EP1451465B1 - Pumpe-düse-einheit - Google Patents

Pumpe-düse-einheit Download PDF

Info

Publication number
EP1451465B1
EP1451465B1 EP02805256A EP02805256A EP1451465B1 EP 1451465 B1 EP1451465 B1 EP 1451465B1 EP 02805256 A EP02805256 A EP 02805256A EP 02805256 A EP02805256 A EP 02805256A EP 1451465 B1 EP1451465 B1 EP 1451465B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure
pump
valve
nozzle unit
unit according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP02805256A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1451465A1 (de
Inventor
Dejan Jovovic
Maximilian Kronberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Mechatronic Germany GmbH and Co KG
Original Assignee
Volkswagen Mechatronic GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen Mechatronic GmbH and Co KG filed Critical Volkswagen Mechatronic GmbH and Co KG
Publication of EP1451465A1 publication Critical patent/EP1451465A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1451465B1 publication Critical patent/EP1451465B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/02—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
    • F02M45/04—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
    • F02M45/08—Injectors peculiar thereto
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/02—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
    • F02M45/04—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/02—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
    • F02M45/04—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
    • F02M45/06—Pumps peculiar thereto
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/12—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship providing a continuous cyclic delivery with variable pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M57/00—Fuel-injectors combined or associated with other devices
    • F02M57/02—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36—Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/366—Valves being actuated electrically
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/20—Closing valves mechanically, e.g. arrangements of springs or weights or permanent magnets; Damping of valve lift
    • F02M61/205—Means specially adapted for varying the spring tension or assisting the spring force to close the injection-valve, e.g. with damping of valve lift
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/21—Fuel-injection apparatus with piezoelectric or magnetostrictive elements

Definitions

  • the invention relates to a pump-nozzle unit for feeding of fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, with a controllable and / or controllable fuel pump, a fuel injection nozzle, one between a Closed position and an open position movable back and forth Nozzle needle, a first pressure chamber, of the fuel pump with under a first pressure Fuel is refillable, a second pressure chamber, being in the second pressure chamber more than a second pressure Fuel exerts a closing force on the nozzle needle, and a third pressure space communicating with the first pressure space, wherein in the third pressure chamber under a third Pressurized fuel has an opening force on the nozzle needle exercises.
  • Such unit injectors are particularly related used with pressure controlled injection systems.
  • One essential feature of a pressure-controlled injection system is that the fuel injector opens as soon as influenced at least by currently prevailing pressures Opening force is exerted on the nozzle needle.
  • pressure-controlled injection systems are used for fuel metering, fuel processing, shaping of the Injection course and a seal of the fuel supply against the combustion chamber of the internal combustion engine.
  • Pressure-controlled injection systems can be the temporal Course of the flow during the injection in an advantageous Steer way. This can have a positive impact on the power, the fuel consumption and the pollutant emission be taken from the engine.
  • the fuel pump and the fuel injector as integrated Component formed.
  • the Fuel pump typically includes one in one Fuel pump cylinder reciprocating fuel pump piston, either directly via a pestle or indirectly via rocker arm of a camshaft of the internal combustion engine is driven.
  • control valve in the form of a Provide solenoid valve.
  • solenoid valves usually have a relatively long response time, which in particular is caused by the fact that the armature of a solenoid valve due to the mass inertia forces dependent on its mass can not be accelerated arbitrarily fast can.
  • the structure of the magnetic field also requires for generating the tightening time.
  • One with a solenoid valve equipped pump-nozzle unit is for example off EP 0 277 939 B1.
  • the injection device comprises a housing with a nozzle needle between a closed position and an opening position is arranged to be movable. It is a first pressure chamber provided with fuel under a first pressure is fillable. There is also a second pressure chamber provided, wherein in the second pressure chamber under a second pressurized fuel has a closing force on the Nozzle needle exerts. Furthermore, a third pressure chamber is provided which communicates with the first pressure chamber, wherein in the third pressure chamber is under a third pressure Fuel exerts an opening force on the nozzle needle. Between the first pressure chamber and the second pressure chamber is a Pressure valve provided. The pressure valve is replaced by a Pressure difference actuated.
  • the invention is based on the object, the generic Further develop pump-nozzle units such that in a compact Design a defined control of the injection process and the injection pressure is enabled.
  • the inventive pump-nozzle unit is based on the generic State of the art in that between the first pressure chamber and the second pressure chamber a pressure limiting and -halteventil is provided.
  • a pressure limiting and -halteventil is provided between the first pressure chamber and the second pressure chamber .
  • the intended Pressure relief and retention valve it is possible in particular the prevailing in the second pressure chamber second pressure adjusted so that one can be used for the respective operating and load conditions of the internal combustion engine suitable on the nozzle needle acting closing force.
  • the closing force acts one also exerted on the nozzle needle Opening force opposite to that in the third pressure chamber ruling third pressure.
  • a pilot injection in the second Pressure chamber to set a relatively small second pressure, so that the nozzle needle already in an open position is moved when in the third pressure chamber a the opening force conditionally relatively small third Pressure prevails.
  • the pressure in the second pressure chamber be further built, whereby the nozzle needle for the subsequent main injection only then back into the Opening position moves when the third pressure in the third Pressure chamber has risen to a relatively high value. While the main injection remains the second pressure in the second pressure chamber due to the pressure limiting and Retaining valve approximately constant. The amount of during the Main injection substantially constant pressure influences the length of the main injection.
  • the Pressure difference is the difference between the first pressure and the second pressure is.
  • the mode of operation is such that the pressure prevailing in the first pressure chamber, the pressure limiting and holding valve initially opens, causing the second pressure in the second pressure chamber is increased. Enlarged the respective opening cross-section initially with a rising first pressure. As soon as one of them influenced by the choice of the respective opening cross-sections Pressure difference between the first pressure and the second pressure is reached, the pressure limiting and holding valve closed, whereby the second pressure in the second pressure chamber, for example, during a main injection can be kept substantially constant.
  • the pressure limiting and holding valve is designed as a 2/3 valve.
  • One 2/3-valve has two connections, of which in the present Connection of the first pressure chamber and a can be assigned to the second pressure chamber.
  • a 2/3-valve three different switching states. Transfer to the present context, these three Switching states, in particular the closed valve, a Valve opening with an opening cross-section and an unstable Valve opening associated with an opening cross-section become.
  • the pressure limiting and holding valve a first working position in which it is closed.
  • the first job is a rest position forced by spring forces.
  • the pressure limiting and Retaining valve a second working position with an opening cross-section having.
  • the pressure limiting and Retaining valve an unstable third working position with a Has opening cross-section.
  • Under unstable working position in this case is to be understood in particular a position that is no defined intermediate and final position.
  • a likewise preferred embodiment of the present invention provides that the pressure relief and retention valve one different from the first job fourth work position in which it is closed.
  • the pressure limiting and Retaining valve occupies the fourth working position when the first pressure the second pressure by a predetermined value exceeds. As soon as the first pressure decreases, leaves the pressure limiting and holding valve the fourth working position preferably again and in preferred embodiments, depending on the amount of the current difference between the first pressure and the second pressure, in the third, the second or first working position back.
  • a first spring is provided, the exerts a closing force on the nozzle needle.
  • first spring ensures, among other things, that the fuel supply to the combustion chamber the internal combustion engine is sealed when the pump-nozzle unit is at rest.
  • the first spring Closing force exerted on the nozzle needle complements the Operation of the pump-nozzle unit according to the invention with the by the second pressure in the second pressure chamber on the nozzle needle applied closing force.
  • the first spring is dependent different working positions of the pressure relief and -halteventils is biased differently.
  • the spring preload before a pre-injection less than before a skin injection is.
  • the setting of the respective bias of the first Spring takes place in an advantageous manner via the pressure limiting and -halteventil or one or more associated components.
  • the pressure limiting and holding valve is a valve disk has, which cooperates with a first valve seat, which is provided adjacent to the first pressure chamber. It is considered particularly advantageous if at least the cooperating with the first valve seat section the valve disc is rounded, in particular spherical. In this case, the geometry of the first valve seat preferably adapted to that of the valve disk.
  • the pressure relief and retention valve having a plate which cooperates with a stop, which is provided adjacent to the second pressure chamber.
  • the dish may for example be disc-shaped.
  • Pump-nozzle unit are the valve plate and the plate through separate parts formed.
  • valve disk continues to cooperate with a second valve seat, the disposed between the first valve seat and the stop is.
  • the pressure limiting and holding valve is then preferred closed both when the valve plate on the first valve seat abuts, as well as when the valve disc to abuts the second valve seat.
  • at least one Bore can be provided in the plate:
  • An equivalent Effect can be achieved when the stop with equipped with corresponding grooves.
  • the dimensions of the Hole or holes and / or the groove or the grooves are preferably chosen such that that they at least the pressure build-up in the second pressure chamber do not delay excessively.
  • valve disk in the first working position abuts the first valve seat.
  • valve disc in the second working position not on the first valve seat and not abutting the second valve seat, and that the Plunger rests against the stop in the second working position.
  • valve disc in the third working position not on first valve seat and not on the second valve seat, and that the plate in the third working position not on Stop abuts.
  • the first spring supported on the plate.
  • the first spring becomes dependent from the movement of the plate (further) biased.
  • bias of the first spring may be desired be that required for a main injection Increase opening pressure.
  • Fuel pump piston has.
  • the fuel pump piston can in particular via a camshaft the internal combustion engine are driven. It can the drive directly via plunger or indirectly via rocker arm respectively.
  • the fuel pump has a control valve with which the first pressure chamber completely or partially opposite to one Fuel low pressure range is closable. It allows an open control valve that sucked fuel is a compression while a closed control valve the previously sucked fuel and thus a pressure build-up allows.
  • control valve operated piezoelectrically becomes.
  • a piezoelectric operated control valve for example, compared to a Solenoid valve, a much more precise and faster control.
  • the invention is based on the finding that the controller in particular the nozzle opening pressure compared to The prior art can be improved by adding a Closing force on the nozzle needle exerting pressure over Pressure limiting and holding valve is set.
  • FIG. 1 shows a schematic embodiment of the pump-nozzle unit according to the invention.
  • the illustrated pump-nozzle unit for supplying fuel 10 into a combustion chamber 12 of an internal combustion engine has a fuel pump 14-22.
  • a fuel pump piston 14 in a fuel pump cylinder 16 is movable back and forth.
  • the fuel pump piston 14 is driven directly or indirectly via a camshaft, not shown, of the internal combustion engine.
  • the compression space of the fuel pump cylinder 16 forms the first pressure chamber 28.
  • the first pressure chamber 28 is connected via a fuel line 20 with a known, piezoelectrically operated control valve 22.
  • the control valve 22 serves either to close the fuel line 20 or to connect it to a low-pressure fuel area 18, from which fuel 10 can be sucked.
  • the illustrated unit injector further includes a fuel injector, generally designated 24, which has a nozzle needle 26 reciprocable between a closed position and an open position.
  • a fuel injector generally designated 24
  • nozzle needle 26 reciprocable between a closed position and an open position.
  • upper end portion of the nozzle needle 26 has a nozzle needle piston 50 which is guided in a second pressure chamber 30, wherein in the second pressure chamber 30 at a second pressure p 30 standing fuel 10 one based on the illustration of Figure 1 down directed closing force on the nozzle needle 26 exerts.
  • the nozzle needle piston 50 is preferably only so strongly sealed relative to the second pressure chamber 30 that the second pressure p 30 is already reduced again before the start of a new injection cycle.
  • a further downwardly directed further closing force is exerted by a first spring 36 on the nozzle needle 26, wherein the first spring 36 is disposed in the second pressure chamber 30 and is supported at its rear end to the nozzle needle piston 50.
  • a shoulder 58 of the nozzle needle 26 is surrounded by a third pressure chamber 32, which communicates with the first pressure chamber 28 via a connecting line 48.
  • a third pressure p 32 is built up in the third pressure chamber 32, depending on the first pressure p 28 prevailing in the first pressure chamber 28.
  • the standing in the third pressure chamber 32 under the third pressure p 32 fuel 10 exerts a reference to the illustration of Figure 1 upward opening force on the nozzle needle 26 from.
  • the nozzle needle 26 assumes its open position as long as a difference between the opening force caused by the third pressure p 32 and the sum of the closing force generated by the second pressure p 30 and the closing force generated by the first spring 36 exceeds a predetermined value.
  • the nozzle opening pressure can be influenced via the second pressure p 30 in the second pressure chamber 30.
  • a pressure limiting and holding valve 34 is provided between the first pressure chamber 28 and the second pressure chamber 30.
  • FIG. 2 shows an enlarged view of the region of FIG Pump-nozzle unit of Figure 1, in which the pressure limiting and -halteventil 34 is provided.
  • the pressure limit and -halteventil 34 a valve disc 38, whose Top 60 is hemispherical in shape.
  • the top 60 of the valve plate 38 is designed to be with a adjacent the first pressure chamber 28 provided first valve seat 40 cooperate, which later with reference to Figure 4 will be explained in more detail.
  • the flat bottom 62 of the valve disk 38 is designed with a second valve seat 46 cooperate, which later with reference to Figure 7 still is explained in more detail.
  • the valve plate 38 is with a game led, based on the representation of a movement allows up and down.
  • the pressure limiting and -halteventil 34 further includes a plate 42, which is formed separately from the valve disk 38. At the Bottom of the plate 42 is supported in the second Pressure chamber 30 provided first spring 36 from. From the top of the plate 42 extends from a creature 68, the one of second spring 56 is surrounded, which is located both on the valve plate 38 and supported on the plate 42 and related to the illustration of Figure 2 thus an upward Force on the valve plate 38 and a downward Force on the plate 42 exercises.
  • the plate 42 is designed to cooperate with a stop 44, which will be explained in more detail later with reference to Figures 4 and 5. Of the Plate 42 has a bore 52 and a plurality of grooves 54, whose mode of action later with reference to FIG 5 closer is explained.
  • FIG. 3 shows a plan view of an embodiment of the valve disk. It can be seen that the plate 42 at the illustrated embodiment, a bore 52 and three grooves 54, whose operation as mentioned with reference to FIG 5 will be explained.
  • FIG. 4 shows a schematic detail view of the pressure limiting and holding valve 34 according to FIG. 2 in its first working position, in which it is closed.
  • This first job corresponds to. (Also) the rest position of the pressure limiting and retaining valve 34, in which the first pressure p 28 in the first pressure chamber 28 corresponds to the second pressure p 30 in the second pressure chamber 30. 4 corresponds to the rest position, it is necessary that the first spring 36, which is supported on the underside of the plate 42, generates a greater spring force than the second spring 56, located at the top 64 of the plate 42nd and the bottom 62 of the valve plate 38 is supported.
  • first spring 36 and the second spring 56 of the valve plate 38 abuts with its hemispherical surface 60 on the first valve seat 40, so that the pressure limiting and -halteventil 34 is closed. Furthermore, the upper side 64 of the plate 42 bears against the stop 44.
  • first working position shown in Figure 4 corresponds to the rest position of the pressure limiting and -halteventils, this working position can be taken in other operating conditions, provided that the pressure difference between the first pressure p 28 and the second pressure p 30 a by the spring constant of the first spring 36 and the second spring 56 set value does not exceed.
  • the first working position can be assumed to hold the second pressure p 30 when the first pressure p 28 in the first pressure chamber 28 is smaller than the second pressure p 30 in the second pressure chamber 30.
  • FIG. 5 shows a schematic detail view of the pressure limiting and holding valve 34 according to FIG. 2 in its second working position, in which it has an opening cross section.
  • the valve disk 38 In this second working position, the valve disk 38 has moved downward by, for example, 50 ⁇ m, so that an opening cross-section is formed between the hemispherical surface 60 of the valve disk 38 and the first valve seat 40, through the fuel 10 standing below the first pressure p 28 first pressure space 28 can flow.
  • the plate 42 is in the illustrated second working position with its top 64 on the stop 44. However, since the plate 42 has a bore 52 and three grooves 54, the abutment of the surface 64 of the plate 42 with the stop 44 does not achieve complete sealing.
  • FIG. 6 shows a schematic detail view of the pressure limiting and holding valve according to FIG. 2 in its unstable third working position.
  • the valve disk 38 has moved downwards, for example by 100 ⁇ m, relative to the first working position, so that an opening cross-section is still present between the hemispherical surface 60 of the valve disk 3.8 and the first valve seat 40.
  • This opening cross-section is preferably defined by the radius of the hemispherical surface 60 of the valve disk 38.
  • the underside 62 of the valve disk 38 has exerted a force on the body 68, by which the plate 42, against the by the first spring 36 and the force caused by the second pressure p 30 was moved by, for example 50 microns down, so that the top 64 of the plate 42 no longer abuts against the stop 44.
  • the first spring 36 is further biased so that the opening of the nozzle needle 24 in the third pressure chamber 32 required third pressure p 32 is increased.
  • FIG. 7 shows a schematic detail view of the pressure limiting and holding valve 34 according to FIG. 2 in its fourth working position, in which it is likewise closed.
  • This fourth working position corresponds to a pressure limiting position of the pressure limiting and retaining valve 34.
  • the flat bottom 62 of the valve disk 38 bears against the second valve seat 46, so that the pressure limiting and retaining valve is closed.
  • the valve disk 38 has moved downwards relative to its rest position by, for example, 150 ⁇ m.
  • a force was exerted on the body 68, which moved the plate 42 based on its rest position shown in FIGS. 4 and 5 by, for example, 100 ⁇ m downwards.
  • the first spring 36 has been preloaded further compared to the third working position of the pressure limiting and holding valve 34 explained with reference to FIG.
  • the third pressure p 32 required for opening the nozzle needle 26 in the third pressure chamber 32 is further increased.
  • the adjustment of the opening of the nozzle needle 26 required in the third pressure chamber 32 third pressure p 32 can be used for example to provide different for a pilot injection and a main injection opening pressures.
  • FIG. 8 shows a curve which illustrates a possible course of the second pressure within the second pressure space as a function of the crankshaft angle.
  • FIG. 9 shows a curve which illustrates a possible course of the third pressure within the third pressure space as a function of the crankshaft angle, and FIG a curve illustrating a possible injection curve as a function of the crankshaft angle.
  • the illustrated and other curves can be achieved in particular by a suitable control of the control valve 22.
  • the beginning of a pilot injection is designated by ° KW V
  • the beginning of the main injection is designated by ° KW H.
  • the second pressure p 30 in the second pressure chamber 30 is still relatively low, so that a relatively small pre-injection opening pressure p 32V in the third pressure chamber 32 is sufficient to open the nozzle needle 26, which is shown in FIG.
  • the pre-injection begins as soon as the pre-injection opening pressure p 32V in the third pressure chamber 32 is reached, which can be seen from a comparison of FIGS. 9 and 10.
  • the pressure limiting and holding valve 34 is in its second or third working position, so that the second pressure p 30 in the second pressure chamber 30 continues to increase, as shown in FIG. Also, the third pressure p 32 in the third pressure chamber 32 is rebuilt after the pilot injection.
  • first spring 36 is required to trigger the main injection third pressure p 32H in the third pressure chamber 32 compared to that required for the pilot injection Pre-injection opening pressure p 32V significantly increased.
  • this main injection opening pressure p 32H in the third pressure space 32 is reached, the main injection starts, as can be seen by a comparison of FIGS. 9 and 10.
  • the second pressure p 30 in the second pressure chamber 30 is initially further built up, as shown in FIG.
  • the pressure limiting and -halteventil 34 changes to its fourth working position.
  • the second pressure p 30 is limited in the second pressure chamber 30 and kept approximately constant over the remaining period of the main injection. After the main injection, the second pressure p 30 in the second pressure chamber 30 decreases again, for example because of the clearance between the nozzle needle piston 50 and the second pressure chamber 30. This is advantageous in order to achieve defined initial conditions for the next injection cycle. If the clearance between the nozzle needle piston 50 and the second pressure chamber 30 for a sufficiently rapid degradation of the second pressure p 30 is not sufficiently large, additional or alternative suitable bypasses can be provided.
  • the curves shown in Figures 8 to 10 vary, for example, depending on the control of the control valve 22, the respective type of internal combustion engine, the load conditions, speeds and so on.
  • the invention can be summarized as follows:
  • the invention relates to a pump-nozzle unit for supplying fuel in a combustion chamber of an internal combustion engine.
  • a defined control of Allow injection course as well as the injection pressure is between a first pressure chamber, that of a fuel pump with fuel under a first pressure and a second pressure chamber is a pressure relief and -halteventil provided, wherein in the second Pressure chamber under a second pressure standing fuel Closing force exerts on the nozzle needle.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpe-Düse-Einheit zum Zuführen von Kraftstoff in einen Verbrennungsraum einer Brennkraftmaschine, mit einer steuer- und/oder regelbaren Kraftstoffpumpe, einer Kraftstoffeinspritzdüse, die eine zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung hin und her bewegliche Düsennadel aufweist, einem ersten Druckraum, der von der Kraftstoffpumpe mit unter einem ersten Druck stehendem Kraftstoff befüllbar ist, einem zweiten Druckraum, wobei in dem zweiten Druckraum unter einem zweiten Druck stehender Kraftstoff eine Schließkraft auf die Düsennadel ausübt, und einem dritten Druckraum, der mit dem ersten Druckraum kommuniziert, wobei in dem dritten Druckraum unter einem dritten Druck stehender Kraftstoff eine Öffnungskraft auf die Düsennadel ausübt.
Derartige Pumpe-Düse-Einheiten werden insbesondere im Zusammenhang mit druckgesteuerten Einspritzsystemen verwendet. Ein wesentliches Merkmal eines druckgesteuerten Einspritzsystems besteht darin, dass die Kraftstoffeinspritzdüse öffnet, sobald eine zumindest von aktuell herrschenden Drücken beeinflusste Öffnungskraft auf die Düsennadel ausgeübt wird. Derartige druckgesteuerte Einspritzsysteme dienen der Kraftstoffdosierung, der Kraftstoffaufbereitung, der Formung des Einspritzverlaufs und einer Abdichtung der Kraftstoffzuführung gegen den Verbrennungsraum der Brennkraftmaschine. Mit druckgesteuerten Einspritzsystemen lässt sich der zeitliche Verlauf des Mengenstroms während der Einspritzung in vorteilhafter Weise steuern. Damit kann ein positiver Einfluss auf die Leistung, den Kraftstoffverbrauch und die Schadstoffemission des Motors genommen werden.
Bei den gattungsgemäßen Pumpe-Düse-Einheiten ist die Kraftstoffpumpe und die Kraftstoffeinspritzdüse als integriertes Bauteil ausgebildet. Für jeden Verbrennungsraum der Brennkraftmaschine wird zumindest eine Pumpe-Düse-Einheit vorgesehen, die in der Regel in den Zylinderkopf eingebaut wird. Die Kraftstoffpumpe umfasst dabei typischerweise einen in einem Kraftstoffpumpenzylinder hin und her beweglichen Kraftstoffpumpenkolben, der entweder direkt über einen Stößel oder indirekt über Kipphebel von einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine angetrieben wird. Der üblicherweise den ersten Druckraum bildende Abschnitt des Kraftstoffpumpenzylinders ist über ein Steuerventil mit einem Kraftstoff-Niederdruckbereich verbindbar, wobei bei geöffnetem Steuerventil Kraftstoff von dem Kraftstoff-Niederdruckbereich in den ersten Druckraum angesaugt und bei weiterhin geöffnetem Steuerventil von dem ersten Druckraum in den Kraftstoff-Niederdruckbereich zurückgedrückt wird. Sobald das Steuerventil geschlossen wird, erfolgt durch den Kraftstoffpumpenkolben eine Komprimierung des in dem ersten Druckraum befindlichen Kraftstoffs und somit ein Druckaufbau. Es ist bekannt, das Steuerventil in Form eines Magnetventils vorzusehen. Magnetventile weisen jedoch üblicherweise eine relativ lange Ansprechzeit auf, was insbesondere dadurch bedingt ist, dass der Magnetanker eines Magnetventils aufgrund der von seiner Masse abhängigen Massenträgheitskräfte nicht beliebig schnell beschleunigt werden kann. Weiterhin erfordert auch der Aufbau des Magnetfeldes zur Erzeugung der Anzugskraft Zeit. Eine mit einem Magnetventil ausgestattete Pumpe-Düse-Einheit ist beispielsweise aus der EP 0 277 939 B1 bekannt.
Um die durch die Verwendung von Magnetventilen hervorgerufenen Probleme zu vermeiden, ist es weiterhin bereits bekannt, Pumpe-Düse-Einheiten mit einem Steuerungsventil auszustatten, das piezoelektrisch betrieben wird. Eine derartige Pumpe-Düse-Einheit ist beispielsweise aus der DE 198 35 494 Al bekannt.
Um bei einem Einspritzvorgang neben einer Haupteinspritzmenge eine zusätzliche Voreinspritzmenge und/oder eine zusätzliche Nacheinspritzmenge in den Verbrennungsraum einzubringen, ist es weiterhin bekannt, während eines Einspritzzyklus mehrere, in kurzen Zeitabständen aufeinanderfolgende Einspritzimpulse auszulösen. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, den Einspritzdruck mittels einer Einspritzverlaufsformung so zu regeln, dass hohe Druckspitzen und damit harte Verbrennungsschläge vermieden werden. Zu diesem Zweck ist beispielsweise aus der DE 199 42 846 C1 bereits ein Einspritz-Verlaufs-Formungs-Injektor bekannt, bei dem die Druckeinstellung durch die Verwendung von Ausgleichsmitteln verbessert werden soll.
Aus der internationalen Patentanmeldung WO 01/69076 A1 ist eine Einspritzeinrichtung mit einem Aktor zur Nadelhubsteuerung bekannt. Die Einspritzeinrichtung umfasst ein Gehäuse mit einer Düsennadel, die zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung beweglich angeordnet ist. Es ist ein erster Druckraum vorgesehen, der mit Kraftstoff unter einem ersten Druck befüllbar ist. Zudem ist ein zweiter Druckraum vorgesehen, wobei in dem zweiten Druckraum ein unter einem zweiten Druck stehender Kraftstoff eine Schließkraft auf die Düsennadel ausübt. Weiterhin ist ein dritter Druckraum vorgesehen, der mit dem ersten Druckraum kommuniziert, wobei in dem dritten Druckraum ein unter einem dritten Druck stehender Kraftstoff eine Öffnungskraft auf die Düsennadel ausübt. Zwischen dem ersten Druckraum und dem zweiten Druckraum ist ein Druckventil vorgesehen. Das Druckventil wird durch eine Druckdifferenz betätigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäßen Pumpe-Düse-Einheiten derart weiterzubilden, dass bei kompakter Bauweise eine definierte Steuerung des Einspritzverlaufs sowie des Einspritzdrucks ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die erfindungsgemäße Pumpe-Düse-Einheit baut auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass zwischen dem ersten Druckraum und dem zweiten Druckraum ein Druckbegrenzungs- und -halteventil vorgesehen ist. Durch das vorgesehene Druckbegrenzungs- und -halteventil ist es insbesondere möglich, den in dem zweiten Druckraum herrschenden zweiten Druck derart einzustellen, dass sich eine für die jeweiligen Betriebs- und Lastverhältnisse der Brennkraftmaschine geeignete auf die Düsennadel wirkende Schließkraft ergibt. Die Schließkraft wirkt dabei einer ebenfalls auf die Düsennadel ausgeübten Öffnungskraft entgegen, die von dem in dem dritten Druckraum herrschenden dritten Druck abhängt. Somit ist es beispielsweise möglich, für eine Voreinspritzung in dem zweiten Druckraum einen relativ kleinen zweiten Druck einzustellen, so dass die Düsennadel bereits dann in eine Öffnungsstellung bewegt wird, wenn in dem dritten Druckraum ein die Öffnungskraft bedingender relativ geringer dritter Druck herrscht. Während der dritte Druck in dem dritten Druckraum während beziehungsweise nach der Voreinspritzung zunächst wieder abfällt, kann der Druck in dem zweiten Druckraum weiter aufgebaut werden, wodurch sich die Düsennadel für die nachfolgende Haupteinspritzung erst dann wieder in die Öffnungsstellung bewegt, wenn der dritte Druck im dritten Druckraum auf einen relativ hohen Wert angestiegen ist. Während der Haupteinspritzung bleibt der zweite Druck in dem zweiten Druckraum aufgrund des Druckbegrenzungs- und -halteventils annährend konstant. Die Höhe des während der Haupteinspritzung im Wesentlichen konstantgehaltenen Druckes beeinflusst dabei die Länge der Haupteinspritzung.
Zudem ist bei der erfindungsgemäßen Pumpe-Düse-Einheit vorgesehen, dass das Druckbegrenzungs- und -halteventil durch eine Druckdifferenz betätigt wird. Auf diese Weise können dem Druckbegrenzungs- und -halteventil zugeordnete Stellglieder entfallen, was sich sowohl hinsichtlich der Herstellungskosten als auch hinsichtlich des erforderlichen Bauraums positiv auswirkt.
In diesem Zusammenhang ist weiterhin vorgesehen, dass die Druckdifferenz die Differenz zwischen dem ersten Druck und dem zweiten Druck ist. Dabei ist die Betriebsweise derart, dass der in dem ersten Druckraum herrschende Druck das Druckbegrenzungs- und -halteventil zunächst öffnet, wodurch der zweite Druck in dem zweiten Druckraum erhöht wird. Dabei vergrößert sich der jeweilige Öffnungsquerschnitt zunächst mit einem steigenden ersten Druck. Sobald eine unter anderem durch die Wahl der jeweiligen Öffnungsquerschnitte beeinflussbare Druckdifferenz zwischen dem ersten Druck und dem zweiten Druck erreicht ist, wird das Druckbegrenzungs- und - halteventil geschlossen, wodurch der zweite Druck in dem zweiten Druckraum beispielsweise während einer Haupteinspritzung im Wesentlichen konstant gehalten werden kann.
In vielen Fällen ist es vorteilhaft, wenn das Druckbegrenzungs- und -halteventil als 2/3-Ventil ausgelegt wird. Ein 2/3-Ventil weist zwei Anschlüsse auf, von denen im vorliegenden Zusammenhang einer dem ersten Druckraum und einer dem zweiten Druckraum zugeordnet sein kann. Weiterhin weist ein 2/3-Ventil drei unterschiedliche Schaltzustände auf. Übertragen auf den vorliegenden Zusammenhang können diese drei Schaltzustände insbesondere dem geschlossenen Ventil, einer Ventilöffnung mit einem Öffnungsquerschnitt und einer unstabilen Ventilöffnung mit einem Öffnungsquerschnitt zugeordnet werden.
Unabhängig von der speziellen Ausgestaltung des Druckbegrenzungs- und -halteventils ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Druckbegrenzungs- und -halteventil eine erste Arbeitsstellung aufweist, in der es geschlossen ist.
In diesem Zusammenhang wird es als besonders vorteilhaft erachtet, wenn vorgesehen ist, dass die erste Arbeitsstellung eine durch Federkräfte erzwungene Ruhestellung ist.
Weiterhin wird bevorzugt, dass das Druckbegrenzungs- und -halteventil eine zweite Arbeitsstellung mit einem Öffnungsquerschnitt aufweist.
In diesem Zusammenhang wird es als vorteilhaft erachtet, wenn zusätzlich vorgesehen ist, dass das Druckbegrenzungs- und -halteventil eine unstabile dritte Arbeitsstellung mit einem Öffnungsquerschnitt aufweist. Unter unstabiler Arbeitsstellung ist hierbei insbesondere eine Stellung zu verstehen, die keine definierte Zwischen- und Endstellung ist.
Eine ebenfalls bevorzugte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass das Druckbegrenzungs- und -halteventil eine von der ersten Arbeitsstellung verschiedene vierte Arbeitsstellung aufweist, in der es geschlossen ist.
Dabei ist es vorteilhaft, dass das Druckbegrenzungs- und -halteventil die vierte Arbeitsstellung einnimmt, wenn der erste Druck den zweiten Druck um einen vorgegebenen Wert übersteigt. Sobald der erste Druck wieder abnimmt, verlässt das Druckbegrenzungs- und -halteventil die vierte Arbeitsstellung vorzugsweise wieder und kehrt bei bevorzugten Ausführungsformen, je nach Höhe der aktuellen Differenz zwischen dem ersten Druck und dem zweiten Druck, in die dritte, die zweite oder die erste Arbeitsstellung zurück.
Es wird als besonders vorteilhaft für die erfindungsgemäße Pumpe-Düse-Einheit angesehen, wenn vorgesehen ist, dass in dem zweiten Druckraum eine erste Feder vorgesehen ist, die eine Schließkraft auf die Düsennadel ausübt. Eine derartige an sich bekannte erste Feder stellt unter anderem sicher, dass die Kraftstoffzuführung gegenüber dem Verbrennungsraum der Brennkraftmaschine abgedichtet ist, wenn sich die Pumpe-Düse-Einheit im Ruhezustand befindet. Die von der ersten Feder auf die Düsennadel ausgeübte Schließkraft ergänzt sich im Betrieb der erfindungsgemäßen Pumpe-Düse-Einheit mit der durch den zweiten Druck in dem zweiten Druckraum auf die Düsennadel ausgeübten Schließkraft.
Es kann vorteilhaft sein, wenn die erste Feder in Abhängigkeit von unterschiedlichen Arbeitsstellungen des Druckbegrenzungs- und -halteventils unterschiedlich vorgespannt ist. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn die Federvorspannung vor einer Voreinspritzung geringer als vor einer Hautpeinspritzung ist. Die Einstellung der jeweiligen Vorspannung der ersten Feder erfolgt in vorteilhafter Weise über das Druckbegrenzungs- und -halteventil beziehungsweise eine oder mehrere diesem zugeordnete Komponenten.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Druckbegrenzungs- und -halteventil einen Ventilteller aufweist, der mit einem ersten Ventilsitz zusammenwirkt, der benachbart zum ersten Druckraum vorgesehen ist. Dabei wird es als besonders vorteilhaft erachtet, wenn zumindest der mit dem ersten Ventilsitz zusammenwirkende Abschnitt des Ventiltellers abgerundet ausgebildet ist, insbesondere sphärisch. In diesem Fall ist die Geometrie des ersten Ventilsitzes vorzugsweise an die des Ventiltellers angepasst.
Insbesondere in diesem Zusammenhang ist vorzugsweise weiterhin vorgesehen, dass das Druckbegrenzungs- und -halteventil einen Teller aufweist, der mit einem Anschlag zusammenwirkt, der benachbart zum zweiten Druckraum vorgesehen ist. Der Teller kann beispielsweise scheibenförmig ausgebildet sein. Bei besonders bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Pumpe-Düse-Einheit sind der Ventilteller und der Teller durch separate Teile gebildet.
Im vorstehend erläuterten Zusammenhang ist bei bevorzugten Ausführungsformen weiterhin vorgesehen, dass der Ventilteller weiterhin mit einem zweiten Ventilsitz zusammenwirkt, der zwischen dem ersten Ventilsitz und dem Anschlag angeordnet ist. Das Druckbegrenzungs- und -halteventil ist dann vorzugsweise sowohl dann geschlossen, wenn der Ventilteller an dem ersten Ventilsitz anliegt, als auch, wenn der Ventilteller an dem zweiten Ventilsitz anliegt.
Insbesondere im vorstehend erläuterten Zusammenhang ist vorzugsweise weiterhin vorgesehen, dass beim Anliegen des Tellers am zweiten Ventilsitz keine vollständige Abdichtung erzielt wird. Zu diesem Zweck kann beispielsweise zumindest eine Bohrung in dem Teller vorgesehen werden: Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, auf der dem Anschlag zugewandten Seite des Tellers Nuten oder dergleichen vorzusehen. Eine äquivalente Wirkung lässt sich erzielen, wenn der Anschlag mit entsprechenden Nuten ausgestattet ist. Die Abmessungen der Bohrung beziehungsweise der Bohrungen und/oder der Nut beziehungsweise der Nuten sind dabei vorzugsweise derart gewählt, dass sie den Druckaufbau in dem zweiten Druckraum zumindest nicht übermäßig verzögern.
Hinsichtlich der bereits erwähnten ersten Arbeitsstellung, in der das Druckbegrenzungs- und -halteventil geschlossen ist, wird bevorzugt, dass der Ventilteller in der ersten Arbeitstellung am ersten Ventilsitz anliegt.
Hinsichtlich der ebenfalls bereits erwähnten zweiten Arbeitsstellung, in der das Druckbegrenzungs- und -halteventil einen Öffnungsquerschnitt aufweist, wird bevorzugt, dass der Ventilteller in der zweiten Arbeitstellung nicht am ersten Ventilsitz und nicht am zweiten Ventilsitz anliegt, und dass der Teller in der zweiten Arbeitsstellung am Anschlag anliegt.
Hinsichtlich der ebenfalls bereist erwähnten unstabilen dritten Arbeitsstellung, in der das Druckbegrenzungs- und -halteventil einen Öffnungsquerschnitt aufweist, wird bevorzugt, dass der Ventilteller in der dritten Arbeitstellung nicht am ersten Ventilsitz und nicht am zweiten Ventilsitz anliegt, und dass der Teller in der dritten Arbeitsstellung nicht am Anschlag anliegt.
Schließlich wird hinsichtlich der sich von der ersten Arbeitsstellung unterscheidenden, ebenfalls bereits erwähnten vierten Arbeitsstellung, in der das Druckbegrenzungs- und -halteventil ebenfalls geschlossen ist, bevorzugt, dass der Ventilteller in der vierten Arbeitstellung am zweiten Ventilsitz anliegt, und dass der Teller in der vierten Arbeitsstellung nicht am Anschlag anliegt.
Bei allen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Pumpe-Düse-Einheit ist vorzugsweise vorgesehen, dass sich die erste Feder an dem Teller abstützt. Da sich der Teller in der dritten und vierten Arbeitsstellung vorzugsweise in Richtung auf die Düsennadel zu bewegt, wird die erste Feder in Abhängigkeit von der Bewegung des Tellers (weiter) vorgespannt. Eine erhöhte Vorspannung der ersten Feder kann beispielsweise erwünscht sein, um den für eine Haupteinspritzung erforderlichen Öffnungsdruck zu erhöhen.
Wie dies an sich bekannt ist, ist auch bei der erfindungsgemäßen Pumpe-Düse-Einheit in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass die Kraftstoffpumpe einen von der Brennkraftmaschine angetriebenen Kraftstoffpumpenkolben aufweist. Der Kraftstoffpumpenkolben kann dabei insbesondere über eine Nockenwelle der Brennkraftmaschine angetrieben werden. Dabei kann der Antrieb direkt über Stößel oder indirekt über Kipphebel erfolgen.
Vorzugsweise ist in diesem Zusammenhang weiterhin vorgesehen, dass die Kraftstoffpumpe ein Steuerventil aufweist, mit dem der erste Druckraum ganz oder teilweise gegenüber einem Kraftstoff-Niederdruckbereich verschließbar ist. Dabei ermöglicht ein geöffnetes Steuerventil, dass Kraftstoff angesaugt wird, während ein geschlossenes Steuerventil eine Kompression des vorher angesaugten Kraftstoffes und damit einen Druckaufbau ermöglicht.
Hinsichtlich der Kraftstoffpumpe ist vorzugsweise weiterhin vorgesehen, dass das Steuerventil piezoelektrisch betrieben wird. Wie eingangs erwähnt, ermöglicht ein piezoelektrisch betriebenes Steuerventil, beispielsweise im Vergleich zu einem Magnetventil, eine sehr viel präzisere und schnellere Ansteuerung.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Steuerung insbesondere des Düsenöffnungsdruckes im Vergleich zum Stand der Technik verbessert werden kann, indem ein eine Schließkraft auf die Düsennadel ausübender Druck über ein Druckbegrenzungs- und -halteventil eingestellt wird.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert.
Es zeigen:
Figur 1
eine schematische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe-Düse-Einheit;
Figur 2
eine vergrößerte Darstellung des Bereichs der Pumpe-Düse-Einheit von Figur 1, in dem das Druckbegrenzungs- und -halteventil vorgesehen ist;
Figur 3
eine Draufsicht einer Ausführungsform des Tellers;
Figur 4
eine schematische Detailansicht des Druckbegrenzungs- und -halteventils gemäß Figur 2 in seiner ersten Arbeitsstellung, in der es geschlossen ist;
Figur 5
eine schematische Detailansicht des Druckbegrenzungs- und -halteventils gemäß Figur 2 in seiner zweiten Arbeitsstellung, in der es einen Öffnungsquerschnitt aufweist;
Figur 6
eine schematische Detailansicht des Druckbegrenzungs- und -halteventils gemäß Figur 2 in seiner unstabilen dritten Arbeitsstellung in der es ebenfalls einen Öffnungsquerschnitt aufweist;
Figur 7
eine schematische Detailansicht des Druckbegrenzungs- und -halteventils gemäß Figur 2 in seiner vierten Arbeitsstellung, in der es ebenfalls geschlossen ist;
Figur 8
eine Kurve, die einen möglichen Verlauf des zweiten Drucks innerhalb des zweiten Druckraums in Abhängigkeit vom Kurbelwellenwinkel veranschaulicht;
Figur 9
eine Kurve, die einen möglichen Verlauf des dritten Drucks innerhalb des dritten Druckraums in Abhängigkeit vom Kurbelwellenwinkel veranschaulicht; und
Figur 10
eine Kurve, die einen möglichen Einspritzverlauf in Abhängigkeit vom Kurbelwellenwinkel veranschaulicht.
Figur 1 zeigt eine schematische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pumpe-Düse-Einheit. Die dargestellte Pumpe-Düse-Einheit zum Zuführen von Kraftstoff 10 in einen Verbrennungsraum 12 einer Brennkraftmaschine weist eine Kraftstoffpumpe 14-22 auf. Dabei ist ein Kraftstoffpumpenkolben 14 in einem Kraftstoffpumpenzylinder 16 hin und her bewegbar. Der Kraftstoffpumpenkolben 14 wird direkt oder indirekt über eine nicht dargestellte Nockenwelle der Brennkraftmaschine angetrieben. Der Kompressionsraum des Kraftstoffpumpenzylinders 16 bildet den ersten Druckraum 28. Der erste Druckraum 28 ist über eine Kraftstoffleitung 20 mit einem an sich bekannten, piezoelektrisch betriebenen Steuerventil 22 verbunden. Das Steuerventil 22 dient dazu, die Kraftstoffleitung 20 entweder zu verschließen oder mit einem Kraftstoff-Niederdruckbereich 18 zu verbinden, aus dem Kraftstoff 10 angesaugt werden kann. In seiner geöffneten Ruhestellung wird bei einer bezogen auf Figur 1 nach oben gerichteten Bewegung des Kraftstoffpumpenkolbens Kraftstoff 10 aus dem Kraftstoff-Niederdruckbereich 18 in den ersten Druckraum 28 angesaugt. Sofern das Steuerventil 22 sich bei einer bezogen auf Figur 1 nach unten gerichteten Bewegung des Kraftstoffpumpenkolbens 14 noch in seiner geöffneten Ruhestellung befindet, kann vorher in den ersten Druckraum 28 angesaugter Kraftstoff 10 wieder zurück in den Kraftstoff-Niederdruckbereich 18 gedrückt werden. Bei einer Ansteuerung des Steuerventils 22 verschließt dieses die Kraftstoffleitung 20. Dadurch wird der in den ersten Druckraum 28 angesaugte Kraftstoff 10 bei einer nach unten gerichteten Bewegung des Kraftstoffpumpenkolbens 14 komprimiert, wodurch der erste Druck in dem ersten Druckraum 28 erzeugt wird. Die dargestellte Pumpe-Düse-Einheit umfasst weiterhin eine insgesamt mit 24 bezeichnete Kraftstoffeinspritzdüse, die eine zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung hin und her bewegliche Düsennadel 26 aufweist. Der bezogen auf Figur 1 obere Endabschnitt der Düsennadel 26 weist einen Düsennadelkolben 50 auf, der in einem zweiten Druckraum 30 geführt ist, wobei in dem zweiten Druckraum 30 unter einem zweiten Druck p30 stehender Kraftstoff 10 eine bezogen auf die Darstellung von Figur 1 nach unten gerichtete Schließkraft auf die Düsennadel 26 ausübt. Der Düsennadelkolben 50 ist dabei vorzugsweise gegenüber dem zweiten Druckraum 30 nur so stark abgedichtet, dass der zweite Druck p30 vor Beginn eines neuen Einspritzzyklus bereits wieder abgebaut ist. Eine ebenfalls nach unten gerichtete weitere Schließkraft wird durch eine erste Feder 36 auf die Düsennadel 26 ausgeübt, wobei die erste Feder 36 in dem zweiten Druckraum 30 angeordnet ist und sich mit ihrem hinteren Ende an dem Düsennadelkolben 50 abstützt. Ein eine Schulter 58 aufweisender Abschnitt der Düsennadel 26 ist von einem dritten Druckraum 32 umgeben, der mit dem ersten Druckraum 28 über eine Verbindungsleitung 48 kommuniziert. In Abhängigkeit von der Drosselwirkung der Verbindungsleitung 48 und gegebenenfalls weiterer nicht dargestellter Drosseleinrichtungen wird in Abhängigkeit von dem in dem ersten Druckraum 28 herrschenden ersten Druck p28 in dem dritten Druckraum 32 ein dritter Druck p32 aufgebaut. Der in dem dritten Druckraum 32 unter dem dritten Druck p32 stehende Kraftstoff 10 übt eine bezogen auf die Darstellung von Figur 1 nach oben gerichtete Öffnungskraft auf die Düsennadel 26 aus. Die Düsennadel 26 nimmt ihre Öffnungsstellung ein, solange eine Differenz zwischen der durch den dritten Druck p32 verursachten Öffnungskraft und der Summe aus der durch den zweiten Druck p30 erzeugten Schließkraft und der durch die erste Feder 36 erzeugten Schließkraft einen vorgegebenen Wert überschreitet. Über den zweiten Druck p30 in dem zweiten Druckraum 30 kann somit der Düsenöffnungsdruck beeinflusst werden. Um den zweiten Druck p30 in dem zweiten Druckraum 30 auf jeweils geeignete Werte zu begrenzen und zu halten ist ein Druckbegrenzungs- und -halteventil 34 zwischen dem ersten Druckraum 28 und dem zweiten Druckraum 30 vorgesehen.
Figur 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Bereichs der Pumpe-Düse-Einheit von Figur 1, in dem das Druckbegrenzungs- und -halteventil 34 vorgesehen ist. Dabei weist das Druckbegrenzung- und -halteventil 34 einen Ventilteller 38 auf, dessen Oberseite 60 halbkugelförmig ausgebildet ist. Die Oberseite 60 des Ventiltellers 38 ist dazu ausgelegt, mit einem benachbart zum ersten Druckraum 28 vorgesehenen ersten Ventilsitz 40 zusammenzuwirken, was später anhand von Figur 4 noch näher erläutert wird. Die flache Unterseite 62 des Ventiltellers 38 ist dazu ausgelegt, mit einem zweiten Ventilsitz 46 zusammenzuwirken, was später anhand von Figur 7 noch näher erläutert wird. Der Ventilteller 38 ist mit einem Spiel geführt, das bezogen auf die Darstellung eine Bewegung nach oben und unten ermöglicht. Gleichzeitig legt dieses Spiel in einigen Stellung des Ventiltellers 38 den Öffnungsquerschnitt des Druckbegrenzungs- und -halteventils 34 fest. Wenn der Durchmesser der Unterseite 62 des Ventiltellers 38 fünf Millimeter beträgt, kann das Spiel zu diesem Zweck beispielsweise im Bereich von 20 bis 100 Mikrometern liegen. Das Druckbegrenzungs- und -halteventil 34 weist weiterhin einen Teller 42 auf, der separat vom Ventilteller 38 gebildet ist. An der Unterseite des Tellers 42 stützt sich die in dem zweiten Druckraum 30 vorgesehene erste Feder 36 ab. Von der Oberseite des Tellers 42 aus erstreckt sich ein Schafft 68, der von einer zweiten Feder 56 umgeben ist, die sich sowohl an dem Ventilteller 38 als auch an dem Teller 42 abstützt und bezogen auf die Darstellung von Figur 2 somit eine nach oben gerichtete Kraft auf den Ventilteller 38 und eine nach unten gerichtete Kraft auf den Teller 42 ausübt. Der Teller 42 ist dazu ausgelegt, mit einem Anschlag 44 zusammenzuwirken, was später anhand der Figuren 4 und 5 näher erläutert wird. Der Teller 42 weist eine Bohrung 52 sowie eine Mehrzahl von Nuten 54 auf, deren Wirkungsweise später anhand von Figur 5 näher erläutert wird.
Figur 3 zeigt eine Draufsicht einer Ausführungsform des Ventiltellers. Dabei ist zu erkennen, dass der Teller 42 bei der dargestellten Ausführungsform eine Bohrung 52 und drei Nuten 54 aufweist, deren Wirkungsweise wie erwähnt anhand von Figur 5 erläutert wird.
Figur 4 zeigt eine schematische Detailansicht des Druckbegrenzungs- und -halteventils 34 gemäß Figur 2 in seiner ersten Arbeitsstellung, in der es geschlossen ist. Diese erste Arbeitsstellung entspricht. (auch) der Ruhestellung des Druckbegrenzungs- und -halteventils 34, in der der erste Druck p28 in dem ersten Druckraum 28 dem zweiten Druck p30 in dem zweiten Druckraum 30 entspricht. Damit die in Figur 4 dargestellte Arbeitsstellung der Ruhestellung entspricht, ist es erforderlich, dass die erste Feder 36, die sich an der Unterseite des Tellers 42 abstützt, eine größere Federkraft erzeugt als die zweite Feder 56, die sich an der Oberseite 64 des Tellers 42 und der Unterseite 62 des Ventiltellers 38 abstützt. Durch eine derartige Auslegung der ersten Feder 36 und der zweiten Feder 56 liegt der Ventilteller 38 mit seiner halbkugelförmigen Oberfläche 60 an dem ersten Ventilsitz 40 an, so dass das Druckbegrenzungs- und -halteventil 34 geschlossen ist. Weiterhin liegt die Oberseite 64 des Tellers 42 an dem Anschlag 44 an. Obwohl die in Figur 4 dargestellte erste Arbeitsstellung der Ruhestellung des Druckbegrenzungs- und -halteventils entspricht, kann diese Arbeitsstellung auch bei anderen Betriebszuständen eingenommen werden, sofern die Druckdifferenz zwischen dem ersten Druck p28 und dem zweiten Druck p30 einen durch die Federkonstanten der ersten Feder 36 und der zweiten Feder 56 festgelegten Wert nicht überschreitet. Beispielsweise kann die erste Arbeitsstellung eingenommen werden, um den zweiten Druck p30 zu halten, wenn der erste Druck p28 in dem ersten Druckraum 28 kleiner als der zweite Druck p30 in dem zweiten Druckraum 30 ist.
Figur 5 zeigt eine schematische Detailansicht des Druckbegrenzungs- und -halteventils 34 gemäß Figur 2 in seiner zweiten Arbeitsstellung, in der es einen Öffnungsquerschnitt aufweist. In dieser zweiten Arbeitsstellung hat sich der Ventilteller 38 um beispielsweise 50 µm nach unten bewegt, so dass zwischen der halbkugelförmigen Oberfläche 60 des Ventiltellers 38 und dem ersten Ventilsitz 40 ein Öffnungsquerschnitt gebildet wird, durch den unter dem ersten Druck p28 stehender Kraftstoff 10 aus dem ersten Druckraum 28 strömen kann. Der Teller 42 liegt in der dargestellten zweiten Arbeitsstellung mit seiner Oberseite 64 an dem Anschlag 44 an. Da der Teller 42 jedoch eine Bohrung 52 und drei Nuten 54 aufweist, wird durch das Anliegen der Oberfläche 64 des Tellers 42 an dem Anschlag 44 keine vollständige Abdichtung erzielt. Dies ist erwünscht, damit der zwischen dem Ventilteller 38 und dem ersten Ventilsitz 40 hindurchströmende Kraftstoff 10 in den zweiten Druckraum 30 strömen kann. Aus der in Figur 5 dargestellten zweiten Arbeitsstellung des Druckbegrenzungs- und -halteventils 34 kann entweder in die anhand von Figur 4 erläuterte erste Arbeitsstellung oder in die nachfolgend anhand von Figur 6 erläuterte dritte Arbeitsstellung des Druckbegrenzungs- und -halteventils gewechselt werden.
Figur 6 zeigt eine schematische Detailansicht des Druckbegrenzungs- und -halteventils gemäß Figur 2 in seiner unstabilen dritten Arbeitsstellung. In dieser dritten Arbeitsstellung hat sich der Ventilteller 38 bezogen auf die erste Arbeitsstellung um beispielsweise 100 µm nach unten bewegt, so dass zwischen der halbkugelförmigen Oberfläche 60 des Ventiltellers 3.8 und dem ersten Ventilsitz 40 weiterhin ein Öffnungsquerschnitt vorliegt. Dieser Öffnungsquerschnitt wird vorzugsweise durch den Radius der halbkugelförmigen Oberfläche 60 des Ventiltellers 38 definiert. Die Unterseite 62 des Ventiltellers 38 hat dabei eine Kraft auf den Schafft 68 ausgeübt, durch die der Teller 42, entgegen der durch die erste Feder 36 und der durch den zweiten Druck p30 verursachten Kraft, um beispielsweise 50 µm nach unten bewegt wurde, so dass die Oberseite 64 des Tellers 42 nicht länger an dem Anschlag 44 anliegt. Durch die bezogen auf Figur 6 nach unten gerichtete Bewegung des Tellers 42 wird die erste Feder 36 weiter vorgespannt, so dass der zum Öffnen der Düsennadel 24 in dem dritten Druckraum 32 erforderliche dritte Druck p32 vergrößert wird.
Figur 7 zeigt eine schematische Detailansicht des Druckbegrenzungs- und -halteventils 34 gemäß Figur 2 in seiner vierten Arbeitsstellung, in der es ebenfalls geschlossen ist. Diese vierte Arbeitsstellung entspricht einer Druckbegrenzungsstellung des Druckbegrenzungs- und -halteventils 34. In dieser Arbeitsstellung liegt die flache Unterseite 62 des Ventiltellers 38 an dem zweiten Ventilsitz 46 an, so dass das Druckbegrenzungs- und -halteventil geschlossen ist. Um die dargestellte vierte Arbeitsstellung zu erreichen, hat sich der Ventilteller 38 bezogen auf seine Ruhestellung um beispielsweise 150 µm nach unten bewegt. Dabei wurde auf den Schafft 68 eine Kraft ausgeübt, die den Teller 42 bezogen auf seine in den Figuren 4 und 5 dargestellte Ruhestellung um beispielsweise 100 µm nach unten bewegt. Dadurch wurde die erste Feder 36 im Vergleich zur anhand von Figur 6 erläuterten dritten Arbeitsstellung des Druckbegrenzungs- und -halteventils 34 weiter vorgespannt. Durch die weitere Vorspannung der ersten Feder 36 wird der zum Öffnen der Düsennadel 26 in dem dritten Druckraum 32 erforderliche dritte Druck p32 weiter erhöht. Die Einstellung des zum Öffnen der Düsennadel 26 in dem dritten Druckraum 32 erforderlichen dritten Drucks p32 kann beispielsweise herangezogen werden, um für eine Voreinspritzung und eine Hautpeinspritzung unterschiedliche Öffnungsdrücke vorzusehen.
Figur 8 zeigt eine Kurve, die einen möglichen Verlauf des zweiten Drucks innerhalb des zweiten Druckraums in Abhängigkeit vom Kurbelwellenwinkel veranschaulicht, Figur 9 zeigt eine Kurve, die einen möglichen Verlauf des dritten Drucks innerhalb des dritten Druckraums in Abhängigkeit vom Kurbelwellenwinkel veranschaulicht, und Figur 10 zeigt eine Kurve, die einen möglichen Einspritzverlauf in Abhängigkeit vom Kurbelwellenwinkel veranschaulicht. Die dargestellten und andere Kurvenverläufe lassen sich insbesondere durch eine geeignete Ansteuerung des Steuerventils 22 erzielen. In den Figuren 8 bis 10 ist der Beginn einer Voreinspritzung mit °KWV gekennzeichnet, während der Beginn der Haupteinspritzung mit °KWH gekennzeichnet ist. Zu Beginn der Voreinspritzung ist der zweite Druck p30 in dem zweiten Druckraum 30 noch relativ gering, so dass zum Öffnen der Düsennadel 26 ein relativ geringer Voreinspritz-Öffnungsdruck p32V in dem dritten Druckraum 32 ausreichend ist, was Figur 9 zu entnehmen ist. Die Voreinspritzung beginnt, sobald der Voreinspritz-Öffnungsdruck p32V in dem dritten Druckraum 32 erreicht ist, was einem Vergleich der Figuren 9 und 10 zu entnehmen ist. Nach dem Beginn der Voreinspritzung befindet sich das Druckbegrenzungs- und -halteventil 34 in seiner zweiten oder dritten Arbeitsstellung, so dass der zweite Druck p30 in dem zweiten Druckraum 30 weiter ansteigt, wie dies in Figur 8 dargestellt ist. Auch der dritte Druck p32 in dem dritten Druckraum 32 wird nach der Voreinspritzung erneut aufgebaut. Aufgrund des nun höheren zweiten Drucks p30 in dem zweiten Druckraum 30 und einer aufgrund der Stellung des Tellers 42 weiter vorgespannten ersten Feder 36 ist der zum Auslösen der Haupteinspritzung erforderliche dritte Druck p32H in dem dritten Druckraum 32 im Vergleich zu dem für die Voreinspritzung erforderlichen Voreinspritz-Öffnungsdruck p32V deutlich erhöht. Sobald dieser Haupteinspritz-Öffnungsdruck p32H in dem dritten Druckraum 32 erreicht ist, beginnt die Haupteinspritzung, wie dies durch einen Vergleich der Figuren 9 und 10 zu erkennen ist. Auch nach dem Beginn der Haupteinspritzung wird der zweite Druck p30 in dem zweiten Druckraum 30 zunächst noch weiter aufgebaut, wie dies in Figur 8 gezeigt ist. Bei der Kurbelwellenstellung °KWA4 wechselt das Druckbegrenzungs- und -halteventil 34 in seine vierte Arbeitsstellung. Dadurch wird der zweite Druck p30 in dem zweiten Druckraum 30 begrenzt und über den verbleibenden Zeitraum der Haupteinspritzung in etwa konstant gehalten. Nach der Haupteinspritzung nimmt der zweite Druck p30 in dem zweiten Druckraum 30 wieder ab, beispielsweise aufgrund des Spiels zwischen dem Düsennadelkolben 50 und dem zweiten Druckraum 30. Dies ist vorteilhaft, um für den nächsten Einspritzzyklus definierte Anfangsbedingungen zu erzielen. Falls das Spiel zwischen dem Düsennadelkolben 50 und dem zweiten Druckraum 30 für einen ausreichend schnellen Abbau des zweiten Drucks p30 nicht ausreichend groß ist, können zusätzlich oder alternativ geeignete Beipässe vorgesehen werden. Selbstverständlich variieren die in den Figuren 8 bis 10 dargestellten Kurvenverläufe beispielsweise in Abhängigkeit von der Ansteuerung des Steuerventils 22, vom jeweiligen Brennkraftmaschinentyp, den Lastzuständen, Drehzahlen und so weiter.
Die Erfindung lässt sich wie folgt zusammenfassen: Die Erfindung betrifft eine Pumpe-Düse-Einheit zum Zuführen von Kraftstoff in einen Verbrennungsraum einer Brennkraftmaschine. Um bei einer kompakten Bauweise eine definierte Steuerung des Einspritzverlaufs sowie des Einspritzdrucks zu ermöglichen, ist zwischen einem ersten Druckraum, der von einer Kraftstoffpumpe mit unter einem ersten Druck stehendem Kraftstoff befüllbar ist, und einem zweiten Druckraum ein Druckbegrenzungs- und -halteventil vorgesehen, wobei in dem zweiten Druckraum unter einem zweiten Druck stehender Kraftstoff eine Schließkraft auf die Düsennadel ausübt.

Claims (22)

  1. Pumpe-Düse-Einheit zum Zuführen von Kraftstoff (10) in einen Verbrennungsraum (12) einer Brennkraftmaschine, mit
    einer steuer- und/oder regelbaren Kraftstoffpumpe (14-22),
    einer Kraftstoffeinspritzdüse (24), die eine zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung hin und her bewegliche Düsennadel 826) aufweist,
    einem ersten Druckraum (28), der von der Kraftstoffpumpe (14-22) mit unter einem ersten Druck (p28) stehendem Kraftstoff (10) befüllbar ist,
    einem zweiten Druckraum (30), wobei in dem zweiten Druckraum (30) unter einem zweiten Druck (p30) stehender Kraftstoff (10) eine Schließkraft auf die Düsennadel (26) ausübt, und
    einem dritten Druckraum (32), der mit dem ersten Druckraum (28) kommuniziert, wobei in dem dritten Druckraum (32) unter einem dritten Druck (p32) stehender Kraftstoff (10) eine Öffnungskraft auf die Düsennadel (26) ausübt,
    wobei zwischen dem ersten Druckraum (28) und dem zweiten Druckraum (30) ein Druckbegrenzungs- und -halteventil (34) vorgesehen ist, wobei
    das Druckbegrenzungs- und -halteventil (34) durch eine Druckdifferenz betätigt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Druckdifferenz die Differenz zwischen dem ersten Druck (p28) und dem zweiten Druck (p30) ist.
  2. Pumpe-Düse-Einheit nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbegrenzungs- und -halteventil (34) ein 2/3-Ventil ist.
  3. Pumpe-Düse-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbegrenzungs- und -halteventil eine erste Arbeitsstellung aufweist, in der es geschlossen ist.
  4. Pumpe-Düse-Einheit nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die erste Arbeitsstellung eine durch Federkräfte erzwungene Ruhestellung ist.
  5. Pumpe-Düse-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbegrenzungs- und -halteventil (34) eine zweite Arbeitsstellung mit einem Öffnungsquerschnitt aufweist.
  6. Pumpe-Düse-Einheit nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbegrenzungs- und -halteventil (34) eine unstabile dritte Arbeitsstellung mit einem Öffnungsquerschnitt aufweist.
  7. Pumpe-Düse-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbegrenzungs- und -halteventil (34) eine von der ersten Arbeitsstellung verschiedene vierte Arbeitsstellung aufweist, in der es geschlossen ist.
  8. Pumpe-Düse-Einheit nach Anspruch 1 und 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbegrenzungs- und -halteventil (34) die vierte Arbeitsstellung einnimmt, wenn der erste Druck (p28) den zweiten Druck (p30) um einen vorgegebenen Wert übersteigt.
  9. Pumpe-Düse-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Druckraum (30) eine erste Feder (36) vorgesehen ist, die eine Schließkraft auf die Düsennadel (26) ausübt.
  10. Pumpe-Düse-Einheit nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass die erste Feder (36) in Abhängigkeit von unterschiedlichen Arbeitsstellungen des Druckbegrenzungs- und -halteventils (34) unterschiedlich vorgespannt ist.
  11. Pumpe-Düse-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
       dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbegrenzungs- und -halteventil (34) einen Ventilteller (38) aufweist, der mit einem ersten Ventilsitz (40) zusammenwirkt, der benachbart zum ersten Druckraum (28) vorgesehen ist.
  12. Pumpe-Düse-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbegrenzungs- und -halteventil (34) einen Teller (42) aufweist, der mit einem Anschlag (44) zusammenwirkt, der benachbart zum zweiten Druckraum (30) vorgesehen ist.
  13. Pumpe-Düse-Einheit nach Anspruch 11 und 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilteller (38) weiterhin mit einem zweiten Ventilsitz (46) zusammenwirkt, der zwischen dem ersten Ventilsitz (40) und dem Anschlag (44) angeordnet ist.
  14. Pumpe-Düse-Einheit nach Anspruch 12 und 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass beim Anliegen des Tellers (42) am Anschlag (44) keine vollständige Abdichtung erzielt wird.
  15. Pumpe-Düse-Einheit nach einem der Ansprüche 3 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilteller (38) in der ersten Arbeitstellung am ersten Ventilsitz (40) anliegt.
  16. Pumpe-Düse-Einheit nach einem der Ansprüche 5 bis 15,
       dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilteller (38) in der zweiten Arbeitstellung nicht am ersten Ventilsitz (40) und nicht am zweiten Ventilsitz (46) anliegt, und dass der Teller (42) in der zweiten Arbeitsstellung am Anschlag (44) anliegt.
  17. Pumpe-Düse-Einheit nach einem der Ansprüche 5 bis 16,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilteller (38) in der dritten Arbeitstellung nicht am ersten Ventilsitz (40) und nicht am zweiten Ventilsitz (46) anliegt, und dass der Teller (42) in der dritten Arbeitsstellung nicht am Anschlag (44) anliegt.
  18. Pumpe-Düse-Einheit nach einem der Ansprüche 7 bis 17,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilteller (38) in der vierten Arbeitstellung am zweiten Ventilsitz (46) anliegt, und dass der Teller (42) in der vierten Arbeitsstellung nicht am Anschlag (44) anliegt.
  19. Pumpe-Düse-Einheit nach einem der Ansprüche 7 bis 18,
    dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Feder (36) an dem Teller (42) abstützt.
  20. Pumpe-Düse-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffpumpe (14-22) einen von der Brennkraftmaschine angetriebenen Kraftstoffpumpenkolben (14) aufweist.
  21. Pumpe-Düse-Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffpumpe (14-22) ein Steuerventil (22) aufweist, mit dem der erste Druckraum (28) ganz oder teilweise gegenüber einem Kraftstoff-Niederdruckbereich (18) verschließbar ist.
  22. Pumpe-Düse-Einheit nach Anspruch 20,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (22) piezoelektrisch betrieben wird.
EP02805256A 2001-12-07 2002-12-03 Pumpe-düse-einheit Expired - Lifetime EP1451465B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10160080 2001-12-07
DE2001160080 DE10160080A1 (de) 2001-12-07 2001-12-07 Pumpe-Düse-Einheit
PCT/DE2002/004426 WO2003054379A1 (de) 2001-12-07 2002-12-03 Pumpe-düse-einheit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1451465A1 EP1451465A1 (de) 2004-09-01
EP1451465B1 true EP1451465B1 (de) 2005-08-31

Family

ID=7708334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP02805256A Expired - Lifetime EP1451465B1 (de) 2001-12-07 2002-12-03 Pumpe-düse-einheit

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1451465B1 (de)
DE (2) DE10160080A1 (de)
WO (1) WO2003054379A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003106836A1 (de) * 2002-06-13 2003-12-24 Siemens Aktiengesellschaft Pumpe-düse-einheit
EP1662133A1 (de) * 2004-11-26 2006-05-31 Siemens AG Einspritzventil

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3411406A1 (de) * 1983-07-29 1985-02-07 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Pumpduese fuer die kraftstoffeinspritzung bei brennkraftmaschinen
JP2523759B2 (ja) * 1987-02-04 1996-08-14 フエスト − アルピネ オウトモチブ ゲゼルシャフト ミットベシュレンクテル ハフツンク 燃料噴射ノズル
DE19835494C2 (de) * 1998-08-06 2000-06-21 Bosch Gmbh Robert Pumpe-Düse-Einheit
GB9820237D0 (en) * 1998-09-18 1998-11-11 Lucas Ind Plc Fuel injector
DE19844891A1 (de) * 1998-09-30 2000-04-06 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE19942846C1 (de) * 1999-09-08 2000-11-16 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung und Verfahren zur druckgesteuerten Einspritzung eines Fluids
DE10012552A1 (de) * 2000-03-15 2001-09-27 Bosch Gmbh Robert Einspritzeinrichtung mit einem Aktor zur Nadelhubsteuerung

Also Published As

Publication number Publication date
DE50204124D1 (de) 2005-10-06
DE10160080A1 (de) 2003-06-26
WO2003054379A1 (de) 2003-07-03
EP1451465A1 (de) 2004-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1636484B1 (de) Einspritzdüse für brennkraftmaschinen
DE10221384A1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE10162651A1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE19946906A1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
DE102006017034B4 (de) Piezo-Aktor, Verfahren zum Herstellen eines Piezo-Aktors und Einspritzsystem mit einem solchen
EP1423598A2 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine brennkraftmaschine
EP1456525B1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine brennkraftmaschine
EP1451465B1 (de) Pumpe-düse-einheit
WO2002103197A1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine brennkraftmaschine
DE19716220B4 (de) Kraftstoffeinspritzeinheit für Brennkraftmaschinen
DE10207045A1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
EP1525390A1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine brennkraftmaschine
EP1310666A2 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
EP1377745B1 (de) Verfahren zum betreiben einer pumpe-düse-einheit sowie pumpe-düse-einheit
WO2005124145A1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung
WO2004057177A1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine brennkraftmaschine
DE19947196A1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen
WO2003106836A1 (de) Pumpe-düse-einheit
EP1472455B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur ansteuerung eines steuerventils einer pumpe-düse-einheit
DE10359169A1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE10310585A1 (de) Pumpe-Düse-Einheit
WO2003027490A1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine brennkraftmaschine
DE10162384A1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
EP1601870A1 (de) Kraftstoffeinspritzventil für eine brennkraftmaschine
WO2004057176A1 (de) Pumpe-düse-einheit

Legal Events

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

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20040603

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

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

17Q First examination report despatched

Effective date: 20040927

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FR GB IT

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

Ref country code: IT

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

Effective date: 20050831

Ref country code: GB

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

Effective date: 20050831

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REF Corresponds to:

Ref document number: 50204124

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20051006

Kind code of ref document: P

GBV Gb: ep patent (uk) treated as always having been void in accordance with gb section 77(7)/1977 [no translation filed]

Effective date: 20050831

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

Ref country code: DE

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

Effective date: 20060701

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

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

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

26N No opposition filed

Effective date: 20060601

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

Ref country code: FR

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

Effective date: 20061027

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

Ref country code: FR

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

Effective date: 20051231

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

Ref country code: FR

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

Effective date: 20050831