DE4107622A1

DE4107622A1 - IC engine fuel injector with non-return valve - employs electromagnetically actuated piston to compress fuel in chamber and pump precise quantity into cylinder

Info

Publication number: DE4107622A1
Application number: DE19914107622
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr Dr Ing Dobler; Joerg Widera; Stefan Dipl Phys Dr Arndt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1991-03-09
Filing date: 1991-03-09
Publication date: 1992-09-10

Abstract

The fuel is delivered from the supply pipe (28) into a pressure chamber (11) defined by a movable pumping piston (12) actuated by an electromagnet (13). The excitation of the coil (16) moves the piston, compressing the fuel in the chamber (11) and holding the non-return valve (30) closed. The quantity injected through an outlet valve (20) into the cylinder is set by the stroke of the piston, which depends upon the duration of the current flow in the coil. USE/ADVANTAGE - For a car fuel injector, with precise vol. metering into the pressure chamber to form a hydraulic shock for sudden stop of pumping.

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritz einrichtung für Brennkraftmaschinen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.The invention is based on a fuel injection device for internal combustion engines in the preamble of Claim 1 defined genus.

Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzeinrichtung dieser Art (US-PS 48 21 726) wird das Pumpenelement von einem piezoelektrischen Aktuator mit hoher Geschwindigkeit angetrieben. Wird an dem Aktuator eine vorgegebene Spannung mit vorgegebener Polarität angelegt, so bewegt sich das Pumpenglied in Richtung Volumenverkleinerung des Druckraums. Durch die Druckerhöhung im Druckraum öffnet sich das Auslaßventil, und eine kleine Kraftstoffmenge wird abgespritzt. Wenn die angelegte Spannung Null gemacht wird oder eine entgegengesetzte Polarität erhält, so zieht der Aktuator das Pumpenglied in Richtung Volumenvergrößerung des Druckraums, wodurch Kraftstoff aus der von einer Kraftstofförderpumpe gespeisten Kraftstoffzulaufleitung in den Druckraum einströmt. Dieser beschriebene Kraftstoffabspritzzyklus wird mit hoher Frequenz wiederholt. In a known fuel injection device of this type (US-PS 48 21 726) the pump element of one piezoelectric actuator at high speed driven. A predetermined voltage is applied to the actuator with a given polarity, that's how it moves Pump element in the direction of volume reduction of the pressure chamber. This opens up by increasing the pressure in the pressure chamber Exhaust valve, and a small amount of fuel will hosed. When the applied voltage is made zero or receives an opposite polarity, then draws Actuator the pump member in the direction of volume increase Pressure chamber, which allows fuel from the one Fuel feed pump fed into the fuel supply line Incoming pressure chamber. This described The fuel spray cycle is repeated at high frequency.

Die dabei während eines Zyklus der Brennkraftmaschine abgespritzte Kraftstoffmenge wird durch die Anzahl der Pumpenzyklen bestimmt, also durch die Frequenz der an dem piezoelelektrischen Aktuator angelegten Spannung. Bei dieser Kraftstoffeinspritzeinrichtung entstehen durch die hohe Frequenz des Pumpenglieds Probleme durch Über- und Unter druckwellen, was sich in Blasenbildung und erheblichen Dosierungenauigkeiten äußert.That during a cycle of the internal combustion engine the amount of fuel sprayed is determined by the number of Pump cycles determined, so by the frequency of the on the piezoelectrical actuator applied voltage. At this Fuel injection devices arise from the high Frequency of the pump element Problems caused by over and under pressure waves, resulting in blistering and considerable Dosage inaccuracies.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Einspritzeinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß eine hochgenaue Volumendosierung des Kraftstoffs erreicht wird, da beim Abschalten des Aktuators der vom Einlaßventil abgeschlossene Kraftstoff im Druckraum als hydraulischer Anschlag wirkt und das Pumpenglied schlagartig stillsetzt. Unterschiedliche Dosiermengen werden durch Variation der Einschaltdauer des Aktuators realisiert. Der Einspritzdruck kann dabei in einfacher Weise über die Antriebskraft des Aktuators und die Druckraumbegrenzungsfläche des Pumpenglieds variiert werden.The injection device according to the invention with the characteristic features of claim 1, in contrast, the Advantage that high-precision volume metering of the fuel is achieved because when the actuator is switched off the Inlet valve completed fuel in the pressure chamber as hydraulic stop acts and the pump member abruptly stops. Different dosing quantities are indicated by Variation of the duty cycle of the actuator realized. The Injection pressure can be easily via the Driving force of the actuator and the pressure chamber boundary surface of the pump element can be varied.

Das am Eingang des Druckraums angeordnete Einlaßventil mit Rückschlagventilfunktion hat neben der hermetischen Abschließung des eingeschlossenen Kraftstoffvolumens während des Dosiervorgangs noch den zusätzlichen Vorteil, daß eine Kraftstofförderpumpe in der Kraftstoffzulaufleitung entbehrlich wird, da durch das Pumpenglied nach Beendigung des Dosiervorgangs ein Saughub ausgeführt wird, der bei geschlossenem Einlaßventil zu einem Unterdruck im Druckraum führt, als dessen Folge das Einlaßventil öffnet und Kraftstoff aus dem die Kraftstoffzulaufleitung speisenden Kraftstofftank angesaugt wird. The inlet valve arranged at the entrance of the pressure chamber with Check valve function has in addition to the hermetic Completion of the enclosed fuel volume during the dosing process has the additional advantage that a Fuel feed pump in the fuel feed line becomes unnecessary since the pump member after the end of Dosing a suction stroke is carried out at closed inlet valve to a negative pressure in the pressure chamber leads, as a result, the inlet valve opens and fuel from the fuel tank feeding the fuel supply line is sucked in.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Kraftstoffeinspritzeinrichtung möglich.By the measures listed in the other claims are advantageous developments and improvements in Claim 1 specified fuel injection device possible.

In alternativen Ausführungsformen der Erfindung wird der Aktuator bevorzugt als Elektromagnet oder als magnetostriktiver Antrieb ausgebildet. Die Einschaltdauer des Spulenstroms bestimmt den Hub des Pumpenglieds, während durch den zeitlichen Verlauf des Spulenstroms der zeitliche Mengenverlauf der abgespritzten Kraftstoffmenge ohne Beeinträchtigung der während des Hubs zugemessenen Kraftstoffgesamtmenge gesteuert werden kann. Dies ist insbesondere für Direkteinspritzung von Bedeutung.In alternative embodiments of the invention, the Actuator preferably as an electromagnet or as magnetostrictive drive. The duty cycle of the Coil current determines the stroke of the pump member while through the time course of the coil current Flow rate of the amount of fuel sprayed without Impairment of those measured during the stroke Total fuel quantity can be controlled. This is of particular importance for direct injection.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Druckraum mit weiteren Einspritzleitungen verbunden, die alle mit jeweils einem Auslaßventil abgeschlossen sind. Vorzugsweise entspricht die Gesamtzahl der im Druckraum mündenden Einspritzleitungen der Zylinderzahl der Brennkraftmaschine. Damit können alle Zylinder der Brennkraftmaschine über eine einzige Kraftstoffeinspritzeinrichtung versorgt werden.In a further embodiment of the invention, the Pressure chamber connected to further injection lines, all of them are completed with one outlet valve each. The total number preferably corresponds to that in the pressure chamber opening injection lines of the number of cylinders Internal combustion engine. All cylinders of the Internal combustion engine over a single Fuel injector are supplied.

drawing

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated in the drawing Exemplary embodiments in the following description explained. Show it:

Fig. 1 und 2 jeweils einen Längsschnitt einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß zweier Ausführungsbeispiele, schematisch dargestellt. Fig. 1 and 2 are respectively a longitudinal section of a fuel injector according to two embodiments shown schematically.

Description of the embodiments

Die in Fig. 1 ausschnittweise dargestellte Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine weist ein Gehäuse 10 auf, in dem ein Druckraum 11 ausgebildet und ein den Druckraum 11 begrenzender Hubkolben 12 axial verschieblich geführt ist. Der Hubkolben 12 wird von einem Elektromagneten 13 gegen die Kraft einer Rückstellfeder 14 angetrieben. Der Elektromagnet 13 besteht in bekannter Weise aus einem vom Gehäuse 10 gebildeten topfartigen Magnetgehäuse 15, einer in das Magnetgehäuse 15 isoliert eingesetzten Erregerspule 16, die den Hubkolben 12 konzentrisch umgibt, einem an der Stirnseite des Magnetgehäuses 15 angeordneten Rückschlußring 17 und einem Anker 18, der als einstückiger Ringflansch am Hubkolben 12 ausgebildet ist. Der maximal mögliche Hub des Ankers 18 und damit des Hubkolbens 12 bei Beschickung der Erregerspule 16 mit einem Strom ist in Fig. 1 mit h_max gekennzeichnet.The fuel injection device for an internal combustion engine shown in detail in FIG. 1 has a housing 10 in which a pressure chamber 11 is formed and a reciprocating piston 12 that delimits the pressure chamber 11 is axially displaceably guided. The reciprocating piston 12 is driven by an electromagnet 13 against the force of a return spring 14 . The electromagnet 13 consists in known manner of a formed by the housing 10 pot-shaped magnet housing 15, an exciting coil isolated in the magnet housing 15 employed 16 surrounding the reciprocating piston 12 concentrically, one arranged on the end face of the magnet housing 15 yoke ring 17 and an armature 18 which is designed as a one-piece ring flange on the reciprocating piston 12 . The maximum possible stroke of the armature 18 and thus of the reciprocating piston 12 when the excitation coil 16 is supplied with a current is identified in FIG. 1 by h _max .

Der aus fertigungstechnischen Gründen dreiteilig ausgebildete Hubkolben 12 meist eine koaxiale, längsdurchgehende Axialbohrung 19 auf, die an dem von dem Druckraum 11 abgekehrten Ende zu einem im Durchmesser größeren Ventilraum 21 eines Auslaßventils 20 erweitert ist. Das Auslaßventil 20 ist als Rückschlagventil ausgebildet und weist ein kugelförmiges Ventilglied 22 auf, das unter der Wirkung einer Ventilschließfeder 23 auf einem Ventilsitz 24 aufliegt und die Axialbohrung 19 abschließt. Die Ventilschließfeder 23 stützt sich dabei einerseits am Ventilglied 22 und andererseits am Boden einer auf das Ende des Hubkolbens 12 aufgeschobenen Düsenkappe 25 ab, die eine zur Axialbohrung 19 koaxiale Düsenöffnung 26 aufweist. Die Düsenkappe 25 ist fest mit dem Hubkolben 12 verbunden und im Gehäuse 10 axial verschieblich geführt. The reciprocating piston 12 , which is made in three parts for manufacturing reasons, usually has a coaxial, longitudinally continuous axial bore 19 which, at the end remote from the pressure chamber 11 , is expanded to a valve chamber 21 of an outlet valve 20 which is larger in diameter. The outlet valve 20 is designed as a check valve and has a spherical valve member 22 which rests on a valve seat 24 under the action of a valve closing spring 23 and closes off the axial bore 19 . The valve closing spring 23 is supported on the one hand on the valve member 22 and on the other hand on the bottom of a nozzle cap 25 which is pushed onto the end of the reciprocating piston 12 and has a nozzle opening 26 which is coaxial with the axial bore 19 . The nozzle cap 25 is fixedly connected to the reciprocating piston 12 and guided axially displaceably in the housing 10 .

In dem Druckraum 11 mündet an dessen dem Hubkolben 12 gegenüberliegenden Seite eine Kraftstoffzulaufbohrung 27, die an einer hier durch einen Pfeil 28 symbolisierten Kraftstoffzuleitung angeschlossen ist und damit aus einem hier nicht dargestellten Kraftstofftank mit Kraftstoff versorgt wird. An der Mündungsstelle der Kraftstoffzulaufbohrung 27 im Druckraum 11 ist ein als Rückschlagventil ausgebildetes Einlaßventil 30 angeordnet. Das Einlaßventil 30 hat ein kugelförmiges Ventilglied 31, das bei Druckaufbau im Druckraum 11 gegen einen Ventilsitz 32 gepreßt wird und damit die Kraftstoffzulaufbohrung 27 abschließt. Bei Unterdruck im Druckraum 11 hebt das Ventilglied 31 von Ventilsitz 32 ab und gibt die Kraftstoffzulaufbohrung 27 frei. Der Hub des Ventilgliedes 31 wird durch eine Lochscheibe 29 begrenzt, an welcher sich die Rückstellfeder 14 für den Hubkolben 12 abstützt und die an einer radialen Ringschulter 33 im Druckraum 11 anliegt.In the pressure chamber 11 , on the side opposite the reciprocating piston 12, opens a fuel feed bore 27 which is connected to a fuel feed line symbolized here by an arrow 28 and is thus supplied with fuel from a fuel tank (not shown here). At the mouth of the fuel inlet bore 27 in the pressure chamber 11 , an inlet valve 30 designed as a check valve is arranged. The inlet valve 30 has a spherical valve member 31 , which is pressed against a valve seat 32 when pressure builds up in the pressure chamber 11 and thus closes off the fuel inlet bore 27 . At negative pressure in the pressure chamber 11 , the valve member 31 lifts off the valve seat 32 and releases the fuel inlet bore 27 . The stroke of the valve member 31 is limited by a perforated disk 29 on which the return spring 14 for the reciprocating piston 12 is supported and which bears against a radial annular shoulder 33 in the pressure chamber 11 .

Die Wirkungsweise der Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist wie folgt:
Bei Bestromung der Erregerspule 16 des Elektromagneten 13 bewegt sich der Hubkolben 12 in Axialrichtung und drückt dabei auf das im Druckraum 11 vorhandene Kraftstoffvolumen. Der vom Hubkolben 12 ausgeführte Hub ist dabei abhängig von der Einschaltdauer des Elektromagneten 13 und kann maximal h_max betragen. Durch den mit dem Kolbenhub verbundenen Druckaufbau in dem Druckraum 11 wird das Ventilglied 31 des Einlaßventils 30 auf den Ventilsitz 32 gepreßt und damit das Einlaßventil 30 geschlossen. Der Druckraum 11 ist nunmehr gegenüber der Kraftstoffzulaufbohrung 27 abgesperrt. Sobald der Druck im Druckraum 11 die Federkraft der Ventilschließfeder 23 des Auslaßventils 20 übersteigt, hebt das Ventilglied 22 des Auslaßventils 20 vom Ventilsitz 24 ab, und das Auslaßventil 20 ist geöffnet. Bei geöffnetem Auslaßventil 20 wird eine Kraftstoffmenge abgespritzt, die durch den vom Hubkolben 12 ausgeführten Hub bestimmt ist. Wird der Elektromagnet 13 wieder stromlos geschaltet, sinkt der Druck im Druckraum 11 ab, so daß das Auslaßventil 20 wieder schließt. Die Rückstellfeder 14 drückt den Hubkolben 12 in seine Ausgangsposition zurück, wodurch das Volumen des Druckraums 11 wieder vergrößert wird. Der dabei entstehende Unterdruck hebt das Ventilglied 31 des Einlaßventils 30 vom Ventilsitz 32 ab, so daß sich der Druckraum 11 durch die frei werdende Kraftstoffzulaufbohrung 27 mit Kraftstoff nachfüllt.The fuel injector works as follows:
When the excitation coil 16 of the electromagnet 13 is energized, the reciprocating piston 12 moves in the axial direction and presses on the fuel volume present in the pressure chamber 11 . The stroke carried out by the reciprocating piston 12 is dependent on the duty cycle of the electromagnet 13 and can be a maximum of h _max . Due to the pressure build-up in the pressure chamber 11 connected to the piston stroke, the valve member 31 of the inlet valve 30 is pressed onto the valve seat 32 and the inlet valve 30 is thus closed. The pressure chamber 11 is now blocked off from the fuel inlet bore 27 . As soon as the pressure in the pressure chamber 11 exceeds the spring force of the valve closing spring 23 of the exhaust valve 20 , the valve member 22 of the exhaust valve 20 lifts off the valve seat 24 , and the exhaust valve 20 is opened. When the outlet valve 20 is open, an amount of fuel is sprayed which is determined by the stroke carried out by the reciprocating piston 12 . If the electromagnet 13 is switched off again, the pressure in the pressure chamber 11 drops, so that the outlet valve 20 closes again. The return spring 14 presses the reciprocating piston 12 back into its starting position, as a result of which the volume of the pressure chamber 11 is increased again. The resulting negative pressure lifts the valve member 31 of the intake valve 30 from the valve seat 32, so that the pressure chamber 11 refills by the released fuel inlet bore 27 with fuel.

Die in Fig. 2 im Längsschnitt schematisch dargestellte Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist einen Gehäuseblock 40 auf, in dem eine zweistufige Ausnehmung 41 eingebracht ist. Auf der dadurch in der Ausnehmung 41 enthaltenen Ringschulter 42 ist eine Membran 43 randseitig mittels eines Spannrings 44 eingespannt. Die Membran 43 schließt die durchmesserkleinere Stufe der Ausnehmung 41 ab, die den Druckraum 45 der Kraftstoffeinspritzeinrichtung bildet. Dieser Druckraum 45 ist einerseits über eine Zulaufbohrung 46 mit einer Zulauföffnung 47 im Gehäuseblock 40 und andererseits über eine Einspritzbohrung 48 mit einer Einspritzöffnung 49 im Gehäuseblock 40 verbunden. Die Zulauföffnung 47 und die Einspritzöffnung 49 sind mit einem Innengewinde versehen. In die Zulauföffnung 47 ist ein mit der Kraftstoffzulaufleitung (Pfeil 28) verbundenes Einlaßventil 50 und in die Einspritzöffnung 49 ein Auslaßventil 51 eingeschraubt. Ein- und Auslaßventil 50, 51 sind jeweils als Rückschlagventile ausgebildet, deren Öffnungsdruck durch entsprechende Bemessung der Ventilschließfeder einstellbar ist.The fuel injection device shown schematically in longitudinal section in FIG. 2 has a housing block 40 in which a two-stage recess 41 is made. On the ring shoulder 42 contained in the recess 41 as a result, a membrane 43 is clamped at the edge by means of a clamping ring 44 . The membrane 43 closes off the smaller-diameter step of the recess 41 , which forms the pressure chamber 45 of the fuel injection device. This pressure chamber 45 is connected on the one hand via an inlet bore 46 to an inlet opening 47 in the housing block 40 and on the other hand via an injection bore 48 to an injection opening 49 in the housing block 40 . The inlet opening 47 and the injection opening 49 are provided with an internal thread. An inlet valve 50 connected to the fuel inlet line (arrow 28 ) is screwed into the inlet opening 47 and an outlet valve 51 is screwed into the injection opening 49 . Inlet and outlet valves 50 , 51 are each designed as check valves, the opening pressure of which can be adjusted by appropriate dimensioning of the valve closing spring.

Die Membran 43 wird von einem magnetostriktiven Antrieb 52 angetrieben, der eine Hubbewegung quer zur Erstreckungsrichtung der Membran 43 ausführt. Der magnetostriktive Antrieb 52 weist einen von einer Zylinderspule 53 umschlossenen Stab 54 aus magnetostriktivem Material, z. B. Terfenol, und einen die Zylinderspule 53 koaxial umgebenden Permanentmagneten 55 auf. An seinen beiden ringförmigen Stirnseiten ist der Permanentmagnet 55 jeweils von einem kappenförmigen Polschuh 56 bzw. 57 überdeckt. Die beiden Polschuhe 56, 57 sind an der Stirnseite des Stabes 54 befestigt. An dem unteren Polschuh 57 ist die Membran 43 mittig befestigt. Der magnetostriktive Antrieb 52 ist an seinem vom Gehäuseblock 40 abgekehrten Ende in einer Halterung 58 aufgenommen, die über Schrauben 59 an dem Gehäuseblock 40 festgespannt ist. Die in dem Gehäuseblock 40 einschraubbaren Schrauben 59 dienen zugleich der Befestigung des Spannrings 44 in der Ausnehmung 41.The membrane 43 is driven by a magnetostrictive drive 52 which carries out a lifting movement transverse to the direction of extension of the membrane 43 . The magnetostrictive drive 52 has a rod 54 enclosed by a solenoid 53 made of magnetostrictive material, for. B. Terfenol, and the solenoid 53 coaxially surrounding permanent magnet 55 . The permanent magnet 55 is covered on both of its annular end faces by a cap-shaped pole shoe 56 and 57 , respectively. The two pole shoes 56 , 57 are attached to the end face of the rod 54 . The membrane 43 is fastened centrally to the lower pole shoe 57 . The magnetostrictive actuator 52 is received at its end facing away from the housing block 40 end in a holder 58 which is clamped via screws 59 to the housing block 40th The screws 59 which can be screwed into the housing block 40 also serve to fasten the clamping ring 44 in the recess 41 .

Die Wirkungsweise der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß Fig. 2 ist, wie folgt:
Von dem Permanentmagneten 55 wird ein Grundmagnetfeld aufgebaut, so daß bereits über die beiden Polschuhe 56, 57 ein Magnetfluß durch den Stab 54 erfolgt. Wird die Zylinderspule 53 mit einem elektrischen Strom beschickt, so führt das dadurch erzeugte Magnetfeld zu einer Längenänderung des magnetostriktiven Stabes 54. Bei richtiger Polarität des Spulenstroms führt das zu einer Längenvergrößerung, wodurch die Membran 43 sich in Richtung Verkleinerung des Volumens des Druckraums 45 bewegt und dadurch der Druck im Druckraum 45 ansteigt. Dies führt zum Schließen des Einlaßventils 50 und bei Überschreiten des Öffnungsdrucks des Auslaßventils 51 zum Abspritzen von Kraftstoff. Beim Abschalten des Spulenstroms verkürzt sich der magnetostriktive Stab 54 auf seine ursprüngliche Länge und die Membran 43 geht in ihre Ausgangsstellung zurück. Durch eine Umpolung des Spulenstroms zieht sich der Stab 54 über die Nullstellung hinaus zusammen, wodurch durch die der Bewegung des Stabes 54 folgende Membran 43 ein Unterdruck im Druckraum 45 erzeugt wird. Dieser Unterdruck führt zum Öffnen des Einlaßventils 50 und zum erneuten Füllen des Druckraums 45 über die Kraftstoffzulaufleitung 28. The mode of operation of the fuel injection device according to FIG. 2 is as follows:
A basic magnetic field is built up by the permanent magnet 55 , so that a magnetic flux through the rod 54 already takes place via the two pole shoes 56 , 57 . If the solenoid 53 is supplied with an electric current, the magnetic field generated thereby leads to a change in the length of the magnetostrictive rod 54 . If the polarity of the coil current is correct, this leads to an increase in length, as a result of which the membrane 43 moves in the direction of reducing the volume of the pressure chamber 45 and the pressure in the pressure chamber 45 thereby increases. This leads to the closing of the inlet valve 50 and if the opening pressure of the outlet valve 51 is exceeded, fuel is sprayed off. When the coil current is switched off, the magnetostrictive rod 54 shortens to its original length and the membrane 43 returns to its starting position. By reversing the polarity of the coil current, the rod 54 contracts beyond the zero position, as a result of which a membrane 43 following the movement of the rod 54 generates a negative pressure in the pressure chamber 45 . This negative pressure leads to the opening of the inlet valve 50 and to the refilling of the pressure space 45 via the fuel feed line 28 .

Der Hub des magnetostriktiven Stabes 54 und damit der Hub der Membran 43 und damit die abgespritzte Kraftstoffmenge ist abhängig von der Einschaltdauer des Spulenstroms. Ist der Stab 54 aus Terfenol hergestellt, bestimmt neben der Einschaltdauer des Spulenstroms noch die Höhe des Spulenstroms und die Spannung das verdrängte Kraftstoffvolumen. Diese Parameter sind frei wählbar. Beim Abschalten des Spulenstroms wirkt die Kraftstoffmenge im Druckraum 45 als hydraulischer Anschlag, so daß eine hochgenaue Volumendosierung erreicht wird.The stroke of the magnetostrictive rod 54 and thus the stroke of the membrane 43 and thus the amount of fuel sprayed is dependent on the duty cycle of the coil current. If the rod 54 is made of Terfenol, in addition to the duration of the coil current, the height of the coil current and the voltage determine the volume of fuel displaced. These parameters can be freely selected. When the coil current is switched off, the amount of fuel in the pressure chamber 45 acts as a hydraulic stop, so that a highly accurate volume metering is achieved.

In einer konstruktiven Abwandlung der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß Fig. 2 kann das Auslaßventil getrennt vom Gehäuseblock 40, z. B. unmittelbar im Saugrohr vor dem Einlaßventil eines Zylinders der Brennkraftmaschine, angeordnet und über eine flexible Schlauchleitung mit der Einspritzöffnung 49 verbunden werden.In a constructive modification of the fuel injection device according to FIG. 2, the exhaust valve can be separated from the housing block 40 , e.g. B. arranged directly in the intake manifold in front of the inlet valve of a cylinder of the internal combustion engine and connected to the injection opening 49 via a flexible hose line.

In einer weiteren Abänderung der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß Fig. 2 können im Gehäuseblock 40 mehrere Einspritzbohrungen 48′ vorgesehen werden, die jeweils mit einem Auslaßventil 51′ abgeschlossen sind. Wie in Fig. 2 strichliniert angedeutet ist, münden alle Einspritzbohrungen 48′ wie die Einspritzbohrung 48 in dem Druckraum 45. Vorzugsweise entspricht die Anzahl der vorhandenen Einspritzbohrungen 48, und Auslaßventile 51′ der Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine, so daß mit der Kraftstoffeinspritzeinrichtung sämtliche Zylinder der Brennkraftmaschine versorgt werden können.In a further modification of the fuel injection device according to FIG. 2, a plurality of injection bores 48 'can be provided in the housing block 40 , each of which is closed with an exhaust valve 51 '. As indicated in dashed lines in Fig. 2, all injection holes 48 'open like the injection hole 48 in the pressure chamber 45th Preferably, the number of existing injection bores 48 , and exhaust valves 51 'corresponds to the number of cylinders of the internal combustion engine, so that all cylinders of the internal combustion engine can be supplied with the fuel injection device.

Claims

1.Fuel injection device for internal combustion engines with a fuel-filled pressure chamber, which is connected on the one hand to a fuel supply line and on the other hand is connected to an injection line closed by an exhaust valve, with an axially movable pump member that limits the pressure chamber on one side, for metering a fuel quantity that can be sprayed off via the exhaust valve, and with an electrical one Controlled actuator for actuating the pump member, characterized in that an inlet valve ( 30 ; 50 ) designed as a check valve is arranged between the fuel feed line ( 28 ) and the pressure chamber ( 11 ; 45 ) and that the actuator ( 13 ; 52 ) is controlled in such a way that that the metered amount of fuel is proportional to the stroke of the pump member ( 12 ; 43 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the actuator is designed as an electromagnet ( 13 ) with excitation coil ( 16 ), magnetic yoke housing ( 15 , 17 ) and armature ( 18 ) and that the armature ( 18 ) on the pump member ( 12 ) is attached.

3. Device according to claim 1, characterized in that the actuator has a cylinder ( 53 ) enclosed rod ( 54 ) made of magnetostrictive material, which is spatially fixed with one rod end and engages with the other rod end on the pump member ( 43 ) .

4. Device according to claim 3, characterized in that the solenoid ( 53 ) is surrounded by a coaxially arranged permanent magnet ( 55 ) which is covered on both ends by a pole piece ( 56 , 57 ), and that each pole piece ( 56 , 57 ) is attached to the end face of the magnetostrictive rod ( 54 ) and the one pole shoe ( 57 ) is connected to the pump member ( 43 ).

5. Device according to one of claims 1-4, characterized in that the pump member is designed as an axially displaceable piston ( 12 ) delimiting the pressure chamber ( 11 ).

6. Device according to claim 5, characterized in that the injection line is formed by a longitudinally continuous axial bore ( 19 ) arranged in the reciprocating piston ( 12 ), which on the pressure chamber ( 11 ) facing away from the end face of a nozzle cap ( 25 ) with the axial bore ( 19 ) coaxial nozzle opening ( 26 ) is completed, and that the outlet valve ( 20 ) is arranged directly in front of the nozzle opening ( 26 ) in the axial bore ( 19 ).

7. Device according to one of claims 1-4, characterized in that the pump member is formed by a pressure chamber ( 45 ) delimiting membrane ( 43 ) which is firmly clamped at its outer edge.

8. Device according to one of claims 1-7, characterized in that in the pressure chamber ( 45 ) further, each with an outlet valve ( 51 ') closed injection lines ( 48 ') open, the total number of injection lines ( 48 ') the number of cylinders Internal combustion engine corresponds.