WO2001014733A1 - Vorrichtung zur steuerung des druckverlaufs einer pumpeneinheit - Google Patents

Vorrichtung zur steuerung des druckverlaufs einer pumpeneinheit Download PDF

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WO2001014733A1
WO2001014733A1 PCT/DE2000/002538 DE0002538W WO0114733A1 WO 2001014733 A1 WO2001014733 A1 WO 2001014733A1 DE 0002538 W DE0002538 W DE 0002538W WO 0114733 A1 WO0114733 A1 WO 0114733A1
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valve
throttle
valve member
pressure
pump unit
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PCT/DE2000/002538
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Inventor
Friedrich Boecking
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • 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
    • F02M59/466—Electrically operated valves, e.g. using electromagnetic or piezoelectric operating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M57/02—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
    • F02M57/022—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive
    • F02M57/023—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive mechanical
    • 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
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    • 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

Definitions

  • the invention is based on a device for controlling the pressure curve in a pump unit in accordance with the preamble of claim 1. Such devices can be used for a wide variety of applications.
  • the maximum pressure of the pump unit in such systems is designed such that sufficient fuel is available to the internal combustion engine even under extreme conditions. Under normal conditions, even at full load, the pump pressure can be reduced to a constant level without endangering the fuel supply. Because of the relationship between the injection pressure and the The injection quantity can thus improve the emission behavior of an internal combustion engine.
  • Pressure can be limited, for example, by opening the valve member of the device.
  • the smallest strokes of a few l / 100th of a mm are sufficient.
  • the slightest fluctuations or vibrations in the stroke movement have a disadvantageous effect on the injection pressure and thus on the emission behavior of the internal combustion engine.
  • the object of the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that fluctuations in the stroke movement remain without a significant influence on the emission behavior of an internal combustion engine. According to the invention, this is achieved by using a throttle. With this throttle, the flow characteristic of the device is influenced in such a way that the throttling effect does not take place in the area of the valve seat, but in the throttle in the case of small strokes. The pressure limitation can thus be reliably ensured with larger and more technically manageable strokes of the actuating device. Fluctuations, vibration, temperature or flow influences on the lifting movement thus have no effect.
  • the throttle is advantageously designed as an annular throttle between the valve member and the bore guiding the valve member. Ring chokes can be easily and inexpensively implemented by bundles on one of the two components. one-piece trained bundles and thus no additional assembly steps are particularly advantageous.
  • the stroke range in which this throttle is hydraulically effective can be structurally determined via the axial expansion of the throttle. Outside of this stroke range, the valve seat of the device still forms the hydraulically effective throttle point.
  • the throttle according to the invention has no influence on the formation of the
  • Actuating device This can be designed, for example, as a magnetic circuit or as a piezo actuator.
  • control valve provided with the throttle can be designed as a so-called A or I valve that opens in or against the flow direction.
  • FIG. 1 shows a pump nozzle injection system known from the prior art in longitudinal section.
  • FIGS. 2 and 3 two exemplary embodiments of a device according to the invention are shown enlarged, FIG. 2 showing a so-called A valve opening in the flow direction and FIG. 3 showing an I valve opening against the flow direction, each in longitudinal section.
  • FIG. 4 shows in diagrams the pressure and the stroke curve in the control valve, in each case plotted synchronously with one another over time.
  • a pump-nozzle-injection system is identified in its entirety in FIG. 1 by reference number 10. This injection system 10 is used to supply fuel of a cylinder of an internal combustion engine, not shown. A PDE is assigned to each cylinder.
  • the PDE 10 shown has a pump unit 12 for building up an injection pressure and an injection nozzle 14 for injecting the fuel into the cylinder. Furthermore, the injection system 10 has a control unit 16, with a control valve 18 which is only shown schematically and with an externally controllable actuating unit 20 which acts on this control valve 18 for the purpose of regulating the pressure build-up in the pump unit 12.
  • the pump unit 12, the injection nozzle 14 and the control unit 16 form a common structural unit.
  • the PDE 10 is installed in the cylinder head 22 of an internal combustion engine and is acted upon either directly or indirectly via an actuator 24.
  • a pump chamber 26 formed in the interior of the PDE 10 is hydraulically connected to the control valve 18 of the control unit 16 via bypass bores 28a and 28b, the bypass bore 28a acting as an inlet and the bypass bore 28b acting as an outlet.
  • the control valve 18 is open.
  • the pump chamber 26 is filled via a supply channel 31 during the suction stroke of a pump piston 30 guided therein.
  • control unit 16 closes the above-mentioned pressure medium connection, as a result of which, as a result of a stroke movement of the pump piston 30, a pressure build-up in the pump chamber 26 and in the hydraulic chamber coupled to it Injection nozzle 14 takes place. After a predetermined opening pressure has been exceeded, the injection nozzle 14 opens nozzle openings into the combustion chamber through which the fuel enters the cylinder of the internal combustion engine. The start of injection and the duration of the activation, the injection quantity, can thus be determined via the time of activation of control unit 16.
  • a magnetic circuit forms the actuating device 20 of the control unit 16 as an example.
  • a piezo actuator would also be conceivable in the same way.
  • the control valve 18 is designed, for example, as a so-called A valve that opens in the direction of flow and whose valve member 32 cooperates with a valve seat 34.
  • Such a control valve 18 is shown enlarged in an embodiment according to the invention in FIG. 2 on the basis of a detailed view. It comprises a valve member 32 which has a cylindrical shaft 36, an adjoining closing body 38 and a centering section 40.
  • the outer diameter of the closing body 38 is enlarged in relation to the shaft 36 and the centering section 40, the first transition from the closing body 38 to the shaft 36 being designed as a phase 42.
  • This phase 42 interacts with an opposite phase in a valve bore 33, which forms the valve seat 34 of the control valve 18.
  • the valve bore 33 is stepped once in its inner diameter.
  • the closing body 38 is in the
  • the shaft 36 is coupled to the actuating device 20 of the control unit 16, which is not shown in FIG. 2. In the activated, energized state, this generates an opening force which counteracts the spring 44. A pressure medium connection is thus created between an inlet 28a opening into the valve bore 33 in the region of its smaller diameter and an outlet 28b opening in the region of its larger diameter, which prevents pressure build-up in the pump chamber 26 of the pump unit 12 (FIG. 1) connected to the inlet 28a or at least throttles.
  • a collar 46 is integrally formed on the valve bore 33 at the end of the valve seat 34 facing the centering section 40. This collar 46 forms with the cylindrical closing body 38 of the
  • Valve member 32 a circumferential ring throttle 48, the axial extent of which can be freely selected according to the application.
  • the stroke of the valve member 32, in which this ring throttle 48 is hydraulically active, can be varied by the choice of the axial extension of the ring throttle 48.
  • the pressure medium flow is throttled at the ring throttle 48, while with larger strokes the valve seat 34 forms the throttle point.
  • a ring throttle 48 it is achieved that the smallest vibrations or fluctuations in the stroke movement of the Closing member 32 remain without direct effect on the pressure level regulated in the inlet 28a and thus in the pump chamber 26 (FIG. 1).
  • the sensitivity of the pressure control is thus reduced by the ring throttle 48. Since the pressure control has a direct effect on the emission behavior of an internal combustion engine due to the proportional behavior of the pressure to the quantity of fuel injected, this measure can have a positive influence on this emission behavior.
  • FIG. 3 shows a second exemplary embodiment of a control valve 18 according to the invention, which, in contrast to the previous exemplary embodiment, is now designed as a so-called I valve that opens against the direction of flow.
  • Components with a corresponding technical function are given the same item numbers in the following explanation.
  • This control valve 18 also comprises a valve member 32 which is movably arranged in a valve bore 33, but in this case is brought into its open position by a spring 44 in the de-energized state of the actuating device (not shown).
  • the valve bore 33 is also designed as a stepped bore, but in the opposite direction than in the first embodiment. This means that the cross section of the stepped valve bore 33 decreases in the direction of flow, while it has increased in the first embodiment.
  • the transition between the bore sections here also forms the valve seat 34 of the control valve 18, which is designed as a phase.
  • the valve member 32 is constructed from three sections of different outer diameters, the middle piece 38 having the smallest outer diameter.
  • the first diameter transition in the flow direction from the shaft 46 to the central piece 38 is as Phase 42 executed, which interacts with the valve seat 34.
  • the center piece 38 is followed in the flow direction by a centering section 40, the end face of the spring 44 serving as the first support.
  • the second, not recognizable support of the spring 44 takes place on the component side in the end region of the valve bore 33.
  • the inlet 28a opens into the valve bore 33 in the bore section with the larger and the outlet 28b in the bore section with the smaller inner diameter.
  • a collar 46 is provided on the valve member 32. Its outer circumference forms with the inner wall of the valve bore 33 an annular throttle 48 which, when the control valve 18 is open, determines the pressure level in the inlet 28a.
  • This ring throttle 48 can also be varied in its axial extent in order to determine the stroke range of the valve member 32 in which the pressure medium flow is throttled in the ring throttle 48 and not on the valve seat 34. With regard to the other properties of this ring throttle 48, reference is made to the explanations of the first exemplary embodiment.
  • FIG. 4 shows two diagrams 50 and 52, in which the pressure curve in the inlet 28a and the stroke of the valve member 32 are shown synchronously with one another. It can be seen that as soon as the stroke of the valve member 32 has reached its maximum 54, i.e. the closing body 38 is at a maximum distance from the valve seat 34, the pressure in the inlet 28a and thus that of the connected pump chamber 26 decreases to the minimum level 56. Likewise, this pressure rises to its maximum 58 as soon as the stroke is reduced, i.e. the control valve 18 is closed.
  • the maximum 58 of the pressure is only required under extreme conditions of an internal combustion engine and can therefore be opened in most operating points by opening the Control valve 18 can be withdrawn to a constant value 60.
  • An improvement in emissions of the internal combustion engine can thus be achieved because the amount of fuel injected is proportional to the pressure in the inlet 28a.
  • the smallest strokes 62 of the control element 32 are sufficient, which, however, are technically difficult to control.
  • temperature and flow-related vibrations can occur on the valve member 32, which have an effect on the pressure curve and thus on the amount of fuel injected.
  • a ring throttle 48 in the control valve 18 is therefore proposed. This ring throttle 48 reduces the sensitivity of the pressure control loop.

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung (16) zur Steuerung des Druckverlaufs einer Pumpeneinheit (12) vorgeschlagen. Diese Vorrichtung (16) weist ein Steuerventil (18) auf, dessen Ventilglied (32) mit einem Ventilsitz (34) zusammenwirkt. Dieses Ventilglied (32) ist entgegen der Kraft einer Rückstelleinrichtung (44) von einer extern ansteuerbaren Betätigungseinrichtung (20) beaufschlagbar. Über den Hub des Ventilglieds (32) lässt sich der Maximaldruck der Pumpeneinheit (12) auf ein konstantes Niveau regeln. Erfindungsgemäss wird vorgeschlagen, die Vorrichtung (16) mit einer dem Ventilsitz (34) hydraulisch nachgeschalteten Drossel (48) auszustatten.

Description

Vorrichtung zur Steuerung des Druckverlaufs einer Pumpeneinheit
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Steuerung des Druckverlaufs in einer Pumpeneinheit entsprechend der Gattung des Anspruchs 1. Derartige Vorrichtungen lassen sich für vielfältige Anwendungen einsetzen - exemplarisch sei diesbezüglich auf sogenannte Pumpe-Düse-Einspritzanlagen zur Erzeugung, Förderung und Aufbereitung eines Kraftstoff-
/Luft-Gemischs für Verbrennungsmotoren verwiesen. Aus der DE 41 27 003 AI ist eine mit einer solchen Pumpe-Düse- Einspritzanlage gekoppelte Vorrichtung bereits bekannt. Dabei steuert die Vorrichtung den Einspritzbeginn und die Einspritzdauer in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors, um eine möglichst geringe Schadstoffemission zu gewährleisten.
Der Maximaldruck der Pumpeneinheit ist bei solchen Anlagen derart ausgelegt, daß dem Verbrennungsmotor auch unter Extrembedingungen ausreichend Kraftstoff zur Verfügung steht. Unter Normalbedingungen kann dadurch selbst bei Vollast, der Pumpendruck auf ein konstantes Niveau abgesenkt werden, ohne die KraftstoffVersorgung zu gefährden. Aufgrund des Zusammenhangs zwischen dem Einspritzdruck und der Einspritzmenge kann damit das Emissionsverhalten eines Verbrennungsmotors verbessert werden.
Eine Druckbegrenzung kann beispielsweise durch das Öffnen des Ventilglieds der Vorrichtung erfolgen. Dazu reichen kleinste Hübe von wenigen l/100stel mm aus. Nachteiliger Weise wirken sich dabei jedoch geringste Schwankungen oder Schwingungen in der Hubbewegung bereits negativ auf den Einspritzdruck und damit auf das Emissionsverhalten des Verbrennungsmotors aus.
Vorteile der Erfindung
Der Gegenstand der Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, daß Schwankungen in der Hubbewegung ohne wesentlichen Einfluß auf das Emissionsverhalten eines Verbrennungsmotors bleiben. Dies wird erfindungsgemäß durch den Einsatz einer Drossel erreicht. Mit dieser Drossel wird die Durchflußcharakteristik der Vorrichtung derart beeinflußt, daß bei kleinen Hüben die Drosselwirkung nicht im Bereich des Ventilsitzes, sondern in der Drossel erfolgt. Die Druckbegrenzung läßt sich dadurch mit größeren und technisch leichter beherrschbaren Hüben der Betätigungseinrichtung zuverlässig gewährleisten. Schwankungen, Schwingungs- , Temperatur- oder Strömungseinflüsse auf die Hubbewegung bleiben somit ohne Wirkung.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Vorteilhafterweise ist die Drossel als Ringdrossel zwischen dem Ventilglied und der das Ventilglied führenden Bohrung ausgebildet. Ringdrosseln lassen sich durch Bunde an einem der beiden Bauteile fertigungstechnisch einfach und kostengünstig realisieren. Einteilig ausgebildete und damit keine zusätzlichen Montageschritte erfordernde Bunde sind besonders vorteilhaft. Über die axiale Ausdehnung der Drossel kann der Hubbereich konstruktiv festgelegt werden, in dem diese Drossel hydraulisch wirksam ist. Außerhalb dieses Hubbereichs bildet der Ventilsitz der Vorrichtung nach wie vor die hydraulisch wirksame Drosselstelle. Die erfindungsgemäße Drossel hat keinen Einfluß auf die Ausbildung der
Betätigungseinrichtung. Diese kann beispielsweise als Magnetkreis oder als Piezo-Aktor ausgeführt sein. Ebenso kann das mit der Drossel versehene Steuerventil als in bzw. entgegen der Durchströmungsrichtung öffnendes, sogenanntes A- oder I -Ventil ausgeführt werden.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert . Die Figur 1 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte Pumpe-Düse-Einspritzanlage im Längsschnitt. In den Figuren 2 und 3 sind zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vergrößert dargestellt, wobei Figur 2 ein in Strömungsrichtung öffnendes, sogenanntes A- Ventil und Figur 3 ein entgegen der Strömungsrichtung öffnendes I -Ventil, jeweils im Längsschnitt zeigt. Die Figur 4 zeigt in Diagrammen den Druck- und den Hubverlauf im Steuerventil, jeweils synchron zueinander über die Zeit aufgetragen.
Beschreibung der Erfindung
In Figur 1 ist eine Pumpe-Düse-Einspritzanlage (PDE) in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet. Diese Einspritzanlage 10 dient zur Kraftstoffversorgung eines Zylinders eines nicht gezeichneten Verbrennungsmotors. Jedem Zylinder ist jeweils eine PDE zugeordnet.
Die dargestellte PDE 10 verfügt über eine Pumpeneinheit 12 zum Aufbau eines Einspritzdrucks und über eine Einspritzdüse 14 zum Einspritzen des Kraftstoffs in den Zylinder. Des weiteren weist die Einspritzanlage 10 eine Steuereinheit 16, mit einem nur schematisch dargestellten Steuerventil 18 und mit einer auf dieses Steuerventil 18 zum Zweck einer Regelung des Druckaufbaus in der Pumpeneinheit 12 einwirkenden, extern ansteuerbaren Betätigungseinheit 20 auf. Bei einer PDE bildet die Pumpeneinheit 12, die Einspritzdüse 14 und die Steuereinheit 16 eine gemeinsame Baueinheit .
Die PDE 10 ist in den Zylinderkopf 22 eines Verbrennungsmotors eingebaut und ist entweder direkt oder indirekt über eine Betätigung 24 beaufschlagt . Ein im Inneren der PDE 10 ausgebildeter Pumpenraum 26 ist über Bypaßbohrungen 28a und 28b mit dem Steuerventil 18 der Steuereinheit 16 hydraulisch verbunden, wobei die Bypaßbohrung 28a als Zulauf und die Bypaßbohrung 28b als Ablauf wirken. Im nicht angesteuerten Zustand der Betätigungseinrichtung 20 ist das Steuerventil 18 geöffnet. Dadurch besteht eine Druckmittelverbindung zwischen der Pumpeneinheit 12 und einem Rücklauf 29 des KraftstoffSystems, die einen Druckaufbau verhindert. Die Befüllung des Pumpenraums 26 während des Saughubs eines darin geführten Pumpenkolbens 30 erfolgt über einen Versorgungskanal 31.
Eine Ansteuerung der Steuereinheit 16 schließt die oben genannte Druckmittelverbindung, wodurch in Folge einer Hubbewegung des Pumpenkolbens 30 ein Druckaufbau im Pumpenraum 26 und in der damit hydraulisch gekoppelten Einspritzdüse 14 erfolgt. Nach dem Überschreiten eines vorbestimmten Öffnungsdrucks gibt die Einspritzdüse 14 Düsenöffnungen in den Verbrennungsraum frei, durch die der Kraftstoff in den Zylinder des Verbrennungsmotors gelangt. Über den Zeitpunkt der Ansteuerung der Steuereinheit 16 ist somit der Einspritzbeginn und über die Dauer der Ansteuerung die Einspritzmenge bestimmbar.
Bei der in Figur 1 dargestellten Einspritzanlage 10 bildet exemplarisch ein Magnetkreis die Betätigungseinrichtung 20 der Steuereinheit 16. Genauso wäre jedoch auch ein Piezo- Aktor vorstellbar. Das Steuerventil 18 ist exemplarisch als ein in Durchströmungsrichtung öffnendes, sogenanntes A- Ventil ausgebildet, dessen Ventilglied 32 mit einem Ventilsitz 34 zusammenwirkt.
Ein derartiges Steuerventil 18 ist in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform in Figur 2 anhand einer Detailansicht vergrößert dargestellt. Es umfaßt ein Ventilglied 32, das einen zylindrischen Schaft 36, einen sich daran anschließenden Schließkörper 38 und einen Zentrierabschnitt 40 aufweist. Der Schließkörper 38 ist in seinem Außendurchmesser gegenüber dem Schaft 36 und dem Zentrierabschnitt 40 vergrößert, wobei der erste Übergang vom Schließkörper 38 zum Schaft 36 als Phase 42 ausgebildet ist. Diese Phase 42 wirkt mit einer Gegenphase in einer Ventilbohrung 33 zusammen, die den Ventilsitz 34 des Steuerventils 18 bildet. Zur Ausbildung des Ventilsitzes 34 ist die Ventilbohrung 33 in ihrem Innendurchmesser einmal abgestuft. Der Schließkörper 38 befindet sich im
Bohrungsabschnitt mit dem größeren Durchmesser, während der Schaft 36 im Bohrungsabschnitt mit dem kleineren Innendurchmesser liegt. Der zweite Übergang des Ventilglieds 32 vom Schließkörper 38 zum Zentrierabschnitt 40 ist rechtwinklig ausgeführt. Am Steuerkörper 38 ergibt sich dadurch eine erste Abstützflache für eine nur schematisch angedeutete Feder 44. Deren zweite Abstüzung erfolgt in dem die Ventilbohrung 33 aufnehmenden Bauteil, so daß das Ventilglied 32 von der Feder 44 gegen den Ventilsitz 34 des Steuerventils 18 gepreßt wird, um diesen zu verschließen.
Der Schaft 36 ist mit der Betätigungseinrichtung 20 der in Figur 2 nicht eingezeichneten Steuereinheit 16 gekoppelt. Diese erzeugt im angesteuerten, bestromten Zustand eine der Feder 44 entgegenwirkende Öffnungskraft. Zwischen einem in die Ventilbohrung 33 im Bereich ihres kleineren Durchmessers einmündenden Zulaufs 28a und einem im Bereich ihres größeren Durchmessers einmündenden Ablauf 28b wird dadurch eine Druckmittelverbindung geschaffen, die einen Druckaufbau in dem mit dem Zulauf 28a verbundenen Pumpenraum 26 der Pumpeneinheit 12 (Figur 1) verhindert oder zumindest drosselt.
Erfindungsgemäß ist an dem, dem Zentrierabschnitt 40 zugewandten Ende des Ventilsitzes 34 ein Bund 46 einteilig an der Ventilbohrung 33 angeformt. Dieser Bund 46 bildet mit dem zylindrisch ausgebildeten Schließkörper 38 des
Ventilglieds 32 eine umlaufende Ringdrossel 48, deren axiale Ausdehnung dem Anwendungsfall entsprechend frei wählbar ist. Durch die Wahl der axialen Ausdehnung der Ringdrossel 48 ist der Hub des Ventilglieds 32, in dem diese Ringdrossel 48 hydraulisch wirksam ist, variierbar. Bei kleinen Hüben des Ventilglieds 32 erfolgt die Drosselung der DruckmittelStrömung an der Ringdrossel 48, während bei größeren Hüben der Ventilsitz 34 die Drosselstelle bildet. Mit einer derartigen Ringdrossel 48 wird erreicht, daß geringste Schwingungen oder Schwankungen der Hubbewegung des Schließglieds 32 ohne unmittelbare Auswirkung auf das im Zulauf 28a und damit in der Pumpenkammer 26 (Figur 1) geregelte Druckniveau bleiben. Die Empfindlichkeit der Druckregelung wird somit durch die Ringdrossel 48 reduziert. Da die Druckregelung aufgrund des proportionalen Verhaltens des Drucks zur Menge des eingespritzten Kraftstoffs unmittelbar auf das Emissionsverhaltens eines Verbrennungsmotors einwirkt, kann anhand dieser Maßnahme dieses Emissionsverhalten positiv beeinflußt werden.
In Figur 3 ist ein zweites Ausfuhrungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Steuerventils 18 gezeigt, wobei dieses im Unterschied zum vorigen Ausfuhrungsbeispiel nun als entgegen der Strömungsrichtung öffnendes, sogenanntes I -Ventil ausgeführt ist. Bauteile mit einander entsprechender technischer Funktion sind in der nachfolgenden Erläuterung mit den selben Positionsnummern versehen.
Auch dieses Steuerventil 18 umfaßt ein beweglich in einer Ventilbohrung 33 angeordnetes Ventilglied 32, das in diesem Fall jedoch von einer Feder 44 in unbestromtem Zustand der nicht dargestellten Betätigungseinrichtung in seine Offenstellung verbracht ist. Die Ventilbohrung 33 ist ebenfalls als Stufenbohrung ausgeführt, allerdings in umgekehrtem Richtungssinn als im ersten Ausführungsbeispiel. Dies bedeutet, daß sich der Querschnitt der stufenförmigen Ventilbohrung 33 in Durchströmungsrichtung verkleinert, während er sich im ersten Ausführungsbeispiel vergrößert hat. Der Übergang zwischen den Bohrungsabschnitten bildet auch hier den als Phase ausgeführten Ventilsitz 34 des Steuerventils 18. Das Ventilglied 32 ist aus drei Abschnitten unterschiedlich großer Außendurchmesser aufgebaut, wobei das Mittelstück 38 den kleinsten Außendurchmesser hat. Der in Strömungsrichtung erste Durchmesserübergang vom Schaft 46 zum Mittelstück 38 ist als Phase 42 ausgeführt, die mit dem Ventilsitz 34 in Wechselwirkung tritt. Dem Mittelstück 38 schließt sich in Strömungsrichtung ein Zentrierabschnitt 40 an, dessen Stirnfläche der Feder 44 als erste Abstützung dien . Die zweite, nicht erkennbare Abstützung der Feder 44 erfolgt bauteilseitig im Endbereich der Ventilbohrung 33. Der Zulauf 28a mündet im Bohrungsabschnitt mit dem größeren und der Ablauf 28b im Bohrungsabschnitt mit dem kleineren Innendurchmesser in die Ventilbohrung 33 ein. An dem, dem Schaft 36 zugewandten Ende des Mittelstücks 38 ist ein Bund 46 am Ventilglied 32 vorgesehen. Dessen Außenumfang bildet mit der Innenwandung der Ventilbohrung 33 eine Ringdrossel 48, die im geöffneten Zustand des Steuerventils 18 das Druckniveau im Zulauf 28a bestimmt. Auch diese Ringdrossel 48 kann in ihrer axialen Ausdehnung variiert werden, um den Hubbereich des Ventilglieds 32 festzulegen, in dem die Drosselung des Druckmittelstroms in der Ringdrossel 48 und nicht am Ventilsitz 34 erfolgt. Bezüglich der übrigen Eigenschaften dieser Ringdrossel 48 wird auf die Ausführungen des ersten Ausführungsbeispiels verwiesen.
Figur 4 zeigt zwei Diagramme 50 und 52, in denen zum einen der Druckverlauf im Zulauf 28a und zum anderen der Hub des Ventilglieds 32 zeitsynchron zueinander dargestellt sind. Zu erkennen ist, daß sobald der Hub des Ventilglieds 32 sein Maximum 54 erreicht hat, d.h. der Schließkörper 38 maximal vom Ventilsitz 34 entfernt ist, der Druck im Zulauf 28a und damit der der verbundenen Pumpenkammer 26 auf Minimalniveau 56 zurückgeht. Gleichermaßten steigt dieser Druck bis zu seinem Maximum 58 an, sobald der Hub zurückgenommen, d.h. das Steuerventil 18 geschlossen wird.
Das Maximum 58 des Drucks wird nur unter extremen Bedingungen eines Verbrennungsmotors benötigt und kann daher in den meisten Betriebspunkten durch Öffnen des Steuerventils 18 auf einen konstanten Wert 60 zurückgenommen werden. Damit läßt sich eine Emissionsverbesserung des Verbrennungsmotors erreichen, weil sich die eingespritzte Kraftstoffmenge proportional zum Druck im Zulauf 28a verhält. Zur Öffnung des Steuerventils 18 reichen dabei geringste Hübe 62 des Steuerglieds 32 aus, die allerdings technisch nur schwer beherrschbar sind. Zudem können temperatur- und strömungsbedingte Schwingungen am Ventilglied 32 auftreten, die sich im Druckverlauf und damit in der eingespritzten Kraftstoffmenge auswirken. Um diese
Auswirkungen abzumildern bzw. auszuschließen wird daher der Einsatz einer Ringdrossel 48 im Steuerventil 18 vorgeschlagen. Durch diese Ringdrossel 48 wird die Empfindlichkeit des Druckregelkreises reduziert.
Selbstverständlich sind Änderungen oder Ergänzungen an den beschriebenen Ausführungsbeispiel möglich, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung (16) zur Steuerung des Druckverlaufs einer Pumpeneinheit (12), mit einem Steuerventil (18), das ein mit einem Ventilsitz (34) zusammenwirkendes und in einer Ventilbohrung (33) beweglich geführtes Ventilglied (32) aufweist und mit einer extern ansteuerbaren und das Ventilglied (32) entgegen der Kraft einer Rückstelleinrichtung (44) beaufschlagenden
Betätigungseinrichtung (20) , dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (16) eine dem Ventilsitz (34) hydraulisch nachgeschaltete Drossel (48) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (48) eine zwischen dem Ventilglied (32) und der Ventilbohrung (33) ausgebildete Ringdrossel ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (48) einen Bund (46) aufweist, der am Ventilglied (32) und/oder der Ventilbohrung (33) festgelegt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund (46) einteilig am Ventilglied (32) und/oder an der
Ventilbohrung (33) angeformt ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Erstreckung der Drossel (48) kleiner als der Maximalhub des Ventilglieds (32) ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Betätigungseinrichtung (20) für die Vorrichtung (16) ein Magnetkreis oder ein Piezo-Aktor vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (32) des Steuerventils
(18) entgegen der Durchströmungsrichtung öffnet.
8. Einspritzanlage (10) für einen Verbrennungsmotor mit einer Pumpeneinheit (12) zur Erzeugung eines Einspritzdrucks und mit einer Düse (14) zur Kraftstoffaufbereitung während eines Einspritzvorgangs, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzanlage (10) zur Steuerung des Einspritzdrucks eine Vorrichtung (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist.
9. Einspritzanlage (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Pumpeneinheit (12) und die Vorrichtung (16) eine gemeinsame Bauei nheit bilden.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9317270B2 (en) 2005-06-29 2016-04-19 Microsoft Technology Licensing, Llc Model-based virtual system provisioning

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2041170A (en) * 1979-01-25 1980-09-03 Lucas Industries Ltd Flow control valve
US4653455A (en) * 1984-09-14 1987-03-31 Robert Bosch Gmbh Electrically controlled fuel injection pump for internal combustion engines
JPH0275756A (ja) * 1988-09-12 1990-03-15 Diesel Kiki Co Ltd 燃料噴射装置
JPH03175146A (ja) * 1989-12-04 1991-07-30 Nippondenso Co Ltd 燃料噴射装置
DE4127003A1 (de) 1991-08-16 1993-02-18 Bosch Gmbh Robert Elektrisch gesteuerte pumpeduese fuer kraftstoffeinspritzvorrichtungen in brennkraftmaschinen
US5785021A (en) * 1994-02-15 1998-07-28 Sergi Yudanov And Invent Engineering Pty Ltd Hydraulically actuated electronic fuel injection system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4238727C2 (de) * 1992-11-17 2001-09-20 Bosch Gmbh Robert Magnetventil
DE19624001A1 (de) * 1996-06-15 1997-12-18 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen
DE19729844A1 (de) * 1997-07-11 1999-01-14 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzvorrichtung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2041170A (en) * 1979-01-25 1980-09-03 Lucas Industries Ltd Flow control valve
US4653455A (en) * 1984-09-14 1987-03-31 Robert Bosch Gmbh Electrically controlled fuel injection pump for internal combustion engines
JPH0275756A (ja) * 1988-09-12 1990-03-15 Diesel Kiki Co Ltd 燃料噴射装置
JPH03175146A (ja) * 1989-12-04 1991-07-30 Nippondenso Co Ltd 燃料噴射装置
DE4127003A1 (de) 1991-08-16 1993-02-18 Bosch Gmbh Robert Elektrisch gesteuerte pumpeduese fuer kraftstoffeinspritzvorrichtungen in brennkraftmaschinen
US5785021A (en) * 1994-02-15 1998-07-28 Sergi Yudanov And Invent Engineering Pty Ltd Hydraulically actuated electronic fuel injection system

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 014, no. 262 (M - 0981) 6 June 1990 (1990-06-06) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 015, no. 416 (M - 1172) 23 October 1991 (1991-10-23) *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9317270B2 (en) 2005-06-29 2016-04-19 Microsoft Technology Licensing, Llc Model-based virtual system provisioning
US9811368B2 (en) 2005-06-29 2017-11-07 Microsoft Technology Licensing, Llc Model-based virtual system provisioning
US10540159B2 (en) 2005-06-29 2020-01-21 Microsoft Technology Licensing, Llc Model-based virtual system provisioning

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