DE19523337A1

DE19523337A1 - Elektrohydraulische Schiebersteuerventilanordnung für eine Brennstoffeinspritzvorrichtung

Info

Publication number: DE19523337A1
Application number: DE1995123337
Authority: DE
Inventors: Dennis H Gibson; Gregory W Hefler; Dale C Maley; Ronald D Shinogle
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1994-06-27
Filing date: 1995-06-27
Publication date: 1996-01-04
Anticipated expiration: 2015-06-28
Also published as: DE19523337B4; US5479901A; JPH0814135A

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Brennstoffeinspritz- bzw. Injektionssysteme und insbeson dere auf elektrohydraulische Schiebersteuerventile für Brennstoffeinspritzvorrichtungen.

Ausgangspunkt

Bei herkömmlichen Brennstoffeinspritzsystemen können die Einspritzvorrichtungen bzw. Injektoren mechanisch, hy draulisch oder elektrisch betätigt werden. Bei mechanisch betätigten Systemen ist die Pumpenanordnung, die peri odisch bewirkt, daß Brennstoff in die Motorzylinder eingespritzt wird, mechanisch gekoppelt oder verbunden mit einem Nocken, der durch den Motor angetrieben wird, so daß die Pumpanordnung synchron mit der Drehung des Nockens betätigt wird. Bei hydraulisch betätigten Syste men wird die Pumpanordnung hydraulisch angetrieben durch Druckbetätigungsströmungsmittel, das selektiv mit der Pumpanordnung in Verbindung gebracht wird und zwar über ein elektronisch gesteuertes Ventil. Ein Beispiel eines hydraulisch betätigten, elektronisch gesteuerten Brenn stoffeinspritzsystems ist in dem US-Patent Nr. 5 121 730 von Ausman et al. gezeigt.

Bei herkömmlichen Brennstoffinjektionssystemen, die ein Sitzventil mit einem oder mehreren kegelstumpfförmigen Sitzen beinhalten kann das Sitzventil, nachdem es anfäng lich auf sein passendes Sitzglied während des Schließvor gangs auftrifft, springen bzw. zurückfedern oder -prel len. Da eine enge Abdichtung zwischen dem Sitzventil und seinem Sitz nicht gebildet wird bis das Springen aufhört und da das Springen typischerweise bei aufeinanderfolgen den Einspritzvorgängen bzw. Injektionen nicht gleichför mig ist, kann sich die Zeit bei der die Injektion be ginnt, in unerwünschter Weise von Injektion zu Injektion verändern. Obwohl dieses Problem durch hydraulische Dämpfungssysteme oder Federüberbewegungsmechanismen überwunden werden kann, sind diese Lösungen relativ kompliziert und/oder teuer.

Schieberventilanordnungen sind typischerweise ausgebildet aus einer im allgemeinen zylindrischen Bohrung, die in einem Ventilgehäuse ausgebildet ist und einem im allge meinen zylindrischen Ventilelement, das zur Hin- und Herbewegung innerhalb der zylindrischen Bohrung angeord net ist. Der Durchmesser jeder der zwei Enden des zylin drischen Ventilelements ist typischerweise größer als der des Mittelteils des Ventilelements. Eine Vielzahl von Strömungsmitteldurchlässen oder Bohrungen ist in dem Ventilgehäuse ausgebildet und die Hin- und Herbewegung des Ventilelements öffnet, schließt und/oder verbindet die Strömungsmitteldurchlässe selektiv miteinander. Beispiele von Schieberventilen sind in dem US-Patent Nr. 5 042 445 von Peters et al. gezeigt.

Die Erfindung

Die Erfindung ist auf eine Brennstoffeinspritzvorrich tungsanordnung mit einer Brennstoffpumpe und einem elek trohydraulischen Steuerventil zum periodischen Kommuni zieren bzw. Verbinden von Betätigungsströmungsmittel mit der Brennstoffpumpe zum hydraulischen Betätigen davon gerichtet. Wenn die Brennstoffpumpe betätigt wird, spritzt die Einspritzanordnung Brennstoff wie z. B. Die selbrennstoff in eine Verbrennungskammer eines Motors ein.

Das Steuerventil umfaßt ein Gehäuse mit einer ersten Leitung, die strömungsmittelmäßig mit der Brennstoffpumpe gekoppelt ist und einer zweiten Leitung, die strömungs mittelmäßig mit einer Quelle von hydraulischen Drucks strömungsmittel gekoppelt ist. Das Steuerventil besitzt ein Ventilelement, das in dem Gehäuse angeordnet ist, das ein erstes Ende, ein zweites Ende und einen Strömungs durchlaß besitzt, der zwischen den ersten und zweiten Enden angeordnet ist.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die zweite Leitung strömungsmittelmäßig mit einer Quelle hydraulischen Strömungsmittels gekoppelt, das auf einen ersten Druck gesetzt ist, und die erste Leitung ist strömungsmittelmä ßig mit einem Druckverstärker der Brennstoffpumpe gekop pelt. Das Ventilelement ist bewegbar und zwar zwischen einer ersten Position, in der die erste Leitung strö mungsmittelmäßig mit der zweiten Leitung über den Strö mungsdurchlaß gekoppelt ist, so daß der Druckverstärker bewirkt, daß Brennstoff in der Brennstoffpumpe auf einen zweiten Druck unter Druck gesetzt wird, der größer ist als der erste Druck und einer zweiten Position, in der die erste Leitung strömungsmittelmäßig von der zweiten Leitung getrennt bzw. isoliert ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfaßt das Steuerventil eine dritte Leitung, um zu erlauben, daß hydraulische Strömungsmittel aus der Brennstoffpumpe abläuft und das Ventilelement ist hin- und herbewegbar zwischen einer ersten Position, in der die erste Leitung strömungsmittelmäßig mit der zweiten Leitung über den Strömungsdurchlaß gekoppelt ist, um hydraulisches Druck strömungsmittel an die Brennstoffpumpe zu liefern und einer zweiten Position, in der die erste Leitung strö mungsmittelmäßig mit der dritten Leitung gekoppelt ist, um zu erlauben, daß hydraulisches Strömungsmittel aus der Brennstoffpumpe abgeleitet wird.

Die Position des hin- und herbewegbaren Ventilelements wird gesteuert durch eine erste Elektromagneteinrichtung, die mit einem ersten Ende des Ventilelements assoziiert ist und einer zweiten Elektromagneteinrichtung, die mit einem zweiten Ende des Ventilelements assoziiert ist. Eine elektrische Erregung der ersten Einrichtung bewirkt, daß das Ventilelement eine der ersten und zweiten Posi tionen einnimmt und eine elektrische Erregung der zweiten Einrichtung bewirkt, daß das Ventilelement die andere der ersten und zweiten Positionen einnimmt. Vorzugsweise ist das Ventilelement nicht durch eine Feder oder ähnliche Mittel zum Drängen des Ventilelements zur Bewegung in irgendeine Richtung vorgespannt, wenn keine elektrische Leistung an den Elektromagneteinrichtungen vorgesehen ist.

Das Ventilelement und Teile des Gehäuses können aus Materialien mit remanenten magnetischen Eigenschaften bzw. Restmagneteigenschaften aufgebaut sein, so daß das Ventilelement in den ersten und zweiten Positionen gehal ten bzw. verriegelt bleibt und zwar über den Restmagne tismus bzw. den remanenten Magnetismus nachdem die ersten bzw. zweiten Einrichtungen enderregt bzw. abgeschaltet wurden. Das Ventilelement kann mit einem im wesentlichen hohlen Innenteil versehen sein, um eine schnellere Hin- und Herbewegung des Ventilelements innerhalb des Steuer ventils zu ermöglichen. Das im wesentlichen hohle Ventil element kann zum Beispiel durch eine Innenbohrung ausge bildet sein, die sich von einem Ende des Ventilelements zu dem anderen erstreckt.

Das Ventilelement kann mit ersten und zweiten Enden versehen sein, die einen Durchmesser besitzen, der klei ner ist als der Durchmesser des Mittelteils des Ventil elements. Der Abstand bzw. die Distanz, über die sich das Ventilelement hin- und herbewegt, kann klein gemacht werden, so daß die zweite Leitung teilweise durch das Ventilelement blockiert bleibt, wenn es in der ersten Position ist und so daß die dritte Leitung durch das Ventilelement teilweise blockiert bleibt, wenn es in seiner zweiten Position ist.

Figurenbeschreibung

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 ein schematisches Diagramm eines hydraulisch betätigten, elektronisch gesteuerten Einheit seinspritzvorrichtungsbrennstoffsystems, das eine Brennstoffeinspritzanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht eines elektrohydrauli schen Steuerventils gemäß der vorliegenden Er findung;

Fig. 3 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Teils des Steuerventils in Fig. 2; und

Fig. 4 ein Graph, der die Beziehung zwischen den rela tiven Elektromagnet-Verriegelungs- und Zugkräf ten und der Härte für SAE 52100-Stahl zeigt.

Die beste Art die Erfindung auszuführen

Fig. 1 zeigt ein hydraulisch betätigtes elektronisch gesteuertes Einheitseinspritzvorrichtungs-(HEUI)-Brenn stoffsystem 10. Obwohl das HEUI-Brennstoffeinspritzsystem 10 für einen Dieselzyklusdirekteinspritzverbrennungsmotor mit einer Anzahl von Motorzylindern 12 geeignet ist, von denen in Fig. 1 zur Vereinfachung nur einer gezeigt ist, kann das Brennstoffeinspritzsystem 10 mit irgendeiner Art eines Dieselzyklusmotors, eines zündungsunterstützten Motors oder irgendeiner Art Motor verwendet werden, wo es notwendig oder zweckmäßig ist, Brennstoff in eine Ver brennungskammer einzuspritzen.

Ein Kolben 14, der durch eine Motorkurbelwelle 15 ange trieben wird, ist zur Hin- und Herbewegung in jedem Zylinder 12 angeordnet. Brennstoff wird periodisch in jedem Motorzylinder 12 eingespritzt und zwar über eine hydraulisch betätigte, elektronisch gesteuerte Einheit seinspritzvorrichtung 16. Die Einheitseinspritzvorrich tung 16 umfaßt eine Hochdruckbrennstoffpumpenanordnung 18, die periodisch Brennstoff durch eine Düse 20 in eine Verbrennungskammer pumpt, die teilweise durch den Zylin der 12 definiert wird, und eine elektrohydraulische Steuerventilanordnung 24, die selektiv hydraulisches Betätigungsströmungsmittel zu der Pumpenanordnung 18 leitet bzw. kommuniziert und zwar zur hydraulischen Betätigung davon. Brennstoff wird an einem Brennstoffein laß 22 der Pumpenanordnung 18 vorgesehen und zwar von einem Brennstofftank 26, der strömungsmittelmäßig mit der Pumpenanordnung 18 über einen Brennstoffdurchlaß oder eine Leitung 28 verbunden ist. Die Brennstoffleitung 28 umfaßt vorzugsweise einen oder mehrere Filter 30, 32, eine Brennstofftransferpumpe 34 und eine Strömungsein schränkung bzw. Drossel 36.

Die Pumpenanordnung 18 umfaßt eine Brennstoffpumpenkam mer, ein Rückschlagventil und ein Entlastungsventil (die nicht gezeigt sind) und einen sich hin- und herbewegenden Kolben 132 (der in Fig. 2 gezeigt ist). Die detaillierte Struktur der Pumpenanordnung wird für die Erfindung nicht als wesentlich bzw. wichtig angesehen und irgendeine geeignete Struktur kann verwendet werden. Ein Patent, das im Detail eine beispielhafte Struktur einer Pumpenanord nung für ein HEUI-Brennstoffeinspritzsystem zeigt, ist das US-Patent 5 121 730 von Ausman et al., das hier durch Bezugnahme aufgenommen wird.

Während des Motorbetriebs pumpt die Pumpe 34 kontinuier lich Brennstoff in die Brennstoffkammer der Pumpenanord nung 18 und zwar mit einem Druck von zum Beispiel unge fähr 420 kPa (60 psi) und übermäßiger Brennstoff tritt aus der Brennstoffkammer über einen Brennstoffdurchlaß oder eine Brennstoffleitung 40 aus. Die Brennstoffleitung 40 ist mit einem Entlastungsventil 42 verbunden, das übermäßigen Brennstoff zurück in den Brennstofftank 26 ableitet. Das Entlastungsventil 42 schließt sich, wenn der Brennstoffdruck in der Brennstoffleitung 40 unter zum Beispiel ungefähr 280 kPa (40 psi) fällt und öffnet sich, wenn der Brennstoffdruck wesentlich über 40 psi ansteigt, um einen ausreichenden Brennstoffdruck in der Brennstoff kammer der Pumpenanordnung 18 beizubehalten.

Der sich hin- und herbewegende Kolben in der Pumpenanord nung 18 wird periodisch betätigt durch hydraulisches Hochdruckströmungsmittel, das periodisch an die Pumpenan ordnung 18 geliefert wird und zwar über eine Hydraulik leitung 50. Der Strömungsmitteldruck der Hydraulikleitung 50 wird durch die Steuerventilanordnung 24 modelliert und zwar ansprechend auf elektronische Steuersignale, die an die Steuerventilanordnung 24 geliefert werden durch ein elektronisches Steuermodul (ECM) 52, das mit einem oder mehreren Motorsensoren gekoppelt ist, die Signale erzeu gen, die Betriebszustände des Motors anzeigen, die einen Nockenpositionssensor 54 umfassen können.

Hydraulisches Strömungsmittel wird an die Steuerventilan ordnung 24 geliefert und zwar von einer Quelle 56 eines Hydraulikströmungsmittels wie zum Beispiel Schmieröl von dem Motorkurbelwellengehäuse und zwar über eine Hydrau likleitung 58. Ein Filter 60, eine Transferpumpe 62, eine Strömungsmitteleinschränkung bzw. Drossel 64 und ein Entlastungsventil 66 sind mit der Hydraulikleitung 58 verbunden. Die Pumpe 62 liefert das Hydraulikströmungs mittel zu der Steuerventilanordnung 24 und zwar mit einem relativ hohen Druck. Das Entlastungsventil 66 schließt sich, wenn der hydraulische Strömungsmitteldruck unter z. B. ungefähr 21 000 kPa (3000 psi) fällt und öffnet sich, wenn der Strömungsmitteldruck wesentlich über diesen Druck ansteigt, um somit den Druck des Hydrau likströmungsmittels, das an die Steuerventilanordnung 24 geliefert wird, bei ungefähr 21 000 kPa (3000 psi) zu halten.

Beim Betrieb des HEUI-Brennstoffeinspritzsystems 10 wird Brennstoff kontinuierlich an die Brennstoffkammer inner halb der Pumpenanordnung 18 geliefert und zwar über die Brennstoffleitung 28. Periodisch wird der Brennstoff, der in der Brennstoffkammer vorhanden ist, unter Zwang in die Brennstoffkammer eingespritzt bzw. injiziert, die durch den Zylinder 12 definiert wird, über die Düse 20 und zwar durch den sich hin- und herbewegenden Kolben in der Pumpenanordnung 18. Die Hin- und Herbewegung des Kolbens wird durch die Steuerventilanordnung 24 gesteuert. Wenn Brennstoff eingespritzt werden soll, liefert die Steuer ventilanordnung 24 Hochdruckhydraulikströmungsmittel, um den Kolben in der Pumpenanordnung 18 zu betätigen durch strömungsmittelmäßiges Verbinden der Hydraulikleitung 58 mit der Hydraulikleitung 50, die mit der Pumpenanordnung verbunden ist. Nach dem Einspritzen des Brennstoffs blockiert die Steuerventilanordnung 24 die Hydrauliklei tung 58 und verbindet strömungsmittelmäßig die Hydraulik leitung 50 mit einer Hydraulikleitung 68, um zu erlauben, daß Hydraulikströmungsmittel von der Pumpenanordnung 18 abläuft und zwar zurück zu der Quelle 56, so daß der Kolben in der Pumpenanordnung 18 zu seiner nicht betätig ten Position zurückkehrt.

Ein Querschnitt der Steuerventilanordnung 24 und ein Teil der Pumpenanordnung 18 sind in Fig. 2 dargestellt. Gemäß Fig. 2 besitzt die Steuerventilanordnung 24 vorzugsweise einen oberen Gehäuseteil 76, in dem eine zylindrische Leitung oder Bohrung 78 ausgebildet ist, einen unteren Gehäuseteil 80, in dem die Hydraulikleitung 50 vorgesehen ist als eine zylindrische Bohrung 50 und in dem eine Leitung oder Bohrung 83 ausgebildet ist, und ein Paar von Seitengehäuseteilen 84, 86. Die zylindrische Bohrung 78 ist verbunden mit und steht in Strömungsmittelverbindung mit der Hydraulikleitung 58 und die zylindrische Bohrung 83 ist verbunden mit und steht in Strömungsmittelverbin dung mit der Hydraulikleitung 68.

Ein Paar von im allgemeinen zylindrischen, elektromagne tischen Einrichtungen, wie zum Beispiel Drahtspulen 88, 90 sind schematisch zwischen den Gehäuseteilen 76, 80, 84, 86 gezeigt. Die Innenoberflächen der Gehäuseteile 76, 80, 84, 86 und die Drahtspulen 88, 90 bilden eine zylin drische Ventilbohrung 91, in der ein im allgemeinen zylindrisches Ventilelement 92 angeordnet ist zur hori zontalen Hin- und Herbewegung. Das Ventilelement 92 ist nicht vorgespannt und zwar in dem Sinne, daß keine Feder oder keine anderen ähnlichen Mittel vorgesehen sind zum Vorspannen oder zum Drängen des Ventilelements 92 sich in irgendeine Richtung in der Abwesenheit eines elektrischen Stroms in den Drahtspulen 88, 90 zu bewegen. Die Tatsa che, daß das Ventilelement 92 nicht vorgespannt ist, erlaubt eine einfache und kompakte Struktur.

Eine erste ringförmige Ausnehmung 110 ist in den Gehäuse teilen 76, 80 um den Umfang des rechten Teils des Ventil elements 92 vorgesehen. Die Mittelachse der ringförmigen Ausnehmung 110 fällt mit der Längsmittelachse des Ventil elements 92 zusammen, so daß die ringförmige Ausnehmung 110 um das Ventilelement 92 herum zentriert ist. Die ringförmige Ausnehmung 110 ist mit dem Bodenende der Bohrung 78 ausgerichtet, so daß sie jederzeit in Strö mungsmittelverbindung mit der Bohrung 78 steht.

Fig. 3 zeigt einen vergrößerten Teil der Steuerventilan ordnung 24, die in Fig. 2 gezeigt ist und zwar an dem Schnittpunkt bzw. Übergang des Ventilelements 92 und der ringförmigen Ausnehmung 110. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, besitzt die ringförmige Ausnehmung 110 vorzugsweise 3 Teile, einen ersten Teil 112 mit konstantem Durchmesser, einen ersten gewinkelten oder sich verjüngenden Teil 114, benachbart zu dem Teil 112 mit konstantem Durchmesser und einen zweiten gewinkelten oder sich verjüngenden Teil 116 benachbart zu dem Teil 112 mit konstantem Durchmesser.

Gemäß Fig. 2 ist eine zweite ringförmige Ausnehmung 120 in den Gehäuseteilen 76, 80 um den Umfang des linken Teils des Ventilelements 92 ausgebildet. Die Mittelachse der ringförmigen Ausnehmung 120 fällt mit der Längsmittel achse des Ventilelements 92 zusammen, so daß die Ausneh mung 120 um das Ventilelement 92 herum zentriert ist. Die Ausnehmung 120 ist mit dem oberen Ende der Bohrung 83 ausgerichtet, so daß sie jederzeit in Strömungsmittelver bindung mit der Bohrung 83 steht. Die ringförmige Ausneh mung 120 weist auch einen Teil mit konstantem Durchmesser und zwei abgewinkelte Teile auf und zwar ähnlich zu der Ausnehmung 110.

Der Durchmesser der zylindrischen Ventilbohrung 91 ist etwas größer als der Außendurchmesser der linken und rechten Teile des Ventilelements 92, so daß ihm erlaubt wird, sich innerhalb der Ventilbohrung 91 hin- und her zu bewegen. Der Außendurchmesser des Mittelteils des Ventil elements 92 ist kleiner als der Durchmesser der Ventil bohrung 91, um einen Ringraum oder Strömungsdurchlaß 124 zu bilden.

Das Ventilelement 92 besitzt eine Mittelbohrung 94 darin nen ausgebildet und zwar entlang der Längsmittelachse des Ventilelements 92. Ein Paar von Gegenbohrungen 96, 98 mit gewinkelten Seitenwänden ist in dem Ventilelement 92 ausgebildet und zwar in koaxialer Ausrichtung mit der Mittelbohrung 94. Ein Paar von Ausnehmungen 100, 102 mit derselben Form wie die Gegenbohrungen 96, 98 sind in den Innenwänden der Gehäuseteile 84, 86 ausgebildet.

Ein Teil der Pumpenanordnung 18 ist in dem unteren Teil in Fig. 2 gezeigt. Die Pumpenanordnung 18 umfaßt ein im allgemeinen zylindrisches Gehäuseteil 130, in dem ein sich vertikal hin- und herbewegender Kolben 132 mit einen hohlen Innenteil 134 angeordnet ist. Die Oberseite des Kolbens 132 ist in Fig. 2 benachbart zu der Bodenöffnung der Bohrung 50 positioniert. Die Pumpenanordnung 18 kann mit der Steuerventilanordnung 24 in irgendeiner herkömm lichen Art und Weise verbunden sein, wie zum Beispiel durch Schrauben des unteren Gehäuseteils 80 in den Gehäu seteil 130. Der Druckverstärker 132 bewirkt den Druck des Brennstoffs innerhalb der Brennstoffpumpenanordnung 18, der bis ungefähr 210 000 kPa (30 000 psi) betragen kann, um wesentlich höher zu sein als der Hydraulikdruck inner halb der Bohrung 50, die mit dem Druckverstärker 132 verbunden ist, der ungefähr 21 000 kPa (3000 psi) oder weniger betragen kann.

Das Ventilelement 92 besitzt zwei betätigte Positionen, eine erste Position, in der wie in Fig. 2 gezeigt ist, das rechte Ende des Ventilelements 92 in Kontakt mit dem Gehäuseteil 86 steht, so daß ein hydraulischer Strömungs mittelströmungspfad von der Bohrung 78 durch die ringför mige Ausnehmung 110 durch den Ringraum 124 und zu der Bohrung 50 geht zum hydraulischen Betätigen des Kolbens 132 in der Pumpenanordnung 18. In der ersten Position ist die obere Öffnung der Bohrung 83 vollständig durch das Ventilelement 92 blockiert. In einer zweiten Position, in der das linke Ende des Ventilelements 92 in Kontakt mit dem Gehäuseteil 84 kommt, besteht ein hydraulischer Strömungsmittelströmungspfad von der Bohrung 50 durch den Ringraum 124 durch die ringförmige Ausnehmung 120 und zu der Bohrung 83, um zu erlauben, daß hydraulisches Strö mungsmittel aus der Pumpenanordnung 18 austritt und zwar nach der Betätigung des Kolbens 132. In der zweiten Position wird die untere Öffnung der Bohrung 78 vollstän dig durch das Ventilelement 92 blockiert.

Die Gehäuseteile 76, 80, 84, 86 und das Ventilelement 92 sind vorzugsweise aus einem Stahl mit einem Kohlenstoff gehalt zwischen ungefähr 0,8% und 1,2% gebildet und besitzen eine Rockwell C ("RC")-Härte zwischen ungefähr 40 und 60, so daß das Ventilelement 92 durch den Restma gnetismus bzw. den remanenten Magnetismus in jeder seiner betätigten Position verriegelt werden kann und so daß das Ventilelement 92 keine erhebliche bzw. signifikante physikalische Abnützung zeigt und zwar trotz wiederholter Betätigung.

Ein Beispiel eines geeigneten Stahls ist SAE (Society of Automotive Engineers) 52100-Stahl mit einer RC-Härte von ungefähr 59. SAE 52100, der ein herkömmlicher Stahl ist, der bei Lageranwendungen verwendet wird, besitzt die folgenden Bestandteile in Gewichtsprozent und zwar aufge führt entweder in einem Bereich erlaubbarer Prozentsätze oder eines maximal erlaubbaren Prozentsatzes:

Kohlenstoff: 0,98-1,10%
Mangan: 0,25-0,45%
Phosphor_max: 0,025%
Schwefel_max: 0,025%
Silizium: 0,15-0,30%
Chrom: 1,30-1,60%

SAE 52100-Stahl kann auch Spurenelementmengen der folgen den Bestandteile besitzen:

Kupfer_max: 0,35%
Nickel_max: 0,25%
Molybdän_max: 0,08%

Wie nachfolgend in größerer Einzelheit beschrieben wird, kann eine geeignete RC-Härte erreicht werden durch Wärme behandlung der Gehäuseteile 76, 80, 84, 86 und des Ven tilelements 92.

Eine Art des Erregens der Drahtspulen 88, 90 zum Hin- und Herbewegen des Ventilelements 92 wird nachfolgend be schrieben. Weitere Erregungsverfahren könnten verwendet werden und das bestimmte Erregungsverfahren wird für die vorliegende Erfindung nicht als wichtig angesehen.

Um das Ventilelement 92 im Betrieb zu der in Fig. 2 gezeigten Position zu bewegen (von einer nicht betätigten Position, in der das Ventilelement 92 nicht verriegelt ist) zum strömungsmittelmäßigen Miteinanderverbinden der Bohrungen 78 und 50, wird nur die Drahtspule 90 elek trisch erregt durch Leiten elektrischen Stroms durch diese und zwar in eine Richtung, um das Ventilelement 92 zu dem Gehäuseteil 86 anzuziehen. Während dieses Be triebsabschnitts ist die Drahtspule 88 nicht elektrisch erregt. Wenn das Ventilelement 92 in Kontakt mit dem Gehäuseteil 86 kommt, wird elektrischer Strom in der Drahtspule 90 abgeschaltet und das Ventilelement 92 bleibt magnetisch verriegelt in Kontakt mit dem Gehäuse teil 90 infolge des remanenten Magnetismus in dem Ventil element 92 und dem Gehäuse und der gemeinsamen magneti schen Anziehung zwischen diesen Bauteilen.

Um das Ventil 92 von seiner in Fig. 2 gezeigten Position zu der Position zu bewegen, in der das Ventilelement 92 an dem Gehäuseteil 84 anliegt, um die Bohrungen 50 und 83 strömungsmittelmäßig miteinander zu verbinden, wird die Drahtspule 88 elektrisch erregt durch Leiten elektrischen Stroms durch die Spule und zwar in eine Richtung, um das Ventilelement 92 zu dem Gehäuseteil 84 anzuziehen. Wenn das Ventilelement 92 in Kontakt mit dem Gehäuseteil 84 kommt, wird der elektrische Strom in der Drahtspule 88 abgeschaltet und das Ventilelement 92 bleibt magnetisch in Kontakt mit dem Gehäuseteil 84 verriegelt infolge des remanenten Magnetismus. Zu ungefähr der selben Zeit zu der die Drahtspule 88 erregt wird, kann wahlweise elek trischer Strom in der Drahtspule 90 erzeugt werden, und zwar in entgegengesetzte Richtung (entgegengesetzt zu der Richtung, die notwendig ist, um das Ventilelement 92 zu dem Gehäuseteil 86 zu bewegen) und zwar für eine relativ kurze Zeitperiode, wie z. B. geringer als eine Millise kunde, um die durch den Restmagnetismus bewirkte Verrie gelung oder die Haltekraft des Ventilelements 92 in Kontakt mit dem Gehäuseteil 86 zu überwinden.

Es sei bemerkt, daß die Größe der Horizontalbewegung des Ventilelements 92 während des Betriebs des Steuerventils 24 sehr klein ist, um eine relativ schnelle Hin- und Herbewegungsrate zu erlauben. Bei dem bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel ist die gesamte Horizontalbewegung des Ventilelements 92 zum Beispiel ungefähr nur 0,13 Millime ter (0,005 Zoll). Bei den zwei betätigten Positionen des Ventilelements 92 überlappt der Ringraum 124 nur einen Teil der Breite der ringförmigen Ausnehmung 110, 120. Die Tatsache, daß das Ventilelement 92 im wesentlichen hohl ist, erlaubt eine relativ schnelle Hin- und Herbewegungs rate infolge der verringerten Masse des Ventilelements 92. Die Innenbohrung 94 des Ventilelements 92 reduziert auch ein Aufbauen von Hydraulikdruck zwischen den zwei Enden des Ventilelements 92 und der Innenoberfläche der Gehäuseteile 84, 86, wenn sich das Ventilelement 92 hin- und herbewegt, was eine schnellere Hin- und Herbewegungs rate erlaubt.

Die Abmessungen bzw. Dimensionen des Ventilelements 92 können vorteilhafterweise so ausgewählt sein, daß sie jegliche ungleichförmige Brennstoffeinspritzung eliminie ren, die sich aus einem Springen oder Zurückfedern des Ventilelements 92 ergeben, wenn es in entweder seine erste oder seine zweite Position bewegt wird. Dies wird erreicht durch Auswählen der Größe des Ringraums 124, so daß, wenn das Ventilelement 92 zu seiner rechten Positi on, die in Fig. 2 dargestellt ist, bewegt wird, der Ringraum 124 in Strömungsmittelverbindung mit der ring förmigen Ausnehmung 110 steht, aber nicht in Strömungs mittelverbindung mit der ringförmigen Ausnehmung 120 und zwar unabhängig vom Springen bzw. Prellen des Ventilele ments 92 und so daß, wenn das Ventilelement 92 zu seiner linken Position, entgegengesetzt zu der in Fig. 2 ge zeigten, bewegt wird, der Ringraum 124 in Strömungsmit telverbindung mit der ringförmigen Ausnehmung 120 steht, aber nicht in Strömungsmittelverbindung mit der ringför migen Ausnehmung 110 steht und zwar unabhängig von dem Springen bzw. Prellen des Ventilelements 92.

Die Bauteile der Steueranordnung, die aus dem bevorzugten Stahl aufgebaut sind, die die Gehäuseteile 76, 80, 84, 86 und das Ventilelement 92 umfassen, können einem Härtungs verfahren bzw. -prozeß, wie z. B. einer Wärmebehandlung ausgesetzt sein, um eine gewünschte genaue Verriegelungs kraft zu erreichen. Es gibt eine Beziehung zwischen der Härte des bevorzugten Stahl und den Magnetcharakteristika des Stahls. Wenn sich die Härte des bevorzugten Stahl erhöht, verändern sich die Magnetcharakteristika, so daß sich die Größe des Restmagnetismus erhöht, die in den Stahl induziert werden kann. Infolgedessen kann auch die Verriegelungskraft erhöht werden.

Fig. 4 zeigt die allgemeine Beziehung zwischen der RC- Härte von SAE-52100-Stahl und den resultierenden Verrie gelungs- und Zugkräften, die als ein relativer Prozent satz der Magnetkraft ausgedrückt sind. Es ist zu sehen, daß die relative Verriegelungskraft (dargestellt durch die durchgezogene Linie) sich erhöht, wenn sich die RC- Härte des Stahls erhöht. Obwohl die Beziehung zwischen RC-Härte und Verriegelungskraft im allgemeinen in Fig. 4 als linear dargestellt ist, ist der Graph in Fig. 4 eine Approximation bzw. Annäherung und die Beziehung ist nicht notwendigerweise linear. Die genaue Beziehung zwischen der Härte und der Verriegelungskraft für SAE 52100 sowie für andere bevorzugte Stähle kann empirisch festgestellt werden durch Herstellen einer Anzahl von Proben eines bevorzugten Stahls mit schrittweise unterschiedlichen Härten und Messen der Verriegelungskraft für jede Stahl probe. Die gemessene Verriegelungskraft für jede Stahl probe dann graphisch wie in Fig. 4 geplottet werden.

Fig. 4 zeigt auch die allgemeine Beziehung zwischen der Zugkraft (dargestellt durch die gepunktete Linie) und der RC-Härte des SAE 52100 Stahls. Die Zugkraft ist die Anziehungskraft, die auf das Ventilelement 92 ausgeübt wird infolge der elektrischen Erregung einer der Spulen 88, 90. Die genaue Beziehung zwischen der Härte und der relativen Zugkraft kann auch empirisch für die bevorzug ten Stähle festgestellt werden und zwar in einer ähnli chen Art und Weise, wie oben beschrieben.

Die Stahlbauteile der elektrohydraulischen Steuerventil anordnung 24 können gemäß dem folgenden Verfahren herge stellt werden. Zuerst wird die gewünschte Verriegelungs kraft für das Ventilelement 92 festgestellt und zwar in einer herkömmlichen Art und Weise basierend auf typischen Faktoren, wie z. B. der Fläche des Ventilelements 92, die in Kontakt mit den Gehäuseteilen 76, 80, 84, 86 steht und der Anzahl von Amperenzwicklungen bzw. -windungen der Drahtspulen 88, 90, die in dem Steuerventil 24 verwendet werden.

Nachdem die gewünschte Verriegelungskraft festgestellt wurde, wird die Verriegelungskraft erhalten durch Bestim men der entsprechenden Härte der Steuerventilbauteile basierend auf der bekannten Beziehung zwischen der Härte und der Verriegelungskraft und durch Wärmebehandeln der Bauteile, um die Härte zu erhalten.

Wenn man z. B. den Graph der Verriegelungskraft, der in der Fig. 4 dargestellt ist, verwendet, ist zu sehen, daß wenn die gewünschte Verriegelungskraft einer relativen Magnetkraft von 45% entspricht, daß die entsprechende RC-Härte ungefähr 54 wäre. Um somit die gewünschte Ver riegelungskraft zu erreichen, würden die Bauteile der Steuerventilanordnung durch Wärmebehandlung oder andere geeignete Verfahren gehärtet, um eine schließliche RC- Härte von 54 zu erreichen.

Bei dem Herstellungsverfahren werden die Bauteile der Steuerventilanordnung zuerst aus einem Stahl geformt und zwar unter Verwendung irgendeines herkömmlichen Verfah rens, wie z. B. durch Bearbeiten, und dann werden sie einem Verfahren, wie z. B. einer Wärmebehandlung ausge setzt, um die gewünschte Härte zu erhalten und um infol gedessen die gewünschte Verriegelungskraft zu erhalten.

Bei dem Wärmebehandlungsverfahren werden die Bauteile anfänglich gehärtet durch Anheben ihrer Temperaturen auf eine erste relativ hohe Temperatur wie z. B. 843°C (1550°F), und dann durch Kühlen derselben in einem sich bewe genden bzw. gerührten Bad wie z. B. einem Ölbad. Als Ergebnis dieses Härtungsschritts besitzt die Anfangshärte der Stahlbauteile einen relativ hohen Wert, wie z. B. eine RC-Härte von 65.

Nach dem Härtungsschritt werden die Bauteile einem Anlaß schritt ausgesetzt. Bei diesem Schritt wird die Tempera tur der Bauteile auf eine zweite Temperatur wie z. B. 200° Celsius (400°F) angehoben, die niedriger ist als die erste relativ hohe Temperatur, die bei dem anfänglichen Härtungsschritt verwendet wurde. Die Temperatur, auf die die Bauteile während des Anlaßschritts angehoben werden, hängt wie bekannt von der zu erreichenden Endhärte ab. Die Bauteile werden dann gekühlt, wie z. B. durch Luftküh len derselben. Als Ergebnis des Anlaßschrittes wird die Härte der Bauteile auf eine niedrigeren Wert reduziert, wie z. B. auf eine RC-Härte von 59. Die Verwendung der zwei oben aufgelisteten Temperaturen (200°C und 843°C) erzeugen Bauteile mit einer RC-Härte von 59.

Bei den oben beschriebenen Wärmebehandlungsschritten (wie es herkömmliche Praxis ist) kann eine relativ große Anzahl von Bauteilen simultan zusammen erwärmt und ge kühlt werden, um die Energieeffizienz des Verfahrens zu maximieren.

Industrielle Anwendbarkeit

Die oben beschriebene elektrohydraulische Steuerventilan ordnung besitzt zahlreiche Anwendungsbereiche in der Industrie, wie z. B. in Brennstoffeinspritzsystemen. Solche Brennstoffeinspritzsysteme könnten z. B. hydrau lisch betätigte, elektronisch gesteuerte Einspritzvor richtungsbrennstoffsysteme oder mechanisch betätigte, elektronisch gesteuerte Einspritzvorrichtungsbrenn stoffsysteme aufweisen.

Die Steuerventilanordnung könnte verwendet werden, um unterschiedliche Arten von Brennstoffeinspritzvorrichtun gen zu steuern und zwar einschließlich Brennstoffein spritzvorrichtungen, die Rückschlagventile beinhalten, wie z. B. die Brennstoffeinspritzvorrichtung der Bauart, die in dem US-Patent Nr. 5 121 730 von Ausman et al. gezeigt ist.

Zahlreiche Modifikationen und alternative Ausführungsbei spiele der Erfindung werden sich dem Fachmann infolge der vorhergehenden Beschreibung ergeben. Diese Beschreibung ist nur als eine Darstellung anzusehen und sie dient zu dem Zweck, dem Fachmann die beste Art der Erfindung auszuführen, zu zeigen. Die Einzelheiten der Struktur und des Verfahrens können wesentlich variiert werden, ohne vom Wesen bzw. Umfang der Erfindung abzuweichen und die exklusive Verwendung aller Modifikationen, die in den Umfang der nachfolgenden Ansprüche fallen, wird hiermit reserviert.

Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor:
Eine Brennstoffeinspritzvorrichtungsanordnung für ein Brennstoffeinspritzsystem besitzt eine Brennstoffpumpen anordnung mit einem Brennstoffeinlaß und einer Brenn stoffdüse um zu bewirken, daß Brennstoff periodisch von dem Brennstoffeinlaß durch die Düse gepumpt wird. Die Brennstoffeinspritzanordnung besitzt ein elektrohydrauli sches Steuerventil, das mit den Brennstoffpumpenmitteln assoziiert ist. Das Steuerventil weist folgendes auf: ein Gehäuse, eine erste Leitung, die in dem Gehäuse ausgebil det ist und strömungsmittelmäßig mit den Brennstoffpum penmitteln gekoppelt ist, eine zweite Leitung, die in dem Gehäuse ausgebildet ist und strömungsmittelmäßig mit einer Quelle von hydraulischem Druckströmungsmittel gekoppelt ist. Ein Ventilelement ist in dem Gehäuse angeordnet und ist hin- und herbewegbar zwischen einer ersten Position, in der die erste Leitung strömungsmit telmäßig mit der zweiten Leitung gekoppelt ist und einer zweiten Position, in der die erste Leitung strömungsmit telmäßig von der zweiten Leitung isoliert bzw. getrennt ist. Das Steuerventil umfaßt auch ein Paar von elektrisch erregbaren Elektromagneteinrichtungen zum Steuern der Hin- und Herbewegung des Ventilelements. Die Bauteile des Steuerventils sind vorzugsweise aus SAE 52100-Stahl aufgebaut, so daß das Ventilelement in den ersten und zweiten Positionen verriegelt bleibt, nachdem der elek trische Strom in den Elektromagneteinrichtungen abge schaltet ist.

Claims

1. Hydraulisch betätigte Brennstoffeinspritzvorrich tungsanordnung, die folgendes aufweist:
Brennstoffpumpenmittel mit einem Brennstoffeinlaß und einer Düse zum Bewirken, daß Brennstoff peri odisch von dem Brennstoffeinlaß durch die Düse ge pumpt wird; und
eine elektrohydraulische Steuerventilanordnung, die mit den Brennstoffpumpenmitteln assoziiert ist, wo bei die Steuerventilanordnung folgendes aufweist:
ein Gehäuse;
eine erste Leitung, die in dem Gehäuse ausgebildet ist, wobei die erste Leitung strömungsmittelmäßig mit den Brennstoffpumpenmitteln gekoppelt ist;
eine zweite Leitung, die in dem Gehäuse ausgebildet ist, wobei die zweite Leitung strömungsmittelmäßig mit einer Quelle von hydraulischem Druckströmungs mittel gekoppelt ist;
eine dritte Leitung, die in dem Gehäuse ausgebildet ist;
ein nicht vorgespanntes Ventilelement, das in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei das Ventilelement ein erstes Ende, ein zweites Ende und einen Strömungs durchlaß, der zwischen den ersten und zweiten Enden angeordnet ist besitzt, wobei das Ventilelement be wegbar ist zwischen einer ersten Position, in der die erste Leitung strömungsmittelmäßig mit der zwei ten Leitung gekoppelt ist und zwar über den Strö mungsdurchlaß, um hydraulisches Druckströmungsmittel an die Brennstoffpumpenmittel zu liefern und in der die erste Leitung von der dritten Leitung isoliert bzw. getrennt ist und einer zweiten Position, in der die erste Leitung strömungsmittelmäßig mit der drit ten Leitung gekoppelt ist, um zu erlauben, daß hy draulische Strömungsmittel von den Brennstoffpumpen mitteln abgeleitet wird und bei der die erste Lei tung strömungsmittelmäßig von der zweiten Leitung isoliert bzw. getrennt ist;
eine erste Elektromagneteinrichtung, die mit dem ersten Ende des Ventilelements assoziiert ist, wobei die erste Einrichtung bewirkt, daß das Ventilelement eine der ersten und zweiten Positionen einnimmt, wenn die erste Einrichtung elektrisch erregt wird; und
eine zweite Elektromagneteinrichtung, die mit dem zweiten Ende des Ventilelements assoziiert ist, wo bei die zweite Einrichtung bewirkt, daß das Ventil element die andere der ersten und zweiten Positionen einnimmt, wenn die zweite Einrichtung elektrisch er regt wird.

2. Brennstoffeinspritzvorrichtungsanordnung nach An spruch 1, wobei das Ventilelement einen im wesentli chen hohlen Innenteil besitzt.

3. Brennstoffeinspritzvorrichtungsanordnung nach An spruch 1 oder 2, wobei das Ventilelement eine Innen bohrung besitzt, die sich von dem ersten Ende des Ventilelements zu dem zweiten Ende des Ventilele ments erstreckt.

4. Brennstoffeinspritzvorrichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Ende des Ventilelements einen ersten Durchmesser besitzt, das zweite Ende des Ventilelements einen zweiten Durchmesser besitzt, der im wesentlichen derselbe ist wie der erste Durchmesser und wobei das Ventil element einen Mittelteil besitzt mit einem dritten Durchmesser, der kleiner ist als der erste Durchmes ser und der zweite Durchmesser.

5. Brennstoffeinspritzvorrichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Lei tung eine Öffnung besitzt, die teilweise durch das Ventilelement blockiert ist, wenn das Ventilelement in der ersten Position ist und wobei die dritte Lei tung eine Öffnung besitzt, die teilweise durch das Ventilelement blockiert ist, wenn das Ventilelement in der zweiten Position ist.

6. Brennstoffeinspritzvorrichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ventilele ment in der ersten Position verriegelt bleibt durch Restmagnetismus nachdem die erste Vorrichtung ender regt ist und wobei das Ventilelement in der zweiten Position verriegelt bleibt über Restmagnetismus nachdem die zweite Einrichtung enderregt ist.

7. Brennstoffeinspritzvorrichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Brennstoff pumpenmittel folgendes aufweisen:
ein Pumpengehäuse; und einen hin- und herbewegbaren Kolben, der in dem Pumpengehäuse vorgesehen ist, wo bei der Kolben einen im wesentlichen hohlen Innen teil besitzt.

8. Brennstoffeinspritzvorrichtungsanordnung, die fol gendes aufweist:
Brennstoffpumpenmittel mit einem Brennstoffeinlaß und einer Düse zum Bewirken, daß Brennstoff peri odisch von dem Brennstoffeinlaß durch die Düse ge pumpt wird; wobei die Brennstoffpumpenmittel einen Druckverstärker aufweisen; und
eine elektrohydraulische Steuerventilanordnung, die mit den Brennstoffpumpenmitteln assoziiert ist, wo bei die Steuerventilanordnung folgendes aufweist:
ein Gehäuse;
eine erste Leitung, die in dem Gehäuse ausgebildet ist, wobei die erste Leitung strömungsmittelmäßig mit dem Druckverstärker der Brennstoffpumpenmittel gekoppelt ist;
eine zweite Leitung, die in dem Gehäuse ausgebildet ist, wobei die zweite Leitung strömungsmittelmäßig mit einer Quelle hydraulischen Strömungsmittels, das auf einen ersten Druck unter Druck gesetzt ist, ge koppelt ist;
ein nicht vorgespanntes Ventilelement, das in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei das Ventilelement ein erstes Ende, ein zweites Ende und einen Strömungs durchlaß besitzt, der zwischen den ersten und zwei ten Enden angeordnet ist, wobei das Ventilelement bewegbar ist zwischen einer ersten Position, in der die erste Leitung strömungsmittelmäßig mit der zwei ten Leitung gekoppelt ist und zwar über den Strö mungsdurchlaß, so daß der Druckverstärker bewirkt, daß Brennstoff in den Brennstoffpumpenmitteln auf einen zweiten Druck unter Druck gesetzt wird, der größer ist als der erste Druck und einer zweiten Po sition, in der die erste Leitung strömungsmittelmä ßig von der zweiten Leitung isoliert bzw. getrennt ist;
eine erste Elektromagneteinrichtung, die mit dem ersten Ende des Ventilelements assoziiert ist, wobei die erste Einrichtung bewirkt, daß das Ventilelement eine der ersten und zweiten Positionen einnimmt, wenn die erste Einrichtung elektrisch erregt wird; und
eine zweite Elektromagneteinrichtung, die mit dem zweiten Ende des Ventilelements assoziiert ist, wo bei die zweite Einrichtung bewirkt, daß das Ventil element die andere der ersten und zweiten Positionen einnimmt, wenn die zweite Einrichtung elektrisch er regt wird.

9. Brennstoffeinspritzvorrichtungsanordnung nach An spruch 8, wobei das Ventilelement einen im wesentli chen hohlen Innenteil besitzt.

10. Brennstoffeinspritzvorrichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei das Ventilelement eine Innenbohrung besitzt, die sich von dem ersten Ende des Ventilelements zu dem zweiten Ende des Ventil elements erstreckt.

11. Brennstoffeinspritzvorrichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das erste Ende des Ventilelements einen ersten Durchmesser besitzt, das zweite Ende des Ventilelements einen zweiten Durch messer besitzt, der im wesentlichen derselbe ist wie der erste Durchmesser und wobei das Ventilelement einen Mittelteil mit einem dritten Durchmesser be sitzt, der kleiner ist als der erste Durchmesser und der zweite Durchmesser.

12. Brennstoffeinspritzvorrichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die zweite Leitung ei ne Öffnung besitzt, die teilweise durch das Ventil element blockiert wird, wenn das Ventilelement in der ersten Position ist und wobei die dritte Leitung eine Öffnung besitzt, die teilweise durch das Ven tilelement blockiert ist, wenn das Ventilelement in der zweiten Position ist.

13. Brennstoffeinspritzvorrichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei das Ventilelement und das Gehäuse Material aufweisen, das remanente bzw. Restmagneteigenschaften aufweist, so daß das Ventil element in der ersten Position verriegelt bleibt über Restmagnetismus nachdem die erste Einrichtung enderregt ist und so daß das Ventilelement in der zweiten Position verriegelt bleibt über Restmagne tismus nachdem die zweite Einrichtung enderregt ist.

14. Brennstoffeinspritzvorrichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei der Druckverstärker folgendes aufweist:
ein Gehäuse; und
einen hin- und herbewegbaren Kolben, der in dem Gehäuse vorgesehen ist, wobei der Kolben einen im wesentlichen hohlen Innenteil besitzt.

15. Brennstoffeinspritzvorrichtungsanordnung, die fol gendes aufweist:
Brennstoffpumpenmittel mit einem Brennstoffeinlaß und einer Düse zum Bewirken, daß Brennstoff peri odisch von dem Brennstoffeinlaß durch die Düse ge pumpt wird; und ein Steuerventil, das mit den Brenn stoffpumpenmitteln assoziiert ist, wobei das Steuer ventil folgendes aufweist:
ein Gehäuse;
eine erste Leitung, die in dem Gehäuse ausgebildet ist, wobei die erste Leitung strömungsmittelmäßig mit den Brennstoffpumpenmitteln gekoppelt ist;
eine zweite Leitung, die in dem Gehäuse ausgebildet ist, wobei die zweite Leitung strömungsmittelmäßig mit einer Quelle von hydraulischen Druckströmungs mittel gekoppelt ist;
eine dritte Leitung, die in dem Gehäuse ausgebildet ist;
ein Ventilelement, das in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei das Ventilelement ein erstes Ende, ein zweites Ende und einen Strömungsdurchlaß besitzt, der zwischen den ersten und zweiten Enden angeordnet ist, wobei das Ventilelement bewegbar ist zwischen einer ersten Position, in der die erste Leitung strömungsmittelmäßig mit der zweiten Leitung gekop pelt ist und zwar über den Strömungsdurchlaß, um hy draulisches Druckströmungsmittel an die Brennstoff pumpenmittel zu liefern und bei der die erste Lei tung strömungsmittelmäßig von der dritten Leitung isoliert bzw. getrennt ist und einer zweiten Positi on, bei der die erste Leitung strömungsmittelmäßig mit der dritten Leitung gekoppelt ist, um zu erlau ben, daß Hydraulikströmungsmittel von dem Brenn stoffpumpenmitteln abgeleitet wird und bei der die erste Leitung strömungsmittelmäßig von der zweiten Leitung isoliert bzw. getrennt ist;
eine erste Elektromagneteinrichtung, die mit dem ersten Ende des Ventilelements assoziiert ist, wobei die erste Einrichtung bewirkt, daß das Ventilelement eine der ersten und zweiten Positionen einnimmt, wenn die erste Einrichtung erregt ist; und
eine zweite Elektromagneteinrichtung, die mit dem zweiten Ende des Ventilelements assoziiert ist, wo bei die zweite Einrichtung bewirkt, daß das Ventil element die andere der ersten und zweiten Positionen einnimmt, wenn die zweite Einrichtung erregt ist.

16. Brennstoffeinspritzvorrichtungsanordnung nach An spruch 15, wobei das Ventilelement einen im wesent lichen hohlen Innenteil besitzt.

17. Brennstoffeinspritzvorrichtungsanordnung nach An spruch 15 oder 16, wobei das Ventilelement eine In nenbohrung besitzt, die sich von dem ersten Ende des Ventilelements zu dem zweiten Ende des Ventilele ments erstreckt.

18. Brennstoffeinspritzvorrichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei das erste Ende des Ventilelements einen ersten Durchmesser besitzt, das zweite Ende des Ventilelements einen zweiten Durch messer besitzt, der im wesentlichen derselbe ist wie der erste Durchmesser und wobei das Ventilelement einen Mittelteil mit einem dritten Durchmesser be sitzt, der kleiner ist als der erste Durchmesser und der zweite Durchmesser.

19. Brennstoffeinspritzvorrichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, wobei die zweite Leitung eine Öffnung besitzt, die teilweise durch das Ven tilelement blockiert wird, wenn das Ventilelement in der ersten Position ist und wobei die dritte Leitung eine Öffnung besitzt, die teilweise durch das Ven tilelement blockiert wird, wenn das Ventilelement in der zweiten Position ist.

20. Brennstoffeinspritzvorrichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, wobei das Ventilelement in der ersten Position verriegelt bleibt über Restma gnetismus nachdem die erste Einrichtung enderregt ist und wobei das Ventilelement in der zweiten Posi tion verriegelt bleibt über Restmagnetismus nachdem die zweite Einrichtung enderregt ist.

21. Brennstoffeinspritzvorrichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, wobei die Brennstoffpumpen mittel folgendes aufweisen:
ein Pumpengehäuse; und
einen hin- und herbewegbaren Kolben, der in dem Pumpengehäuse vorgesehen ist, wobei der Kolben einen im wesentlichen hohlen Innenteil besitzt.

22. Elektrohydraulische Steuerventilanordnung für eine Brennstoffeinspritzvorrichtung, wobei die Steuerven tilanordnung folgendes aufweist:
ein Gehäuse;
eine erste Leitung, die in dem Gehäuse ausgebildet ist, wobei die erste Leitung in der Lage ist, strö mungsmittelmäßig mit Brennstoffpumpenmitteln gekop pelt zu werden;
eine zweite Leitung, die in dem Gehäuse ausgebildet ist, wobei die zweite Leitung in der Lage ist, strö mungsmittelmäßig mit einer Quelle von hydraulischem Druckströmungsmittel gekoppelt zu werden;
eine dritte Leitung, die in dem Gehäuse ausgebildet ist;
ein nicht vorgespanntes Ventilelement, das in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei das Ventilelement ein erstes Ende, ein zweites Ende und einen Strömungs durchlaß besitzt, der zwischen den ersten und zwei ten Enden angeordnet ist, wobei das Ventilelement bewegbar ist zwischen einer ersten Position, in der die erste Leitung strömungsmittelmäßig mit der zwei ten Leitung gekoppelt ist über den Strömungsdurchlaß und in der Lage ist, hydraulisches Druckströmungs mittel an die Brennstoffpumpenmittel zu liefern und in der die erste Leitung strömungsmittelmäßig von der dritten Leitung isoliert bzw. getrennt ist und einer zweiten Position, in der die erste Leitung strömungsmittelmäßig mit der dritten Leitung gekop pelt ist und in der Lage ist, zu erlauben, daß hyd raulisches Strömungsmittel von den Brennstoffpumpen mitteln abgeleitet wird, und in der die erste Strö mungsmittelleitung strömungsmittelmäßig von der zweiten Leitung isoliert bzw. getrennt ist;
eine erste Elektromagneteinrichtung, die mit dem ersten Ende des Ventilelements assoziiert ist, wobei die erste Einrichtung bewirkt, daß das Ventilelement eine der ersten und zweiten Positionen einnimmt, wenn die erste Einrichtung elektrisch erregt wird; und
eine zweite Elektromagneteinrichtung, die mit dem zweiten Ende des Ventilelements assoziiert ist, wo bei die zweite Einrichtung bewirkt, daß das Ventil element die andere der ersten und zweiten Positionen einnimmt, wenn die zweite Einrichtung elektrisch er regt wird.

23. Elektrohydraulische Steuerventilanordnung, geeignet für eine Brennstoffeinspritzvorrichtung, wobei die Steuerventilanordnung folgendes aufweist:
einen Druckverstärker, der in der Lage ist, mit Brennstoffpumpenmitteln, die Brennstoff darinnen enthalten, gekoppelt zu werden;
ein Gehäuse;
eine erste Leitung, die in dem Gehäuse ausgebildet ist, wobei die erste Leitung mit dem Druckverstärker gekoppelt ist;
eine zweite Leitung, die in dem Gehäuse ausgebildet ist, wobei die zweite Leitung mit einer Quelle von Hydraulikströmungsmittel, das auf einen ersten Druck gesetzt ist, gekoppelt ist;
ein nicht vorgespanntes Ventilelement, das in dem Gehäuse angeordnet ist, wobei das Ventilelement ein erstes Ende, ein zweites Ende und einen Strömungs durchlaß besitzt, der zwischen den ersten und zwei ten Enden angeordnet ist, wobei das Ventilelement bewegbar ist zwischen einer ersten Position, in der die erste Leitung strömungsmittelmäßig mit der zwei ten Leitung gekoppelt ist über den Strömungsdurch laß, so daß der Druckverstärker den Brennstoff in den Brennstoffpumpenmitteln auf einen zweiten Druck unter Druck setzt, der größer ist als der erste Druck und einer zweiten Position, in der die erste Leitung strömungsmittelmäßig mit der dritten Leitung gekoppelt ist und in der Lage ist, zu erlauben, das Hydraulikströmungsmittel von dem Gehäuse abgeleitet wird;
eine erste Elektromagneteinrichtung, die mit dem ersten Ende des Ventilelements assoziiert ist, wobei die erste Einrichtung bewirkt, daß das Ventilelement eine der ersten und zweiten Positionen einnimmt, wenn die erste Einrichtung elektrisch erregt wird; und
eine zweite Elektromagneteinrichtung, die mit dem zweiten Ende des Ventilelements assoziiert ist, wo bei die zweite Einrichtung bewirkt, daß das Ventil element die andere der ersten und zweiten Positionen einnimmt, wenn die zweite Einrichtung elektrisch er regt wird.