WO2001053690A2 - Valve for controlling the flow of fluids - Google Patents

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WO2001053690A2
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    • F02M59/468—Electrically operated valves, e.g. using electromagnetic or piezoelectric operating means using piezoelectric operating means

Definitions

  • the invention relates to a valve and a method for controlling liquids according to the preamble of claims 1 and 8 respectively.
  • 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. This means that when the larger piston is moved by the piezo actuator by a certain distance, the actuating piston of the valve member does one
  • Hydraulic fluid control valve direct control of the fast responding needle valve by the only fast acting electromagnet used.
  • a pre-injection or so-called “boot injection” is usually effected by a piezo actuator or electromagnet.
  • this is disadvantageous if the pressure required for a pre-injection has a steep gradient, which is necessary for a so-called pump-nozzle unit (PDE ) is typical, increases.
  • PDE pump-nozzle unit
  • valve and method according to the invention with the characterizing features of claims 1 and 8 have the advantage that the pressure gradient is limited after reaching the opening pressure of the nozzle.
  • a translator by using a translator, it can be divided into two.
  • the two pistons are connected by an elastic element with a defined rigidity. If the pressure on the high-pressure side rises and the opening pressure of the nozzle is exceeded, is over promoted a defined stroke of the translation piston with the rigidity of the elastic element. If the stroke is exceeded, both pistons, including the elastic element, act as one unit and the system achieves a high gradient.
  • the translator is a hydraulic translator, so that known and inexpensive systems can be used.
  • spiral spring has proven to be advantageous as an elastic element, since spiral springs are available in a simple form with different stiffnesses and can therefore be used for different pressure requirements.
  • the first of the two pistons is preferably prestressed by a spring in the rest position, in which the injection nozzle is in the closed position, so that a pressure is not applied to the piston until it is adequate
  • the first and second pistons are each formed with mutually facing extensions, the cross section of which is smaller than that of the first and second pistons.
  • an essentially selective or small-area pressure transfer from the first to the second piston can be carried out by means of the mutually facing extensions.
  • the elastic element can preferably be arranged circumferentially around the two extensions, so that the space which has been freed up by the extensions with a smaller cross section, in contrast to the two piston bodies, can be optimally utilized.
  • a gap is formed between the two extensions when the translator is at rest.
  • the gradient course of the opening pressure of the nozzle can be optimally designed through the appropriate choice of the rigidity of the elastic element and the dimensioning of the gap between the two extensions of the two pistons.
  • Figure 1 is a schematic view of a
  • FIG. 2A shows a diagram of the pressure curve over time in the control chamber when the control element is energized or deactivated
  • FIG. 2B shows a diagram associated with FIG. 2A of the time profile of 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 an actuating element 3, not shown, arranged in a housing, not shown, for example a piezo actuator, with a piston 4 which controls a control valve 5.
  • control valve 5 in Figure 1 is biased by a spring 7 in the closed position or rest position of the control valve 6.
  • the control valve 5 serves to open and close a rail inlet 8 and a leak oil outlet 9.
  • control valve 5 creates a connection between the rail inlet 8 and a control chamber 10 when the control valve 5 is displaced to the right in FIG. 1 due to current supply to the control element or the piezo actuator 3.
  • the control room 10 is followed by a translator 11 in the form of a hydraulic translator.
  • the translator 11 is divided into two parts, namely into a first piston 12 and a second piston 13.
  • the first piston 12 is biased by a spring 14 into its rest position in the deactivated state of the control element 3.
  • the piston 12 rests in the rest position on a circumferential stroke stop 15 of the housing, not shown.
  • the first piston 12 and the second piston 13 are each formed with cylindrical extensions 16, 17 which face one another.
  • the two extensions 16, 17 are formed with a small diameter relative to the two pistons 12, 13 and are guided in a spiral spring 18 with a predetermined rigidity.
  • a gap h is formed between the two cylindrical extensions 16, 17 of the two pistons 12, 13 in the idle state of the translator 11.
  • the second piston 13 projects with its end opposite the cylindrical extension 17 into a control chamber 19, in which a refill valve 20 also opens.
  • the injection unit 21 with the injection nozzle, etc. is connected to the control chamber 19 in a known manner.
  • Control chamber 10 to control chamber 19 the nozzle opening pressure is exceeded, so that, according to the course of Figure 2B, the nozzle stroke occurs in area B.
  • control valve 5 closes and the pressure existing in the control chamber 10 can relax via the leak oil drain 9. Accordingly, the pressure in the control chamber 19 is of course also reduced, so that the injection nozzle closes.
  • This mode of operation of the valve and method for controlling liquids according to the invention enables a precise injection quantity to be produced in the case of a pre-injection or “boot injection” at a low pressure and a small pressure gradient. Nevertheless, an adequate pressure gradient for a main injection is maintained.
  • the present invention can of course also be used in valves of different design with mechanical translators.

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Abstract

The invention relates to a valve (1) for controlling the flow of fluids. Said valve comprises a valve element (5), which controls the pressurization of a high pressure space (19), a control element (3), which controls the actuation of the valve element (5), and comprises a translator (11), which is connected upstream from the high-pressure space (19) and which translates the pressure designated by the valve element (5). To this end, the translator (11) comprises two separate plungers (12, 13), which are coupled by an elastic element (18) having a predetermined rigidity.

Description

Ventil zum Steuern von FlüssigkeitenValve for controlling liquids
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Ventil sowie ein Verfahren zum Steuern von Flüssigkeiten gemäß der Gattung des Patentanspruches 1 bzw. 8.8. The invention relates to a valve and a method for controlling liquids according to the preamble of claims 1 and 8 respectively.
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 einem 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 . Das heißt , wenn der größere Kolben durch den Piezoaktor um eine bestimmte Wegstrecke bewegt wird, macht der Betätigungskolben des Ventilgliedes einen um dasEP 0 477 400 AI describes a valve which is customary today. There, 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. This means that when the larger piston is moved by the piezo actuator by a certain distance, the actuating piston of the valve member does one
Übersetzungverhältnis 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 Ventilgliedes, der durch den Piezoaktor bewegte Kolben und der Piezoaktor auf einer gemeinsamen Achse hintereinander . Ferner ist aus der Druckschrift US 5,738,071 ein hydraulisch betätigter Kraftstoffinjektor mit einem Injektorgehäuse bekannt, welcher einen Hydraulikfluideinlaß sowie eine Nadel-Steuerkammer 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 Nadel-Steuerkammer ausgesetzte hydraulische Schließfläche. Zusätzlich ist ein den Elektromagneten einsetzendes Nadelsteuerventil vorgesehen, welches im Injektorgehäuse montiert ist und die Nadel-Steuerkammer mit einer Hochdruckfluidquelle verbindet bzw. davon absperren kann. Hierbei ermöglicht das langsame Ansprechverhalten desGear ratio of the piston diameter increased stroke, since the piston of the piezo actuator has a larger area than the actuating piston of the valve member. The valve member, the actuating piston of the valve member, the piston moved by the piezo actuator and the piezo actuator are located one behind the other on a common axis. From US 5,738,071 a hydraulically operated fuel injector with an injector housing is known, which has a hydraulic fluid inlet and a needle control chamber. 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. In addition, a needle control valve that uses the electromagnet is provided, which is mounted in the injector housing and connects the needle control chamber to a high-pressure fluid source or can shut it off. The slow response of the
Hydraulikfluid-Steuerventils eine direkte Steuerung des schnell ansprechenden Nadelventils durch den einzig eingesetzten schnellwirkenden Elektromagneten.Hydraulic fluid control valve direct control of the fast responding needle valve by the only fast acting electromagnet used.
Bei diesen Systemen wird normalerweise eine Voreinspritzung bzw. sogenannte „boot Injektion" durch einen Piezoaktor bzw. Elektromagneten bewirkt. Dies ist jedoch nachteilig, wenn der für eine Voreinspritzung erforderliche Druck mit einem steilen Gradienten, welcher für eine sogenannte Pumpe-Düse- Einheit (PDE) typisch ist, ansteigt.In these systems, a pre-injection or so-called “boot injection” is usually effected by a piezo actuator or electromagnet. However, this is disadvantageous if the pressure required for a pre-injection has a steep gradient, which is necessary for a so-called pump-nozzle unit (PDE ) is typical, increases.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Das erfindungsgemäße Ventil bzw. erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 bzw. 8 haben demgegenüber den Vorteil, daß nach Erreichen des Öffnungsdrucks der Düse der Druckgradient begrenzt wird. Mit anderen Worten, durch die Verwendung eines Übersetzers kann dieser zweigeteilt werden. Dabei sind die beiden Kolben durch ein elastisches Element mit definierter Steifigkeit verbunden. Steigt der Druck auf der Hochdruckseite an und wird der Öffnungsdruck der Düse überschritten, wird über einen definierten Hub der Übersetzungskolben mit der Steifigkeit des elastischen Elementes gefördert. Wird der Hub überschritten, wirken beide Kolben einschließlich elastischen Elementes wie eine Einheit und das System erreicht einen hohen Gradienten.The valve and method according to the invention with the characterizing features of claims 1 and 8 have the advantage that the pressure gradient is limited after reaching the opening pressure of the nozzle. In other words, by using a translator, it can be divided into two. The two pistons are connected by an elastic element with a defined rigidity. If the pressure on the high-pressure side rises and the opening pressure of the nozzle is exceeded, is over promoted a defined stroke of the translation piston with the rigidity of the elastic element. If the stroke is exceeded, both pistons, including the elastic element, act as one unit and the system achieves a high gradient.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltungsform ist der Übersetzer ein hydraulischer Übersetzer, so daß auf bekannte und kostengünstige Systeme zurückgegriffen werden kann.In a particularly advantageous embodiment, the translator is a hydraulic translator, so that known and inexpensive systems can be used.
Vorteilhaft hat sich als elastisches Element der Einsatz einer Spiralfeder herausgestellt, da Spiralfedern in einfacher Form mit unterschiedlichen Steifigkeiten erhältlich und daher für unterschiedliche Druckanforderungen einsetzbar sind.The use of a spiral spring has proven to be advantageous as an elastic element, since spiral springs are available in a simple form with different stiffnesses and can therefore be used for different pressure requirements.
Bevorzugt ist der erste der beiden Kolben durch eine Feder in der Ruheposition, in welcher sich die Einspritzdüse in der geschlossen Stellung befindet, vorgespannt, so daß erst durch adäquate Druckbeaufschlagung des Kolbens eineThe first of the two pistons is preferably prestressed by a spring in the rest position, in which the injection nozzle is in the closed position, so that a pressure is not applied to the piston until it is adequate
Einspritzung mit definiertem Zeitpunkt und definierter Menge bewirkt wird.Injection with a defined time and a defined amount is effected.
Um eine konstruktiv optimale räumliche Gestaltung bei gleichzeitig unabhängiger Führung der beiden Kolben zu erzielen, sind der erste und zweite Kolben jeweils mit einander zugewandten Fortsätzen ausgebildet, deren Querschnitt kleiner als der der ersten und zweiten Kolben ist. Hierdurch kann eine im wesentlichen punktuelle bzw. kleinflächige Druckübertragung vom ersten auf den zweiten Kolben mittels der einander zugewandten Fortsätze durchgeführt werden. Weiter kann das elastische Element bevorzugt umfänglich um die beiden Fortsätze angeordnet werden, so daß der durch die Fortsätze mit kleinerem Querschnitt, im Gegensatz zu den beiden Kolbenkörpern, frei gewordene Raum optimal ausnutzbar ist. Bei einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist im Ruhezustand des Übersetzers ein Spalt zwischen den beiden Fortsätzen ausgebildet. Hierdurch wird zuerst der Hub des ersten Kolbens durch das elastische Element mit inhärenterIn order to achieve a structurally optimal spatial design with simultaneous independent guidance of the two pistons, the first and second pistons are each formed with mutually facing extensions, the cross section of which is smaller than that of the first and second pistons. As a result, an essentially selective or small-area pressure transfer from the first to the second piston can be carried out by means of the mutually facing extensions. Furthermore, the elastic element can preferably be arranged circumferentially around the two extensions, so that the space which has been freed up by the extensions with a smaller cross section, in contrast to the two piston bodies, can be optimally utilized. In a further particularly advantageous embodiment of the invention, a gap is formed between the two extensions when the translator is at rest. As a result, the stroke of the first piston through the elastic element is inherent
Steifigkeit auf den zweiten Kolben mittelbar und erst nach dem direkten Kontakt der beiden Kolbenfortsätze unmittelbar auf den zweiten Kolben übertragen. Hierdurch kann der Gradientenverlauf des Öffnungsdrucks der Düse durch die geeignete Wahl der Steifigkeit des elastischen Elementes sowie der Dimensionierung des Spaltes zwischen den beiden Fortsätzen der beiden Kolben optimal konzipiert werden.Transfer the stiffness to the second piston indirectly and only after the two piston extensions have made direct contact with the second piston. In this way, the gradient course of the opening pressure of the nozzle can be optimally designed through the appropriate choice of the rigidity of the elastic element and the dimensioning of the gap between the two extensions of the two pistons.
Zeichnungdrawing
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Das Ausführungsbeispiel wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert . Es zeigt :In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The exemplary embodiment is explained in more detail in the description below. It shows :
Figur 1 eine schematische Ansicht einesFigure 1 is a schematic view of a
Kraftstoffeinspritzventils gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;Fuel injection valve according to an embodiment of the invention;
Figur 2A ein Diagramm des zeitlichen Druckverlaufes im Steuerraum bei Bestromung bzw. Deaktivierung des Steuerelementes ;FIG. 2A shows a diagram of the pressure curve over time in the control chamber when the control element is energized or deactivated;
Figur 2B ein Figur 2A zugeordnetes Diagramm des zeitlichen Verlaufes des Düsenhubes .FIG. 2B shows a diagram associated with FIG. 2A of the time profile of the nozzle stroke.
Beschreibung des AusführungsbeiSpielesDescription of the execution example
In dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel findet das erfindungsgemäße Ventil Anwendung in einem Kraftstoffeinspritzsystem, bei dem die Einspritzpumpe und die Einspritzdüse eine Einheit bilden (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 ein in einem nicht dargestellten Gehäuse angeordnetes, nicht gezeigtes Stellelement 3, etwa einen Piezoaktor, mit einem Kolben 4, der ein Steuerventil 5 ansteuert.In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, 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)). Such an injection system is in Figure 1 reproduced. The injection valve 1 consists of a decentralized pump unit, not shown, and a control unit 2. The control unit 2 comprises an actuating element 3, not shown, arranged in a housing, not shown, for example a piezo actuator, with a piston 4 which controls a control valve 5.
Hierbei ist das Steuerventil 5 in Figur 1 über eine Feder 7 in die geschlossenen Stellung bzw. Ruheposition des Steuerventils 6 vorgespannt. Das Steuerventil 5 dient hierbei zum Öffnen und Schließen eines Railzulaufes 8 sowie eines Lecköl-Ablaufes 9.Here, the control valve 5 in Figure 1 is biased by a spring 7 in the closed position or rest position of the control valve 6. The control valve 5 serves to open and close a rail inlet 8 and a leak oil outlet 9.
Des weiteren wird durch das Steuerventil 5 bei einer Versetzung des Steuerventils 5 in Figur 1 nach rechts aufgrund einer Bestromung des Steuerelementes bzw. des Piezoaktors 3 eine Verbindung zwischen Railzulauf 8 und einem Steuerraum 10 geschaffen.Furthermore, the control valve 5 creates a connection between the rail inlet 8 and a control chamber 10 when the control valve 5 is displaced to the right in FIG. 1 due to current supply to the control element or the piezo actuator 3.
An den Steuerraum 10 schließt sich in Figur 1 ein Übersetzer 11 in Form eines hydraulischen Übersetzers an. Der Übersetzer 11 ist hierbei zweigeteilt, nämlich in einen ersten Kolben 12 und einen zweiten Kolben 13. Hierbei wird der erste Kolben 12 durch eine Feder 14 in seine Ruheposition im deaktivierten Zustand des Steuerelementes 3 vorgespannt. Der Kolben 12 ruht in der Ruheposition an einem umlaufenden Hubanschlag 15 des nicht dargestellten Gehäuses.In Figure 1, the control room 10 is followed by a translator 11 in the form of a hydraulic translator. The translator 11 is divided into two parts, namely into a first piston 12 and a second piston 13. Here, the first piston 12 is biased by a spring 14 into its rest position in the deactivated state of the control element 3. The piston 12 rests in the rest position on a circumferential stroke stop 15 of the housing, not shown.
Der erste Kolben 12 und der zweite Kolben 13 sind jeweils mit zylindrischen Fortsätzen 16, 17 ausgebildet, welche einander zugewandt sind. Hierbei sind die beiden Fortsätze 16, 17 gegenüber den beiden Kolben 12, 13 mit geringem Durchmesser ausgebildet und in einer Spiralfeder 18 mit vorgegebener Steifigkeit geführt. Zudem ist im Ruhezustand des Übersetzers 11 ein Spalt h zwischen den beiden zylindrischen Fortsätzen 16, 17 der beiden Kolben 12, 13 ausgebildet . Der zweite Kolben 13 ragt mit seinem dem zylindrischen Fortsatz 17 gegenüberliegenden Ende in einen Steuerraum 19, in welchen auch ein Wiederbefullungsventil 20 mündet. An den Steuerraum 19 schließt sich in bekannter Weise die Einspritzeinheit 21 mit Einspritzdüse, usw. an.The first piston 12 and the second piston 13 are each formed with cylindrical extensions 16, 17 which face one another. Here, the two extensions 16, 17 are formed with a small diameter relative to the two pistons 12, 13 and are guided in a spiral spring 18 with a predetermined rigidity. In addition, a gap h is formed between the two cylindrical extensions 16, 17 of the two pistons 12, 13 in the idle state of the translator 11. The second piston 13 projects with its end opposite the cylindrical extension 17 into a control chamber 19, in which a refill valve 20 also opens. The injection unit 21 with the injection nozzle, etc. is connected to the control chamber 19 in a known manner.
Wirkungsweiseoperation
Im folgenden wird anhand der Ablaufdiagramme der Figuren 2A und 2B die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Einspritzventils 1 beschrieben. Wird das Steuerelement 3 in Form eines Piezoaktors bestromt, verschiebt sich der Kolben 4 in Figur 1 nach rechts und bedingt eine Verbindung zwischen Railzulauf 8 und Steuerraum 10. Aufgrund dieserThe mode of operation of the injection valve 1 according to the invention is described below on the basis of the flow diagrams in FIGS. 2A and 2B. If the control element 3 is energized in the form of a piezo actuator, the piston 4 shifts to the right in FIG. 1 and causes a connection between the rail inlet 8 and the control chamber 10. Because of this
Druckzunahme im Steuerraum 10 wird der erste Kolben 12 des hydraulischen Übersetzers 11 in Figur 1 nach unten entgegen der Federkraft der Feder 14 bewegt, sofern der Druck im Steuerraum 10 die Druckkraft der Feder 14 übersteigt. Hierdurch steigt, wie in Figur 2A und 2B durch den Bereich A dargestellt, der Druck im Steuerraum 19 an, wobei der Öffnungsdruck der Düse in diesem Zeitintervall nicht erreicht wird.Pressure increase in the control chamber 10, the first piston 12 of the hydraulic translator 11 in Figure 1 is moved downward against the spring force of the spring 14, provided that the pressure in the control chamber 10 exceeds the pressure force of the spring 14. As a result, as shown in FIG. 2A and 2B by area A, the pressure in control chamber 19 increases, the opening pressure of the nozzle not being reached in this time interval.
Nimmt der Druck im Steuerraum 10 weiter zu - siehe Bereich B der Figuren 2A und 2B - wird der Druck vom ersten Kolben 12 weiterhin auf den zweiten Kolben 13 übertragen, wobei hierbei die Steifigkeit der zwischengeschalteten Feder 18 Einfluß auf die Druckübertragung zwischen den beiden Kolben 12 , 13 nimmt. In dieser Phase der Druckübertragung vomIf the pressure in the control chamber 10 continues to increase - see area B of FIGS. 2A and 2B - the pressure from the first piston 12 is still transmitted to the second piston 13, the stiffness of the intermediate spring 18 influencing the pressure transmission between the two pistons 12 , 13 takes. At this stage of the pressure transfer from
Steuerraum 10 zum Steuerraum 19 wird der Düsenöffnungsdruck überschritten, so daß, entsprechend dem Verlauf von Figur 2B, im Bereich B der Düsenhub auftritt.Control chamber 10 to control chamber 19, the nozzle opening pressure is exceeded, so that, according to the course of Figure 2B, the nozzle stroke occurs in area B.
Wird nunmehr bei einer weiteren Druckbeaufschlagung des ersten Kolbens 12 die vorgegebenen Steifigkeit der Feder 18 überschritten, gelangen die beiden zylindrischen Fortsätze 16, 17 der beiden Kolben 12, 13 in Kontakt und wirken während der weiteren Druckzunahme als eine Einheit. Dieser KontaktZeitpunkt zwischen den beiden Kolben 12, 13 ist in Figur 2A mit X gekennzeichnet. Zu diesem Zeitpunkt X ist die Einspritzdüse maximal geöffnet und behält diesenIf the predetermined stiffness of the spring 18 is now exceeded when the first piston 12 is pressurized further, the two cylindrical projections arrive 16, 17 of the two pistons 12, 13 in contact and act as a unit during the further pressure increase. This contact time between the two pistons 12, 13 is marked with X in FIG. 2A. At this point in time X, the injector is opened to the maximum and keeps it
Öffnungszustand während der weiteren Druckzunahme im Steuerraum 19 bei.Opening state during the further pressure increase in the control room 19.
Wird nunmehr das Steuerelement 3 deaktiviert, schließt sich das Steuerventil 5, und der im Steuerraum 10 existente Druck kann sich über den Lecköl -Ablauf 9 entspannen. Demgemäß wird natürlich auch der Druck im Steuerraum 19 reduziert, so daß sich die Einspritzdüse schließt.If the control element 3 is now deactivated, the control valve 5 closes and the pressure existing in the control chamber 10 can relax via the leak oil drain 9. Accordingly, the pressure in the control chamber 19 is of course also reduced, so that the injection nozzle closes.
Durch diese Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Ventils und Verfahrens zum Steuern von Flüssigkeiten ist bei einer Voreinspritzung oder „boot Injektion" bei kleinem Druck und kleinem Druckgradienten eine präzise Einspritzmenge darstellbar. Dennoch bleibt ein adäquater Druckgradient für eine Haupteinspritzung erhalten.This mode of operation of the valve and method for controlling liquids according to the invention enables a precise injection quantity to be produced in the case of a pre-injection or “boot injection” at a low pressure and a small pressure gradient. Nevertheless, an adequate pressure gradient for a main injection is maintained.
Die vorliegenden Erfindung kann selbstverständlich auch bei anders ausgestalteten Ventilen mit mechanischen Übersetzern verwendet werden.The present invention can of course also be used in valves of different design with mechanical translators.
Die vorhergehende Beschreibung des Ausführungsbeispieles gemäß 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. The preceding description of the exemplary embodiment according to the present invention is only for illustrative purposes and not to limit the invention. Various changes and modifications are possible within the scope of the invention in order to leave the scope of the invention and its equivalents.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten mit einem Ventilelement (5) , welches die Druckbeaufschlagung eines Hochdruckraumes (19) steuert, mit einem Steuerelement (3) , welches die Betätigung des Ventilelementes (5) steuert und mit einem Übersetzer (11) , welcher dem Hochdruckraum (19) vorgeschaltet ist und den durch das Ventilelement (5) beaufschlagten Druck übersetzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Übersetzer (11) zwei separate Kolben (12, 13) aufweist, die durch ein elastisches Element (18) mit vorgegebener Steifigkeit gekoppelt sind.1. Valve for controlling liquids with a valve element (5), which controls the pressurization of a high pressure chamber (19), with a control element (3), which controls the actuation of the valve element (5) and with a translator (11), which the High-pressure chamber (19) is connected upstream and translates the pressure applied by the valve element (5), characterized in that the translator (11) has two separate pistons (12, 13) which are coupled by an elastic element (18) with a predetermined rigidity ,
2. Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übersetzer (11) ein hydraulischer Übersetzer ist.2. Valve for controlling liquids according to claim 1, characterized in that the translator (11) is a hydraulic translator.
3. Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Element (18) als Spiralfeder ausgebildet ist.3. Valve for controlling liquids according to claim 1 or 2, characterized in that the elastic element (18) is designed as a spiral spring.
4. Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste der beiden Kolben (12) durch eine Feder (14) in seine Ruheposition vorgespannt ist.4. Valve for controlling liquids according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first of the two pistons (12) is biased by a spring (14) in its rest position.
5. Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Kolben (12, 13) jeweils mit einander zugewandten Fortsätzen (16, 17) ausgebildet sind, deren Querschnitt kleiner als der des ersten oder zweiten Kolbens (12, 13) ist .5. Valve for controlling liquids according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first and second pistons (12, 13) are each formed with mutually facing extensions (16, 17), the cross section of which is smaller than that of the first or second piston (12, 13).
6. Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Fortsätze (16, 17) des ersten und zweiten Kolbens (12, 13) innerhalb des elastischen Elementes (18) verlaufen.6. Valve for controlling liquids according to claim 5, characterized in that the two extensions (16, 17) of the first and second pistons (12, 13) run inside the elastic element (18).
7. Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Ruhezustand des Übersetzers (11) ein Spalt (h) zwischen den beiden Fortsätzen (16, 17) ausgebildet ist.7. Valve for controlling liquids according to claim 5 or 6, characterized in that in the idle state of the translator (11) a gap (h) is formed between the two extensions (16, 17).
8. Verfahren zum Steuern von Flüssigkeiten, bei welchem ein Steuerelement (3) aktiviert wird, ein Ventilelement (5) von dem Steuerelement (3) betätigt wird, durch die Betätigung des Ventilelementes (5) ein Übersetzer (11) angesteuert wird und der Übersetzer (11) wiederum einen Hochdruckraum (9) mit Druck beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Betätigung des Ventilelementes (5) Druck auf einen ersten Kolben (12) des Übersetzers (11) ausgeübt wird, so daß der erste Kolben (12) versetzt wird, daß durch die Versetzung des ersten Kolbens (12) ein elastisches Element (18) mit vorgegebener Steifigkeit zusammengepreßt wird, und daß der auf das elastische Element (18) aufgebrachte Druck schließlich auf einen zweiten Kolben (13) übertragen wird, welcher von dem ersten Kolben (12) beabstanded ist und den Hochdruckraum (19) mit Druck beaufschlagt.8. A method for controlling liquids, in which a control element (3) is activated, a valve element (5) is actuated by the control element (3), a translator (11) is actuated by the actuation of the valve element (5) and the translator (11) in turn pressurizes a high-pressure chamber (9), characterized in that pressure is exerted on a first piston (12) of the translator (11) by actuating the valve element (5), so that the first piston (12) is displaced is that the displacement of the first piston (12) compresses an elastic element (18) with a predetermined rigidity, and that the pressure applied to the elastic element (18) is finally transmitted to a second piston (13), which is carried by the first piston (12) is spaced apart and pressurizes the high-pressure chamber (19).
9. Verfahren zum Steuern von Flüssigkeiten nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Kolben (12, 13) bei einer vorgegebenen die Steifigkeit des elastischen Elementes (18) übersteigenden9. A method for controlling liquids according to claim 8, characterized in that the first and the second piston (12, 13) exceeding the stiffness of the elastic element (18) at a predetermined
Druckbeaufschlagung mittels Betätigung des Ventilelementes (5) miteinander in Kontakt gelangen und als eine Einheit wirken. Pressurization by actuating the valve element (5) come into contact with each other and act as a unit.
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