EP1226354B1 - Hydraulische steuervorrichtung, insbesondere für einen injektor - Google Patents

Hydraulische steuervorrichtung, insbesondere für einen injektor Download PDF

Info

Publication number
EP1226354B1
EP1226354B1 EP00982991A EP00982991A EP1226354B1 EP 1226354 B1 EP1226354 B1 EP 1226354B1 EP 00982991 A EP00982991 A EP 00982991A EP 00982991 A EP00982991 A EP 00982991A EP 1226354 B1 EP1226354 B1 EP 1226354B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
valve member
control device
pressure
hydraulic control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP00982991A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1226354A2 (de
Inventor
Friedrich Boecking
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1226354A2 publication Critical patent/EP1226354A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1226354B1 publication Critical patent/EP1226354B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/0014—Valves characterised by the valve actuating means
    • F02M63/0015—Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid
    • F02M63/0026—Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid using piezoelectric or magnetostrictive actuators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/025—Hydraulically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/167—Means for compensating clearance or thermal expansion

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic control device according to DE-A-19 803 910, in particular for an injector of a fuel injection system in motor vehicles according to the preamble of claim 1.
  • a hydraulic control device is already known from DE 196 24 001 A1.
  • This control device consists of a piezoelectric actuator and a directional control valve controlled by the actuator with a valve member guided displaceably in a valve bore.
  • the directional control valve is designed as a conventional seat valve and controls a pressure medium connection between a fuel under high pressure leading pressure medium channel and a return. In the non-activated state of the actuator, the valve member is lifted from the valve seat and thus releases the above-mentioned pressure medium connection.
  • the pressure level drops in an injection nozzle also coupled to the high-pressure medium channel.
  • a pressure-controlled closing element of the injection nozzle releases injection openings. Through these injection openings enters fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine. With the closing of the valve seat by an electrical control of the actuator, the injection process is terminated.
  • A-valves have fluidic disadvantages, since the closing movement takes place against high pressure and the actuator must be performed correspondingly powerful and voluminous. In addition, A-valves are more expensive to produce.
  • the hydraulic control device according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that it is designed as an inwardly opening I-valve.
  • I-valves the pressure gradient on the valve seat is directed opposite to the direction of movement of the valve member.
  • the lifting movement of the valve member is supported when opening the directional control valve by an additional hydraulic force, so that actuators are sufficient with lower actuation forces for valve control.
  • Such actuators build accordingly smaller and more compact and take on a lower electrical power. This reduces the load on the actuators, making them more robust and reliable.
  • FIG. 1 shows a schematic simplified representation of a fuel injection system 10. This consists of a driven pressure generator 12 and a pressure accumulator 14 coupled thereto. The latter is connected to an injector 16. Furthermore, an electronic control unit 18 is provided which keeps the pressure in the pressure accumulator 14 constant with the aid of a pressure sensor 20 and a pressure regulating valve 22. Several injectors 16 can be connected to the pressure accumulator 14, but only one of these injectors 16 is shown by way of example in FIG.
  • This injector 16 has a housing 24, in whose interior 26 a needle 28 is arranged.
  • the latter controls with its tip injection openings 30, which open into the combustion chamber of a not shown internal combustion engine.
  • the needle 28 is mechanically acted upon by a closing spring 32, which on the wall of the interior 26 and at one, formed at the inner end of the needle 28 plate 34 is supported.
  • acting on the plate 34 is a coaxial with the closing spring 32 arranged plunger 36 a.
  • This is guided in a cylinder bore 38 of the housing 24.
  • the cylinder bore 38 is connected via a branch passage 40 with a throttle arranged therein 42 with the interior 26 in hydraulic communication, so that the plunger 36 is hydraulically resilient.
  • pressure medium channel 44 supplies the interior 26 and the cylinder bore 38 with fuel under high pressure. Its pressure is loaded via the plunger 36, the needle 28. Together with the force of the closing spring, the resulting force on the needle 28 is sufficient to keep them in the illustrated closed position.
  • valve bore 48 branches from the cylinder bore 38 into a valve bore 48 opening branch channel 46 from.
  • valve bore 48 is acted upon by a piezoelectric actuator 52 valve member 50 is guided. This closes in the activated state of the actuator 52 at the discharge point of the branch channel 46 formed in the valve bore 48 valve seat 54 and thus interrupts a pressure medium connection to a return 56, which also branches off from the valve bore 48.
  • a piezoelectric actuator 52 valve member 50 is guided.
  • valve member 50 With the withdrawal of the electrical control of the actuator 52, the valve member 50 lifts off the valve seat 54 and opens the above-mentioned pressure medium connection. The high pressure in the injector then breaks down and the force acting on the plunger 36 hydraulic pressure force is eliminated. The applied by the closing spring 32 mechanical pressure force alone is not enough to the needle 28 in its closed position to keep. The needle 28 therefore opens and releases the injection openings 30.
  • valve seat 54 is closed again by the valve member 50, as a result of which pressure builds up again in the interior 26 of the injector 16.
  • the thus hydraulically loaded needle 28 closes the injection openings 30 again and terminates the injection process.
  • valve seat 54 When the valve seat 54 is open, the pressure gradient is accordingly rectified for the lifting movement of the valve member 50.
  • This valve member 50 thus forms an outwardly opening A-valve.
  • An injection process is initiated by canceling the activation of the actuator 52 and terminated by its activation.
  • the actuator 52 must close the valve member 50 against high pressure and must be designed accordingly powerful. In addition to the burden of the actuator 52 thereby increases the volume of construction.
  • FIG. 2 is designed as an inward-opening I-valve.
  • This control device 60 in which the actuator is shown symbolically only by means of a force arrow F, has a hydraulic booster 62.
  • the latter consists of a pot-shaped first piston 64 and guided in the interior of a second piston 66 smaller pressure surface.
  • the pistons 64, 66 delimit with their end faces a pressure medium-filled booster chamber 68, which lies outside of an enclosed by the two pistons 64 and 66 and vented cavity 70 outside.
  • a closing spring 72 is housed, which is supported on both pistons 64 and 66.
  • the piston 66 is connected to the valve member 74 of a directional control valve 75 or integrally formed with such, wherein the valve member 74 is slidably guided in a valve bore 76.
  • This valve member 74 has a translator 62 facing the control head 78, which merges with increasing distance from the piston 66 in a constriction 80 and then into a guide portion 82.
  • the guide portion 82 is provided on its outer periphery with a flat 84.
  • the constriction 80 is divided into a control head 78 facing waist 81 and a cylinder portion 83 adjacent to the guide portion 82 with a smaller outer diameter than the valve bore 76th
  • a leading to a not shown injector pressure medium channel 86 branches off in the region of the constriction 80 from the valve bore 76, while a fuel supply channel 88 opens in the region of the control head 78 in the valve bore 76.
  • an annular channel 90 is provided as a groove-shaped extension of the valve bore 76 in the region of the guide section 82. This is connected via the flattening 84 with a return 92, which branches off from a pressure chamber 94 formed at the end of the valve bore 76.
  • This first control cross-section 97 is open in the basic position, as shown in FIG. The injector not visible in Figure 2 is thus pressure relieved.
  • valve bore 76 is withdrawn at the transition from the control head 78 to the constriction 80 in its outer diameter.
  • the resulting change in diameter is designed as a chamfer, which acts as a valve seat 98. This forms a controllable by the control head 78 of the valve member 74 second control cross-section 99, which is closed in the illustrated basic position.
  • valve member 74 With the withdrawal of the activation of the actuator 52, the piston member 66 coupled to the valve member 74 is given a lifting movement, which is directed opposite to the deflection movement of the actuator 52.
  • the valve member 74 releases the second control cross-section 99 and simultaneously blocks the first control cross-section 97 with its control edge 96.
  • the resulting fluid connection between the fuel supply channel 88 and the pressure medium channel 86 causes the injector passes under high pressure and assumes its closed position.
  • the pressure fluid flow at the open valve seat 98 is therefore directed I-valve typical opposite to the lifting movement of the valve member 74.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Steuervorrichtung gemäß der DE-A-19 803 910, insbesondere für einen Injektor eines Kraftstoffeinspritzsystems bei Kraftfahrzeugen entsprechend der Gattung des Anspruchs 1. Eine hydraulische Steuervorrichtung ist aus der DE 196 24 001 A1 bereits bekannt. Diese Steuervorrichtung besteht aus einem piezoelektrischen Aktor und einem vom Aktor gesteuerten Wegeventil mit einem verschiebbar in einer Ventilbohrung geführten Ventilglied. Das Wegeventil ist als konventionelles Sitzventil ausgebildet und steuert eine Druckmittelverbindung zwischen einem Kraftstoff unter Hochdruck führenden Druckmittelkanal und einem Rücklauf. Im nicht angesteuerten Zustand des Aktors ist das Ventilglied vom Ventilsitz abgehoben und gibt damit die oben genannte Druckmittelverbindung frei. Dadurch sinkt das Druckniveau in einer ebenfalls mit dem Hochdruck führenden Druckmittelkanal gekoppelten Einspritzdüse. Mit dem Unterschreiten eines mechanisch vorgegebenen Öffnungsdrucks gibt ein druckgesteuertes Schließelement der Einspritzdüse Einspritzöffnungen frei. Durch diese Einspritzöffnungen gelangt Kraftstoff in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors. Mit dem Schließen des Ventilsitzes durch eine elektrische Ansteuerung des Aktors wird der Einspritzvorgang beendet.
  • Das Druckgefälle am Ventilsitz ist gleichgerichtet zur Hubbewegung des Ventilglieds, so daß das Wegeventil ein sogenanntes, nach außen öffnendes A-Ventil bildet. A-Ventile haben strömungstechnische Nachteile, da die Schließbewegung gegen Hochdruck erfolgt und der Aktor dementsprechend leistungsfähig und voluminös ausgeführt werden muß. Zudem sind A-Ventile aufwendiger in ihrer Herstellung.
    • Vorteile der Erfindung
  • Demgegenüber weist die erfindungsgemäße hydraulische Steuervorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 den Vorteil auf, daß sie als nach innen öffnendes I-Ventil ausgeführt ist. Bei I-Ventilen ist das Druckgefälle am Ventilsitz entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des Ventilglieds gerichtet. Dadurch wird die Hubbewegung des Ventilglieds beim Öffnen des Wegeventils von einer hydraulischen Zusatzkraft unterstützt, so daß Aktoren mit geringeren Betätigungskräften zur Ventilsteuerung ausreichen. Derartige Aktoren bauen entsprechend kleiner und kompakter und nehmen eine geringere elektrische Leistung auf. Damit sinkt die Belastung der Aktoren, die dadurch robuster und zuverlässiger arbeiten.
  • Weitere Vorteile oder vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.
    • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
    • Figur 1
    zeigt ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einem nach außen öffnenden A-Ventil, wie es aus dem Stand der Technik bereits bekannt ist. In der
    Figur 2
    ist das Detail X nach Figur 1 vergrößert dargestellt. Es zeigt ein erfindungsgemäß nach innen öffnendes I-Ventil, dem ein hydraulischen Übersetzer vorgeschaltet ist. Im Übersetzter findet eine Kraftumkehr statt.
    Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Figur 1 zeigt in einer schematisch vereinfachten Darstellung ein Kraftstoffeinspritzsystem 10. Dieses besteht aus einem angetriebenen Druckerzeuger 12 und einem mit diesem gekoppelten Druckspeicher 14. Letzterer ist mit einem Injektor 16 verbunden. Ferner ist eine elektronische Steuereinheit 18 vorhanden, die mit Hilfe eines Drucksensors 20 und eines Druckregelventils 22 den Druck im Druckspeicher 14 konstant hält. An den Druckspeicher 14 sind mehrere Injektoren 16 anschließbar, in Figur 1 ist jedoch exemplarisch nur einer dieser Injektoren 16 gezeichnet.
  • Dieser Injektor 16 weist ein Gehäuse 24 auf, in dessen Innenraum 26 eine Nadel 28 angeordnet ist. Letztere steuert mit ihrer Spitze Einspritzöffnungen 30, die in den Brennraum eines nicht gezeichneten Verbrennungsmotors einmünden. Die Nadel 28 ist mechanisch von einer Schließfeder 32 beaufschlagt, die sich an der Wandung des Innenraums 26 und an einem, am innenliegenden Ende der Nadel 28 ausgebildeten Teller 34 abstützt. Zudem wirkt auf den Teller 34 ein koaxial zur Schließfeder 32 angeordneter Stößel 36 ein. Dieser ist in einer Zylinderbohrung 38 des Gehäuses 24 geführt. Die Zylinderbohrung 38 steht über einen Stichkanal 40 mit einer darin angeordneten Drossel 42 mit dem Innenraum 26 in hydraulischer Verbindung, so daß der Stößel 36 hydraulisch belastbar ist.
  • Ein vom Druckspeicher 14 kommender Druckmittelkanal 44 versorgt den Innenraum 26 und die Zylinderbohrung 38 mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff. Dessen Druck belastet über den Stößel 36 die Nadel 28. Zusammen mit der Kraft der Schließfeder reicht die resultierende Kraft auf die Nadel 28 aus, um diese in der dargestellten Schließstellung zu halten.
  • Darüber hinaus zweigt aus der Zylinderbohrung 38 ein in eine Ventilbohrung 48 einmündender Stichkanal 46 ab. In der Ventilbohrung 48 ist ein von einem piezoelektrischen Aktor 52 beaufschlagbares Ventilglied 50 geführt. Dieses verschließt im angesteuerten Zustand des Aktors 52 einen an der Mündungsstelle des Stichkanals 46 in die Ventilbohrung 48 ausgebildeten Ventilsitz 54 und unterbricht damit eine Druckmittelverbindung zu einem Rücklauf 56, der ebenfalls aus der Ventilbohrung 48 abzweigt. Damit herrscht im Innenraum 26 des Injektors 16 Hochdruck.
  • Mit der Rücknahme der elektrischen Ansteuerung des Aktors 52 hebt das Ventilglied 50 vom Ventilsitz 54 ab und öffnet die obengenannte Druckmittelverbindung. Der Hochdruck im Injektor baut sich daraufhin ab und die auf den Stößel 36 einwirkende hydraulische Druckkraft entfällt. Die von der Schließfeder 32 aufgebrachte mechanische Druckkraft reicht allein nicht aus, um die Nadel 28 in ihrer Schließstellung zu halten. Die Nadel 28 öffnet deshalb und gibt die Einspritzöffnungen 30 frei.
  • Mit der erneuten Ansteuerung des Aktors 52 wird der Ventilsitz 54 vom Ventilglied 50 wieder verschlossen, wodurch sich im Innenraum 26 des Injektors 16 wieder Hochdruck aufbaut. Die dadurch hydraulisch belastete Nadel 28 verschließt die Einspritzöffnungen 30 wieder und beendet den Einspritzvorgang.
  • Bei geöffnetem Ventilsitz 54 ist demnach das Druckgefälle gleichgerichtet zur Hubbewegung des Ventilglieds 50. Dieses Ventilglied 50 bildet damit ein nach außen öffnendes A-Ventil. Ein Einspritzvorgang wird durch Rücknahme der Ansteuerung des Aktors 52 eingeleitet und durch dessen Ansteuerung beendet. Dabei muß der Aktor 52 das Ventilglied 50 gegen Hochdruck schließen und muß dementsprechend leistungsstark ausgebildet sein. Neben der Belastung des Aktors 52 steigt dadurch auch dessen Bauvolumen an.
  • Um diese Nachteile zu vermeiden, wird in Figur 2 eine Steuereinrichtung 60 vorgeschlagen, die als nach innen öffnendes I-Ventil ausgeführt ist. Diese Steuereinrichtung 60, bei der der Aktor nur anhand eines Kraftpfeils F symbolisch dargestellt ist, weist einen hydraulischen Übersetzer 62 auf. Letzterer besteht aus einem topfförmigen ersten Kolben 64 und einem in dessen Inneren geführten zweiten Kolben 66 kleinerer Druckfläche. Die Kolben 64, 66 begrenzen mit ihren Stirnflächen eine mit Druckmittel gefüllte Übersetzerkammer 68, die außerhalb eines von den beiden Kolben 64 und 66 eingeschlossenen und nach außen belüfteten Hohlraums 70 liegt. In diesem Hohlraum 70 ist eine Schließfeder 72 untergebracht, die sich an beiden Kolben 64 und 66 abstützt.
  • Der Kolben 66 ist mit dem Ventilglied 74 eines Wegeventils 75 verbunden oder einteilig mit einem solchen ausgeführt, wobei das Ventilglied 74 verschiebbar in einer Ventilbohrung 76 geführt ist. Dieses Ventilglied 74 hat einen dem Übersetzer 62 zugewandten Steuerkopf 78, der mit zunehmendem Abstand vom Kolben 66 in eine Einschnürung 80 und dann in einen Führungsabschnitt 82 übergeht. Der Führungsabschnitt 82 ist an seinem Außenumfang mit einer Abflachung 84 versehen. Die Einschnürung 80 gliedert sich in eine dem Steuerkopf 78 zugewandte Taille 81 und einen benachbart zum Führungsabschnitt 82 liegenden Zylinderabschnitt 83 mit kleinerem Außendurchmesser als die Ventilbohrung 76.
  • Ein zu einer nicht gezeichneten Einspritzdüse führender Druckmittelkanal 86 zweigt im Bereich der Einschnürung 80 aus der Ventilbohrung 76 ab, während ein Kraftstoffversorgungskanal 88 im Bereich des Steuerkopfes 78 in die Ventilbohrung 76 einmündet. Zudem ist ein Ringkanal 90 als nutförmige Erweiterung der Ventilbohrung 76 im Bereich des Führungsabschnitts 82 vorgesehen. Dieser ist über die Abflachung 84 mit einem Rücklauf 92 verbindbar, der aus einer am Ende der Ventilbohrung 76 ausgebildeten Druckkammer 94 abzweigt.
  • Eine am Übergang von der Einschnürung 80 zum Führungsabschnitt 82 ausgebildete Steuerkante 96 des Ventilglieds 74 steuert einen zwischen dem Druckmittelkanal 86 und dem Rücklauf 92 liegenden ersten Steuerquerschnitt 97. Dieser erste Steuerquerschnitt 97 ist in der Grundstellung, wie sie in Figur 2 dargestellt ist, offen. Die in Figur 2 nicht erkennbare Einspritzdüse ist somit druckentlastet.
  • Die Ventilbohrung 76 ist am Übergang vom Steuerkopf 78 zur Einschnürung 80 in ihrem Außendurchmesser zurückgenommen.
  • Die sich ergebende Durchmesseränderung ist als Fase ausgeführt, die als Ventilsitz 98 wirkt. Dieser bildet einen vom Steuerkopf 78 des Ventilglieds 74 steuerbaren zweiten Steuerquerschnitt 99, der ist in der gezeichneten Grundstellung geschlossen ist.
  • Mit der Rücknahme der Ansteuerung des Aktors 52 wird dem mit dem Kolben 66 gekoppelten Ventilglied 74 eine Hubbewegung erteilt, die entgegengesetzt zur Auslenkbewegung des Aktors 52 gerichtet ist. Damit gibt das Ventilglied 74 den zweiten Steuerquerschnitt 99 frei und sperrt gleichzeitig mit seiner Steuerkante 96 den ersten Steuerquerschnitt 97 ab. Die dabei entstandene Druckmittelverbindung zwischen dem Kraftstoffversorgungskanal 88 und dem Druckmittelkanal 86 bewirkt, daß die Einspritzdüse unter Hochdruck gelangt und ihre Schließstellung einnimmt. Der Druckmittelfluß am geöffneten Ventilsitz 98 ist demnach I-ventiltypisch entgegengesetzt zur Hubbewegung des Ventilglieds 74 gerichtet.
  • Beim beschriebenen Wegeventil 75 sind die hydraulisch wirksamen Flächen des Ventilsitzes 98 und des Führungsabschnitts 82 gleich groß ausgelegt. Dadurch herrscht in der gezeichneten Grundstellung Druckgleichgewicht am Ventilglied 74. Der Aktor muß demnach nur die Gegenkraft der Schließfeder 72 überwinden, um das Ventilglied 74 in seine Schaltstellung zu verbringen und kann dementsprechend kompakt ausgelegt werden. Befindet sich das Ventilglied 74 in der Schaltstellung, so werden die auf das Ventilglied 74 einwirkenden hydraulischen Kräfte im wesentlichen von der Gegenkraft der Schließfeder 72 ausgeglichen. Im Unterschied zu einem A-Ventil (Figur 1) erfolgt ein Einspritzvorgang durch Ansteuerung des Aktors 52 und wird durch Rücknahme dieser Ansteuerung wieder beendet.
  • Selbstverständlich sind Änderungen oder Ergänzungen am beschriebenen Ausführungsbeispiel möglich, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

Claims (11)

  1. Hydraulische Steuervorrichtung (60) für einen Injektor (16) eines Kraftstoffeinspritzsystems (10), das einen extern betätigbaren Druckerzeuger (12), einen mit dem Druckerzeuger (12) hydraulisch gekoppelten Druckspeicher (14) und mehrere an den Druckspeicher (14) angeschlossene und jeweils einem Brennraum eines Verbrennungsmotors zugeordnete Injektoren (16) umfaßt, mit einem piezoelektrischen Aktor (52) und einem vom Aktor (52) gesteuerten 3/2-Wegeventil (75), in dessen Ventilbohrung (76) ein Ventilglied (74) verschiebbar geführt ist, durch das über einen von einem Sitzventilteil des Ventilglieds (74) gesteuert Steuerquerschnitt (99) das Einspritzventilglied (28) des Injektors mit Steuerdruck in Schließrichtung beaufschlagbar ist und durch das über einen vom Ventilglied (74) gesteuerten anderen Steuerquerschnitt (97) das Einspritzventilglied zu einem Rücklauf entlastbar ist, wobei die Steuerquerschnitte (97, 99) durch das Ventilglied wechselweise freigegeben oder verschlossen werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Aktor (52) und dem Ventilglied (74) ein die Auslenkbewegung des Aktors (52) in die entgegengesetzte Raumrichtung umkehrender hydraulischer Übersetzer (62) geschaltet ist, daß das Ventilglied (74) zur Steuerung des anderen Steuerquerschnitts (97) eine Steuerkante (96) aufweist und daß das Druckgefälle am geöffneten einen Steuerquerschnitt (99) entgegengesetzt zur Hubbewegung des Ventilglieds (74) gerichtet ist.
  2. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Übersetzer (62) Kolben (64, 66) unterschiedlich großer Kolbenflächen aufweist, daß der erste Kolben (64) topfförmig ausgebildet ist und in seinem Inneren den zweiten Kolben (66) führt, daß zwischen beide Kolben (64 und 66) eine Schließfeder (72) eingespannt ist und daß die Kolben (64, 66) eine gemeinsame Übersetzerkammer (68) begrenzen.
  3. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (74) am zweiten Kolben (66) verankert ist.
  4. Hydraulische Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (74) einen im Außendurchmesser verdickten Steuerkopf (78), eine Einschnürung (80) und einen Führungsabschnitt (82) aufweist, daß der Außendurchmesser des Führungsabschnitts (82) größer als der der Einschnürung (80), aber kleiner als der des Steuerkopfes (78) ist und daß der Führungsabschnitt (82) mit wenigstens einer am Außenumfang vorgesehenen Abflachung (84) versehen ist.
  5. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (98) an der Übergangsstelle des Steuerkopfes (78) zur Einschnürung (80) an der entsprechend angepassten Innenwandung der ventilbohrung (76) ausgebildet ist und zwischen einem Kraftstoffversorgungskanal (88) und einem Druckmittelkanal (86) zum Injektor (16) liegt.
  6. Hydraulische Steuervorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilbohrung (76) mit einer nutförmigen Erweiterung (90) versehen ist, die von der Steuerkante (96) des Ventilglieds (74) gesteuert ist und die an der Ventilbohrung (76) im Bereich der Übergangsstelle der Einschnürung (80) zum Führungsabschnitt (82) des Ventilglieds (74) ausgebildet ist.
  7. Hydraulische Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kraftstoffversorgungskanal (88) im Bereich des Steuerkopfes (78) in die Ventilbohrung (76) einmündet und daß ein Druckmittelkanal (86) zum Injektor (16) im Bereich der Einschnürung (80) und ein Rücklauf (92) im Bereich des Führungsabschnitts (82) des Ventilglieds (74) aus der Ventilbohrung (76) abzweigt.
  8. Hydraulische Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkopf (78) dem zweiten Kolben (66) zugewandt und der Führungsabschnitt (82) vom zweiten Kolben (66) abgewandt liegt und daß die Einschnürung (80) zwischen dem Steuerkopf (78) und dem Führungsabschnitt (82) angeordnet ist.
  9. Hydraulische Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnürung (80) in eine dem Steuerkopf (78) zugewandte Taille (81) und einen dem Führungsabschnitt (82) zugewandten Zylinderabschnitt (83) gegliedert ist, dessen Außendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser der Ventilbohrung (76) ist.
  10. Hydraulische Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilbohrung (76) als Sacklochbohrung ausgebildet ist, die in einer Steuerkammer (94) endet, in die das Ventilglied (74) eintaucht und aus der ein Rücklauf (92) abzweigt.
  11. Hydraulische Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Grundstellung der Steuervorrichtung (60) die hydraulisch beaufschlagten Flächen der Steuerquerschnitte (97, 99) gleich groß sind.
EP00982991A 1999-10-22 2000-10-12 Hydraulische steuervorrichtung, insbesondere für einen injektor Expired - Lifetime EP1226354B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19951004A DE19951004A1 (de) 1999-10-22 1999-10-22 Hydraulische Steuervorrichtung, insbesondere für einen Injektor
DE19951004 1999-10-22
PCT/DE2000/003590 WO2001029395A2 (de) 1999-10-22 2000-10-12 Hydraulische steuervorrichtung, insbesondere für einen injektor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1226354A2 EP1226354A2 (de) 2002-07-31
EP1226354B1 true EP1226354B1 (de) 2005-09-21

Family

ID=7926577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP00982991A Expired - Lifetime EP1226354B1 (de) 1999-10-22 2000-10-12 Hydraulische steuervorrichtung, insbesondere für einen injektor

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6820820B1 (de)
EP (1) EP1226354B1 (de)
JP (1) JP2003512573A (de)
CN (1) CN1196857C (de)
AT (1) ATE305090T1 (de)
CZ (1) CZ295509B6 (de)
DE (2) DE19951004A1 (de)
WO (1) WO2001029395A2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105508082A (zh) * 2015-11-27 2016-04-20 哈尔滨工程大学 增压无泄漏电磁控制式燃气喷射装置

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10032924A1 (de) * 2000-07-06 2002-01-24 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen
DE10145622B4 (de) * 2001-09-15 2009-09-10 Robert Bosch Gmbh Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten
DE10212396A1 (de) * 2002-03-20 2003-10-09 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit 3/2-Wege-Ventil
ITBO20020497A1 (it) 2002-07-30 2004-01-30 Magneti Marelli Powertrain Spa Iniettore di carburante per un motore a combustione interna con attuazione idraulica dello spillo
DE10333696A1 (de) * 2003-07-24 2005-02-24 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzvorrichtung
DE10337574A1 (de) * 2003-08-14 2005-03-10 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen
DE10340137A1 (de) * 2003-09-01 2005-04-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung der Ansteuerspannung eines piezoelektrischen Aktors eines Einspritzventils
JP3997983B2 (ja) 2003-11-10 2007-10-24 株式会社デンソー 圧電素子駆動による３方向切替弁およびその３方向切替弁を用いた燃料噴射弁
ITBO20040466A1 (it) 2004-07-23 2004-10-23 Magneti Marelli Holding Spa Iniettore di carburante con attuazione elettromagnetica
DE102004044462A1 (de) * 2004-09-15 2006-03-30 Robert Bosch Gmbh Steuerventil für einen Injektor
ITBO20040649A1 (it) 2004-10-20 2005-01-20 Magneti Marelli Powertrain Spa Iniettore di carburante con attuazione elettromagnetica dello spillo
DE102005020598A1 (de) * 2005-05-03 2006-11-09 Robert Bosch Gmbh Ventilanordnung einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen
DE102005025953A1 (de) * 2005-06-06 2006-12-07 Siemens Ag Einspritzventil und Ausgleichselement für ein Einspritzventil
JP4475331B2 (ja) * 2008-01-10 2010-06-09 株式会社デンソー 燃料噴射装置
ATE551521T1 (de) 2008-04-18 2012-04-15 Magneti Marelli Spa Kraftstoffeinspritzdüse mit direkter verschlussbetätigung für verbrennungsmotoren
CN102151627B (zh) * 2011-04-01 2012-12-19 上海大学 用于双流体喷射器的液体控制系统
DE102011078657A1 (de) * 2011-07-05 2013-01-10 Robert Bosch Gmbh Dosiersystem sowie 3/2-Wegeventil für ein Dosiersystem
CN105221314B (zh) * 2015-10-29 2017-11-07 常州机电职业技术学院 防积碳喷油器

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19519192C1 (de) * 1995-05-24 1996-06-05 Siemens Ag Einspritzventil
DE19624001A1 (de) * 1996-06-15 1997-12-18 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen
US5779149A (en) * 1996-07-02 1998-07-14 Siemens Automotive Corporation Piezoelectric controlled common rail injector with hydraulic amplification of piezoelectric stroke
DE19701879A1 (de) * 1997-01-21 1998-07-23 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen
US5979803A (en) * 1997-05-09 1999-11-09 Cummins Engine Company Fuel injector with pressure balanced needle valve
US5884848A (en) * 1997-05-09 1999-03-23 Cummins Engine Company, Inc. Fuel injector with piezoelectric and hydraulically actuated needle valve
DE29708369U1 (de) * 1997-05-09 1997-07-10 Fev Motorentech Gmbh & Co Kg Steuerbares Einspritzventil für die Kraftstoffeinspritzung an Brennkraftmaschinen
US6079641A (en) * 1998-10-13 2000-06-27 Caterpillar Inc. Fuel injector with rate shaping control through piezoelectric nozzle lift

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105508082A (zh) * 2015-11-27 2016-04-20 哈尔滨工程大学 增压无泄漏电磁控制式燃气喷射装置
CN105508082B (zh) * 2015-11-27 2018-07-24 哈尔滨工程大学 增压无泄漏电磁控制式燃气喷射装置

Also Published As

Publication number Publication date
CZ20021334A3 (cs) 2003-10-15
WO2001029395A3 (de) 2001-12-27
US6820820B1 (en) 2004-11-23
CN1196857C (zh) 2005-04-13
CN1382249A (zh) 2002-11-27
DE50011226D1 (de) 2005-10-27
DE19951004A1 (de) 2001-04-26
JP2003512573A (ja) 2003-04-02
CZ295509B6 (cs) 2005-08-17
WO2001029395A2 (de) 2001-04-26
ATE305090T1 (de) 2005-10-15
EP1226354A2 (de) 2002-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1226354B1 (de) Hydraulische steuervorrichtung, insbesondere für einen injektor
WO2006069865A1 (de) Kraftstoffinjektor mit direkt angesteuertem einspritzventilglied
WO2006069899A1 (de) Kraftstoffinjektor mit direkter steuerung des einspritzventilgliedes
EP1865192B1 (de) Kraftstoffinjektor mit Servounterstützung
EP1558843B1 (de) Kraftstoff-einspritzeinrichtung für brennkraftmaschinen
DE19939452C2 (de) Vorrichtung zur Einspritzung von Kraftstoff
EP1144842B1 (de) Injektor für ein kraftstoffeinspritzsystem für brennkraftmaschinen mit in den ventilsteuerraum ragender düsennadel
EP1317619B1 (de) Common-rail-system
EP1872008B1 (de) Zweistufig öffnender kraftstoffinjektor
DE19939448A1 (de) Injektor
DE10205185A1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE10123995A1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
EP1655477B1 (de) Elektrohydraulisches Servoventil
DE10062896A1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE19951964A1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE102005015733A1 (de) Zweistufige direkte Ansteuerung eines Einspritzventilglieds mit Schieber
DE10207045A1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE10154802A1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE19939447A1 (de) Einrichtung zur Einspritzung von Kraftstoff
DE10160258A1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE19947196A1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen
DE19939451A1 (de) Aggregat zur Einspritzung von Kraftstoff
WO2006056521A1 (de) Kraftstoffeinspritzdüse
DE10333693B3 (de) Kraftstoffeinspritzvorrichtung
WO2003027490A1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

17P Request for examination filed

Effective date: 20020627

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20050921

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.

Effective date: 20050921

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20050921

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20050921

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20050921

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20051012

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20051012

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REF Corresponds to:

Ref document number: 50011226

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20051027

Kind code of ref document: P

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20051031

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20051031

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20051031

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20051031

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20051121

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20051220

Year of fee payment: 6

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20051221

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20051221

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20051221

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060101

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20060221

NLV1 Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act
GBV Gb: ep patent (uk) treated as always having been void in accordance with gb section 77(7)/1977 [no translation filed]

Effective date: 20050921

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FD4D

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20060622

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20061020

EN Fr: translation not filed
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20070501

BERE Be: lapsed

Owner name: ROBERT BOSCH G.M.B.H.

Effective date: 20051031

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20051031

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20050921