DE102014211967A1 - Pressure control valve with integrated pressure sensor - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Druckregelventil (10) für einen Hochdruckspeicher (1). Das Druckregelventil (10) weist ein Gehäuse (12), ein Ventilsitz (20) und ein Schließglied (30) auf. Das Druckregelventil (10) kann an einen Hochdruckspeicher (1) angeordnet werden, wobei in dem Hochdruckspeicher (1) ein unter einem Druck stehendes Fluid (5) bevorratet werden kann. Das Druckregelventil (10) weist ein Drucksensor (40) zur Erfassung des Drucks im Hochdruckspeicher (1) auf.The invention relates to a pressure regulating valve (10) for a high-pressure accumulator (1). The pressure regulating valve (10) has a housing (12), a valve seat (20) and a closing member (30). The pressure regulating valve (10) can be arranged on a high pressure accumulator (1), wherein in the high pressure accumulator (1) a pressurized fluid (5) can be stored. The pressure regulating valve (10) has a pressure sensor (40) for detecting the pressure in the high-pressure accumulator (1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Druckregelventil für einen Hochdruckspeicher, wobei ein Drucksensor in das Druckregelventil integriert ist, sowie einen Hochdruckspeicher mit einem solchen Druckregelventil.The present invention relates to a pressure control valve for a high pressure accumulator, wherein a pressure sensor is integrated in the pressure control valve, and a high pressure accumulator with such a pressure control valve.

Bei modernen Diesel- und Benzinmotoren werden heute sogenannte Speicher-Einspritz-Systeme verwendet, bei denen Kraftstoff von einer Hochdruckpumpe in einen Kraftstoff-Hochdruckspeicher gefördert wird und aus diesem Speicher über Injektoren in die Brennräume des Verbrennungsmotors eindosiert wird. Für die Einspritzung des Kraftstoffs in den Brennraum des Verbrennungsmotors wird der Kraftstoff von der Hochdruckpumpe auf bis zu 300bar (Benzinmotor) bzw. 2500 bar (Dieselmotor) verdichtet. Die Regelung des Drucks kann dabei über einen Drucksensor und ein Druckregelventil erfolgen, die jeweils am Hochdruck-Speicher montiert sind. Ein solcher Kraftstoff-Hochdruckspeicher ist aus der DE 10 2008 040 901 bekannt. Dabei sind das Druckregelventil und der Drucksensor am Kraftstoff-Hochdruckspeicher räumlich getrennt angeordnet.In modern diesel and gasoline engines today so-called storage injection systems are used, in which fuel is conveyed by a high-pressure pump in a high-pressure fuel storage and metered from this memory via injectors into the combustion chambers of the internal combustion engine. For the injection of fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine, the fuel from the high pressure pump to up to 300 bar (gasoline engine) or 2500 bar (diesel engine) is compressed. The regulation of the pressure can be carried out via a pressure sensor and a pressure control valve, which are each mounted on the high-pressure accumulator. Such a high-pressure fuel storage is from the DE 10 2008 040 901 known. In this case, the pressure control valve and the pressure sensor on the high-pressure fuel storage are arranged spatially separated.

Bei den bislang bekannten Konzepten für Speicher-Einspritz-Systeme werden zwei gesonderte Komponenten für die Erfassung des Drucks (Drucksensor) und für die Steuerung des Drucks (Druckregelventil) im Hochdruckspeicher verwendet. Bei den aktuell verwendeten Druckregelventilen scheitert eine Integration des Drucksensors in das Druckregelventil daran, dass im Druckregelventil nur extrem wenig Bauraum zur Verfügung steht und dass der Druck an vielen Stellen des Druckregelventils vom Druck im Hochdruckspeicher durch Drosseleffekte deutlich abweicht. Daher kommt in bestehenden Druckregelventilen nur eine Positionierung eines Drucksensors an der Schnittstelle zwischen Druckregelventil und Hochdruckspeicher in Frage, was jedoch aus Gründen des Bauraums ausscheidet. Zusätzlich kommt es durch das Abströmend es Kraftstoffs über den Ventilsitz des Druckregelventils zu einer extremen Erwärmung der Komponenten. Ein dort befindlicher Drucksensor wäre damit großen Temperaturbelastungen ausgesetzt.In the previously known concepts for storage injection systems two separate components for the detection of pressure (pressure sensor) and for the control of the pressure (pressure control valve) are used in the high-pressure accumulator. In the currently used pressure control valves integration of the pressure sensor fails in the pressure control valve that in the pressure control valve only extremely little space is available and that the pressure at many points of the pressure control valve from the pressure in the high-pressure accumulator deviates significantly by throttle effects. Therefore, in existing pressure control valves only positioning of a pressure sensor at the interface between pressure control valve and high-pressure accumulator in question, but this eliminates for reasons of space. In addition, it comes through the outflow of fuel through the valve seat of the pressure control valve to an extreme heating of the components. A pressure sensor located there would be exposed to high temperature loads.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Druckregelventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bietet demgegenüber den Vorteil, dass eine Druckmessfunktion in das Druckregelventil integriert werden kann. Dadurch hat das Gesamtsystem aus Hochdruckspeicher und Druckregelventil deutlich weniger Bauteile als bei einem getrennten Drucksensor und einem Druckregelventil und lässt sich sowohl kostengünstiger herstellen als auch einfacher montieren.The pressure control valve according to the invention with the features of claim 1 offers the advantage that a pressure measurement function can be integrated into the pressure control valve. As a result, the overall system of high pressure accumulator and pressure control valve has significantly fewer components than a separate pressure sensor and a pressure control valve and can be both cheaper to produce and easier to assemble.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Druckregelventils möglich.The measures set forth in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the independent claim specified pressure control valve are possible.

Eine erste vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass das Schließglied den Drucksensor umfasst. Da am Ventilsitz wenig Platz vorhanden ist und der Ventilsitz zusätzlich mechanischen Belastungen durch das Schließglied sowie hydraulische Belastungen bei Öffnen des Schließgliedes ausgesetzt ist, eignet sich eine Positionierung des Drucksensors am Schließglied. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn der Drucksensor in Strömungsrichtung eines Fluids durch das Druckregelventil vor einer Drosselstelle, insbesondere vor dem Ventilsitz, angeordnet ist. Dadurch kann der Drucksensor den Druck im Hochdruckspeicher erfassen, ohne der hydraulischen und thermischen Belastung durch ein durch die Drosselstelle strömendes Fluid ausgesetzt zu sein. Dadurch wird der Drucksensor mechanisch und thermisch weniger belastet, zudem ist der Drucksensor nach Montage des Druckregelventils am Hochdruckspeicher direkt am Fluidraum des Kraftstoff-Hochdruckspeichers angeordnet, so dass eine besonders schnelle und genaue Messung des Drucks möglich ist. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn das Schließglied nach außen, d.h. vom Ventilsitz abheben in Richtung des Fluidraums des Hochdruckspeichers öffnet. Durch ein nach außen öffnendes Ventil kann ein besonders großer Abstand vom Drucksensor zum Ventilsitz realisiert werden, was die Messgenauigkeit erhöht. Dabei wird der Drucksensor durch das unter Hochdruck im Hochdruckspeicher bevorratete Fluid gekühlt bzw. auf eine weitestgehend gleichbleibende Temperatur konditioniert. Die durch das Abströmen des Fluid erzeugt Erwärmung, insbesondere am Ventilsitz erfolgt somit sensorfern.A first advantageous development is that the closing member comprises the pressure sensor. Since there is little space at the valve seat and the valve seat is additionally exposed to mechanical loading by the closing member and hydraulic loads when the closing member is opened, positioning of the pressure sensor on the closing member is suitable. It is particularly advantageous if the pressure sensor is arranged in the flow direction of a fluid through the pressure control valve in front of a throttle point, in particular in front of the valve seat. Thereby, the pressure sensor can detect the pressure in the high-pressure accumulator without being exposed to the hydraulic and thermal load by a fluid flowing through the restrictor. As a result, the pressure sensor is mechanically and thermally less loaded, also the pressure sensor is mounted after mounting the pressure control valve on the high-pressure accumulator directly to the fluid space of the high-pressure fuel storage, so that a particularly fast and accurate measurement of the pressure is possible. It is particularly advantageous if the closing member to the outside, i. lift off from the valve seat opens in the direction of the fluid space of the high-pressure accumulator. Through an outwardly opening valve, a particularly large distance from the pressure sensor to the valve seat can be realized, which increases the accuracy of measurement. In this case, the pressure sensor is cooled by the stored under high pressure in the high-pressure accumulator fluid or conditioned to a largely constant temperature. The heat generated by the outflow of fluid, in particular at the valve seat is thus remote sensor.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass das Schließglied als Hohlkörper ausgebildet ist. Ein als Hohlkörper ausgebildet Ventilglied bietet die Möglichkeit, den Drucksensor im Inneren des Schließglieds zu positionieren und erleichtert somit die Montage bzw. Positionierbarkeit des Drucksensors. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn ein Sensorkabel zur Verbindung des Drucksensors mit einer Vorrichtung zur Signalübermittlung durch das als Hohlkörper ausgebildete Schließglied verläuft. Dadurch ist das Sensorkabel gegenüber dem Fluid und somit gegen mechanische und thermische Belastungen geschützt.A further advantageous development is that the closure member is formed as a hollow body. A valve member designed as a hollow body offers the possibility of positioning the pressure sensor in the interior of the closing member and thus facilitates the mounting or positioning of the pressure sensor. It is particularly advantageous if a sensor cable for connecting the pressure sensor runs with a device for signal transmission through the closing member designed as a hollow body. As a result, the sensor cable is protected against the fluid and thus against mechanical and thermal loads.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass an einem dem Ventilsitz abgewandten Ende des Schließglieds eine Vorrichtung zur Signalübermittelung vorgesehen ist. Das dem Ventilsitz abgewandte Ende des Schließglieds befindet sich im Niederdruckbereich des Druckregelventils und ist damit sowohl mechanisch als auch thermisch nur gering belastet. Dabei erfolgt die Signalübermittlung der Vorrichtung bevorzugt an eine Empfangseinheit, welche am oder im Gehäuse des Druckregelventils angeordnet ist. Dadurch ist der Übertragungsweg von der Vorrichtung zur Signalübermittlung zur Empfangseinheit kurz und die Empfangseinheit ist durch das Gehäuse vor mechanischer Beschädigung geschützt. A further advantageous development is that a device for signal transmission is provided at an end remote from the valve seat end of the closing member. The valve seat facing away from the end of the closing member is located in the low pressure region of the pressure control valve and is therefore both mechanically and thermally only low burden. In this case, the signal transmission of the device preferably takes place at a receiving unit, which is arranged on or in the housing of the pressure regulating valve. As a result, the transmission path from the device for signal transmission to the receiving unit is short and the receiving unit is protected by the housing against mechanical damage.

In einem ersten Ausführungsbeispiel erfolgt die Signalübermittelung der Vorrichtung dabei über flexible Leitungen, welche die Vorrichtung zur Signalübermittlung an dem Schließglied mit der Empfangseinheit verbinden. Durch flexible Leitungen kann eine sichere Signalübermittlung gewährleistet werden, wobei die Bewegungsfreiheit für das Schließglied erhalten bleibt. Alternativ kann eine Signalübertragung über bewegte Kontakte, insbesondere über schleifende Kontakte, beispielsweise Bürstenkontakte erfolgen. Auch auf diese Art lässt sich sowohl die Beweglichkeit des Schließglieds als auch die sichere Signalübermittlung gewährleisten. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Signalübermittlung von der Vorrichtung zur Empfangseinheit kontaktlos. Besonders bevorzugt ist dabei eine induktive Signalübermittlung, wobei die kontaktlose Übertragung gegenüber den flexiblen Leitungen und den bewegten Kontakten den Vorteil bietet, dass sie keinem mechanischen Verschleiß unterliegt.In a first embodiment, the signal transmission of the device takes place via flexible lines, which connect the device for signal transmission to the closing member with the receiving unit. By flexible lines a secure signal transmission can be ensured, with the freedom of movement for the closing member is maintained. Alternatively, signal transmission can take place via moving contacts, in particular via sliding contacts, for example brush contacts. Also in this way, both the mobility of the closing member and the secure signal transmission can be ensured. In a preferred embodiment, the signal transmission from the device to the receiving unit takes place without contact. Particularly preferred is an inductive signal transmission, wherein the contactless transmission over the flexible lines and the moving contacts offers the advantage that it is not subject to mechanical wear.

Zeichnungendrawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dabei sind gleiche Bauteile oder Bauteile mit gleicher Funktion mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description. The same components or components with the same function are identified by the same reference numerals.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Druckregelventils mit integriertem Drucksensor. 1 shows a first embodiment of a pressure control valve according to the invention with integrated pressure sensor.

2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Druckregelventils mit einem integrierten Drucksensor. 2 shows a further embodiment of a pressure control valve according to the invention with an integrated pressure sensor.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen gemäß den Merkmalen der weiteren Ansprüche werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention and advantageous embodiments according to the features of the other claims are explained in more detail below with reference to the embodiment shown in the drawings.

In 1 ist ein Hochdruckspeicher 1 mit einem erfindungsgemäßen Druckregelventil 10 dargestellt. Der Hochdruckspeicher 1 weist ein Gehäuse 2 auf, welches einen Fluidraum 3 zur Bevorratung eines Fluids 5, insbesondere eines Kraftstoffs, aufweist. An einer Stirnseite 4 des Gehäuses 2 ist eine Öffnung 8 ausgebildet, in welche das erfindungsgemäße Druckregelventil 10 eingesetzt werden kann. Zur Fixierung des Druckregelventils 10 in der Öffnung 8 sind sowohl an einem Gehäuse 12 des Druckregelventils als auch in der Öffnung 8 jeweils korrespondierende Gewinde 6 vorgesehen, mit denen das Druckregelventil 10 in den Hochdruckspeicher 1 eingeschraubt werden kann. Der Hochdruckspeicher 1 weist in seinem Gehäuse 2 ferner eine Abströmöffnung 7 auf, an welche eine Rücklaufleitung 9 angeschlossen ist.In 1 is a high-pressure accumulator 1 with a pressure control valve according to the invention 10 shown. The high-pressure accumulator 1 has a housing 2 on which a fluid space 3 for storing a fluid 5 , in particular a fuel. At one end 4 of the housing 2 is an opening 8th formed, in which the pressure control valve according to the invention 10 can be used. For fixing the pressure control valve 10 in the opening 8th are both on a housing 12 the pressure control valve as well as in the opening 8th each corresponding thread 6 provided with which the pressure regulating valve 10 in the high-pressure accumulator 1 can be screwed. The high-pressure accumulator 1 points in his case 2 Furthermore, an outflow opening 7 on, to which a return line 9 connected.

Das Druckregelventil 10 weist ein Ventilsitz 20 auf, welcher durch ein Schließglied 30 verschlossen ist. Dabei liegt das Schließglied 30 mit seiner Sitzkante 26 derart am Ventilsitz 20 an, dass eine fluidische Verbindung zwischen dem Fluidraum 3 und der Abströmöffnung 7 des Hochdruckspeichers 1 unterbrochen ist. Das Gehäuse 12 des Druckregelventils 10 weist ferner mindestens eine Öffnung 17 auf, welche das Abströmen eines Fluids aus einer Kammer 16 des Druckregelventils 10 über die Abströmöffnung 7 in die Rücklaufleitung 9 ermöglicht. In dem Gehäuse 12 des Druckregelventils 10 sind ferner eine Magnetspule 45 sowie ein Feder 36 angeordnet, welche in Wirkverbindung mit dem Schließglied 30 stehen. Dazu ist am Schließglied 30 ein Magnetanker 38 angeordnet, über welchen das Schließglied 30 mittels der Magnetspule 45 bewegt werden kann. Dem entgegen wirkt die Feder 36, welche sich auf der eine Seite am Magnetanker 38 und auf der anderen Seite am Gehäuse 12 des Druckregelventils abstützt. Ferner ist am Gehäuse 12 eine Führung 37 für das Schließglied 30 ausgebildet.The pressure control valve 10 has a valve seat 20 on, which by a closing member 30 is closed. This is the closing element 30 with its seat edge 26 so on the valve seat 20 to that a fluidic connection between the fluid space 3 and the discharge opening 7 the high-pressure accumulator 1 is interrupted. The housing 12 of the pressure control valve 10 also has at least one opening 17 on which the outflow of a fluid from a chamber 16 of the pressure control valve 10 over the discharge opening 7 in the return line 9 allows. In the case 12 of the pressure control valve 10 are also a magnetic coil 45 as well as a spring 36 arranged, which in operative connection with the closing member 30 stand. This is on the closing member 30 a magnet armature 38 arranged over which the closing member 30 by means of the magnetic coil 45 can be moved. Counteracts the spring 36 , which are on one side of the magnet armature 38 and on the other side of the case 12 the pressure control valve is supported. Further, on the housing 12 a guide 37 for the closing member 30 educated.

Das Schließglied 30, beispielsweise eine Ventilnadel, ist als Hohlkörper 31 ausgebildet. An einem dem Fluidraum 3 des Hochdruckspeichers 1 zugewandten Ende des Schließglieds 30 ist ein Drucksensor 40 angeordnet, über welchen ein Druck des Fluids 5 im Fluidraum 3 des Hochdruckspeichers 1 erfasst werden kann. Der Drucksensor 40 ist über ein Sensorkabel 41 mit einer Vorrichtung 33 zur Signalübermittlung verbunden, welche an einem dem Ventilsitz 20 abgewandten Ende 39 des Schließglieds 30 angeordnet ist. Die Vorrichtung 33 zur Signalübermittelung ist beispielsweise über flexible Leitungen 34 mit einer Empfangseinheit 15 verbunden, welche am Gehäuse 12 des Druckregelventils 10 angeordnet ist. Die Empfangseinheit 15 kann ein Drucksignal des Drucksensors 40 entweder direkt verarbeiten, oder ist mit einem Steuergerät verbunden, welches die Bestromung und somit das Öffnen und Schließen des Schließglieds 30 mittels der Magnetspule 45 regelt. The closing element 30 , For example, a valve needle is as a hollow body 31 educated. At a fluid room 3 the high-pressure accumulator 1 facing the end of the closing member 30 is a pressure sensor 40 arranged over which a pressure of the fluid 5 in the fluid space 3 the high-pressure accumulator 1 can be detected. The pressure sensor 40 is via a sensor cable 41 with a device 33 connected to the signal transmission, which at one the valve seat 20 opposite end 39 of the closing member 30 is arranged. The device 33 for signal transmission is for example via flexible cables 34 with a receiving unit 15 connected, which on the housing 12 of the pressure control valve 10 is arranged. The receiving unit 15 can be a pressure signal of the pressure sensor 40 either directly process, or is connected to a controller, which the energization and thus the opening and closing of the closing member 30 by means of the magnetic coil 45 regulates.

Das Druckregelventil 10 kann ferner einen Filter 28 aufweisen, welcher bevorzugt auf der dem Fluidraum 3 zugewandten Seite des Ventilsitzes 20 angeordnet ist und einen Partikeleintrag in den Ventilsitz 20, insbesondere in den Bereich der Sitzkante 26 verhindern soll, um eine Leckage des Druckregelventils 10 zu vermeiden.The pressure control valve 10 can also have a filter 28 which preferably on the fluid space 3 facing side of the valve seat 20 is arranged and a particle entry into the valve seat 20 , in particular in the area of the seat edge 26 should prevent a leakage of the pressure control valve 10 to avoid.

Im Ausgangszustand ist das Druckregelventil 10 geöffnet. Dabei wird das Schließglied durch die Feder 26 aus dem Ventilsitz 20 abgehoben, so dass zwischen Ventilsitz 20 und Schließglied 30, insbesondere zwischen der Sitzkante 26 und dem Ventilsitz eine Drosselstelle 22 ausgebildet wird, durch die der Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicher über den Ventilsitz 20, die Kammer 16, die Öffnung 17 und die Abströmöffnung 7 in die Rücklaufleitung 9 gelangen kann. Zum Druckaufbau im Hochdruckspeicher wird die Magnetspule 45 angesteuert, so dass eine entgegen der Federkraft der Feder 36 wirkende Magnetkraft entsteht. Die Magnetkraft drückt die Sitzkante 26 des Schließglieds 30 gegen den Ventilsitz 20, so dass die fluidische Verbindung zwischen Fluidraum 3 und Rücklaufleitung 9 unterbrochen wird. Dadurch kann ein Druck im Hochdruckspeicher 1 aufgebaut werden. Der Druck im Hochdruckspeicher 1 drückt das Schließglied 30 ebenfalls in den Ventilsitz 20, so dass die Magnetkraft reduziert werden kann. Dabei ist die Federkraft der Feder 36 so gewählt, dass sie das Schließglied 20 gegen den Druck im Fluidraum 3 öffnen kann, wenn die Magnetkraft der Magnetspule 45 entfällt, d.h. wenn die Magnetspule nicht bestromt wird. Zur Druckregelung kann nun das Druckregelventil 10 in Abhängigkeit von dem vom Drucksensor 40 gemessenen Druck geöffnet und geschlossen werden. Dabei kommt es durch die Drosselverluste beim Durchströmen des Kraftstoffs zwischen Schließglied und Ventilsitz zu einer starken Erwärmung. Um diese Erwärmung als Fehlergröße für die Druckmessung auszuschließen, ist der Drucksensor 40 in Strömungsrichtung des Kraftstoffs vor der Drosselstelle 22 angeordnet.In the initial state is the pressure control valve 10 open. In this case, the closing member by the spring 26 from the valve seat 20 lifted off, leaving between valve seat 20 and closing member 30 , in particular between the seat edge 26 and the valve seat a throttle point 22 is formed, through which the fuel from the high-pressure accumulator via the valve seat 20 , the chamber 16 , the opening 17 and the discharge opening 7 in the return line 9 can get. To build up pressure in the high-pressure accumulator is the solenoid 45 controlled, so that one against the spring force of the spring 36 acting magnetic force arises. The magnetic force presses the seat edge 26 of the closing member 30 against the valve seat 20 so that the fluidic connection between fluid space 3 and return line 9 is interrupted. This can cause a pressure in the high-pressure accumulator 1 being constructed. The pressure in the high-pressure accumulator 1 pushes the closing element 30 also in the valve seat 20 so that the magnetic force can be reduced. The spring force of the spring is 36 chosen so that they are the closing member 20 against the pressure in the fluid space 3 can open when the magnetic force of the solenoid coil 45 not applicable, ie if the solenoid coil is not energized. For pressure control can now the pressure control valve 10 depending on the pressure sensor 40 measured pressure to be opened and closed. It comes through the throttle losses when flowing through the fuel between closing member and valve seat to a strong warming. To exclude this heating as an error variable for the pressure measurement, the pressure sensor is 40 in the flow direction of the fuel before the throttle point 22 arranged.

In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Druckregelventils 10 dargestellt. Bei weitestgehend ähnlicher Funktion wird im Folgenden nur auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel in 1 eingegangen. Bei dem Druckregelventil 10 gemäß 2 handelt es sich um ein nach innen öffnendes Ventil, d.h. das Schließglied 30 bewegt sich aus dem Ventilsitz 20 in Richtung der Kammer 16, und nicht wie in 1 in Richtung des Fluidraums 3 des Hochdruckspeichers. Dabei ist das Schließglied 30 entsprechend über einen Kontaktbereich der Sitzkante 26 mit dem Ventilsitz 20 in Richtung des Fluidraums 3 verlängert. In 2 is another embodiment of a pressure control valve according to the invention 10 shown. For the most part similar function is in the following only on the differences from the embodiment in 1 received. At the pressure control valve 10 according to 2 it is an inwardly opening valve, ie the closing member 30 moves out of the valve seat 20 in the direction of the chamber 16 , and not like in 1 in the direction of the fluid space 3 the high-pressure accumulator. Here is the closing member 30 according to a contact area of the seat edge 26 with the valve seat 20 in the direction of the fluid space 3 extended.

Das Schließglied 30 weist zusätzlich einen Federteller 43 auf, wobei die Feder 36 zwischen Gehäuse 12 und Federteller 43 angeordnet ist. Der Federteller 43 ist mit dem Schließglied 30 verbunden, wobei die Bewegung des Federtellers 43 durch ein Stirnseite 14 des Gehäuses 12 begrenzt ist. Der Magnetanker 38 befindet sich zwischen der Magnetspule 45 und dem Federteller 43, wobei die Bewegung des Magnetankers 38 und des mit dem Magnetanker 38 verbundenen Schließglieds 30 durch das Gehäuse 12 begrenzt ist. Die Vorrichtung 33 zur Signalübermittelung kann sowohl über flexible Leitungen 34, als auch über bewegliche Kontakte 35, beispielsweise Schleifkontakte mit der Empfangseinheit 15 verbunden sein. Alternativ ist auch eine kontaktlose Übertragung des Signals möglich, beispielsweise durch Induktion. Dies gilt auch für die Ausführungsform gemäß 1.The closing element 30 also has a spring plate 43 on, with the spring 36 between housing 12 and spring plate 43 is arranged. The spring plate 43 is with the closing member 30 connected, with the movement of the spring plate 43 through a front side 14 of the housing 12 is limited. The magnet armature 38 is located between the magnetic coil 45 and the spring plate 43 , where the movement of the armature 38 and that with the magnet armature 38 connected closing member 30 through the housing 12 is limited. The device 33 For signal transmission can be both flexible lines 34 , as well as over movable contacts 35 , For example, sliding contacts with the receiving unit 15 be connected. Alternatively, a contactless transmission of the signal is possible, for example by induction. This also applies to the embodiment according to 1 ,

Im Ausgangszustand ist das Druckregelventil 10 geöffnet. Dabei wird das Schließglied durch die Federkraft der Feder 36, welche auf den Federteller 43 wirkt, aus dem Ventilsitz abgehoben. Dabei kann die Bewegung des Schließgliedes entweder durch einen Anschlag des Magnetankers 38 oder des Federtellers 43 am Gehäuse 12 begrenzt werden. Durch eine Bestromung der Magnetspule 45 wird eine Magnetkraft aufgebaut, welche den Magnetanker 38 in Richtung der Magnetspule 45 und somit das Schließglied 30 in den Ventilsitz 20 drückt. Zur Druckregulierung wird wie in 1 die Magnetkraft der Magnetspule 45 soweit reduziert, dass das Schließglied 30 aus dem Ventilsitz 20 abhebt und somit ein Druckabbau im Fluidraum 3 des Hochdruckspeichers 1 erfolgen kann.In the initial state is the pressure control valve 10 open. In this case, the closing member by the spring force of the spring 36 on the spring plate 43 acts, lifted off the valve seat. In this case, the movement of the closing member either by a stop of the armature 38 or the spring plate 43 on the housing 12 be limited. By energizing the magnetic coil 45 a magnetic force is built up, which the armature 38 in the direction of the magnetic coil 45 and thus the closing member 30 in the valve seat 20 suppressed. For pressure regulation is as in 1 the magnetic force of the magnetic coil 45 so far reduced that the closing member 30 from the valve seat 20 lifts and thus a pressure reduction in the fluid space 3 the high-pressure accumulator 1 can be done.

Auch wenn die beiden Ausführungsbeispiels Druckregelventile 10 zeigen, bei denen das Schließglied 30 jeweils im stromlosen Zustand aus dem Ventilsitz 20 abgehoben wird (sogenannte stromlos offene Ventile), so ist es durch eine bekannte Umordnung von Magnetspule 45, Feder 36 und Magnetanker 38 möglich, die entsprechenden Druckregelventile aus sogenannte stromlos geschlossene Ventile auszuführen, bei denen die Feder 36 das Schließglied 30 in den Ventilsitz 20 drückt und es durch ein Bestromen der Magnetspule zu einem Öffnen des Ventils, d.h. zu einem Abheben des Schließglieds 30 von Ventilsitz 20 kommt.Even though the two embodiment pressure control valves 10 show where the closing member 30 each in the de-energized state from the valve seat 20 is lifted (so-called normally open valves), it is by a known rearrangement of magnetic coil 45 , Feather 36 and magnet armature 38 possible to carry out the corresponding pressure control valves from so-called normally closed valves, in which the spring 36 the closing member 30 in the valve seat 20 pushes it and by energizing the solenoid to open the valve, ie to a lifting of the closing member 30 from valve seat 20 comes.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008040901 [0002] DE 102008040901 [0002]

Claims (13)

Druckregelventil (10) für einen Hochdruckspeicher (1), mit einem Gehäuse (12), einem Ventilsitz (20) und einem Schließglied (30), wobei ein unter einem Druck stehendes Fluid (5) im Hochdruckspeicher (1) bevorratet werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckregelventil (10) ein Drucksensor (40) zur Erfassung des Drucks im Hochdruckspeicher (1) aufweist.Pressure control valve ( 10 ) for a high-pressure accumulator ( 1 ), with a housing ( 12 ), a valve seat ( 20 ) and a closing member ( 30 ), wherein a pressurized fluid ( 5 ) in the high-pressure accumulator ( 1 ) can be stored, characterized in that the pressure regulating valve ( 10 ) a pressure sensor ( 40 ) for detecting the pressure in the high pressure accumulator ( 1 ) having. Druckregelventil (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließglied (30) den Drucksensor (40) umfasst.Pressure control valve ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the closing member ( 30 ) the pressure sensor ( 40 ). Druckregelventil (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (40) in Strömungsrichtung eines Fluids (5) durch das Druckregelventil (10) vor einer Drosselstelle (22), insbesondere vor dem Ventilsitz (20), angeordnet ist.Pressure control valve ( 10 ) according to claim 2, characterized in that the pressure sensor ( 40 ) in the flow direction of a fluid ( 5 ) through the pressure regulating valve ( 10 ) in front of a throttle point ( 22 ), in particular in front of the valve seat ( 20 ) is arranged. Druckregelventil (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass des Schließglied (30) nach außen, d.h. in Richtung eines Fluidraums (3) des Hochdruckspeichers (1) öffnet.Pressure control valve ( 10 ) according to claim 3, characterized in that the closing member ( 30 ) to the outside, ie in the direction of a fluid space ( 3 ) of the high pressure accumulator ( 1 ) opens. Druckregelventil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließglied (30) als Hohlkörper (31) ausgebildet ist. Pressure control valve ( 10 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the closing member ( 30 ) as a hollow body ( 31 ) is trained. Druckregelventil (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensorkabel (41) durch das als Hohlkörper (31) ausgebildete Schließglied (30) verläuft.Pressure control valve ( 10 ) according to claim 5, characterized in that a sensor cable ( 41 ) by as a hollow body ( 31 ) formed closure member ( 30 ) runs. Druckregelventil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an einem dem Ventilsitz (20) abgewandten Ende (39) des Schließgliedes (30) eine Vorrichtung (33) zur Signalübermittelung vorgesehen ist.Pressure control valve ( 10 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that on a valve seat ( 20 ) facing away from the end ( 39 ) of the closing member ( 30 ) a device ( 33 ) is provided for signal transmission. Druckregelventil (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Signalübermittelung der Vorrichtung (33) zu einer Empfangseinheit (15) im oder am Gehäuse (12) des Druckregelventils (10) erfolgt. Pressure control valve ( 10 ) according to claim 7, characterized in that a signal transmission of the device ( 33 ) to a receiving unit ( 15 ) in or on the housing ( 12 ) of the pressure regulating valve ( 10 ) he follows. Druckregelventil (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalübermittlung der Vorrichtung zur Empfangseinheit über flexible Leitungen (34) erfolgt.Pressure control valve ( 10 ) according to claim 8, characterized in that the signal transmission of the device to the receiving unit via flexible lines ( 34 ) he follows. Druckregelventil (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalübermittlung der Vorrichtung (33) zur Empfangseinheit über bewegte Kontakte (35) erfolgt.Pressure control valve ( 10 ) according to claim 8, characterized in that the signal transmission of the device ( 33 ) to the receiving unit via moving contacts ( 35 ) he follows. Druckregelventil (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalübermittlung der Vorrichtung (33) zur Empfangseinheit kontaktlos erfolgt.Pressure control valve ( 10 ) according to claim 8, characterized in that the signal transmission of the device ( 33 ) takes place without contact to the receiving unit. Druckregelventil (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die kontaktlose Signalübertragung induktiv erfolgt.Pressure control valve ( 10 ) according to claim 11, characterized in that the contactless signal transmission takes place inductively. Hochdruckspeicher (1) mit einem Druckregelventil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12.High-pressure accumulator ( 1 ) with a pressure regulating valve ( 10 ) according to one of claims 1 to 12.
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WO2016131513A1 (en) * 2015-02-18 2016-08-25 Robert Bosch Gmbh Valve device

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DE102008040901A1 (en) 2008-07-31 2010-02-04 Robert Bosch Gmbh Fuel pressure accumulator for an injection system for internal combustion engines

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