DE102005042652A1

DE102005042652A1 - Fuel injection device for internal combustion engines with an integrated pressure booster

Info

Publication number: DE102005042652A1
Application number: DE200510042652
Authority: DE
Inventors: Michael Wehleit
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-09-08
Filing date: 2005-09-08
Publication date: 2007-03-15
Also published as: WO2007028785A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brenn- und Kraftmaschinen mit einem von einer Kraftstoffhochdruckquelle (21) versorgten Einspritzmodul (3), einer zwischen der Kraftstoffhochdruckquelle (21) und dem Einspritzmodul (3) angeordneten Druckübersetzungseinrichtung (2) und einem Betätigungselement (4) zum Steuern der Druckübersetzungseinrichtung. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist vorgesehen, um Leckageverluste zu vermeiden, ein 3/2-Schieber/Schieber-Ventil (25) mit einem Proportionalmagnetventil (21) zu kombinieren. Damit wird das Proportionalmagnetventil (21) entgegen seiner ursprünglichen Auslegung als Schaltventil benutzt. Durch die Verwendung des Proportionalmagnetventils (21) kann der Schieber (26) des Schieberventils (25) über einen weg von mehr als 3 mm verstellt werden, so dass große Verstellwege möglich werden und ausreichend Überdeckungslängen vorhanden sind, um so akzeptable Leckagewerte zu erreichen.The invention relates to a fuel injection device for internal combustion engines with an injection module (3) supplied by a high-pressure fuel source (21), a pressure booster device (2) arranged between the high-pressure fuel source (21) and the injection module (3) and an actuating element (4) to control the pressure booster. According to the invention, in order to avoid leakage losses, a 3/2 slide / slide valve (25) is combined with a proportional solenoid valve (21). Thus, contrary to its original design, the proportional solenoid valve (21) is used as a switching valve. By using the proportional solenoid valve (21), the slide (26) of the slide valve (25) can be adjusted over a distance of more than 3 mm, so that large adjustment paths are possible and sufficient overlap lengths are available to achieve acceptable leakage values.

Description

Technisches Gebiettechnical area

Zur Einbringung von Kraftstoff in Brennräumen von Verbrennungskraftmaschinen können sowohl druckgesteuerte als auch hubgesteuerte Einspritzsysteme eingesetzt werden. Einspritzsysteme, die einen Kraftstoffhochdruckspeicher umfassen, haben den Vorteil, dass der Einspritzdruck an Last und Drehzahl der Brennkraftmaschine angepasst werden kann. Zur Reduzierung der entstehenden Emission und zur Erzielung einer hohen spezifischen Leistung der Brennstoffbrennkraftmaschine ist ein hoher Einspritzdruck notwendig. Da das durch Hochdruckkraftstoffpumpen im Hochdruckspeicher erreichbare Druckniveau aus Festigkeitsgründen in der Regel begrenzt ist, kann zur weiteren Drucksteigerung bei Kraftstoffeinspritzeinrichtungen mit einem Hochdruckspeicherraum ein Druckverstärker dem Kraftstoffinjektor zugeordnet werden.to Introduction of fuel in combustion chambers of internal combustion engines can used both pressure-controlled and stroke-controlled injection systems become. Injection systems that use a high-pressure fuel storage have the advantage that the injection pressure to load and Speed of the internal combustion engine can be adjusted. To reduce of the resulting issue and to achieve a high specific Performance of the fuel internal combustion engine is a high injection pressure necessary. Since that by high-pressure fuel pumps in the high-pressure accumulator achievable pressure level for strength reasons usually limited is, can for further pressure increase in fuel injectors with a high-pressure reservoir a pressure booster the fuel injector be assigned.

Aus der DE 101 23 911 A1 ist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit einer Druckübersetzungseinrichtung bekannt. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen umfasst einen von einer Kraftstoffhochdruckquelle versorgbaren Kraftstoffinjektor. Zwischen dem Kraftstoffinjektor und der Kraftstoffhochdruckquelle ist eine einen beweglichen Kolben umfassende Druckübersetzungseinrichtung angeordnet. Der bewegliche Kolben innerhalb der Druckübersetzungseinrichtung trennt einen an die Kraftstoffhochdruckquelle angeschlossenen Arbeitsraum von einem mit dem Injektor verbundenen Hochdruckraum. Zwischen dem Arbeitsraum und dem Hochdruckraum ist ein sogenannter Differenzdruckraum angeordnet. Die Kraftstoffleitung selbst umfasst ein Ventil, welches insbesondere als Rückschlagventil ausgebildet ist, so dass ein Rückfluss von Kraftstoff aus dem Hochdruckraum in den Arbeitsraum unterbunden werden kann. Gemäß dieser Lösung sind sowohl die Druckübersetzungseinrichtungen als auch ein Kraftstoffinjektor jeweils über ein separates 2/2-Wegeventil betätigbar.From the DE 101 23 911 A1 a fuel injection device with a pressure booster device is known. The fuel injection device for internal combustion engines comprises a fuel injector, which can be supplied by a high-pressure fuel source. Between the fuel injector and the high-pressure fuel source, a pressure translation device comprising a movable piston is arranged. The movable piston within the pressure booster separates a working space connected to the high-pressure fuel source from a high-pressure space connected to the injector. Between the working space and the high-pressure chamber, a so-called differential pressure chamber is arranged. The fuel line itself comprises a valve, which is designed in particular as a check valve, so that a backflow of fuel from the high-pressure chamber into the working space can be prevented. According to this solution, both the pressure booster devices and a fuel injector can each be actuated via a separate 2/2-way valve.

Aus der DE 102 51 932 A1 ist ebenfalls eine Kraftstoffeinspritzung für Brennkraftmaschinen mit einem von einer Hochdruckquelle versorgbaren Kraftstoffinjektor bekannt. Ebenfalls ist zwischen dem Kraftstoffinjektor und der Kraftstoffhochdruckquelle eine einen Übersetzerkolben enthaltene Druckübersetzungseinrichtung geschaltet. Der Übersetzerkolben trennt einen an die Kraftstoffhochdruckquelle angeschlossenen Arbeitsraum von einem mit dem Kraftstoffinjektor verbundenen Hochdruckraum sowie einen Differenzdruckraum. Die Betätigung der Druckübersetzungseinrichtung erfolgt über ein dem Differenzdruckraum zugeordnetes 2/2-Wegeventil. Zu dieser Befüllung des Differenzdruckraums der Druckübersetzungseinrichtung sind hydraulisch betätigbare Rückschlagventile vorgesehen, die bei der Druckentlastung des Differenzdruckraums über eine vom Hochdruckraum der Druckübersetzungseinrichtung abzweigende Strömungsverbindung hydraulisch beaufschlagt sind.From the DE 102 51 932 A1 is also known fuel injection for internal combustion engines with a fuel injector can be supplied from a high pressure source. Also connected between the fuel injector and the high-pressure fuel source is a pressure booster device containing a booster piston. The booster piston separates a working space connected to the high-pressure fuel source from a high pressure chamber connected to the fuel injector and a differential pressure chamber. The actuation of the pressure booster device via a differential pressure chamber associated with the 2/2-way valve. To this filling of the differential pressure chamber of the pressure booster device hydraulically actuated check valves are provided which are acted upon hydraulically in the pressure relief of the differential pressure chamber via a branching off from the high-pressure chamber of the pressure booster fluid communication connection.

Aus dem Stand der Technik ist ferner zur Betätigung der Druckübersetzungseinrichtung ein 2/2-Magnetventil bekannt, das die Verstellung eines Druckkolbens innerhalb der Druckübersetzungseinrichtung bewirkt. Die Verstellgeschwindigkeit selbst wird über den Öffnungsquerschnitt des Magnetventils bestimmt. Hieraus ergeben sich wiederum die entsprechende Aktivierungszeit für den Druckverstärker und hieraus ist auch wiederum erkennbar, dass das Magnetventil einen großen Einfluss auf die darstellbare Mengengenauigkeit hat.Out The prior art is also for actuating the pressure booster device a 2/2 solenoid valve is known, which is the adjustment of a pressure piston within the pressure intensifier causes. The adjustment speed itself is over the opening cross-section of the solenoid valve determined. This in turn results in the corresponding Activation time for the pressure amplifier and from this it is again recognizable that the solenoid valve a huge Has an influence on the reproducible quantity accuracy.

Um zu bewirken, dass die Druckübersetzungseinrichtung in ihre Ausgangsstellung verfahren wird, wird das Magnetventil geschlossen und der Arbeitsraum auf Raildruckniveau gebracht. Die Druckfläche innerhalb der Druckübersetzungseinrichtung ist größer als die Druckfläche am gegenüberliegenden Ende der Druckübersetzungseinrichtung. Durch diese Druckstufe wird eine schnelle Rückstellung des Steuerkolbens innerhalb der Druckübersetzungseinrichtung bewirkt.Around to cause the pressure intensifier device is moved to its initial position, the solenoid valve is closed and the workspace brought to rail pressure level. The printing area inside the pressure intensifier device is bigger than the printing surface at the opposite End of the pressure booster device. By this pressure level is a quick return of the control piston within the pressure intensifier causes.

Nachteile des Standes der TechnikDisadvantages of the state of the technique

Die aus dem Stand der Technik bekannte Ausbildung der Druckverstärkung weist jedoch erhebliche Nachteile auf.The From the prior art known training of pressure amplification has however, considerable disadvantages.

Die Ausbildung und Konstruktion des besagten 2/2-Magnetventils ist aufgrund dessen, dass ein exakt eingeschliffener Hub-Toleranzbereich von ±2,5 μm vorhanden sein muss, sehr aufwändig. Wird diese Toleranz nicht erreicht, so differieren die entsprechenden Mengengenauigkeiten des Injektors. Zudem ist bei dem Injektor selbst darauf zu achten, dass die Nadelführung und auch der Ventilnadelsitz innerhalb des Injektors ein geringes Spiel in einer Größenordnung von 1,5 μm aufweist, um Leckagemengen klein zu halten. Zu hohe Leckagemengen bewirken, dass der Gesamtwirkungsgrad des Einspritzsystems gering wird.The design and construction of the said 2/2 solenoid valve is very complex due to the fact that a precisely ground stroke tolerance range of ± 2.5 μm must be present. If this tolerance is not achieved, the corresponding quantity accuracies of the injector differ. In addition, care must be taken in the injector itself that the needle guide and the valve needle seat within the injector a ge ring game has a size of 1.5 microns to keep leakage quantities small. Excessively high leakage quantities cause the overall efficiency of the injection system to become low.

Auch der Ansteuerkolben selbst der bekannten Druckübersetzungseinrichtung muss passgenau im Bereich mit einem kleinen Spiel in der Größenordnung 1,5 μm hergestellt werden, um die Leckagemenge gering zu halten, denn bei jeder Verstellung des Steuerkolbens wird das aus dem Steuerkolbendurchmesser und dem Hub resultierende Volumen verdrängt. Hinzuzurechnen ist, dass innerhalb der Zeit, in der das Magnetventil geöffnet ist, über eine Drossel ein Bypass zu einem sogenannte Niederdruckkreislauf geschaltet ist. Bei dieser Konstruktion fällt in der Regel eine Leckagemenge in Höhe von 60 l pro Stunde an. Dies entspricht ca. 10% der Gesamtrailentnahmemenge.Also the control piston itself of the known pressure booster device must perfectly fitting in the field with a small game of the order of magnitude 1.5 μm produced in order to keep the amount of leakage low, because with every adjustment of the control piston is the from the control piston diameter and the Hub resulting volume displaced. It should be added that within the time in which the solenoid valve open is over a choke a bypass to a so-called low pressure circuit is switched. In this construction usually falls a leakage amount in height of 60 liters per hour. This corresponds to approx. 10% of the total trailer withdrawal amount.

Ferner tritt überall dort Leckage auf, bei denen ein sehr großes Druckgefälle herrscht.Further occurs everywhere there leakage, where there is a very large pressure gradient.

Des Weiteren bedingt die aus dem Stand der Technik bekannte Konstruktion eine sogenannte koaxiale Anordnung von Magnetventil und Steuerkolben, bezogen auf die Injektorachse des Einspritzmoduls. Diese einzelnen Segmente des Injektors werden bei der Montage mit einer Kraft von ca. 50 KN vorgespannt. Durch die großen Kräfte treten Verformungen im Bereich sämtlicher Führungen auf, wobei, um ein Verklemmen einzelner Bauteile zu verhindern, ist es notwendig, ein entsprechendes Spiel vorzuhalten. Hierdurch werden jedoch entgegen des höheren Wirkungsgrades die Leckagemengen erhöht.Of Further requires the known from the prior art construction a so-called coaxial arrangement of solenoid valve and control piston, relative to the injector axis of the injection module. These individual Segments of the injector are used during assembly with a force of preloaded approx. 50 KN. Due to the large forces occur deformations in the Area of all guides on, in order to prevent jamming of individual components, it is necessary to provide a suitable game. hereby but will be against the higher Efficiency increases the leakage quantities.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Daher besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Kraftstoffeinspritzung mit einer Druckübersetzungseinrichtung gemäß dem Stand der Technik derart weiter zu bilden, dass die Leckagemengen zumindest zum Teil reduziert werden.Therefore the object of the invention is a fuel injection with a pressure booster device according to the state the technique to further develop so that the leakage quantities at least for Part be reduced.

Lösung der AufgabeSolution of the task

Zur Erreichung einer optimierten Ausgabe von Kraftstoff über den Injektor muss die Aktivierung des Druckverstärkers zu einem genau definierten Zeitpunkt erfolgen. Der Zeitpunkt ist in erster Linie davon abhängig, wie hoch die Verstellgeschwindigkeit des Schieberventils ist, der wiederum durch den Öffnungsquerschnitt des Magnetventils beeinflusst wird.to Achieving an optimized output of fuel over the Injector must be the activation of the booster to a well-defined Timing. The timing depends primarily on how high is the adjustment speed of the slide valve, in turn through the opening cross-section of the Solenoid valve is influenced.

Kerngedanke der Erfindung ist es somit, die direkte Positionierung des Schieberventils über ein Proportionalmagnetventil schaltbar zu machen.core idea Thus, the invention is the direct positioning of the slide valve via a Proportional solenoid valve to make switchable.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Einer der wesentlichen Vorteile der Erfindung ist es, dass auf ein handelsübliches Proportionalmagnetventil, das zudem kostengünstig herstellbar ist, zurückgegriffen werden kann, das unmittelbar und direkt ein Schieberventil über einen Stößel positioniert. Das Schieberventil kann nun druckausgeglichen ausgeführt werden, wodurch eine Rückstellung über eine Feder möglich ist. Eine kostenintensive Doppelführung ist nun nicht mehr erforderlich.one The main advantages of the invention is that on a commercial Proportional solenoid valve, which is also inexpensive to produce, resorted to can directly and directly a slide valve over a Plunger positioned. The slide valve can now be pressure balanced, creating a provision over a Spring possible is. A costly double guide is no longer required.

Ein wesentlicher weiterer Vorteil ist, dass aufgrund der direkten Positionierung des Schieberventils über das Proportionalmagnetventil eine sogenannte Steuermenge entfällt. Dies sind in der Regel bei Kraftstoffeinspritzeinrichtungen für Brennkraftmaschinen ca. 60 bis 70 Liter pro Stunde. Im Vergleich zum Stand der Technik werden die Leckagemengen gemäß aufgezeigter Werte nachstehend reduziert. Der Grund hierfür ist zum einen der Entfall einer permanenten Leckagestelle einer Magnetventilnadelführung und zum anderen die Verlängerung der Überdeckungslängen der Steuerkolbenführung der Übersetzungseinrichtung. Die höheren Leckagemengen im Zustand ‘Druckverstärker’ aktiv werden überkompensiert.One Another major advantage is that due to the direct positioning of the slide valve over the proportional solenoid valve eliminates a so-called control amount. This are usually in fuel injectors for internal combustion engines about 60 to 70 liters per hour. Compared to the state of the art the leakages are shown in accordance with Values are reduced below. The reason for this is on the one hand the omission a permanent leakage point of a solenoid valve needle guide and on the other hand the extension the overlap lengths of the Control piston guide the translation device. The higher leakage quantities active in the 'pressure booster' state are overcompensated.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Aktivierungszeitpunkt des Druckverstärkers erkannt werden und eventuelle Abweichungen korrigiert werden können. Da das Proportionalmagnetventil über das Schieberventil direkt positioniert wird, ergeben sich die Möglichkeiten der sogenannten BIP-Erkennung. Schlägt der Steuerkolben am Anschlag auf, so führt dies zu einer schlagartigen Reduzierung der Magnetventilankergeschwindigkeit. Diese wiederum bewirkt eine ebenso schlagartige Änderung der Magnetventilinduktivität. Diese Änderung der Induktivität kann von einem Steuergerät anhand beispielsweise eines Spannungssignals ausgewertet werden.One Another significant advantage of the invention is that the activation time of the booster can be detected and eventual Deviations can be corrected. Since the proportional solenoid valve over the slide valve is positioned directly, the possibilities arise the so-called GDP recognition. beats the control piston on the stop, so this leads to a sudden Reduction of solenoid valve speed. These in turn causes an equally abrupt change in the solenoid valve inductance. This change the inductance can be from a controller be evaluated using, for example, a voltage signal.

Das Proportionalmagnetventil wird somit gegen seine ursprüngliche Auslegung als Schaltventil benutzt. Durch die Verwendung eines Proportionalmagnetventils kann der Steuerschieber über einen Weg von mehr als 3 mm verstellt werden. Dieser große Verstellweg ermöglicht ausreichende Überdeckungslängen an den Führungen, so dass akzeptable Leckagewerte erreicht werden können.The Proportional solenoid valve is thus against its original Design used as a switching valve. By using a proportional solenoid valve can the spool over a path of more than 3 mm can be adjusted. This large adjustment allows sufficient overlap lengths to the Guides, so that acceptable leakage levels can be achieved.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus der nachfolgenden Zeichnung, der Beschreibung sowie den Ansprüchen hervor.Further advantageous embodiments will become apparent from the following drawing, the description and the claims out.

Zeichnungdrawing

Es zeigt:It shows:

1 Eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen in einer ersten Stellung (Proportionalmagnetventil nicht bestromt). 1 A schematic representation of the fuel injection device according to the invention for internal combustion engines in a first position (proportional solenoid valve is not energized).

Beschreibung eines AusführungsbeispielsDescription of an embodiment

Die in 1 dargestellte Kraftstoffeinspritzeinrichtung 1 umfasst eine Druckübersetzungseinrichtung 2 sowie ein mit dem Bezugszeichen 3 bezeichnetes Einspritzmodul. Die Ansteuerung der Druckübersetzungseinrichtung 2 erfolgt über ein Betätigungselement 4, welches für den vorliegenden Fall speziell ausgebildet ist. Die Druckübersetzungseinrichtung 2 selbst umfasst einen Übersetzerkolben 5, welcher einen Arbeitsraum 9 von einem Differenzdruckraum 10 (Rückraum) und einem Hochdruckraum 11 trennt. Eine Beströmung von Kraftstoff aus dem durch den Übersetzerkolben 5 beaufschlagten Hochdruckraum 11 in den Arbeitsraum 9 der Druckübersetzungseinrichtung 2 wird über ein Rückschlagventil 12 in der gezeigten Stellung unterbunden. Der Übersetzerkolben 5 ist durch eine Rückstellfeder 20 beaufschlagt, wobei die Rück stellfeder 20 innerhalb des Differenzdruckraums 10 der Druckübersetzungseinrichtung 2 angeordnet ist.In the 1 illustrated fuel injection device 1 comprises a pressure booster device 2 and one with the reference numeral 3 designated injection module. The control of the pressure booster device 2 via an actuator 4 , which is specially designed for the present case. The pressure intensifier device 2 itself includes a translator piston 5 which is a workroom 9 from a differential pressure chamber 10 (Back room) and a high pressure room 11 separates. A flow of fuel from the through the booster piston 5 acted upon high-pressure chamber 11 in the workroom 9 the pressure intensifier device 2 is via a check valve 12 prevented in the position shown. The translator piston 5 is by a return spring 20 acted upon, the return spring 20 within the differential pressure space 10 the pressure intensifier device 2 is arranged.

Der Arbeitsraum 9 der Druckübersetzungseinrichtung 2 wird von einer Kraftstoffhochdruckquelle 21, beispielsweise einem Hochdruckspeicher eines Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystems beaufschlagt. Der Hochdruckspeicherraum 21 seinerseits wird über eine Hochdruckpumpe 6 mit Kraftstoff beaufschlagt. Die Hochdruckpumpe 6 fördert Kraftstoff 8 aus einem Kraftstofftank, in welchem der Kraftstoff 8 bevorratet ist.The workroom 9 the pressure intensifier device 2 is from a high-pressure fuel source 21 , For example, a high-pressure accumulator of a common rail fuel injection system acted upon. The high pressure storage room 21 in turn, is via a high pressure pump 6 fueled. The high pressure pump 6 promotes fuel 8th from a fuel tank, in which the fuel 8th is stored.

Von dem Hochdruckraum 11 der Druckübersetzungseinrichtung 2 erstreckt sich eine Hochdruckleitung 32, die in einen Steuerraum 13 eines Einspritzmoduls 3 mündet. Eine Druckentlastung des Steuerraums 13 des Einspritzmoduls 3 erfolgt über ein separates zweites, vorzugsweise als 2/2-Magnetventil ausgelegtes Steuermodul 16. Die von dem Hochdruckraum 11 der Druckübersetzungseinrichtung 2 abgezweigte Hochdruckleitung 32 beaufschlagt gleichzeitig den ein Einspritzventilglied 14 des Einspritzmoduls 3 umgebenden Düsenraum in der Ausbildung einer Hochdruckkammer 15. Die Hochdruckkammer 15 geht in einen das Einspritzventil 14 umgebenden Ringspalt über, welcher eine am brennraumseitigen Ende des Einspritzmoduls 3 vorgesehene Einspritzöffnung 18 beaufschlagt. Das Einspritzventil 14 des Einspritzmoduls 3 umfasst eine von dem Hochdruckraum 15 umgebene Druckschulter 19.From the high pressure room 11 the pressure intensifier device 2 extends a high pressure line 32 in a control room 13 an injection module 3 empties. A pressure relief of the control room 13 of the injection module 3 via a separate second, preferably designed as a 2/2-solenoid valve control module 16 , The from the high pressure room 11 the pressure intensifier device 2 branched high pressure line 32 simultaneously acts on the injection valve member 14 of the injection module 3 surrounding nozzle space in the formation of a high pressure chamber 15 , The high pressure chamber 15 goes into an injector 14 surrounding annular gap over, which one at the combustion chamber end of the injection module 3 provided injection port 18 applied. The injection valve 14 of the injection module 3 includes one of the high pressure chamber 15 surrounded pressure shoulder 19 ,

Bei Druckentlastung des Steuerraumes 13 durch Schalten des Ansteuerventils 16 des Einspritzmoduls 3 öffnet das als Düsennadel beispielsweise beschaffene Einspritzventilglied 14 und gibt die brennraumseitige Einspritzöffnung 18 frei, so dass über die Hochdruckkammer 15 unter hohem Druck stehenden Kraftstoff in den Brennraum der selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine eingespritzt werden kann.At pressure relief of the control room 13 by switching the control valve 16 of the injection module 3 opens the injection valve member designed as a nozzle needle, for example 14 and gives the combustion chamber side injection port 18 free, so over the high pressure chamber 15 can be injected under high pressure fuel into the combustion chamber of the self-igniting internal combustion engine.

Das Einspritzmodul 3 umfasst ferner eine das Einspritzventilglied 14 beaufschlagte Rückstellfeder 17, welche bei Betätigung des Betätigungselements 4 der Druckübersetzungseinrichtung 2 in seine Schließstellung und bei Betätigen des Ansteuerventils 16 des Einspritzmoduls 3 in seine Schließstellung und dem daraus resultierenden Druckaufbau im Steuerraum 13 ein Schließen des Einspritzventilglieds 14 in seinen brennraumseitigen Sitz herbeiführt und den Einspritzvorgang beendet.The injection module 3 further includes an injection valve member 14 applied return spring 17 , which upon actuation of the actuating element 4 the pressure intensifier device 2 in its closed position and upon actuation of the control valve 16 of the injection module 3 in its closed position and the resulting pressure build-up in the control room 13 a closing of the injection valve member 14 brought in his combustion chamber side seat and finished the injection process.

Das Betätigungselement 4 umfasst im Wesentlichen ein Proportionalmagnetventil 21, dessen Schieber 22 von einer Stromquelle, die nicht näher dargestellt ist, über einen Magnet 23 in Pfeilrichtung und gegen die Pfeilrichtung des Pfeils 24 bewegbar ist. An das freie Ende des Schiebers 22 schließt sich ein Schieberventil 25 an, welches wiederum aus einem Schieber 26 besteht, der stirnseitig mit dem Schieber 22 des Proportionalmagnetventils 21 gekoppelt ist. Der Schieber 26 des Schieberventils 25 ist in einer Bohrung 27 eingeführt, wobei radial an die Bohrung mehrere Anschlüsse 28, 29, 30 und 31 herangeführt werden. Im Wesentlichen zur Steuerung der Druckübersetzungseinrichtung 2 sind zwei Steuerleitungen 30, 31 vorgesehen, die mit der Druckübersetzungseinrichtung 2 fluidmäßig verbunden sind.The actuator 4 essentially comprises a proportional solenoid valve 21 whose slider 22 from a power source, which is not shown in detail, via a magnet 23 in the direction of the arrow and against the arrow in the direction of the arrow 24 is movable. At the free end of the slider 22 closes a slide valve 25 which in turn consists of a slider 26 consists, the front side with the slide 22 of the proportional solenoid valve 21 is coupled. The slider 26 the slide valve 25 is in a hole 27 introduced, wherein radially to the bore more connections 28 . 29 . 30 and 31 be introduced. Essentially for controlling the pressure booster device 2 are two control lines 30 . 31 provided with the pressure intensifier device 2 are fluidly connected.

Die von dem Hochdruckspeicherraum 21 wegführende Hochdruckleitung 32 ist mit der ersten Steuerleitung 30 des Betätigungselements 4 verbunden. Gleichzeitig ist die Hochdruckleitung 32 mit dem Arbeitsraum 9 der Druckübersetzungseinrichtung 2 verbunden. Der Differenzdruckraum 10 der Druckübersetzungseinrichtung 2 ist mit dem weiteren Anschluss 31 des Betätigungselements 4 fluidmäßig verbunden. Die Anschlüsse 28 und 29 dienen als Rücklauf, insbesondere für die auftretende Leckage.The from the high pressure storage room 21 leading high-pressure line 32 is with the first control line 30 of the actuating element 4 connected. At the same time is the high pressure line 32 with the workspace 9 the pressure intensifier device 2 connected. The differential pressure chamber 10 the pressure intensifier device 2 is with the further connection 31 of the actuating element 4 fluidly connected. The connections 28 and 29 serve as a return, especially for the occurring leakage.

Funktionsweisefunctionality

Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Betätigungselement 4 nicht bestromt. Dies bedeutet, dass der in de Hochruckspeicherraum 21 herrschende Druck sowohl in der Steuerleitung 30 und somit in dem Arbeitsraum 9 als auch in dem Differenzdruckraum 10 herrscht, da aufgrund der Stellung des Schiebers 26 des Schieberventils 25 die Steuerleitung 30 und Steuerleitung 31 fluidmäßig miteinander verbunden sind.At the in 1 illustrated embodiment is the actuating element 4 not energized. This means that in the high pressure storage room 21 prevailing pressure both in the control line 30 and thus in the workroom 9 as well as in the differential pressure chamber 10 prevails because of the position of the slide 26 the slide valve 25 the control line 30 and control line 31 fluidly connected to each other.

Wird das Proportionalmagnetventil 21 bestromt, so bewegt sich der Schieber 22 in Pfeilrichtung 24 und stößt somit den Schieber 26 des Schieberventils 25 ebenfalls in die gleiche Richtung (Pfeil 24). Der Schieber 26 ist derart gestaltet, dass er in dieser aktiven Stellung die Steuerleitung 30 fluidmäßig blockiert, so dass der gesamte Druck, der in dem Hochdruckspeicherraum 21 herrscht, am Arbeitsraum 9 anliegt. Ferner ist der Differenzdruckraum 10 derart mit der Steuerleitung 31 verbunden, dass das im Differenzdruckraum 10 befindliche Fluid durch die Bewegung des Übersetzerkolbens 5 in Pfeilrichtung 33 verdrängt wird, wobei das Fluid über den Rücklauf 29 wieder dem Kraftstofftank 7 zugeführt wird.Will the proportional solenoid valve 21 energized, then moves the slider 22 in the direction of the arrow 24 and thus pushes the slide 26 the slide valve 25 also in the same direction (arrow 24 ). The slider 26 is designed such that it in this active position, the control line 30 fluidly blocked, so that the entire pressure in the high-pressure reservoir 21 prevails, at the workroom 9 is applied. Furthermore, the differential pressure space 10 such with the control line 31 connected, that in the differential pressure space 10 located fluid by the movement of the booster piston 5 in the direction of the arrow 33 is displaced, with the fluid over the return 29 again the fuel tank 7 is supplied.

Somit ist das Proportionalmagnetventil 21 entgegen seiner ursprünglichen Verwendung als Schaltventil ausgelegt. Durch die Verwendung eines Proportionalmagnetventils 21 in Verbindung mit dem Schieber 26 des Steuerventils 25 ist ein ausreichender Verstellweg erzielbar, so dass im Bereich der Anschlüsse der Steuerleitung 30, 31 eine ausreichende Überdeckung jeweils erzielbar ist, so dass akzeptable Leckagewerte erreicht werden können.Thus, the proportional solenoid valve 21 designed as a switching valve contrary to its original use. By using a proportional solenoid valve 21 in conjunction with the slider 26 of the control valve 25 is a sufficient adjustment achievable, so that in the region of the terminals of the control line 30 . 31 sufficient coverage can be achieved, so that acceptable leakage levels can be achieved.

Ferner wird dadurch der wesentliche Vorteil erreicht, dass eine entsprechende Steuermenge an Fluid nicht mehr notwendig ist, um die Druckübersetzungseinrichtung 2 zu betätigen.Furthermore, the essential advantage is achieved that a corresponding control amount of fluid is no longer necessary to the pressure booster device 2 to press.

Claims

Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen mit – einem von einer Kraftstoffhochdruckquelle (21) versorgten Einspritzmodul (3), – einer zwischen der Kraftstoffhochdruckquelle (21) und dem Einspritzmodul (3) angeordneten Druckübersetzungseinrichtung (2), wobei die Druckübersetzungseinrichtung (2) einen beweglichen Übersetzerkolben (5) mit einem Arbeitsraum (9), der mit der Kraftstoffhochdruckquelle (21) verbunden ist, einen Hochdruckraum (11), der mit dem Einspritzmodul (3) und einem Differenzdruckraum (10), der mit einem Betätigungselement (4) verbunden ist, aufweist, wobei das Betätigungselement zum Steuern der Druckübersetzungseinrichtung (2) über den Differenzdruckraum (10) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (4) ein Schieberventil (25) ist, das unmittelbar von einem Proportionalmagnetventil (21) schaltbar ist.Fuel injection device for internal combustion engines with - one of a high-pressure fuel source ( 21 ) supplied injection module ( 3 ), - one between the high-pressure fuel source ( 21 ) and the injection module ( 3 ) arranged pressure translation device ( 2 ), wherein the pressure translation device ( 2 ) a movable booster piston ( 5 ) with a work space ( 9 ) connected to the high-pressure fuel source ( 21 ), a high pressure room ( 11 ) connected to the injection module ( 3 ) and a differential pressure space ( 10 ), which is provided with an actuating element ( 4 ), wherein the actuating element for controlling the pressure booster device ( 2 ) over the differential pressure space ( 10 ), characterized in that the actuating device ( 4 ) a slide valve ( 25 ) directly from a proportional solenoid valve ( 21 ) is switchable.

Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schieberventil (25) ein 3/2-Schieber/Schieber-Ventil ist.Fuel injection device according to claim 1, characterized in that the slide valve ( 25 ) is a 3/2 pusher / gate valve.

Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein das Schieberventil (25) um fassender Schieber (26) zwei Querschnittsverjüngungen aufweist, die derart ausgestaltet sind, dass in einer ersten Stellung die von dem Hochdruckspeicherraum (21) geführte Steuerleitung (30) mit der zu dem Differenzdruckraum (10) geführten Steuerleitung (31) fluidmäßig in Verbindung steht.Fuel injection device according to claim 1 or 2, characterized in that a slide valve ( 25 ) by grasping slider ( 26 ) has two cross-sectional tapers, which are designed such that in a first position that of the high pressure storage space ( 21 ) guided control line ( 30 ) to the differential pressure chamber ( 10 ) guided control line ( 31 ) is in fluid communication.

Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einer zweiten Stellung des Schiebers (26) des Schieberventils (25) die Steuerleitung (31), die in den Differenzdruckraum (10) führt, mit einer Leitung (29), die mit dem Rücklauf verbunden ist, fluidmäßig miteinander verbindet und gleichzeitig die Steuerleitung (30), die mit einer Hochdruckleitung (32) und somit mit dem Hochdruckspeicherraum (21) verbunden ist, schließt.Fuel injection device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that in a second position of the slide ( 26 ) of the slide valve ( 25 ) the control line ( 31 ), which enter the differential pressure chamber ( 10 ), with a line ( 29 ), which is connected to the return fluidly connected to each other and at the same time the control line ( 30 ) connected to a high-pressure line ( 32 ) and thus with the high-pressure storage space ( 21 ) is closed.

Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (26) des Schieberventils (25) federgestützt ist.Fuel injection device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the slide ( 26 ) of the slide valve ( 25 ) is spring-supported.

Verwendung eines Proportionalmagnetventils (21) zur Betätigung eines Schieberventils (25) zum Steuern einer Druckübersetzungseinrichtung (2) für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung (1).Use of a proportional solenoid valve ( 21 ) for actuating a slide valve ( 25 ) for controlling a pressure booster device ( 2 ) for a fuel injection device ( 1 ).