritzventilglieds 128 und wenn die durch den im Druckraum 40 herrschenden Druck über die Fläche 142 in Öffnungsrichtung 29 auf das zweite Einspritzventilglied 128 erzeugte Kraft größer ist als die auf dieses in Schließrichtung wirkende Kraft, so öffnet auch das zweite Einspritzventilglied 128 und gibt die zweiten Einspritzöffnungen 132 frei. Die Öffnungsbewegung des zweiten Einspritzventilglieds 128 wird zu Beginn stark gedämpft, da der Kolben 150 mit seinem ersten Kolbenbereich 150a im ersten Bohrungsabschnitt 146a angeordnet ist und der vom Kolben 150 aus dem zweiten Bohrungsabschnitt 146b verdrängter Kraftstoff nur über die Drosselstelle 152 abströmen kann. Durch die Dämpfung der Öffnungsbewegung des zweiten Einspritzventilglieds 128 wird erreicht, dass der zusätzliche Einspritzquerschnitt am Kraftstoffeinspritzventil 12 nur allmählich frei gegeben wird und somit die eingespritzte Kraftstoffmenge allmählich und nicht sprungartig zunimmt. Bei zunehmendem Öffnungshub des zweiten Einspritzventilglieds 128 taucht der Kolben 150 mit seinem ersten Kolbenbereich 150a aus dem ersten Bohrungsabschnitt 146a aus, so dass durch diesen die Verbindung 154 freigegeben wird, so dass die weitere Öffnungsbewegung des zweiten Einspritzventilglieds 128 nicht mehr oder nur gering gedämpft wird. Bei geöffnetem zweitem Einspritzventilglied 128 ist dann der gesamte Einspritzquerschnitt des Kraftstoffeinspritzventils 12 freigegeben. Die Öffnungsbewegung des zweiten Einspritzventilglieds 128 und damit die Freigabe der zweiten Einspritzöffnungen 132 erfolgt verzögert nach der Öffnungshubbewegung des ersten Einspritzventilglieds 28 und der Freigabe der ersten Einspritzöffnungen 32 wie dies in 7 bei der mit B bezeichneten Haupteinspritzung dargestellt ist.The control valve becomes a main injection 23 closed again so that the pressure in the pump workspace 22 according to the profile of the cam 20 rises again. When the opening pressure is reached, the first injection valve member opens 28 and gives the first injection openings 32 free. When the first injection valve member 28 is open, so acts the one in the pressure room 40 prevailing pressure on the printing surface 142 of the second injection valve member 128 and if that by the in the pressure room 40 prevailing pressure over the area 142 in the opening direction 29 to the second injection valve member 128 generated force is greater than the force acting in this direction in the closing direction, so opens the second injection valve member 128 and gives the second injection openings 132 free. The opening movement of the second injection valve member 128 is strongly attenuated at the beginning, as the piston 150 with his first piston area 150a in the first hole section 146a is arranged and that of the piston 150 from the second bore section 146b displaced fuel only via the throttle point 152 can flow out. By the damping of the opening movement of the second injection valve member 128 is achieved that the additional injection cross section at the fuel injection valve 12 is released only gradually and thus increases the injected fuel amount gradually and not abruptly. With increasing opening stroke of the second injection valve member 128 the piston emerges 150 with his first piston area 150a from the first bore section 146a out, so that through this the connection 154 is released, so that the further opening movement of the second injection valve member 128 is no longer or only slightly attenuated. When the second injection valve member is open 128 is then the entire injection cross section of the fuel injection valve 12 Approved. The opening movement of the second injection valve member 128 and thus the release of the second injection openings 132 occurs delayed after the opening stroke of the first injection valve member 28 and the release of the first injection openings 32 like this in 7 is shown at the designated B main injection.

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 kleineren oder größeren Einspritzquerschnitt bilden als die zweiten Einspritzöffnungen 132. Der von der Kraftstoffhochdruckpumpe 10 erzeugte Druck nimmt mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine zu. Es kann vorgesehen sein, dass bei niedriger Drehzahl der Brennkraftmaschine nur das erste Einspritzventilglied 28 öffnet, so dass eine geringe Kraftstoffmenge eingespritzt wird, und erst bei höherer Drehzahl zusätzlich auch das zweite Einspritzventilglied 128 öffnet, so dass eine größere Kraftstoffmenge eingespritzt wird.It can be provided that the through the first injection openings 32 and the second injection openings 132 formed injection cross-sections are at least approximately equal, so that at the opening only the first injection valve member 28 Half the entire injection cross section is released. Alternatively, it can also be provided that the first injection openings 32 form a smaller or larger injection cross-section than the second injection openings 132 , The one from the high-pressure fuel pump 10 generated pressure increases with the speed of the internal combustion engine. It can be provided that at low engine speed only the first injection valve member 28 opens, so that a small amount of fuel is injected, and only at higher speed in addition, the second injection valve member 128 opens, so that a larger amount of fuel is injected.

In 5 ist das Kraftstoffeinspritzventil 12 ausschnittsweise gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der grundsätzliche Aufbau mit den beiden Einspritzventilgliedern 28, 128 gleich ist wie bei der zweiten Ausführungsform, jedoch die Ausbildung des Kolbens 250 modifiziert ist. Der Kolben 250 weist dabei nur einen Kolbenbereich mit konstantem Durchmesser auf, wobei im Kolben 250 eine Entlastungsbohrung 251 eingebracht ist. Die Entlastungsbohrung 251 kann beispielsweise zumindest annähernd senkrecht zur Längsachse des Kolbens 250 verlaufen und als eine Durchgangsbohrung ausgebildet sein. Am Umfang des ersten Bohrungsabschnitts 246a mündet wenigstens eine Verbindung 254 zu einem Niederdruckbereich, der der Zulauf von der Förderpumpe 21 her oder ein Rücklauf zum Kraftstoffvorratsbehälter 24 hin sein kann. Die Entlastungsbohrung 251 des Kolbens 250 ist ständig mit der Verbindung 254 verbunden. In der Schließstellung des zweiten Einspritzventilglieds 128 ist die Entlastungsbohrung 251 des Kolbens 250 vollständig im ersten Bohrungsabschnitt 246a eingetaucht. Der zweite Bohrungsabschnitt 246b ist dabei von der Entlastungsbohrung 251 und der Verbindung 254 getrennt, so dass aus diesem Kraftstoff nur über die Drosselstelle 252 abströmen kann und die Öffnungsbewegung des zweiten Einspritzventilglieds 128 stark gedämpft wird. Bei zunehmendem Öffnungshub des zweiten Einspritzventilglieds 128 taucht die Entlastungsbohrung 251 des Kolbens 250 aus dem ersten Bohrungsabschnitt 246a aus und gibt damit eine Verbindung des zweiten Bohrungsabschnitts 246b mit der Verbindung 254 frei. Aus dem zweiten Bohrungsabschnitt 246b kann dann Kraftstoff über die Drosselstelle 252 und die Verbindung 254 verdrängt werden, so dass die Öffnungsbewegung des zweiten Einspritzventilglieds 128 nicht mehr oder nur noch gering gedämpft wird.In 5 is the fuel injection valve 12 partially shown according to a third embodiment, in which the basic structure with the two injection valve members 28 . 128 is the same as in the second embodiment, but the design of the piston 250 is modified. The piston 250 has only one piston area with a constant diameter, wherein in the piston 250 a relief hole 251 is introduced. The relief hole 251 For example, at least approximately perpendicular to the longitudinal axis of the piston 250 run and be formed as a through hole. At the circumference of the first bore section 246a opens at least one connection 254 to a low pressure area, which is the feed from the feed pump 21 or a return to the fuel tank 24 can be. The relief hole 251 of the piston 250 is constantly connected 254 connected. In the closed position of the second injection valve member 128 is the relief hole 251 of the piston 250 completely in the first hole section 246a immersed. The second bore section 246b is from the relief hole 251 and the connection 254 disconnected, leaving this fuel just above the throttle 252 can flow out and the opening movement of the second injection valve member 128 is strongly attenuated. With increasing opening stroke of the second injection valve member 128 dives the relief hole 251 of the piston 250 from the first bore section 246a and thus gives a connection of the second bore section 246b with the connection 254 free. From the second hole section 246b can then fuel through the throttle 252 and the connection 254 be displaced, so that the opening movement of the second injection valve member 128 no longer or only slightly attenuated.

Der Kolben 250 kann im Bereich der Mündung der Entlastungsbohrung 251 an seinem Außenmantel eine umlaufende Ringnut 253 aufweisen, über die die Entlastungsbohrung 251 mit der Verbindung 254 verbunden ist, unabhängig in welcher Drehlage sich der Kolben 250 und damit dessen Entlastungsbohrung 251 in Bezug zur Verbindung 254 befindet.The piston 250 may be in the area of the mouth of the relief well 251 on its outer surface a circumferential annular groove 253 have, over which the relief well 251 with the connection 254 is connected, regardless of the rotational position of the piston 250 and thus its relief hole 251 in relation to the connection 254 located.

In 6 ist das Kraftstoffeinspritzventil 12 ausschnittsweise gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der grundsätzliche Aufbau mit den beiden Einspritzventilgliedern 28,128 sowie dem Kolben 350 gleich ist wie beim dritten Ausführungsbeispiel, jedoch die Ausbildung der Drosselstelle 352 modifiziert ist. Die zweite Schließfeder 144 stützt sich dabei über eine Scheibe 356 am dem Kolben 350 abgewandten Ende des zweiten Federraums 146 ab, wobei die Scheibe 356 im Federraum 146 verschiebbar ist. In einem sich an den zweiten Federraum 146 anschließenden Ventilkörperteil 27a sind Kanäle 357 ausgebildet, die mit einem Zulauf 352 von der Förderpumpe 21 her verbunden sind, wobei ein Abschnitt der Kanäle 357 in den zweiten Federraum 146 der Scheibe 356 gegenüberliegend mündet und ein anderer Abschnitt der Kanäle 357 etwa radial verläuft. Zwischen dem Umfang der Scheibe 356 und dem zweiten Federraum 146 sowie zwischen der Scheibe 356 und den Kanälen 357 ist jeweils ein Abstand vorhanden, so dass aus dem zweiten Federraum 146 beim Öffnungshub des zweiten Einspritzventilglieds 128 Kraftstoff in den Zulauf 352 verdrängt werden kann. Diese Abstände können dabei so bemessen sein, dass diese eine oder mehrere Drosselstellen bilden. Alternativ können auch die Kanäle 357 eine Drosselstelle aufweisen. Bei zur Beendigung der Kraftstoffeinspritzung geöffnetem Steuerventil 23 ergibt sich durch den aus dem Pumpenarbeitsraum 22 abgesteuerten Kraftstoff ein Druckanstieg im Zulauf 352, durch den die Scheibe 356 in den zweiten Federraum 146 hinein verschoben wird. Hierdurch wird die Vorspannung der zweiten Schließfeder 144 erhöht und die Schließbewegung des zweiten Einspritzventilglieds 128 unterstützt. Außerdem wird dabei der Druck im zweiten Federraum 146 erhöht, wodurch ebenfalls die Schließbewegung des zweiten Einspritzventilglieds 128 unterstützt wird. Im übrigen ist die Ausbildung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel gleich wie beim dritten Ausführungsbeispiel, so dass der Kolben 350 die Entlastungsbohrung 351 aufweist, durch die die Verbindung 354 zum Niederdruckbereich gesteuert wird. Der Kolben 350 kann im Bereich der Mündung der Entlastungsbohrung 351 an seinem Außenmantel eine umlaufende Ringnut 353 aufweisen, über die die Entlastungsbohrung 351 mit der Verbindung 354 verbunden ist, unabhängig in welcher Drehlage sich der Kolben 350 und damit dessen Entlastungsbohrung 351 in Bezug zur Verbindung 354 befindet.In 6 is the fuel injection valve 12 partially shown according to a fourth embodiment, in which the basic structure with the two injection valve members 28 . 128 and the piston 350 The same as in the third embodiment, but the formation of the throttle point 352 is modified. The second closing spring 144 relies on a disk 356 on the piston 350 opposite end of the second spring chamber 146 off, with the disc 356 in the spring chamber 146 is displaceable. In one to the second spring chamber 146 adjoining valve body part 27a are channels 357 trained, with an inlet 352 from the feed pump 21 are connected, wherein a portion of the channels 357 in the second spring chamber 146 the disc 356 Opposite opens and another section of the channels 357 runs approximately radially. Between the circumference of the disc 356 and the second spring space 146 as well as between the disc 356 and the channels 357 is in each case a distance, so that from the second spring chamber 146 at the opening stroke of the second injection valve member 128 Fuel in the inlet 352 can be displaced. These distances can be so dimensioned that they form one or more throttle points. Alternatively, the channels can 357 have a throttle point. At the end of the fuel injection open control valve 23 results from the pump workspace 22 Dissipated fuel, a pressure increase in the inlet 352 through which the disc 356 in the second spring chamber 146 is moved into it. As a result, the bias of the second closing spring 144 increases and the closing movement of the second injection valve member 128 supported. In addition, while the pressure in the second spring chamber 146 increases, which also causes the closing movement of the second injection valve member 128 is supported. Incidentally, the embodiment according to the fourth embodiment is the same as in the third embodiment, so that the piston 350 the relief hole 351 through which the connection 354 is controlled to the low pressure area. The piston 350 may be in the area of the mouth of the relief well 351 on its outer surface a circumferential annular groove 353 have, over which the relief well 351 with the connection 354 is connected, regardless of the rotational position of the piston 350 and thus its relief hole 351 in relation to the connection 354 located.

Claims (13)

Kraftstoffeinspritzventil für eine Brennkraftmaschine mit einem Ventilkörper (12), in dem wenigstens ein Einspritzventilglied (28; 128) verschiebbar geführt ist, durch das wenigstens eine Einspritzöffnung (32; 132) gesteuert wird, wobei das wenigstens eine Einspritzventilglied (28; 128) von dem in einem Druckraum (40) des Kraftstoffeinspritzventils (12) herrschenden Druck beaufschlagt gegen die Kraft einer Schließfeder (44; 144) in einer Öffnungsrichtung (29) zur Freigabe der wenigstens einen Einspritzöffnung (32; 132) bewegbar ist, wobei ein kraftstoffgefüllter Raum (46; 146) vorgesehen ist, der wenigstens eine Verbindung (52, 54; 152, 154; 252, 254; 352, 354) mit einem Niederdruckbereich aufweist und der von einem Kolben (50; 150; 250; 350) begrenzt ist, wobei der Kolben (50; 150; 250; 350) von dem im Raum (46; 146) herrschenden Druck beaufschlagt ist und eine Kraft in Schließrichtung auf das wenigstens eine Einspritzventilglied (28; 128) erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Kolben (50; 150; 250; 350) eine Verbindung (54; 154; 254; 354) des Raums (46; 146) mit einem Niederdruckbereich derart gesteuert wird, dass zu Beginn eines Öffnungshubs des wenigstens einen Einspritzventilglieds (28; 128) diese Verbindung (54; 154; 254; 354) durch den Kolben (50; 150; 250; 350) zumindest annähernd geschlossen ist und bei zunehmendem Öffnungshub des wenigstens einen Einspritzventilglieds (28; 128) diese Verbindung (54; 154; 254; 354) durch den Kolben (50; 150; 250; 350) freigegeben wird.Fuel injection valve for an internal combustion engine with a valve body ( 12 ), in which at least one injection valve member ( 28 ; 128 ) is displaceably guided through the at least one injection opening ( 32 ; 132 ), wherein the at least one injection valve member ( 28 ; 128 ) of which in a pressure room ( 40 ) of the fuel injection valve ( 12 ) prevailing pressure is applied against the force of a closing spring ( 44 ; 144 ) in an opening direction ( 29 ) for releasing the at least one injection opening ( 32 ; 132 ) is movable, wherein a fuel-filled space ( 46 ; 146 ) is provided, the at least one compound ( 52 . 54 ; 152 . 154 ; 252 . 254 ; 352 . 354 ) having a low pressure area and that of a piston ( 50 ; 150 ; 250 ; 350 ) is limited, wherein the piston ( 50 ; 150 ; 250 ; 350 ) of which in the room ( 46 ; 146 ) is applied to the prevailing pressure and a force in the closing direction on the at least one injection valve member ( 28 ; 128 ), characterized in that by the piston ( 50 ; 150 ; 250 ; 350 ) a connection ( 54 ; 154 ; 254 ; 354 ) of the room ( 46 ; 146 ) is controlled with a low pressure region such that at the beginning of an opening stroke of the at least one injection valve member ( 28 ; 128 ) this compound ( 54 ; 154 ; 254 ; 354 ) through the piston ( 50 ; 150 ; 250 ; 350 ) is at least approximately closed and with increasing opening stroke of the at least one injection valve member ( 28 ; 128 ) this compound ( 54 ; 154 ; 254 ; 354 ) through the piston ( 50 ; 150 ; 250 ; 350 ) is released. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum (46; 146) eine erste, ständig offene, gedrosselte Verbindung (52; 152; 252; 352) mit einem Niederdruckbereich und eine weitere, durch den Kolben (50; 150; 250; 350) gesteuerte Verbindung (54; 154; 254; 354) mit einem Niederdruckbereich aufweist.Fuel injection valve according to claim 1, characterized in that the space ( 46 ; 146 ) a first, constantly open, throttled connection ( 52 ; 152 ; 252 ; 352 ) with a low-pressure region and another, through the piston ( 50 ; 150 ; 250 ; 350 ) controlled connection ( 54 ; 154 ; 254 ; 354 ) having a low pressure region. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste, gedrosselte Verbindung (52; 152; 252; 352) mit dem Niederdruckbereich einen geringeren Durchflussquerschnitt aufweist als die weitere, durch den Kolben (50; 150; 250; 350) gesteuerte Verbindung (54; 154; 254; 354) mit dem Niederdruckbereich.Fuel injection valve according to claim 2, characterized in that the first, throttled connection ( 52 ; 152 ; 252 ; 352 ) with the low-pressure region has a smaller flow cross-section than the other, through the piston ( 50 ; 150 ; 250 ; 350 ) controlled connection ( 54 ; 154 ; 254 ; 354 ) with the low pressure area. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum (46; 146) in einer Bohrung des Ventilkörpers (27) gebildet ist, dass die Bohrung einen ersten Abschnitt (46a; 146a) und einen zweiten Abschnitt (46b; 146b) mit gegenüber dem ersten Abschnitt (46a; 146a) grösserem Querschnitt aufweist, dass der Kolben (50; 150) einen ersten Bereich (50a; 150a) und einen zweiten Bereich (50b; 150b) mit gegenüber dem ersten Bereich (50a; 150a) kleinerem Querschnitt aufweist, dass der Kolben (50; 150) zu Beginn des Öffnungshubs des wenigstens einen Einspritzventilglieds (28; 128) mit seinem ersten Bereich (50a; 150a) im ersten Abschnitt (46a; 146a) der Bohrung dicht geführt ist und dadurch die Verbindung (54; 154) mit dem Niederdruckbereich zumindest annähernd verschließt und dass der Kolben (50; 150) bei zunehmendem Öffnungshub des wenigstens einen Einspritzventilglieds (28; 128) mit seinem ersten Bereich (50a; 150a) und seinem zweiten Bereich (50b; 150b) in den zweiten Abschnitt (46b; 146b) der Bohrung eintaucht und dadurch zwischen dem ersten Abschnitt (46a; 146a) der Bohrung und dem zweiten Bereich (50b; 150b) des Kolbens (50; 150) ein die Verbindung (54; 154) mit dem Niederdruckbereich bildender Durchflussquerschnitt freigegeben ist.Fuel injection valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the space ( 46 ; 146 ) in a bore of the valve body ( 27 ) is formed, that the bore has a first section ( 46a ; 146a ) and a second section ( 46b ; 146b ) with respect to the first section ( 46a ; 146a ) has a larger cross-section that the piston ( 50 ; 150 ) a first area ( 50a ; 150a ) and a second area ( 50b ; 150b ) with respect to the first area ( 50a ; 150a ) has a smaller cross section, that the piston ( 50 ; 150 ) at the beginning of the opening stroke of the at least one injection valve member ( 28 ; 128 ) with its first area ( 50a ; 150a ) in the first part ( 46a ; 146a ) of the bore is tightly guided and thereby the connection ( 54 ; 154 ) at least approximately closes with the low-pressure region and that the piston ( 50 ; 150 ) with increasing opening stroke of the at least one injection valve member ( 28 ; 128 ) with its first area ( 50a ; 150a ) and its second area ( 50b ; 150b ) in the second section ( 46b ; 146b ) of the bore and thereby between the first section ( 46a ; 146a ) of the bore and the second region ( 50b ; 150b ) of the piston ( 50 ; 150 ) the connection ( 54 ; 154 ) is released with the low pressure area forming flow cross section. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung in ihrem zweiten Abschnitt (46b; 146b) wenigstens eine Nut (46c) und/oder einen größeren Durchmesser als in ihrem ersten Abschnitt (46a; 146a) aufweist, wodurch der Querschnitt des zweiten Abschnitts (46b; 146b) gegenüber dem Querschnitt des ersten Abschnitts (46a; 146a) vergrößert ist.Fuel injection valve according to claim 4, characterized in that the bore in its second section ( 46b ; 146b ) at least one groove ( 46c ) and / or a larger diameter than in its first section ( 46a ; 146a ), whereby the cross section of the second section ( 46b ; 146b ) in relation to the cross section of the first section ( 46a ; 146a ) is enlarged. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (50; 150) in seinem zweiten Bereich (50b; 150b) wenigstens eine Abflachung (51; 151) aufweist, durch die der Querschnitt des zweiten Bereichs (50b; 150b) gegenüber dem Querschnitt des ersten Bereichs (50a; 150a) verringert ist.Fuel injection valve according to claim 4 or 5, characterized in that the piston ( 50 ; 150 ) in its second area ( 50b ; 150b ) at least one flat ( 51 ; 151 ), through which the cross-section of the second region ( 50b ; 150b ) with respect to the cross section of the first region ( 50a ; 150a ) is reduced. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum (146) in einer Bohrung des Ventilkörpers (27) gebildet ist, dass die Bohrung einen ersten Abschnitt (146a) und einen zweiten Abschnitt (146) mit gegenüber dem ersten Abschnitt (146a) größerem Querschnitt aufweist, dass der Kolben (250; 350) wenigstens eine Entlastungsbohrung (251; 351) aufweist, dass der Kolben (250; 350) zu Beginn des Öffnungshubs des wenigstens einen Einspritzventilglieds (28; 128) mit seiner Entlastungsbohrung (251; 351) im ersten Abschnitt (146a) der Bohrung angeordnet ist, so dass die Mündung der Entlastungsbohrung (251; 351) am Kolben (250; 350) durch den ersten Abschnitt (146a) der Bohrung zumindest annähernd verschlossen ist, und dass der Kolben (250; 350) bei zunehmendem Öffnungshub des wenigstens einen Einspritzventilglieds (28; 128) mit seiner Entlastungsbohrung (251; 351) in den zweiten Abschnitt (146b) der Bohrung eintaucht und über die Entlastungsbohrung (251; 351) die Verbindung (254; 354) zum Entlastungsbereich freigegeben ist.Fuel injection valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the space ( 146 ) in a bore of the valve body ( 27 ) is formed, that the bore has a first section ( 146a ) and a second section ( 146 ) with respect to the first section ( 146a ) has a larger cross-section that the piston ( 250 ; 350 ) at least one relief well ( 251 ; 351 ), that the piston ( 250 ; 350 ) at the beginning of the opening stroke of the at least one injection valve member ( 28 ; 128 ) with its relief hole ( 251 ; 351 ) in the first part ( 146a ) of the bore is arranged so that the mouth of the relief bore ( 251 ; 351 ) on the piston ( 250 ; 350 ) through the first section ( 146a ) of the bore is at least approximately closed, and that the piston ( 250 ; 350 ) with increasing opening stroke of the at least one injection valve member ( 28 ; 128 ) with its relief hole ( 251 ; 351 ) in the second section ( 146b ) of the bore and via the relief hole ( 251 ; 351 ) the connection ( 254 ; 354 ) is released to the discharge area. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungsbohrung (251; 351) im Kolben (250; 350) ständig mit dem Niederdruckbereich verbunden ist.Fuel injection valve according to claim 7, characterized in that the relief bore ( 251 ; 351 ) in the piston ( 250 ; 350 ) is constantly connected to the low pressure area. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (250; 350) an der Mündung der Entlastungsbohrung (251; 351) an seinem Außenmantel eine Nut (253; 353) aufweist, über die die Entlastungsbohrung (251; 351) mit dem Niederdruckbereich verbunden ist.Fuel injection valve according to claim 7 or 8, characterized in that the piston ( 250 ; 350 ) at the mouth of the relief well ( 251 ; 351 ) has on its outer surface a groove ( 253 ; 353 ), via which the relief bore ( 251 ; 351 ) is connected to the low pressure area. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Raum (146) die sich am Kolben (350) abstützende Schließfeder (144) angeordnet ist, die sich dem Kolben (350) abgewandt an einem Stützelement (35b) abstützt, dass das Stützelement (356) im Raum (146) verschiebbar angeordnet ist und auf seiner der Schließfeder (144) abgewandten Seite von dem in einem Niederdruckbereich herrschenden Druck beaufschlagt ist.Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that in the space ( 146 ) located on the piston ( 350 ) supporting closing spring ( 144 ) is arranged, which the piston ( 350 ) facing away from a support element ( 35b ) supports that the support element ( 356 ) in the room ( 146 ) is slidably disposed and on its the closing spring ( 144 ) facing away from the pressure prevailing in a low-pressure region pressure is applied. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in den Niederdruckbereich bei der Beendigung eines Kraftstoffeinspritzzyklus unter Hochdruck stehender Kraftstoff abgesteuert wird, so dass durch den Druckanstieg im Niederdruckbereich das Stützelement (356) zur Schließfeder (144) hin verschoben wird und eine erhöhte Kraft in Schließrichtung auf das wenigstens eine Einspritzventilglied (128) erzeugt wird.Fuel injection valve according to claim 10, characterized in that in the low-pressure region at the end of a fuel injection cycle high-pressure fuel is diverted, so that by the pressure increase in the low-pressure region, the support element ( 356 ) to the closing spring ( 144 ) and an increased force in the closing direction on the at least one injection valve member ( 128 ) is produced. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ein erstes im Ventilkörper (27) verschiebbar geführtes, hohl ausgebildetes Einspritzventilglied (28) aufweist, durch das wenigstens eine erste Einspritzöffnung (32) gesteuert wird und das vom im Druckraum (40) herrschenden Druck beaufschlagt gegen die Kraft einer ersten Schließfeder (44) in einer Öffnungsrichtung (29) bewegbar ist, dass im ersten Einspritzventilglied (28) ein zweites Einspritzventilglied (128) verschiebbar geführt ist, durch das wenigstens eine zweite Einspritzöffnung (132) gesteuert wird und das vom im Druckraum (40) herrschenden Druck beaufschlagt gegen die Kraft einer zweiten Schließfeder (144) in einer Öffnungsrichtung (29) bewegbar ist, und dass der Kolben (150; 250; 350) dem zweiten Einspritzventilglied (128) zugeordnet ist.Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that it has a first in the valve body ( 27 ) slidably guided, hollow trained injection valve member ( 28 ), through which at least one first injection opening ( 32 ) and that of the pressure chamber ( 40 ) prevailing pressure is applied against the force of a first closing spring ( 44 ) in an opening direction ( 29 ) is movable, that in the first injection valve member ( 28 ) a second injection valve member ( 128 ) is displaceably guided, by the at least one second injection port ( 132 ) and that of the pressure chamber ( 40 ) prevailing pressure is applied against the force of a second closing spring ( 144 ) in an opening direction ( 29 ) is movable, and that the piston ( 150 ; 250 ; 350 ) the second injection valve member ( 128 ) assigned. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses mit einer Hochdruckpumpe (10), durch die Kraftstoff unter Hochdruck in den Druckraum (40) gefördert wird, eine Baueinheit bildet.Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that it is provided with a high-pressure pump ( 10 ), through the fuel under high pressure in the pressure chamber ( 40 ), forms a structural unit.
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