WO2001069076A1 - Einspritzeinrichtung mit einem aktor zur nadelhubsteuerung - Google Patents

Einspritzeinrichtung mit einem aktor zur nadelhubsteuerung Download PDF

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pressure
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Nestor Rodriguez-Amaya
Roger Potschin
Ulrich Projahn
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Robert Bosch Gmbh
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    • F02M63/0061—Single actuator acting on two or more valve bodies

Definitions

  • Injection device with an actuator for needle stroke control
  • the invention relates to an injection device with an actuator for needle stroke control in order to implement a variable opening pressure of the nozzle needle.
  • Injection devices of this type are preferably used on fuel injection devices on internal combustion engines of motor vehicles.
  • Piezo actuators By controlling the control valves in the injector by means of a piezo actuator, solenoid valves that take up space are avoided. Piezo actuators achieve very fast valve switching times. This has a particularly positive effect at higher speeds, at which the time available for combustion is getting shorter and shorter anyway and the precise shaping of the injection pressure curve has a significant influence on the course of the combustion. Another advantage is the substantially more compact design that can be achieved by using a piezo actuator, which is made possible by a des.axi.ale arrangement of the control valve and actuator. This opens up greater freedom of design for the geometric design of such an injector.
  • the decoupling of the two control valves provided in the injector housing also allows the components to be manufactured more cost-effectively. There is no addition of manufacturing tolerances, so that the manufacturing tolerances can tend to be widened, which has a favorable influence on the manufacturing costs of the components. By widening the manufacturing tolerances, the range of variation of the individual specimens of an injector can also be reduced in a production lot.
  • the leakage losses during the injection process are completely suppressed; A leakage loss only occurs during the pressure build-up phase - when the nozzle needle is to remain closed.
  • the injection device permits a variation of the opening pressure of the nozzle needle for the pre-injection phase, the main injection phase and, if necessary, for a required post-injection phase.
  • Post-injection at an increased pressure level is possible using the pressure compensation system on one of the two control valves.
  • the absolute maximum pressure which sets one of the two control valves at the end of the main injection and the course of the pressure increase up to the maximum value can be specified in a targeted manner.
  • 1 is a general schematic diagram of the actuator control of two control valves of an injector
  • Fig. 5 is an enlarged view of the control valves, embedded in the injector housing, and an enlarged view of a compensation system on one of the two control valves and
  • Fig. 6 shows a longitudinal section through the injector housing.
  • the high-pressure line 3 is assigned two control valves 11, 12, which are connected to one another via a coupling space 15 - shown here schematically as a line 15.
  • Each of the two control valves 11 and 12 is assigned a separate energy accumulator 13 and 14, by means of which the actuation pressures of the two control valves 11 and 12 can be set.
  • the return flow from the fuel to the low pressure chamber 9 from the first control valve 11 takes place via a return line; the return from the second control valve 12 takes place via a line opening into the nozzle needle spring chamber 7, via throttle element 8 into the low pressure chamber 9.
  • the course of the actuator stroke path 16 is reproduced over the time axis and can be divided essentially into a first stroke phase, which corresponds to the pre-injection, a longer main injection phase and a shorter post-injection phase following the main injection phase. Accordingly, a Druckyerlauf 17 occurs in the clutch chamber 15; the various curves 17.1, 17.2 and 17.3 represent the opening pressure curves for different opening pressures on the first and second control valves 11 and 12, respectively.
  • the stroke paths on the first control valve 11 and on the second control valve 12 are shown in the curves 18 and 19 respectively. From the course of the valve stroke on the first control valve 11 it can be seen that this carries both the pre-injection and the base load of the main and post-injection phases.
  • the second control valve 12 contributes to the pressure increase during the pre-injection phase, and also to the pressure increase during the main injection phase by means of the stroke curve, for example designated by 17.3.
  • the time of actuation of the second control valve 12 can be individually preselected in accordance with the opening pressures 17.1, 17.2, 17.3, so that the injection pressure curve shown in diagram 20 can be influenced individually.
  • an increase in the injection pressure that begins later can also be specified in accordance with the second injection pressure curve 20.2.
  • the opening pressure curve 17.3 on the second control valve 12 for example, the onset of the injection pressure increase according to the injection pressure curve 20.2 can be predetermined and kept variable.
  • Reference number 21 denotes the course of the nozzle needle stroke, which behaves similarly to the stroke path course 19 of the second control valve 12.
  • An opening phase during the pre-injection process is followed by a main injection phase, the start of which is earlier or later depending on the set opening pressure.
  • the nozzle needle 5 closes again and opens after a period of time in order to release a post-injection of fuel into the combustion chamber.
  • FIG. 4 shows a cross section through the injector housing 25 according to the section IV-IV shown in FIG. 6.
  • control bore 24 and the high-pressure line 3 are shown, which run adjacent to the control valves 11 and 12 also provided in the injector housing 25.
  • the geometrical arrangement allows an extremely compact design to be achieved in the lower section of the injector housing 25.
  • the control valves 11 and 12 are surrounded by a coupling space 15, which is here however, the two control valves 11, 12 are only shown schematically interconnecting.
  • FIG 5 shows an enlarged representation of the two control valves 11 and 12, let into the injector housing, and an enlarged view of a compensation system on one of the two control valves.
  • nozzle spring chamber 7 which is only shown schematically without the spring element contained therein, two control valves 11, 12 lying side by side are shown. At their upper ends, the two control valves 11, 12 are connected to one another with a coupling space 15.
  • the high-pressure bore 3 runs between the two control valves 11 and 12, while the control bore 24 is shown folded out to the side for reasons of better representation.
  • the nozzle needle spring chamber 7 is assigned a throttle element 29 in the outflow line to the low-pressure chamber 9, which can be designed with a fixed cross section or with an adjustable cross section.
  • Return lines 27 and 28 are assigned to the first control valve 11 into the low-pressure chamber 9, while a bypass 37 opens into the control bore 24 from the control chamber, which surrounds the second control valve 12, according to the detail Z.
  • the return line 30 leads from the second control valve 12 into the low-pressure chamber 9, but according to FIG. 5 without the interposition of a throttle element.
  • the compensation system 34 on the second control valve 12 is shown on an enlarged scale.
  • the control part 33 executed in the diameter di, there is a bore 31 into which a compensating piston 32 of the diameter d 2 is let.
  • the bore 31 opens into a narrowed bore 35, which in turn is connected to a transverse bore 36 in the control part 33.
  • This transverse bore 36 opens at both ends at the lower part of the control chamber surrounding the control part 33 of the second control valve 12.
  • a bypass 37 branches off from the control chamber, which connects the control chamber to the control bore 24, which in turn opens into the nozzle needle spring chamber 7.
  • the control part 33 is designed with a diameter d 3 .
  • control valve 12 can be easily operated even under very high pressure. This makes it possible to maintain increased pressure in the closed state of the nozzle needle 5 on the nozzle needle 5 by increased pressure on the back of the nozzle needle; the pressure already built up does not have to be reduced again for a possible post-injection, so that post-injection is shown in accordance with diagrams 21 and 19 2 again possible at the higher pressure level towards the end of the main injection.
  • Fig. 6 shows a longitudinal section through an injector.
  • the pump chamber 1 acted upon by the piston 2 opens into the high pressure line 3 according to FIG. 1.
  • the high-pressure line 3 in turn opens into the control chamber 4 surrounding the nozzle needle 5; the injection nozzle 6 in turn opens into the combustion chamber of an internal combustion engine.
  • the nozzle needle 5 in turn is acted upon by a compression spring shown in the nozzle needle spring chamber 7.
  • the control valves 11 and 12 are shown, of which only one is shown in longitudinal section for reasons of clarity.
  • the return lines 27, 28 and 30, respectively, starting from the respective control valves 11 and 12, open into a ring-shaped cavity provided on the injector 25, from which the fuel flows back into the storage tank.
  • control valves 11 and 12 are switched in sequence for the sequence of the injection processes, the different opening pressures of the control valves 11 and 12 being able to be provided either by differently dimensioned energy stores 13, 14, for example in the form of helical springs. As an alternative to this, until the control valves 11 or 12 close, different fuel volumes can be released by them, which are then compensated for again by means of the actuator piston 2.

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Einspritzen von unter hohem Druck stehenden Kraftstoff in eine Brennkraftmaschine. Ein Injektor (25) umfaßt einen Druckraum (1), von welchem aus eine Hochdruckleitung (3) in eine Steuerkammer (4) eine Düsennadel (5) mündet. Darüber hinaus sind im Injektor (25) zwei Steuerventile (11, 12) enthalten, die ablaufseitig mit Bereichen (9) niedrigerem Druckniveaus verbunden sind. Eines der den Einspritzverlauf (20) formenden Steuerventiles (11, 12) enthält ein Druckausgleichssystem (34), wodurch der Einspritzdruckverlauf (20) durch Änderung des Hubweges (23) der Düsennadel (5) variierbar ist.

Description

Einspritzeinrichtung mit einem Aktor zur Nadelhubsteuerung
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspritzeinrichtung mit einem Aktor zur Nadelhubsteuerung, um einen variablen Öffhungsdruck der Düsennadel zu realisie- ren. Einspritzeinrichtungen dieser Art werden bevorzugt an Kraftstoffeinspritzeinrichtungen an Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen eingesetzt.
Stand der Technik
Aus EP 0 823 549 A2 ist ein Injektor für eine Einspritzanlage an Brennkraftmaschinen bekannt. Im Injektorgehäuse gemäß dieser technischen Lösung sind zwei hintereinander liegende Steuerventile angeordnet, die durch einen Magneten angesteuert werden. Die Ansteuerung eines der beiden Ventile zieht zwangsweise die Betätigung des weiteren Nentiles nach sich. Der Vorteil dieser Lösung ist die Druckausgeglichenheit des Nadelsteuerventiles in allen Betriebszuständen; der Nachteil dieser Lösung ist darin zu erblicken, daß eine Entkopplung der Hubvorvorgänge der beiden hintereinander geschalteten Ventile mit der Lösung gemäß EP 0 823 549 A2 nicht möglich ist. Dies wiederum beschränkt die Möglichkeiten der Einflußnahme auf den Einspritzdruckverlauf erheblich. Mit der Lösung gemäß EP 0 823 549 A2 ist eine Anpassung des Einspritzdruckverlaufes an individuelle Erfordernisse bestimmter Brennkraftmaschinenauslegungen schwer realisierbar.
Darstellung der Erfindung
Durch die Ansteuerung der Steuerventile im Injektor durch einen Piezoaktor lassen sich unter Vermeidung von Bauraum beanspruchenden Magnetventilen mit- tels Piezoaktoren sehr schnelle Ventilschaltzeiten erzielen. Dies wirkt sich besondres positiv bei höheren Drehzahlen aus, bei denen die zur Verbrennung zur Verfügung stehende Zeitspanne ohnehin immer geringer wird und die genaue Formung des Einspritzdruckverlaufes den Ablauf der Verbrennung maßgeblich beeinflußt. Ein weiterer Vorteil ist die durch die Verwendung eines Piezoaktors erzielbare wesentliche kompaktere Bauform, die durch eine des.axi.ale Anordnung von Steuerventil und Aktor möglich wird. Damit steht für die geometrische Auslegung einer solcher Art beschaffene Injektors eine größere Gestaltungsfreiheit offen.
Die Entkopplung der beiden im Injektorgehäuse vorgesehenen Steuerventile voneinander gestattet ferner, die Bauteile kostengünstiger herzustellen. Es entsteht keine Addition von Fertigungstoleranzen, so daß die Herstelltoleranzen tendenziell aufgeweitet werden können, was die Herstellkosten der Bauteile günstig be- einflußt. Durch die Aufweitung der Herstelltoleranzen lassen sich ferner in einem Fertigungslos die Streuungsbreite der einzelnen Exemplar eines Injektors verringern. Die Leckageverluste während des Einspritzvorganges werden vollständig unterdrückt; es tritt lediglich während der Druckaufbauphase - wenn die Düsennadel geschlossen bleiben soll - ein Leckageverlust auf.
Die Emspritzeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung läßt eine Variation des Öffhungsdruckes der Düsennadel für die Voreinspritzeinphase, die Haupteinspritzphase und gegebenenfalls für eine erforderliche Nacheinspritzphase zu. Eine Nacheinspritzung bei erhöhtem Druckniveau ist durch das Durckausgleichs- systsem an einem der beiden Steuerventile möglich. Je nach Ausführung eines Drosselelementes, welches einem die Düsennadel beaufschlagenden Düsennadel- federraum zugeordnet ist, läßt sich der gegen Ende der Haupteinspritzung bei weiterer Ansteuerung eines der beiden Steuerventile einstellende absolute Höchstdruck, sowie der Verlauf der Drucksteigerung bis zum Höchstwert, gezielt vorgeben. Zeichnun
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine generelle Prinzipskizze der Aktoransteuerung zweier Steuerventile eines Injektors,
Fig. 2 die Zusammenschau des Aktorhubes des Druckverlaufes im Kopplungsraum, der Hubwege der beiden Steuerventile, des Einspritzdruckverlaufes und des Hubverlaufes an der Düsennadel mit Nacheinspritzung, jeweils aufgetragen über die Zeitachse,
Fig. 3 den sich ergebenden variablen Düsenöffnungsdruck bei entsprechender Betätigung eines der Steuerventile,
Fig. 4 ein Querschnitt durch das Injektorgehäuse,
Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung der Steuerventile, eingelassen ins Injektorgehäuse, sowie eine vergrößerte Darstellung eines Ausgleichsystemes an einem der beiden Steuerventile und
Fig. 6 einen Längsschnitt durch das Injektorgehäuse.
Ausfurirungsvarianten
Fig. 1 zeigt eine generelle Prinzipskizze einer Aktoransteuerung zweier Steuerventile eines Injektors. Aus der schematisch gehaltenen Prinzipskizze geht hervor, daß ein Pumpraum 1 eines Injektors über einen Kolbendruck beaufschlagbar ist, so daß einem in die Steuerkammer 4 einer Düsennadel 5 mündende Hochdruckleitung 3 mit unter hohem Druck stehendem Kraftstoff versorgt wird. Im Injektor gehäuse ist die Dü- sennadel 5 bewegbar gelagert, die über einen Düsenfederraum 7 druckbeauf- schlagbar ist. Vom Düsennadelfederraum 7 zweigt ein Drosselelement 8 ab, über welches Kraftstoff in einen Niederdruckraum 9 - beispielsweise einen Vorratstank - abströmt.
Der Hochdruckleitung 3 sind zwei Steuerventile 11, 12 zugeordnet, die über einen Kopplungsraum 15 - hier schematisch als Linienzug 15 wiedergegeben - miteinander in Verbindung stehen. Jedem der beiden Steuerventile 11 bzw. 12 ist ein separater Kraftspeicher 13 bzw. 14 zugeordnet, über den die Betätigungsdrücke der beiden Steuerventile 11 bzw. 12 einstellbar sind. Der Rücklauf vom Kraftstoff zum Niederdruckraum 9 vom ersten Steuerventil 11 erfolgt über eine Rücklaufleitung; der Rücklauf vom zweiten Steuerventil 12 erfolgt über eine in den Düsennadelfederraum 7 mündende Leitung, via Drosselelement 8 in den Niederdruckraum 9.
Fig. 2 zeigt in Zusammenschau den Aktorhub, den Druckverlauf im Kopplungsraum, die Hubwegverläufe vom ersten und zweiten Steuerventil, den sich einstellenden Einspritzdruckverlauf bei verschiedenen Öffnungsdrucken an den Steuerventilen, sowie den Verlauf des Düsennadelhubes, jeweils aufgetragen über der Zeitachse.
Der Verlauf des Aktorhubweges 16 ist über der Zeitachse wiedergegeben und läßt sich im wesentlichen in eine erste Hubphase, die der Voreinspritzung entspricht, eine längerandauernde Haupteinspritzphase sowie eine kürzere, sich an die Haupteinspritzphase anschließende Nacheinspritzphase einteilen. Dementsprechend stellt sich im Kupplungsraum 15 ein Druckyerlauf 17 ein; die verschiedenen Kurven 17.1, 17.2 sowie 17.3 stellen die Öfϊnungsdmckkurven für jeweils unterschiedliche Öffhungsdrücke am ersten bzw. zweiten Steuerventil 11 bzw. 12 dar.
Die Hubwegverläufe am ersten Steuerventil 11 sowie am zweiten Steuerventil 12 sind in den Kurvenzügen 18 bzw. 19 wiedergegeben. Aus dem Verlauf des Ventilhubweges am ersten Steuerventil 11 geht hervor, daß dieses sowohl die Voreinspritzung als auch die Grundlast der Haupt- und Nacheinspritzungsphase trägt. Dahingegen trägt das zweite Steuerventil 12 zur Druckerhöhung während der Voreinspritzphase bei, sowie durch den beispielsweise mit 17.3 bezeichneten Hubverlauf zur Druckerhöhung während der Haupteinspritzphase. Der Zeitpunkt der Betätigung des zweiten Steuerventiles 12 kann individuell entsprechend der Öffiiungsdrücke 17.1, 17.2, 17.3 vorgewählt werden, so daß der im Diagramm 20 wiedergegebene Einspritzdruckverlauf individuell beeinflußt werden kann.
Neben einem mit Bezugszeichen 20.1 indentifizierten ersten Druckverlauf kann auch eine später einsetzende Steigerung des Einspritzdruckes gemäß des zweiten Einspritzdruckverlaufes 20.2 vorgegeben werden. Damit läßt sich einer Vielzahl von Anwendungsfällen Rechnung tragen, da neben den hier beispielhaft herausgegriffenen Druckverläufen auch beliebige andere Druckverläufe 20 des Einspritzdruckes realisierbar sind. Durch den Öf&iungsdruckverlauf 17.3 am zweiten Steuerventil 12 kann beispielsweise das Einsetzen der Einspritzdrucksteigerung gemäß des Einspritzdruckverlaufes 20.2 vorgegeben und variabel gehalten wer- den.
Gemäß der Auslegung der Querschnittsfläche des Drosselelements 8, welches in der Abströmleitung zum Niederdruckraum 9 gemäß Fig. 1 vorgesehen ist, läßt sich der Einspritzdruckverlauf 20 zwischen Ende der Haupteinspritzphase und Beginn der Nacheinspritzphase gemäß des Doppelpfeiles im Kurvenzug 20 modellieren; je nach Dimensionierung des Drosselquerschnittes am Drosselelement 8 bzw. 29, nimmt der Druck im Düsennadelfederraum 7 schneller oder langsamer ab, wodurch sich der gezeigte Druckverlauf gegen Ende der Haupteinspritzphase einstellt.
Mit Bezugszeichen 21 ist der Verlauf des Düsennadelhubes bezeichnet, der sich ähnlich des Hubwegverlaufes 19 des zweiten Steuerventiles 12 verhält. Einer Öff- nungsphase während des Voreinspritzvorganges schließt sich eine Haupteinspritzphase an, deren Beginn je nach eingestelltem Öffnungsdruck früher oder später liegt. Nach Ende der Haupteinspritzung schließt sich die Düsennadel 5 wieder und öffnet nach einer Zeitspanne, um eine Nacheinspritzung von Kraftstoffin den Brennraum freizugeben.
In Fig. 3 ist der sich an der Einspritzdüse einstellende Druck in Abhängigkeit vom Düsennadelhübverlauf dargestellt.
Die vornehmbare Beeinflußung des Einspritzdruckverlaufes durch Beaufschlagung des Düsenfederraumes 7 mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff wird zu individuell vorgebbaren sich jeweils an der Einspritzdüse 6 einstellende variable Düsenöffnungsdruck. Hierdurch ergeben sich die entsprechenden Druckver- laufe 22.1 , 22.2, 22.3 und die dazugehörigen Düsennadelhübverlauf e.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch das Injektorgehäuse 25 gemäß des in Fig. 6 wiedergegebenen Schnittverlaufes IV-IV.
Im Injektorgehäuse 25, welches eine vorzugsweise zylindrischen Querschnitt aufweist, sind die Steuerbohrung 24 sowie die Hochdruckleitung 3 dargestellt, die benachbart zu den im Injektorgehäuse 25 ebenfalls vorgesehenen Steuerventilen 11 und 12 verlaufen. Durch die geometrische Anordnung läßt sich eine extrem kompakte Bauform im unteren Abschnitt des Injektorgehäuses 25 erzielen. Die Steuerventile 11 bzw. 12 sind von einem Kopplungsraum 15 umgeben, der hier jedoch nur schematisch die beiden Steuerventile 11, 12 miteinander verbindend dargestellt ist.
In der IDarstellung gemäß Fig. 5 ist eine vergrößerte Wiedergabe der beiden Steu- erventile 11 bzw. 12, eingelassen in das Injektorgehäuse, sowie eine vergrößerte Darstellung eines Ausgleichssystemes an einem der beiden Steuerventile gezeigt.
Oberhalb des nur schematisch ohne das darin enthaltene Federelement dargestellten Düsenfederraumes 7 sind zwei nebeneinander liegende Steuerventile 11, 12 gezeigt. An ihrem oberen Enden sind die beiden Steuerventile 11, 12 mit einem Kopplungsraum 15 miteinander verbunden. Zwischen den beiden Steuerventilen 11 bzw. 12 verläuft die Hochdrackbohrung 3, während die Steuerbohrung 24 aus Gründen der besseren Darstellbarkeit seitlich herausgeklappt wiedergegeben ist. Dem Düsennadelfederraum 7 ist in der Abströmleitung zum Niederdruckraum 9 ein Drosselelement 29 zugeordnet, das mit festem Querschnitt oder auch mit verstellbarem Querschnitt ausgeführt sein kann.
Dem ersten Steuerventil 11 sind Rücklaufleitungen 27 bzw. 28 in den Niederdruckraum 9 zugeordnet, während von der Steuerkammer, die das zweite Steuer- ventil 12 umgibt, gemäß der Einzelheit Z, ein Bypass 37 in die Steuerbohrung 24 mündet.
Vom zweiten Steuerventil 12 fuhrt die Rücklaufleitung 30 in den Niederdruckraum 9, jedoch gemäß Fig. 5 ohne Zwischenschaltung eines Drosselelementes.
In der Einzelheit Z ist das Ausgleichssystem 34 am zweiten Steuerventil 12 im vergrößerten Maßstab dargestellt. Im Steuerteil 33, ausgeführt im Druchmesser di befindet sich eine Bohrung 31, in die ein Ausgleichskolben 32 des Druchmessers d2 eingelassen ist. Die Bohrung 31 mündet in eine verengte Bohrung 35, die ihrer- seits mit einer Querbohrung 36 im Steuerteil 33 in Verbindung steht. Diese Querbohrung 36 mündet an ihren beiden Enden jeweils am unteren Teil der Steuer- kammer, die das Steuerteil 33 des zweiten Steuerventiles 12 umgibt. Von der Steuerkammer zweigt ein Bypass 37 ab,, der die Steuerkammer mit der Steuerbohrung 24 verbindet, die ihrerseits in den Düsennadelfederraum 7 mündet. Im Bereich des dem Kraftspeicher 14 zugewandten Ende des zweiten Steuerventiles ist das Steuerteil 33 mit einem Durchmesser d3 ausgeführt. Durch den Ausgleichskolben 32 des Steuerteiles 33, der von oben mit dem Kopplungsraum 15 herrschenden Kraftstoffdruck beaufschlagt ist und die Steuerbohrung 24, sowie den Bypass 37 stellt sich am Steuerteil 33 des zweiten Steuerventiles 12 ein Druckausgleich ein, wenn die Beziehung di2 - d3 2 = d2 2 erfüllt ist.
Mittels des Ausgleichssystemes 34 läßt sich das Steuerventil 12 auch unter sehr hohem Druck leicht betätigen. Dadurch ist es möglich, an der Düsennadel 5 durch erhöhten Druck auf der Düsennadelrückseite erhöhten Druck im geschlossenen Zustand der Düsennadel 5 zu halten, für eine eventuelle Nacheinspritzung muß der bereits aufgebaute Druck nicht wieder abgebaut werden, damit ist eine Nacheinspritzung gemäß der Diagramme 21 und 19 nach Fig. 2 gegen Ende der Haupteinspritzung auf höherem Druckniveau nochmals möglich.
Fig. 6 zeigt einen Längsschnitt durch einen Injektor.
Aus dieser Darstellung geht hervor, daß der mittels des Kolbens 2 beaufschlagte Pumpraum 1 in die Hochdruckleitung 3 gemäß Fig. 1 mündet. Die Hochdruckleitung 3 ihrerseits mündet in die die Düsennadel 5 umgebende Steuerkammer 4; die Einspritzdüse 6 ihrerseits mündet in den Brennraum einer Brennkraftmaschine. Die Düsennadel 5 ihrerseits ist durch eine im Düsennadelfederraum 7 dargestellte Druckfeder beaufschlagt. Im Injektorkörper 25 sind die Steuerventile 11 bzw. 12 dargestellt, von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit nur eines im Längsschnitt wiedergegeben ist. Die Rücklaufleitungen 27, 28 bzw. 30, ausgehend von den jeweiligen Steuerventilen 11 und 12 münden in einen am Injektor 25 vorgese- henen, sich ringförmig erstreckenden Hohlraum, von dem aus die Rückströmung des Kraftstoffes in den Vorratstank erfolgt. Durch die Beaufschlagung des Düsennadelfederraumes 7 mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff und der Verhinderung des vorzeitigen Abströmens des Kraftstoffes durch ein Drosselelement 8 bzw. 29 kann eine aktive Steuerung des Dü- sennadelhubes realisiert werden. Dadurch, daß durch das Ausgleichssystem 34 an dem den Einspritzdruck formenden Steuerventils 12 ein Druckausgleich herbeigeführt werden kann, können auch Nacheinspritzungen bei hohem Druckniveau vorgenommen werden.
Zur Abfolge der Einspritzvorgänge werden die Steuerventile 11 bzw. 12 nacheinander geschaltet, wobei die unterschiedlichen Öfftiungsdrücke der Steuerventile 11 bzw. 12 entweder durch unterschiedlich dimensionierte Kraftspeicher 13, 14 beispielsweise in Gestalt von Schraubenfedern - vorgesehen werden können. Alternativ dazu, können bis zum Schließen der Steuerventile 11 bzw. 12 durch diese unterschiedliche Kraftstoffvolumina freigegeben werden, die dann mittels des Aktorkolbens 2 wieder ausgeglichen werden.

Claims

Patentansprüche
1. Einrichtung zum Einspritzen von unter hohem Druck stehenden Kraftstoff in einer Brennkraftmaschine, wobei ein Injektor (25) einen Druckraum (1) umfaßt, von welchem eine Hochdruckleitung (3) in eine Steuerkammer (4) einer Düsennadel (5) mündet und im Injektor (25) zwei Steuerventile (11 bzw. 12) enthalten sind, die ablaufseitig mit Bereichen (9) niedrigeren Druckniveaus verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß eines der den Einspritzdruck- verlauf (20) formenden Steuerventile (11, 12) ein Druckausgleichssystem (34) enthält, wodurch der Einspritzdruckverlauf (20) durch Änderung des Hubweges (23) der Düsennadel (5) variierbar ist.
2. Einrichtung zum Einspritzen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerung der Düsennadel (5) über den Düsennadelfederraum (7) von der Hochdruckleitung (3, 4) entkoppelt ist.
3. Einrichtung zum Einspritzen gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem die Düsennadel (5) beaufschlagenden Hohlraum (7) ein Drosselele- ment (8, 29) vorgesehen ist.
4. Einrichtung zum Einspritzen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem der Steuerventile (11 bzw. 12) eine ein Steuerteil (33) umgebende Kammer mittels eines Bypass (37) mit der Steuerdruckbohrung (24) in Ver- bindung steht.
5. Einrichtung zum Einspritzen gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerteil (33) ein Ausgleichskolben (32) aufgenommen ist, der über den Kopplungsraum (15) druckbeaufschlagt ist und über Bohrungen (35, 36) mit der das Steuerteil (33) umgebenden Kammer verbunden ist.
6. Einrichtung zum Einspritzen gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Druck am Kopplungsraum (15) oberhalb des Steuerteiles (33) des zweiten Steuerventiles (12) dem ablaufseitigen Druck am Steuerteil (33) entspricht.
7. Einrichtung zum Einspritzen gemäß des Anspruchs 2, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Ansteuerung der Düsennadel (5) über die Steuerbohrung (24) und den Düsenfederraum (7) eine Hubbewegung der Düsennadel (5) bei hohem Druck herbeigeführt wird.
8. Einrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventile (11, 12) nacheinander schaltbar sind, wobei unterschiedliche Öffnungs- drücke der Steuerventile (11, 12) durch unterschiedliche Kraftspeicher (13, 14) einstellbar sind.
9. Einrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventile (11, 12) nacheinander schaltbar sind, wobei bis zum Schließen der Ventile unterschiedliche Kraftstoffvolumina gemäß der Beziehung A2 x h2 des zweiten Steuerventiles > Ai x tu des ersten Steuerventiles freigesetzt werden.
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