EP1252432B1 - Directly controlled fuel injection device for a reciprocating internal combustion engine - Google Patents

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EP1252432B1
EP1252432B1 EP00988800A EP00988800A EP1252432B1 EP 1252432 B1 EP1252432 B1 EP 1252432B1 EP 00988800 A EP00988800 A EP 00988800A EP 00988800 A EP00988800 A EP 00988800A EP 1252432 B1 EP1252432 B1 EP 1252432B1
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EP
European Patent Office
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pressure
valve
piston
actuator
fuel injection
Prior art date
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Application number
EP00988800A
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German (de)
French (fr)
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EP1252432A2 (en
Inventor
Gunter GÜRICH
Hermann Josef Laumen
Karl Joachim SCHMÜCKER
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FEV Europe GmbH
Original Assignee
FEV Motorentechnik GmbH and Co KG
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    • F02M63/0012Valves
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    • F02M63/0005Fuel-injection apparatus having a cyclically-operated valve for connecting a pressure source, e.g. constant pressure pump or accumulator, to an injection valve held closed mechanically, e.g. by springs, and automatically opened by fuel pressure using valves actuated by fluid pressure
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    • F02M63/0003Fuel-injection apparatus having a cyclically-operated valve for connecting a pressure source, e.g. constant pressure pump or accumulator, to an injection valve held closed mechanically, e.g. by springs, and automatically opened by fuel pressure
    • F02M63/0007Fuel-injection apparatus having a cyclically-operated valve for connecting a pressure source, e.g. constant pressure pump or accumulator, to an injection valve held closed mechanically, e.g. by springs, and automatically opened by fuel pressure using electrically actuated valves

Definitions

  • common rail systems formed fuel injectors for a reciprocating internal combustion engine with Direct fuel injection consist essentially of a Nozzle part with injector, one injector having closing nozzle needle, the pressurization through the fuel to be injected via a servo-hydraulic system is movable in the open position.
  • the required Form is via the high-pressure part of the fuel supply, d. H. taken off the common rail.
  • the injection pressure can be influenced very flexibly and via the control of a servo valve and
  • the nozzle needle can be injection time and injection duration also set with high flexibility.
  • the invention is based on the object, a fuel injection device for a direct fuel injection which makes it possible during the respective injection time to vary the injection quantity, d. H. the injection rate to shape.
  • a fuel injection device for a reciprocating internal combustion engine with a nozzle part with injection nozzle, which has a pressure chamber, in the a nozzle needle closing the injection nozzle is guided, when pressurized by the fuel to be injected is movable in the open position, wherein the pressure chamber via a connection channel with a control part in connection stands, which has a valve chamber into which the connecting channel on the one hand and one with the fuel supply connected high-pressure channel on the other hand opens and in the a valve body acting as a piston system is guided, the by a valve spring on a valve seat in the closed position is held, and with an actuator connected to the valve body is in operative connection and this when activated moved into predetermined opening positions and a corresponding Flow from the high-pressure channel into the connecting channel releases, as well as with a compensation piston of the above Pressure in the connecting channel in the opposite direction to the force effect of the actuator can be acted upon.
  • the nozzle part designed so that when pressurized the Nozzle needle the passage cross-section to the nozzle openings as completely as possible, with intermediate positions are not provided.
  • the control of the volume flow takes place via the valve body provided in the control part, the Hub by a corresponding control of the actuator can be varied.
  • the valve body is in this case preferably designed as a seat valve to the tightness in the closed Condition.
  • the actuator is here Appropriately designed so that he is in relation to his Adjusting travel proportional to the applied job energy is trained.
  • electrical Actuators that are voltage-proportional with respect to their travel are formed adjusting, as for example given by so-called solid state actuators are.
  • solid state actuators come here in particular piezoelectric Actuators but also magneto-strictive actuators into consideration. Also electromagnetically working actuators can be used.
  • the arrangement of a in its diameter correspondingly sized compensating piston advantageous, over the pressure in the connecting channel is acted upon the nozzle part and accordingly against the force of the actuator acts. This results in a so-called Pressure feedback, the good controllability of from the high pressure side in the connecting channel flowing volume flow and thus allows a good shaping of the injection rate.
  • Valve body on a side facing away from the actuator end with a Compensating piston is provided, which exceeds the pressure in the connecting channel can be acted upon.
  • control part a to the low pressure side of the fuel supply opening Relief valve has, which the connection channel is assigned, and the activation of the actuator closes.
  • control part has a pressure divider, the one with the high-pressure channel on the one hand and a piston system forming valve body with compensating piston on the other communicates and the over the actuator is adjustable.
  • Fig. 1 is a fuel injection device in the form of a flow chart for direct injection of the fuel in the individual cylinders of a reciprocating internal combustion engine shown.
  • the fuel injector has a fuel supply 1, essentially by a fuel tank 2, a high pressure pump 3 and a high pressure chamber 4, the so-called common rail.
  • Each cylinder of the reciprocating internal combustion engine is equipped with a nozzle part 5, which via a connecting channel 6, a Control part 7 and a high pressure passage 8 with the fuel supply 1 communicates.
  • the control part 7 is also available with a motor controller not shown here in connection, by acting as the control valve Control part 7 can be controlled so that the injection time the connection between high-pressure channel 8 and connecting channel 6 is opened and the high pressure Fuel can act on the nozzle part 5.
  • the special one Functionality will be described in more detail below.
  • the nozzle part 5 is essentially formed by a nozzle needle 9, which is guided in a pressure chamber 10, in which Connecting channel 6 opens.
  • the nozzle needle 9 has a needle tip 11 on, with a corresponding seat 12 of the Injector 13 cooperates and acts as a valve.
  • the injector 13 is provided with corresponding nozzle openings 14.
  • the closing spring 16 is arranged in a leakage space 18, the via a leakage line 19 with the low pressure line 17th is in communication, so that the accumulating in the leakage chamber 18 Leakage amounts are derived in the fuel tank 2 can.
  • the actuator 20 is preferably designed to be in relative to its travel proportional to the applied Job-setting energy is designed.
  • the control part 7 for example, as a throttle valve so given the opportunity that from the high pressure channel. 8 in the connecting channel 6 effluent flow through corresponding adjustment of the opening cross-section in the control part 7 to influence.
  • a pressurization designed as an injection valve nozzle part 5 in the illustrated schematic example completely opens, can via a corresponding change in the setting of the control section 7 of the nozzle part 5 supplied volume flow during the opening duration of the injection nozzle 13 can be varied.
  • control part 7 Structure and function of the control part 7 will be described below of different embodiments explained in more detail become.
  • the actuator 20 is advantageous as a so-called solid state actuator educated.
  • a piezoelectric is preferred working actuator used in relation to its travel or, because of its mechanical compliance, its adjusting force proportional to the voltage is trained.
  • a piezoelectric actuator it is also possible to use a magnetostrictive actuator, the current-proportional adjusting with respect to its travel is trained.
  • solid state actuators by a high switching speed, good controllability the Stellweges and also large Stell rule excel and
  • directly or possibly via a hydraulic Stroke translation acting on the control part in the control part 7 also results in only short opening times for as Injector valve formed nozzle part 5 the possibility of targeted shaping of the injection rate, d. H. a targeted Change in during the opening time of the injector introduced into the combustion chamber of the cylinder concerned Volume flow.
  • Fig. 2 shows an embodiment shown in the nozzle part. 5 and control part 7 with actuator 20 designed as a unit are.
  • the description of this embodiment is also the above-indicated specifics in the training to remove the control part 7.
  • Reference numerals used in FIG. 1 are also shown in FIG. 2 taken over, so that reference can be made.
  • FIG. 2 there is the overall arrangement from a carrier body constructed in several parts for reasons of production, by a coaxial assignment of nozzle part 5, Control part 7 and actuator 20 is marked.
  • the control part 7 has a valve arrangement 21.0 with a Valve chamber 21.1, in the high-pressure channel 8 on the one hand and the connecting channel 6 on the other side.
  • the valve room 21.1 is provided with a valve seat 22 to which a formed as a piston system valve body 23 via a valve spring 24 held with its valve member 23.1 in the closed position is, so that the high pressure passage 8 with respect to the connecting channel 6 is locked.
  • the for the valve spring 24th required space is connected to the leakage line 19.
  • the sections 23.1, 23.2, 23.3 and 23.4 have here partly different diameters.
  • the piezoelectric actuator 20 is in essentially formed by a stack of piezoelectric Body 20.1, with a not shown here, controllable Voltage source are connected and the one end supported on a housing part 20.2 and the other end on a Act transfer piston 20.3.
  • the transmission piston 20.3 is associated with a hydraulic chamber 20.4, which in itself known manner with a liquid, here with fuel, is filled.
  • the hydraulic chamber 20.4 is a pressure piston 23.1 associated with the valve body 23 in connection stands. If the piezoelectric body 20.1 with a voltage is applied, then the transfer piston 20.3 in Direction advanced to the hydraulic chamber 20.4 and then is under the action of contained in the hydraulic chamber 20.4 Fluid also the pressure piston 23.1 moved. Thereby, that the pressure piston 23.1 has a smaller diameter as the transmission piston 20.3, this results in a Stroke translation, d. H. according to the diameter ratio the valve body 23 via a relative to the voltage proportional Extension of the piezoelectric body 20.1 moved accordingly longer way.
  • the change in length of the piezoelectric body 20.1 takes place voltage proportional, so that according to the applied Voltage of the valve body 23 with its valve member 23.1 From the valve seat 22 lifts and thus a corresponding Flow cross-section releases, so that from the high-pressure channel 8 in the connecting channel 6 a throttling between the valve seat 22 and valve part 23.1 corresponding volume flow can pass, which then raises the nozzle needle 9 and the Injector 13 releases.
  • the valve part 23.1 approved opening cross section and according to the Duration of opening then enters fuel through the nozzle openings 14 in the combustion chamber of the cylinder in question.
  • Becomes reset the voltage on the piezoelectric body 20.1 is the valve member 23.1 on the valve seat via the valve spring 24 22 pressed and thus inhibited the fuel supply.
  • a compensation piston 25 arranged, the smaller diameter has as the valve member 23.2.
  • the compensation piston 25 can, as shown, connected to the valve body or be separated from the valve body. This compensation piston 25th is through a branch line 26 of the connection channel 6 through the pressure prevailing in the connecting channel 6 pressure applied. This results in a force feedback via the pressure in Closing direction of the valve body 23, ie against the force of the actuator 20.
  • valve body 23 not exclusively by the valve spring 24 against the force of the actuator 20 acts, but by the force feedback it is ensured that the valve body 23 during its longitudinal movement both in the opening direction as well as in the closing direction without play and without delay every change in length of the actuator adapts and thus a Energy-dependent in the case of a piezoelectric actuator voltage dependent, length change exactly to the movement of the Valve body 23 can be transferred. oscillatory movements are suppressed.
  • the degree of force feedback can be dimensioned. With a large degree of feedback, the controllability becomes better, but requires stronger actuators.
  • This force feedback allows, instead of a piezoelectric Actuator a simple electromagnetic Use actuator in which the force is proportional to the Energy supply is and thus also a defined admission the injection nozzle is possible.
  • a tension spring 20.5 is, is in the idle state, the pressure piston 23.1 via a Tension spring 20.5 acting on the relief valve 27 as Ball pressed and this held in the closed position.
  • Fig. 3 is a modified embodiment of the basis 2 described control part 7. Same Components are identified by like reference numerals.
  • the structure of the embodiment acc. Fig. 3 corresponds substantially the structure described with reference to FIG.
  • the valve body 23rd is integrally formed and actuator side of the pressure piston 23.1 firmly connected to the valve body 23.
  • the pressure piston 23.1 has a smaller diameter than the piston parts 23.2 and 23.3.
  • a relief valve 27 provided a hydraulic seat valve whose piston part 27.1 presses a valve needle 27.2 on its sealing seat, so that the connecting line 6 with respect to the low-pressure channel 17th is locked.
  • the valve Upon actuation of the valve is on the Pressure build-up in the hydraulic chamber 20.4 the closing force of the relief valve 27 pressure proportional increases and so the relief valve 27 reliable against the injection pressure in Connecting channel 6 held in the closed position.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of the control part 7 shown.
  • the structure essentially corresponds to the structure the embodiment described with reference to FIG. 3, so that can be referenced. The difference is here only in that no separate relief valve is provided, but that the valve body 23 in the area his serving as a pressure piston 23.1 end as a relief valve 27 is designed and designed for this purpose as a slide valve is. As is apparent from the enlarged view in FIG.
  • valve body 23 is serving as a pressure piston 23.1 end of the valve body 23 at its end facing the valve chamber 21 Tapered shaped or with a sloping plane or groove and in such a way that in the closed position of Valve body 23, the actuator-side end of the cone part 27.4 in a communicating with the low pressure passage 17 Annulus 27.5 projects and in this case a passage cross-section leaves free.
  • the actuator 20 If the actuator 20 is de-energized, then moves the valve body 23 under the force of the closing spring 24 and the pressurization via the compensation piston 25 in the direction of the valve seat 22. In this case, then the Passage cross section at the annular space 27.5 released, so that the pressure in the connecting channel 6 can be reduced.
  • the order is here dimensioned so that the release of the passage cross-section to the annulus 27.5 virtually simultaneously with the seating of the locking part 23.2 on the valve seat 22nd is released.
  • Fig. 3 of the Relief valve 27 can by appropriate dimensioning the pressure reduction at the injection valve are guided so that a vapor bubble formation is avoided. In the described in Fig. 4 Embodiment, this can be achieved by an additional, reached on line 17 connected pressure relief valve become.
  • control part 7 can be used in the same way as described with reference to FIG. 2, namely as a structural unit combined with a nozzle part 5. It is also possible, as shown in the schematic diagram. Fig. 1 can be seen is, for all types of the control part 7 an arrangement to meet, in which the control part 7 separated from the nozzle part 5 is arranged. Accordingly, in the schematic Presentation acc. Fig. 1 leading to the control part 7 Branch line 26 indicated by dash-dotted lines.
  • Fig. 6 is the valve assembly 21.0 upstream of a so-called pressure divider 30.
  • Fig. 7 is on an enlarged scale an embodiment of the pressure divider 30 is shown.
  • the pressure divider consists essentially of a piston body 31, with its upper end with the actuator 20 is in operative connection (arrow 20 in Fig. 7) and the at its lower end via a spring plate 32 a return spring 33 is supported.
  • the piston body 31 is with a valve body 34 provided with a first valve seat 35.1 cooperates. In depressurized state of the Valve body 34 by the return spring 33 to the first Valve seat 35.1 pressed.
  • valve body 34 is facing on its return spring 33 Side assigned a second valve seat 35.2, the connects the annular space 37 with the outflow space 39, and the Valve body 34 closes the more, the further he moves in Direction of the arrow 20 moves.
  • the valve body forms 34 with the valve seats 35.1 and 35.2 a 3/2-way proportional valve with 100% negative coverage.
  • valve seat 35.2 Depending on the diameter of the Valve seat 35.2 takes place a feedback of the pressure in the annular space 37 on the actuator 20 so that an electromagnetic Actuator can be used.
  • the valve seat 35.2 can be designed as a flat seat to meet the requirements to minimize the manufacturing accuracy.
  • the valve body 34 is associated with a first annular space 36, in which opens a branch 8.1 of the high-pressure line and by the closed position defined by the valve seat 35.1 is completed.
  • the valve body 34 is in one second annular space 37 arranged, which via an overflow line 8.2 is in communication with a pressure chamber 38, the through the valve body 23 on its return spring 24th the opposite side is limited.
  • the valve body 34 is further in the region of the return spring 33, an outflow space 39 is assigned, the via a discharge line 40 with the low-pressure channel 17 is connected.
  • the pressure chamber 38 is connected via a line to a pressure chamber 41 in connection, the piston part 27.1 of the relief valve 27 is assigned.
  • the injection pressure can be modulated during the injection be controlled by the actuator 20 just so far, that he the valve body 34 in a position between the two Valve seats 35.1 and 35.2 moves in the annular space 37th and thus also in the space 38 sets the pressure, as Injection pressure is desired.
  • the pressure in the annular space 3 is also in the pressure chamber 41 on the piston body 27.1 of the relief valve 27, so that this pressure, the closing spring 27.3 in the closing direction supporting the valve body 27.2 works.
  • valve body 34 When the actuator 20 is deactivated, the valve body 34 is seated of the pressure divider 30 on its valve seat 35.1, so that the pressure chambers 41 and 38 are depressurized and thus the Valve arrangement 21.0 closes.
  • the still in the connection channel 6 Pending pressure can be through the line 17.1 and the relief valve 27 are degraded very quickly, so that the valve spring 16, the nozzle needle 9 very quickly in the closed position brings, wherein the valve spring 27.3 is designed so that the fastest possible pressure reduction, on the other but a residual pressure remains so that vapor bubbles are formed is avoided.
  • the embodiment acc. Fig. 8 is with respect to the control part 7 identically constructed in the function as the above Embodiment acc. Figs. 6 and 7.
  • the difference only consists in that the piston body 31 of the Pressure divider 30 at its the return spring 33 facing End is provided with a compensation piston 42, the over one of the overflow 8.2 branching branch line with the partial pressure can be acted upon and so a pressure feedback can be done. This allows the pressure divider 30 in the direction of the arrow via an electromagnetic actuator to press.
  • Fig. 9 corresponds substantially the above-described structure gem.
  • the control part 7 is modified only in such a way that the pressure chamber 41 of the relief valve via a throttle 43rd is directly connected to the low pressure passage 17 and the Pressure divider 30 here are designed as a 2/2-way valve can.
  • Fig. 10 is an embodiment of the injection valve with an openable in two stages nozzle needle 9 shown.
  • the Nozzle needle 9 is supported by a first soft Closing spring 16.1 on the housing.
  • a sliding body Provided 16.3, which turned away with his the nozzle needle 9 Side on a second harder closing spring 16.2 supported.
  • the sliding body 16.3 has a support extension 16.4 on, in the closed position of the nozzle needle 9 by a small Dimension a before the end of the piston body 15 of the nozzle needle 9 ends.
  • FIG. 11 a modification of the embodiment is gem.
  • FIG. 10 is shown.
  • the supports Closing spring 16 on a bypass piston 16.5 on his the closing spring averted side has a pressure chamber 16.6, via a throttle 16.7 to the connecting channel. 6 connected.
  • a pressure-dependent dynamic guidance of the opening movement of the nozzle needle 9 possible.

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Abstract

The invention relates to a fuel injection device for a reciprocating internal combustion engine, comprising a nozzle part (5) with an injection nozzle (13), said nozzle part having a pressure chamber (10) in which a nozzle needle (9) that closes the injection nozzle needle (13) is guided. Said nozzle needle can be moved into the opening position when subjected to pressure by the fuel to be injected. The pressure chamber (10) is connected to a control pan (7) by a connecting channel (6), this control part having a valve chamber (21) into which the connecting channel (6) and a high pressure channel (8) that is connected to a fuel supply (4) open, and in which a valve body (23) is guided. Said valve body (23) acts as a piston system and is held in the closing position by a valve spring and a valve seat (22). The nozzle part also comprises an actuator part (20) which is functionally connected to the valve body (23) and which when activated, moves said valve body in the opening direction and releases the through-flow from the high pressure channel (8) into the connecting channel (6).

Description

Als sogenannte Common-Rail-Systeme ausgebildete Kraftstoffeinspritzeinrichtungen für eine Kolbenbrennkraftmaschine mit Kraftstoffdirekteinspritzung bestehen im wesentlichen aus einem Düsenteil mit Einspritzdüse, der eine die Einspritzdüse verschließende Düsennadel aufweist, die bei Druckbeaufschlagung durch den einzuspritzenden Kraftstoff über eine Servohydraulik in Öffnungsstellung bewegbar ist. Der erforderliche Vordruck wird über den Hochdruckteil der Kraftstoffversorgung, d. h. den Common-Rail abgenommen. Über die Druckvorgabe im Common-Rail läßt sich sehr flexibel der Einspritzdruck beeinflussen und über die Ansteuerung eines Servoventils und damit der Düsennadel lassen sich Einspritzzeitpunkt und Einspritzdauer ebenfalls mit hoher Flexibilität einstellen.As so-called common rail systems formed fuel injectors for a reciprocating internal combustion engine with Direct fuel injection consist essentially of a Nozzle part with injector, one injector having closing nozzle needle, the pressurization through the fuel to be injected via a servo-hydraulic system is movable in the open position. The required Form is via the high-pressure part of the fuel supply, d. H. taken off the common rail. About the print preset In the common rail, the injection pressure can be influenced very flexibly and via the control of a servo valve and Thus, the nozzle needle can be injection time and injection duration also set with high flexibility.

Will man jedoch mit den vorbekannten Systemen nicht nur die Einspritzmenge durch eine entsprechende Steuerung der Öffnungszeit bemessen sondern will man auch die Einspritzrate formen, d. h. die Einspritzmenge je Zeiteinheit während der Öffnungszeit variieren, so muß der Hub der Düsennadel gesteuert werden. Hierbei wird aber die hydraulische Energie des fliessenden Kraftstoffs unmittelbar vor dem Einspritzloch der Einspritzdüse durch die sogenannte Sitzdrosselung, die vor allem bei geringerem Nadelhub auftritt, in Turbulenzen umgesetzt, da der sich hubabhängig ändernde freie Strömungsquerschnitt zwischen der Düsennadel und dem Düsennadelsitz als Drossel wirkt. Die hierbei auftretende erhöhte Turbulenz des fliessenden Kraftstoffs im Bereich des Einspritzlochs beeinflußt die Gemischbildung, so daß sich keine "echte" Ratensteuerung ergibt. Dies ist bei der Kraftstoffdirekteinspritzung, d. h. beim Einspritzen des Kraftstoffs unmittelbar in den Zylinderraum nachteilig. Als Folge vorbeschriebenen Turbulenzerhöhung ist bei kleinen Einspritzmengen beispielsweise Einspritzmengen beispielsweise ein düsennahes Brennen der eingespritzten Kraftstoffmenge festgestellt worden, durch das der Ablauf des Verbrennungsprozesses nachteilig beeinflußt wird.However, if you want with the previously known systems not only the Injection amount by a corresponding control of the opening time but you also want the injection rate shapes, d. H. the injection quantity per unit time during the Opening time vary, so the stroke of the nozzle needle must be controlled become. Here, however, the hydraulic energy of the flowing fuel immediately before the injection hole of the Injection nozzle by the so-called seat throttling, the front everything occurs at a smaller needle stroke, converted into turbulence, because of the stroke-dependent changing free flow cross-section between the nozzle needle and the nozzle needle seat as Throttle acts. The resulting increased turbulence of the flowing fuel in the injection hole influenced the mixture formation, so that there is no "real" rate control results. This is in direct fuel injection, d. H. when injecting the fuel directly into the cylinder space disadvantageous. As a consequence, above-described turbulence increase is for small injection quantities, for example Injection quantities, for example, a near-jet burning the injected fuel quantity has been determined by the the course of the combustion process adversely affected becomes.

Aus US-A-5,526,791, DE-A-43 41 546 und DE-U-297 17 649 sind Kraftstoffeinspritzeinrichtungen bekannt, die jeweils einen Ventilkörper aufweisen, der durch einen aktivierten Aktuator in Öffnungsstellung verschiebbar ist und den Kraftstoffzufluß unter Hochdruck freigibt. Wird der Aktuator inaktiviert, schiebt eine Rückstellfeder den Ventilkörper in die Schließstellung zurück.From US-A-5,526,791, DE-A-43 41 546 and DE-U-297 17 649 are Fuel injectors known, each one Valve body, which by an activated actuator is displaceable in the open position and the fuel flow releases under high pressure. If the actuator is disabled, a return spring pushes the valve body in the closed position back.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Kraftstoffdirekteinspritzung zu schaffen, die es ermöglicht, während der jeweiligen Einspritzzeit die Einspritzmenge zu variieren, d. h. die Einspritzrate zu formen.The invention is based on the object, a fuel injection device for a direct fuel injection which makes it possible during the respective injection time to vary the injection quantity, d. H. the injection rate to shape.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Kolbenbrennkraftmaschine mit einem Düsenteil mit Einspritzdüse, der einen Druckraum aufweist, in dem eine die Einspritzdüse verschließende Düsennadel geführt ist, die bei Druckbeaufschlagung durch den einzuspritzenden Kraftstoff in Öffnungsstellung bewegbar ist, wobei der Druckraum über einen Verbindungskanal mit einem Steuerteil in Verbindung steht, der einen Ventilraum aufweist, in den der Verbindungskanal einerseits und ein mit der Kraftstoffversorgung verbundener Hochdruckkanal andererseits einmündet und in dem ein als Kolbensystem wirkender Ventilkörper geführt ist, der durch eine Ventilfeder auf einen Ventilsitz in Schließstellung gehalten wird, und mit einem Aktuator, der mit dem Ventilkörper in Wirkverbindung steht und diesen bei Aktivierung in vorgebbare Öffnungsstellungen bewegt und einen entsprechenden Durchfluß vom Hochdruckkanal in den Verbindungskanal freigibt, sowie mit einem Kompensationskolben der über den Druck im Verbindungskanal in Gegenrichtung zur Kraftwirkung des Aktuators beaufschlagbar ist.This object is achieved by a fuel injection device for a reciprocating internal combustion engine with a nozzle part with injection nozzle, which has a pressure chamber, in the a nozzle needle closing the injection nozzle is guided, when pressurized by the fuel to be injected is movable in the open position, wherein the pressure chamber via a connection channel with a control part in connection stands, which has a valve chamber into which the connecting channel on the one hand and one with the fuel supply connected high-pressure channel on the other hand opens and in the a valve body acting as a piston system is guided, the by a valve spring on a valve seat in the closed position is held, and with an actuator connected to the valve body is in operative connection and this when activated moved into predetermined opening positions and a corresponding Flow from the high-pressure channel into the connecting channel releases, as well as with a compensation piston of the above Pressure in the connecting channel in the opposite direction to the force effect of the actuator can be acted upon.

Bei der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist der Düsenteil so ausgebildet, daß bei Druckbeaufschlagung die Düsennadel den Durchtrittsquerschnitt zu den Düsenöffnungen möglichst vollständig freigibt, wobei Zwischenstellungen nicht vorgesehen sind. Die Steuerung des Volumenstroms erfolgt über den im Steuerteil vorgesehenen Ventilkörper, dessen Hub durch eine entsprechende Ansteuerung des Aktuators variiert werden kann. Der Ventilkörper ist hierbei vorzugsweise als Sitzventil ausgebildet, um die Dichtigkeit im geschlossenen Zustand zu gewährleisten. Der Aktuator ist hierbei Zweckmäßig so ausgebildet, daß er in bezug auf seinen Stellweg proportional zur aufgebrachten Stellenergie verstellend ausgebildet ist. Hierzu eignen sich insbesondere elektrische Aktuatoren, die in bezug auf ihren Stellweg spannungsproportional verstellend ausgebildet sind, wie sie beispielsweise durch sogenannte Festkörperaktuatoren gegeben sind. Als Festkörperaktuatoren kommen hier insbesondere piezo-elektrische Aktuatoren aber auch magneto-striktive Aktuatoren in Betracht. Auch elektromagnetisch arbeitende Aktuatoren können eingesetzt werden. Hierbei ist die Anordnung eines in seinem Durchmesser entsprechend bemessenen Kompensationskolbens vorteilhaft, der über den Druck im Verbindungskanal zum Düsenteil beaufschlagbar ist und der dementsprechend gegen die Kraft des Aktuators wirkt. Damit ergibt sich eine sogenannte Druckrückkopplung, die eine gute Regelbarkeit des von der Hochdruckseite in der Verbindungskanal fließenden Volumenstroms und damit eine gute Formung der Einspritzrate ermöglicht.In the fuel injection device according to the invention the nozzle part designed so that when pressurized the Nozzle needle the passage cross-section to the nozzle openings as completely as possible, with intermediate positions are not provided. The control of the volume flow takes place via the valve body provided in the control part, the Hub by a corresponding control of the actuator can be varied. The valve body is in this case preferably designed as a seat valve to the tightness in the closed Condition. The actuator is here Appropriately designed so that he is in relation to his Adjusting travel proportional to the applied job energy is trained. For this purpose, in particular electrical Actuators that are voltage-proportional with respect to their travel are formed adjusting, as for example given by so-called solid state actuators are. As solid state actuators come here in particular piezoelectric Actuators but also magneto-strictive actuators into consideration. Also electromagnetically working actuators can be used. Here, the arrangement of a in its diameter correspondingly sized compensating piston advantageous, over the pressure in the connecting channel is acted upon the nozzle part and accordingly against the force of the actuator acts. This results in a so-called Pressure feedback, the good controllability of from the high pressure side in the connecting channel flowing volume flow and thus allows a good shaping of the injection rate.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn in einer Ausgestaltung der Ventilkörper an einem dem Aktuator abgekehrten Ende mit einem Kompensationskolben versehen ist, der über den Druck im Verbindungskanal beaufschlagbar ist.It is particularly useful if in one embodiment of Valve body on a side facing away from the actuator end with a Compensating piston is provided, which exceeds the pressure in the connecting channel can be acted upon.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Steuerteil ein zur Niederdruckseite der Kraftstoffversorgung öffnendes Entlastungsventil aufweist, das dem Verbindungskanal zugeordnet ist, und das bei Aktivierung des Aktuators schließt. Durch die Anordnung eines derartigen Entlastungsventils ist dafür Sorge getragen, daß unmittelbar beim Aufsetzen des Ventilkörpers im Steuerteil auf seinem Ventilsitz der Druck im Verbindungskanal zum Düsenteil schnell abgebaut wird, so daß auch die Düsennadel sehr schnell in ihre Schließstellung geführt wird.In an embodiment of the invention, it is provided that the control part a to the low pressure side of the fuel supply opening Relief valve has, which the connection channel is assigned, and the activation of the actuator closes. By the arrangement of such a relief valve Care is taken to ensure that immediately when putting on of the valve body in the control part on its valve seat the pressure in the connecting channel to the nozzle part degraded quickly is, so that the nozzle needle very quickly in her Closed position is performed.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß der Steuerteil einen Druckteiler aufweist, der mit dem Hochdruckkanal einerseits und dem ein Kolbensystem bildenden Ventilkörper mit Kompensationskolben andererseits in Verbindung steht und der über den Aktuator stellbar ist. Durch die Anordnung eines derartigen Druckteilers im Steuerteil ist es möglich, den jeweils gewünschten Einspritzdruck dynamisch einzustellen. Je nach Ausgestaltung kann die Anordnung so getroffen werden, daß sich je nach Art des verwendeten Aktuators über den Stellweg des Aktuators oder über die Kraft des Aktuators der Einspritzdruck vor einer druckgesteuerten Einspritzdüse einstellen läßt.In a particularly advantageous embodiment of the invention further provided that the control part has a pressure divider, the one with the high-pressure channel on the one hand and a piston system forming valve body with compensating piston on the other communicates and the over the actuator is adjustable. By the arrangement of such a pressure divider in the control section it is possible to choose the one you want Set injection pressure dynamically. Depending on the design the arrangement can be made so that depending on the type of the actuator used via the travel of the actuator or via the force of the actuator, the injection pressure before a set pressure-controlled injection nozzle.

Weitere Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung sind den Patentansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen zu entnehmen.Further features and embodiments of the invention are the Claims and the following description of exemplary embodiments refer to.

Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1
ein Schaltschema einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung,
Fig. 2
ein Ausführungsbeispiel für ein Kraftstoffeinspritzventil mit Düsenteil und Steuerteil,
Fig. 3
eine abgewandelte Ausführungsform des Steuerteils,
Fig. 4
eine weitere Abwandlung des Steuerteils,
Fig. 5
in größerem Maßstab das Detail A in Fig. 4,
Fig. 6
eine abgewandelte Ausführungsform mit einem in den Steuerteil integrierten Druckteiler,
Fig. 7
den Druckteiler gem. Fig. 6 in größerem Maßstab,
Fig. 8
eine Ausführungsform des Druckteilers mit Stützkolben,
Fig. 9
eine Ausführungsform des Druckteilers mit hydraulischem Wegübersetzer,
Fig. 10
eine Ausgestaltung der Kraftstoffeinspritzdüse mit einer Zwei-Feder-Abstützung,
Fig. 11
eine Ausführungsform der Kraftstoffeinspritzdüse mit Ausweichkolben.
The invention will be explained in more detail with reference to schematic drawings of exemplary embodiments. Show it:
Fig. 1
a schematic diagram of a fuel injection device,
Fig. 2
an embodiment of a fuel injection valve with nozzle part and control part,
Fig. 3
a modified embodiment of the control part,
Fig. 4
a further modification of the control part,
Fig. 5
on a larger scale, the detail A in Fig. 4,
Fig. 6
a modified embodiment with an integrated in the control part pressure divider,
Fig. 7
the pressure divider acc. 6 on a larger scale,
Fig. 8
an embodiment of the pressure divider with support piston,
Fig. 9
an embodiment of the pressure divider with hydraulic path translator,
Fig. 10
an embodiment of the fuel injection nozzle with a two-spring support,
Fig. 11
an embodiment of the fuel injector with bypass piston.

In Fig. 1 ist in Form eines Fließschemas eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung zur Direkteinspritzung des Kraftstoffs in die einzelnen Zylinder einer Kolbenbrennkraftmaschine dargestellt. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist eine Kraftstoffversorgung 1 auf, die im wesentlichen durch einen Kraftstofftank 2, eine Hochdruckpumpe 3 und einen Hochdruckraum 4, dem sogenannten Common Rail, gebildet wird.In Fig. 1 is a fuel injection device in the form of a flow chart for direct injection of the fuel in the individual cylinders of a reciprocating internal combustion engine shown. The fuel injector has a fuel supply 1, essentially by a fuel tank 2, a high pressure pump 3 and a high pressure chamber 4, the so-called common rail.

Jeder Zylinder der Kolbenbrennkraftmaschine ist mit einem Düsenteil 5 versehen, der über einen Verbindungskanal 6, ein Steuerteil 7 und einen Hochdruckkanal 8 mit der Kraftstoffversorgung 1 in Verbindung steht. Der Steuerteil 7 steht außerdem mit einer hier nicht näher dargestellten Motorsteuerung in Verbindung, durch die der als Steuerventil wirkende Steuerteil 7 so angesteuert werden kann, daß zum Einspritzzeitpunkt die Verbindung zwischen Hochdruckkanal 8 und Verbindungskanal 6 geöffnet wird und der unter Hochdruck stehende Kraftstoff den Düsenteil 5 beaufschlagen kann. Die spezielle Funktionsweise wird nachstehend noch näher beschrieben.Each cylinder of the reciprocating internal combustion engine is equipped with a nozzle part 5, which via a connecting channel 6, a Control part 7 and a high pressure passage 8 with the fuel supply 1 communicates. The control part 7 is also available with a motor controller not shown here in connection, by acting as the control valve Control part 7 can be controlled so that the injection time the connection between high-pressure channel 8 and connecting channel 6 is opened and the high pressure Fuel can act on the nozzle part 5. The special one Functionality will be described in more detail below.

Der Düsenteil 5 wird im wesentlichen gebildet durch eine Düsennadel 9, die in einem Druckraum 10 geführt ist, in den der Verbindungskanal 6 einmündet. Die Düsennadel 9 weist eine Nadelspitze 11 auf, die mit einem entsprechenden Sitz 12 der Einspritzdüse 13 zusammenwirkt und als Ventil wirkt. Die Einspritzdüse 13 ist mit entsprechenden Düsenöffnungen 14 versehen. Auf der der Nadelspitze 11 abgekehrten Seite ist die Düsennadel 9 mit einem Kolbenkörper 15 versehen, auf den eine Schließfeder 16 in Schließrichtung einwirkt. Wird über den Steuerteil 7 die Verbindung zwischen Hochdruckkanal 8 und Verbindungskanal 6 geöffnet und der Druckraum 10 und damit der Kolbenkörper 15 mit Druck beaufschlagt, dann hebt die Düsennadel 9 von ihrem Ventilsitz 12 ab, so daß der Kraftstoff aus dem Druckraum 10 durch die Düsenöffnungen 14 in den Brennraum des betreffenden Zylinders der Kolbenbrennkraftmaschine als feiner Nebel austreten kann. Sobald über den Steuerteil 7 die Verbindung zum Hochdruckraum 4 verschlossen wird, wird über die Schließfeder 16 die Düsennadel 9 wieder auf ihren Ventilsitz gedrückt und die Kraftstoffzufuhr beendet.The nozzle part 5 is essentially formed by a nozzle needle 9, which is guided in a pressure chamber 10, in which Connecting channel 6 opens. The nozzle needle 9 has a needle tip 11 on, with a corresponding seat 12 of the Injector 13 cooperates and acts as a valve. The injector 13 is provided with corresponding nozzle openings 14. On the needle tip 11 side facing away from the nozzle needle 9 provided with a piston body 15, on the one Closing spring 16 acts in the closing direction. Will about the Control part 7, the connection between the high-pressure channel 8 and Connecting channel 6 open and the pressure chamber 10 and thus the piston body 15 is pressurized, then raises the nozzle needle 9 from its valve seat 12, so that the fuel from the pressure chamber 10 through the nozzle openings 14 in the Combustion chamber of the relevant cylinder of the reciprocating internal combustion engine can emerge as a fine mist. Once on the control section 7 closed the connection to the high-pressure chamber 4 is, is on the closing spring 16, the nozzle needle 9 again pressed on its valve seat and the fuel supply stopped.

Beim Rückführen des Steuerteils 7 in seine Schließstellung wird eine Verbindung zwischen dem Verbindungskanal 6 und einem Niederdruckkanal 17 geöffnet, so daß der Druckraum 10 druckentlastet wird und die Düsennadel schnell in ihrer Schließstellung zurückgeführt werden kann. Der als Einspritzventil wirkende Düsenteil 5 ist bei dem Ausführungsbeispiel so konzipiert, daß er bei Druckbeaufschlagung die Einspritzdüse 13 vollständig öffnet und bei Druckentlastung schließt, so daß entsprechend der Ansteuerung über den Steuerteil 7 ein zeitgenaues Öffnen und Schließen der Einspritzdüse gewährleistet ist. Bei der in Fig. 10 dargestellten Anordnung von zwei Schließfedern 16.1 und 16.2 mit unterschiedlicher Federsteifigkeit ist zu erreichen, daß die Düsennadel 9 druckabhängig zwei Öffnungsstellungen einnehmen kann.When returning the control part 7 in its closed position is a connection between the connecting channel 6 and a Low pressure channel 17 is opened, so that the pressure chamber 10th Relieves pressure and the nozzle needle quickly in her Closed position can be returned. The as injection valve acting nozzle part 5 is in the embodiment designed so that he pressurized the injector 13 completely opens and closes when pressure is released, so that according to the control via the control part 7 a Timely opening and closing of the injector ensured is. In the arrangement of two shown in FIG Closing springs 16.1 and 16.2 with different spring stiffness is to achieve that the nozzle needle 9 pressure-dependent two opening positions can take.

Die Schließfeder 16 ist in einem Leckageraum 18 angeordnet, der über eine Leckageleitung 19 mit der Niederdruckleitung 17 in Verbindung steht, so daß die sich im Leckageraum 18 ansammelnden Leckagemengen in den Kraftstofftank 2 abgeleitet werden können.The closing spring 16 is arranged in a leakage space 18, the via a leakage line 19 with the low pressure line 17th is in communication, so that the accumulating in the leakage chamber 18 Leakage amounts are derived in the fuel tank 2 can.

Der Aktuator 20 ist vorzugsweise so ausgebildet, daß er in bezug auf seinen Stellweg proportional zur aufgebrachten Stellenergie verstellend ausgebildet ist. Bei einer Ausbildung des Steuerteils 7 beispielsweise als Drosselventil ist damit die Möglichkeit gegeben, den aus dem Hochdruckkanal 8 in den Verbindungskanal 6 abströmenden Volumenstrom durch entsprechende Einstellung des Öffnungsquerschnittes im Steuerteil 7 zu beeinflussen. Da bei einer Druckbeaufschlagung das als Einspritzventil ausgebildete Düsenteil 5 bei dem dargestellten schematischen Beispiel vollständig öffnet, kann über eine entsprechende Änderung der Einstellung des Steuerteils 7 der dem Düsenteil 5 zugeführte Volumenstrom während der Öffnungsdauer der Einspritzdüse 13 variiert werden.The actuator 20 is preferably designed to be in relative to its travel proportional to the applied Job-setting energy is designed. In a training of the control part 7, for example, as a throttle valve so given the opportunity that from the high pressure channel. 8 in the connecting channel 6 effluent flow through corresponding adjustment of the opening cross-section in the control part 7 to influence. As at a pressurization designed as an injection valve nozzle part 5 in the illustrated schematic example completely opens, can via a corresponding change in the setting of the control section 7 of the nozzle part 5 supplied volume flow during the opening duration of the injection nozzle 13 can be varied.

Aufbau und Funktion des Steuerteils 7 werden nachstehend anhand von verschiedenen Ausführungsbeispielen noch näher erläutert werden.Structure and function of the control part 7 will be described below of different embodiments explained in more detail become.

Der Aktuator 20 wird vorteilhaft als sogenannter Festkörperaktuator ausgebildet. Hierbei wird bevorzugt ein piezoelektrisch arbeitender Aktuator eingesetzt, der in bezug auf seinen Stellweg bzw., aufgrund seiner mechanischen Nachgiebigkeit, seine Stellkraft spannungsproportional verstellend ausgebildet ist. Anstelle eines piezo-elektrischen Aktuator ist auch der Einsatz eines magneto-striktiven Aktuators möglich, der in bezug auf seinen Stellweg stromproportional verstellend ausgebildet ist. Da derartige Festkörperaktuatoren sich durch eine hohe Schaltgeschwindigkeit, gute Regelbarkeit des Stellweges und auch große Stellkräfte auszeichnen und darüber hinaus direkt oder ggf. über eine hydraulische Hubübersetzung auf den Stellteil im Steuerteil 7 einwirken, ergibt sich auch bei nur kurzen Öffnungszeiten für den als Einspritzventil ausgebildeten Düsenteil 5 die Möglichkeit einer gezielten Formung der Einspritzrate, d. h. einer gezielten Veränderung des während der Öffnungszeit des Einspritzventils in den Brennraum des betreffenden Zylinders eingeführten Volumenstroms.The actuator 20 is advantageous as a so-called solid state actuator educated. In this case, a piezoelectric is preferred working actuator used in relation to its travel or, because of its mechanical compliance, its adjusting force proportional to the voltage is trained. Instead of a piezoelectric actuator it is also possible to use a magnetostrictive actuator, the current-proportional adjusting with respect to its travel is trained. As such solid state actuators by a high switching speed, good controllability the Stellweges and also large Stellkräfte excel and In addition, directly or possibly via a hydraulic Stroke translation acting on the control part in the control part 7, also results in only short opening times for as Injector valve formed nozzle part 5 the possibility of targeted shaping of the injection rate, d. H. a targeted Change in during the opening time of the injector introduced into the combustion chamber of the cylinder concerned Volume flow.

Während es grundsätzlich möglich ist, den Düsenteil 5 und den Steuerteil 7 als getrennte Baueinheiten einzusetzen, ist in Fig. 2 eine Ausführungsform dargestellt, bei der Düsenteil 5 und Steuerteil 7 mit Aktuator 20 als Baueinheit ausgeführt sind. Der Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels sind auch die vorstehend angedeuteten Besonderheiten in der Ausbildung des Steuerteils 7 zu entnehmen. Für bereits beschriebene Bauelemente in Fig. 1 verwendete Bezugszeichen sind auch in Fig. 2 übernommen, so daß hierauf verwiesen werden kann.While it is possible in principle, the nozzle part 5 and the Use control part 7 as separate units, is in Fig. 2 shows an embodiment shown in the nozzle part. 5 and control part 7 with actuator 20 designed as a unit are. The description of this embodiment is also the above-indicated specifics in the training to remove the control part 7. For already described components Reference numerals used in FIG. 1 are also shown in FIG. 2 taken over, so that reference can be made.

Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, besteht die Gesamtanordnung aus einem aus Fertigungsgründen mehrteilig aufgebauten Trägerkörper, der durch eine koaxiale Zuordnung von Düsenteil 5, Steuerteil 7 und Aktuator 20 gekennzeichnet ist.As can be seen from Fig. 2, there is the overall arrangement from a carrier body constructed in several parts for reasons of production, by a coaxial assignment of nozzle part 5, Control part 7 and actuator 20 is marked.

Der Steuerteil 7 weist eine Ventilanordnung 21.0 mit einem Ventilraum 21.1 auf, in den der Hochdruckkanal 8 einerseits und der Verbindungskanal 6 andererseits einmünden. Der Ventilraum 21.1 ist mit einem Ventilsitz 22 versehen, an dem ein als Kolbensystem ausgebildeter Ventilkörper 23 über eine Ventilfeder 24 mit seinem Ventilteil 23.1 in Schließstellung gehalten wird, so daß der Hochdruckkanal 8 gegenüber dem Verbindungskanal 6 abgesperrt ist. Der für die Ventilfeder 24 erforderliche Bauraum ist mit der Leckageleitung 19 verbunden. Die Teilbereiche 23.1, 23.2, 23.3 sowie 23.4 weisen hierbei zum Teil unterschiedliche Durchmesser auf.The control part 7 has a valve arrangement 21.0 with a Valve chamber 21.1, in the high-pressure channel 8 on the one hand and the connecting channel 6 on the other side. The valve room 21.1 is provided with a valve seat 22 to which a formed as a piston system valve body 23 via a valve spring 24 held with its valve member 23.1 in the closed position is, so that the high pressure passage 8 with respect to the connecting channel 6 is locked. The for the valve spring 24th required space is connected to the leakage line 19. The sections 23.1, 23.2, 23.3 and 23.4 have here partly different diameters.

Auf der der Ventilfeder 24 abgekehrten Seite wirkt auf den Ventilkörper 23 der Aktuator 20 ein, der bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel als piezo-elektrischer Aktuator ausgebildet ist. Der piezo-elektrische Aktuator 20 wird im wesentlichen gebildet durch einen Stapel piezo-elektrischer Körper 20.1, die mit einer hier nicht dargestellten, steuerbaren Spannungsquelle verbunden sind und die sich einenends auf einem Gehäuseteil 20.2 abstützen und anderenends auf einen Übertragungskolben 20.3 einwirken. Dem Übertragungskolben 20.3 ist ein Hydraulikraum 20.4 zugeordnet, der in an sich bekannter Weise mit einer Flüssigkeit, hier mit Kraftstoff, gefüllt ist. On the side facing away from the valve spring 24 acts on the Valve body 23 of the actuator 20, which in the illustrated here Embodiment as a piezoelectric actuator is trained. The piezoelectric actuator 20 is in essentially formed by a stack of piezoelectric Body 20.1, with a not shown here, controllable Voltage source are connected and the one end supported on a housing part 20.2 and the other end on a Act transfer piston 20.3. The transmission piston 20.3 is associated with a hydraulic chamber 20.4, which in itself known manner with a liquid, here with fuel, is filled.

Steuerteilseitig ist dem Hydraulikraum 20.4 ein Druckkolben 23.1 zugeordnet, der mit dem Ventilkörper 23 in Verbindung steht. Wird der piezo-elektrische Körper 20.1 mit einer Spannung beaufschlagt, dann wird der Übertragungskolben 20.3 in Richtung auf den Hydraulikraum 20.4 vorgeschoben und dann wird unter Einwirkung der im Hydraulikraum 20.4 enthaltenen Flüssigkeit auch der Druckkolben 23.1 verschoben. Dadurch, daß der Druckkolben 23.1 einen kleineren Durchmesser aufweist als der Übertragungskolben 20.3, ergibt sich somit eine Hubübersetzung, d. h. entsprechend dem Durchmesserverhältnis wird der Ventilkörper 23 über einen gegenüber der spannungsproportionalen Verlängerung des piezo-elektrischen Körpers 20.1 entsprechend längeren Weg verschoben.Control part side, the hydraulic chamber 20.4 is a pressure piston 23.1 associated with the valve body 23 in connection stands. If the piezoelectric body 20.1 with a voltage is applied, then the transfer piston 20.3 in Direction advanced to the hydraulic chamber 20.4 and then is under the action of contained in the hydraulic chamber 20.4 Fluid also the pressure piston 23.1 moved. Thereby, that the pressure piston 23.1 has a smaller diameter as the transmission piston 20.3, this results in a Stroke translation, d. H. according to the diameter ratio the valve body 23 via a relative to the voltage proportional Extension of the piezoelectric body 20.1 moved accordingly longer way.

Die Längenänderung des piezo-elektrischen Körpers 20.1 erfolgt spannungsproportional, so daß entsprechend der angelegten Spannung der Ventilkörper 23 mit seinem Ventilteil 23.1 vom Ventilsitz 22 abhebt und damit einen entsprechenden Durchflußquerschnitt freigibt, so daß aus dem Hochdruckkanal 8 in den Verbindungskanal 6 ein der Drosselung zwischen Ventilsitz 22 und Ventilteil 23.1 entsprechender Volumenstrom übertreten kann, der dann die Düsennadel 9 anhebt und die Einspritzdüse 13 freigibt. Entsprechend dem am Ventilteil 23.1 freigegebenen Öffnungsquerschnitt und entsprechend der Dauer der Öffnung tritt dann Kraftstoff über die Düsenöffnungen 14 in den Brennraum des betreffenden Zylinders ein. Wird die Spannung am piezo-elektrischen Körper 20.1 zurückgesetzt, wird über die Ventilfeder 24 der Ventilteil 23.1 auf den Ventilsitz 22 gepreßt und somit die Kraftstoffzufuhr unterbunden.The change in length of the piezoelectric body 20.1 takes place voltage proportional, so that according to the applied Voltage of the valve body 23 with its valve member 23.1 From the valve seat 22 lifts and thus a corresponding Flow cross-section releases, so that from the high-pressure channel 8 in the connecting channel 6 a throttling between the valve seat 22 and valve part 23.1 corresponding volume flow can pass, which then raises the nozzle needle 9 and the Injector 13 releases. According to the valve part 23.1 approved opening cross section and according to the Duration of opening then enters fuel through the nozzle openings 14 in the combustion chamber of the cylinder in question. Becomes reset the voltage on the piezoelectric body 20.1, is the valve member 23.1 on the valve seat via the valve spring 24 22 pressed and thus inhibited the fuel supply.

Am düsenseitigen Ende des Ventilkörpers 23 ist ein Kompensationskolben 25 angeordnet, der einen geringeren Durchmesser aufweist als der Ventilteil 23.2. Der Kompensationskolben 25 kann, wie dargestellt, mit dem Ventilkörper verbunden oder vom Ventilkörper getrennt sein. Dieser Kompensationskolben 25 wird über eine Zweigleitung 26 des Verbindungskanals 6 durch den im Verbindungskanal 6 herrschenden Druck beaufschlagt. Dadurch ergibt sich eine Kraftrückkopplung über den Druck in Schließrichtung des Ventilkörpers 23, also gegen die Kraft des Aktuators 20. Hierdurch wird bewirkt, daß der Ventilkörper 23 nicht ausschließlich durch die Ventilfeder 24 gegen die Kraft des Aktuators 20 wirkt, sondern durch die Kraftrückkopplung ist sichergestellt, daß sich der Ventilkörper 23 während seiner Längsbewegung sowohl in Öffnungsrichtung als auch in Schließrichtung spielfrei und ohne Verzögerung jeder Längenänderung des Aktuators anpaßt und somit eine energieabhängige im Falle eines piezo-elektrischen Aktuators spannungsabhängige, Längenänderung exakt auf die Bewegung des Ventilkörpers 23 übertragen werden kann. Schwingungsbewegungen werden unterdrückt. Durch die Abstimmung der verschiedenen, der Druckbeaufschlagung ausgesetzten Durchmesser bzw. Flächen, so der Durchmesser der Führungsteile 23.3 und 23.4 des Ventilkörpers und dem Durchmesser des Kompensationskolbens 25, läßt sich der Grad der Kraftrückkopplung dimensionieren. Bei einem großen Rückkoppelgrad wird die Regelbarkeit besser, erfordert aber kräftigere Aktuatoren.At the nozzle-side end of the valve body 23 is a compensation piston 25 arranged, the smaller diameter has as the valve member 23.2. The compensation piston 25 can, as shown, connected to the valve body or be separated from the valve body. This compensation piston 25th is through a branch line 26 of the connection channel 6 through the pressure prevailing in the connecting channel 6 pressure applied. This results in a force feedback via the pressure in Closing direction of the valve body 23, ie against the force of the actuator 20. This causes the valve body 23 not exclusively by the valve spring 24 against the force of the actuator 20 acts, but by the force feedback it is ensured that the valve body 23 during its longitudinal movement both in the opening direction as well as in the closing direction without play and without delay every change in length of the actuator adapts and thus a Energy-dependent in the case of a piezoelectric actuator voltage dependent, length change exactly to the movement of the Valve body 23 can be transferred. oscillatory movements are suppressed. By the vote of the different, exposed to the pressurization diameter or Surfaces, so the diameter of the guide parts 23.3 and 23.4 of the valve body and the diameter of the compensating piston 25, the degree of force feedback can be dimensioned. With a large degree of feedback, the controllability becomes better, but requires stronger actuators.

Diese Kraftrückkopplung erlaubt es, anstelle eines piezo-elektrischen Aktuators einen einfachen elektromagnetischen Aktuator einzusetzen, bei dem die Stellkraft proportional zur Energieeinspeisung ist und damit auch eine definierte Beaufschlagung der Einspritzdüse möglich ist.This force feedback allows, instead of a piezoelectric Actuator a simple electromagnetic Use actuator in which the force is proportional to the Energy supply is and thus also a defined admission the injection nozzle is possible.

Der Niederdruckkanal 17, der sich mit einer Teillänge 17.1 im Ventilkörper 23 fortsetzt und den Niederdruckkanal 17 mit dem Verbindungskanal 6 verbindet, ist mit einem Entlastungsventil 27 versehen, das hier als einfaches Kugelventil dargestellt ist. Da zwischen dem Übertragungskolben 20.3 und dem Druckkolben 23.1 im Hydraulikraum 20.4 eine Spannfeder 20.5 angeordnet ist, wird im Ruhezustand der Druckkolben 23.1 über eine Spannfeder 20.5 auf die als Entlastungsventil 27 wirkende Kugel aufgepreßt und diese so in Schließstellung gehalten. The low-pressure channel 17, which with a partial length 17.1 in Valve body 23 continues and the low pressure passage 17 with the Connecting channel 6 connects, is with a relief valve 27, which is shown here as a simple ball valve is. As between the transfer piston 20.3 and the pressure piston 23.1 arranged in the hydraulic chamber 20.4 a tension spring 20.5 is, is in the idle state, the pressure piston 23.1 via a Tension spring 20.5 acting on the relief valve 27 as Ball pressed and this held in the closed position.

Wird der Aktuator 20 beaufschlagt und der Ventilkörper 23 in Öffnungsstellung verschoben (Pfeil 28), wird das Entlastungsventil 27 in Schließstellung gehalten. Beim Abschalten der elektrischen Spannung am Aktuator 20 verkürzt dieser schlagartig seine Länge, so daß aufgrund der Trägheit-und des im Verbindungskanal 6 anstehenden Einspritzdruckes der Übertragungskolben 23.1 von der Kugel angehoben wird und so der Durchtrittsquerschnitt freigegeben wird. Damit kann sich der im Verbindungskanal 6 noch anstehende Einspritzdruck über den Niederdruckkanal 17 zum Kraftstofftank 2 hin schnell abbauen abbauen, so daß auch die Düsennadel 9 über die Schließfeder 16 zeitgenau in Schließstellung gebracht wird.If the actuator 20 is acted upon and the valve body 23 in Opening position shifted (arrow 28), the relief valve 27 held in the closed position. When switching off the electrical voltage on the actuator 20 shortens this abruptly its length, so that due to the inertia and the im Connecting channel 6 pending injection pressure of the transmission piston 23.1 is raised by the ball and so the Passage cross section is released. This can be the In the connecting channel 6 still pending injection pressure on the Low pressure channel 17 to the fuel tank 2 down quickly degrade reduce, so that the nozzle needle 9 via the closing spring 16 is brought to the closed position in a timely manner.

Durch eine entsprechende Abstimmung des Entlastungsventils kann erreicht werden, daß der Druck vor der Düse nicht vollständig abgebaut wird, sondern ein Restdruck verbleibt, wodurch eine Dampfblasenbildung vermieden wird.By an appropriate vote of the relief valve can be achieved that the pressure in front of the nozzle is not complete is degraded, but a residual pressure remains, thereby a vapor bubble formation is avoided.

In Fig. 3 ist eine abgewandelte Ausführungsform des anhand von Fig. 2 beschriebenen Steuerteils 7 dargestellt. Gleiche Bauelementen sind durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Der Aufbau der Ausführungsform gem. Fig. 3 entspricht im wesentlichen dem anhand von Fig. 2 beschriebenen Aufbau. Der Unterschied besteht zum einen darin, daß der Ventilkörper 23 einstückig ausgebildet ist und aktuatorseitig der Druckkolben 23.1 fest mit dem Ventilkörper 23 verbunden. Der Druckkolben 23.1 weist einen kleineren Durchmesser auf als die Kolbenteile 23.2 und 23.3.In Fig. 3 is a modified embodiment of the basis 2 described control part 7. Same Components are identified by like reference numerals. The structure of the embodiment acc. Fig. 3 corresponds substantially the structure described with reference to FIG. Of the Difference on the one hand is that the valve body 23rd is integrally formed and actuator side of the pressure piston 23.1 firmly connected to the valve body 23. The pressure piston 23.1 has a smaller diameter than the piston parts 23.2 and 23.3.

Bei der Ausführungsform gem. Fig. 3 ist als Entlastungsventil 27 ein hydraulisches Sitzventil vorgesehen, dessen Kolbenteil 27.1 eine Ventilnadel 27.2 auf ihren Dichtsitz preßt, so daß die Verbindungsleitung 6 gegenüber dem Niederdruckkanal 17 abgesperrt ist. Bei Betätigung des Ventils wird über den Druckaufbau im Hydraulikraum 20.4 die Schließkraft des Entlastungsventil 27 druckproportional erhöht und so das Entlastungsventil 27 zuverlässig gegenüber dem Einspritzdruck im Verbindungskanal 6 in Schließstellung gehalten. Wird der Aktuator spannungslos gesetzt und verkürzt seine Länge, dann reicht der Druckabbau im Hydraulikraum 20.4 einerseits und der noch unter Einspritzdruck stehende Kraftstoff im Verbindungskanal 6 aus, um das Entlastungsventil 27 kurzfristig gegen die Kraft einer als Tellerfeder ausgebildeten Schließfeder 27.3 zu öffnen, um so auch den Druckabbau im Verbindungskanal 6 über den Niederdruckkanal 17 zu gewährleisten.In the embodiment according to. Fig. 3 is a relief valve 27 provided a hydraulic seat valve whose piston part 27.1 presses a valve needle 27.2 on its sealing seat, so that the connecting line 6 with respect to the low-pressure channel 17th is locked. Upon actuation of the valve is on the Pressure build-up in the hydraulic chamber 20.4 the closing force of the relief valve 27 pressure proportional increases and so the relief valve 27 reliable against the injection pressure in Connecting channel 6 held in the closed position. Will the actuator set tensionless and shortens its length, then extends the pressure reduction in the hydraulic chamber 20.4 on the one hand and the still under injection pressure fuel in the connecting channel 6 off to the relief valve 27 in the short term against the force of a trained as a plate spring closing spring 27.3 to open, as well as the pressure reduction in the connecting channel 6 to ensure the low pressure channel 17.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausgestaltung des Steuerteils 7 dargestellt. Der Aufbau entspricht im wesentlichen dem Aufbau der anhand von Fig. 3 beschriebenen Ausführungsform, so daß hierauf verwiesen werden kann. Der Unterschied besteht hierbei lediglich darin, daß kein gesondertes Entlastungsventil vorgesehen ist, sondern daß der Ventilkörper 23 im Bereich seines als Druckkolben 23.1 dienenden Endes als Entlastungsventil 27 konzipiert ist und hierzu als Schieberventil ausgebildet ist. Wie aus der vergrößerten Darstellung in Fig. 5 zu ersehen, ist das als Druckkolben 23.1 dienende Ende des Ventilkörpers 23 an seinem dem Ventilraum 21 zugekehrten Ende konisch zulaufend geformt oder mit einer schrägen Planfläche oder Nut versehen und zwar so, daß in Schließstellung des Ventilkörpers 23 das aktuatorseitige Ende des Konusteils 27.4 in einen mit dem Niederdruckkanal 17 in Verbindung stehenden Ringraum 27.5 hineinragt und hierbei einen Durchtrittsquerschnitt freiläßt.FIG. 4 shows a further embodiment of the control part 7 shown. The structure essentially corresponds to the structure the embodiment described with reference to FIG. 3, so that can be referenced. The difference is here only in that no separate relief valve is provided, but that the valve body 23 in the area his serving as a pressure piston 23.1 end as a relief valve 27 is designed and designed for this purpose as a slide valve is. As is apparent from the enlarged view in FIG. 5 see, is serving as a pressure piston 23.1 end of the valve body 23 at its end facing the valve chamber 21 Tapered shaped or with a sloping plane or groove and in such a way that in the closed position of Valve body 23, the actuator-side end of the cone part 27.4 in a communicating with the low pressure passage 17 Annulus 27.5 projects and in this case a passage cross-section leaves free.

Sobald über den Aktuator 20 der Ventilkörper 23 in Öffnungsstellung (Pfeil 28) verschoben wird, wird der Ringraum 27.5 gegenüber dem Ventilraum 21 abgeschlossen, so daß sich entsprechend der Öffnung des Durchtrittsquerschnittes am Ventilsitz 22 Kraftstoff aus dem Hochdruckkanal 8 in den Verbindungskanal 6 überströmen kann und hierbei den Einspritzdruck aufbaut.Once on the actuator 20, the valve body 23 in the open position (Arrow 28) is moved, the annulus 27.5 completed with respect to the valve chamber 21, so that accordingly the opening of the passage cross-section at the valve seat 22 fuel from the high pressure passage 8 in the connecting channel 6 can flow over and here the injection pressure builds.

Wird der Aktuator 20 spannungsfrei gesetzt, dann bewegt sich der Ventilkörper 23 unter der Kraftwirkung der Schließfeder 24 und der Druckbeaufschlagung über den Kompensationskolben 25 in Richtung auf den Ventilsitz 22. Hierbei wird dann der Durchtrittsquerschnitt am Ringraum 27.5 freigegeben, so daß der Druck im Verbindungskanal 6 abgebaut werden kann. Die Anordnung ist hierbei so bemessen, daß die Freigabe des Durchtrittsquerschnitts zum Ringraum 27.5 praktisch gleichzeitig mit dem Aufsitzen des Sperrteils 23.2 auf dem Ventilsitz 22 freigegeben wird.If the actuator 20 is de-energized, then moves the valve body 23 under the force of the closing spring 24 and the pressurization via the compensation piston 25 in the direction of the valve seat 22. In this case, then the Passage cross section at the annular space 27.5 released, so that the pressure in the connecting channel 6 can be reduced. The order is here dimensioned so that the release of the passage cross-section to the annulus 27.5 virtually simultaneously with the seating of the locking part 23.2 on the valve seat 22nd is released.

Auch bei der von Fig. 3 beschriebenen Ausführungsform des Entlastungsventils 27 kann durch entsprechende Dimensionierung der Druckabbau am Einspritzventil so geführt werden, daß eine Dampfblasenbildung vermieden wird. Bei der in Fig. 4 beschriebenen Ausführungsform kann dies durch ein zusätzliches, an Leitung 17 angeschlossenes Druckbegrenzungsventil erreicht werden.Also in the embodiment described by Fig. 3 of the Relief valve 27 can by appropriate dimensioning the pressure reduction at the injection valve are guided so that a vapor bubble formation is avoided. In the described in Fig. 4 Embodiment, this can be achieved by an additional, reached on line 17 connected pressure relief valve become.

Die anhand von Fig. 3 und 4 beschriebenen Ausführungsformen des Steuerteils 7 können in gleicher Weise eingesetzt werden, wie dies anhand von Fig. 2 beschrieben ist, nämlich als Baueinheit kombiniert mit einem Düsenteil 5. Es ist aber auch möglich, wie dies aus der Prinzipdarstellung gem. Fig. 1 erkennbar ist, für alle Bauformen des Steuerteils 7 eine Anordnung zu treffen, bei der der Steuerteil 7 vom Düsenteil 5 getrennt angeordnet ist. Dementsprechend ist in der schematischen Darstellung gem. Fig. 1 die zum Steuerteil 7 führende Zweigleitung 26 strichpunktiert angedeutet.The embodiments described with reference to FIGS. 3 and 4 the control part 7 can be used in the same way as described with reference to FIG. 2, namely as a structural unit combined with a nozzle part 5. It is also possible, as shown in the schematic diagram. Fig. 1 can be seen is, for all types of the control part 7 an arrangement to meet, in which the control part 7 separated from the nozzle part 5 is arranged. Accordingly, in the schematic Presentation acc. Fig. 1 leading to the control part 7 Branch line 26 indicated by dash-dotted lines.

In den nachfolgenden Figuren 6 bis 9 ist eine abgewandelte Ausführungsform der Einspritzdüse gem. Fig. 2 in Form eines Fließbildes dargestellt, wobei nur die funktionswesentlichen Teile in Einzelheiten wiedergegeben sind. Gleiche Bauteile sind wiederum mit gleichen Bezugszeichen versehen, so daß auf die vorstehende Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele sowohl hinsichtlich des Aufbaus als auch hinsichtlich der Funktion verwiesen werden kann. In the following figures 6 to 9 is a modified Embodiment of the injection nozzle acc. Fig. 2 in the form of a Flow diagram shown, with only the functionally essential Parts are reproduced in detail. Same components are again provided with the same reference numerals, so that on the above description of the other embodiments both in terms of structure and in terms of Function can be referenced.

Bei der Ausführungsform gem. Fig. 6 ist der Ventilanordnung 21.0 ein sogenannter Druckteiler 30 vorgeschaltet. In Fig. 7 ist in größerem Maßstab eine Ausführungsform des Druckteilers 30 dargestellt. Der Druckteiler besteht im wesentlichen aus einem Kolbenkörper 31, der mit seinem oberen Ende mit dem Aktuator 20 in Wirkverbindung steht (Pfeil 20 in Fig. 7) und der an seinem unteren Ende sich über einen Federteller 32 auf einer Rückstellfeder 33 abstützt. Der Kolbenkörper 31 ist mit einem Ventilkörper 34 versehen, der mit einem ersten Ventilsitz 35.1 zusammenwirkt. In druckentlastetem Zustand wird der Ventilkörper 34 durch die Rückstellfeder 33 auf den ersten Ventilsitz 35.1 gedrückt.In the embodiment according to. Fig. 6 is the valve assembly 21.0 upstream of a so-called pressure divider 30. In Fig. 7 is on an enlarged scale an embodiment of the pressure divider 30 is shown. The pressure divider consists essentially of a piston body 31, with its upper end with the actuator 20 is in operative connection (arrow 20 in Fig. 7) and the at its lower end via a spring plate 32 a return spring 33 is supported. The piston body 31 is with a valve body 34 provided with a first valve seat 35.1 cooperates. In depressurized state of the Valve body 34 by the return spring 33 to the first Valve seat 35.1 pressed.

Dem Ventilkörper 34 ist auf seiner der Rückstellfeder 33 zugekehrten Seite ein zweiter Ventilsitz 35.2 zugeordnet, der den Ringraum 37 mit dem Abströmraum 39 verbindet, und den der Ventilkörper 34 um so mehr verschließt, je weiter er sich in Richtung des Pfeils 20 bewegt. Somit bildet der Ventilkörper 34 mit den Ventilsitzen 35.1 und 35.2 ein 3/2-Wege-Proportionalventil mit 100% negativer Überdeckung. Durch diese Anordnung steigt der Druck in dem Ringraum 37 annähernd linear mit dem Stellweg des Ventilkörpers 34 von 0 bar, wenn der Ventilkörper an dem Ventilsitz 35.1 anliegt, bis zu dem in der Leitung 8 herrschenden Druck, wenn der Ventilkörper an dem Ventilsitz 35.2 anliegt. Abhängig vom Durchmesser des Ventilsitzes 35.2 erfolgt eine Rückkoppelung des Druckes in dem Ringraum 37 auf den Aktuator 20, so daß auch ein elektromagnetischer Aktuator eingesetzt werden kann. Der Ventilsitz 35.2 kann als Flachsitz ausgeführt sein, um die Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit zu minimieren.The valve body 34 is facing on its return spring 33 Side assigned a second valve seat 35.2, the connects the annular space 37 with the outflow space 39, and the Valve body 34 closes the more, the further he moves in Direction of the arrow 20 moves. Thus, the valve body forms 34 with the valve seats 35.1 and 35.2 a 3/2-way proportional valve with 100% negative coverage. Through this Arrangement increases the pressure in the annulus 37 approximately linear with the travel of the valve body 34 of 0 bar, when the valve body abuts against the valve seat 35.1, up to the in the line 8 prevailing pressure when the valve body to abuts the valve seat 35.2. Depending on the diameter of the Valve seat 35.2 takes place a feedback of the pressure in the annular space 37 on the actuator 20 so that an electromagnetic Actuator can be used. The valve seat 35.2 can be designed as a flat seat to meet the requirements to minimize the manufacturing accuracy.

Dem Ventilkörper 34 ist ein erster Ringraum 36 zugeordnet, in den eine Zweigleitung 8.1 der Hochdruckleitung einmündet und der durch die durch den Ventilsitz 35.1 definierten Schließstellung abgeschlossen ist. Der Ventilkörper 34 ist in einem zweiten Ringraum 37 angeordnet, der über eine Überströmleitung 8.2 mit einem Druckraum 38 in Verbindung steht, der durch den Ventilkörper 23 auf seiner der Rückstellfeder 24 abgekehrten Seite begrenzt wird. Der Ventilkörper 34 ist ferner im Bereich der Rückstellfeder 33 ein Abströmraum 39 zugeordnet, der über eine Abströmleitung 40 mit dem Niederdruckkanal 17 verbunden ist.The valve body 34 is associated with a first annular space 36, in which opens a branch 8.1 of the high-pressure line and by the closed position defined by the valve seat 35.1 is completed. The valve body 34 is in one second annular space 37 arranged, which via an overflow line 8.2 is in communication with a pressure chamber 38, the through the valve body 23 on its return spring 24th the opposite side is limited. The valve body 34 is further in the region of the return spring 33, an outflow space 39 is assigned, the via a discharge line 40 with the low-pressure channel 17 is connected.

Der Druckraum 38 steht über eine Leitung mit einem Druckraum 41 in Verbindung, der dem Kolbenteil 27.1 des Entlastungsventils 27 zugeordnet ist.The pressure chamber 38 is connected via a line to a pressure chamber 41 in connection, the piston part 27.1 of the relief valve 27 is assigned.

Wird über einen piezo-elektrischen Aktuator der Ventilkörper 34 von seinem Ventilsitz 35.1 um das durch die Energiebeaufschlagung vorgegebene Maß abgehoben, dann strömt aus dem Hochdruckkanal 8 über die Anschlußleitung 8.1 Kraftstoff mit entsprechend hohem Druck in den Ringraum 36 ein und strömt über die Verbindungsleitung 8.2 in den Druckraum 38 über. Hierdurch wird der Ventilkörper 23 gegen die Kraft der Rückstellfeder 24 druckproportional verschoben, und der Durchfluß zum Verbindungskanal 6 zum Einspritzventil 5 entsprechend geöffnet. Der in dem Verbindungskanal 6 herrschende Einspritzdruck wirkt auch auf die der Feder 24 zugewandten Seite des Ventilkörpers 23, deren druckbelastete Fläche genauso groß ist wie die druckbelastete Fläche der dem Raum 38 zugewandten Seite des Ventilkörpers. Da die Kraft der Feder 24 im Vergleich zu den anliegenden Druckkräften klein ist, öffnet der Ventilkörper 23 immer so weit, bis die Drücke in dem Raum 38 und dem Verbindungskanal 6 gleich sind.Is the valve body via a piezoelectric actuator 34 from its valve seat 35.1 by the energization given measure lifted, then flows out of the High-pressure channel 8 via the connecting line 8.1 fuel with correspondingly high pressure in the annular space 36 and flows via the connecting line 8.2 in the pressure chamber 38 via. As a result, the valve body 23 against the force of the return spring 24 shifted in proportion to the pressure, and the flow opened to the connecting channel 6 to the injection valve 5 accordingly. The prevailing in the connecting channel 6 injection pressure also acts on the spring 24 side facing the Valve body 23, the pressure-loaded surface just as large is like the pressure-loaded surface of the space 38 facing Side of the valve body. Because the force of the spring 24 in comparison is small to the applied compressive forces, opens the Valve body 23 always so far until the pressures in the space 38th and the connecting channel 6 are the same.

Aufgrund der oben beschriebenen Funktion des Druckteilers 30 kann der Einspritzdruck während der Einspritzung moduliert werden, indem der Aktuator 20 genau soweit angesteuert wird, daß er den Ventilkörper 34 in eine Position zwischen den beiden Ventilsitzen 35.1 und 35.2 bewegt, die in dem Ringraum 37 und somit auch in dem Raum 38 den Druck einstellt, der als Einspritzdruck gewünscht wird. Der Druck in dem Ringraum 3 steht ebenfalls im Druckraum 41 am Kolbenkörper 27.1 des Entlastungsventils 27 an, so daß dieser Druck die Schließfeder 27.3 in Schließrichtung unterstützend auf den Ventilkörper 27.2 wirkt.Due to the above-described function of the pressure divider 30th the injection pressure can be modulated during the injection be controlled by the actuator 20 just so far, that he the valve body 34 in a position between the two Valve seats 35.1 and 35.2 moves in the annular space 37th and thus also in the space 38 sets the pressure, as Injection pressure is desired. The pressure in the annular space 3 is also in the pressure chamber 41 on the piston body 27.1 of the relief valve 27, so that this pressure, the closing spring 27.3 in the closing direction supporting the valve body 27.2 works.

Wird der Aktuator 20 deaktiviert, sitzt der Ventilkörper 34 des Druckteilers 30 auf seinem Ventilsitz 35.1 auf, so daß die Druckräume 41 und 38 druckentlastet werden und somit die Ventilanordnung 21.0 schließt. Der im Verbindungskanal 6 noch anstehende Druck kann über die Leitung 17.1 und das Entlastungsventil 27 sehr schnell abgebaut werden, so daß die Ventilfeder 16 die Düsennadel 9 sehr schnell in Schließstellung bringt, wobei die Ventilfeder 27.3 so ausgelegt ist, daß zum einen ein schnellstmöglicher Druckabbau erfolgt, zum anderen aber ein Restdruck verbleibt, so daß eine Dampfblasenbilden vermieden wird.When the actuator 20 is deactivated, the valve body 34 is seated of the pressure divider 30 on its valve seat 35.1, so that the pressure chambers 41 and 38 are depressurized and thus the Valve arrangement 21.0 closes. The still in the connection channel 6 Pending pressure can be through the line 17.1 and the relief valve 27 are degraded very quickly, so that the valve spring 16, the nozzle needle 9 very quickly in the closed position brings, wherein the valve spring 27.3 is designed so that the fastest possible pressure reduction, on the other but a residual pressure remains so that vapor bubbles are formed is avoided.

Die Ausführungsform gem. Fig. 8 ist hinsichtlich der Steuerteils 7 in der Funktion identisch aufgebaut wie die vorbeschriebene Ausführungsform gem. Fig. 6 und 7. Der Unterschied besteht lediglich darin, daß der Kolbenkörper 31 des Druckteilers 30 an seinem der Rückstellfeder 33 zugekehrten Ende mit einem Kompensationskolben 42 versehen ist, der über eine von der Überströmleitung 8.2 abzweigenden Zweigleitung mit dem Teildruck beaufschlagbar ist und so eine Druckrückkopplung erfolgen kann. Dies erlaubt es, den Druckteiler 30 in Richtung des Pfeiles über einen elektromagnetischen Aktuator zu betätigen.The embodiment acc. Fig. 8 is with respect to the control part 7 identically constructed in the function as the above Embodiment acc. Figs. 6 and 7. The difference only consists in that the piston body 31 of the Pressure divider 30 at its the return spring 33 facing End is provided with a compensation piston 42, the over one of the overflow 8.2 branching branch line with the partial pressure can be acted upon and so a pressure feedback can be done. This allows the pressure divider 30 in the direction of the arrow via an electromagnetic actuator to press.

Die in Fig. 9 dargestellte Abwandlung entspricht im wesentlichen dem vorbeschriebenen Aufbau gem. Fig. 6 und 7. Der Steuerteil 7 ist hierbei lediglich in der Weise abgewandelt, daß der Druckraum 41 des Entlastungsventils über eine Drossel 43 unmittelbar mit dem Niederdruckkanal 17 verbunden ist und der Druckteiler 30 hierbei als 2/2-Wege-Ventil ausgeführt werden kann.The modification shown in Fig. 9 corresponds substantially the above-described structure gem. Fig. 6 and 7. The control part 7 is modified only in such a way that the pressure chamber 41 of the relief valve via a throttle 43rd is directly connected to the low pressure passage 17 and the Pressure divider 30 here are designed as a 2/2-way valve can.

Bei der Ausführungsform gem. Fig. 9 wird der Druckteiler 30 über den Aktuator 20 nicht direkt beaufschlagt, sondern über einen hydraulischen Wegübersetzer 43, wie er anhand der Ausführungsform von Fig. 2 und 3 bereits beschrieben ist. Über eine Speiseleitung 44 werden die unvermeidlichen Leckageverluste im Hydraulikraum des hydraulischen Wegübersetzers ausgeglichen. Die beschriebene Wegübersetzung kann-mit allen beschriebenen Varianten des Einspritzsystems kombiniert werden.In the embodiment according to. 9, the pressure divider 30th not acted upon directly by the actuator 20, but via a hydraulic distance translator 43, as he is based on the embodiment of Fig. 2 and 3 is already described. about a feed line 44 will be the inevitable leakage losses balanced in the hydraulic space of the hydraulic position transmitter. The described path translation can-with all described Variants of the injection system can be combined.

In Fig. 10 ist eine Ausgestaltung des Einspritzventils mit einer in zwei Stufen öffenbaren Düsennadel 9 dargestellt. Die Düsennadel 9 stützt sich hierbei über eine erste weiche Schließfeder 16.1 am Gehäuse ab. Ferner ist ein Schiebekörper 16.3 vorgesehen, der sich mit seiner der Düsennadel 9 abgekehrten Seite auf einer zweiten härteren Schließfeder 16.2 abstützt. Der Schiebekörper 16.3 weist einen Stützansatz 16.4 auf, der in Schließstellung der Düsennadel 9 um ein geringes Maß a vor dem Ende des Kolbenkörpers 15 der Düsennadel 9 endet.In Fig. 10 is an embodiment of the injection valve with an openable in two stages nozzle needle 9 shown. The Nozzle needle 9 is supported by a first soft Closing spring 16.1 on the housing. Furthermore, a sliding body Provided 16.3, which turned away with his the nozzle needle 9 Side on a second harder closing spring 16.2 supported. The sliding body 16.3 has a support extension 16.4 on, in the closed position of the nozzle needle 9 by a small Dimension a before the end of the piston body 15 of the nozzle needle 9 ends.

Wird über den Verbindungskanal 6 der Druckraum 10 mit einem Druck beaufschlagt, der geringer ist als die Rückstellkraft der Rückstellfeder 16.2, dann öffnet das Einspritzventil nur um einen Hub entsprechend dem Maß a. Wenn der Druckraum 10 mit einem Druck beaufschlagt wird, der größer ist als die Rückstellkraft der Schließfeder 16.2, dann wird die Düsennadel 9 entsprechend weit zurückgeschoben und das Einspritzventil vollständig geöffnet.Is via the connecting channel 6 of the pressure chamber 10 with a Pressure is applied, which is less than the restoring force the return spring 16.2, then the injector opens only by a stroke corresponding to the dimension a. When the pressure chamber 10 is subjected to a pressure that is greater than that Restoring force of the closing spring 16.2, then the nozzle needle 9 pushed back accordingly and the injection valve fully open.

In Fig. 11 ist eine Abwandlung der Ausführungsform gem. Fig. 10 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform stützt sich die Schließfeder 16 auf einem Ausweichkolben 16.5, der auf seiner der Schließfeder abgekehrten Seite einen Druckraum 16.6 aufweist, der über eine Drossel 16.7 an den Verbindungskanal 6 angeschlossen ist. Über diese Anordnung ist eine druckabhängige dynamische Führung der Öffnungsbewegung der Düsennadel 9 möglich. In Fig. 11, a modification of the embodiment is gem. FIG. 10 is shown. In this embodiment, the supports Closing spring 16 on a bypass piston 16.5, on his the closing spring averted side has a pressure chamber 16.6, via a throttle 16.7 to the connecting channel. 6 connected. About this arrangement is a pressure-dependent dynamic guidance of the opening movement of the nozzle needle. 9 possible.

Mit einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung der erfindungsgemäßen Art ist es möglich, auch bei schnelllaufenden Dieselmotoren, insbesondere Dieselmotoren für Personenkraftwagen, die unter Volllast Drehzahlen von 4.000 bis 4.500 Umdrehungen pro Minute aufweisen können und bei denen hohe Einspritzdrücke von etwa 1.500 bis 2.000 bar gegeben sind, kurze Einspritzzeiten von beispielsweise 1,5 Millisekunden zu realisieren und zwar durch eine direkte Ansteuerung des Steuerteils.With a fuel injection device of the invention It is possible, even with high-speed diesel engines, in particular diesel engines for passenger cars, the under full load speeds from 4,000 to 4,500 revolutions per Minute and where high injection pressures from about 1,500 to 2,000 bar, short injection times of 1.5 milliseconds, for example by a direct control of the control part.

Claims (14)

  1. A fuel injection means for an internal combustion piston engine, comprising a nozzle part (5) with an injection nozzle (13), which part has a pressure chamber (10) in which a nozzle needle (9) which closes the injection nozzle (13) is guided, which needle, when acted upon by pressure by the fuel to be injected, can be moved into the open position, the pressure chamber (10) being connected via a connecting channel (6) to a control part (7) which has a valve chamber (21) into which the connecting channel (6) on one hand and a high-pressure channel (8) connected to a fuel supply means (4) on the other hand open and in which a valve body (23) acting as a piston system is guided, which body is held in the closed position on a valve seat (22) by a valve spring (24), and comprising an actuator (20) which is in an operative connection with the valve body (23) and upon activation moves it in the opening direction and enables a flow through the high-pressure channel (8) into the connecting channel (6), and comprising a compensating piston (25; 42) which can be acted upon via the pressure in the connecting channel (6) counter to the action of force of the actuator.
  2. A fuel injection means according to Claim 1, characterised in that the compensating piston which can be acted upon via the pressure in the connecting channel (6) is located on the valve body (23) on its end (25) remote from the actuator (20).
  3. A fuel injection means according to Claim 1 or 2, characterised in that the connecting channel (6) is provided with a relief valve (27) which opens on the low-pressure side (17) of the fuel supply means (4) and which is closed when the actuator (20) is activated.
  4. A fuel injection means according to Claims 1 to 3, characterised in that a tension spring (20.5) is arranged between the actuator (20) and the valve body (23).
  5. A fuel injection means according to one of Claims 1 to 4, characterised in that the actuator (20) has a transmission piston (20.3) and the end of the valve body (23) facing the actuator (20) has a pressure piston (23.1) and that a hydraulic chamber (20.4) is arranged between the two pistons, the diameter of the pressure piston (23.1) being smaller than the diameter of the transmission piston (20.3).
  6. A fuel injection means according to one of Claims 1 to 5, characterised in that the diameter of the compensating piston (25), depending on the desired force feedback, is less than, equal to or greater than the diameter of the part of the piston system of the valve body (23) which acts in the opening direction when pressure is supplied.
  7. A fuel injection means according to one of Claims 1 to 5, characterised in that the actuator (20) in respect of its actuated distance is designed to be proportional to the applied actuating energy.
  8. A fuel injection means according to one of Claims 1 to 7, characterised in that an electric actuator (20) is provided which in respect of its actuated distance is designed to be proportional to voltage.
  9. A fuel injection means according to one of Claims 1 to 7, characterised in that an electric actuator (20) is provided which in respect of its actuated distance is designed to be proportional to current.
  10. A fuel injection means according to one of Claims 1 to 9, characterised in that the control part (7) has a pressure divider (30) which is connected to the high-pressure channel (6) on one hand and to the valve body (23) forming a piston system with a pressure equalisation piston (23.1; 42) acting as a compensating piston on the other hand, which piston can be acted upon by the pressure acting in the connecting channel (6) counter to the actuator force and which is adjustable via the actuator.
  11. A fuel injection means according to one of Claims 1 to 10, characterised in that the pressure divider (20) is in an operative connection with the relief valve (27).
  12. A fuel injection means according to one of Claims 1 to 11, characterised in that the relief valve (27) has a valve spring (27.3) which acts in the direction of closure on a valve body (27.2), and also a piston (27.1) which can be additionally acted upon in the closing direction via the pressure divider (30).
  13. A fuel injection means according to one of Claims 1 to 12, characterised in that the pressure divider (20) is in the form of a 3/2-way valve, the two valve seats of the 3/2-way valve representing the two choke points of the pressure divider.
  14. A fuel injection means according to one of Claims 1 to 13, characterised in that the valve seat (35.2) of the pressure divider (20) is in the form of a flat seat.
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Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003033903A1 (en) * 2001-10-16 2003-04-24 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Fuel injection device and diesel engine having the same, and fuel injection device controlling method
DE10315016A1 (en) * 2003-04-02 2004-10-28 Robert Bosch Gmbh Fuel injector with a leak-free servo valve
DE10342698A1 (en) * 2003-09-16 2005-04-28 Bosch Gmbh Robert Pressure controlled CR injector
DE102004057610A1 (en) * 2004-11-29 2006-06-01 Fev Motorentechnik Gmbh Fuel injection method for e.g. piston internal combustion engine, involves closing and opening injection nozzle by pressure in pressure chamber under movement of locking piece that acts on nozzle by hydraulically-controlled pressure change
EP1744050B1 (en) * 2005-07-13 2008-04-09 Delphi Technologies, Inc. Injection nozzle
US7111614B1 (en) * 2005-08-29 2006-09-26 Caterpillar Inc. Single fluid injector with rate shaping capability
DE102007002760A1 (en) * 2007-01-18 2008-07-24 Robert Bosch Gmbh Fuel injector with integrated pressure booster
DE102007012604B4 (en) 2007-03-13 2019-12-12 FEV Europe GmbH Method for regulating injection of an injector of a direct injection internal combustion engine and direct injection internal combustion engine
CN101680410B (en) 2007-05-09 2011-11-16 斯德曼数字系统公司 Multiple intensifier injectors with positive needle control and methods of injection
WO2011025512A1 (en) 2009-08-27 2011-03-03 Mcallister Technologies, Llc Integrated fuel injectors and igniters and associated methods of use and manufacture
US8074625B2 (en) 2008-01-07 2011-12-13 Mcalister Technologies, Llc Fuel injector actuator assemblies and associated methods of use and manufacture
US8225768B2 (en) 2008-01-07 2012-07-24 Mcalister Technologies, Llc Integrated fuel injector igniters suitable for large engine applications and associated methods of use and manufacture
US8413634B2 (en) 2008-01-07 2013-04-09 Mcalister Technologies, Llc Integrated fuel injector igniters with conductive cable assemblies
US8387599B2 (en) 2008-01-07 2013-03-05 Mcalister Technologies, Llc Methods and systems for reducing the formation of oxides of nitrogen during combustion in engines
US7628137B1 (en) 2008-01-07 2009-12-08 Mcalister Roy E Multifuel storage, metering and ignition system
US8561598B2 (en) 2008-01-07 2013-10-22 Mcalister Technologies, Llc Method and system of thermochemical regeneration to provide oxygenated fuel, for example, with fuel-cooled fuel injectors
US8365700B2 (en) 2008-01-07 2013-02-05 Mcalister Technologies, Llc Shaping a fuel charge in a combustion chamber with multiple drivers and/or ionization control
US20100012745A1 (en) 2008-07-15 2010-01-21 Sturman Digital Systems, Llc Fuel Injectors with Intensified Fuel Storage and Methods of Operating an Engine Therewith
DE102008047074B4 (en) * 2008-09-12 2013-01-24 Kendrion (Villingen) Gmbh Check valve assembly and method of operating a common rail check valve assembly
DE112009004690A5 (en) * 2009-04-24 2012-10-31 Fev Gmbh FUEL INJECTION DEVICE FOR A COMBUSTION ENGINE, COMBUSTION ENGINE AND METHOD OF FUEL INJECTION INTO A COMBUSTION ENGINE
CN102713236B (en) * 2009-08-27 2015-03-11 麦卡利斯特技术有限责任公司 Fuel injector actuator assemblies and associated methods of use and manufacture
JP5563660B2 (en) 2009-08-27 2014-07-30 マクアリスター テクノロジーズ エルエルシー Ceramic insulator and use and manufacturing method thereof
CA2772044C (en) 2009-08-27 2013-04-16 Mcalister Technologies, Llc Shaping a fuel charge in a combustion chamber with multiple drivers and/or ionization control
CA2770415C (en) * 2009-08-27 2012-08-28 Mcalister Technologies, Llc Fuel injector actuator assemblies and associated methods of use and manufacture
KR20120086375A (en) 2009-12-07 2012-08-02 맥알리스터 테크놀로지즈 엘엘씨 Adaptive control system for fuel injectors and igniters
US8205805B2 (en) 2010-02-13 2012-06-26 Mcalister Technologies, Llc Fuel injector assemblies having acoustical force modifiers and associated methods of use and manufacture
US20110297753A1 (en) 2010-12-06 2011-12-08 Mcalister Roy E Integrated fuel injector igniters configured to inject multiple fuels and/or coolants and associated methods of use and manufacture
CN102844540A (en) 2010-02-13 2012-12-26 麦卡利斯特技术有限责任公司 Methods and systems for adaptively cooling combustion chambers in engines
US8528519B2 (en) 2010-10-27 2013-09-10 Mcalister Technologies, Llc Integrated fuel injector igniters suitable for large engine applications and associated methods of use and manufacture
US8091528B2 (en) 2010-12-06 2012-01-10 Mcalister Technologies, Llc Integrated fuel injector igniters having force generating assemblies for injecting and igniting fuel and associated methods of use and manufacture
WO2012091393A2 (en) * 2010-12-28 2012-07-05 현대중공업 주식회사 Electronically controlled fuel injection valve
US8820275B2 (en) 2011-02-14 2014-09-02 Mcalister Technologies, Llc Torque multiplier engines
US8919377B2 (en) 2011-08-12 2014-12-30 Mcalister Technologies, Llc Acoustically actuated flow valve assembly including a plurality of reed valves
CN103890343B (en) 2011-08-12 2015-07-15 麦卡利斯特技术有限责任公司 Systems and methods for improved engine cooling and energy generation
US20140131466A1 (en) 2012-11-12 2014-05-15 Advanced Green Innovations, LLC Hydraulic displacement amplifiers for fuel injectors
US9309846B2 (en) 2012-11-12 2016-04-12 Mcalister Technologies, Llc Motion modifiers for fuel injection systems
US9181890B2 (en) 2012-11-19 2015-11-10 Sturman Digital Systems, Llc Methods of operation of fuel injectors with intensified fuel storage
US9255450B2 (en) 2013-04-17 2016-02-09 Baker Hughes Incorporated Drill bit with self-adjusting pads
DE102013220584A1 (en) * 2013-10-11 2015-04-16 Robert Bosch Gmbh control valve
US10041305B2 (en) * 2015-09-11 2018-08-07 Baker Hughes Incorporated Actively controlled self-adjusting bits and related systems and methods
US10273759B2 (en) 2015-12-17 2019-04-30 Baker Hughes Incorporated Self-adjusting earth-boring tools and related systems and methods
US10633929B2 (en) 2017-07-28 2020-04-28 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Self-adjusting earth-boring tools and related systems
DE102018208859A1 (en) * 2018-06-06 2019-12-12 Robert Bosch Gmbh Method for operating a fuel injector, fuel injector

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4341546A1 (en) * 1993-12-07 1995-06-08 Bosch Gmbh Robert Fuel injection device for internal combustion engines
US5526791A (en) 1995-06-07 1996-06-18 Diesel Technology Company High-pressure electromagnetic fuel injector
GB9616521D0 (en) * 1996-08-06 1996-09-25 Lucas Ind Plc Injector
DE19706467C1 (en) * 1997-02-19 1998-03-26 Daimler Benz Ag Fuel injector for multi-cylinder IC engines
DE29708369U1 (en) * 1997-05-09 1997-07-10 FEV Motorentechnik GmbH & Co. KG, 52078 Aachen Controllable injection valve for fuel injection on internal combustion engines
DE29717649U1 (en) * 1997-10-02 1997-11-20 FEV Motorentechnik GmbH & Co. KG, 52078 Aachen Directly controlled injection valve, in particular fuel injection valve

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003520325A (en) 2003-07-02
WO2001053688A3 (en) 2002-05-23
DE50011592D1 (en) 2005-12-15
ATE309461T1 (en) 2005-11-15
EP1252432A2 (en) 2002-10-30
US6811103B2 (en) 2004-11-02
WO2001053688A2 (en) 2001-07-26
DE10001828A1 (en) 2001-07-19
US20030146305A1 (en) 2003-08-07

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