DE19908217B4 - Anordnung und Verfahren zur Druckverstärkung von Kraftstoff für einen Kraftstoffinjektor - Google Patents

Anordnung und Verfahren zur Druckverstärkung von Kraftstoff für einen Kraftstoffinjektor Download PDF

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Abstract

Anordnung zur Druckverstärkung von Kraftstoff für einen Kraftstoffinjektor mit
einer Druckversorgung (1), die ein unter Druck stehendes Medium enthält,
einem Druckverstärker (3), der einen niederdruckseitigen Steuerraum (32) und einen hochdruckseitigen Arbeitsraum (33) aufweist, zwischen denen ein sich aus einem Steuerkolben (341) und einem Arbeitskolben (342) zusammensetzender Stempel (34) beweglich angeordnet ist, wobei der Steuerraum (32) über eine Druckleitung (17, 313) mit der Druckversorgung (1) verbunden und der Arbeitsraum (33) an eine Kraftstoffleitung (41, 42) vor einer Einspritzdüse (4) des Kraftstoffinjektors angeschlossen ist, und einem von einem Aktor (21) betätigten Servoventil (24), das in der Druckleitung (17, 313) zwischen der Druckversorgung (1) und dem Steuerraum (32) des Druckverstärkers angeordnet ist, wobei das Servoventil (24) so ausgelegt ist, daß im nicht-betätigten Ausgangszustand die Druckleitung (17, 313) zwischen der Druckversorgung (1) und dem Steuerraum (32) des Druckverstärkers (3) offen ist, und im vom Aktor (21) ausgelösten Schaltzustand die Druckleitung (17,...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Druckverstärkung von Kraftstoff für einen Kraftstoffinjektor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 4. Eine solche Anordnung und ein solches Verfahren sind aus der US 5 682 858 A bekannt.
  • Bei der Kraftstoffversorgung von Verbrennungsmotoren werden zunehmend Einspritzsysteme verwendet, bei denen mit sehr hohen Einspritzdrücken gearbeitet wird. Insbesondere bei Dieselmotoren, die im LKW-Bereich eingesetzt werden, haben sich dabei Speichereinspritzsysteme als vorteilhaft erwiesen, bei denen diese hohen Einspritzdrücke durch Druckübersetzung erzeugt werden. Ein Beispiel für einen Kraftstoffinjektor mit Druckverstärkung ist in der genannten US 5 682 858 A dargestellt.
  • Bei diesem bekannten System ist im Kraftstoffinjektor ein Druckverstärker mit einem Kolben beweglich angeordnet, der den Druckverstärker in einen niederdruckseitigen Steuerraum und einen hochdruckseitigen Arbeitsraum unterteilt. Der hochdruckseitige Arbeitsraum des Druckverstärkers ist an die Kraftstoffleitung im Kraftstoffinjektor vor der eigentlichen Einspritzdüse angeschlossen. Der niederdruckseitige Steuerraum steht über ein im Kraftstoffinjektor ausgebildetes aktorbetätigtes Servoventil mit einem Druckspeicher in Verbindung.
  • Das Servoventil ist dabei so ausgelegt, daß im Ausgangszustand, wenn der Aktor nicht betätigt wird, das Servoventil die Strömungsverbindung zwischen dem Druckspeicher und dem Steuerraum des Druckverstärkers unterbricht und den Steuerraum drucklos hält. In diesem Betriebszustand füllt sich der Arbeitsraum des Druckverstärkers über die Kraftstoffleitung mit Kraftstoff.
  • Durch Ansteuern des Aktors wird das Servoventil dann so geschaltet, daß die Strömungsverbindung zwischen dem Druckspeicher und dem Steuerraum im Druckverstärker geöffnet und der Kolben im Druckverstärker steuerraumseitig mit dem Druck im Druckspeicher beaufschlagt wird. Der im Steuerraum sich einstellende Druck wird dabei vom Kolben im Druckverstärker um ein Vielfaches verstärkt an den im Arbeitsraum des Druckverstärkers befindlichen Kraftstoff weitergegeben.
  • Der so unter hohen Druck gesetzte Kraftstoff bewirkt, daß die Einspritzdüse im Kraftstoffinjektor sich öffnet und Kraftstoff in einen Brennraum des Verbrennungsmotors eingespritzt wird. Sobald die Ansteuerung des Aktors beendet wird, kehrt das Servoventil in seinen Ausgangszustand zurück, wobei die Strömungsverbindung zwischen dem Druckspeicher und dem Steuerraum wieder unterbrochen und der Steuerraum in den drucklosen Zustand zurückgesetzt wird. Der Druck auf den Kraftstoff im Arbeitsraum des Druckverstärkers sinkt dann schlagartig ab und die Einspritzung wird beendet.
  • Bei diesem bekannten Speichereinspritzsystem mit Druckverstärkung wird die eingespritzte Kraftstoffmenge vom Zeitfenster der Ansteuerung des Aktors und von der Auslegung der Einspritzdüse, d.h. der von der Düse pro Zeiteinheit eingespritzten Kraftstoffmenge, bestimmt. Unvermeidliche Fertigungstoleranzen bei der Einspritzdüse haben deshalb zwangsläufig zur Folge, daß die eingespritzte Kraftstoffmenge von Kraftstoffinjektor zu Kraftstoffinjektor variiert, was insbesondere bei Mehrzylindermotoren zu einem ungleichmäßigen Verhalten des Motors, insbesondere zu Rundlaufstörungen führen kann. Weiterhin hängt bei der bekannten Anordnung das Ende der Einspritzung und damit der Verbrennungsverlauf in der Brennkammer von einer exakten Ansteuerung des Aktors und des Servoventils ab.
  • Aus der JP 59-141764 A ist ein Kraftinjektor mit einer Druckverstärkung bekannt, bei dem ein zwischen einem niederdruckseitigen Steuerraum eines Druckverstärkers und einem Druckverstärker geschaltetes, von einem Aktor betätigtes Servoventil im Ausgangszustand den Steuerkolben im Druckverstärker mit dem im Druckspeicher herrschenden Druck beaufschlagt, im angesteuerten Zustand dagegen diese Strömungsverbindung unterbricht und den Steuerraum drucklos hält. Der Steuerkolben wird weiterhin von einer Druckfeder beaufschlagt und in der Kraftstoffzuleitung zum Arbeitsraum ist ein Absperrventil vorgesehen, das die Befüllung des Druckverstärkers mit Kraftstoff und damit die Einspritzmenge in Abstimmung mit dem Servoventil regelt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung und ein Verfahren zur Druckverstärkung von Kraftstoff für einen Kraftstoffinjektor so auszugestalten, daß der Einfluß von Fertigungstoleranzen und Schaltvorgänge auf das Einspritzverhalten in den Verbrennungsmotor verringert wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung gemäß Patentanspruch 1 und ein Verfahren gemäß Patentanspruch 4 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Gemäß der Erfindung wird ein zwischen einem niederdruckseitigen Steuerraum eines Druckverstärkers und einem Druckspeicher geschaltetes, von einem Aktor betätigtes Servoventil so ausgelegt, daß im Ausgangszustand, wenn der Aktor nicht angesteuert wird, das Servoventil die Strömungsverbindung zwischen dem Druckspeicher und dem Steuerraum des Druckverstärkers offenhält und damit einen Kolben im Druckverstärker mit dem im Druckspeicher herrschenden Druck beaufschlagt. Erst durch die Ansteuerung des Aktors wird über das Servoventil die Strömungsverbindung zwischen dem Druckspeicher und dem Steuerraum unterbrochen und der Steuerraum drucklos gehalten, so daß Kraftstoff vom Arbeitsraum des Druckverstärkers angesaugt wird.
  • Der Einspritzbeginn über eine Einspritzdüse wird durch das Ende der Ansteuerung des Aktors festgelegt. Das Servoventil kehrt selbsttätig in seinen Ausgangszustand zurück, wobei sich die Strömungsverbindung zwischen dem Druckspeicher und dem Steuerraum des Druckverstärkers wieder öffnet. Der sich dann im Steuerraum einstellende Druck wird durch einen Kolben im Druckverstärker um ein Vielfaches verstärkt auf den Kraftstoff im Arbeitsraum des Druckverstärkers übertragen. Der so im Arbeitsraum unter hohen Druck gesetzte Kraftstoff bewirkt das Öffnen der Einspritzdüse und das Einspritzen von Kraftstoff in eine Brennkammer des Verbrennungsmotors. Der Einspritzvorgang endet automatisch, sobald der gesamte, im Arbeitsraum des Druckverstärkers vorgelagerte Kraftstoff eingespritzt ist.
  • Gemäß der Erfindung wird die Einspritzmenge nur von dem im Arbeitsraum angesaugten Kraftstoff bestimmt. Fertigungstoleranzen der Einspritzdüse haben also keinen Einfluß auf die Einspritzmengenzumessung. Weiterhin wird der Einspritzvorgang selbsttätig beendet, sobald der gesamte, im Arbeitsraum angesaugte Kraftstoff eingespritzt ist. Dies sorgt für ein schar fes Einspritzende und damit für verbesserte Verbrennungswerte.
  • Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert.
  • Es zeigen 1 und 2 ein erfindungsgemäßes Speichereinspritzsystem mit Druckverstärkung, wobei 1 eine Einstellung mit angesteuertem Servoventil und 2 eine Einstellung mit nicht-angesteuertem Servoventil darstellt.
  • Das in 1 und 2 schematisch gezeigte Speichereinspritzsystem mit Druckverstärkung für einen Verbrennungsmotor, insbesondere einen Dieselmotor, besteht im wesentlichen aus einer Druckversorgung 1, einer Servosteuerung 2, einem Druckverstärker 3 und einer Einspritzdüse 4. Die Servosteuerung 2, der Druckverstärker 3 und die Einspritzdüse 4 sind dabei vorzugsweise in einem Gehäuse zu einem Kraftstoffinjektor zusammengefaßt.
  • Die Druckversorgung 1 umfaßt einen Vorratsbehälter 11, der mit einem Medium, vorzugsweise Öl oder Kraftstoff, gefüllt ist. Aus diesem Vorratsbehälter 11 wird mittels einer Pumpe 12 über eine Zuleitung 16 ein Druckspeicher 15 gespeist. Der Druck des Mediums im Druckspeicher 15 wird dabei über ein Druckbegrenzungsventil 13 und ein Rückschlagventil 14, die zwischen der Pumpe 12 und dem Druckspeicher 15 in der Zuleitung 16 angeordnet sind, auf einen geregelten Wert, vorzugsweise im Bereich von 50 bar bis 250 bar, eingestellt.
  • Der Druckspeicher 15 ist über einen Zulauf 17, der über eine Zulaufdrossel 25 führt, an ein als 3/2-Wegeventil ausgebildetes Servoventil 24 angeschlossen. Das 3/2-Wegeventil 24 wird über eine als Stößel ausgebildete Wirkverbindung 23 von einem Aktor 21 betätigt, der wiederum über eine Stromversorgung 22 angesteuert wird. Das 3/2-Wegeventil 24 ist weiterhin so ausgelegt, daß im Ausgangszustand, wenn der Aktor 21 nicht angesteuert ist, das 3/2-Wegeventil den Zulauf 17 des Druckspeichers 15 mit einer Zuleitung 313 zum Druckverstärker 3 verbindet und so eine offene Druckleitung herstellt. Dieser Ausgangszustand des 3/2-Wegeventils 24 ist in 2 gezeigt.
  • Wenn dann über die Stromversorgung 22 der Aktor 21 angesteuert wird, wird das 3/2-Wegeventil 24 so umgeschaltet, daß die Verbindung zwischen dem Zulauf 17 des Druckspeichers 15 und der Zuleitung 313 zum Druckverstärker 3 unterbrochen wird und die Zuleitung 313 zum Druckverstärker 3 stattdessen über einen Ablauf 18 mit dem Vorratsbehälter 11 in Verbindung steht. Diese Stellung des 3/2-Wegeventils 24 ist in 1 gezeigt.
  • Der Druckverstärker 3 weist ein Gehäuse 31 auf, in dem eine zweistufige zylindrische Innenbohrung ausgebildet ist, wobei die als Steuerraumbohrung dienende obere Bohrungsstufe 311 einen größeren Durchmesser als die als Arbeitsraumbohrung dienende untere Bohrungsstufe 312 besitzt. In der Innenbohrung des Gehäuses 31 ist weiterhin axial beweglich ein Stempel 34 angeordnet, der sich aus einem Steuerkolben 341 und einem Arbeitskolben 342 zusammensetzt. Der Steuerkolben 341 wird in der Steuerraumbohrung 311 geführt und ist gegen diese Steuerraumbohrung abgedichtet. Ähnlich wird der Arbeitskolben 342 in der Arbeitsraumbohrung 312 geführt und ist gegen diese Arbeitsraumbohrung abgedichtet. Um den Arbeitskolben 342 herum ist weiterhin eine Druckfeder 36 angeordnet, die auf ihrer einen Seite gegen die Stufe zwischen der Steuerraumbohrung 311 und der Arbeitsraumbohrung 312 abgestützt ist und mit ihrer anderen Seite am Steuerkolben 341 anliegt. Da der Stempel 34 kürzer als die Innenbohrung im Gehäuse 31 ausgebildet ist, sind zwischen der Stirnfläche des Steuerkolbens 341 und dem Gehäuse 31 ein Steuerraum 32 und zwischen der Stirnfläche des Arbeitskolbens 342 und dem Gehäuse 31 ein Arbeitsraum 33 ausgebildet. Der Steuerraum 32 ist dabei über die Zuleitung 313 mit dem 3/2-Wegeventil 24 verbunden. Weiterhin steht der Arbeitsraum 33 mit einer Kraftstoffzuleitung 42 und einer Einspritzleitung 41 in Verbindung, über die die Einspritzdüse 4 an eine Kraftstoffversorgung angeschlossen ist.
  • Wenn, wie in 1 dargestellt, das 3/2-Wegeventil 24 vom Aktor 21 betätigt wird, stellt das 3/2-Wegeventil eine Verbindung zwischen der Zuleitung 313 in den Steuerraum 32 und dem Ablauf 18 her, wodurch der Steuerraum 32 drucklos ge halten wird. Der Druckverstärker 3 stellt sich dann, wie in 1 gezeigt, durch die Haltekraft der Druckfeder 36 so ein, daß der Steuerraum 32 auf ein minimales Volumen reduziert ist und der Arbeitsraum 33 sein maximales Volumen erhält. In dieser Stellung des Druckverstärkers 3 füllt sich über die Kraftstoffzuleitung 42 der Arbeitsraum 33 des Druckverstärkers 3 mit Kraftstoff.
  • Wenn, wie in 2 gezeigt, das 3/2-Wegeventil 24 dagegen unbetätigt ist, ist die Verbindung zwischen dem Zulauf 17 und der Zuleitung 313 in den Steuerraum 32 offen, so daß Medium aus dem Druckspeicher 15 über den Zulauf 17, die Drossel 25, das 3/2-Wegeventil 24 und die Zuleitung 313 in den Steuerraum 32 gelangt. Die Zulaufdrossel 25 sorgt dabei für einen kontrollierten Zufluß des unter Druck stehenden Mediums aus dem Druckspeicher 15. Die dann vom Medium im Steuerraum 32 auf die Stirnfläche des Steuerkolbens 341 ausgeübte Kraft wird von dem mit dem Steuerkolben verbundenen Arbeitskolben 342 auf den im Arbeitsraum 33 befindlichen Kraftstoff übertragen, wobei sich wegen der wesentlich kleineren Stirnfläche des Arbeitskolbens eine Druckverstärkung einstellt. Das Flächenverhältnis zwischen der Stirnfläche des Steuerkolbens 341 und der Stirnfläche des Arbeitskolbens 342, das die Druckverstärkung bestimmt, wird dabei vorzugsweise so gewählt, daß im Arbeitsraum 33 ein Druck von 1500 bar erzielt wird.
  • Der Kraftstoff im Arbeitsraum 33 steht über die Einspritzleitung 41 an der Einspritzdüse 4 an, wobei ein dem Druckverstärker 3 in der Kraftstoffzuleitung 42 vorgeschaltetes Rückschlagventil 44 einen Rückfluß des Kraftstoffes verhindert. Der hohe Druck des auf die Einspritzdüse 4 wirkende Kraftstoff bewirkt dann auf herkömmliche Art, daß sich die Einspritzdüse 4 öffnet, und der im Arbeitsraum 33 befindliche Kraftstoff in eine Brennkammer eines Verbrennungsmotors eingespritzt wird. Während des Einspritzvorgangs drückt der aus Steuerkolben 341 und Arbeitskolben 342 bestehende Stempel 34 den Kraftstoff aus dem Arbeitsraum 33, bis die in 2 gezeigte Endstellung mit leerem Arbeitsraum erreicht ist. In dieser Endstellung ist dann der gesamte Kraftstoff aus dem Arbeitsraum 33 in die Brennkammer eingespritzt, was zu einem schlagartigen Ende des Einspritzvorgangs führt.
  • Das in den 1 und 2 gezeigte Speichereinspritzsystem mit Druckverstärkung führt folgenden Einspritzvorgang aus:
    Die Druckversorgung 1 sorgt für einen geregelten Druck des Mediums im Druckspeicher 15, vorzugsweise im Bereich von 50 bar bis 250 bar. In der in 2 gezeigten Grundstellung, steht das nicht-betätigte 3/2-Wegeventil 24 offen, wodurch eine Strömungsverbindung über den Zulauf 17 und die Zuleitung 313 zum Steuerraum 32 hergestellt wird und sich dieser mit Medium füllt. Wenn über die Stromversorgung 22 dann der Aktor 21 angesteuert wird, schaltet dieser über den Stößel 23 das 3/2-Wegeventil 24 um, wobei die Strömungsverbindung zwischen dem Druckspeicher 15 und dem Steuerraum 32 unterbrochen wird. Gleichzeitig öffnet das 3/2-Wegeventil 24 eine Verbindung zwischen der Zuleitung 313 und dem Ablauf 18, wodurch der Steuerraum 32 drucklos eingestellt wird. Die Druckfeder 36 im Druckverstärker 3 drückt dann den Steuerkolben 341 in den Steuerraum 32 zurück, so daß sich der Steuerraum 32 leert und das Medium in den Vorratsbehälter 11 zurückfließt. Gleichzeitig mit dem Steuerkolben 341 wird auch der mit dem Steuerkolben verbundene Arbeitskolben 342 zurückgezogen und Kraftstoff über die Kraftstoffzuleitung 42 in den Arbeitsraum 33 angesaugt. Der zeitliche Ablauf der Befüllungsphase wird dabei von der Druckkraft der Druckfeder 36 und dem in der Kraftstoffzuleitung 42 herrschenden Versorgungsdruck bestimmt.
  • 1 zeigt das Speichereinspritzsystem, mit minimalem Steuerraum 32 und vollständig mit Kraftstoff gefülltem Arbeitsraum 33.
  • Der Einspritzbeginn in die Brennkammer des Verbrennungsmotors wird durch Unterbrechung der Stromversorgung 22 des Aktors 21 festgelegt. Die Ansteuerung des 3/2-Wegeventils 24 über den Aktor 21 und den Stößel 22 wird dann beendet und das 3/2-Wegeventil 24 kehrt in seinen in 2 gezeigten Ausgangszustand zurück, bei dem die Strömungsverbindung vom Druckspeicher 15 über den Zulauf 17 und die Zuleitung 313 in den Steuerraum 32 geöffnet ist. Der Druck im Steuerraum 32 steigt dann auf den im Druckspeicher 15 herrschenden Druck an. Dieser Druck wird über den Stempel 34 verstärkt an den im Arbeitsraum 33 befindlichen Kraftstoff weitergegeben. Der Kraftstoffdruck, der dann vorzugsweise im Bereich von über 1500 bar liegt, steht gleichzeitig über die Einspritzleitung 41 an der Einspritzdüse 4 an und bewirkt, daß die Einspritzdüse 4 sich öffnet und Kraftstoff in die Brennkammer des Verbrennungsmotors eingespritzt wird. Während dieses Einspritzvorgangs wird der Steuerkolben 341 des Stempels 34 durch den im Steuerraum 32 herrschenden Druck des Mediums gegen die Haltekraft der Druckfeder 36 weggedrückt, so daß sich der Steuerraum 32 mit Medium füllt. Gleichzeitig drückt der mit dem Steuerkolben 341 fest verbundene Arbeitskolben 342 den Kraftstoff aus dem Arbeitsraum 33 in die Einspritzdüse 4 und damit in die Brennkammer des Verbrennungsmotors. Sobald die gesamte, im Arbeitsraum 33 enthaltene Kraftstoffmenge über die Einspritzdüse 4 in die Brennkammer eingespritzt ist, sinkt der Kraftstoffdruck an der Einspritzdüse 4 soweit ab, daß die Einspritzdüse 4 sich selbsttätig schließt, wodurch der Einspritzvorgang beendet wird. Anschließend kann durch Ansteuern der Stromversorgung 22 des Aktors 21, wie in 1 gezeigt, das 3/2-Wegeventil 24 wieder betätigt und die Strömungsverbindung zwischen Druckspeicher 15 und Steuerraum 32 unterbrochen werden, so daß – wie oben dargestellt – eine neue Kraftstoffansaugung ausgelöst wird.
  • Beim erfindungsgemäßen Speichereinspritzsystem bzw. dem Verfahren zu seiner Ansteuerung wird die eingespritzte Kraftstoffmenge durch die zeitliche Auslegung der Befüllungsphase des Arbeitsraums 33 des Druckverstärkers 3 und hier insbesondere durch das Volumen dieses Arbeitsraums bestimmt. Die unvermeidlichen Fertigungstoleranzen bei der Einspritzdüse 4 haben somit keine Auswirkung auf die Einspritzmengenzumessung. Weiterhin sorgt die vollständige Entleerung des Arbeitsraums 33 beim Einspritzen für ein automatisches Einspritzende unabhängig von der Schaltgeschwindigkeit des 3/2-Wegeventils 24. Dieses scharfe Einspritzende gewährleistet gute Verbrennungswerte in der Brennkammer des Verbrennungsmotors.

Claims (7)

  1. Anordnung zur Druckverstärkung von Kraftstoff für einen Kraftstoffinjektor mit einer Druckversorgung (1), die ein unter Druck stehendes Medium enthält, einem Druckverstärker (3), der einen niederdruckseitigen Steuerraum (32) und einen hochdruckseitigen Arbeitsraum (33) aufweist, zwischen denen ein sich aus einem Steuerkolben (341) und einem Arbeitskolben (342) zusammensetzender Stempel (34) beweglich angeordnet ist, wobei der Steuerraum (32) über eine Druckleitung (17, 313) mit der Druckversorgung (1) verbunden und der Arbeitsraum (33) an eine Kraftstoffleitung (41, 42) vor einer Einspritzdüse (4) des Kraftstoffinjektors angeschlossen ist, und einem von einem Aktor (21) betätigten Servoventil (24), das in der Druckleitung (17, 313) zwischen der Druckversorgung (1) und dem Steuerraum (32) des Druckverstärkers angeordnet ist, wobei das Servoventil (24) so ausgelegt ist, daß im nicht-betätigten Ausgangszustand die Druckleitung (17, 313) zwischen der Druckversorgung (1) und dem Steuerraum (32) des Druckverstärkers (3) offen ist, und im vom Aktor (21) ausgelösten Schaltzustand die Druckleitung (17, 313) unterbrochen ist und der Steuerraum (32) drucklos gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass am Stempel (34) des Druckverstärkers (3) um den Arbeitskolben (342) herum eine Druckfeder (36) angeordnet ist, die auf ihrer einen Seite gegen eine Stufe zwischen einer Steuerraumbohrung (311) und einer Arbeitsraumbohrung (312) abgestützt ist und mit ihrer anderen Seite am Steuerkolben (341) anliegt, wobei die Haltekraft der Druckfeder (36) so ausgelegt ist, daß im Schaltzustand des Aktors (21), wenn der Steuerraum (32) vom Servoventil (24) drucklos gehalten wird, der Steuerraum (32) auf ein minimales Volumen reduziert ist und der Arbeitsraum (33) sein maximales Volumen erhält.
  2. Anordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Servoventil (24) als 3/2-Wegeventil ausgebildet ist und im Schaltzustand den Steuerraum (32) mit einem Ablauf (18) verbindet.
  3. Anordnung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Drossel (25) in der Druckleitung (17) vor dem Servoventil (24) vorgesehen ist.
  4. Verfahren zur Druckverstärkung von Kraftstoff für einen Kraftstoffinjektor, der an eine Druckversorgung (1), die ein unter Druck stehendes Medium enthält, angeschlossen ist und der einen Druckverstärker (3), der einen niederdruckseitige Steuerraum (32) und einen hochdruckseitigen Arbeitsraum (33) aufweist, zwischen denen ein sich aus einem Steuerkolben (341) und einem Arbeitskolben (342) zusammensetzender Stempel (34) beweglich ist, wobei der Steuerraum (32) über eine Druckleitung (17, 313) mit der Druckversorgung (1) verbunden und der Arbeitsraum (33) an eine Kraftstoffleitung (41, 42) vor einer Einspritzdüse (4) des Kraftstoffinjektors angeschlossen ist, und ein von einem Aktor (21) betätigtes Servoventil (24), das in der Druckleitung (17, 313) zwischen der Druckversorgung (1) und dem Steuerraum (32) des Druckverstärkers angeordnet ist, aufweist, wobei das Servoventil (24) zwischen einer Ausgangsstellung, in der es vom Aktor (21) nicht angesteuert wird und sich in der Stellung befindet, bei der die Druckleitung (17, 313) offen ist, und einer Endstellung , in der es vom Aktor (21) angesteuert wird und sich in der Stellung befindet, bei der die Druckleitung (17, 313) unterbrochen ist und der Steuerraum (32) drucklos gehalten wird, geschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine am Stempel (34) des Druckverstärkers (3) um den Arbeitskolben (342) herum angeordnete Druckfeder (36), die auf ihrer einen Seite gegen eine Stufe zwischen einer Steuerraumbohrung (311) und einer Arbeitsraumbohrung (312) abgestützt ist und mit ihrer anderen Seite am Steuerkolben (341) anliegt, so ausgelegt ist, daß im Schaltzustand des Aktors (21), wenn der Steuerraum (32) vom Servoventil (24) drucklos gehalten wird, der Steuerkolben (341) in den Steuerraum (32) gedrückt und der mit dem Steuerkolben verbundene Arbeitskolben (342) aus dem Arbeitsraum (33) zurückgezogen wird, wobei Kraftstoff über die Kraftstoffzuleitung (41, 42) in den Arbeitsraum (33) angesaugt wird.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspritzbeginn über die Einspritzdüse (4) des Kraftstoffinjektors durch das Ende der Ansteuerung des Aktors (21) festgelegt wird, bei der das Servoventil (24) selbsttätig in seinen Ausgangsstellung, bei der die Druckleitung (17, 313) offen ist, zurückkehrt.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Servoventil (24) mindestens so lange vom Aktor (21) in der Ausgangsstellung gehalten wird, bis der auf den Stempel (34) des Druckverstärkers (3) im Steuerraum (32) herrschende Druck des Mediums den Kraftstoff aus dem Arbeitsraum (33) vollständig herausgedrückt hat.
  7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzmenge der Einspritzdüse (41) durch das Volumen des Arbeitsraums (33) im Druckverstärker (3) festgelegt wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19954695A1 (de) * 1999-11-13 2001-05-23 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzsystem
JP2001323858A (ja) * 2000-05-17 2001-11-22 Bosch Automotive Systems Corp 燃料噴射装置
IT1320684B1 (it) * 2000-10-03 2003-12-10 Fiat Ricerche Dispositivo di controllo della portata di una pompa ad alta pressionein un impianto di iniezione a collettore comune del combustibile di un
JP3555588B2 (ja) * 2001-03-23 2004-08-18 トヨタ自動車株式会社 コモンレール式燃料噴射装置
DE10123914B4 (de) * 2001-05-17 2005-10-20 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit Druckübersetzungseinrichtung und Druckübersetzungseinrichtung
DE10158951A1 (de) * 2001-12-03 2003-06-12 Daimler Chrysler Ag Mit Druckübersetzung arbeitendes Einspritzsystem
DE102016101749A1 (de) 2016-02-01 2017-08-03 Holger Schulz Verfahren und Anordnung zur Optimierung des Betriebes von Verbrennungsmotoren mit Kraftstoff-Luft-Ansaugung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59141764A (ja) * 1983-02-03 1984-08-14 Nissan Motor Co Ltd 燃料噴射装置
US5682858A (en) * 1996-10-22 1997-11-04 Caterpillar Inc. Hydraulically-actuated fuel injector with pressure spike relief valve

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS581575A (ja) 1981-06-26 1983-01-06 Ishida Scales Mfg Co Ltd ラベル発行方法
US4417557A (en) * 1981-07-31 1983-11-29 The Bendix Corporation Feed and drain line damping in a fuel delivery system
USRE33270E (en) * 1982-09-16 1990-07-24 Bkm, Inc. Pressure-controlled fuel injection for internal combustion engines
JPS59141746A (ja) 1983-01-27 1984-08-14 Honda Motor Co Ltd オートクルーズ制御装置
JPH0199948U (de) * 1987-12-24 1989-07-05

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59141764A (ja) * 1983-02-03 1984-08-14 Nissan Motor Co Ltd 燃料噴射装置
US5682858A (en) * 1996-10-22 1997-11-04 Caterpillar Inc. Hydraulically-actuated fuel injector with pressure spike relief valve

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Patent Abstracts of Japan, & JP 58 015 757 A *
Patent Abstracts of Japan, JP 58-15757 A

Also Published As

Publication number Publication date
DE19908217A1 (de) 2000-09-07
US6345605B1 (en) 2002-02-12

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