DE10123993A1 - Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine BrennkraftmaschineInfo
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Abstract
Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine eine Kraftstoffpumpe (10) auf, die einen durch die Brennkraftmaschine in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben (18) aufweist, der einen Pumpenarbeitsraum (22) begrenzt, dem Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter (9) zugeführt wird und der mit einem Kraftstoffeinspritzventil (12) verbunden ist, das ein Einspritzventilglied (28) aufweist, durch das wenigstens eine Einspritzöffnung (32) gesteuert wird und das durch den im Pumpenarbeitsraum (22) erzeugten Druck gegen eine Schließkraft in einer Öffnungsrichtung (29) bewegbar ist. Durch ein erstes elektrisch gesteuertes Steuerventil (60), wird eine Verbindung (59) des Pumpenarbeitsraums (22) mit einem Entlastungsraum (24) gesteuert und durch ein zweites elektrisch gesteuertes Steuerventil (68) wird der in einem Steuerdruckraum (52) des Kraftstoffeinspritzventils (12) herrschende Druck gesteuert, durch den das Einspritzventilglied (28) zumindest mittelbar in Schließrichtung beaufschlagt ist. In der durch das erste Steuerventil (60) gesteuerten Verbindung (59) des Pumpenarbeitsraums (22) ist ein Druckhalteventil (62) angeordnet, durch das ein gegenüber dem im Entlastungsraum (24) herrschenden Druck erhöhter Druck aufrechterhalten wird.
Description
Die Erfindung geht aus von einer
Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
nach der Gattung des Anspruchs 1.
Eine solche Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist durch die
EP 0 957 261 A1 bekannt. Diese
Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist eine Kraftstoffpumpe
für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine auf, die einen
durch die Brennkraftmaschine in einer Hubbewegung
angetriebenen Pumpenkolben aufweist, der einen
Pumpenarbeitsraum begrenzt, dem Kraftstoff aus einem
Kraftstoffvorratsbehälter zugeführt wird. Der
Pumpenarbeitsraum ist mit einem Kraftstoffeinspritzventil
verbunden, das ein Einspritzventilglied aufweist, durch das
wenigstens eine Einspritzöffnung gesteuert wird und das
durch den in einem mit dem Pumpenarbeitsraum verbundenen
Druckraum herrschenden Druck gegen eine Schließkraft in
Öffnungsrichtung bewegbar ist. Es ist ein erstes elektrisch
gesteuertes Steuerventil vorgesehen, durch das eine
Verbindung des Pumpenarbeitsraums mit dem
Kraftstoffvorratsbehälter als Entlastungsraum gesteuert
wird. Es ist außerdem ein zweites elektrisch gesteuertes
Steuerventil vorgesehen, durch das der in einem
Steuerdruckraum herrschende Steuerdruck gesteuert wird,
durch den das Einspritzventilglied zumindest mittelbar in
Schließrichtung beaufschlagt ist. Nachteilig bei dieser
bekannten Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist, daß durch die
Verwendung des drucklosen Kraftstoffvorratsbehälters oder
der Druckseite einer Förderpumpe als Entlastungsraum der
Druck im Pumpenarbeitsraum und in den mit diesem verbundenen
Bereichen der Kraftstoffeinspritzeinrichtung bei der
Verbindung mit dem Entlastungsraum stark abfällt und somit
die Gefahr von Kavitation besteht. Außerdem ist der
Wirkungsgrad der Kraftstoffeinspritzeinrichtung hierdurch
nicht optimal.
Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit den
Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß
durch das Druckhalteventil ein gegenüber dem Entlastungsraum
erhöhter Druck aufrechterhalten wird, so daß die Gefahr der
Kavitation verringert ist und außerdem der Wirkungsgrad
verbessert ist. Das Druckhalteventil ermöglicht
darüberhinaus auf einfache Weise eine Voreinspritzung mit
begrenztem Druckniveau.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen
Kraftstoffeinspritzeinrichtung angegeben. Die Ausgestaltung
gemäß Anspruch 2 ermöglicht eine Abkopplung des
Pumpenarbeitsraums von dem durch das Druckhalteventil
aufrechterhaltenen Druckniveau, wodurch Leckverluste in der
Kraftstoffpumpe vermieden werden können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine
Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
in schematischer Darstellung gemäß einer ersten
Ausführungsform, Fig. 2 einen Verlauf eines Druckes an
Einspritzöffnungen eines Kraftstoffeinspritzventils der
Kraftstoffeinspritzeinrichtung, Fig. 3 ausschnittsweise
eine modifizierte Ausführung der
Kraftstoffeinspritzeinrichtung und Fig. 4 ausschnittsweise
eine weitere modifizierte Ausführung der
Krafstoffeinspritzeinrichtung.
In den Fig. 1,3 und 4 ist eine
Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Die Brennkraftmaschine ist
vorzugsweise eine selbstzündende Brennkraftmaschine. Die
Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist vorzugsweise als
sogenanntes Pumpe-Leitung-Düse-System ausgebildet und weist
für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine jeweils eine
Kraftstoffpumpe 10, ein Kraftstoffeinspritzventil 12 und
eine das Kraftstoffeinspritzventil 12 mit der
Kraftstoffpumpe 10 verbindende Leitung 14 auf. Die
Kraftstoffpumpe 10 weist einen in einem Zylinder 16 dicht
geführten Pumpenkolben 18 auf, der durch einen Nocken 20
einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine entgegen der Kraft
einer Rückstellfeder 19 in einer Hubbewegung angetrieben
wird. Der Pumpenkolben 18 begrenzt im Zylinder 16 einen
Pumpenarbeitsraum 22, in dem beim Förderhub des
Pumpenkolbens 18 Kraftstoff unter Hochdruck verdichtet wird.
Dem Pumpenarbeitsraum 22 wird mittels des Förderdrucks einer
Förderpumpe 21 Kraftstoff aus einem
Kraftstoffvorratsbehälter 9 des Kraftfahrzeugs zugeführt. Es
kann vorgesehen sein, daß durch die Förderpumpe 21
Kraftstoff aus dem Kraftstoffvorratsbehälter 9 in einen
Speicherbereich 24 gefördert wird, in dem ein Druck
entsprechend dem Förderdruck der Förderpumpe 21 herrscht,
der beispielsweise etwa 4 bis 6 bar betragen kann. Aus dem
Speicherbereich 24 gelangt Kraftstoff beim Saughub des
Pumpenkolbens 18 in den Pumpenarbeitsraum 22. Zwischen dem
Speicherbereich 24 und dem Pumpenarbeitsraum 22 ist ein zum
Pumpenarbeitsraum 22 öffnendes Rückschlagventil 23
angeordnet. In der Leitung 14 ist ein aus dem
Pumpenarbeitsraum 22 öffnendes weiteres Rückschlagventil 25
angeordnet. Die Förderleitung 13 von der Förderpumpe 21
mündet zwischen dem Pumpenarbeitsraum 22 und dem weiteren
Rückschlagventil 25. Der Pumpenarbeitsraum 22 kann
alternativ auch über eine durch den Pumpenkolben 18
gesteuerte Verbindung zum Speicherbereich 24 zur Befüllung
beim Saughub des Pumpenkolbens 18 verbindbar sein. Der
Pumpenkolben 18 wirkt dabei mit einer Steuerkante mit einer
in den Pumpenarbeitsraum 22 mündenden Öffnung der Verbindung
zum Speicherbereich 24 zusammen, die durch den Pumpenkolben
18 verschlossen oder freigegeben wird. Das Rückschlagventil
23 kann dabei entfallen.
Das Kraftstoffeinspritzventil 12 ist getrennt von der
Kraftstoffpumpe 10 angeordnet und über die Leitung 14 mit
dem Pumpenarbeitsraum 22 verbunden. Das
Kraftstoffeinspritzventil 12 weist einen Ventilkörper 26
auf, der mehrteilig ausgebildet sein kann, in dem ein
Einspritzventilglied 28 in einer Bohrung 30
längsverschiebbar geführt ist. Der Ventilkörper 26 weist an
seinem dem Brennraum des Zylinders der Brennkraftmaschine
zugewandten Endbereich wenigstens eine, vorzugsweise mehrere
Einspritzöffnungen 32 auf. Das Einspritzventilglied 28 weist
an seinem dem Brennraum zugewandten Endbereich eine
beispielsweise etwa kegelförmige Dichtfläche 34 auf, die mit
einem im Ventilkörper 26 in dessen dem Brennraum zugewandtem
Endbereich ausgebildeten Ventilsitz 36 zusammenwirkt, von
dem oder nach dem die Einspritzöffnungen 32 abführen. Im
Ventilkörper 26 ist zwischen dem Einspritzventilglied 28 und
der Bohrung 30 zum Ventilsitz 36 hin ein Ringraum 38
vorhanden, der in seinem dem Ventilsitz 36 abgewandten
Endbereich durch eine radiale Erweiterung der Bohrung 30 in
einen das Einspritzventilglied 28 umgebenden Druckraum 40
übergeht. Das Einspritzventilglied 28 weist auf Höhe des
Druckraums 40 durch eine Querschnittsverringerung eine
Druckschulter 42 auf. Am dem Brennraum abgewandten Ende des
Einspritzventilglieds 28 greift eine vorgespannte
Schließfeder 44 an, durch die das Einspritzventilglied 28
zum Ventilsitz 36 hin gedrückt wird. Die Schließfeder 44 ist
in einem Federraum 46 des Ventilkörpers 26 angeordnet, der
sich an die Bohrung 30 anschließt. An den Federraum 46
schließt sich an dessen der Bohrung 30 abgewandtem Ende im
Ventilkörper 26 eine weitere Bohrung 48 an, in der ein
Kolben 50 dicht geführt ist, der mit dem
Einspritzventilglied 28 verbunden ist. Der Kolben 50
begrenzt mit seiner dem Einspritzventilglied 28 abgewandten
Stirnseite einen Steuerdruckraum 52 im Ventilkörper 26. Im
Ventilkörper 26 ist ein Kanal 54 ausgebildet, in den die
Leitung 14 zur Kraftstoffpumpe 10 mündet und der in den
Druckraum 40 mündet.
Vom Kanal 54 des Kraftstoffeinspritzventils 12 zweigt eine
Verbindung 56 zum Steuerdruckraum 52 ab. Die
Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist ein nahe der
Kraftstoffpumpe 10 angeordnetes erstes Steuerventil 60 auf,
das beispielsweise in die Kraftstoffpumpe 10 integriert sein
kann. Durch das erste Steuerventil 60 wird eine Verbindung
59 des Pumpenarbeitsraums 22 der Kraftstoffpumpe 10 mit
einem Entlastungsraum gesteuert, als der zumindest mittelbar
der Speicherbereich 24 dienen kann. Die Verbindung 59 zweigt
stromabwärts des Rückschlagventils 25 von der Leitung 14 ab.
In der Verbindung 59 ist stromaufwärts vor dem ersten
Steuerventil 60 ein Druckhalteventil 62 angeordnet. Das
Druckhalteventil 62 weist beispielsweise ein durch eine
Schließfeder 63 belastetes Ventilglied 64 auf, das gegen die
Kraft der Schließfeder 63 zum ersten Steuerventil 60 hin in
Öffnungsrichtung bewegbar ist. Durch das Druckhalteventil 62
wird ein gegenüber dem Druck im Entlastungsraum 24 erhöhter
Druck in der Leitung 14 und damit auch im Druckraum 40
aufrechterhalten.
Das erste Steuerventil 60 ist elektrisch steuerbar und weist
einen Aktor 61 auf, der ein Elektromagnet oder ein
Piezoaktor sein kann, der elektrisch angesteuert wird und
durch den ein Ventilglied des Steuerventils 60 bewegbar ist.
Das erste Steuerventil 60 kann druckausgeglichen oder nicht
druckausgeglichen ausgebildet sein. Das erste Steuerventil
60 ist als ein 2/2-wegeventil ausgebildet und durch dieses
wird in einer ersten Schaltstellung die Verbindung 59 zum
Entlastungsraum 24 geöffnet und in einer zweiten
Schaltstellung wird die Verbindung 59 zum Entlastungsraum 24
getrennt. Das Steuerventil 60 wird durch eine elektrische
Steuereinrichtung 66 in Abhängigkeit von Betriebsparametern
der Brennkraftmaschine gesteuert.
Zur Steuerung des Druckes im Steuerdruckraum 52 ist ein
zweites Steuerventil 68 vorgesehen, durch das eine
Verbindung 70 des Steuerdruckraums 52 mit einem
Entlastungsraum, beispielsweise dem Entlastungsraum 24,
gesteuert wird. Das zweite Steuerventil 68 ist elektrisch
steuerbar und weist einen Aktor 69 auf, der ein
Elektromagnet oder ein Piezoaktor sein kann, der elektrisch
angesteuert wird und durch den ein Ventilglied des
Steuerventils 68 bewegbar ist. Das zweite Steuerventil 68
ist vorzugsweise druckausgeglichen ausgebildet. Das zweite
Steuerventil 68 ist als ein 2/2-Wegeventil ausgebildet,
durch das in einer ersten Schaltstellung die Verbindung 70
des Steuerdruckraums 52 mit dem Entlastungsraum 24 geöffnet
ist und durch das in einer zweiten Schaltstellung die
Verbindung 70 des Steuerdruckraums 52 mit dem
Entlastungsraum 24 getrennt ist. In der Verbindung 59 des
Steuerdruckraums 52 mit der Leitung 14 ist eine
Drosselstelle 58 vorgesehen und in der Verbindung 70 des
Steuerdruckraums 52 mit dem Kraftstoffvorratsbehälter 24 ist
zwischen dem Steuerdruckraum 52 und dem zweiten Steuerventil
68 eine weitere Drosselstelle 71 vorgesehen. Das zweite
Steuerventil 68 wird ebenfalls durch die Steuereinrichtung
66 gesteuert. Die Steuerung der Steuerventile 60,68 durch
die Steuereinrichtung 66 erfolgt abhängig von
Betriebsparametern der Brennkraftmaschine, wie
beispielsweise Drehzahl, Last und Temperatur.
Nachfolgend wird die Funktion der
Kraftstoffeinspritzeinrichtung erläutert. Beim Saughub des
Pumpenkolbens 18 wird aus dem Speicherbereich 24 Kraftstoff
durch das geöffnete Rückschlagventil 23 über die Leitung 13
in den Pumpenarbeitsraum 22 zugeführt. Beim Förderhub des
Pumpenkolbens 18 schließt das Rückschlagventil 23 und das
Rückschlagventil 25 öffnet, wobei das erste Steuerventil 60
geöffnet ist, so daß die Verbindung 59 mit dem
Entlastungsraum 24 geöffnet ist. Die Kraftstoffeinspritzung
beginnt mit einer Voreinspritzung, wobei das erste
Steuerventil 60 durch die Steuereinrichtung 66 geöffnet ist,
so daß die Verbindung 59 zum Entlastungsraum 24 geöffnet
ist. Im Pumpenarbeitsraum 22 und in der Leitung 14 sowie im
Druckraum 40 des Kraftstoffeinspritzventils 12 kann sich
somit nur ein Druck aufbauen, wie er durch das
Druckhalteventil 62 eingestellt wird. Wenn der durch das
Druckhalteventil 62 eingestellte Druck überschritten wird,
so öffnet das Druckhalteventil 62 und Kraftstoff strömt
durch das geöffnete erste Steuerventil 60 und die Verbindung
59 in den Entlastungsraum 24. Nachfolgend bleibt der in der
Leitung 14 und dem Druckraum 40 herrschende Druck zumindest
annähernd konstant. Der Öffnungsdruck des Druckhalteventils
62 wird durch die Vorspannung von dessen Schließfeder 63
bestimmt. Die Voreinspritzung erfolgt mit einem durch das
Druckhalteventil 62 begrenzten Druck. Das zweite
Steuerventil 68 wird durch die Steuereinrichtung 66
geöffnet, so daß sich im Steuerdruckraum 52 trotz dessen
Verbindung 56 mit der Leitung 14 kein Hochdruck aufbauen
kann, sondern dieser zum Entlastungsraum 24 hin abgebaut
wird. Durch die Drosselstellen 58 und 71 wird erreicht, daß
aus dem Kanal 54 nur eine geringe Kraftstoffmenge in den
Entlastungsraum 24 abfließen kann. Wenn der im Druckraum 40
herrschende Druck eine derartige Höhe erreicht hat, daß
dieser über die Druckschulter 42 auf das
Einspritzventilglied 28 eine in Öffnungsrichtung 29 wirkende
Kraft ausübt, die größer ist als die Kraft der Schließfeder
44, so hebt das Einspritzventilglied 28 mit seiner
Dichtfläche 34 vom Ventilsitz 36 ab und Kraftstoff wird
durch die Einspritzöffnungen 32 in den Brennraum des
Zylinders der Brennkraftmaschine eingespritzt. Der
Öffnungsdruck des Kraftstoffeinspritzventils 12 ist bei
geöffnetem zweitem Steuerventil 68 von der Kraft der
Schließfeder 44 und der durch den im Steuerdruckraum 52
herrschenden Restdruck auf den Kolben 50 erzeugten Kraft
abhängig.
In Fig. 2 ist der Verlauf des Druckes p an den
Einspritzöffnungen 32 des Kraftstoffeinspritzventils 12 über
der Zeit t während einem Einspritzzyklus dargestellt. Die
Voreinspritzung entspricht dabei einer in Fig. 2 mit I
bezeichneten Einspritzphase.
Zur Beendigung der Voreinspritzung wird das zweite
Steuerventil 68 durch die Steuereinrichtung 66 geschlossen,
so daß der Steuerdruckraum 52 vom Entlastungsraum 24
getrennt ist und sich im Steuerdruckraum 52 über dessen
Verbindung 56 mit der Leitung 14 Hochdruck aufbaut.
Hierdurch wird über den Kolben 50 auf das
Einspritzventilglied 28 eine die Kraft der Schließfeder 44
unterstützende Kraft erzeugt, so daß das
Einspritzventilglied 28 entgegen seiner Öffnungsrichtung 29
bewegt und mit seiner Dichtfläche 34 am Ventilsitz 36 zur
Anlage kommt und die Voreinspritzung beendet wird.
Für eine nachfolgende Haupteinspritzung wird das zweite
Steuerventil 68 durch die Steuereinrichtung 66 geöffnet, so
daß der Steuerdruckraum 52 wieder entlastet ist und das
Kraftstoffeinspritzventil 12 öffnet. Das erste Steuerventil
60 kann beim Beginn der Haupteinspritzung geöffnet sein, so
daß die Verbindung 59 zum Entlastungsraum 24 geöffnet ist
und sich in der Leitung 14 und dem Druckraum 40 des
Kraftstoffeinspritzventils 12 der durch das Druckhalteventil
62 vorgegebene Druck aufbaut. Die Haupteinspritzung beginnt
dann mit einem Druckniveau wie auch die Voreinspritzung
erfolgt ist. Die Haupteinspritzung beginnt bei geschlossenem
erstem Steuerventil 60 mit einem höheren Druckniveau als bei
zunächst geöffnetem erstem Steuerventil 60. Anschließend
wird das erste Steuerventil 60 durch die Steuereinrichtung
66 geschlossen, so daß die Verbindung 59 mit dem
Entlastungsraum 24 getrennt ist und die Haupteinspritzung
erfolgt weiter mit einem Druck, wie er entsprechend dem
Profil des Nockens 20 im Pumpenarbeitsraum 22 erzeugt wird.
Es kann auch vorgesehen sein, daß zunächst das erste
Steuerventil 60 geschlossen wird, jedoch das zweite
Steuerventil 68 noch geschlossen bleibt, so daß noch keine
Einspritzung erfolgt. Das zweite Steuerventil 68 wird dann
erst verzögert geöffnet, wodurch der Beginn der
Haupteinspritzung verzögert wird und außerdem die
Haupteinspritzung bei einem höheren Druck beginnt. Die
Haupteinspritzung entspricht in Fig. 2 einer mit II
bezeichneten Einspritzphase, wobei der Druckverlauf mit
durchgezogener Linie für den Fall dargestellt ist, daß das
erste Steuerventil 60 zu Beginn geöffnet ist, und der
Druckverlauf mit gestrichelter Linie für den Fall
dargestellt ist, daß das erste Steuerventil 60 schon zu
Beginn geschlossen ist.
Zur Beendigung der Haupteinspritzung wird das zweite
Steuerventil 68 durch die Steuereinrichtung 66 geschlossen,
so daß der Steuerdruckraum 52 vom Entlastungsraum 24
getrennt ist und sich im Steuerdruckraum 52 durch dessen
Verbindung mit der Leitung 14 und damit dem
Pumpenarbeitsraum 22 Hochdruck aufbaut, durch den das
Kraftstoffeinspritzventil 12 geschlossen wird. Das erste
Steuerventil 60 bleibt dabei geschlossen, so daß die
Verbindung 59 zum Druckspeicher 62 getrennt ist. Für eine
Nacheinspritzung wird das zweite Steuerventil 68 durch die
Steuereinrichtung 66 nochmals geöffnet, so daß der
Steuerdruckraum 52 wieder entlastet ist und das
Kraftstoffeinspritzventil 12 öffnet. Die Nacheinspritzung
erfolgt mit einem Druckverlauf entsprechend dem Profil des
Nockens 20. Zur Beendigung der Nacheinspritzung wird das
zweite Steuerventil 68 durch die Steuereinrichtung 66
geschlossen und/oder das erste Steuerventil 60 durch die
Steuereinrichtung 66 geöffnet. Die Nacheinspritzung
entspricht einer in Fig. 2 mit III bezeichneten
Einspritzphase.
Nach Beendigung der Nacheinspritzung bleibt das zweite
Steuerventil 68 geschlossen. Eine weitere, in Fig. 2 mit
gestrichelten Linien dargestellte Nacheinspritzung kann
durch den durch das Druckhalteventil 62 eingestellten Druck
im Druckraum 40, dem Kanal 54 und der Leitung 14 erfolgen.
In diesem Fall wirken der Druckraum 40, der Kanal 54 und die
Leitung 14 als Speicherelemente, aus denen die
Kraftstoffmenge für die weitere Nacheinspritzung entnommen
wird. Für die weitere Nacheinspritzung ist das erste
Steuerventil 60 geöffnet und das zweite Steuerventil 68 wird
ebenfalls kurzzeitig geöffnet. Der Pumpenkolben 18 kann sich
zum Zeitpunkt der weiteren Nacheinspritzung im Saughub
befinden, wobei der Pumpenarbeitsraum 22 durch das
geschlossene Rückschlagventil 25 von der Leitung 14
abgekoppelt ist.
In Fig. 3 ist eine weitere Ausführung der
Kraftstoffeinspritzeinrichtung dargestellt, bei der der
grundsätzliche Aufbau im wesentlichen gleich wie bei der
vorstehend erläuterten Ausführung ist, jedoch die Anordnung
und Ausbildung des zweiten Steuerventils 168 modifiziert
ist. Das zweite Steuerventil 168 ist elektrisch steuerbar
und weist einen Aktor 169 auf, der ein Elektromagnet oder
ein Piezoaktor sein kann, der elektrisch angesteuert wird
und durch den ein Ventilglied des Steuerventils 168 bewegbar
ist. Das zweite Steuerventil 168 ist in der Verbindung 56
des Steuerdruckraums 52 mit dem Kanal 54 angeordnet. Das
zweite Steuerventil 168 ist als ein 3/2-Wegeventil
ausgebildet, durch das in einer ersten Schaltstellung die
Verbindung 56 des Steuerdruckraums 52 mit dem Kanal 54 und
damit dem Pumpenarbeitsraum 22 geöffnet ist und der
Steuerdruckraum 52 vom Entlastungsraum 24 getrennt ist. In
einer zweiten Schaltstellung des zweiten Steuerventils 168
ist der Steuerdruckraum 52 mit dem Entlastungsraum 24
verbunden und die Verbindung 56 zum Kanal 54 und damit zum
Pumpenarbeitsraum 22 ist getrennt. Zur Ermöglichung der
Öffnung des Kraftstoffeinspritzventils 12 wird das zweite
Steuerventil 168 durch die Steuereinrichtung 66 in seine
zweite Schaltstellung gebracht, in der der Steuerdruckraum
52 in den Entlastungsraum 24 entlastet ist, und zum
Schließen des Kraftstoffeinspritzventils 12 wird das zweite
Steuerventil 168 in seine erste Schaltstellung gebracht, in
der der Steuerdruckraum 52 mit dem Kanal 54 verbunden ist.
Ansonsten ist die Funktionsweise der
Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß dieser modifizierten
Ausführung gleich wie bei der gemäß Fig. 1.
In Fig. 4 ist eine weitere Ausführung der
Kraftstoffeinspritzeinrichtung dargestellt, bei der der
grundsätzliche Aufbau im wesentlichen gleich wie bei der
Ausführung gemäß Fig. 1 ist, jedoch die Anordnung und
Ausbildung des zweiten Steuerventils 268 modifiziert ist.
Das zweite Steuerventil 268 ist elektrisch steuerbar und
weist einen Aktor 269 auf, der ein Elektromagnet oder ein
Piezoaktor sein kann, der elektrisch angesteuert wird und
durch den ein Ventilglied des Steuerventils 268 bewegbar
ist. An das zweite Steuerventil 268 ist einerseits die
Leitung 14 angeschlossen und andererseits ist an dieses der
Kanal 54 zum Druckraum 40 und die Verbindung 56 zum
Steuerdruckraum 52 angeschlossen. Das zweite Steuerventil
268 ist als ein 3/2-Wegeventil ausgebildet, durch das in
einer ersten Schaltstellung die Verbindung 56 des
Steuerdruckraums 52 mit dem Kanal 54 geöffnet ist und der
Kanal 54 von der Leitung 14 und somit vom Pumpenarbeitsraum
22 getrennt ist. In einer zweiten Schaltstellung des zweiten
Steuerventils 268 ist durch dieses der Steuerdruckraum 52
vom Kanal 54 getrennt und der Kanal 54 ist mit der Leitung
14 und somit dem Pumpenarbeitsraum 22 verbunden. Der
Steuerdruckraum 52 weist eine Verbindung 270 mit dem
Entlastungsraum 24 auf, in der ein zum Entlastungsraum 24
öffnendes Rückschlagventil 272 angeordnet ist und außerdem
eine Drosselstelle vorgesehen sein kann. Zur Ermöglichung
der Öffnung des Kraftstoffeinspritzventils 12 wird das
zweite Steuerventil 268 durch die Steuereinrichtung 66 in
seine zweite Schaltstellung gebracht, in der der
Steuerdruckraum 52 vom Kanal 54 getrennt ist und der Kanal
54 mit der Leitung 14 verbunden ist, so daß der von der
Kraftstoffpumpe 10 erzeugte Druck in den Druckraum 40 des
Kraftstoffeinspritzventils 12 gelangt, wobei der
Steuerdruckraum 52 in den Entlastungsraum 24 entlastet ist.
Zum Schließen des Kraftstoffeinspritzventils 12 wird das
zweite Steuerventil 268 in seine erste Schaltstellung
gebracht, in der der Steuerdruckraum 52 mit dem Kanal 54
verbunden ist, der Kanal 54 jedoch von der Leitung 14
getrennt ist. Der im Druckraum 40 des
Kraftstoffeinspritzventils 12 herrschende Druck wirkt dabei
auch im Steuerdruckraum 52, wodurch das
Kraftstoffeinspritzventil 12 geschlossen wird. Ansonsten ist
die Funktionsweise der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß
dieser modifizierten Ausführung gleich wie bei der gemäß
Fig. 1.
Claims (5)
1. Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen
einer Kraftstoffpumpe (10) für jeden Zylinder der
Brennkraftmaschine, die einen durch die Brennkraftmaschine
in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben (18)
aufweist, der einen Pumpenarbeitsraum (22) begrenzt, dem
Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter (9) zugeführt
wird und der mit einem Kraftstoffeinspritzventil (12)
verbunden ist, das ein Einspritzventilglied (28) aufweist,
durch das wenigstens eine Einspritzöffnung (32) gesteuert
wird und das durch den in einem mit dem Pumpenarbeitsraum
(22) verbundenen Druckraum (40) herrschenden Druck gegen
eine Schließkraft in einer Öffnungsrichtung (29) bewegbar
ist, mit einem ersten elektrisch gesteuerten Steuerventil
(60), durch das eine Verbindung (59) des Pumpenarbeitsraums
(22) mit einem Entlastungsraum (24) gesteuert wird und mit
einem zweiten elektrisch gesteuerten Steuerventil
(68; 168; 268), durch das der in einem Steuerdruckraum (52)
des Kraftstoffeinspritzventils (12) herrschende Druck
gesteuert wird, durch den das Einspritzventilglied (28)
zumindest mittelbar in Schließrichtung beaufschlagt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Pumpenarbeitsraum
(22) und dem ersten Steuerventil (60) ein zum ersten
Steuerventil (60) hin öffnendes Druckhalteventil (62)
angeordnet ist, durch das ein gegenüber dem im
Entlastungsraum (24) herrschenden Druck erhöhter Druck
aufrechterhalten wird.
2. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem Pumpenarbeitsraum (22) und
dem Druckhalteventil (62) ein zum Druckhalteventil (62) hin
öffnendes Rückschlagventil (25) angeordnet ist und daß der
Pumpenarbeitsraum (22) eine zwischen diesem und dem
Rückschlagventil (25) mündende Verbindung (13) mit dem
Kraftstoffvorratsbehälter (9) oder einem Speicherbereich
(24) aufweist.
3. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Steuerventil (168)
als ein 3/2-Wegeventil ausgebildet ist, durch das in einer
ersten Schaltstellung der Steuerdruckraum (52) mit dem
Pumpenarbeitsraum (22) verbunden und von einem
Entlastungsraum (24) getrennt ist, und durch das in einer
zweiten Schaltstellung der Steuerdruckraum (52) mit dem
Entlastungsraum (24) verbunden und vom Pumpenarbeitsraum
(22) getrennt ist.
4. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Steuerventil (268)
als ein 3/2-Wegeventil ausgebildet ist, durch das in einer
ersten Schaltstellung der Steuerdruckraum (52) von einem
Druckraum (40) des Kraftstoffeinspritzventils (12) getrennt
und der Druckraum (40) mit dem Pumpenarbeitsraum (22)
verbunden ist, und durch das in einer zweiten Schaltstellung
der Steuerdruckraum (52) mit dem Druckraum (40) verbunden
und der Druckraum (40) vom Pumpenarbeitsraum (22) getrennt
ist.
5. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Steuerdruckraum (52) eine Verbindung
(270) mit einem Entlastungsraum (24) aufweist, in der
vorzugsweise ein zum Entlastungsraum (24) öffnendes
Rückschlagventil (272) angeordnet ist.
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