DE10342550A1

DE10342550A1 - Druckregelventil für Speicherkraftstoffeinspritzsystem

Info

Publication number: DE10342550A1
Application number: DE10342550A
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2003-09-15
Filing date: 2003-09-15
Publication date: 2005-04-07
Also published as: FR2859768A1; JP2005090499A; US20050056803A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Druckregelventil (1) zur Regulierung des Druckes in einem Kraftstoffspeicher (4) mit einem in einer Bohrung axial verschiebbar geführten kolbenförmigen Ventilglied (4), das auf ein Schließelement (11) wirkt, welches gegen einen Ventilsitz (12) pressbar ist, wobei das Ventilglied (4) einen Anker eines Elektromagneten (5) bildet, der bestrombar ist. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist das Ventil zusätzlich mit einer mechanischen Feder (7) ausgerüstet, welche das Ventilglied (4) in Richtung Ventilsitz (12) presst und deren Federvorspannung so ausgelegt ist, dass der Federdruck (7) dem maximalen gewünschten Druck in dem Kraftstoffspeicher entspricht. DOLLAR A Auf diese Weise wird auch bei einem Ausfall der elektromagnetischen Regelung ein Druck am Ventilausgang erzeugt und somit ein Einspritzvorgang ermöglicht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Speicherkraftstoffeinspritzsystem für Brennstoffkraftmaschinen mit einem Druckregelventil zur Regulierung des Druckes in einem Kraftstoffspeicher mit einem in einer Bohrung axial verschiebbar geführten kolbenförmigen Ventilglied, das auf ein Schließelement in Schließrichtung wirkt und dieses gegen ein Ventilsitz presst, wobei das Ventilglied einen Anker eines Elektromagneten bildet, der bestrombar ist.

Solche Druckregelventile sind in vielfältigen Ausführungen bekannt. Das Druckregelventil dient zur Regelung des Druckes in einem Kraftstoffspeicher, mit dem es über einen Zulauf verbunden ist. Das Druckregelventil weist ein in einer Bohrung axial verschiebbar geführtes, kolbenförmiges Ventilglied auf, das sich gegen eine Kraft, die vorzugsweise durch den Strom im Elektromagneten auf das Ventilglied wirkt, bewegen kann. Die Kraft wirkt in Schließrichtung, sodass das Ventilglied auf ein Schließelement des Druckregelventils gedrückt und gegen einen Ventilsitz gepresst wird. Das Ventilglied bildet einen Anker eines Elektromagneten, der zur Kraftsteuerung bestrombar ist.

Durch die Bestromung wird über das Ventilglied das Schließelement mit einer bestimmten Kraft gegen den Ventilsitz gedrückt, wobei das Schließelement durch den auf dieses wirkenden Druck im Kraftstoffspeicher vom Ventilsitz abgehoben wird, wenn die durch den Druck erzeugte Kraft die Schließkraft, die über das Ventilglied auf das Schließelement ausgeübt wird, überschreitet. In dem Fall fließt Kraftstoff aus dem Kraftstoffspeicher durch den Zulauf über das geöffnete Druckregelventil in einen Entlastungsraum ab.

Bei der Einstellung eines höheren Drucks im Kraftstoffspeicher wird der Strom im Elektromagnet vergrößert, so dass die Schließkraft erhöht wird und somit das Schließelement erst bei einem höheren Druck im Kraftstoffspeicher vom Ventilsitz abhebt und Kraftstoff aus dem Kraftstoffspeicher in den Entlastungsraum abfließen kann.

Zusätzlich ist das Ventil häufig mit einer mechanischen Feder versehen, die im Ruhezustand, d.h. während des Motorstillstandes dafür sorgt, dass das Ventil geschlossen ist und kein Kraftstoff in den Entlastungsraum dringt. Die mechanische Federkraft dieser Fe der kann jedoch bereits leicht durch einen geringen Kraftstoffdruck überwunden werden. Der Aufbau eines hinreichend großen Drucks im Kraftstoffspeicher kommt dann nicht zustande. Der notwendige Mindestdruck in dem Kraftstoffspeicher wird nur durch die Wirkung der elektromagnetisch erzeugten Schließkraft gewährleistet.

Diese Feder kann auch so ausgelegt sein, dass das Ventil erst bei einem bestimmten Mindestdruck zu öffnen ist.

Nachteile des Standes der Technik

Kommt es zu einer Funktionsstörung der Stromzufuhr im Elektromagneten, z.B. durch eine Lockerung des entsprechenden Steckers, und damit zu einem Ausfall der elektromagnetischen Schließkraft, so kann Kraftstoff unter niedrigem Druck in den Entlastungsraum eindringen und damit eine Einspritzung unmöglich machen. Ein Fahrbetrieb ist dann nicht mehr möglich.

Aufgabe der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung ist es, das aus dem Stand der Technik bekannte Druckregelventil derart weiter zu bilden, dass dieses auch bei einem Ausfall der Stromversorgung einen genügend hohen Druck am Ventilausgang erzeugt und somit einen ungeregelten Notfahrbetrieb ermöglicht.

Lösung der Aufgabe

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Ausgestaltung des Druckregelventils ermöglicht einen Einspritzvorgang auch ohne Stromregelung des Druckregelventils und damit auch eine Notfahrt.

Vorteile der Erfindung

Durch den Druck in dem Kraftstoffspeicher wirkt eine Kraft auf das Ventilglied des Druckregelventils. Wenn diese durch den hydraulischen Druck erzeugte Kraft größer ist als die in Schließrichtung auf des Ventilglied wirkende Kraft, hebt das Ventilglied vom Ventilsitz ab und öffnet das Druckregelventil. Die Schließkraft des Ventils wird allein durch die mechanische Feder aufgebracht. Eine Bestromung des Elektromagneten zum Schließen des Druckregelventils ist nicht notwendig.

Die Regelung des Einspritzdrucks erfolgt unabhängig davon über die Bestromung des Elektromagneten. Dazu ist der Elektromagnet derart eingestellt, dass bei einer Stromerhöhung eine magnetische Kraft in Richtung der hydraulischen Kraft wirkt. Die Schließkraft des Ventils wird durch die Steuerung also verringert.

Die Federkraft der mechanischen Feder erlaubt einerseits den Fahrbetrieb auch ohne Stromversorgung und begrenzt andererseits den Maximaldruck im Kraftstoffspeicher unabhängig davon, ob eine Stromversorgung gegeben ist oder nicht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie den Ansprüchen hervor.
Zeichnung
Es zeigt:
1 einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Druckregelventil;
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In 1 ist ein Längsschnitt durch ein Druckregelventil 1 dargestellt, das am Auslass einer in der Figur nicht dargestellten Hochdruckpumpe oder an einem ebenfalls nicht dargestellten Kraftstoffspeicher angeordnet sein kann.
Das Druckregelventil 1 selbst weist ein Ventilkörper 2 auf, in dem eine Bohrung 3 ausgebildet ist, in der ein kolbenförmiges Ventilglied 4 axial verschiebbar angeordnet ist. Zusätzlich ist ein weiterer Raum innerhalb des Ventilkörpers 2 vorgesehen, in dem ein Elektromagnet 5 mit einer Spulenwicklung angeordnet ist.
In einer Ausnehmung 6 ist eine mechanische Feder 7, die beispielsweise als Schraubenfeder ausgeführt ist, vorgesehen. Diese übt auf das Ventilglied 4 eine Federkraft in Schließrichtung 8 aus. Die Federkonstante ist so ausgelegt, dass die Feder 7 allein für einen Verschluss des Druckregelventils 1 sorgt, solange der im Kraftstoffspeicher gewünschte Maximaldruck nicht überschritten ist.
Durch Bestromung des Elektromagneten 5 wird eine magnetische Kraft 9 in Richtung der hydraulischen Kraft 10 bewirkt. Bei Erhöhung des Regelstroms wird das Ventilglied 10 weniger stark gegen das Schließelement 11 und dieses gegen den Ventilsitz 12 gepresst.
Funktionsweise Das Ventilglied 4, bzw. das Schließelement 11 liegen aufgrund ihrer Eigengewichte und aufgrund der Federwirkung der mechanischen Feder 7 auf dem Ventilsitz 12 auf. Gleichzeitig ist das Schließelement 11 von dem hydraulischen Druck 10 in dem Kraftstoffspeicher und von der durch den Elektromagneten hervorgerufenen Magnetkraft 9 beaufschlagt.
Der hydraulische Druck 10 soll einen bestimmten Druck im Kraftstoffspeicher nicht überschreiten. Dieser Schwellwert ist über die Bestromung des Elektromagneten 5 regelbar, er bestimmt sich aus der Differenz der Federkraft in Schließrichtung 8 und der Magnetkraft 9. Wird der Schwellwert überschritten, so reicht der hydraulische Druck 10 aus, um das Druckregelventil 1 zu öffnen und der Kraftstoff kann durch Auslassöffnungen 13 in einen in der Figur nicht dargestellten Ausgleichsbehälter fließen.
Bei einem Ausfall des Elektromagneten 5 ist der Maximaldruck nicht mehr regelbar. Im Kraftstoffspeicher kann sich jedoch immer noch ein Druck aufbauen, da das unbestromte Druckregelventil 1 erst bei einem durch die Federkraft 8 der mechanischen Feder 7 vorgegebenen Maximaldruck öffnet.
Auf diese Weise wir der Einspritzvorgang und der Fahrbetrieb auch bei einer Funktionsstörung der Stromzufuhr des Elektromagneten 5 ermöglicht.

Claims

Druckregelventil für ein Speicherkraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen zur Regelung des Drucks in einem Kraftstoffspeicher mit einem in einer Bohrung axial verschiebbar geführten kolbenförmigen Ventilglied, das auf ein Schließelement wirkt, welches gegen einen Ventilsitz pressbar ist, wobei das Ventilglied einen Anker eines Elektromagneten bildet, der bestrombar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckregelventil (1) zusätzlich mit einer mechanischen Feder (7) ausgerüstet ist, welche das Ventilglied (4) in Richtung Ventilsitz (12) presst und deren Federvorspannung so ausgelegt ist, dass der Federdruck (8) dem maximalen gewünschten Druck in dem Kraftstoffspeicher entspricht.
Druckregelventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des Drucks unterhalb des maximalen gewünschten Drucks in dem Kraftstoffspeicher durch eine Bestromung des Elektromagneten (5) erfolgt, welche eine Magnetkraft (9) in Richtung des hydraulischen Drucks (10) zur Folge hat.