WO2001063119A2 - Injection device - Google Patents

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WO2001063119A2
WO2001063119A2 PCT/DE2001/000453 DE0100453W WO0163119A2 WO 2001063119 A2 WO2001063119 A2 WO 2001063119A2 DE 0100453 W DE0100453 W DE 0100453W WO 0163119 A2 WO0163119 A2 WO 0163119A2
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injection device
pump
control valve
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PCT/DE2001/000453
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WO2001063119A3 (en
Inventor
Marcus Parche
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/366Valves being actuated electrically
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M57/00Fuel-injectors combined or associated with other devices
    • F02M57/02Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
    • F02M57/022Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive
    • F02M57/023Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive mechanical
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/44Details, 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
    • F02M59/46Valves
    • F02M59/466Electrically operated valves, e.g. using electromagnetic or piezoelectric operating means
    • F02M59/468Electrically operated valves, e.g. using electromagnetic or piezoelectric operating means using piezoelectric operating means

Definitions

  • the invention relates to an injection device with a pressure generator, an injector coupled to the pressure generator, a control valve, an actuating element for actuating the control valve and a coupler, via which the action of the actuating element can be transferred to the control valve.
  • a generic injection device is known. It is used as a single-pump injection system, particularly in diesel engines with direct injection.
  • a generic injection device can be designed as a "pump-nozzle unit (PDE)".
  • An integrated solenoid valve for example, is used as the control element in the electronically controlled pump-nozzle unit.
  • the solenoid valve and the nozzle form a unit that is built directly into the cylinder head of the diesel engine.
  • Each engine cylinder is supplied by its own injection module.
  • the pump-nozzle unit is driven by an injection cam on the engine camshaft via a tappet and a rocker arm.
  • a pump-nozzle unit with a solenoid valve works in such a way that the solenoid valve is open when not energized.
  • Piezo actuators that operate a control valve have several advantages over solenoid valves.
  • a piezo actuator offers a high switching speed.
  • a piezo actuator is infinitely adjustable through the appropriate selection of the control parameters. Small injection quantities can thus be achieved, which is particularly useful for a pre-injection.
  • the stroke of a piezo actuator is too small for use in a pump nozzle unit without further measures, it is necessary to enlarge it by means of a hydraulic coupler. However, this increases the space required for the entire control system.
  • a piezo actuator instead of a solenoid valve, it was possible to reduce the space requirement, but the need for a hydraulic coupler largely negated this advantage.
  • the injection device according to the invention builds on the injection device of the prior art according to claim 1 in that the coupler has at least two interconnected coupler spaces. This separation of the hydraulic coupler into two subsystems allows a free spatial arrangement of the two subsystems in the pump nozzle unit. This means that the components can be arranged at locations where space is available due to other structural constraints, which means that overall a flexible and space-saving arrangement can be selected.
  • the control element is preferably a piezo actuator. As has already been described, especially when using a piezo actuator is due to its small size
  • the first coupler space is arranged near the actuating element, that the second coupler space is arranged near the control valve and that the control valve is arranged near the injector.
  • the control valve can thus be installed, for example, in the shaft of the pump nozzle unit and the space available there can be used. Outside of the shaft, therefore, only the already small actuating element and the first coupler space have to be accommodated. The overall dimension of the entire pump-nozzle unit is consequently reduced.
  • a further advantage in the arrangement mentioned is that no high-pressure bore has to be provided from the pump chamber to a control valve arranged outside the shaft. The connection between the shaft and the components arranged outside the shaft components can only be made with low pressure components. In this way, the hydraulic damage volume is reduced and cheaper components can be used. The reduction in the hydraulic damage volume can be used to improve the hydraulic efficiency.
  • the pressure generator preferably has an essentially cylindrical pump piston, the direction of movement of the actuating element being perpendicular, parallel or inclined to the axis of the pump piston. Due to the fact that very different arrangements of the actuating element are possible, which can have a very compact design anyway, very flexible arrangements and thus an optimal use of the available space are possible.
  • the control valve can be a seat valve or a slide valve. At this point, too, you are variable; the invention is not limited to a particular type of valve with regard to its use.
  • the control element is preferably infinitely adjustable.
  • a seat valve can be brought into any intermediate position.
  • the valve seat acts as a hydraulic throttle, which can be used to set the pressure level on the injector.
  • the high level of a control signal in connection with the control frequency of the control element accordingly allows a pressure curve control that can be individually adapted to the respective operating conditions of the internal combustion engine.
  • the invention is based on the surprising finding that the size of a pump-nozzle unit is divided into two due to the separation of the hydraulic coupler. bound coupler space can be significantly reduced. Furthermore, the hydraulic damage volume of the pump nozzle unit can be reduced by the same measure, which enables the hydraulic efficiency to be increased.
  • Figure 1 shows schematically an overview of a system with a pump-nozzle unit
  • Figure 2 shows a pump-nozzle unit with a piezo actuator and a hydraulic coupler
  • FIG. 3 shows schematically an arrangement according to the invention
  • Figure 4 shows an injection device according to the present invention.
  • FIG. 1 schematically shows a structure in which a pump-nozzle unit 10 according to the invention is used.
  • the pump-nozzle unit comprises a hydraulic pressure generator 12, an injector 14 which flows into a combustion chamber (not shown) and a control unit 16 for determining the pressure applied to the injector 14.
  • the pump-nozzle unit 10 is removed from a tank 72 by a Preliminary pump 74 is supplied with fuel via a filter 76. Furthermore, a fuel return 78 between the pump nozzle Unit 10 and the tank 72 provided.
  • the control unit 16 is controlled by an electronic control device 80.
  • the pressure generator 12 has a piston 18 which is movably guided.
  • a support sleeve 23 is connected to the piston 18 and comprises a circumferential collar 24.
  • a compression spring 26 which is clamped between the support sleeve 23 and the housing of the pump-nozzle unit 10.
  • a plunger 28 which can be actuated by the camshaft 82 of an internal combustion engine, acts on the end of the piston 18 on which the support sleeve 23 is arranged. This device forces the piston 18 against the restoring force of the compression spring 26 on a lifting movement.
  • a pump-nozzle unit 10 is shown so that the basic processes during the injection process can be described. It should be noted, however, that the illustration according to FIG. 2 is a pump-nozzle unit 10 with a single coupling space 44, in contrast to the solution according to the invention, in which two coupler spaces are provided. However, the illustration according to FIG. 2 is equally suitable for explaining the basic structure and the basic processes which are also relevant for the invention. In particular, the features of the pump-nozzle unit 10 according to FIG. 2 in combination with other features of the invention can be essential for the invention.
  • FIG. 2 again shows the pressure generator 12 with its piston 18, which is movably guided in a cylinder 20 of a housing 22.
  • the piston 18 projects from one end of the cylinder 20. There, it has a fixed support sleeve 23 with a horizontally circumferential collar 24.
  • a compression spring 26 rests on this collar 24, which is located between the support sleeve 23 and the housing 22 is clamped.
  • a plunger 28 acts on this end of the piston 18.
  • This device forces the piston 18 against the restoring force of the compression spring 26 on a lifting movement.
  • the cylinder 20 is filled with fuel, which comes under high pressure as a result of the stroke movement of the piston 18, provided that the control unit 16 is in its illustrated, unactuated rest position. In this rest position, a pressure medium connection between the high pressure and the low pressure leading part of the pump nozzle unit 10 is blocked.
  • the control unit 16 is also arranged in the housing 22 and comprises a valve member 34 slidably mounted in a control bore 32, an externally controllable piezoelectric actuator 36 and a hydraulic translator 38 for transmitting the stroke movement of the actuator 36 to the valve member 34 FIG. 2, the longitudinal axis of the control bore 32 is arranged parallel to the longitudinal axis of the pressure generator 12. Likewise, a vertical arrangement or an arrangement with any other angle is conceivable.
  • the translator 38 has two pistons 40 and 42 with differently sized pressure surfaces, which protrude into a pressure chamber 44 designed as a coupling space and filled with pressure medium.
  • the piston 40 facing the actuator 36 has the larger pressure area of the two pistons 40, 42 in order to translate the relatively small stroke movement of the actuator 36 into a larger deflection movement of the valve member 34.
  • the pistons 40 and 42 can each be formed in one piece with the components assigned to them.
  • a first channel 48 leads from the control bore 32 to the injector 14. Another channel 46 connects the cylinder 20 with the first channel.
  • the control bore 32 has an enlarged inner diameter in the region in which the first channel 48 connects, the diameter transitions being designed as a chamfer.
  • the lower chamfer forms the valve seat 50, which can be closed by the valve member 34.
  • the latter is printed in the direction of the valve open by a valve spring 54, which is supported at the closed end of the control bore 32 and at the end face of the valve member 34.
  • a supply channel 55 which carries fuel under low pressure, opens into the control bore 32 in the area of the installation space of the valve spring 54.
  • valve seat 50 is opened, so that there is a pressure medium connection between the supply channel 55 and the first channel 48. This serves, for example, for the initial filling of the device 10 with fuel or to compensate for leakage-related losses, for example after the device 10 has not been operated for a long time.
  • the supply channel 55 connects the two end regions of the control bore 32 to one another by means of a branch 58. In the case of the movement of the valve member 34, no pressure differences which inhibit this movement can form as a result.
  • the valve member 34 consists of the closing body 60, the end of which forms a chamfer for controlling the two valve seats 50. Furthermore, the valve member 34 has a guide piston 62 which enables the valve member 34 to move in the control bore 32 without tilting.
  • Guide piston 62 is matched to the diameter of the control bore 32.
  • a pressure build-up in the injector 14 takes place by electrical actuation of the actuator 36. Due to the electrical actuation, this produces a stroke movement which it transmits to the piston 40.
  • the liquid displaced by the piston 40 in the pressure chamber 44 likewise forces the piston 42 to perform a stroke movement, the ratio of the two stroke movements being inversely proportional to the ratio of the pressure areas of the two pistons 40, 42.
  • the valve member 34 rests with its closing member 60 on the valve seat 50 and seals it.
  • the pressure prevailing in the cylinder 20 is also present at the injector 14. As soon as the pressure level exceeds a value determined by the pretensioning of a closing spring 68 of the injector 14, a needle 70 acted upon by this closing spring 68 opens. The needle opens injection openings of the injector 14 which cannot be seen in the illustration, so that the injection process takes place in the combustion chamber of an internal combustion engine ,
  • the injection process is ended by a pressure reduction in the injector 14.
  • the actuation of the actuator 36 is withdrawn, as a result of which the valve member 34 moves back into the rest position shown.
  • the valve seat 50 opens so that a pressure relief of the injector 14 takes place via the pressure medium connection between the outlet 48 and the supply channel 55.
  • the stroke movement of the actuator 36 can be regulated continuously between zero and a maximum value by the height of the control signal.
  • the valve member 34 accordingly forms a so-called pro in connection with the continuously switching actuator 36 portionalventil. This can be placed in any intermediate position.
  • the valve seat 50 acts as a hydraulic throttle, which determines the pressure level in the injector 14.
  • the level of the control signal in connection with the control frequency of the actuator 36 accordingly allows a pressure curve control that can be individually adapted to the respective operating conditions of the internal combustion engine.
  • FIG. 3 the basic arrangement for hydraulic coupling according to the invention is shown schematically.
  • the hydraulic coupler is implemented by forming a first coupler space 100 and a second coupler space 102.
  • the two coupler spaces 100, 102 are connected to one another by a line 108 or a bore.
  • a first piston 40 is provided in the first coupler space 100 and is actuated by the piezo actuator 36.
  • the piezo actuator 36 is controlled by a control device 80.
  • the first piston 40 in the first coupler space 100 is operated by a reset element, e.g. a spring 104, pressed against the piezo actuator 36.
  • the reset element can be arranged in the coupler space 100 or outside the coupler space 100.
  • a second piston 42 is provided in the second coupler chamber 102 and actuates a valve 106 by means of the hydraulically mediated movement.
  • the counterforce against the hydraulic stroke of the second piston 42 is applied by an elastic element, not shown, of the control valve 106.
  • FIG. 4 shows a pump nozzle unit 10 according to the invention.
  • a control device 80 controls a piezo actuator 36 on. This acts mechanically on a first piston 40, which projects into a first coupler space 100 of a hydraulic coupler. The force of a spring 104 counteracts the stroke of the piston 40.
  • the coupler space 100 is connected to a second coupler space 102 via a line 108, which is designed, for example, as a bore.
  • a second piston 42 projects into this and actuates a valve 106.
  • the valve 106 is shown here in terms of switching technology. It can be constructed, for example, in the manner or similar to the valve according to FIG. 2.
  • a spring 110 which is arranged on the valve 106, generates the counterforce for the second piston 42.
  • the pressure generator 12 has a piston 20 which is movably guided in the housing of the pump-nozzle unit.
  • the piston 18 protrudes with one of its ends out of the housing of the pump nozzle unit 10 and is subjected to a force there, preferably as described in connection with FIGS. 1 and 2, by a compression spring 36.
  • This force is the counterforce for a force that is applied, for example, by a plunger.
  • This tappet is preferably actuated by the camshaft of an internal combustion engine. Due to the movement of the piston 18, the high pressure is made available for the injection, which ultimately causes a needle 70 in the injector 14 to rise against the force of a closing spring 68.
  • the various components of the pump nozzle unit 10 can be arranged in an advantageous manner.
  • the first coupler space 100 is arranged in the vicinity of the piezo actuator 36, while the second coupler space 102 is arranged in the control valve 106.
  • the control valve 106 is in the vicinity of the injector 14. The high-pressure system of the pump-nozzle unit is therefore small in comparison to the arrangement according to FIG. 2, which leads to a low hydraulic damage volume. Ultimately, the efficiency of the pump nozzle unit 10 can thus be improved.
  • This system also maintains an advantageous ability of a hydraulic coupler: it is suitable for compensating for temperature expansions within the system.

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Abstract

The invention relates to an injection device comprising a pressure generator (12), an injector (14) that is coupled to said pressure generator (12), a control valve (106), an actuating element (36) for actuating the control valve (106) and a coupler (100, 102, 40, 42). The effect of the actuating element (36) can be transmitted to the control valve (106) by means of said coupler which is provided with at least two coupler chambers (100, 102) that are connected to each other.

Description

EinspritzeinrichtungInjector
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Einspritzeinrichtung mit einem Druckerzeuger, einem mit dem Druckerzeuger gekoppelten Injektor, einem Steuerventil, einem Stellelement zum Betatigen des Steuerventils und einem Koppler, über welchen die Wirkung des Stellelementes auf das Steuerventil übertragbar ist.The invention relates to an injection device with a pressure generator, an injector coupled to the pressure generator, a control valve, an actuating element for actuating the control valve and a coupler, via which the action of the actuating element can be transferred to the control valve.
Eine gattungsgemaße Einspritzeinrichtung ist bekannt. Sie kommt als Einzelpumpen-Einspritzsystem insbesondere bei Dieselmotoren mit Direkteinspritzung zum Einsatz. Eine gat- tungsgemaße Einspritzeinrichtung kann als "Pumpe-Duse- Einheit (PDE)" ausgelegt sein. Als Stellelement kommt bei der elektronisch geregelten Pumpe-Duse-Einheit beispielsweise ein integriertes Magnetventil zum Einsatz. Das Magnetventil und die Düse bilden eine Einheit, die direkt in den Zy- linderkopf des Dieselmotors eingebaut wird. Jeder Motorzylinder wird von einem eigenen Einspritzmodul versorgt. Angetrieben wird die Pumpe-Duse-Einheit über einen Stößel und einen Kipphebel von einem Einspritznocken auf der Motornokkenwelle . Eine Pumpe-Duse-Einheit mit einem Magnetventil arbeitet so, daß das Magnetventil im nicht erregten Zustand geöffnet ist. Dadurch ist ein freier Durchlaß vom Pumpensystem zum Nieder- druckbereich des Systems gegeben, wodurch ein Befullen des Pumpenraums wahrend des Saughubes des Pumpenkolbens und ein Ruckstromen des Kraftstoffes wahrend des Forderhubes möglich ist. Ein Ansteuern des Magnetventils wahrend des Forderhubes des Pumpenzylinders schließt diesen "Bypass". Dies fuhrt zu einem Druckaufbau im Hochdruckbereich und nach überschreiten des Dusenoffnungsdruckes zum Abspritzen von Kraftstoff an der Einspritzdüse.A generic injection device is known. It is used as a single-pump injection system, particularly in diesel engines with direct injection. A generic injection device can be designed as a "pump-nozzle unit (PDE)". An integrated solenoid valve, for example, is used as the control element in the electronically controlled pump-nozzle unit. The solenoid valve and the nozzle form a unit that is built directly into the cylinder head of the diesel engine. Each engine cylinder is supplied by its own injection module. The pump-nozzle unit is driven by an injection cam on the engine camshaft via a tappet and a rocker arm. A pump-nozzle unit with a solenoid valve works in such a way that the solenoid valve is open when not energized. This allows free passage from the pump system to the low-pressure area of the system, which makes it possible to fill the pump chamber during the suction stroke of the pump piston and to allow the fuel to flow back during the delivery stroke. Activating the solenoid valve during the delivery stroke of the pump cylinder closes this "bypass". This leads to a build-up of pressure in the high-pressure range and, after the nozzle opening pressure has been exceeded, fuel being sprayed off at the injection nozzle.
Es wurde auch bereits vorgeschlagen, als Stellelement einen Piezoaktor zu verwenden. Piezoaktoren, welche ein Steuerventil betätigen, haben gegenüber Magnetventilen einige Vorteile. Beispielsweise bietet ein Piezoaktor eine hohe Schaltgeschwindigkeit. Ferner ist ein Piezoaktor durch die geeignete Wahl der Ansteuerparameter stufenlos einstellbar. Es lassen sich somit kleine Einspritzmengen verwirklichen, was besonders für eine Voreinspritzung nutzlich ist. Da jedoch der Hub eines Piezoaktors für die Verwendung in einer Pumpe- Duse-Einheit ohne weitere Maßnahmen zu klein ist, ist es erforderlich, diesen durch einen hydraulischen Koppler zu ver- großem. Hierdurch wird aber der Raumbedarf für das gesamte Ansteuersystem vergrößert. Durch den Einsatz eines Piezoaktors anstelle eines Magnetventils hatte man also an sich die Möglichkeit, den Raumbedarf zu verringern, durch die Notwendigkeit eines hydraulischen Kopplers wird dieser Vorteil je- doch weitgehend wieder zunichte gemacht.It has also already been proposed to use a piezo actuator as an actuating element. Piezo actuators that operate a control valve have several advantages over solenoid valves. For example, a piezo actuator offers a high switching speed. Furthermore, a piezo actuator is infinitely adjustable through the appropriate selection of the control parameters. Small injection quantities can thus be achieved, which is particularly useful for a pre-injection. However, since the stroke of a piezo actuator is too small for use in a pump nozzle unit without further measures, it is necessary to enlarge it by means of a hydraulic coupler. However, this increases the space required for the entire control system. By using a piezo actuator instead of a solenoid valve, it was possible to reduce the space requirement, but the need for a hydraulic coupler largely negated this advantage.
Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemaße Einspritzeinrichtung baut auf der Einspritzeinrichtung des Standes der Technik gemäß Anspruch 1 dadurch auf, daß der Koppler mindestens zwei miteinander verbundene Kopplerraume aufweist. Durch diese Trennung des hydraulischen Kopplers in zwei Teilsysteme ist eine freie raumliche Anordnung der beiden Teilsysteme in der Pumpe- Duse-Einheit möglich. Damit können die Komponenten an Stellen angeordnet werden, an denen aufgrund anderer baulicher Randbedingungen ohnehin Raum verfugbar ist, wodurch insge- samt eine flexible und im Ergebnis platzsparende Anordnung gewählt werden kann.Advantages of the invention The injection device according to the invention builds on the injection device of the prior art according to claim 1 in that the coupler has at least two interconnected coupler spaces. This separation of the hydraulic coupler into two subsystems allows a free spatial arrangement of the two subsystems in the pump nozzle unit. This means that the components can be arranged at locations where space is available due to other structural constraints, which means that overall a flexible and space-saving arrangement can be selected.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Stellelement um einen Piezoaktor. Wie bereits beschrieben wurde, ist besonders bei der Verwendung eines Piezoaktors aufgrund seines geringenThe control element is preferably a piezo actuator. As has already been described, especially when using a piezo actuator is due to its small size
Hubes ein hydraulischer Koppler nutzlich. Da ein Piezoaktor eine im Vergleich zu anderen Stellelementen kleine Bauform aufweist, kommt die Erfindung somit bei der Verwendung eines Piezoaktors besonders vorteilhaft zum Tragen.Hubes a hydraulic coupler useful. Since a piezo actuator has a small design in comparison to other control elements, the invention is particularly advantageous when using a piezo actuator.
Es ist bevorzugt, daß der erste Kopplerraum in der Nahe des Stellelementes angeordnet ist, daß der zweite Kopplerraum in der Nahe des Steuerventils angeordnet ist und daß das Steuerventil in der Nahe des Injektors angeordnet ist. Man kann das Steuerventil somit beispielsweise in den Schaft der Pumpe-Duse-Einheit einbauen und den dort vorhandenen Raum nutzen. Außerhalb des Schaftes ist daher nur noch das ohnehin klein bauende Stellelement und der erste Kopplerraum unterzubringen. Das Baumaß der gesamten Pumpe-Duse-Einheit wird folglich verringert. Ein weiterer Vorteil in der genannten Anordnung besteht darin, daß keine Hochdruckbohrung von dem Pumpenraum zu einem außerhalb des Schaftes angeordneten Steuerventil vorgesehen werden muß. Die Verbindung zwischen dem Schaft und den außerhalb des Schaftes angeordneten Kom- ponenten kann ausschließlich mit Niederdruckkomponenten erfolgen. Auf diese Weise wird das hydraulische Schadvolumen verringert, und es können kostengünstigere Komponenten verwendet werden. Die Verkleinerung des hydraulischen Schadvo- lumens kann zur Verbesserung des hydraulischen Wirkungsgrades genutzt werden.It is preferred that the first coupler space is arranged near the actuating element, that the second coupler space is arranged near the control valve and that the control valve is arranged near the injector. The control valve can thus be installed, for example, in the shaft of the pump nozzle unit and the space available there can be used. Outside of the shaft, therefore, only the already small actuating element and the first coupler space have to be accommodated. The overall dimension of the entire pump-nozzle unit is consequently reduced. A further advantage in the arrangement mentioned is that no high-pressure bore has to be provided from the pump chamber to a control valve arranged outside the shaft. The connection between the shaft and the components arranged outside the shaft components can only be made with low pressure components. In this way, the hydraulic damage volume is reduced and cheaper components can be used. The reduction in the hydraulic damage volume can be used to improve the hydraulic efficiency.
Bevorzugt weist der Druckerzeuger einen im wesentlichen zylindrischen Pumpenkolben auf, wobei die Bewegungsrichtung des Stellelementes senkrecht, parallel oder geneigt zur Achse des Pumpenkolbens ist. Durch die Tatsache, daß sehr unterschiedliche Anordnungen des Stellelementes möglich sind, welches ohnehin eine sehr kompakte Bauform aufweisen kann, sind sehr flexible Anordnungen und somit eine optimale Nut- zung des vorhandenen Raums möglich.The pressure generator preferably has an essentially cylindrical pump piston, the direction of movement of the actuating element being perpendicular, parallel or inclined to the axis of the pump piston. Due to the fact that very different arrangements of the actuating element are possible, which can have a very compact design anyway, very flexible arrangements and thus an optimal use of the available space are possible.
Bei dem Steuerventil kann es sich um ein Sitzventil oder ein Schieberventil handeln. Auch an dieser Stelle ist man also variabel; die Erfindung ist im Hinblick auf ihren Einsatz nicht auf eine bestimmte Ventilart begrenzt.The control valve can be a seat valve or a slide valve. At this point, too, you are variable; the invention is not limited to a particular type of valve with regard to its use.
Vorzugsweise ist das Stellelement stufenlos einstellbar. Auf diese Weise laßt sich beispielsweise ein Sitzventil in beliebige Zwischenstellungen bringen. In diesen Fallen wirkt der Ventilsitz als hydraulische Drossel, über die das Druckniveau am Injektor eingestellt werden kann. Die Hohe eines Ansteuersignais in Verbindung mit der Ansteuerfrequenz des Stellelementes erlaubt demnach eine an die jeweiligen Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors individuell anpaß- bare Druckverlaufssteuerung.The control element is preferably infinitely adjustable. In this way, for example, a seat valve can be brought into any intermediate position. In these cases, the valve seat acts as a hydraulic throttle, which can be used to set the pressure level on the injector. The high level of a control signal in connection with the control frequency of the control element accordingly allows a pressure curve control that can be individually adapted to the respective operating conditions of the internal combustion engine.
Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß sich das Baumaß einer Pumpe-Duse-Einheit aufgrund der Trennung des hydraulischen Kopplers in zwei miteinander ver- bundene Kopplerraume erheblich verringern laßt. Ferner kann durch dieselbe Maßnahme das hydraulische Schadvolumen der Pumpe-Duse-Einheit verringert werden, was die Erhöhung des hydraulischen Wirkungsgrades ermöglicht.The invention is based on the surprising finding that the size of a pump-nozzle unit is divided into two due to the separation of the hydraulic coupler. bound coupler space can be significantly reduced. Furthermore, the hydraulic damage volume of the pump nozzle unit can be reduced by the same measure, which enables the hydraulic efficiency to be increased.
Zeichnungdrawing
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die Zeichnung beispiel- haft erläutert.The invention will now be explained by way of example with reference to the drawing.
Figur 1 zeigt schematisch einen Überblick über ein System mit einer Pumpe-Duse-Einheit;Figure 1 shows schematically an overview of a system with a pump-nozzle unit;
Figur 2 zeigt eine Pumpe-Duse-Einheit mit einem Piezoaktor und einem hydraulischen Koppler;Figure 2 shows a pump-nozzle unit with a piezo actuator and a hydraulic coupler;
Figur 3 zeigt schematisch eine erfindungsgemaße Anordnung;Figure 3 shows schematically an arrangement according to the invention;
Figur 4 zeigt eine Einspritzeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.Figure 4 shows an injection device according to the present invention.
Beschreibung der AusfuhrungsbeispieleDescription of the exemplary embodiments
In Figur 1 ist schematisch ein Aufbau dargestellt, bei dem eine erfindungsgemaße Pumpe-Duse-Einheit 10 zum Einsatz kommt. Die Pumpe-Duse-Einheit umfaßt einen hydraulischen Druckerzeuger 12, einen in einen nicht dargestellten Brenn- räum einmundenden Injektor 14 und eine Steuereinheit 16 zur Bestimmung des am Injektor 14 anliegenden Drucks. Die Pumpe- Duse-Einheit 10 wird aus einem Tank 72 durch eine Vorforder- pumpe 74 über ein Filter 76 mit Kraftstoff versorgt. Ferner ist ein Kraftstoffrucklauf 78 zwischen der Pumpe-Duse- Einheit 10 und dem Tank 72 vorgesehen. Die Steuereinheit 16 wird von einem elektronischen Steuergerat 80 angesteuert. Der Druckerzeuger 12 weist einen Kolben 18 auf, der beweglich gefuhrt ist. Mit dem Kolben 18 ist eine Stutzhulse 23 verbunden, welche einen umlaufenden Bund 24 umfaßt. An diesem Bund 24 liegt eine Druckfeder 26 an, die zwischen der Stutzhulse 23 und dem Gehäuse der Pumpe-Duse-Einheit 10 eingespannt ist. Auf das Ende des Kolbens 18, an dem die Stutzhulse 23 angeordnet ist, wirkt ein Stößel 28, der von der Nockenwelle 82 eines Verbrennungsmotors betatigbar ist. Diese Einrichtung zwingt dem Kolben 18 entgegen der Ruckstellkraft der Druckfeder 26 eine Hubbewegung auf.FIG. 1 schematically shows a structure in which a pump-nozzle unit 10 according to the invention is used. The pump-nozzle unit comprises a hydraulic pressure generator 12, an injector 14 which flows into a combustion chamber (not shown) and a control unit 16 for determining the pressure applied to the injector 14. The pump-nozzle unit 10 is removed from a tank 72 by a Preliminary pump 74 is supplied with fuel via a filter 76. Furthermore, a fuel return 78 between the pump nozzle Unit 10 and the tank 72 provided. The control unit 16 is controlled by an electronic control device 80. The pressure generator 12 has a piston 18 which is movably guided. A support sleeve 23 is connected to the piston 18 and comprises a circumferential collar 24. On this collar 24 is a compression spring 26 which is clamped between the support sleeve 23 and the housing of the pump-nozzle unit 10. A plunger 28, which can be actuated by the camshaft 82 of an internal combustion engine, acts on the end of the piston 18 on which the support sleeve 23 is arranged. This device forces the piston 18 against the restoring force of the compression spring 26 on a lifting movement.
In Figur 2 ist eine Pumpe-Duse-Einheit 10 so dargestellt, daß sich die prinzipiellen Vorgange beim Einspritzvorgang beschreiben lassen. Es ist allerdings zu bemerken, daß es sich bei der Darstellung gemäß Figur 2 um eine Pumpe-Duse- Einheit 10 mit einem einzigen Kopplungsraum 44 handelt, im Gegensatz zu der erfindungsgemaßen Losung, bei welcher zwei Kopplerraume vorgesehen sind. Zur Erläuterung des grundsatzlichen Aufbaus und der grundsatzlichen Vorgange, welche auch für die Erfindung relevant sind, ist die Darstellung gemäß Figur 2 jedoch gleichermaßen geeignet. Insbesondere können die Merkmale der Pumpe-Duse-Einheit 10 nach Figur 2 in Kom- bination mit sonstigen Merkmalen der Erfindung wesentlich für die Erfindung sein.In Figure 2, a pump-nozzle unit 10 is shown so that the basic processes during the injection process can be described. It should be noted, however, that the illustration according to FIG. 2 is a pump-nozzle unit 10 with a single coupling space 44, in contrast to the solution according to the invention, in which two coupler spaces are provided. However, the illustration according to FIG. 2 is equally suitable for explaining the basic structure and the basic processes which are also relevant for the invention. In particular, the features of the pump-nozzle unit 10 according to FIG. 2 in combination with other features of the invention can be essential for the invention.
In Figur 2 sind wiederum der Druckerzeuger 12 mit seinem Kolben 18, der in einem Zylinder 20 eines Gehäuses 22 beweg- lieh gefuhrt ist, dargestellt. Der Kolben 18 ragt mit einem seiner Enden aus dem Zylinder 20 heraus. Dort verfugt er über eine festgelegte Stutzhulse 23 mit einem horizontal umlaufenden Bund 24. An diesem Bund 24 liegt eine Druckfeder 26 an, die zwischen der Stutzhulse 23 und dem Gehäuse 22 eingespannt ist. Auf dieses Ende des Kolbens 18 wirkt ein Stößel 28 ein. Diese Einrichtung zwingt dem Kolben 18 entgegen der Ruckstellkraft der Druckfeder 26 eine Hubbewegung auf. Der Zylinder 20 ist mit Kraftstoff gefüllt, der in Fol- ge der Hubbewegung des Kolbens 18 unter Hochdruck gelangt, vorausgesetzt, die Steuereinheit 16 befindet sich in ihrer dargestellten, nicht betätigten Ruhestellung. In dieser Ruhestellung ist eine Druckmittelverbindung zwischen dem Hochdruck und dem Niederdruck fuhrenden Teil der Pumpe-Duse- Einheit 10 gesperrt.FIG. 2 again shows the pressure generator 12 with its piston 18, which is movably guided in a cylinder 20 of a housing 22. The piston 18 projects from one end of the cylinder 20. There, it has a fixed support sleeve 23 with a horizontally circumferential collar 24. A compression spring 26 rests on this collar 24, which is located between the support sleeve 23 and the housing 22 is clamped. A plunger 28 acts on this end of the piston 18. This device forces the piston 18 against the restoring force of the compression spring 26 on a lifting movement. The cylinder 20 is filled with fuel, which comes under high pressure as a result of the stroke movement of the piston 18, provided that the control unit 16 is in its illustrated, unactuated rest position. In this rest position, a pressure medium connection between the high pressure and the low pressure leading part of the pump nozzle unit 10 is blocked.
Die Steuereinheit 16 ist ebenfalls im Gehäuse 22 angeordnet und umfaßt ein verschiebbar in einer Steuerbohrung 32 gelagertes Ventilglied 34, einen extern ansteuerbaren piezoelek- frischen Aktor 36 und einen hydraulischen Übersetzer 38 zur Übertragung der Hubbewegung des Aktors 36 auf das Ventilglied 34. In der Darstellung nach Figur 2 ist die Langsachse der Steuerbohrung 32 parallel zur Langsachse des Druckerzeugers 12 angeordnet. Gleichermaßen ist eine senkrechte Anord- nung oder eine Anordnung mit einem sonstigen beliebigen Winkel denkbar.The control unit 16 is also arranged in the housing 22 and comprises a valve member 34 slidably mounted in a control bore 32, an externally controllable piezoelectric actuator 36 and a hydraulic translator 38 for transmitting the stroke movement of the actuator 36 to the valve member 34 FIG. 2, the longitudinal axis of the control bore 32 is arranged parallel to the longitudinal axis of the pressure generator 12. Likewise, a vertical arrangement or an arrangement with any other angle is conceivable.
Der Übersetzer 38 weist zwei Kolben 40 und 42 mit unterschiedlich großen Druckflachen auf, die in eine als Kopp- lungsraum ausgebildete mit Druckmittel gefüllte Druckkammer 44 hineinragen. Der dem Aktor 36 zugewandte Kolben 40 weist die größere Druckflache der beiden Kolben 40, 42 auf, um die relativ kleine Hubbewegung des Aktors 36 in eine größere Auslenkbewegung des Ventilglieds 34 zu übersetzen. Die Kol- ben 40 und 42 können jeweils einteilig mit den ihnen zugeordneten Bauelementen ausgebildet sein.The translator 38 has two pistons 40 and 42 with differently sized pressure surfaces, which protrude into a pressure chamber 44 designed as a coupling space and filled with pressure medium. The piston 40 facing the actuator 36 has the larger pressure area of the two pistons 40, 42 in order to translate the relatively small stroke movement of the actuator 36 into a larger deflection movement of the valve member 34. The pistons 40 and 42 can each be formed in one piece with the components assigned to them.
Ein erster Kanal 48 fuhrt von der Steuerbohrung 32 zum Injektor 14. Ein weiterer Kanal 46 verbindet den Zylinder 20 it dem ersten Kanal. Die Steuerbohrung 32 hat in dem Bereich, in dem der erste Kanal 48 anschließt, einen erweiterten Innendurchmesser, wobei die Durchmesserubergange als Fase ausgebildet sind. Die untere Fase bildet den Ventilsitz 50, welcher vom Ventilglied 34 verschlossen werden kann. Letzteres wird von einer Ventilfeder 54, die sich am verschlossenen Ende der Steuerbohrung 32 und an der Stirnseite des Ventilglieds 34 abstutzt, in Richtung Ventil offnen gedruckt. Ein Versorgungskanal 55, welcher Kraftstoff unter Niederdruck fuhrt, mundet im Bereich des Einbauraums der Ventilfeder 54 in die Steuerbohrung 32.A first channel 48 leads from the control bore 32 to the injector 14. Another channel 46 connects the cylinder 20 with the first channel. The control bore 32 has an enlarged inner diameter in the region in which the first channel 48 connects, the diameter transitions being designed as a chamfer. The lower chamfer forms the valve seat 50, which can be closed by the valve member 34. The latter is printed in the direction of the valve open by a valve spring 54, which is supported at the closed end of the control bore 32 and at the end face of the valve member 34. A supply channel 55, which carries fuel under low pressure, opens into the control bore 32 in the area of the installation space of the valve spring 54.
In der dargestellten, nicht betätigten (unbestromten) Stellung des Ventilgliedes 34 ist der Ventilsitz 50 geöffnet, so daß zwischen dem Versorgungskanal 55 und dem ersten Kanal 48 eine Druckmittelverbindung besteht. Diese dient zum Beispiel der Erstbefullung der Einrichtung 10 mit Kraftstoff oder zum Ausgleich leckagebedingter Verluste, beispielsweise nach längerem Nichtbetrieb der Einrichtung 10.In the illustrated, non-actuated (de-energized) position of the valve member 34, the valve seat 50 is opened, so that there is a pressure medium connection between the supply channel 55 and the first channel 48. This serves, for example, for the initial filling of the device 10 with fuel or to compensate for leakage-related losses, for example after the device 10 has not been operated for a long time.
Der Versorgungskanal 55 verbindet mittels eines Abzweigs 58 die beiden Endbereiche der Steuerbohrung 32 miteinander. Im Falle der Bewegung des Ventilgliedes 34 können sich dadurch keine diese Bewegung hemmenden Druckunterschiede ausbilden.The supply channel 55 connects the two end regions of the control bore 32 to one another by means of a branch 58. In the case of the movement of the valve member 34, no pressure differences which inhibit this movement can form as a result.
Das Ventilglied 34 besteht aus dem Schließkorper 60, dessen Ende eine Abschragung zur Steuerung des beiden Ventilsitzes 50 bildet. Ferner hat das Ventilglied 34 einen Fuhrungskol- ben 62, der eine verkantungsfreie Bewegung des Ventilglieds 34 in der Steuerbohrung 32 ermöglicht. Der Durchmesser desThe valve member 34 consists of the closing body 60, the end of which forms a chamfer for controlling the two valve seats 50. Furthermore, the valve member 34 has a guide piston 62 which enables the valve member 34 to move in the control bore 32 without tilting. The diameter of the
Fuhrungskolbens 62 ist auf den Durchmesser der Steuerbohrung 32 abgestimmt. Ein Druckaufbau im Injektor 14 erfolgt durch elektrische AnSteuerung des Aktors 36. Dieser erzeugt aufgrund der elektrischen Ansteuerung eine Hubbewegung, die er auf den Kolben 40 übertragt. Die vom Kolben 40 in der Druckkammer 44 ver- drängte Flüssigkeit zwingt dem Kolben 42 ebenfalls eine Hubbewegung auf, wobei das Verhältnis beider Hubbewegungen umgekehrt proportional zum Verhältnis der Druckflachen beider Kolben 40, 42 ist. Im maximal ausgelenkten Zustand liegt das Ventilglied 34 mit seinem Schließglied 60 am Ventilsitz 50 an und dichtet diesen ab. Durch diese Maßnahme ist dieGuide piston 62 is matched to the diameter of the control bore 32. A pressure build-up in the injector 14 takes place by electrical actuation of the actuator 36. Due to the electrical actuation, this produces a stroke movement which it transmits to the piston 40. The liquid displaced by the piston 40 in the pressure chamber 44 likewise forces the piston 42 to perform a stroke movement, the ratio of the two stroke movements being inversely proportional to the ratio of the pressure areas of the two pistons 40, 42. In the maximally deflected state, the valve member 34 rests with its closing member 60 on the valve seat 50 and seals it. Through this measure, the
Druckmittelverbindung zwischen dem Versorgungskanal 55 und dem ersten Kanal 48 unterbrochen.Pressure medium connection between the supply channel 55 and the first channel 48 interrupted.
Der im Zylinder 20 herrschende Druck liegt auch am Injektor 14 an. Sobald das Druckniveau einen von der Vorspannung einer Schließfeder 68 des Injektors 14 bestimmten Wert überschreitet, öffnet eine von dieser Schließfeder 68 beaufschlagte Nadel 70. Diese gibt in der Darstellung nicht erkennbare Einspritzoffnungen des Injektors 14 frei, so daß der Einspritzvorgang in den Brennraum eines Verbrennungsmotors erfolgt.The pressure prevailing in the cylinder 20 is also present at the injector 14. As soon as the pressure level exceeds a value determined by the pretensioning of a closing spring 68 of the injector 14, a needle 70 acted upon by this closing spring 68 opens. The needle opens injection openings of the injector 14 which cannot be seen in the illustration, so that the injection process takes place in the combustion chamber of an internal combustion engine ,
Eine Beendigung des Einspritzvorgangs wird durch einen Druckabbau im Injektor 14 erreicht. Dazu wird die Ansteue- rung des Aktors 36 zurückgenommen, wodurch sich das Ventilglied 34 zurück in die dargestellte Ruhestellung bewegt. Dabei öffnet der Ventilsitz 50, so daß über die Druckmittelverbindung zwischen dem Ablauf 48 und dem Versorgungskanal 55 eine Druckentlastung des Injektors 14 stattfindet.The injection process is ended by a pressure reduction in the injector 14. For this purpose, the actuation of the actuator 36 is withdrawn, as a result of which the valve member 34 moves back into the rest position shown. The valve seat 50 opens so that a pressure relief of the injector 14 takes place via the pressure medium connection between the outlet 48 and the supply channel 55.
Die Hubbewegung des Aktors 36 ist durch die Hohe des Ansteuersignais stufenlos zwischen Null und einem maximalen Wert regulierbar. Das Ventilglied 34 bildet demnach in Verbindung mit dem stufenlos schaltenden Aktor 36 ein sogenanntes Pro- portionalventil. Dieses kann in beliebige Zwischenstellungen gebracht werden. In diesen Fallen wirkt der Ventilsitz 50 als hydraulische Drossel, die das Druckniveau im Injektor 14 bestimmt. Die Hohe des Ansteuersignais in Verbindung mit der Ansteuerfrequenz des Aktors 36 erlaubt demnach eine an die jeweiligen Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors individuell anpaßbare Druckverlaufssteuerung.The stroke movement of the actuator 36 can be regulated continuously between zero and a maximum value by the height of the control signal. The valve member 34 accordingly forms a so-called pro in connection with the continuously switching actuator 36 portionalventil. This can be placed in any intermediate position. In these cases, the valve seat 50 acts as a hydraulic throttle, which determines the pressure level in the injector 14. The level of the control signal in connection with the control frequency of the actuator 36 accordingly allows a pressure curve control that can be individually adapted to the respective operating conditions of the internal combustion engine.
Auf der Grundlage der voranstehenden Beschreibung einer Pum- pe-Duse-Einheit mit einem hydraulischen Koppler, welcher nur einen Kopplerraum aufweist, kann nun die charakteristische Besonderheit der Erfindung beschrieben werden.The characteristic particularity of the invention can now be described on the basis of the above description of a pump-nozzle unit with a hydraulic coupler which has only one coupler space.
In Figur 3 ist schematisch die prinzipielle Anordnung zur hydraulischen Kopplung gemäß der Erfindung dargestellt. Der hydraulische Koppler ist durch die Ausbildung eines ersten Kopplerraums 100 und eines zweiten Kopplerraums 102 verwirklicht. Die beiden Kopplerraume 100, 102 sind durch eine Leitung 108 bzw. eine Bohrung miteinander verbunden. In dem er- sten Kopplerraum 100 ist ein erster Kolben 40 vorgesehen, welcher von dem Piezoaktor 36 betätigt wird. Der Piezoaktor 36 wird von einem Steuergerat 80 angesteuert. Der erste Kolben 40 in dem ersten Kopplerraum 100 wird von eine Ruckstellelement, z.B. einer Feder 104, gegen den Piezoaktor 36 ge- druckt. Das Ruckstellelement kann im Kopplerraum 100 oder außerhalb des Kopplerraums 100 angeordnet sein. Im zweiten Kopplerraum 102 ist ein zweiter Kolben 42 vorgesehen, welcher durch die hydraulisch vermittelte Bewegung ein Ventil 106 betätigt. Die Gegenkraft gegen den hydraulischen Hub des zweiten Kolbens 42 wird durch ein nicht dargestelltes elastisches Element des Steuerventils 106 aufgebracht.In Figure 3, the basic arrangement for hydraulic coupling according to the invention is shown schematically. The hydraulic coupler is implemented by forming a first coupler space 100 and a second coupler space 102. The two coupler spaces 100, 102 are connected to one another by a line 108 or a bore. A first piston 40 is provided in the first coupler space 100 and is actuated by the piezo actuator 36. The piezo actuator 36 is controlled by a control device 80. The first piston 40 in the first coupler space 100 is operated by a reset element, e.g. a spring 104, pressed against the piezo actuator 36. The reset element can be arranged in the coupler space 100 or outside the coupler space 100. A second piston 42 is provided in the second coupler chamber 102 and actuates a valve 106 by means of the hydraulically mediated movement. The counterforce against the hydraulic stroke of the second piston 42 is applied by an elastic element, not shown, of the control valve 106.
In Figur 4 ist eine erfindungsgemaße Pumpe-Duse-Einheit 10 dargestellt. Ein Steuergerat 80 steuert einen Piezoaktor 36 an. Dieser wirkt mechanisch auf einen ersten Kolben 40, welcher in einen ersten Kopplerraum 100 eines hydraulischen Kopplers hineinragt. Dem Hub des Kolbens 40 wirkt die Kraft einer Feder 104 entgegen. Der Kopplerraum 100 ist über eine Leitung 108, welche beispielsweise als Bohrung ausgebildet ist, mit einem zweiten Kopplerraum 102 verbunden. In diesen ragt ein zweiter Kolben 42 hinein, welcher ein Ventil 106 betätigt. Das Ventil 106 ist vorliegend schalttechnisch dargestellt. Es kann beispielsweise in der Art oder ahnlich aufgebaut sein wie das Ventil nach Figur 2. Eine Feder 110, welche an dem Ventil 106 angeordnet ist, erzeugt die Gegenkraft für den zweiten Kolben 42.FIG. 4 shows a pump nozzle unit 10 according to the invention. A control device 80 controls a piezo actuator 36 on. This acts mechanically on a first piston 40, which projects into a first coupler space 100 of a hydraulic coupler. The force of a spring 104 counteracts the stroke of the piston 40. The coupler space 100 is connected to a second coupler space 102 via a line 108, which is designed, for example, as a bore. A second piston 42 projects into this and actuates a valve 106. The valve 106 is shown here in terms of switching technology. It can be constructed, for example, in the manner or similar to the valve according to FIG. 2. A spring 110, which is arranged on the valve 106, generates the counterforce for the second piston 42.
Der Druckerzeuger 12 weist einen Kolben 20 auf, welcher in dem Gehäuse der Pumpe-Duse-Einheit beweglich gefuhrt ist. Der Kolben 18 ragt mit einem seiner Enden aus dem Gehäuse der Pumpe-Duse-Einheit 10 heraus und wird dort, vorzugsweise wie im Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2 beschrieben, von einer Druckfeder 36 mit einer Kraft beaufschlagt. Diese Kraft ist die Gegenkraft für eine Kraft, welche beispielsweise von einem Stößel aufgebracht wird. Dieser Stößel wird vorzugsweise von der Nockenwelle eines Verbrennungsmotors betätigt. Aufgrund der Bewegung des Kolbens 18 wird der Hochdruck für die Einspritzung zur Verfugung gestellt, auf- grund dessen sich letztlich im Injektor 14 eine Nadel 70 gegen die Kraft einer Schließfeder 68 hebt.The pressure generator 12 has a piston 20 which is movably guided in the housing of the pump-nozzle unit. The piston 18 protrudes with one of its ends out of the housing of the pump nozzle unit 10 and is subjected to a force there, preferably as described in connection with FIGS. 1 and 2, by a compression spring 36. This force is the counterforce for a force that is applied, for example, by a plunger. This tappet is preferably actuated by the camshaft of an internal combustion engine. Due to the movement of the piston 18, the high pressure is made available for the injection, which ultimately causes a needle 70 in the injector 14 to rise against the force of a closing spring 68.
An der Darstellung der Figur 4 ist zu erkennen, daß sich die verschiedenen Komponenten der Pumpe-Duse-Einheit 10 in vor- teilhafter Weise anordnen lassen. So ist der erste Kopplerraum 100 in der Nahe des Piezoaktors 36 angeordnet, wahrend der zweite Kopplerraum 102 beim Steuerventil 106 angeordnet ist. Auf diese Weise ist eine flexible Anordnung der beiden Komponenten des hydraulischen Kopplers möglich. Dies fuhrt letztlich zu einer kompakten Bauform der gesamten Pumpe- Duse-Einheit. Weiter ist zu betonen, daß sich das Steuerventil 106 in der Nahe des Injektors 14 befindet. Das Hochdrucksystem der Pumpe-Duse-Einheit ist also im Vergleich zu der Anordnung gemäß Figur 2 klein, was zu einem geringen hydraulischen Schadvolumen fuhrt. Letztlich laßt sich somit also der Wirkungsgrad der Pumpe-Duse-Einheit 10 verbessern.It can be seen from the illustration in FIG. 4 that the various components of the pump nozzle unit 10 can be arranged in an advantageous manner. Thus, the first coupler space 100 is arranged in the vicinity of the piezo actuator 36, while the second coupler space 102 is arranged in the control valve 106. In this way, a flexible arrangement of the two components of the hydraulic coupler is possible. This leads to ultimately to a compact design of the entire pump nozzle unit. It should also be emphasized that the control valve 106 is in the vicinity of the injector 14. The high-pressure system of the pump-nozzle unit is therefore small in comparison to the arrangement according to FIG. 2, which leads to a low hydraulic damage volume. Ultimately, the efficiency of the pump nozzle unit 10 can thus be improved.
Bei diesem System bleibt außerdem eine vorteilhafte Fahig- keit eines hydraulischen Kopplers erhalten: dieser ist geeignet Temperaturdehnungen innerhalb des Systems zu kompensieren .This system also maintains an advantageous ability of a hydraulic coupler: it is suitable for compensating for temperature expansions within the system.
Die vorhergehende Beschreibung der Ausfuhrungsbeispiele ge- maß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativenThe preceding description of the exemplary embodiments according to the present invention serves only for illustrative purposes
Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschrankung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen. Purposes and not for the purpose of limiting the invention. Various changes and modifications are possible within the scope of the invention without leaving the scope of the invention and its equivalents.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Einspritzeinrichtung mit einem Druckerzeuger (12), einem mit dem Druckerzeuger (12) gekoppelten Injektor (14), einem Steuerventil (106), einem Stellelement (36) zum Betatigen des Steuerventils (106) und einem Koppler (100, 102, 40, 42) , über welchen die Wirkung des Stellelementes (36) auf das Steuerventil (106) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Koppler (100, 102, 40, 42) mindestens zwei miteinander verbundene Kopplerraume (100, 102) aufweist.1. Injection device with a pressure generator (12), an injector (14) coupled to the pressure generator (12), a control valve (106), an actuating element (36) for actuating the control valve (106) and a coupler (100, 102, 40 , 42), via which the action of the control element (36) can be transmitted to the control valve (106), characterized in that the coupler (100, 102, 40, 42) has at least two interconnected coupler spaces (100, 102).
2. Einspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (36) ein Piezoaktor ist.2. Injection device according to claim 1, characterized in that the adjusting element (36) is a piezo actuator.
3. Einspritzeinrichtung nach einem der vorangehenden Anspru- ehe, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kopplerraum 100 in der Nahe des Stellelementes (36) angeordnet ist, daß der zweite Kopplerraum (102) in der Nahe des Steuerventils (106) angeordnet ist und daß das Steuerventil (106) in der Nahe des Injektors (14) angeordnet ist.3. Injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the first coupler space 100 is arranged in the vicinity of the actuating element (36), that the second coupler space (102) is arranged in the vicinity of the control valve (106) and that Control valve (106) is arranged in the vicinity of the injector (14).
4. Einspritzeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckerzeuger (12) einen im wesentlichen zylindrischen Pumpenkolben (18) aufweist und daß die Bewegungsrichtung des Stellelementes (36) senkrecht zur Achse des Pumpenkolbens (18) ist.4. Injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure generator (12) has a substantially cylindrical pump piston (18) and that the direction of movement of the actuating element (36) is perpendicular to the axis of the pump piston (18).
5. Einspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckerzeuger (12) einen im wesentlichen zylindrischen Pumpenkolben (18) aufweist und daß die Bewegungsrichtung des Stellelementes (36) parallel zur Achse des Pumpenkolbens (18) ist.5. Injection device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pressure generator (12) has a substantially cylindrical pump piston (18) and that the direction of movement of the actuating element (36) is parallel to the axis of the pump piston (18).
6. Einspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckerzeuger (12) einen im wesentlichen zylindrischen Pumpenkolben (18) aufweist und daß die Bewegungsrichtung des Stellelementes (36) geneigt zur Achse des Pumpenkolbens (18) ist.6. Injection device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pressure generator (12) has a substantially cylindrical pump piston (18) and that the direction of movement of the actuating element (36) is inclined to the axis of the pump piston (18).
7. Einspritzeinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (106) ein Sitzventil ist.7. Injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the control valve (106) is a seat valve.
8. Einspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (106) ein Schieberventil ist.8. Injection device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the control valve (106) is a slide valve.
9. Einspritzeinrichtung nach einem der vorangehenden Anspru- ehe, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellelement (36) stufenlos einstellbar ist. 9. Injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the adjusting element (36) is infinitely adjustable.
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