EP1601870A1 - Fuel injection valve for an internal combustion engine - Google Patents

Fuel injection valve for an internal combustion engine

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Publication number
EP1601870A1
EP1601870A1 EP03775070A EP03775070A EP1601870A1 EP 1601870 A1 EP1601870 A1 EP 1601870A1 EP 03775070 A EP03775070 A EP 03775070A EP 03775070 A EP03775070 A EP 03775070A EP 1601870 A1 EP1601870 A1 EP 1601870A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
injection valve
pressure
valve member
chamber
injection
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03775070A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Matthias Schnell
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1601870A1 publication Critical patent/EP1601870A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02M61/1806—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for characterised by the arrangement of discharge orifices, e.g. orientation or size

Definitions

  • the invention relates to a fuel injection valve for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • Such a fuel injection valve is known from DE 101 41 678 AI.
  • This fuel injection valve has two injection valve members, a second injection valve member being slidably guided in a hollow first injection valve member.
  • the first injection valve member controls at least one first injection opening and the second injection valve member controls at least one second injection opening.
  • the injection valve members each have a sealing surface with which they interact with a valve seat for controlling the injection openings.
  • the fuel injection valve has a pressure chamber connected to a high-pressure source, the first injection valve member being acted upon by the pressure prevailing in the pressure chamber against a closing force in an opening direction to release the at least one first injection opening.
  • the pressure prevailing in the pressure chamber can also move the second injection valve member against a closing force in an opening direction to release the at least one second injection opening.
  • Injection valve member is connected to a control piston which delimits a control chamber, the pressure in the control chamber causing a pressure in the control piston Opening direction acting on the second injector member force is generated.
  • the pressure prevailing in the control chamber is variably set in order to enable a variable opening pressure of the second injection valve member.
  • the diameter of the injection valve members is limited due to the limited space available on the internal combustion engine, the second injection valve member having a small diameter and in the closed position, when this is in contact with the valve seat with its sealing surface, only a small area is acted upon by the pressure prevailing in the pressure chamber , During the operation of the fuel injector, the sealing surface and / or the valve seat can wear, which leads to the pressure area of the second injection valve member changing, which in turn leads to a substantial change in the opening pressure of the second injection valve member because of the small area. It is then no longer guaranteed that the second injection valve member opens in the required manner and the amount of fuel injected can no longer be precisely controlled.
  • the fuel injection valve according to the invention with the features according to claim 1 has the advantage that in addition to the small area present on the second injection valve member, which is acted upon by the pressure in the pressure chamber, there is a further area acted upon by the same pressure as in the pressure chamber, so that the opening pressure of the second injection valve member is only to a lesser extent dependent on the size of the area on the second injection valve member that changes as a function of wear.
  • the opening pressure of the second injection valve member is only to a lesser extent dependent on the size of the area on the second injection valve member that changes as a function of wear.
  • FIG. 2 in an enlarged representation a section of the fuel injection device designated by II in FIG. 1
  • FIG. 3 in an enlarged representation a section of the fuel injection device designated by III in FIG. 1 according to a second exemplary embodiment
  • FIG. 4 shows a stroke profile of injection valve members over time.
  • a fuel injection valve 12 is shown, which is part of a
  • Fuel injection device for an internal combustion engine for example a motor vehicle.
  • the internal combustion engine is preferably a self-igniting
  • the fuel injection device can be designed, for example, as a so-called pump-nozzle system or as a pump-line-nozzle system and has a high-pressure fuel pump 10 and a fuel injection valve 12 connected to each cylinder of the internal combustion engine.
  • the high-pressure fuel pump 10 is arranged away from the fuel injection valve 12 and connected to it via a line.
  • the fuel injection valve 12 can also be part of a
  • the fuel injection device is designed as a pump-nozzle system, the high-pressure fuel pump 10 and the fuel injection valve 12 being connected directly to one another are and form a structural unit.
  • the high-pressure fuel pump 10 has a pump piston 18 which is tightly guided in a cylinder bore 16 in a pump body 14 and is driven in a lifting movement by a cam 20 of a camshaft of the internal combustion engine against the force of a return spring 19.
  • the pump piston 18 delimits a pump working chamber 22 in the cylinder 16, in which fuel is compressed under high pressure during the delivery stroke of the pump piston 18.
  • fuel from a fuel reservoir 24 of the motor vehicle is supplied to the pump working chamber 22 in a manner not shown in detail.
  • valve body 26 there is an annular space 38 between the injection valve member 28 and the bore 30 towards the valve seat 36, which in its end region facing away from the valve seat 36 merges into a pressure space 40 surrounding the first injection valve member 28 by radial expansion of the bore 30.
  • the first injection valve member 28 has a reduction in cross section at the level of the pressure chamber 40
  • first prestressed closing spring 44 At the end facing away from the combustion chamber of the first injection valve member 28 engages directly or via an intermediate piece a first prestressed closing spring 44, by which the first injection valve member 28 is pressed toward the valve seat 36.
  • the first closing spring 44 is arranged in a first spring chamber of the valve body 26 which is formed by a bore 46 and which adjoins the bore 30.
  • FIGS. 1 and 3 Shown in the valve body 26 is a bore 146 which forms a second spring chamber and in which a second closing spring 144 acting on the second injection valve member 128 is arranged.
  • the diameter of the bore 146 forming the second spring chamber is somewhat smaller than that of the bore 46 forming the first spring chamber.
  • the end of the first injection valve member 28 projects into the first spring chamber and is supported on the first closing spring 144 in this.
  • the first closing spring 44 is supported with its end facing away from the first injection valve member 28 on a partition wall 47 arranged between the bore 46 forming the first spring chamber and the bore 146 forming the second spring chamber.
  • the second injection valve member 128 protrudes from the first injection valve member 28 with a push rod, which can be formed in one piece with the injection valve member 128 or as a separate part, and extends through the first spring chamber and through a bore 45 formed in the partition 47 with a smaller diameter in the bore 146.
  • the bore 146 forming the second spring chamber is larger in diameter than the bore 45.
  • a control piston 147 Arranged in the bore 146 is a control piston 147 which is connected to the push rod of the second injection valve member 128 or is formed integrally therewith, through which a control piston 147 enters the bore 146 toward the partition wall 47
  • Control room 50 is limited.
  • the push rod of the second injection valve member 128 is tightly guided in the bore 45, so that the control chamber 50 is separated from the first spring chamber.
  • the second closing spring 144 engages on the side of the control piston 147 facing away from the control chamber 50.
  • the second closing spring 144 is supported on the bottom of the second spring chamber with its end facing away from the control piston 147.
  • the space 148 delimited by the control piston 147 on the side facing away from the control space 50, in which the second closing spring 144 is arranged, has a connection 145 with a low-pressure area, for example with a return to the fuel reservoir 24.
  • a channel 48 leads from the pump work chamber 22 through the pump body 14 and the valve body 26 into the pressure chamber 40 of the fuel injection valve 12.
  • An electrically controlled valve 23 controls a connection of the pump work chamber 22 to a relief chamber, such as the fuel reservoir 24 or at least indirectly, for example Area can serve in which a slightly higher pressure than the fuel tank 24 is maintained.
  • a relief chamber such as the fuel reservoir 24 or at least indirectly, for example Area can serve in which a slightly higher pressure than the fuel tank 24 is maintained.
  • the connection of the pump work chamber 22 to the relief chamber is opened by the control valve 23 controlled by an electronic control device 54, so that no high pressure can build up in the pump work chamber 22.
  • the control valve 23 separates the pump work chamber 22 from the relief chamber, so that high pressure can build up in the pump work chamber 22 during the delivery stroke of the pump piston 18.
  • the control valve 23 can be designed as a solenoid valve or as a piezo valve.
  • the control chamber 50 is connected to the channel 48, so that the pressure in the control chamber 50 is the same as in the pressure chamber 40 of the fuel injection valve 12.
  • the first injection valve member 28 is open, that is to say with its sealing surface 34 is lifted off the valve seat 36, the pressure surface is 142 of the second injection valve member 128 is acted upon by the pressure prevailing in the pressure chamber 40, by means of which a force is generated in the opening direction 29 on the second injection valve member 128 in accordance with the size of the pressure surface 142.
  • annular surface 149 of the control piston 147 delimiting the control chamber 50 is also of the pressure prevailing in the control chamber 50, which is the same as the pressure prevailing in the pressure chamber 40 is acted upon, by means of which a force in the opening direction 29 on the second injection valve member 128 is likewise generated in accordance with the size of the annular surface 149 of the control piston 147.
  • the annular surface 149 of the control piston 147 is larger than the pressure surface 142 of the second injection valve member 128. In the closing direction, the second injection valve member 128 acts on the second closing spring 144 and one in the space
  • the control valve 23 is opened so that fuel reaches the pump working chamber 22 from the fuel reservoir 24.
  • the start of the fuel injection is determined by the control valve 23 closing, so that the pump work chamber 22 is separated from the relief chamber and high pressure builds up in the pump work chamber 22.
  • the fuel injection valve 12 opens by the the first injection valve member 28 lifts with its sealing surface 34 from the valve seat 36 and the at least one first injection opening 32 opens.
  • the closing force exerted in the closing direction by the second closing spring 144 and the closing force exerted on the second injection valve member 128 in the chamber 148 is greater than the pressure prevailing in the pressure chamber 40 over the pressure surface 142 and the pressure prevailing in the control chamber 50 over the ring surface
  • FIG. 4 shows the course of the stroke h of the two injection valve members 28, 128 over the time t during an injection cycle. The stroke of the first
  • Injection valve member 28 is shown in solid lines and the stroke of second injection valve member 128 is shown in dashed lines.
  • the pre-injection is denoted by A and it can be seen that only the first injection valve member 28 opens and as a result only a small amount of fuel is injected.
  • the pilot injection is ended by the control valve 23 opening, so that the pressure in the pressure chamber 40 drops.
  • the control valve 23 is closed again, so that the pressure in the pump work chamber 22 rises again in accordance with the profile of the cam 20.
  • the first injection valve member 28 opens and opens the first injection openings 32.
  • the pressure prevailing in the pressure chamber 40 acts on the pressure surface 142 of the second injection valve member 128 and when the pressure prevailing in the pressure chamber 40 and in the control chamber 50 acts on the second in the opening direction 29 via the surfaces 142 and 149 Injection valve member 128 is greater than the force acting on it in the closing direction, the second injection valve member 128 also opens and opens the second injection openings 132.
  • the entire injection cross section of the fuel injection valve 12 Approved.
  • the opening movement of the second injection valve member 128 and thus the release of the second injection openings 132 takes place after the opening stroke movement of the first injection valve member 28 and the release of the first injection openings 32, as shown in FIG. 4 for the main injection designated B.
  • the control valve 23 is opened so that the pressure in the pressure chamber 40 and in the control chamber 50 drops and the injection valve members 28, 128 close.
  • the injection cross sections formed by the first injection openings 32 and the second injection openings 132 are at least approximately the same size, so that when only the first injection valve member 28 is opened, half of the total
  • Injection cross section is released.
  • the first injection openings 32 form a smaller or larger injection cross section than the second injection openings 132.
  • a throttle point 150 is arranged in the connection 145 of the space 148 to the low-pressure region.
  • the throttle point 150 allows fuel to be displaced only with a delay during the opening stroke movement of the second injection valve element 128, as a result of which the opening stroke movement of the second injection valve element 128 is damped. This results in a greater delay in the opening stroke movement of the second injection valve member 128 compared to the opening stroke movement in the first
  • the fuel injector 12 is shown in detail according to a second embodiment, in which the basic structure is the same as in the first embodiment, but the space 148 in addition to its connection 145 with the
  • Low-pressure area also has a connection 160 with the pump work chamber 22, a throttle point 162 being arranged in the connection 160.
  • the connection 160 of the space 148 to the pump working space 22 increases the force acting on the second injection valve member 128 in the closing direction in addition to the force of the second closing spring 144, as a result of which the opening and closing behavior of the second injection valve member 128 can be influenced.

Landscapes

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

Abstract

The invention relates to a fuel injection valve comprising two injection valve members (28, 128), a second injection valve member (128) being displaceably guided in a hollow first injection valve member (28). The first injection valve member (28) enables at least one first injection opening (32) to be controlled by means of a sealing surface (34) arranged on said valve member, in conjunction with a valve seat (36), and the second injection valve member (128) enables at least one second injection opening (132) to be controlled by means of a sealing surface (134) arranged on said valve member, in conjunction with a valve seat (136). Said fuel injection valve comprises a pressure chamber (40) connected to a high-pressure source (10, 22), and the injection valve members (28, 128) are subjected to the pressure in the pressure chamber (40) on a pressure surface (42; 142) in the closing position thereof, and can be displaced against a closing force in an opening direction (29). A control piston (147) defining a control chamber (50) is associated with the second injection valve member (128) and exerts a force on the second injection valve member (128) in the opening direction (29) by means of the pressure in the control chamber (50). The control chamber (50) is connected to the high-pressure source (10, 22).

Description

Kraftstoffeinspritzventil für eine BrennkraftmaschineFuel injection valve for an internal combustion engine
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem Kraftstoffeinspritzventil für eine Brennkraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1.The invention relates to a fuel injection valve for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
Ein solches Kraftstoffeinspritzventil ist durch die DE 101 41 678 AI bekannt. Dieses Kraftstoffeinspritzventil weist zwei Einspritzventilglieder auf, wobei in einem hohl ausgebildeten ersten Einsritzventilglied ein zweites Einspritzventilglied verschiebbar geführt ist. Durch das erste Einspritzventilglied wird wenigstens eine erste Einspritzöffnung gesteuert und durch das zweite Einspritzventilglied wird wenigstens eine zweite Einspritzöffnung gesteuert. Die Einspritzventilglieder weisen jeweils eine Dichtfläche auf, mit denen diese mit einem Ventilsitz zur Steuerung der Einspritzöffnungen zusammenwirken. Das Kraftstoffeinspritzventil weist einen mit einer Hochdruckquelle verbundenen Druckraum auf, wobei das erste Einspritzventilglied von dem im Druckraum herrschenden Druck beaufschlagt gegen eine Schließkraft in einer Öffnungsrichtung zur Freigabe der wenigstens einen ersten Einspritzöffnung bewegbar ist. Bei geöffnetem erstem Einspritzventilglied ist das zweite Einspritzventilglied ebenfalls von dem im Druckraum herrschenden Druck beaufschlagt gegen eine Schließkraft in einer Öffnungsrichtung zur Freigabe der wenigstens einen zweiten Einspritzöffnung bewegbar. Mit dem zweitenSuch a fuel injection valve is known from DE 101 41 678 AI. This fuel injection valve has two injection valve members, a second injection valve member being slidably guided in a hollow first injection valve member. The first injection valve member controls at least one first injection opening and the second injection valve member controls at least one second injection opening. The injection valve members each have a sealing surface with which they interact with a valve seat for controlling the injection openings. The fuel injection valve has a pressure chamber connected to a high-pressure source, the first injection valve member being acted upon by the pressure prevailing in the pressure chamber against a closing force in an opening direction to release the at least one first injection opening. When the first injection valve member is open, the pressure prevailing in the pressure chamber can also move the second injection valve member against a closing force in an opening direction to release the at least one second injection opening. With the second
Einspritzventilglied ist ein Steuerkolben verbunden, der einen Steuerraum begrenzt, wobei durch den im Steuerraum herrschenden Druck über den Steuerkolben eine in Öffnungsrichtung auf das zweite Einspritzventilglied wirkende Kraft erzeugt wird. Der im Steuerraum herrschende Druck wird variabel eingestellt, um einen variablen Öffnungsdruck des zweiten Einspritzventilglieds zu ermöglichen. Wenn der Druck im Druckraum den Öffnungsdruck des ersten Einspritzventilglieds erreicht, so bewegt sich das erste Einspritzventilglied in Öffnungsrichtung und gibt die wenigstens eine erste Einspritzöffnung frei. Dabei wird nur ein Teil des gesamten Einspritzquerschnitts des Kraftstoffeinspritzventils freigegeben. Wenn der Druck im Druckraum auch den Öffnungsdruck des zweiten Einspritzventilglieds erreicht, so bewegt sich auch das zweite Einspritzventilglied in Öffnungsrichtung und gibt die wenigstens eine zweite Einspritzöffnung frei, so dass dann der gesamte Einspritzquerschnitt freigegeben ist. DerInjection valve member is connected to a control piston which delimits a control chamber, the pressure in the control chamber causing a pressure in the control piston Opening direction acting on the second injector member force is generated. The pressure prevailing in the control chamber is variably set in order to enable a variable opening pressure of the second injection valve member. When the pressure in the pressure chamber reaches the opening pressure of the first injection valve member, the first injection valve member moves in the opening direction and releases the at least one first injection opening. Only part of the total injection cross section of the fuel injector is released. When the pressure in the pressure chamber also reaches the opening pressure of the second injection valve member, the second injection valve member also moves in the opening direction and releases the at least one second injection opening, so that the entire injection cross section is then released. The
Durchmesser der Einspritzventilglieder ist aufgrund der an der Brennkraftmaschine vorliegenden beengten Platzverhältnisse begrenzt, wobei das zweite Einspritzventilglied einen kleinen Durchmesser aufweist und an diesem in geschlossener Stellung, wenn dieses mit seiner Dichtfläche am Ventilsitz anliegt, nur eine kleine Fläche von dem im Druckraum herrschenden Druck beaufschlagt ist. Während des Betriebs des Kraftstoffeinspritzventils kann es zu einem Verschleiß der Dichtfläche und/oder des Ventilsitzes kommen, was dazu führt, dass sich die druckbeaufschlagte Fläche des zweiten Einspritzventilglieds ändert, was wiederum wegen der kleinen Fläche zu einer wesentlichen Änderung des Öffnungsdrucks des zweiten Einspritzventilglieds führt. Dabei ist dann nicht mehr gewährleistet, dass das zweite Einspritzventilglied in der erforderlichen Weise öffnet und die eingespritzte Kraftstoffmenge kann nicht mehr genau kontrolliert werden.The diameter of the injection valve members is limited due to the limited space available on the internal combustion engine, the second injection valve member having a small diameter and in the closed position, when this is in contact with the valve seat with its sealing surface, only a small area is acted upon by the pressure prevailing in the pressure chamber , During the operation of the fuel injector, the sealing surface and / or the valve seat can wear, which leads to the pressure area of the second injection valve member changing, which in turn leads to a substantial change in the opening pressure of the second injection valve member because of the small area. It is then no longer guaranteed that the second injection valve member opens in the required manner and the amount of fuel injected can no longer be precisely controlled.
Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzventil mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass am Steuerkolben zusätzlich zu der am zweiten Einspritzventilglied vorhandenen, vom Druck im Druckraum beaufschlagten kleinen Fläche eine weitere vom selben Druck wie im Druckraum beaufschlagte Fläche vorhanden ist, so dass der Öffnungsdruck des zweiten Einspritzventilglieds nur noch in geringerem Maße von der Größe der Fläche am zweiten Einspritzventilglied, die sich verschleißabhängig ändert, abhängig ist. Somit kann auch bei einer sich verschleißabhängig ändernden Fläche am zweiten Einspritzventilglied dessen Öffnungsdruck zumindest annähernd konstant gehalten werden.Advantages of the invention The fuel injection valve according to the invention with the features according to claim 1 has the advantage that in addition to the small area present on the second injection valve member, which is acted upon by the pressure in the pressure chamber, there is a further area acted upon by the same pressure as in the pressure chamber, so that the opening pressure of the second injection valve member is only to a lesser extent dependent on the size of the area on the second injection valve member that changes as a function of wear. Thus, even if the surface on the second injection valve element changes as a function of wear, its opening pressure can be kept at least approximately constant.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafteIn the dependent claims are advantageous
Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzventils angegeben. Mit der Ausbildung gemäß Anspruch 2 kann der Einfluss von Änderungen der Druckfläche am zweiten Einspritzventilglied auf den Öffnungsdruck weiter verringert werden. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 4 wird eine Dämpfung der Öffnungshubbewegung des zweiten Einspritzventilglieds erreicht, wodurch ein sprungartiger Anstieg der Kraftstoffeinspritzmenge beim Öffnen des zweiten Einspritzventilglieds vermieden werden kann. Die Ausbildung gemäss Anspruch 5 ermöglicht eineRefinements and developments of the fuel injection valve according to the invention specified. With the design according to claim 2, the influence of changes in the pressure area on the second injection valve member on the opening pressure can be further reduced. The embodiment according to claim 4 dampens the opening stroke movement of the second injection valve element, as a result of which a sudden increase in the fuel injection quantity when the second injection valve element is opened can be avoided. The training according to claim 5 enables
Beeinflussung der Öffnungs- und Schließbewegung des zweiten Einspritzventilglieds durch den im Raum herrschenden Druck. Die Weiterbildung gemäß Anspruch 6 ermöglicht einen kompakten Aufbau einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung.Influencing the opening and closing movement of the second injection valve member by the pressure prevailing in the room. The development according to claim 6 enables a compact structure of a fuel injection device.
Zeichnung Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einedrawing Several embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. 1 shows a
Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine in vereinfachter Darstellung in einem Längsschnitt gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, Figur 2 in vergrößerter Darstellung einen in Figur 1 mit II bezeichneten Ausschnitt der Kraftstoffeinspritzeinrichtung, Figur 3 in vergrößerter Darstellung einen in Figur 1 mit III bezeichneten Ausschnitt der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und Figur 4 einen Hubverlauf von Einspritzventilgliedern über der Zeit.Fuel injection device for an internal combustion engine in a simplified representation in a longitudinal section according to a first exemplary embodiment, FIG. 2 in an enlarged representation a section of the fuel injection device designated by II in FIG. 1, FIG. 3 in an enlarged representation a section of the fuel injection device designated by III in FIG. 1 according to a second exemplary embodiment and FIG. 4 shows a stroke profile of injection valve members over time.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
In den Figuren 1 bis 3 ist ein Kraftstoffeinspritzventil 12 dargestellt, das Bestandteil einerIn Figures 1 to 3, a fuel injection valve 12 is shown, which is part of a
Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine beispielsweise eines Kraftfahrzeugs ist. Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise eine selbstzündendeFuel injection device for an internal combustion engine, for example a motor vehicle. The internal combustion engine is preferably a self-igniting
Brennkraftmaschine. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung kann beispielsweise als sogenanntes Pumpe-Düse-System oder als Pumpe-Leitung-Düse-System ausgebildet sein und weist für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine jeweils eine Kraftstoffhochdruckpumpe 10 und ein mit dieser verbundenes Kraftstoffeinspritzventil 12 auf. Bei einer Ausbildung als Pumpe-Leitung-Düse-System ist die Kraftstoffhochdruckpumpe 10 entfernt vom Kraftstoffeinspritzventil 12 angeordnet und mit diesem über eine Leitung verbunden. Das Kraftstoffeinspritzventil 12 kann auch Bestandteil einesInternal combustion engine. The fuel injection device can be designed, for example, as a so-called pump-nozzle system or as a pump-line-nozzle system and has a high-pressure fuel pump 10 and a fuel injection valve 12 connected to each cylinder of the internal combustion engine. In the case of an embodiment as a pump-line-nozzle system, the high-pressure fuel pump 10 is arranged away from the fuel injection valve 12 and connected to it via a line. The fuel injection valve 12 can also be part of a
Speicher-Kraftstoffeinspritzsystems sein, bei dem Kraftstoff aus einem Hochdruckspeicher dem Kraftstoffeinspritzventil 12 zugeführt wird. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Kraftstoffeinspritzeinrichtung als Pumpe-Düse-System ausgebildet, wobei die Kraftstoffhochdruckpumpe 10 und das Kraftstoffeinspritzventil 12 direkt miteinander verbunden sind und eine Baueinheit bilden. Die Kraftstoffhochdruckpumpe 10 weist einen in einer Zylinderbohrung 16 in einem Pumpenkörper 14 dicht geführten Pumpenkolben 18 auf, der durch einen Nocken 20 einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 19 in einer Hubbewegung angetrieben wird. Der Pumpenkolben 18 begrenzt im Zylinder 16 einen Pumpenarbeitsraum 22, in dem beim Förderhub des Pumpenkolbens 18 Kraftstoff unter Hochdruck verdichtet wird. Dem Pumpenarbeitsraum 22 wird beim Saughub des Pumpenkolbens 18 in nicht näher dargestellter Weise Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter 24 des Kraftfahrzeugs zugeführt.Storage fuel injection system, in which fuel is supplied to the fuel injection valve 12 from a high-pressure accumulator. In the exemplary embodiments shown, the fuel injection device is designed as a pump-nozzle system, the high-pressure fuel pump 10 and the fuel injection valve 12 being connected directly to one another are and form a structural unit. The high-pressure fuel pump 10 has a pump piston 18 which is tightly guided in a cylinder bore 16 in a pump body 14 and is driven in a lifting movement by a cam 20 of a camshaft of the internal combustion engine against the force of a return spring 19. The pump piston 18 delimits a pump working chamber 22 in the cylinder 16, in which fuel is compressed under high pressure during the delivery stroke of the pump piston 18. During the suction stroke of the pump piston 18, fuel from a fuel reservoir 24 of the motor vehicle is supplied to the pump working chamber 22 in a manner not shown in detail.
Das Kraftstoffeinspritzventil 12 weist einen Ventilkörper 26 auf, der mehrteilig ausgebildet sein kann, in dem ein erstes Einspritzventilglied 28 in einer Bohrung 30 längsverschiebbar geführt ist. Wie in Figur 2 dargestellt weist der Ventilkörper 26 an seinem dem Brennraum des Zylinders der Brennkraftmaschine zugewandten Endbereich wenigstens eine erste, vorzugsweise mehrere erste Einspritzöffnungen 32 auf, die über den Umfang des Ventilkörpers 26 verteilt angeordnet sind. Das erste Einspritzventilglied 28 weist an seinem dem Brennraum zugewandten Endbereich eine beispielsweise etwa kegelförmige Dichtfläche 34 auf, die mit einem im Ventilkörper 26 in dessen dem Brennraum zugewandtem Endbereich ausgebildeten Ventilsitz 36 zusammenwirkt, von dem oder nach dem die ersten Einspritzöffnungen 32 abführen. Im Ventilkörper 26 ist zwischen dem Einspritzventilglied 28 und der Bohrung 30 zum Ventilsitz 36 hin ein Ringraum 38 vorhanden, der in seinem dem Ventilsitz 36 abgewandten Endbereich durch eine radiale Erweiterung der Bohrung 30 in einen das erste Einspritzventilglied 28 umgebenden Druckraum 40 übergeht. Das erste Einspritzventilglied 28 weist auf Höhe des Druckraums 40 durch eine Querschnittsverringerung eineThe fuel injection valve 12 has a valve body 26, which can be constructed in several parts, in which a first injection valve member 28 is guided so as to be longitudinally displaceable in a bore 30. As shown in FIG. 2, the valve body 26 has at least one first, preferably a plurality of first injection openings 32 at its end region facing the combustion chamber of the cylinder of the internal combustion engine, which are arranged distributed over the circumference of the valve body 26. The first injection valve member 28 has, for example, an approximately conical sealing surface 34 on its end region facing the combustion chamber, which cooperates with a valve seat 36 formed in the valve body 26 in its end region facing the combustion chamber, from or after which the first injection openings 32 lead away. In the valve body 26 there is an annular space 38 between the injection valve member 28 and the bore 30 towards the valve seat 36, which in its end region facing away from the valve seat 36 merges into a pressure space 40 surrounding the first injection valve member 28 by radial expansion of the bore 30. The first injection valve member 28 has a reduction in cross section at the level of the pressure chamber 40
Druckschulter 42 auf. Am dem Brennraum abgewandten Ende des ersten Einspritzventilglieds 28 greift direkt oder über ein Zwischenstück eine erste vorgespannte Schließfeder 44 an, durch die das erste Einspritzventilglied 28 zum Ventilsitz 36 hin gedrückt wird. Die erste Schließfeder 44 ist in einem ersten, durch eine Bohrung 46 gebildeten Federraum des Ventilkörpers 26 angeordnet, der sich an die Bohrung 30 anschließt.Pressure shoulder 42 on. At the end facing away from the combustion chamber of the first injection valve member 28 engages directly or via an intermediate piece a first prestressed closing spring 44, by which the first injection valve member 28 is pressed toward the valve seat 36. The first closing spring 44 is arranged in a first spring chamber of the valve body 26 which is formed by a bore 46 and which adjoins the bore 30.
Das erste Einspritzventilglied 28 des Kraftstoffeinspritzventils 12 ist hohl ausgebildet und in diesem ist in einer koaxial im Einspritzventilglied 28 ausgebildeten Bohrung ein zweites Einspritzventilglied 128 verschiebbar geführt. Durch das zweite Einspritzventilglied 128 wird wenigstens eine zweite Einspritzöffnung 132 im Ventilkörper 26 gesteuert. Die wenigstens eine zweite Einspritzöfnung 132 ist in Richtung der Längsachse der Einspritzventilglieder 28,128 zu der wenigstens einen ersten Einspritzöffnung 32 zum Brennraum hin versetzt angeordnet. Das zweite Einspritzventilglied 128 weist an seinem dem Brennraum zugewandten Endbereich eine beispielsweise etwa kegelförmige Dichtfläche 134 auf, die mit einem im Ventilkörper 26 in dessen dem Brennraum zugewandtem Endbereich ausgebildeten Ventilsitz 136 zusammenwirkt, von dem oder nach dem die zweiten Einspritzöffnungen 132 abführen. Das zweite Einspritzventilglied 128 kann zweiteilig ausgebildet sein und einen die Dichtfläche 134 aufweisenden, dem Brennraum zugewandten Teil und einen vom Brennraum weg an den ersten Teil anschließenden zweiten Teil aufweisen. Nahe dem brennraumseitigen Ende des zweiten Einspritzventilglieds 128 ist an diesem eine ausserhalb des Ventilsitzes 136 liegende Druckfläche 142 gebildet, auf die bei geöffnetem erstem Einspritzventilglied 28 der im Druckraum 40 herrschende Druck wirkt.The first injection valve member 28 of the fuel injection valve 12 is hollow and a second injection valve member 128 is slidably guided in a bore formed coaxially in the injection valve member 28. The second injection valve member 128 controls at least one second injection opening 132 in the valve body 26. The at least one second injection opening 132 is offset in the direction of the longitudinal axis of the injection valve members 28, 128 to the at least one first injection opening 32 toward the combustion chamber. The second injection valve member 128 has, for example, an approximately conical sealing surface 134 on its end region facing the combustion chamber, which cooperates with a valve seat 136 formed in the valve body 26 in its end region facing the combustion chamber, from or after which the second injection openings 132 lead away. The second injection valve member 128 can be formed in two parts and have a part which has the sealing surface 134 and faces the combustion chamber and a second part which adjoins the first part away from the combustion chamber. Near the end of the second injection valve member 128 on the combustion chamber side, a pressure surface 142 is formed thereon, outside of the valve seat 136, on which the pressure prevailing in the pressure chamber 40 acts when the first injection valve member 28 is open.
An die den ersten Federraum bildende Bohrung 46 vomTo the bore 46 forming the first spring chamber from
Brennraum weg anschließend ist wie in den Figuren 1 und 3 dargestellt im Ventilkörper 26 eine einen zweiten Federraum bildende Bohrung 146 ausgebildet, in dem eine zweite, auf das zweite Einspritzventilglied 128 wirkende Schließfeder 144 angeordnet ist. Die den zweiten Federraum bildende Bohrung 146 ist im Durchmesser etwas kleiner ausgebildet als die den ersten Federraum bildende Bohrung 46. Das erste Einspritzventilglied 28 ragt mit seinem Ende in den ersten Federraum hinein und stützt sich in diesem an der ersten Schließfeder 144 ab. Die erste Schließfeder 44 stützt sich mit ihrem dem ersten Einspritzventilglied 28 abgewandten Ende an einer zwischen der den ersten Federraum bildenden Bohrung 46 und der den zweiten Federraum bildenden Bohrung 146 angeordneten Trennwand 47 ab. Das zweite Einspritzventilglied 128 ragt mit einer Druckstange, die einstückig mit dem Einspritzventilglied 128 oder als separates Teil ausgebildet sein kann, aus dem ersten Einspritzventilglied 28 heraus und verläuft durch den ersten Federraum und durch eine in der Trennwand 47 ausgebildete Bohrung 45 mit kleinerem Durchmesser hindurch bis in die Bohrung 146. Die den zweiten Federraum bildende Bohrung 146 ist im Durchmesser gegenüber der Bohrung 45 größer ausgebildet. In der Bohrung 146 ist ein mit der Druckstange des zweiten Einspritzventilglieds 128 verbundener oder mit dieser einstückig ausgebildeter Steuerkolben 147 angeordnet, durch den zur Trennwand 47 hin in der Bohrung 146 einThen the combustion chamber is away as in FIGS. 1 and 3 Shown in the valve body 26 is a bore 146 which forms a second spring chamber and in which a second closing spring 144 acting on the second injection valve member 128 is arranged. The diameter of the bore 146 forming the second spring chamber is somewhat smaller than that of the bore 46 forming the first spring chamber. The end of the first injection valve member 28 projects into the first spring chamber and is supported on the first closing spring 144 in this. The first closing spring 44 is supported with its end facing away from the first injection valve member 28 on a partition wall 47 arranged between the bore 46 forming the first spring chamber and the bore 146 forming the second spring chamber. The second injection valve member 128 protrudes from the first injection valve member 28 with a push rod, which can be formed in one piece with the injection valve member 128 or as a separate part, and extends through the first spring chamber and through a bore 45 formed in the partition 47 with a smaller diameter in the bore 146. The bore 146 forming the second spring chamber is larger in diameter than the bore 45. Arranged in the bore 146 is a control piston 147 which is connected to the push rod of the second injection valve member 128 or is formed integrally therewith, through which a control piston 147 enters the bore 146 toward the partition wall 47
Steuerraum 50 begrenzt wird. Die Druckstange des zweiten Einspritzventilglieds 128 ist in der Bohrung 45 dicht geführt, so dass der Steuerraum 50 vom ersten Federraum getrennt ist. Auf der dem Steuerraum 50 abgewandten Seite des Steuerkolbens 147 greift die zweite Schließfeder 144 an. Die zweite Schließfeder 144 stützt sich mit ihrem dem Steuerkolben 147 abgewandten Ende am Boden des zweiten Federraums ab. Der durch den Steuerkolben 147 auf der dem Steuerraum 50 abgewandten Seite begrenzte Raum 148, in dem die zweite Schließfeder 144 angeordnet ist, weist eine Verbindung 145 mit einem Niederdruckbereich auf, beispielsweise mit einem Rücklauf zum Kraftstoffvorratsbehälter 24.Control room 50 is limited. The push rod of the second injection valve member 128 is tightly guided in the bore 45, so that the control chamber 50 is separated from the first spring chamber. The second closing spring 144 engages on the side of the control piston 147 facing away from the control chamber 50. The second closing spring 144 is supported on the bottom of the second spring chamber with its end facing away from the control piston 147. The space 148, delimited by the control piston 147 on the side facing away from the control space 50, in which the second closing spring 144 is arranged, has a connection 145 with a low-pressure area, for example with a return to the fuel reservoir 24.
Vom Pumpenarbeitsraum 22 führt durch den Pumpenkörper 14 und den Ventilkörper 26 ein Kanal 48 in den Druckraum 40 des Kraftstoffeinspritzventils 12. Durch ein elektrisch gesteuertes Ventil 23 wird eine Verbindung des Pumpenarbeitsraums 22 mit einem Entlastungsraum gesteuert, als der beispielsweise zumindest mittelbar der Kraftstoffvorratsbehälter 24 oder ein Bereich dienen kann, in dem ein gegenüber dem Kraftstoffvorratsbehälter 24 etwas erhöhter Druck aufrechterhalten wird. Solange keine Kraftstoffeinspritzung erfolgen soll ist durch das durch eine elektronische Steuereinrichtung 54 angesteuerte Steuerventil 23 die Verbindung des Pumpenarbeitsraums 22 mit dem Entlastungsraum geöffnet, so daß sich im Pumpenarbeitsraum 22 kein Hochdruck aufbauen kann. Wenn eine Kraftstoffeinspritzung erfolgen soll wird durch das Steuerventil 23 der Pumpenarbeitsraum 22 vom Entlastungsraum getrennt, so daß sich beim Förderhub des Pumpenkolbens 18 im Pumpenarbeitsraum 22 Hochdruck aufbauen kann. Das Steuerventil 23 kann als Magnetventil oder als Piezoventil ausgebildet sein.A channel 48 leads from the pump work chamber 22 through the pump body 14 and the valve body 26 into the pressure chamber 40 of the fuel injection valve 12. An electrically controlled valve 23 controls a connection of the pump work chamber 22 to a relief chamber, such as the fuel reservoir 24 or at least indirectly, for example Area can serve in which a slightly higher pressure than the fuel tank 24 is maintained. As long as no fuel injection is to take place, the connection of the pump work chamber 22 to the relief chamber is opened by the control valve 23 controlled by an electronic control device 54, so that no high pressure can build up in the pump work chamber 22. If a fuel injection is to take place, the control valve 23 separates the pump work chamber 22 from the relief chamber, so that high pressure can build up in the pump work chamber 22 during the delivery stroke of the pump piston 18. The control valve 23 can be designed as a solenoid valve or as a piezo valve.
Der Steuerraum 50 ist mit dem Kanal 48 verbunden, so dass im Steuerraum 50 derselbe Druck herrscht wie im Druckraum 40 des Kraftstoffeinspritzventils 12. Wenn das erste Einspritzventilglied 28 geöffnet ist, das heißt mit seiner Dichtfläche 34 vom Ventilsitz 36 abgehoben ist, so ist die Druckfläche 142 des zweiten Einspritzventilglieds 128 von dem im Druckraum 40 herrschenden Druck beaufschlagt, durch den entsprechend der Größe der Druckfläche 142 eine Kraft in • Öffnungsrichtung 29 auf das zweite Einspritzventilglied 128 erzeugt wird. Zusätzlich ist auch die den Steuerraum 50 begrenzende Ringfläche 149 des Steuerkolbens 147 von dem im Steuerraum 50 herrschenden Druck, der gleich hoch ist wie der im Druckraum 40 herrschende Druck, beaufschlagt, durch den entsprechend der Größe der Ringfläche 149 des Steuerkolbens 147 ebenfalls eine Kraft in Öffnungsrichtung 29 auf das zweite Einspritzventilglied 128 erzeugt wird. Die Ringfläche 149 des Steuerkolbens 147 ist dabei größer als die Druckfläche 142 des zweiten Einspritzventilglieds 128. In Schließrichtung wirkt auf das zweite Einspritzventilglied 128 die zweite Schließfeder 144 sowie eine durch den im RaumThe control chamber 50 is connected to the channel 48, so that the pressure in the control chamber 50 is the same as in the pressure chamber 40 of the fuel injection valve 12. When the first injection valve member 28 is open, that is to say with its sealing surface 34 is lifted off the valve seat 36, the pressure surface is 142 of the second injection valve member 128 is acted upon by the pressure prevailing in the pressure chamber 40, by means of which a force is generated in the opening direction 29 on the second injection valve member 128 in accordance with the size of the pressure surface 142. In addition, the annular surface 149 of the control piston 147 delimiting the control chamber 50 is also of the pressure prevailing in the control chamber 50, which is the same as the pressure prevailing in the pressure chamber 40 is acted upon, by means of which a force in the opening direction 29 on the second injection valve member 128 is likewise generated in accordance with the size of the annular surface 149 of the control piston 147. The annular surface 149 of the control piston 147 is larger than the pressure surface 142 of the second injection valve member 128. In the closing direction, the second injection valve member 128 acts on the second closing spring 144 and one in the space
148 herrschenden Druck auf den Steuerkolben 147 erzeugte Kraft.148 prevailing pressure on the control piston 147 generated force.
Nachfolgend wird die Funktion der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert. Beim Saughub des Pumpenkolbens 18 ist das Steuerventil 23 geöffnet, so daß Kraftstoff aus dem Kraftstoffvorratsbehälter 24 in den Pumpenarbeitsraum 22 gelangt. Beim Förderhub des Pumpenkolbens 18 wird der Beginn der Kraftstoffeinspritzung dadurch festgelegt, daß das Steuerventil 23 schließt, so daß der Pumpenarbeitsraum 22 vom Entlastungsraum getrennt ist und sich im Pumpenarbeitsraum 22 Hochdruck aufbaut. Wenn der Druck im Pumpenarbeitsraum 22 und damit im Druckraum 40 des Kraftstoffeinspritzventils 12 so hoch ist, dass die durch diesen über die Druckschulter 42 auf das erste Einspritzventilglied 28 erzeugte Druckkraft größer ist als die Kraft der ersten Schließfeder 44, so öffnet das Kraftstoffeinspritzventil 12 indem das erste Einspritzventilglied 28 mit seiner Dichtfläche 34 vom Ventilsitz 36 abhebt und die wenigstens eine erste Einspritzöffnung 32 freigibt. Die in Schließrichtung durch die zweite Schließfeder 144 und den im Raum 148 herrschenden auf das zweite Einspritzventilglied 128 ausgeübte Schließkraft ist größer als die durch den im Druckraum 40 herrschenden Druck über die Druckfläche 142 und die durch den im Steuerraum 50 herrschenden Druck über die RingflächeThe function of the fuel injection device according to the first exemplary embodiment is explained below. During the suction stroke of the pump piston 18, the control valve 23 is opened so that fuel reaches the pump working chamber 22 from the fuel reservoir 24. During the delivery stroke of the pump piston 18, the start of the fuel injection is determined by the control valve 23 closing, so that the pump work chamber 22 is separated from the relief chamber and high pressure builds up in the pump work chamber 22. If the pressure in the pump work chamber 22 and thus in the pressure chamber 40 of the fuel injection valve 12 is so high that the pressure force generated by it via the pressure shoulder 42 on the first injection valve member 28 is greater than the force of the first closing spring 44, the fuel injection valve 12 opens by the the first injection valve member 28 lifts with its sealing surface 34 from the valve seat 36 and the at least one first injection opening 32 opens. The closing force exerted in the closing direction by the second closing spring 144 and the closing force exerted on the second injection valve member 128 in the chamber 148 is greater than the pressure prevailing in the pressure chamber 40 over the pressure surface 142 and the pressure prevailing in the control chamber 50 over the ring surface
149 auf das zweite Einspritzventilglied 128 ausgeübte Kraft in Öffnungsrichtung 29, so dass das zweite Einspritzventilglied 128 in seiner geschlossenen Stellung verbleibt. Am Kraftstoffeinspritzventil 12 wird somit mit den ersten Einspritzöffnungen 32 nur ein Teil des gesamten Einspritzquerschnitts geöffnet, so daß entsprechend nur eine geringe Kraftstoffmenge eingespritzt wird. Dies ist vorzugsweise bei einer Voreinspritzung von Kraftstoff der Fall. In Figur 4 ist der Verlauf des Hubs h der beiden Einspritzventilglieder 28,128 über der Zeit t während eines Einspritzzyklus dargestellt. Der Hub des ersten149 force exerted on the second injection valve member 128 in the opening direction 29, so that the second injection valve member 128 remains in its closed position. At the fuel injection valve 12, only a part of the entire injection cross section is thus opened with the first injection openings 32, so that accordingly only a small amount of fuel is injected. This is preferably the case with a pre-injection of fuel. FIG. 4 shows the course of the stroke h of the two injection valve members 28, 128 over the time t during an injection cycle. The stroke of the first
Einspritzventilglieds 28 ist mit durchgezogenen Linien dargestellt und der Hub des zweiten Einspritzventilglieds 128 ist mit gestrichelter Linie dargestellt. Die Voreinspritzung ist mit A bezeichnet und es ist ersichtlich, dass hierbei nur das erste Einspritzventilglied 28 öffnet und infolge dessen nur eine geringe Kraftstoffmenge eingespritzt wird. Die Voreinspritzung wird beendet, indem das Steuerventil 23 öffnet, so dass der Druck im Druckraum 40 sinkt.Injection valve member 28 is shown in solid lines and the stroke of second injection valve member 128 is shown in dashed lines. The pre-injection is denoted by A and it can be seen that only the first injection valve member 28 opens and as a result only a small amount of fuel is injected. The pilot injection is ended by the control valve 23 opening, so that the pressure in the pressure chamber 40 drops.
Zu einer Haupteinspritzung wird das Steuerventil 23 wieder geschlossen, so dass der Druck im Pumpenarbeitsraum 22 entsprechend dem Profil des Nockens 20 wieder ansteigt. Bei Erreichen des Öffnungsdrucks öffnet das erste Einspritzventilglied 28 und gibt die ersten Einspritzöffnungen 32 frei. Wenn das erste Einspritzventilglied 28 geöffnet ist, so wirkt der im Druckraum 40 herrschende Druck auf die Druckfläche 142 des zweiten Einspritzventilglieds 128 und wenn die durch den im Druckraum 40 und im Steuerraum 50 herrschenden Druck über die Flächen 142 und 149 in Öffnungsrichtung 29 auf das zweite Einspritzventilglied 128 erzeugte Kraft größer ist als die auf dieses in Schließrichtung wirkende Kraft, so öffnet auch das zweite Einspritzventilglied 128 und gibt die zweiten Einspritzöffnungen 132 frei. Somit ist der gesamte Einspritzquerschnitt des Kraftstoffeinspritzventils 12 freigegeben. Die Öffnungsbewegung des zweiten Einspritzventilglieds 128 und damit die Freigabe der zweiten Einspritzöffnungen 132 erfolgt verzögert nach der Öffnungshubbewegung des ersten Einspritzventilglieds 28 und der Freigabe der ersten Einspritzöffnungen 32 wie dies in Figur 4 bei der mit B bezeichneten Haupteinspritzung dargestellt ist. Zur Beendigung der Haupteinspritzung wird das Steuerventil 23 geöffnet, so dass der Druck im Druckraum 40 und im Steuerraum 50 sinkt und die Einspritzventilglieder 28,128 schließen.For a main injection, the control valve 23 is closed again, so that the pressure in the pump work chamber 22 rises again in accordance with the profile of the cam 20. When the opening pressure is reached, the first injection valve member 28 opens and opens the first injection openings 32. When the first injection valve member 28 is open, the pressure prevailing in the pressure chamber 40 acts on the pressure surface 142 of the second injection valve member 128 and when the pressure prevailing in the pressure chamber 40 and in the control chamber 50 acts on the second in the opening direction 29 via the surfaces 142 and 149 Injection valve member 128 is greater than the force acting on it in the closing direction, the second injection valve member 128 also opens and opens the second injection openings 132. Thus, the entire injection cross section of the fuel injection valve 12 Approved. The opening movement of the second injection valve member 128 and thus the release of the second injection openings 132 takes place after the opening stroke movement of the first injection valve member 28 and the release of the first injection openings 32, as shown in FIG. 4 for the main injection designated B. At the end of the main injection, the control valve 23 is opened so that the pressure in the pressure chamber 40 and in the control chamber 50 drops and the injection valve members 28, 128 close.
Es kann vorgesehen sein, daß die durch die ersten Einspritzöffnungen 32 und die zweiten Einspritzöffnungen 132 gebildeten Einspritzquerschnitte zumindest annähernd gleich groß sind, so daß bei der Öffnung nur des ersten Einspritzventilglieds 28 der halbe gesamteIt can be provided that the injection cross sections formed by the first injection openings 32 and the second injection openings 132 are at least approximately the same size, so that when only the first injection valve member 28 is opened, half of the total
Einspritzquerschnitt freigegeben wird. Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß die ersten Einspritzöffnungen 32 einen kleineren oder größeren Einspritzquerschnitt bilden als die zweiten Einspritzöffnungen 132.Injection cross section is released. Alternatively, it can also be provided that the first injection openings 32 form a smaller or larger injection cross section than the second injection openings 132.
Es kann vorgesehen sein, dass in der Verbindung 145 des Raums 148 mit dem Niederdruckbereich eine Drosselstelle 150 angeordnet ist. Durch die Drosselstelle 150 kann bei der Öffnungshubbewegung des zweiten Einspritzventilglieds 128 Kraftstoff nur verzögert verdrängt werden, wodurch die Öffnungshubbewegung des zweiten Einspritzventilglieds 128 gedämpft wird. Hierdurch wird eine größere Verzögerung der Öffnungshubbewegung des zweiten Einspritzventilglieds 128 gegenüber der Öffnungshubbewegung des erstenIt can be provided that a throttle point 150 is arranged in the connection 145 of the space 148 to the low-pressure region. The throttle point 150 allows fuel to be displaced only with a delay during the opening stroke movement of the second injection valve element 128, as a result of which the opening stroke movement of the second injection valve element 128 is damped. This results in a greater delay in the opening stroke movement of the second injection valve member 128 compared to the opening stroke movement in the first
Einspritzventilglieds 28 und damit ein flacherer Anstieg der eingespritzten Kraftstoffmenge erreicht. Die eingespritzte Kraftstoffmenge erhöht sich somit bei der Öffnungshubbewegung des zweiten Einspritzventilglieds nicht sprungartig sondern allmählich. In Figur 3 ist das Kraftstoffeinspritzventil 12 ausschnittsweise gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der grundsätzliche Aufbau gleich ist wie beim ersten Ausführungsbeispiel, jedoch der Raum 148 zusätzlich zu dessen Verbindung 145 mit demInjection valve member 28 and thus a flatter increase in the amount of fuel injected. The amount of fuel injected thus does not increase abruptly but gradually during the opening stroke movement of the second injection valve member. In Figure 3, the fuel injector 12 is shown in detail according to a second embodiment, in which the basic structure is the same as in the first embodiment, but the space 148 in addition to its connection 145 with the
Niederdruckbereich auch eine Verbindung 160 mit dem Pumpenarbeitsraum 22 aufweist, wobei in der Verbindung 160 eine Drosselstelle 162 angeordnet ist. Durch die Verbindung 160 des Raums 148 mit dem Pumpenarbeitsraum 22 wird die auf das zweite Einspritzventilglied 128 in Schließrichtung wirkende Kraft zusätzlich zu der Kraft der zweiten Schließfeder 144 erhöht, wodurch das Öffnungs- und Schließverhalten des zweiten Einspritzventilglieds 128 beeinflusst werden kann. Low-pressure area also has a connection 160 with the pump work chamber 22, a throttle point 162 being arranged in the connection 160. The connection 160 of the space 148 to the pump working space 22 increases the force acting on the second injection valve member 128 in the closing direction in addition to the force of the second closing spring 144, as a result of which the opening and closing behavior of the second injection valve member 128 can be influenced.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Kraftstoffeinspritzventil für eine Brennkraftmaschine mit zwei Einspritzventilgliedern (28,128), wobei in einem hohl ausgebildeten ersten Einspritzventilglied (28) ein zweites Einspritzventilglied (128) verschiebbar geführt ist, wobei durch das erste Einspritzventilglied (28) durch eine an diesem angeordnete Dichtfläche (34) in Zusammenwirkung mit einem Ventilsitz (36) wenigstens eine erste Einspritzöffnung (32) gesteuert wird und durch das zweite1. Fuel injection valve for an internal combustion engine with two injection valve members (28, 128), a second injection valve member (128) being displaceably guided in a hollow first injection valve member (28), with the first injection valve member (28) through a sealing surface (34) arranged thereon in cooperation with a valve seat (36) at least one first injection opening (32) is controlled and by the second
Einspritzventilglied (128) durch eine an diesem angeordnete Dichtfläche (134) in Zusammenwirkung mit einem Ventilsitz (136) wenigstens eine zweite Einspritzöffnung (132) gesteuert wird, wobei das Kraftstoffeinspritzventil einen mit einer Hochdruckquelle (10,22) verbundenen Druckraum (40) aufweist und die Einspritzventilglieder (28,128) von dem im Druckraum (40) herrschenden Druck in deren Schließstellung an einer Druckfläche (42; 142) beaufschlagt sind und gegen eine Schließkraft in einer Öffnungsrichtung (29) bewegbar sind, wobei dem zweiten Einspritzventilglied (128) ein einen Steuerraum (50) begrenzender Steuerkolben (147) zugeordnet ist, durch den durch den im Steuerraum (50) herrschenden Druck eine Kraft in Öffnungsrichtung (29) auf das zweite Einspritzventilglied (128) erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerraum (50) mit der Hochdruckquelle (10,22) verbunden ist.Injection valve member (128) is controlled by a sealing surface (134) arranged thereon in cooperation with a valve seat (136), at least one second injection opening (132), the fuel injection valve having a pressure chamber (40) connected to a high pressure source (10, 22) and the injection valve members (28, 128) are acted upon by the pressure prevailing in the pressure chamber (40) in their closed position on a pressure surface (42; 142) and can be moved against a closing force in an opening direction (29), the second injection valve member (128) having a control chamber (50) limiting control piston (147) is assigned, through which a pressure in the control chamber (50) generates a force in the opening direction (29) on the second injection valve member (128), characterized in that the control chamber (50) with the High pressure source (10,22) is connected.
2. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vom im Steuerraum (50) herrschenden Druck beaufschlagte Fläche (149) des Steuerkolbens (147) größer ist als die vom im Druckraum (40) herrschenden Druck beaufschlagte Druckfläche (142) des zweiten Einspritzventilglieds (128) in dessen Schließstellung.2. Fuel injection valve according to claim 1, characterized in that the area (149) of the control piston (147) acted upon by the pressure prevailing in the control chamber (50) is greater than the pressure prevailing in the pressure chamber (40) acted upon pressure surface (142) of the second injection valve member (128) in its closed position.
3. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (147) auf dessen dem Steuerraum (50) abgewandter Seite einen weiteren Raum (148) begrenzt, der mit eine Verbindung (145) mit einem Niederdruckbereich (24) aufweist.3. Fuel injection valve according to claim 1 or 2, characterized in that the control piston (147) on its side facing away from the control chamber (50) delimits a further chamber (148) which has a connection (145) with a low-pressure region (24).
4. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindung (145) des Raums (148) mit dem Niederdruckbereich (24) eine Drosselstelle (150) angeordnet ist.4. Fuel injection valve according to claim 3, characterized in that a throttle point (150) is arranged in the connection (145) of the space (148) with the low-pressure region (24).
5. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum (148) ausserdem über eine eine Drosselstelle (162) aufweisende Verbindung (160) mit der Hochdruckquelle (10,22) verbunden ist.5. Fuel injection valve according to claim 3 or 4, characterized in that the space (148) is also connected via a throttle point (162) having connection (160) to the high pressure source (10, 22).
6. Kraftstoffeinspritzventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine Baueinheit mit einer als Hochdruckquelle dienenden Kraftstoffhochdruckpumpe (10) bildet, die einen durch die Brennkraftmaschine in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben (18) aufweist, der einen Pumpenarbeitsraum (22) begrenzt, mit dem der Druckraum (40) und der Steuerraum (50) des Kraftstoffeinspritzventils (12) verbunden sind. 6. Fuel injection valve according to one of the preceding claims, characterized in that it forms a structural unit with a high-pressure fuel pump (10) which has a pump piston (18) driven by the internal combustion engine in a stroke movement and delimits a pump working space (22), with which the pressure chamber (40) and the control chamber (50) of the fuel injection valve (12) are connected.
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