WO2000011339A1 - Steuereinheit zur steuerung des druckaufbaus in einer pumpeneinheit - Google Patents

Steuereinheit zur steuerung des druckaufbaus in einer pumpeneinheit Download PDF

Info

Publication number
WO2000011339A1
WO2000011339A1 PCT/DE1999/002544 DE9902544W WO0011339A1 WO 2000011339 A1 WO2000011339 A1 WO 2000011339A1 DE 9902544 W DE9902544 W DE 9902544W WO 0011339 A1 WO0011339 A1 WO 0011339A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
valve
control valve
control
valve body
control unit
Prior art date
Application number
PCT/DE1999/002544
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Friedrich Boecking
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Priority to JP2000566566A priority Critical patent/JP2002523670A/ja
Priority to DE59909524T priority patent/DE59909524D1/de
Priority to US09/529,656 priority patent/US6425539B1/en
Priority to KR1020007004094A priority patent/KR20010031172A/ko
Priority to EP99952396A priority patent/EP1045975B1/de
Publication of WO2000011339A1 publication Critical patent/WO2000011339A1/de

Links

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
    • 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
    • F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • F02M59/46—Valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/10—Valves; Arrangement of valves
    • F04B53/102—Disc valves
    • F04B53/1022—Disc valves having means for guiding the closure member axially
    • 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
    • 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
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/22—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves
    • F04B49/225—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves with throttling valves or valves varying the pump inlet opening or the outlet opening
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2205/00—Fluid parameters
    • F04B2205/17—Opening width of a throttling device
    • F04B2205/172—Opening width of a throttling device after the pump outlet

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Steuereinheit zur Steuerung des Druckaufbaus durch eine Pumpeneinheit in einem System, wobei die Steuereinheit ein Steuerventil (1) und eine mit diesem verbundene Ventilbetätigungseinheit aufweist und das Steuerventil (1) als ein in Strömungsrichtung nach innen öffnendes I-Ventil ausgebildet ist, das eine in einem Gehäuse (2) der Steuereinheit axial verschiebbar gelagerten Ventilkörper (3) aufweist, der bei geschlossenem Steuerventil (1) von innen auf einem Ventilsitz (4) des Steuerventils (1) sitzt. Um der Durchflusskurve des Steuerventils (1) bei kleinen Hüben (hklein) des Steuerventils (1) einen möglichst flachen Verlauf zu geben, wird eine Steuereinheit vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch eine Drosselanordnung (7), durch die der Durchfluss durch das Steuerventil (1) bei um einen kleinen Hub (hklein) geöffnetem Steuerventil (1) gedrosselt wird.

Description

Steuereinheit zur Steuerung des Druckaufbaus in einer Pumpeneinheit
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuereinheit zur Steuerung des Druckaufbaus durch eine Pu peneinheit in einem System, wobei die Steuereinheit ein Steuerventil und eine mit diesem verbundene Ventilbetätigungseinheit aufweist und das Steuerventil als ein in Strömungsrichtung nach innen öffnendes I-Ventil ausgebildet ist, das einen in einem Gehäuse der Steuereinheit axial verschiebbar gelagerten Ventilkörper aufweist, der bei geschlossenem Steuerventil von innen auf einem Ventilsitz des Steuerventils sitzt.
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Einspritzsystem zur Kraftstoffzufuhr in einen
Verbrennungsraum von direkteinspritzenden Verbrennungskraftmaschinen mit einer Pumpeneinheit zum Aufbau eines Einspritzdrucks und dann zum Einspritzen des Kraftstoffs über eine Einspritzdüse in den Verbrennungsraum .
Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Steuerung des Druckaufbaus mittels einer Steuereinheit mit einem Steuerventil und einer mit diesem verbundenen Ventilbetätigungseinheit, wobei das
Steuerventil als ein in Strömungsrichtung nach innen öffnendes I-Ventil ausgebildet ist, das einen in einem Gehäuse der Steuereinheit axial verschiebbar gelagerten Ventilkörper aufweist, der bei geschlossenem Steuerventil von innen auf einem Ventilsitz des Steuerventils sitzt.
Stand der Technik
Derartige Steuereinheiten sind zur Steuerung des Druckaufbaus beliebiger Pumpeneinheiten aus dem Stand der Technik bekannt . Sie werden beispielsweise zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr in einen Verbrennungsraum von direkteinspritzenden Verbrennungskraftmaschinen eingesetzt. Die Verbrennungskraftmaschinen weisen eine Pumpeneinheit zum Aufbau eines Einspritzdrucks und dann zum Einspritzen des Kraftstoffs über eine Einspritzdüse in den Verbrennungsraum auf. Das Einspritzsystem der
Verbrennungskraftmaschine kann bspw. als eine Pumpe-Düse- Einheit (PDE) oder als ein Pumpe-Leitung-Düse (PLD) -System ausgebildet sein.
Diese bekannten Steuereinheiten sind üblicherweise als Magnetventile ausgebildet. Dabei ist die
Ventilbetätigungseinheit als ein Elektromagnet ausgebildet, der das Steuerventil betätigt. Das Magnetventil ist im nicht erregten Zustand geöff et. Dadurch ist ein freier Durchfluß von der Pumpeneinheit zu dem Niederdruckbereich des Einspritzsystems gegeben und somit ein Befüllen des Pumpenraumes mit Kraftstoff während des Saughubs des Pumpenkolbens und ein Rückströmen des Kraftstoffs während des Förderhubes möglich. Ein Ansteuern des Magnetventils während des Förderhubes des Pumpenkolbens schließt diesen
Bypass. Dies führt zu einem Druckaufbau in dem Hochdruckbereich des Systems. Somit kann mittels der Steuereinheit der Druckaufbau in der Pumpeneinheit gesteuert werden.
Das Steuerventil ist als ein in Strömungsrichtung nach innen öffnendes I-Ventil ausgebildet. I-Ventile haben bei kleinen Hüben üblicherweise eine sehr steile Durchflußkurve. In einer Durchflußkurve wird der Verlauf des Durchflusses durch ein Ventil in Abhängigkeit von dem Hub des Ventils aufgetragen. Aufgrund des steilen Verlaufs der Durchflußkurve von I-Ventilen bei kleinen Ventilhüben führen bereits geringe Schwankungen des Ventilhubs zu relativ großen Schwankungen der Durchflußmenge. Grundsätzlich hätte eine Schwankung der Durchflußmenge bei kleinen Hüben kaum Auswirkungen auf die Gesamtmenge des geförderten Mediums. Es gibt jedoch Anwendungen, bei denen die Durchflußmenge durch das Ventil bei kleinen Ventilhüben möglichst unabhängig von dem Ventilhub sein sollte und bei denen es auf einen möglichst flachen Verlauf der Durchflußkurve bei kleinen Hüben ankommt.
Eine derartige Anwendung ist bspw. die Steuerung der Kraftstoffzufuhr bei direkteinspritzenden Verbrennungskraftmaschinen. Dort wird häufig eine sog. Voreinspritzung durchgeführt, d. h. vor der eigentlichen Haupteinspritzung eine geringe Menge Kraftstoff in den Verbrennungs aum gespritzt. Mit Hilfe der Voreinspritzung kann das Geräusch- und Abgasverhalten der Verbrennungskraftmaschine positiv beeinflußt werden. Die Menge des voreingespritzten Kraftstoffs muß genau bestimmt werden können, um das Verhalten der
Verbrennungskraftmaschine gezielt steuern zu können. Die Voreinspritzung findet bei kleinen Hüben des Steuerventils statt. Bereits geringe Schwankungen des Ventilhubs haben bei der Steuereinheit nach dem Stand der Technik große
Auswirkungen auf die Menge des voreingespritzten Kraftstoffs. Um die Voreinspritzmenge möglichst genau bestimmen zu können, wäre es deshalb vorteilhaft, wenn die Durchflußkurve bei kleinen Hüben einen flachen Verlauf aufwieist. Um den Verlauf der Durchflußkurve bei kleinen Hüben möglichst flach auszubilden, ist es aus dem Stand der Technik bekannt, die Durchflußmenge elektronisch zu steuern. Eine elektronische Steuerung ist jedoch aufwendig und teuer .
Aus den vorgenannten Nachteilen des Standes der Technik ergibt sich die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuereinheit der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die Durchflußkurve bei kleinen Hüben des Steuerventils einen möglichst flachen Verlauf aufweist.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von einer Steuereinheit der eingangs genannten Art eine Steuereinheit vor, die durch eine Drosselanordnung gekennzeichnet ist, durch die der Durchfluß durch das Steuerventil bei um einen kleinen Hub geöffnetem Steuerventil gedrosselt wird.
Bei um einen großen Hub geöffnetem Steuerventil der erfindungsgemäßen Steuereinheit ist ein freier Durchfluß von der Pumpeneinheit über den Ventilsitz des Steuerventils zu einem Niederdruckbereich eines Systems, in dem der Druckaufbau gesteuert werden soll, gegeben. Somit ist ein Befüllen des Pumpenraumes mit dem geförderten Medium während des Saughubs des Pumpenkolbens und ein Rückströmen des Mediums während des Förderhubes möglich. In dem System wird also kein Druck aufgebaut.
Durch Ansteuern der Ventilbetätigungseinheit bewegt sich der Ventilkolben in Richtung der Schließstellung des Steuerventils. Dadurch kann das Steuerventil in eine um einen kleinen Hub geöffnete Ventilstellung gebracht werden. Bei um einen kleinen Hub geöffnetem Steuerventil ist nach wie vor ein Durchfluß, allerdings lediglich ein gedrosselter Durchfluß, von der Pumpeneinheit über den Ventilsitz des Steuerventils und über die Drosselanordnung zu dem Niederdruckbereich des Systems gegeben. Somit ist ein bedingtes Befüllen des Pumpenraumes mit dem geförderten Medium während des Saughubs des Pumpenkolbens und ein Rückströmen des Mediums während des Förderhubes möglich. In dem Hochdruckbereich des Systems wird ein geringer Druck aufgebaut .
Ein weiteres Ansteuern der Ventilbetätigungseinheit während des Förderhubes des Pumpenkolbens schließt das Steuerventil vollständig, wodurch der Bypass von der Pumpeneinheit zu dem Niederdruckbereich des Systems unterbrochen wird. Dies führt zum Aufbau eines hohen Drucks in dem Hochdruckbereich des Systems .
Die Durchflußmenge des durch das Steuerventil fließenden Mediums fällt während des Schließvorgangs nicht steil von einem Maximalwert bei vollständig geöffnetem Steuerventil auf den Wert Null bei vollständig geschlossenem Steuerventil ab. Vielmehr fließt bei Erreichen eines kleinen Hubs so lange eine nahezu konstante geringe Menge des geförderten Mediums durch das Steuerventil, bis das Steuerventil vollständig geschlossen ist. Der Verlauf der Durchflußkurve des Steuerventils bei kleinen Hüben ist in vorteilhafter Weise sehr flach. Dadurch wird erreicht, dass
Schwankungen des Ventilhubs kaum Schwankungen der Durchflußmenge hervorrufen. Die Durchflußmenge ist bei kleinen Hüben nahezu unabhängig von dem Ventilhub.
Vorzugsweise ist die Drosselanordnung in den Ventilkörper integriert. Das hat den Vorteil, daß sie nicht gesondert angesteuert werden muß, sondern zusammen mit dem Ventilkörper aus einer inaktiven Stellung bei vollständig geöffnetem Steuerventil in eine aktive Stellung bei um einen kleinen Hub geöffnetem Steuerventil gebracht werden kann. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist an dem Ventilkörper in Strömungsrichtung außenliegend ein weiterer Ventilkörper angeordnet, der bei kleinen Hüben des Steuerventils in einer Schließstellung ist und der mindestens eine Drosselbohrung aufweist, die bei geöffnetem Steuerventil mit einem Zulauf und einem Ablauf des Steuerventils in Verbindung steht.
Vorzugsweise ist der weitere Ventilkörper in dem Ventilkörper axial verschiebbar gelagert. Der weitere
Ventilkörper sitzt bei geschlossenem Steuerventil und bei einem kleinen Hub des Steuerventils in Strömungsrichtung von innen auf einem weiteren Ventilsitz des Steuerventils. Bei vollständig geöffnetem Steuerventil, d. h. bei einem großen Hub, ist der Ventilkörper des Steuerventils von dem Ventilsitz und der weitere Ventilkörper der
Drosselanordnung von dem weiteren Ventilsitz abgehoben. Das geförderte Medium kann durch den Ventilsitz und den weiteren Ventilsitz frei von der Pumpeneinheit zu dem Niederdruckbereich des Systems fließen. Bei teilweise geöffnetem Steuerventil, d. h. bei einem kleinen Hub, ist der Ventilkörper des Steuerventils nach wie vor von dem Ventilsitz abgehoben, der weitere Ventilkörper der Drosselanordnung sitzt allerdings auf dem weiteren Ventilsitz. Das geförderte Medium kann nur noch gedrosselt durch den Ventilsitz und die Drosselbohrung des weiteren Ventilkörpers fließen. Dabei wird in dem System ein geringer Druck aufgebaut. Bei vollständig geschlossenem Steuerventil sitzt der Ventilkörper des Steuerventils auf dem Ventilsitz und das geförderte Medium wird an dem
Ventilsitz zurückgehalten. Nun wird in dem System ein höherer Druck aufgebaut .
Vorteilhaf erweise wird der weitere Ventilkörper durch ein zwischen dem Ventilkörper und dem weiteren Ventilkörper wirkendes Federelement bei geschlossenem Steuerventil oder bei einem kleinen Hub des Steuerventils auf den weiteren Ventilsitz gedrückt.
Vorzugsweise weist der weitere Ventilkörper einen Anschlag auf, der bei einem großen Hub des Steuerventils auf dem Ventilkörper aufliegt. Bei geschlossenem Steuerventil entspricht der Abstand zwischen dem Anschlag und dem Ventilkörper der Größe des kleinen Ventilhubs, während dem die Drosselanordnung aktiv ist.
Alternativ schlägt die Erfindung vor, daß der weitere Ventilkörper in Strömungsrichtung außen an dem Ventilkörper ausgebildet ist und daß der weitere Ventilkörper bei geschlossenem Steuerventil und bei einem kleinen Hub des Steuerventils in einer Aufnahmebohrung abgedichtet aufgenommen ist, aus der der Ablauf aus dem Steuerventil herausführt. Der weitere Ventilkörper und die Aufnahmebohrung bilden den weiteren Ventilsitz, der während der kleinen Hübe des Steuerventils geschlossen ist. Bei vollständig geöffnetem Steuerventil, d. h. bei einem großen Hub, ist der Ventilkörper des Steuerventils von dem Ventilsitz abgehoben und der weitere Ventilkörper der Drosselanordnung befindet sich außerhalb der Aufnahmebohrung . Das geförderte Medium kann durch den Ventilsitz und den weiteren Ventilsitz frei von der
Pumpeneinheit zu dem Niederdruckbereich des Systems fließen. Bei teilweise geöffnetem Steuerventil, d. h. bei einem kleinen Hub, ist der Ventilkörper des Steuerventils nach wie vor von dem Ventilsitz abgehoben, der weitere Ventilkörper der Drosselanordnung ist allerdings von der
Aufnahmebohrung abgedichtet aufgenommen. Das geförderte Medium kann nur noch gedrosselt durch den Ventilsitz und die Drosselbohrung des weiteren Ventilkörpers fließen. Dadurch wird in dem System ein geringer Druck aufgebaut . Bei vollständig geschlossenem Steuerventil sitzt der
Ventilkörper des Steuerventils auf dem Ventilsitz und das geförderte Medium wird an dem Ventilsitz zurückgehalten. In dem System wird nun ein höherer Druck aufgebaut .
Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Einspritzsystem zur Kraftstoffzufuhr in einen Verbrennungsraum von direkteinspritzenden Verbrennungskraftmaschinen mit einer Pumpeneinheit zum Aufbau eines Einspritzdrucks und dann zum Einspritzen des Kraftstoffs über eine Einspritzdüse in den Verbrennungsraum, wobei das Einspritzsystem Mittel aufweist, um vor der eigentlichen Haupteinspritzung eine geringe Menge Kraftstoff in den Verbrennungsraum voreinzuspritzen .
Um ein solches Einspritzsyste dahingehend weiterzubilden, daß die Kraftstoffmenge der Voreinspritzung besonders genau und zuverlässig gesteuert werden kann, schlägt die Erfindung vor, daß das Einspritzsystem eine Steuereinheit der oben genannten Art aufweist .
Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Steuerung des Druckaufbaus durch eine Pumpeneinheit in einem System mittels einer Steuereinheit, die ein Steuerventil und eine mit diesem verbundene Ventilbetätigungseinheit aufweist, wobei das Steuerventil als ein in Strömungsrichtung nach innen öffnendes I-Ventil ausgebildet ist, das einen in einem Gehäuse der Steuereinheit axial verschiebbar gelagerten Ventilkörper aufweist, der bei geschlossenem Steuerventil von innen auf einem Ventilsitz des Steuerventils sitzt, und wobei zum Aufbau eines Drucks in dem System der Ventilkörper des Steuerventils aus einer um einen großen Hub geöffneten Stellung über eine um einen kleinen Hub geöffnete Stellung in eine geschlossene Stellung gebracht wird.
Damit die Durchflußkurve bei kleinen Hüben des Steuerventils einen möglichst flachen Verlauf aufweist, schlägt die Erfindung vor, daß der Durchfluß durch das Steuerventil von dem Zeitpunkt an, zu dem der Ventilkörper um einen kleinen Hub geöffnet ist, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Ventilkörper geschlossen ist, durch eine Drosselanordnung gedrosselt wird.
Vorteilhafterweise wird das Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr in einen Verbrennungsraum einer direkteinspritzenden Verbrennungskraftmaschine mit einer Pumpeneinheit zum Aufbau eines Einspritzdrucks und danach zum Einspritzen des Kraftstoffs über eine Einspritzdüse in den Verbrennungsraum eingesetzt. Insbesondere bei einem solchen Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens kommen die Vorteile der Erfindung zum Tragen. So ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bspw. möglich, die Kraftstoffmenge einer Voreinspritzung besonders genau und zuverlässig zu steuern, da die Durchflußmenge durch das Steuerventil aufgrund des flachen Verlaufs der Durchflußkurve nahezu unabhängig ist von dem Ventilhub des Steuerventils. Bei schwankenden kleinen Hüben ist die Durchflußmenge somit nur einer geringen Schwankung unterworfen.
Zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert . Es zeigen:
Fig. 1 ein Steuerventil einer erfindungsgemäßen Steuereinheit einer ersten Ausführungsform im
Schnitt;
Fig. 2 ein Steuerventil einer erfindungsgemäßen
Steuereinheit gemäß einer zweiten Ausführuncsform und Fig. 3 den Verlauf der Durchflusskurve durch ein Steuerventil einer erfindungsgemäßen Steuereinheit .
In Figur 1 ist ein Steuerventil 1 einer erfindungsgemäßen Steuereinheit gemäß einer ersten Ausführungsform dargestellt. Die Steuereinheit dient zur Steuerung des Druckaufbaus durch eine Pumpeneinheit in einem beliebigen System. Sie weist das Steuerventil 1 und eine mit diesem verbundene Ventilbetätigungseinheit (nicht dargestellt) auf. Das Steuerventil 1 ist als ein in Strömungsrichtung 14 nach innen öffnendes I-Ventil ausgebildet. Es weist einen in einem Gehäuse 2 der Steuereinheit axial verschiebbar gelagerten Ventilkörper 3 auf, der bei geschlossenem Steuerventil 1 von innen auf einem Ventilsitz 4 des Steuerventils 1 sitzt. Das Steuerventil 1 weist eine Drosselanordnung 5 auf, durch die der Durchfluß durch das Steuerventil 1 bei um einen kleinen Hub geöffnetem Steuerventil 1 gedrosselt wird.
Dis Drosselanordnung 5 ist als ein in den Ventilkörper 3 integrierten weiterer Ventilkörper 6 ausgebildet. Der weitere Ventilkörper 6 ist in Strömungsrichtung außenliegend an dem Ventilkörper 3 angeordnet. Der weitere Ventilkörper 6 ist bei einem kleinen Hub des Steuerventils
1 in einer Schließstellung und weist zwei Drosselbohrungen 7 auf, die bei geöffnetem Steuerventil 1 mit einem Zulauf 8 und einem Ablauf 9 des Steuerventils 1 in Verbindung stehen. Der weitere Ventilkörper 6 ist in dem Ventilkörper 3 axial verschiebbar gelagert. Der weitere Ventilkörper 6 sitzt bei geschlossenem Steuerventil 1 und bei einem kleinen Hub des Steuerventils 1 von innen auf einem weiteren Ventilsitz 10 des Steuerventils 1.
Bei um einen großen Hub geöffnetem Steuerventil 1 ist sowohl der Ventilsitz 4 als auch der weitere Ventilsitz 10 geöffnet. Es ist ein freier Durchfluß von der Pumpeneinheit zu einem Niederdruckbereich des Systems gegeben, und somit ist ein Befüllen des Pumpenraums mit dem geförderten Medium während des Saughubs des Pumpenkolbens und ein Rückströmen des Mediums während des Förderhubs möglich. In dem System wird kein Druck aufgebaut.
Bei um einen kleinen Hub geöffnetem Steuerventil 1 ist der Ventilsitz 4 zwar nach wie vor geöffnet, der weitere Ventilsitz 10 ist jedoch geschlossen, so dass das geförderte Medium über die Drosselbohrungen 7 durch das Steuerventil 1 fließen muß. Aufgrund dieses gedrosselten Durchflusses durch das Steuerventil 1 wird in dem Hochdruckbereich des Systems ein niedriger Druck aufgebaut.
Bei vollständig geschlossenem Steuerventil 1 ist sowohl der Ventilsitz 4 als auch der weitere Ventilsitz 10 geschlossen, wodurch der Bypass unterbrochen wird. Dies führt zum Aufbau eines hohen Drucks von der Pumpeneinheit zu dem Niederdruckbereich des Systems in dem Hochdruckbereich des Systems.
Der weitere Ventilkörper 10 wird durch ein zwischen dem Ventilkörper 3 und dem weiteren Ventilkörper 6 wirkendes Federelement 11 bei geschlossenem Steuerventil 1 oder bei einem kleinen Hub des Steuerventils 1 auf den weiteren Ventilsitz 10 gedrückt. Der weitere Ventilkörper 6 weist einen Anschlag 12 auf, der bei einem großen Hub des Steuerventils 1 auf dem Ventilkörper 3 aufliegt. Der weitere Ventilsitz 10 ist besonders flach ausgebildet, damit bei großen Hüben des Steuerventils 1 nach dem Öffnen des weiteren Ventilsitzes 10 möglichst rasch der hohe Durchflußwert Q (vgl. Fig. 3) erreicht wird.
In Figur 2 ist ein Steuerventil 1 einer erfindungsgemäßen Steuereinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform dargestellt . Bei dieser Ausführungsform ist der weitere Ventilkörper 6 in Strömungsrichtung außen an dem Ventilkörper 3 ausgebildet. Der weitere Ventilkörper 6 wird bei geschlossenem Steuerventil 1 und bei einem kleinen Hub des Steuerventils 1 in einer Aufnahmebohrung 13 abgedichtet aufgenommen. Aus der Aufnahmebohrung 13 führt der Ablauf 9 aus dem Steuerventil 1 heraus. Der weitere Ventilkörper 6 bildet zusammen mit dem Rand der Aufnahmebohrung 13 den weiteren Ventilsitz 10.
In den Figuren 1 und 2 sind die kleinen Hübe mit hklein bezeichnet. In Figur 3 ist der Verlauf der Durchflußkurve Q=f (h) in Abhängigkeit von dem Hub h des Steuerventils 1 aufgetragen. Die Durchflußkurve des Steuerventils 1 der erfindungsgemäßen Steuereinheit ist durchgezogen dargestellt, wohingegen der Verlauf der Durchflußkurve Q durch das Steuerventil einer Steuereinheit nach dem Stand der Technik gestrichelt dargestellt ist. In Figur 3 ist deutlich zu erkennen, dass die Durchflußmenge Q durch das Steuerventil 1 bei der erfindungsgemäßen Steuereinheit bei kleinen Hüben hklein einen sehr flachen, nahezu konstanten Verlauf hat. Das hat den Vorteil, dass bei der erfindungsgemäßen Steuereinheit die Durchflußmenge Q durch das Steuerventil 1 bei kleinen Hüben hklein nicht in dem Maße von dem Hub h des Steuerventils 1 abhängt, wie das bei der Steuereinheit aus dem Stand der Technik der Fall ist. Bei größeren Hüben zwischen hklein und hmax steigt die Durchlußmenge rasch auf einen Wert an, der auch von den aus dem Stand der Technik bekannten Steuereinheiten erreicht wird. Der sehr steile Anstieg zwischen hklein und hmax ergibt sich aufgrund des flachen Verlaufs des weiteren Ventilsitzes 10 (vgl. Fig. 1).

Claims

Patentansprüche
1. Steuereinheit zur Steuerung des Druckaufbaus durch eine Pumpeneinheit in einem System, wobei die Steuereinheit ein Steuerventil (1) und eine mit diesem verbundene Ventilbetätigungseinheit aufweist und das Steuerventil (1) als ein in Strömungsrichtung nach innen öffnendes I-Ventil ausgebildet ist, das einen in einem Gehäuse (2) der
Steuereinheit axial verschiebbar gelagerten Ventilkörper (3) aufweist, der bei geschlossenem Steuerventil (1) von innen auf einem Ventilsitz (4) des Steuerventils (1) sitzt, gekennzeichnet durch eine Drosselanordnung (7) , durch die der Durchfluß durch das Steuerventil (1) bei um einen kleinen Hub (hkleιn) geöffnetem Steuerventil (1) gedrosselt wird.
2. Steuereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselanordnung (5) in den Ventilkörper (3) integriert ist.
3. Steuereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ventilkörper (3) in Strömungsrichtung außenliegend ein weiterer Ventilkörper (6) angeordnet ist, der bei einem kleinen Hub (hklβιn) des Steuerventils (1) in einer Schließstellung ist und der mindestens eine Drosselbohrung (7) aufweist, die bei geöffnetem Steuerventil (1) mit einem Zulauf (8) und einem Ablauf (9) des Steuerventils (1) in Verbindung steht.
4. Steuereinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Ventilkörper (6) in dem Ventilkörper (3) axial verschiebbar gelagert ist und daß der weitere Ventilkörper (6) bei geschlossenem Steuerventil (1) und bei einem kleinen Hub (hkleιn) des Steuerventils (1) in
Strömungsrichtung von innen auf einem weiteren Ventilsitz (10) des Steuerventils (1) sitzt.
5. Steuereinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Ventilkörper (6) durch ein zwischen dem
Ventilkörper (3) und dem weiterem Ventilkörper (6) wirkendes Federelement (11) bei geschlossenem Steuerventil (1) oder bei einem kleinen Hub (hkleιn) des Steuerventils (1) auf den weiteren Ventilsitz (10) gedrückt wird.
6. Steuereinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Ventilkörper (6) einen Anschlag (12) aufweist, der bei einem großen Hub (h > hkleιn) des Steuerventils (1) auf dem Ventilkörper (3) aufliegt.
7. Steuereinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Ventilkörper (6) in Strömungsrichtung außen an dem Ventilkörper (3) ausgebildet ist und daß der weitere Ventilkörper (6) bei geschlossenem Steuerventil (1) und bei einem kleinen Hub (hkleιn) des Steuerventils (1) in einer
Aufnahmebohrung (13) abgedichtet aufgenommen ist, aus der der Ablauf (9) aus dem Steuerventil (1) herausführt.
8. Einspritzsystem zur Kraftstoffzufuhr in einen Verbrennungsraum von direkteinspritzenden
Verbrennungskraftmaschinen mit einer Pumpeneinheit zum Aufbau eines Einspritzdrucks und dann zum Einspritzen des Kraftstoffs über eine Einspritzdüse in den Verbrennungsraum, wobei das Einspritzsystem Mittel aufweist, um vor der eigentlichen Haupteinspritzung eine geringe Menge Kraftstoff in den Verbrennungsraum voreinzuspritzen, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzsystem eine Steuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist.
9. Verfahren zur Steuerung des Druckaufbaus durch eine
Pumpeneinheit in einem System mittels einer Steuereinheit, die ein Steuerventil (1) und eine mit diesem verbundene Ventilbetätigungseinheit aufweist, wobei das Steuerventil (1) als ein in Strömungsrichtung nach innen öffnendes I- Ventil ausgebildet ist, das einen in einem Gehäuse (2) der Steuereinheit axial verschiebbar gelagerten Ventilkörper (3) aufweist, der bei geschlossenem Steuerventil (1) von innen auf einem Ventilsitz (4) des Steuerventils (1) sitzt, und wobei zum Aufbau eines Drucks in dem System der Ventilkörper (3) des Steuerventils (1) aus einer um einen großen Hub -geöffneten Stellung über eine um einen kleinen Hub geöffnete Stellung in eine geschlossene Stellung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchfluß durch das Steuerventil (1) von dem Zeitpunkt an, zu dem der Ventilkörper (3) um einen kleinen Hub geöffnet ist, bis zu dem Zeitpunkt an, zu dem der Ventilkörper (3) geschlossen ist, durch eine Drosselanordnung (7) gedrosselt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Steuerung der Kraftstoffzufuhr in einen Verbrennungsraum von direkteinspritzenden Verbrennungskraftmaschinen mit einer Pumpeneinheit zum Aufbau eines Einspritzdrucks und dann zum Einspritzen des Kraftstoffs über eine Einspritzdüse in den Verbrennungsraum eingesetzt wird.
PCT/DE1999/002544 1998-08-18 1999-08-17 Steuereinheit zur steuerung des druckaufbaus in einer pumpeneinheit WO2000011339A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000566566A JP2002523670A (ja) 1998-08-18 1999-08-17 ポンプユニットにおける圧力形成を制御するための制御ユニット
DE59909524T DE59909524D1 (de) 1998-08-18 1999-08-17 Steuereinheit zur steuerung des druckaufbaus in einer pumpeneinheit
US09/529,656 US6425539B1 (en) 1998-08-18 1999-08-17 Control unit for controlling the pressure buildup in a pump unit
KR1020007004094A KR20010031172A (ko) 1998-08-18 1999-08-17 펌프 유닛 내의 압력 형성을 제어하기 위한 제어 유닛
EP99952396A EP1045975B1 (de) 1998-08-18 1999-08-17 Steuereinheit zur steuerung des druckaufbaus in einer pumpeneinheit

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19837332.5 1998-08-18
DE19837332A DE19837332A1 (de) 1998-08-18 1998-08-18 Steuereinheit zur Steuerung des Druckaufbaus in einer Pumpeneinheit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2000011339A1 true WO2000011339A1 (de) 2000-03-02

Family

ID=7877840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE1999/002544 WO2000011339A1 (de) 1998-08-18 1999-08-17 Steuereinheit zur steuerung des druckaufbaus in einer pumpeneinheit

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6425539B1 (de)
EP (1) EP1045975B1 (de)
JP (1) JP2002523670A (de)
KR (1) KR20010031172A (de)
DE (2) DE19837332A1 (de)
WO (1) WO2000011339A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7451938B2 (en) * 2000-07-18 2008-11-18 Delphi Technologies, Inc. Fuel injector

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19963370C2 (de) * 1999-12-28 2002-12-19 Bosch Gmbh Robert Pumpe-Düse-Einheit mit Voreinspritzung
DE10023960A1 (de) * 2000-05-16 2001-11-22 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
JP2002098021A (ja) * 2000-09-25 2002-04-05 Toyota Motor Corp 複合電磁弁、高圧ポンプおよび高圧ポンプ制御装置
DE10059399B4 (de) * 2000-11-30 2005-05-12 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Verbesserung der Einspritzabfolge bei Kraftstoffeinspritzsystemen
US6390069B1 (en) * 2001-01-26 2002-05-21 Detroit Diesel Corporation Fuel injector assembly and internal combustion engine including same
EP1236885B1 (de) * 2001-02-28 2005-03-30 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
US7210640B2 (en) * 2001-11-30 2007-05-01 Caterpillar Inc Fuel injector spray alteration through a moveable tip sleeve
DE10209527A1 (de) 2002-03-04 2003-09-25 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zur druckmodulierten Formung des Einspritzverlaufes
DE10210282A1 (de) * 2002-03-08 2003-09-25 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff an stationären Verbrennungskraftmaschinen
DE102004022268A1 (de) * 2004-05-06 2005-12-01 Robert Bosch Gmbh Ansteuerverfahren zur Beeinflussung der Öffnungsgeschwindigkeit eines Steuerventiles an einem Kraftstoffinjektor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4470548A (en) * 1981-11-09 1984-09-11 Nissan Motor Company, Limited Fuel injection nozzle for an internal combustion engine
US5265804A (en) * 1991-12-24 1993-11-30 Robert Bosch Gmbh Electrically controlled fuel injector unit

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1663472A (en) * 1924-01-22 1928-03-20 Busch Sulzer Bros Diesel Engine Co Fuel-injection device for internal-combustion engines
DE2749378A1 (de) * 1977-11-04 1979-05-10 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzduese
JP2615174B2 (ja) * 1988-12-28 1997-05-28 株式会社ゼクセル 増圧式燃料噴射装置
FR2672366B1 (fr) * 1991-01-31 1993-08-27 Bendix Europ Services Tech Vis de purge pour circuit hydraulique.
DE4238727C2 (de) * 1992-11-17 2001-09-20 Bosch Gmbh Robert Magnetventil
US5301714A (en) * 1993-03-01 1994-04-12 Johnson Keith E Multi-position valve apparatus having a return port
SE507374C3 (sv) * 1996-09-10 1998-06-29 Volvo Lastvagnar Ab Saett och anordning foer reglering av insprutningstrycket av flytande braensle

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4470548A (en) * 1981-11-09 1984-09-11 Nissan Motor Company, Limited Fuel injection nozzle for an internal combustion engine
US5265804A (en) * 1991-12-24 1993-11-30 Robert Bosch Gmbh Electrically controlled fuel injector unit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7451938B2 (en) * 2000-07-18 2008-11-18 Delphi Technologies, Inc. Fuel injector

Also Published As

Publication number Publication date
DE19837332A1 (de) 2000-02-24
EP1045975A1 (de) 2000-10-25
EP1045975B1 (de) 2004-05-19
DE59909524D1 (de) 2004-06-24
US6425539B1 (en) 2002-07-30
JP2002523670A (ja) 2002-07-30
KR20010031172A (ko) 2001-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1520096B1 (de) Speichereinspritzsystem mit variodüse und druckübersetzungseinrichtung
EP0959243B1 (de) Steuerventil für Kraftstoffeinspritzventil
DE19808108A1 (de) Hydraulisch betätigte Brennstoffeinspritzvorrichtung mit Proportionalsteuerung
EP1045975B1 (de) Steuereinheit zur steuerung des druckaufbaus in einer pumpeneinheit
DE19545162A1 (de) Brennstoffeinspritzvorrichtung mit federvorgespanntem Steuerventil
DE3715614A1 (de) Kraftstoffeinspritzpumpe
WO2004003377A1 (de) Einrichtung zur nadelhubdämpfung an druckgesteuerten kraftstoffinjektoren
DE69824860T2 (de) Hydraulisch betätigtes elektronisches einspritzsystem
CH686845A5 (de) Steueranordnung fuer ein Einspritzventil fuer Verbrennungskraftmaschinen.
DE4106813A1 (de) Kraftstoffeinspritzpumpe fuer brennkraftmaschinen
EP1483498A1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine brennkraftmaschine
DE10031278A1 (de) Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen
WO2001088367A1 (de) Kraftstoffeinspritzvorrichtung für eine brennkraftmaschine
WO2005040598A1 (de) Ventil zur steuerung einer verbindung in einem hochdruckflüssigkeitssystem, insbesondere einer kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine brennkraftmaschine
EP3775527B1 (de) Injektor zum einspritzen von kraftstoff
DE10160490B4 (de) Kraftstoff-Einspritzvorrichtung, Kraftstoffsystem sowie Brennkraftmaschine
EP1176306A2 (de) Kraftstoffeinspriztsystem für Brennkraftmaschinen
DE10059399B4 (de) Vorrichtung zur Verbesserung der Einspritzabfolge bei Kraftstoffeinspritzsystemen
DE4041878C2 (de) Kraftstoff-Einspritzventil für einen Dieselmotor
WO2001014717A1 (de) Kraftstoffeinspritzvorrichtung für brennkraftmaschinen
DE10116635A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Pumpe-Düse-Einheit sowie Pumpe-Düse-Einheit
EP1606511B1 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung f r eine brennkraftmaschine
DE102004048594A1 (de) Kraftstoffsystem, für eine Brennkraftmaschine, sowie Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffsystems
AT408136B (de) Kraftstoffeinspritzdüse für brennkraftmaschinen
WO2017211485A1 (de) Einspritzdüse

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): JP KR US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

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

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1999952396

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020007004094

Country of ref document: KR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 09529656

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1999952396

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1020007004094

Country of ref document: KR

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 1999952396

Country of ref document: EP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: 1020007004094

Country of ref document: KR