WO2001038720A1 - Ventil zum steuern von flüssigkeiten - Google Patents

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Friedrich Boecking
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Robert Bosch Gmbh
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/004Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by piezoelectric means
    • F16K31/007Piezo-electric stacks
    • F16K31/008Piezo-electric stacks for sliding valves

Definitions

  • the invention relates to a valve for controlling liquids according to the preamble of claim 1.
  • EP 0 477 400 AI describes a valve which is customary today.
  • an actuating piston of the valve member is slidably arranged in a part of the stepped bore with a small diameter in a stepped bore of the valve housing.
  • a larger piston movable by a piezo actuator is arranged in part of the stepped bore with a larger diameter.
  • a hydraulic pressure chamber filled with a pressure medium is formed between the two pistons, so that a hydraulic translation of a movement of the piezo actuator takes place. That is, if the larger piston is moved by the piezo actuator by a certain distance, the actuating piston of the valve member makes a stroke which is enlarged by the ratio of the piston diameters, since the piston of the piezo actuator has a larger stroke
  • a hydraulic unit inside the injector supplies fuel to the injector housing under pressure.
  • the hydraulic unit includes an electromagnetically actuated control valve for the hydraulic fluid and can open and close the hydraulic fluid inlet.
  • a needle valve element includes a hydraulic closure surface exposed to the pressure of the needle control chamber.
  • a needle control valve that uses the electromagnet is provided, which is mounted in the injector housing and can connect or shut off the needle control chamber with a high-pressure fluid source. The slow response behavior of the hydraulic fluid control valve enables direct control of the fast-responding needle valve by the only fast-acting electromagnet used.
  • this system is disadvantageous in that only the control pressure side is controlled.
  • a second control element on the high pressure side is necessary.
  • two such control elements are to be viewed very critically in the energy balance of the control device.
  • valve according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that the system only has to be supplied with current once by actuating the two control elements by the piezo actuator, so that the energy balance can be optimized in the direction of low power consumption.
  • the use of a single control element as process control requires also a simple structure and thus a smaller scope of costs and costs for the entire system.
  • the first and second valve elements are connected in series, which means that the space required by the three components, i.e. of the piezo actuator and also of the first and second control elements can be reduced to a minimum, since the first control element serves as an actuating element of the second valve element. Consequently, no additional actuation element between the piezo actuator and the second valve element is necessary.
  • a gap is advantageously provided between the first and second valve elements. As a result, the first valve element and then the second valve element can be switched first. In other words, it is possible to switch the first valve element without simultaneously switching the second valve element.
  • a first control chamber which can be acted upon by pressure from a control rail, is preferably arranged between the first valve element and the high-pressure chamber.
  • the control chamber enables an adequate transmission of a pressure applied via the first valve element to the high-pressure chamber.
  • the first control room can be
  • the pressure specified by the control rail can be transferred to the high-pressure chamber with a suitable transmission ratio, for example of 1: 3.
  • a suitable transmission ratio for example of 1: 3.
  • the degree of transmission is freely selectable, depending on the requirements to be met.
  • the first control chamber is advantageously connected to a leakage oil channel that can be opened or closed by the first valve element. So can Depending on the position of the first valve element, a high pressure is generated in the first control chamber and consequently in the high-pressure chamber, or the pressure in the control chamber and thus in the high-pressure chamber are released.
  • a second control chamber is arranged between the second valve element and the valve member, which in turn is acted upon by pressure from the control rail.
  • the second control chamber is connected to an outlet throttle which is opened or closed by the second valve element. This enables the pressure in the second control chamber to be varied and thus the pressure to be applied to the valve member.
  • control rail is preferably connected to a decentralized control pressure pump, which, depending on the requirements of the system, offers the possibility of replacing only the valve according to the invention for controlling liquids, but maintaining the same decentralized control pressure pump.
  • decentralized control pressure pump which, depending on the requirements of the system, offers the possibility of replacing only the valve according to the invention for controlling liquids, but maintaining the same decentralized control pressure pump.
  • the separation between the actual valve for controlling liquids and the decentralized control pressure pump also enables better use of space with regard to the respective installation conditions.
  • the first control room and / or second control room is / are preferably designed as hydraulic translators. Hydraulic boosters are available in a wide variety of dimensions and gear ratios at low cost and also lead to a simple construction of the entire valve. drawing
  • Figure 1 is a schematic view of a fuel injector according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 2 shows an enlarged section of the arrangement of the first and second control valve according to FIG. 1;
  • Fig. 3 in diagram form the interaction between the switching position of the piezo actuator, the pressure at the nozzle and the nozzle stroke.
  • the valve according to the invention is used in a fuel injection system in which the injection pump and the injection nozzle form a unit (so-called pump-nozzle unit (PDE)).
  • PDE pump-nozzle unit
  • the injection valve 1 consists of a decentralized pump unit, not shown, and a control unit 2.
  • the control unit 2 comprises a piezo actuator 3, arranged in a housing, not shown, with a piston 4, which controls a pump control valve 6 by means of hydraulic transmission 5.
  • the pump control valve 6 in Figure 1 is biased by a spring 7 in the closed position of the pump control valve 6.
  • the pump control valve 6 is followed in series by an injector control valve 8 in FIG. 1, which in turn is closed by a spring 9 Position is biased.
  • a gap hv is formed between the pump control valve 6 and the injector control valve 8. Its mode of operation will be described later.
  • the pump control valve 6 in FIG. 1 is hydraulically connected on the one hand to the control rail 10 and on the other hand to a first control chamber 11.
  • a piston 12 adjoins the control chamber 11 downward in FIG. 1 and is biased into the control chamber 11 by means of a spring 13.
  • the piston 12 is formed with a central piston 14 which opens into a high-pressure chamber 15.
  • the control chamber 11, together with pistons 12, 14, act as a high-pressure pump.
  • the high-pressure chamber 15 is designed with a generally known inlet valve 16, which controls the inlet 17 of the fuel into the high-pressure chamber 15. Finally, the high-pressure chamber 15 in FIG. 1 is connected to a nozzle 18 constructed in a known form.
  • control rail 10 is also connected to the second control chamber 19 via an inlet throttle 20.
  • the control chamber 19 in this case has an outlet throttle 21 which opens into the injector control valve 8 and, if this control valve 8 is in the appropriate position, a drain into one
  • Leakage oil channel 22 allows. This leakage oil channel 22 is also connected to the first control chamber 11, wherein the connection can be interrupted by the pump control valve 6.
  • FIG. 1 two pistons 23, 24 adjoin the control chamber 19 in the form of a hydraulic transmission with pressure chamber 25 connected between them.
  • a further piston 27 is arranged between the valve member 26 and the piston 24 and biases the valve member 26 into its closed position via a sealing spring 28.
  • FIG. 2 the interaction between the pump control valve 6 and the injector control valve 8 is shown in an enlarged view.
  • a gap hv is formed between these two components.
  • injection valve 1 In the present exemplary embodiment of injection valve 1 according to the invention, a 3/2-seat slide valve is used as pump control valve 6 and a 2/2 valve with inlet 20 and outlet throttle 21 is used as injector control valve 8.
  • the pressure of the control rail 10 is also applied to the second control chamber 19 and by means of the hydraulic transmission of the pistons 23, 24 and 27 with a transmission ratio of d3 / d4 to the valve member 26.
  • the gear ratios between dl / d2 and d3 / d4 are selected such that the valve member 26 remains in its closed position.
  • the pressure transmitted from the high-pressure chamber 15 to the valve member 26 continues to increase.
  • the control valve 6 executes a further movement to the right in FIG. 1, so that the connection between the first control chamber 11 and the leakage oil channel 22 is closed, as a result of which the same pressure in the first control chamber 11 as in the control rail 10 established.
  • control valve 8 is moved to the right against the spring 9 in FIG. 1 and opens the connection between the outlet throttle 21 and the leakage oil channel 22, as a result of which the pressure in the second control chamber 19 decreases. Consequently, the pressure acting on the valve member 26 in the "right leg” of FIG. 1 also decreases, whereas the pressure on the valve member 26 applied by the "left leg” in FIG. 1 increases. Accordingly, the inlet opening of the nozzle 18 is opened and a pre-injection VE occurs, as can be seen from the three diagrams in FIG.
  • the pressure drop in the main injection is greater than in the pre-injection, since a larger volume of liquid is withdrawn.
  • the present invention can of course also be used in valves of a different design with hydraulic but also mechanical translators.

Abstract

Es wird ein Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten vorgeschlagen, welches ein erstes Ventilelement (6), welches die Druckbeaufschlagung eines Hochdruckraumes (15) steuert, ein Steuerelement (3), welches die Betätigung des ersten Ventilelementes (6) steuert und ein zweites Ventilelement (8) aufweist, welches die Druckbeaufschlagung eines Ventilgliedes (26) steuert. Hierbei ist das Steuerelement (3) als Piezoaktor ausgebildet und steuert zusätzlich die Betätigung des zweiten Ventilelementes (8).

Description

Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Ventil zum Steuern von Flüssig- keiten gemäß der Gattung des Patentanspruches 1.
In der EP 0 477 400 AI ist ein heute übliches Ventil beschrieben. Dort ist in einer Stufenbohrung des Ventilgehäuses ein Betätigungskolben des Ventilgliedes in einen Teil der Stufenbohrung mit kleinem Durchmesser verschiebbar angeordnet. Ein durch einen Piezoaktor bewegbarer größerer Kolben ist in einem Teil der Stufenbohrung mit größerem Durchmesser angeordnet. Zwischen den beiden Kolben ist ein mit einem Druckmedium gefüllter hydraulischer Druckraum ausgebildet, so daß eine hydraulische Übersetzung einer Bewegung des Piezoaktors erfolgt. D.h., wenn der größere Kolben durch den Piezoaktor um eine bestimmte Wegstrecke bewegt wird, macht der Betätigungskolben des Ventilgliedes einen um das Übersetzungsverhältnis der Kolbendurchmesser vergrößerten Hub, da der Kolben des Piezoaktors eine größere
Fläche als der Betätigungskolben des Ventilgliedes aufweist. Dabei liegen das Ventilglied, der Betätigungskolben des Ventilglieds, der durch den Piezoaktor bewegte Kolben und der Piezoaktor auf einer gemeinsamen Achse hintereinander. Ferner ist aus der gattungsbildenden Druckschrift US
5,738,071 ein hydraulisch betätigter Kraftstoffinjektor mit einem Injektorgehäuse bekannt, welcher einen
Hydraulikfluideinlaß sowie eine Nadel -Steuerkämmer aufweist. Eine hydraulische Einheit innerhalb des Injektors führt Kraftstoff dem Injektorgehäuse unter Druck zu. Die Hydraulikeinheit umfaßt ein elektromagnetisch betätigtes Steuerventil für das Hydraulikfluid und kann den Hydraulikfluideinlaß öffnen und schliessen. Ein Nadelventilelement umfaßt eine dem Druck der Nadelsteuerkammer ausgesetzte hydraulische Schließfläche. Zusätz- lieh ist ein den Elektromagneten einsetzendes Nadelsteuerventil vorgesehen, welches im Injektorgehäuse montiert ist und die Nadelsteuerkammer mit einer Hochdruckfluidquelle verbinden bzw. davon absperren kann. Hierbei ermöglicht das langsame Ansprechverhalten des Hydraulikfluid-Steuerventils eine direkte Steuerung des schnell ansprechenden Nadelventils durch den einzig eingesetzten schnell wirkenden Elektromagneten.
Dieses System ist jedoch insofern nachteilig, als nur die Steuerdruckseite gesteuert wird. D.h., um bei einem solchen System, das einen hohen Wirkungsgrad darstellt und den Hochdruck nur sehr lokal erzeugt, eine kleine Voreinspritzmenge darstellen zu können, ist ein zweites Steuerelement auf der Hochdruckseite nötig. Zwei derartige Steuerelemente sind je- doch in der Energiebilanz des Steuergeräts sehr kritisch anzusehen.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Ventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die Ansteuerung der beiden Steuerelemente durch den Piezoaktor nur einmalig dem System Strom zugeführt werden muß, so daß die Energiebilanz in Richtung eines niedrigen Stromverbrauches optimiert werden kann. Der Einsatz eines einzigen Steuerelementes als Ablaufsteuerung bedingt aber auch einen einfachen Aufbau und somit einen kleineren ar- tungs- und Kostenrahmen des gesamten Systems.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltungsform sind das erste und zweite Ventilelement in Reihe geschaltet, wodurch der Platzbedarf der drei Komponenten, d.h. des Piezoaktors als auch der ersten und zweiten Steuerelemente auf ein Minimum reduzierbar ist, da das erste Steuerelement als Betätigungsorgan des zweiten Ventilelementes dient. Folglich ist kein zusätzliches Betätigungselement zwischen Piezoaktor und zweitem Ventilelement nötig.
Vorteilhaft ist zwischen dem ersten und zweiten Ventilelement ein Spalt vorgesehen. Hierdurch kann zuerst das erste Ventilelement und dann das zweite Ventilelement geschalten werden. Mit anderen Worten, es ist eine Schaltung des ersten Ventilelementes ohne gleichzeitige Schaltung des zweiten Ventilelementes möglich.
Bevorzugt ist zwischen dem ersten Ventilelement und dem Hochdruckraum ein erster Steuerraum angeordnet, welcher durch Druck von einem Steuerrail beaufschlagbar ist. Der Steuerraum ermöglicht hierbei eine adequate Übertragung eines über das erste Ventilelement aufgebrachten Druckes auf den Hochdruckraum. Hierbei kann der erste Steuerraum eine
Druckübersetzung vom Steuerrail zum Hochdruckraum durchführen. D.h., je nach Anforderungen kann der durch das Steuerrail vorgegebene Druck mit einem geeigneten Übersetzungsverhältnis, etwa von 1:3 auf den Hochdruckraum übertragen wer- den. Natürlich ist der Übertragungsgrad, je nach den zu erfüllenden Anforderungen frei wählbar.
Um in dem ersten Steuerraum auch eine Druckverminderung herbeiführen zu können, ist der erste Steuerraum in vorteilhaf- ter Weise mit einem durch das erste Ventilelement zu öffnenden bzw. verschließbaren Leckölkanal verbunden. Somit kann je nach Stellung des ersten Ventilelementes ein hoher Druck im ersten Steuerraum und folglich im Hochdruckraum erzeugt bzw. der Druck im Steuerraum und damit im Hochdruckraum entspannt werden.
Bei einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltungs- form ist zwischen dem zweiten Ventilelement und dem Ventil - glied ein zweiter Steuerraum angeordnet, welcher wiederum durch Druck von dem Steuerrail beaufschlagt ist. Hierdurch können beide Steuerräume mit dem gleichen, im Steuerrail existenten Druck beaufschlagt werden.
Analog dem ersten Steuerraum ist der zweite Steuerraum mit einer Auslaßdrossel verbunden, welche durch das zweite Ven- tilelement geöffnet bzw. geschlossen wird. Dies ermöglicht das Variieren des Druckes im zweiten Steuerraum und damit die Druckaufbringung auf das Ventilglied.
Vorzugsweise ist bei dem erfindungsgemäßen Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten das Steuerrail mit einer dezentralen Ξteuerdruckpumpe verbunden, wodurch sich je nach Anforderung an das System die Möglichkeit bietet, lediglich das erfidungsgemäße Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten auszutauschen, jedoch die gleiche dezentrale Steuerdruckpumpe beizubehalten. Auch ermöglicht die Trennung zwischen dem eigentlichen Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten und der dezentralen Steuerdruckpumpe eine bessere Raumausnutzung im Hinblick auf die jeweiligen Montagebedingungen.
Vorzugsweise ist/sind der erste Steuerraum und/oder zweite Steuerraum als hydraulische Übersetzer ausgebildet. Hydraulische Übersetzer sind mit unterschiedlichsten Dimensionierungen und Übersetzungsverhältnissen kostengünstig erhältlich und führen zusätzlich zu einem einfachen Aufbau des gesamten Ventils. Zeichnung
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Das Ausführungsbeispiel wird in der nachfolgen- den Beschreibung näher erläutert . Es zeigt :
Figur 1 eine schematische Ansicht eines Kraftstoffeinspritz- ventils gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Anordnung des ersten und zweiten Steuerventils gemäß Figur 1; und
Fig. 3 in Diagrammform das Zusammenwirken zwischen der Schaltstellung des Piezoaktors, dem Druck an der Düse sowie dem Düsenhub.
Beschreibung des Ausführungsbeispieles
In dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel findet das erfindungsgemäße Ventil Anwendung in einem Kraftstoff - einspritzsystem, bei dem die Einspritzpumpe und die Einspritzdüse eine Einheit bildet (sogenannte Pumpe-Düse-Einheit (PDE) ) . Ein derartiges Einspritzsystem ist in Figur 1 wiedergegeben. Das Einspritzventil 1 besteht aus einer nicht dargestellten dezentralen Pumpeneinheit und einer Steuereinheit 2. Die Steuereinheit 2 umfaßt einen in einem nicht dargestellten Gehäuse angeordneten Piezoaktor 3 mit einem Kolben 4, der mittels hydraulischer Übersetzung 5 ein Pumpen-Steuerventil 6 ansteuert.
Hierbei ist das Pumpen-Steuerventil 6 in Figur 1 über eine Feder 7 in die geschlossene Stellung des Pumpen-Steuerventils 6 vorgespannt. An das Pumpen-Steuerventil 6 schließt sich in Figur 1 in Reihe ein Injektor-Steuerventil 8 an, welches wiederum durch eine Feder 9 in die geschlossene Stellung vorgespannt ist. Hierbei ist zwischen dem Pumpen- Steuerventil 6 und dem Injektor-Steuerventil 8 ein Spalt hv ausgebildet. Dessen Wirkungsweise wird später beschrieben.
Das Pumpen-Steuerventil 6 ist in Figur 1 einerseits mit dem Steuerrail 10 und andererseits mit einem ersten Steuerraum 11 hydraulisch verbunden. An den Steuerraum 11 schließt sich in Figur 1 nach unten ein Kolben 12 an, der mittels einer Feder 13 in den Steuerraum 11 vorgespannt ist. Zusätzlich ist der Kolben 12 mit einem zentralen Kolben 14 ausgebildet, der in einen Hochdruckraum 15 mündet . Hierbei wirken der Steuerraum 11 nebst Kolben 12, 14 als Hochdruckpumpe.
Der Hochdruckraum 15 ist mit einem allgemein bekannten Zu- laufventil 16 ausgebildet, welches den Zulauf 17 des Kraftstoffes in den Hochdruckraum 15 steuert. Schließlich ist noch der Hochdruckraum 15 in Fig. 1 mit einer in bekannter Form aufgebauten Düse 18 verbunden.
Neben der Verbindung des Steuerrails 10 mit dem Pumpen- Steuerventil 6 ist das Steuerrail 10 auch mit dem zweiten Steuerraum 19 über eine Zulaufdrossel 20 verbunden. Der Steuerraum 19 weist hierbei eine Auslaßdrossel 21 auf, die in das Injektor-Steuerventil 8 mündet und bei entsprechender Stellung dieses Steuerventils 8 einen Abfluß in einen
Leckölkanal 22 ermöglicht. Dieser Leckölkanal 22 ist ferner mit dem ersten Steuerraum 11 verbunden, wobei die Verbindung durch das Pumpen-Steuerventil 6 unterbrochen werden kann.
In Figur 1 schließen sich an den Steuerraum 19 nach unten in Form einer hydraulischen Übersetzung zwei Kolben 23, 24 mit dazwischen geschaltetem Druckraum 25 an. Zwischen Ventilglied 26 und Kolben 24 ist ein weiterer Kolben 27 angeordnet, welcher über eine Dichtfeder 28 das Ventilglied 26 in seine geschlossene Stellung vorspannt. In Figur 2 ist in vergrößerter Ansicht das Zusammenwirken zwischen Pumpen-Steuerventil 6 sowie Injektor-Steuerventil 8 dargestellt. Hierbei ist in der jeweils geschlossenen Stellung der beiden Steuerventile 6, 8 zwischen diesen beiden Bauteilen ein Spalt hv ausgebildet. Desweiteren befindet sich in dem Bereich des Spaltes hv eine Steuerkante 29, entlang welcher ein Schieberbereich 30 des Pumpen-Steuerventils 6 eingreifen kann, um hierdurch die Verbindung zwischen erstem Steuerraum 6 und Leckölkanal 22 zu unterbrechen.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Einspritzventils 1 wird als Pumpen-Steuerventil 6 ein 3/2-Sitz-Schieber-Ventil sowie als Injektor-Steuerventil 8 ein 2/2 -Ventil mit Zulauf 20 und Ablaufdrossel 21 eingesetzt .
Wirkungsweise
Im folgenden wird anhand der Ablaufdiagramme von Figur 3 die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Einspritzventils 1 beschrieben. Wird der Piezoaktor 3 bestromt, verschiebt sich der Kolben 4 in Figur 1 nach rechts und bedingt mittels der hydraulischen Übersetzung 5 eine Verschiebung des Steuerventils 6 entgegen der Feder 7 nach rechts bis zur Kompensie- rung des Spaltes hv. Hierdurch gelangt das mit einer nicht dargestellten dezentralen Steuerpumpe verbundene Steuerrail 10 mit dem ersten Steuerraum 11 in Verbindung und beaufschlagt somit den Steuerraum 11 mit dem im Steuerrail 10 vorgegebenen Druck. Gleichzeitig wird die Leckölverbindung zwischen Leckölkanal 22 und erstem Steuerraum 11 teilweise geschlossen, so daß sich im Steuerraum 11 ein Druck aufbaut. Dieser Druck wird mittels des Kolbens 12 auf den Kolben 14 und somit auf den Druckraum 15 übertragen. Jedoch findet hierbei eine Übersetzung im Verhältnis von dl/d2 entspre- chend den Durchmessern der Kolben 12 und 14 statt. Im Druckraum 15 wird der durch das Zulaufventil 16 zugeführte Kraft- Stoff mittels des aufgebrachten Druckes vom Kolben 14 unter Druck gesetzt und der Düse 18 zugeführt sowie das Ventilglied 26 mit diesem Druck in Öffnungsrichtung hinsichtlich der Einspritzöffnung beaufschlagt.
Gleichzeitig wird jedoch auch der Druck des Steuerrails 10 auf den zweiten Steuerraum 19 und mittels der hydraulischen Übersetzung der Kolben 23, 24 sowie 27 mit einem Übersetzungsverhältnis von d3/d4 auf das Ventilglied 26 aufge- bracht. Hierbei sind die Übersetzungsverhältnisse zwischen dl/d2 und d3/d4 derart gewählt, daß das Ventilglied 26 in seiner geschlossenen Stellung verbleibt. Gleichzeitig nimmt jedoch der vom Hochdruckraum 15 übertragene Druck auf das Ventilglied 26 weiterhin zu.
Wird nunmehr der Piezoaktor 3 stärker bestromt, so führt das Steuerventil 6 eine weitere Bewegung in Figur 1 nach rechts aus, so daß die Verbindung zwischen erstem Steuerraum 11 und Leckölkanal 22 geschlossen wird, wodurch sich im ersten Steuerraum 11 der gleiche Druck wie im Steuerrail 10 einstellt.
Gleichzeitig wird das Steuerventil 8 entgegen der Feder 9 in Figur 1 nach rechts bewegt und öffnet die Verbindung zwi- sehen Auslaßdrossel 21 und Leckölkanal 22, wodurch der Druck im zweiten Steuerraum 19 abnimmt. Folglich nimmt auch der im "rechten Strang" von Figur 1 wirkende Druck auf das Ventilglied 26 ab, wohingegen der durch den in Figur 1 "linken Strang" aufgebrachte Druck auf das Ventilglied 26 zunimmt. Demgemäß wird die Einlaßöffnung der Düse 18 geöffnet und es tritt eine Voreinspritzung VE auf, wie aus den drei Diagrammen von Figur 3 ersichtlich ist. Wird nunmehr die Bestromung des Piezoaktors 3 reduziert, werden aufgrund der Federn 7, 9 die Steuerventile 6, 8 in ihre Zwischenstellung - Steuerventil 6 - und ihre geschlossene Stellung - Steuerventil 8 - verfahren. Gleichzeitig findet ein Druckausgleich am Ventilglied 26 bezüglich der Drücke des linken Strangs sowie des rechten Strangs von Figur 1 auf. Demgemäß wird das Ventilglied 26 in seine geschlossene Stellung zurückführt, so daß kein weiterer Einspritzvorgang stattfindet.
Soll nunmehr die Haupteinspritzung H durchgeführt werden, muß lediglich der Piezoaktor 3 bestromt werden, so daß sich die gleichen Zustände der einzelnen Bauteile des erfindungs- gemäßen Einspritzventils wie bei der Voreinspritzung VE einstellen. Hinsichtlich der Haupteinspritzung und deren Charakteristika wird wiederum auf die drei Diagramme von Fig. 3 verwiesen.
In Verbindung mit dem Düsendruck/Zeit-Diagramm von Fig. 3 ist anzumerken, daß der Druckabfall nach der Düsenöffnung sowohl bei der Voreinspritzung als auch Haupteinspritzung daraus resultiert, daß die Flüssigkeit nur mit Schallgeschwindigkeit nachförderbar ist. Daher findet nach Düsenöffung ein Druckabfall statt, welcher erst durch
Nachförderung kompensiert wird. Der Druckabfall ist hierbei bei der Haupteinspritzung größer als bei der Voreinspritung, da ein größeres Flüssigkeitsvolumen entnommen wird.
Die vorliegende Erfindung kann selbstverständlich auch bei anders ausgestalteten Ventilen mit hydraulischen aber auch mechanischen Übersetzern verwendet werden.
Die vorhergehende Beschreibung des AusführungsbeiSpieles ge- maß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen
Zwecken und nicht zur Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, um den Umfang der Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen.

Claims

Ventil zum Steuern von FlüssigkeitenAnsprüche
1. Ventil (1) zum Steuern von Flüssigkeiten mit einem ersten Ventilelement (6), welches die Druckbeaufschlagung eines Hochdruckraumes (15) steuert, mit einem Steuerelement (3), welches die Betätigung des ersten Ventilelementes (6) steuert, und mit einem zweiten Ventilelement (8), welches die Druckbeaufschlagung eines Ventilgliedes (26) steuert, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerelement (3) als Piezoaktor ausgebildet ist und zusätzlich die Betätigung des zweiten Ventilelementes (8) steuert.
2. Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Ventilelement (6, 8) in Reihe geschaltet sind.
3. Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten nach Anspruch 2, da- durch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten und zweiten Ventilelement (6, 8) ein Spalt (hv) vorgesehen ist.
4. Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten Ventilelement (6) und dem Hochdruckraum (15) ein erster Steuerraum (11) angeordnet ist, welcher durch Druck von einem Steuerrail (10) beaufschlagbar ist.
5. Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Steuerraum (11) eine Durck- Übersetzung vom Steuerrail (10) zum Hochdruckraum (15) durchführen kann.
6. Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Steuerraum (11) mit ei- nem durch das Ventilelement (6) zu öffnenden bzw. verschließbaren Leckölkanal (22) verbunden ist.
7. Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zweitem Ventilelement (8) und Ventilglied (26) ein zweiter Steuerraum (19) angeordnet ist, welcher durch Druck von dem Steuerrail (10) beaufschlagt ist.
8. Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Steuerraum (19) mit einer Auslaßdrossel (21) verbunden ist, welche durch das zweite Ventilelement (8) geöffnet bzw. geschlossen wird.
9. Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerrail (10) mit einer dezentralen Steuerdruckpumpe verbunden ist.
10. Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste
Steuerraum (11) und/oder der zweite Steuerraum (19) als hydraulischer Übersetzer ausgebildet ist/sind.
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