WO2010136302A1 - Pressure control valve, particularly for a high-pressure storage body of a fuel injection system - Google Patents

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WO2010136302A1
WO2010136302A1 PCT/EP2010/055950 EP2010055950W WO2010136302A1 WO 2010136302 A1 WO2010136302 A1 WO 2010136302A1 EP 2010055950 W EP2010055950 W EP 2010055950W WO 2010136302 A1 WO2010136302 A1 WO 2010136302A1
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WO
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pressure
housing
control valve
bore
pressure control
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PCT/EP2010/055950
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Philippe Allio
Juergen Graf
Francois Rossignol
Tony Dumont
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Robert Bosch Gmbh
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    • F02M63/0031—Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
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    • G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
    • G01L23/08—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically
    • G01L23/18—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid operated electrically by resistance strain gauges
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    • F02M2200/24—Fuel-injection apparatus with sensors

Definitions

  • Pressure-regulating valve in particular for a high-pressure accumulator body of a fuel injection system
  • the invention relates to a pressure regulating valve, in particular for a high-pressure accumulator body of a fuel injection system according to the preamble of claim 1.
  • Such a pressure regulating valve has become known from DE 10 2007 013 525 A1 and serves to regulate a high-pressure reservoir body which is also referred to as a common rail and in which, for example, fluid pressures of more than 2000 bar prevail.
  • a fuel injection system also comprises, in addition to the pressure regulating valve and the high-pressure accumulator body, a pressure measuring device which is arranged on the high-pressure accumulator body. In this case, the measurement of the fluid pressure in the high-pressure reservoir body is required to control the pressure control valve accordingly.
  • the pressure set by the pressure regulating valve a precise metering of the injection quantity at the fuel-metering devices is made possible.
  • Known pressure measuring devices are manufactured as separate units and connected to the high pressure storage body. In this case, these pressure measuring devices are connected either by means of a screw with the high-pressure accumulator body, or at pressures in the range of several 100 bar also pressed into the high-pressure accumulator body.
  • the production of a tight connection between the high-pressure storage body and the pressure measuring device is critical.
  • the zuzuschraubende, sealing nozzle therefore very elaborately designed and cost-intensive.
  • the invention has the object, a pressure control valve in such a way that can be realized overall cost-effective so far equipped a fuel injection system.
  • This object is achieved by means of a pressure regulating valve with the features of claim 1.
  • the invention is based on the idea of using the pressure regulating valve, which is already in communication with the high-pressure reservoir body via a high-density connection, simultaneously for measuring the pressure prevailing in the high-pressure reservoir body. As a result, no additional high-density connection between the high-pressure accumulator body and a pressure measuring device is required, so that the fuel injection system as a whole is therefore less expensive to produce.
  • the pressure measuring device has a transducer, which is arranged via a second bore in operative connection with the high pressure storage body.
  • both the bore for the valve closing member and the bore for the transducer are formed in a valve body which is connected to the housing.
  • the two holes which must be carried out very precisely, can be independently gig of the housing in a separate step in the valve body, whereby the handling and manufacture are simplified.
  • the pressure measuring device has a mechanical stress detecting sensor, that the second bore as a blind hole with a side facing away from the storage body at the bottom the blind hole disposed wall portion is formed such that acts on the wall portion of the pressure of the fluid that deforms the wall portion in dependence on the height of the pressure of the fluid and that the transducer is arranged in operative connection with the wall portion for detecting the deformation of the wall portion.
  • the second bore which, as already described, must be precisely executed, can advantageously be a mechanical drilling method with subsequent reworking of the second bore, for example by re-cutting o.a. be used.
  • the measuring transducer has an integrated evaluation circuit for generating an output signal representing the pressure, or an evaluation circuit is arranged near the measuring transducer within the housing.
  • This local evaluation circuit in the pressure regulating valve offers the advantage that there is already a high output signal level near the sensor element. This will disrupt the u.a. clocked operated pressure control valve kept low.
  • the evaluation circuit or an additional electrical circuit is connected to a line for the output signal, which is arranged in a bore of the housing and connected to a connector.
  • the plug for controlling the pressure control valve simultaneously carries the connections for the pressure measuring device.
  • a second, designed as a blind hole blind bore is arranged in the housing.
  • a fuel injection system with a pressure control valve according to the invention has the particular advantage that it can be produced relatively inexpensively, as can be dispensed with a separate pressure measuring device and the required connection with the high-pressure accumulator body and that at the same time by not using a separate pressure measuring device on the high-pressure accumulator body no additional Components must be arranged, which fill the always scarce space in the engine compartment of the motor vehicle.
  • Fig. 1 shows an inventive pressure control valve, which is arranged in a high-pressure accumulator body, in a longitudinal section and
  • Fig. 2 shows a detail of the pressure control valve of FIG. 1 in an enlarged view to explain the arrangement and design of the pressure measuring device.
  • the pressure regulating valve 10 shown in FIG. 1 serves to regulate a fluid pressure within a high-pressure reservoir body 1 1 (common rail) which is only partially shown.
  • Both the pressure control valve 10 and the high-pressure reservoir body 1 1 are part of a fuel injection system 1, which is used in a motor vehicle to provide fuel for an internal combustion engine. In the fuel injection system 1 typically prevail system pressures of over 2000 bar.
  • the system pressure is maintained in the high-pressure accumulator body 11 by a high-pressure delivery unit, not shown, such as a high-pressure pump, depending on the speed of the internal combustion engine to be supplied.
  • the pressure regulating valve 10 has a housing 13, which is fastened by means of a union nut 14 in a receiving opening of the high pressure storage body 1 1.
  • a arranged between the housing 13 and the union nut 14 supporting ring 15, and arranged between the housing 13 and the receiving opening of the high-pressure accumulator body 11 sealing ring 16 cause this a pressure-tight connection between the pressure control valve 10 and the high-pressure accumulator body 11, so that no fluid from the high-pressure accumulator body 1 can exude.
  • an opening 17 is formed for slidably receiving an anchor bolt 18 in its longitudinal axis.
  • the pin-shaped anchor bolt 18 is fixedly connected to a disk-shaped armature 20 at its end opposite the high-pressure storage body 11.
  • the armature 20 is arranged in operative connection with a magnetic coil 21, which is part of a magnetic circuit.
  • the housing 13 is provided with a male connector body 22 made of plastic, which is inter alia. the electrical connections for driving the solenoid 21 carries. Further, in the housing 13, a compression spring 23 is still arranged, which abuts against an end face of the armature 20.
  • a seat ring 25 is arranged in the housing 13 in which a seat 26 is formed for a valve element 27 of spherical design here.
  • a first bore 30 is formed in the longitudinal axis, ie in alignment with the anchor bolt 18 and the valve element 27, which can be closed by the valve element 27.
  • the first bore 30 is in operative connection with the interior of the high-pressure accumulator body 11, that is to say that the system pressure p of the high-pressure accumulator body 11 rests in the first bore 30.
  • the seat ring 25 also has a filter screen element 31, which covers the first bore 30 and prevents the penetration of dirt particles into the first bore 30.
  • an outflow space 33 is formed, which is connected via a plurality of radially arranged Abströmbohronne 34 and arranged with the Abströmbohronne 34 in the high-pressure accumulator body 1 1 return lines 36 to the tank of the fuel injection system 1.
  • the system pressure p required in the high-pressure storage body 1 can be regulated in a known manner by the valve element 27 releasing the first bore 30 by a corresponding actuation of the anchor bolt 18 in order to adjust the pressure in the high-pressure reservoir body 1 1 to the system pressure p, wherein the fluid or the fuel via the outflow holes 34 and the return lines 36 flows to the tank.
  • the seat ring 25 has a second bore formed as a blind bore 41 and in operative connection with the interior of the high-pressure reservoir body 11, that is to say that in the blind bore 41 also the system pressure p prevails.
  • the blind hole 41 produced in particular by means of a mechanical drilling method with subsequent reworking by regrooving oa runs parallel to the first bore 30 and extends just below the disc 28. It is essential that between the bottom of the blind hole 41 and the top 42 of the seat ring 25 a wall portion 43 small thickness stops.
  • the wall section 43 is in this case from the Schei- not covered.
  • the wall section 43 thus acts as a deformation element in the form of a membrane, ie, the wall section 43 deforms as a function of the system pressure p existing in the high-pressure reservoir body 11, such that the wall section 43 bulges.
  • This curvature which represents a measure of the system pressure p, is detected by means of a transducer 45.
  • the transducer 45 is made, for example, in metal thin-film technology, or alternatively, this has a lasered resistance measuring bridge or a lasered-ASIC with integrated measuring bridge.
  • the transducer 45 also has an integrated evaluation circuit 47, which provides a corresponding output signal depending on the detected curvature of the wall portion 43.
  • a rewiring circuit board 48 which is electrically contacted by means of wires 49, 50 with the evaluation circuit 47, is also shown near the measuring transducer 45.
  • the disc 28 has a corresponding recess 51 for this purpose.
  • the output signal generated by the evaluation circuit 47 is preferably supplied to terminals in the plug connection body 22 by means of a line 53.
  • the housing 13 for this purpose has an optionally formed of a plurality of bore sections conduit bore 54.
  • the conduit bore 54 is correspondingly sealed for this purpose.
  • conduit bore 54 should, in principle, be arranged so that the magnetic field generated by the solenoid 21 is affected as little as possible, it may still be necessary to form coaxially with the conduit bore 54 a substantially identical blind bore 56, which However, it is designed as a blind hole.
  • the formation as a blind hole prevents fluid can be discharged through the blind bore 56 to the environment.
  • the output signal of the pressure measuring device 40 can be guided via a separate plug connection to the outside, so that can be dispensed with a possibly costly design of the conduit bore 54 and the possibly required blind bore 56.

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Abstract

The invention relates to a pressure control valve (10), particularly for a high-pressure storage body of a fuel injection system (1), comprising a housing (13) which is connected in a pressure-tight manner to a storage body (11) subjected to the pressure (p) of a fluid. At least one first borehole (30) is provided in the housing (13) and is in direct or indirect contact with the fluid in the storage body (11) and can be closed by means of a valve closing member (27), wherein the housing (13) is coupled furthermore to at least one return line (36), via which fluid drains that enters the housing (13) via the valve closing member (27). According to the invention, a pressure measuring device (40) for detecting the pressure (p) present in the storage body (11) is arranged in the housing (13).

Description

Beschreibung description
Druckreqelventil, insbesondere für einen Hochdruckspeicherkörper eines Kraft- stoffeinspritzsvstemsPressure-regulating valve, in particular for a high-pressure accumulator body of a fuel injection system
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft ein Druckregelventil, insbesondere für einen Hochdruckspeicherkörper eines Kraftstoffeinspritzsystems nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a pressure regulating valve, in particular for a high-pressure accumulator body of a fuel injection system according to the preamble of claim 1.
Ein derartiges Druckregelventil ist aus DE 10 2007 013 525 A1 bekannt geworden und dient der Regelung eines in einem auch als Common-Rail bezeichneten Hochdruckspeicherkörpers, in dem beispielsweise Flüssigkeitsdrücke von über 2000 bar herrschen. Ein Kraftstoffeinspritzsystem umfasst neben dem Druckregelventil und dem Hochdruckspeicherkörper ebenfalls eine Druckmesseinrichtung, die am Hochdruckspeicherkörper angeordnet ist. Dabei ist die Messung des Flüssigkeitsdrucks im Hochdruckspeicherkörper erforderlich, um das Druckregelventil entsprechend anzusteuern. Mittels des von dem Druckregelventil eingestellten Druck wird eine präzise Dosierung der Einspritzmenge an den Kraftstoffzumesseinrichtungen ermöglicht.Such a pressure regulating valve has become known from DE 10 2007 013 525 A1 and serves to regulate a high-pressure reservoir body which is also referred to as a common rail and in which, for example, fluid pressures of more than 2000 bar prevail. A fuel injection system also comprises, in addition to the pressure regulating valve and the high-pressure accumulator body, a pressure measuring device which is arranged on the high-pressure accumulator body. In this case, the measurement of the fluid pressure in the high-pressure reservoir body is required to control the pressure control valve accordingly. By means of the pressure set by the pressure regulating valve, a precise metering of the injection quantity at the fuel-metering devices is made possible.
Bekannte Druckmesseinrichtungen werden als separate Baueinheiten hergestellt und mit dem Hochdruckspeicherkörper verbunden. Dabei werden diese Druckmesseinrichtungen entweder mittels einer Schraubverbindung mit dem Hochdruckspeicherkörper verbunden, oder aber bei Drücken im Bereich mehrerer 100 bar auch in den Hochdruckspeicherkörper eingepresst. Kritisch ist hierbei insbesondere die Herstellung einer dichten Verbindung zwischen dem Hochdruckspeicherkörper und der Druckmesseinrichtung. Bei Einschraublösungen ist der ein- zuschraubende, dichtende Stutzen daher sehr aufwändig gestaltet und kostenintensiv.Known pressure measuring devices are manufactured as separate units and connected to the high pressure storage body. In this case, these pressure measuring devices are connected either by means of a screw with the high-pressure accumulator body, or at pressures in the range of several 100 bar also pressed into the high-pressure accumulator body. In particular, the production of a tight connection between the high-pressure storage body and the pressure measuring device is critical. For screw-in solutions, the zuzuschraubende, sealing nozzle therefore very elaborately designed and cost-intensive.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Druckregelventil derart weiterzubilden, dass sich ein damit ausgestattetes Kraftstoffeinspritzsystem insgesamt gesehen kostengünstiger realisieren lässt. Diese Aufgabe wird mittels eines Druckregelventils mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der Erfindung liegt dabei die Idee zugrunde, das Druckregelventil, welches bereits über eine hochdichte Verbindung mit dem Hochdruckspeicherkörper in Verbindung steht, gleichzeitig zur Messung des im Hochdruckspeicherkörper herrschenden Druckes zu nutzen. Dadurch ist keine zusätzliche hochdichte Verbindung zwischen dem Hochdruckspeicherkörper und einer Druckmesseinrichtung erforderlich, so dass das Kraftstoffeinspritzsystem insgesamt gesehen daher kostengünstiger herstellbar ist.Starting from the illustrated prior art, the invention has the object, a pressure control valve in such a way that can be realized overall cost-effective so far equipped a fuel injection system. This object is achieved by means of a pressure regulating valve with the features of claim 1. The invention is based on the idea of using the pressure regulating valve, which is already in communication with the high-pressure reservoir body via a high-density connection, simultaneously for measuring the pressure prevailing in the high-pressure reservoir body. As a result, no additional high-density connection between the high-pressure accumulator body and a pressure measuring device is required, so that the fuel injection system as a whole is therefore less expensive to produce.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Druckregelventils, insbesondere für einen Hochdruckspeicherkörper in einem Kraftstoffeinspritzsystem, sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.Advantageous developments of the pressure control valve according to the invention, in particular for a high-pressure accumulator body in a fuel injection system, are specified in the subclaims. All combinations of at least two features disclosed in the description, the claims and / or the figures fall within the scope of the invention.
In einer konkreten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Druckmesseinrichtung einen Messwertaufnehmer aufweist, der über eine zweite Bohrung in Wirkverbindung mit dem Hochdruckspeicherkörper angeordnet ist. Dadurch ist ein nur geringer vorrichtungstechnischer Aufwand erforderlich, um das Druckregelventil an die gleichzeitige Verwendung als Druckmesseinrichtung anzupassen.In a specific embodiment of the invention, it is proposed that the pressure measuring device has a transducer, which is arranged via a second bore in operative connection with the high pressure storage body. As a result, only a small device-technical effort is required to adapt the pressure control valve to the simultaneous use as a pressure measuring device.
Besonders vorteilhaft ist es hierbei, dass sowohl die Bohrung für das Ventilschließglied als auch die Bohrung für den Messwertaufnehmer in einem Ventilkörper ausgebildet sind, der mit dem Gehäuse verbunden ist. Dadurch lassen sich die beiden Bohrungen, die sehr exakt ausgeführt werden müssen, unabhän- gig vom Gehäuse in einem separaten Arbeitsschritt in dem Ventilkörper herstellen, wodurch die Handhabung und die Herstellung vereinfacht werden.It is particularly advantageous in this case that both the bore for the valve closing member and the bore for the transducer are formed in a valve body which is connected to the housing. As a result, the two holes, which must be carried out very precisely, can be independently gig of the housing in a separate step in the valve body, whereby the handling and manufacture are simplified.
Um einen möglichst einfachen und kostengünstigen Aufbau der Druckmesseinrichtung bei kompakten Bauraum zu ermöglichen, ist es in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Druckmesseinrichtung einen mechanische Spannungen erfassenden Messaufnehmer aufweist, dass die zweite Bohrung als Sacklochbohrung mit einem auf der dem Speicherkörper abgewandten Seite am Grund der Sacklochbohrung angeordneten Wandabschnitt ausgebildet ist, dass auf den Wandabschnitt der Druck des Fluids wirkt, dass sich der Wandabschnitt in Abhängigkeit von der Höhe des Drucks des Fluids verformt und, dass der Messwertaufnehmer in Wirkverbindung mit dem Wandabschnitt zur Erfassung der Verformung des Wandabschnitts angeordnet ist.In order to enable the most simple and cost-effective construction of the pressure measuring device in a compact space, it is provided in a development of the invention that the pressure measuring device has a mechanical stress detecting sensor, that the second bore as a blind hole with a side facing away from the storage body at the bottom the blind hole disposed wall portion is formed such that acts on the wall portion of the pressure of the fluid that deforms the wall portion in dependence on the height of the pressure of the fluid and that the transducer is arranged in operative connection with the wall portion for detecting the deformation of the wall portion.
Zur Erzeugung der zweiten Bohrung, die, wie bereits beschrieben, präzise ausgeführt sein muss, kann vorteilhafterweise ein mechanisches Bohrverfahren mit anschließender Nachbearbeitung der zweiten Bohrung, beispielsweise durch Nachschneiden o.a. eingesetzt werden.To produce the second bore, which, as already described, must be precisely executed, can advantageously be a mechanical drilling method with subsequent reworking of the second bore, for example by re-cutting o.a. be used.
Bezüglich der Druckmesseinrichtung ist besonders vorteilhaft, wenn der Messwertaufnehmer eine integrierte Auswerteschaltung zur Erzeugung eines den Druck repräsentierenden Ausgangssignals aufweist oder, dass nahe des Messwertaufnehmers innerhalb des Gehäuses eine Auswerteschaltung angeordnet ist. Diese lokale Auswerteschaltung im Druckregelventil bietet den Vorteil, dass sensorelementnah bereits ein hoher Ausgangssignalpegel vorliegt. Dadurch werden Störungen durch das u.a. getaktet betriebene Druckregelventil gering gehalten.With regard to the pressure measuring device, it is particularly advantageous if the measuring transducer has an integrated evaluation circuit for generating an output signal representing the pressure, or an evaluation circuit is arranged near the measuring transducer within the housing. This local evaluation circuit in the pressure regulating valve offers the advantage that there is already a high output signal level near the sensor element. This will disrupt the u.a. clocked operated pressure control valve kept low.
Um die Auswerteschaltung elektrisch zu kontaktieren ohne, dass sich dadurch die Baugröße des Druckregelventils ändert ist es in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Auswerteschaltung oder eine zusätzliche elektrische Schaltung mit einer Leitung für das Ausgangssignal verbunden ist, die in einer Bohrung des Gehäuses angeordnet und mit einem Anschlussstecker verbunden ist. - A -In order to contact the evaluation circuit electrically, without thereby changing the size of the pressure regulating valve, it is provided in a further embodiment of the invention that the evaluation circuit or an additional electrical circuit is connected to a line for the output signal, which is arranged in a bore of the housing and connected to a connector. - A -
Um zu verhindern, dass unter Druck stehendes Fluid aus dem Gehäuse bzw. der Leitung in die Umgebung entweicht, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Leitung dabei abgedichtet ist.In order to prevent pressurized fluid from escaping from the housing or the line into the environment, it is particularly advantageous if the line is sealed in this case.
Um insgesamt gesehen ein kompaktes Druckregelventil bereitzustellen, welches kostengünstig herstellbar ist, ist es darüber hinaus vorteilhafterweise vorgesehen, dass der Stecker zur Ansteuerung des Druckregelventils gleichzeitig die Anschlüsse für die Druckmesseinrichtung trägt.In order to provide a total of a compact pressure control valve, which is inexpensive to produce, it is also advantageously provided that the plug for controlling the pressure control valve simultaneously carries the connections for the pressure measuring device.
Um hierbei das Magnetfeld bzw. den Magnetkreis zur Ansteuerung des Ventilschließgliedes möglichst nicht zu beeinträchtigen, ist es in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass symmetrisch zur Bohrung für die Leitung eine zweite, als Sacklochbohrung ausgebildete Blindbohrung im Gehäuse angeordnet ist.In order not to interfere with the magnetic field or the magnetic circuit for controlling the valve closing member in this case, it is provided in a further advantageous embodiment of the invention that symmetrically to the bore for the line a second, designed as a blind hole blind bore is arranged in the housing.
Ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einem erfindungsgemäßen Druckregelventil hat den besonderen Vorteil, dass es relativ kostengünstig herstellbar ist, da auf eine separate Druckmesseinrichtung und die dazu erforderliche Verbindung mit dem Hochdruckspeicherkörper verzichtet werden kann und, dass gleichzeitig durch den Verzicht auf eine separate Druckmesseinrichtung an dem Hochdruckspeicherkörper keine zusätzlichen Bauteile angeordnet werden müssen, die den im Motorraum des Kraftfahrzeugs stets knappen Raum ausfüllen.A fuel injection system with a pressure control valve according to the invention has the particular advantage that it can be produced relatively inexpensively, as can be dispensed with a separate pressure measuring device and the required connection with the high-pressure accumulator body and that at the same time by not using a separate pressure measuring device on the high-pressure accumulator body no additional Components must be arranged, which fill the always scarce space in the engine compartment of the motor vehicle.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawings.
Diese zeigen in:These show in:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Druckregelventil, welches in einem Hochdruckspeicherkörper angeordnet ist, in einem Längsschnitt undFig. 1 shows an inventive pressure control valve, which is arranged in a high-pressure accumulator body, in a longitudinal section and
Fig. 2 einen Ausschnitt aus dem Druckregelventil gemäß Fig. 1 in einer vergrößerten Darstellung zur Erläuterung der Anordnung und Ausbildung der Druckmesseinrichtung. Das in der Fig. 1 dargestellte Druckregelventil 10 dient der Regelung eines FIu- iddruckes innerhalb eines nur ausschnittsweise dargestellten Hochdruckspeicherkörpers 1 1 (Common-Rail). Sowohl das Druckregelventil 10 als auch der Hochdruckspeicherkörper 1 1 sind Bestandteil eines Kraftstoffeinspritzsystems 1 , das in einem Kraftfahrzeug zur Bereitstellung von Kraftstoff für eine Verbrennungskraftmaschine dient. In dem Kraftstoffeinspritzsystem 1 herrschen typischerweise Systemdrücke von über 2000 bar. Der Systemdruck wird im Hochdruckspeicherkörper 11 durch ein nicht dargestelltes Hochdruckförderaggregat, wie z.B. über eine Hochdruckpumpe, abhängig von der Drehzahl der zu versorgenden Verbrennungskraftmaschine aufrechterhalten.Fig. 2 shows a detail of the pressure control valve of FIG. 1 in an enlarged view to explain the arrangement and design of the pressure measuring device. The pressure regulating valve 10 shown in FIG. 1 serves to regulate a fluid pressure within a high-pressure reservoir body 1 1 (common rail) which is only partially shown. Both the pressure control valve 10 and the high-pressure reservoir body 1 1 are part of a fuel injection system 1, which is used in a motor vehicle to provide fuel for an internal combustion engine. In the fuel injection system 1 typically prevail system pressures of over 2000 bar. The system pressure is maintained in the high-pressure accumulator body 11 by a high-pressure delivery unit, not shown, such as a high-pressure pump, depending on the speed of the internal combustion engine to be supplied.
Das Druckregelventil 10 weist ein Gehäuse 13 auf, welches mittels einer Überwurfmutter 14 in einer Aufnahmeöffnung des Hochdruckspeicherkörpers 1 1 befestigt ist. Ein zwischen dem Gehäuse 13 und der Überwurfmutter 14 angeordneter Abstützring 15, sowie ein zwischen dem Gehäuse 13 und der Aufnahmeöffnung des Hochdruckspeicherkörpers 11 angeordneter Dichtring 16 bewirken hierbei eine druckdichte Verbindung zwischen dem Druckregelventil 10 und dem Hochdruckspeicherkörper 11 , sodass kein Fluid aus dem Hochdruckspeicherkörper 1 1 ausdringen kann.The pressure regulating valve 10 has a housing 13, which is fastened by means of a union nut 14 in a receiving opening of the high pressure storage body 1 1. A arranged between the housing 13 and the union nut 14 supporting ring 15, and arranged between the housing 13 and the receiving opening of the high-pressure accumulator body 11 sealing ring 16 cause this a pressure-tight connection between the pressure control valve 10 and the high-pressure accumulator body 11, so that no fluid from the high-pressure accumulator body 1 can exude.
In dem Gehäuse 13 des Druckregelventils 10 ist in seiner Längsachse eine Öffnung 17 zur gleitenden Aufnahme eines Ankerbolzens 18 ausgebildet. Der stift- förmige Ankerbolzen 18 ist an seinem dem Hochdruckspeicherkörper 11 entgegengesetzten Ende mit einem scheibenförmigen Anker 20 fest verbunden. Der Anker 20 ist in Wirkverbindung mit einer Magnetspule 21 angeordnet, die Bestandteil eines Magnetkreises ist.In the housing 13 of the pressure regulating valve 10, an opening 17 is formed for slidably receiving an anchor bolt 18 in its longitudinal axis. The pin-shaped anchor bolt 18 is fixedly connected to a disk-shaped armature 20 at its end opposite the high-pressure storage body 11. The armature 20 is arranged in operative connection with a magnetic coil 21, which is part of a magnetic circuit.
An seinem dem Hochdruckspeicherkörper 11 entgegengesetzten Ende ist das Gehäuse 13 mit einem aus Kunststoff bestehenden Steckeranschlusskörper 22 versehen, der u.a. die elektrischen Anschlüsse zur Ansteuerung der Magnetspule 21 trägt. Ferner ist im Gehäuse 13 noch eine Druckfeder 23 angeordnet, die an einer Stirnseite des Ankers 20 anliegt.At its end opposite the high pressure accumulator body 11, the housing 13 is provided with a male connector body 22 made of plastic, which is inter alia. the electrical connections for driving the solenoid 21 carries. Further, in the housing 13, a compression spring 23 is still arranged, which abuts against an end face of the armature 20.
An dem dem Hochdruckspeicherkörper 11 zugewandten Ende des Gehäuses 13 ist im Gehäuse 13 ein Sitzring 25 angeordnet, in dem ein Sitz 26 für ein hier kugelförmig ausgebildetes Ventilelement 27 ausgebildet ist. Eine zwischen dem Sitzring 25 und dem Gehäuse 13 angeordnete Scheibe 28 dient dem Ausgleich von Fertigungstoleranzen. In dem Sitzring 25 ist in der Längsachse, d.h. fluchtend mit dem Ankerbolzen 18 bzw. dem Ventilelement 27, eine erste Bohrung 30 ausgebildet, die vom Ventilelement 27 verschließbar ist. Die erste Bohrung 30 steht in Wirkverbindung mit dem Innenraum des Hochdruckspeicherkörpers 11 , d.h., dass in der ersten Bohrung 30 der Systemdruck p des Hochdruckspeicherkörpers 11 anliegt. Ferner weist der Sitzring 25 noch ein Filtersiebelement 31 auf, das die erste Bohrung 30 überdeckt und das Eindringen von Schmutzpartikeln in die erste Bohrung 30 verhindert.At the end of the housing 13 facing the high-pressure accumulator body 11, a seat ring 25 is arranged in the housing 13 in which a seat 26 is formed for a valve element 27 of spherical design here. One between the Seat ring 25 and the housing 13 arranged disc 28 serves to compensate for manufacturing tolerances. In the seat ring 25, a first bore 30 is formed in the longitudinal axis, ie in alignment with the anchor bolt 18 and the valve element 27, which can be closed by the valve element 27. The first bore 30 is in operative connection with the interior of the high-pressure accumulator body 11, that is to say that the system pressure p of the high-pressure accumulator body 11 rests in the first bore 30. Furthermore, the seat ring 25 also has a filter screen element 31, which covers the first bore 30 and prevents the penetration of dirt particles into the first bore 30.
Im Gehäuse 13 ist ein Abströmraum 33 ausgebildet, der über mehrere radial angeordnete Abströmbohrungen 34 und mit den Abströmbohrungen 34 im Hochdruckspeicherkörper 1 1 angeordnete Rücklaufleitungen 36 mit dem Tank des Kraftstoffeinspritzsystems 1 verbunden ist.In the housing 13, an outflow space 33 is formed, which is connected via a plurality of radially arranged Abströmbohrungen 34 and arranged with the Abströmbohrungen 34 in the high-pressure accumulator body 1 1 return lines 36 to the tank of the fuel injection system 1.
Mittels des soweit beschriebenen Druckregelventils 10 lässt sich der in dem Hochdruckspeicherkörper 1 1 erforderliche Systemdruck p in bekannter Weise regeln, indem durch eine entsprechende Ansteuerung des Ankerbolzens 18 das Ventilelement 27 die erste Bohrung 30 freigibt, um den Druck im Hochdruckspeicherkörper 1 1 entsprechend auf den Systemdruck p einzustellen, wobei das Fluid bzw. der Kraftstoff über die Abströmbohrungen 34 und die Rücklaufleitungen 36 zum Tank abfließt.By means of the pressure regulating valve 10 described so far, the system pressure p required in the high-pressure storage body 1 can be regulated in a known manner by the valve element 27 releasing the first bore 30 by a corresponding actuation of the anchor bolt 18 in order to adjust the pressure in the high-pressure reservoir body 1 1 to the system pressure p, wherein the fluid or the fuel via the outflow holes 34 and the return lines 36 flows to the tank.
Zur Regelung des Systemdrucks p ist es erforderlich, den in dem Hochdruckspeicherkörper 1 1 vorhandenen Systemdruck p zu erfassen. Hierzu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass in dem Druckregelventil 10 eine Druckmesseinrichtung 40 angeordnet ist. Wie am besten aus der Fig. 2 erkennbar ist, weist hierzu der Sitzring 25 eine zweite Bohrung auf, die als Sacklochbohrung 41 ausgebildet ist und mit dem Innern des Hochdruckspeicherkörpers 11 in Wirkverbindung steht, das heißt, dass in der Sacklochbohrung 41 ebenfalls der Systemdruck p herrscht. Die insbesondere mittels eines mechanischen Bohrverfahrens mit anschließender Nachbearbeitung durch Nachschneiden o.a. hergestellte Sacklochbohrung 41 verläuft parallel zur ersten Bohrung 30 und reicht bis knapp unterhalb der Scheibe 28. Hierbei ist wesentlich, dass zwischen dem Grund der Sacklochbohrung 41 und der Oberseite 42 des Sitzrings 25 ein Wandabschnitt 43 geringer Dicke stehen bleibt. Der Wandabschnitt 43 wird dabei von der Schei- be 28 nicht überdeckt. Der Wandabschnitt 43 wirkt somit als Verformungskörper in Form einer Membran, d.h., dass sich der Wandabschnitt 43 in Abhängigkeit des in dem Hochdruckspeicherkörper 11 vorhandenen Systemdrucks p verformt, derart, dass sich der Wandabschnitt 43 wölbt. Diese Wölbung, die ein Maß für den Systemdruck p darstellt, wird mittels eines Messwertaufnehmers 45 erfasst. Der Messwertaufnehmer 45 ist beispielsweise in Metalldünnschichttechnik hergestellt, oder alternativ hierzu weist dieser eine aufgelaserte Widerstandsmessbrücke oder einen aufgelaserten ASIC mit integrierter Messbrücke auf. Der Messwertaufnehmer 45 besitzt weiterhin eine integrierte Auswerteschaltung 47, die in Abhängigkeit von der erfassten Wölbung des Wandabschnitts 43 ein entsprechendes Ausgangssignal liefert. Im Ausführungsbeispiel ist nahe des Messwertaufnehmers 45 noch eine Umverdrahtungsplatine 48 dargestellt, die mittels Drähten 49, 50 mit der Auswerteschaltung 47 elektrisch kontaktiert ist. Zur Aufnahme eines Teils des Messwertaufnehmers 45 sowie der Umverdrahtungsplatine 48 und der Drähte 49, 50 weist die Scheibe 28 hierzu eine entsprechende Aussparung 51 auf.To regulate the system pressure p, it is necessary to detect the system pressure p present in the high-pressure storage body 11. For this purpose, it is provided according to the invention that in the pressure control valve 10, a pressure measuring device 40 is arranged. As best seen in FIG. 2, the seat ring 25 has a second bore formed as a blind bore 41 and in operative connection with the interior of the high-pressure reservoir body 11, that is to say that in the blind bore 41 also the system pressure p prevails. The blind hole 41 produced in particular by means of a mechanical drilling method with subsequent reworking by regrooving oa runs parallel to the first bore 30 and extends just below the disc 28. It is essential that between the bottom of the blind hole 41 and the top 42 of the seat ring 25 a wall portion 43 small thickness stops. The wall section 43 is in this case from the Schei- not covered. The wall section 43 thus acts as a deformation element in the form of a membrane, ie, the wall section 43 deforms as a function of the system pressure p existing in the high-pressure reservoir body 11, such that the wall section 43 bulges. This curvature, which represents a measure of the system pressure p, is detected by means of a transducer 45. The transducer 45 is made, for example, in metal thin-film technology, or alternatively, this has a lasered resistance measuring bridge or a lasered-ASIC with integrated measuring bridge. The transducer 45 also has an integrated evaluation circuit 47, which provides a corresponding output signal depending on the detected curvature of the wall portion 43. In the exemplary embodiment, a rewiring circuit board 48, which is electrically contacted by means of wires 49, 50 with the evaluation circuit 47, is also shown near the measuring transducer 45. To accommodate a portion of the transducer 45 and the rewiring board 48 and the wires 49, 50, the disc 28 has a corresponding recess 51 for this purpose.
Das von der Auswerteschaltung 47 erzeugte Ausgangssignal wird mittels einer Leitung 53 vorzugsweise Anschlüssen in dem Steckeranschlusskörper 22 zugeführt. Zur Führung der Leitung 53 innerhalb des Gehäuses 13 weist das Gehäuse 13 hierzu eine ggf. aus mehreren Bohrungsabschnitten ausgebildete Leitungsbohrung 54 auf. Um zu verhindern, dass Druckmittel bzw. Fluid über die Leitungsbohrung 54 in den Steckeranschlusskörper 22 bzw. außerhalb des Gehäuses 13 gelangt, ist hierzu die Leitungsbohrung 54 entsprechend abgedichtet.The output signal generated by the evaluation circuit 47 is preferably supplied to terminals in the plug connection body 22 by means of a line 53. To guide the line 53 within the housing 13, the housing 13 for this purpose has an optionally formed of a plurality of bore sections conduit bore 54. In order to prevent pressure fluid or fluid from passing through the conduit bore 54 into the plug connection body 22 or outside the housing 13, the conduit bore 54 is correspondingly sealed for this purpose.
Obwohl die Leitungsbohrung 54 grundsätzlich so angeordnet sein soll, dass das Magnetfeld, welches durch die Magnetspule 21 erzeugt wird, so gering wie möglich beeinflusst wird, kann es jedoch trotzdem erforderlich sein, koaxial zur Leitungsbohrung 54 eine im Wesentlichen identisch ausgebildete Blindbohrung 56 auszubilden, welche jedoch als Sacklochbohrung ausgebildet ist. Durch die Ausbildung als Sacklochbohrung wird verhindert, dass Fluid über die Blindbohrung 56 an die Umgebung abgegeben werden kann.Although the conduit bore 54 should, in principle, be arranged so that the magnetic field generated by the solenoid 21 is affected as little as possible, it may still be necessary to form coaxially with the conduit bore 54 a substantially identical blind bore 56, which However, it is designed as a blind hole. The formation as a blind hole prevents fluid can be discharged through the blind bore 56 to the environment.
Ergänzend wird darauf hingewiesen, dass es je nach Ausführungsform auch denkbar ist, auf die Umverdrahtungsplatine 48 zu verzichten. In diesem Fall wird die Auswerteschaltung 47 direkt mit der Leitung 53 verbunden. Weiterhin ist es selbstverständlich auch denkbar, andere Arten von Messwertaufnehmern 45 vorzusehen. Wesentlich ist lediglich, dass eine im Wandabschnitt 43 vorhandene Spannung bzw. Wölbung mittels des Messwertaufnehmers 45 erkannt wird.In addition, it is pointed out that, depending on the embodiment, it is also conceivable to dispense with the rewiring board 48. In this case, the evaluation circuit 47 is connected directly to the line 53. It continues Of course, also conceivable to provide other types of transducers 45. All that is essential is that a tension or curvature present in the wall section 43 is detected by means of the measuring transducer 45.
Auch kann das Ausgangssignal der Druckmesseinrichtung 40 über einen separaten Steckeranschluss nach außen geführt werden, so dass auf eine ggf. aufwändige Ausbildung der Leitungsbohrung 54 und der ggf. erforderlichen Blindbohrung 56 verzichtet werden kann. Also, the output signal of the pressure measuring device 40 can be guided via a separate plug connection to the outside, so that can be dispensed with a possibly costly design of the conduit bore 54 and the possibly required blind bore 56.

Claims

Ansprüche claims
1. Druckregelventil (10), insbesondere für einen Hochdruckspeicherkörper eines Kraftstoffeinspritzsystems (1 ), mit einem Gehäuse (13), das mit einem unter Druck (p) eines Fluids stehenden Speicherkörper (1 1 ) druckdicht verbunden ist, wobei in dem Gehäuse (13) wenigstens eine erste Bohrung (30) vorgesehen ist, die mittel- oder unmittelbar in Verbindung mit dem Fluid im Speicherkörper (1 1 ) steht und die mittels eines Ventilschließgliedes (27) verschließbar ist, wobei das Gehäuse (13) weiterhin mit wenigstens einer Rücklaufleitung (36) gekoppelt ist, über die Fluid, das über das Ventilschließglied (27) in das Gehäuse (13) eintritt, abfließt,1. Pressure control valve (10), in particular for a high-pressure accumulator body of a fuel injection system (1), with a housing (13) which is pressure-tightly connected to a pressurized (p) of a fluid storage body (1 1), wherein in the housing (13 ) is provided at least one first bore (30) which is medium or directly in connection with the fluid in the storage body (1 1) and which is closable by means of a valve closure member (27), wherein the housing (13) further comprising at least one return line (36) is coupled, via which fluid, which enters via the valve closure member (27) in the housing (13), flows off,
dadurch gekennzeichnet,characterized,
dass in dem Gehäuse (13) eine Druckmesseinrichtung (40) zur Erfassung des in dem Speicherkörper (1 1 ) herrschenden Drucks (p) angeordnet ist.in that a pressure measuring device (40) for detecting the pressure (p) prevailing in the storage body (11) is arranged in the housing (13).
2. Druckregelventil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmesseinrichtung (40) einen Messwertaufnehmer (45) aufweist, der über eine zweite Bohrung (41 ) in Wirkverbindung mit dem Speicherkörper (1 1 ) angeordnet ist.2. Pressure control valve according to claim 1, characterized in that the pressure measuring device (40) has a transducer (45) which is arranged via a second bore (41) in operative connection with the storage body (1 1).
3. Druckregelventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bohrungen (30, 41 ) in einem Ventilkörper (25) ausgebildet sind, der mit dem Gehäuse (13) verbunden ist. 3. Pressure control valve according to claim 2, characterized in that the two bores (30, 41) in a valve body (25) are formed, which is connected to the housing (13).
4. Druckregelventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmesseinrichtung (40) einen mechanische Spannungen erfassenden Messwertaufnehmer (45) aufweist, dass die zweite Bohrung als Sacklochbohrung (41 ) mit einem auf der dem Speicherkörper (1 1 ) abgewandten Seite am Grund der Sacklochbohrung (41 ) angeordneten Wandabschnitt (43) ausgebildet ist, dass auf den Wandabschnitt (43) der Druck (p) des Fluids wirkt, dass sich der Wandabschnitt (43) in Abhängigkeit von der Höhe des Drucks (p) des Fluids verformt und, dass der Messwertaufnehmer (45) in Wirkverbindung mit dem Wandabschnitt (43) zur Erfassung der Verformung des Wandabschnitts (43) angeordnet ist.4. Pressure control valve according to claim 2 or 3, characterized in that the pressure measuring device (40) has a mechanical tension detecting transducer (45) that the second bore as a blind hole (41) with a on the storage body (1 1) facing away from on Because of the blind hole (41) arranged wall portion (43) is formed, that on the wall portion (43) of the pressure (p) of the fluid acts that deforms the wall portion (43) in dependence on the height of the pressure (p) of the fluid and that the transducer (45) is operatively connected to the wall portion (43) for detecting the deformation of the wall portion (43).
5. Druckregelventil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Bohrung (41 ) mittels eines mechanischen Bohrverfahrens mit anschließender Nachbearbeitung, beispielsweise durch Nachschneiden o.a. erzeugt ist.5. Pressure control valve according to one of claims 2 to 4, characterized in that the second bore (41) by means of a mechanical drilling method with subsequent post-processing, for example by trimming o.a. is generated.
6. Druckregelventil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwertaufnehmer (45) eine integrierte Auswerteschaltung (47) zur Erzeugung eines den Druck (p) repräsentierenden Ausgangssignals aufweist oder, dass nahe des Messwertaufnehmers (45) innerhalb des Gehäuses (13) eine Auswerteschaltung (47) angeordnet ist.6. Pressure control valve according to claim 4 or 5, characterized in that the transducer (45) has an integrated evaluation circuit (47) for generating a pressure (p) representing the output signal or that near the transducer (45) within the housing (13). an evaluation circuit (47) is arranged.
7. Druckregelventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (47) oder eine zusätzliche elektrische Schaltung (48) mit einer Leitung (53) für das Ausgangssignal verbunden ist, die in einer Bohrung (54) des Gehäuses (13) angeordnet und mit einem Anschlussstecker (22) verbunden ist.7. Pressure control valve according to claim 6, characterized in that the evaluation circuit (47) or an additional electrical circuit (48) is connected to a line (53) for the output signal in a bore (54) of the housing (13) and arranged connected to a connector (22).
8. Druckregelventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (54) im Gehäuse (13) abgedichtet ist. 8. Pressure control valve according to claim 7, characterized in that the bore (54) in the housing (13) is sealed.
9. Druckregelventil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstecker (22) zur Ansteuerung des Druckregelventils (10) gleichzeitig die Anschlüsse für die Druckmesseinrichtung (40) aufweist.9. Pressure control valve according to claim 6 or 7, characterized in that the connection plug (22) for controlling the pressure regulating valve (10) at the same time has the connections for the pressure measuring device (40).
10. Druckregelventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass symmetrisch zur Bohrung (54) für die Leitung (53) eine zweite, als Sacklochbohrung ausgebildete Blindbohrung (56) im Gehäuse (13) angeordnet ist.10. Pressure control valve according to claim 9, characterized in that symmetrically to the bore (54) for the conduit (53) a second, formed as a blind hole blind bore (56) in the housing (13) is arranged.
1 1. Kraftstoffeinspritzsystem (1 ) mit einem Druckregelventil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10. 1 1. A fuel injection system (1) with a pressure control valve (10) according to one of claims 1 to 10.
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