DE102015202978A1 - Pressure control valve - Google Patents

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Armin Schuelke
Olaf Ohlhafer
Felix Jaegle
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Druckregelventil (10) für einen Hochdruckspeicher, mit einem Ventilkörper (12) und einem Ventilstück (22) sowie einem im Ventilkörper (12) verschiebbaren Schließglied (30), wobei das Ventilstück (22) und eine Ventilnadel (24) hydraulisch miteinander verbunden sind. Ein Ventilsitz (23) ist an einer Außenseite der Ventilnadel (24) ausgebildet und durch das entlang einer Mantelfläche (26) der Ventilnadel (24) verschiebbare Schließglied (30) verschließbar.The invention relates to a pressure regulating valve (10) for a high-pressure accumulator, comprising a valve body (12) and a valve member (22) and a closing member (30) displaceable in the valve body (12), wherein the valve member (22) and a valve needle (24) are hydraulic connected to each other. A valve seat (23) is formed on an outer side of the valve needle (24) and can be closed by the closing member (30) displaceable along a lateral surface (26) of the valve needle (24).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Druckregelventil für einen Hochdruckspeicher mit einem Schiebesitzventil, sowie einen Hochdruckspeicher mit einem solchen Druckregelventil.The present invention relates to a pressure control valve for a high pressure accumulator with a sliding seat valve, and a high pressure accumulator with such a pressure control valve.

Stand der TechnikState of the art

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. 3000 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 the fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine, the fuel is compressed by the high-pressure pump up to 300 bar (gasoline engine) or 3000 bar (diesel engine). 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 Abströmen des 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 the 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 ein Ventilsitz an einer Außenseite der Ventilnadel ausgebildet ist und durch ein entlang einer Mantelfläche der Ventilnadel verschiebbares Schließglied verschließbar ist. Dabei muss der Kraftstoff auf dem Weg zum Drucksensor keinen Ventilsitz durchströmen, so dass keine Drosselverluste auftreten. Ferner muss der Kraftstoff auch nicht das Schließglied durchströmen, so dass der am Drucksensor gemessene Druck dem Druck im Hochdruckspeicher entspricht und nicht einem aufgrund des Abströmens des Kraftstoffs in Richtung des Dichtsitzes abgesenkten Druck. Zudem kann die Leitungslänge zwischen Drucksensor und Auswerteelektronik verkürzt werden, was zur Vermeidung von Problemen durch elektromagnetische Unverträglichkeiten führt. Zudem bietet das Ventilkonzept Vorteile bezüglich des Energiebedarfs im geöffneten Zustand. Da das Ventil druckausgeglichen ausgeführt werden kann, minimiert sich der zum Bewegen des Schließglieds notwendige Energiebedarf. Es muss lediglich die Federkraft der Ventilfeder überwunden werden.The pressure regulating valve according to the invention with the features of claim 1 offers the advantage that a valve seat is formed on an outer side of the valve needle and can be closed by a closing member displaceable along a lateral surface of the valve needle. The fuel does not have to flow through a valve seat on the way to the pressure sensor, so that no throttle losses occur. Furthermore, the fuel does not have to flow through the closing member, so that the pressure measured at the pressure sensor corresponds to the pressure in the high pressure accumulator and not a lowered due to the outflow of the fuel in the direction of the sealing seat pressure. In addition, the cable length between pressure sensor and transmitter can be shortened, which leads to the avoidance of problems due to electromagnetic incompatibilities. In addition, the valve concept offers advantages in terms of the energy requirement in the open state. Since the valve can be designed to be pressure balanced, the energy required to move the closing member is minimized. All that needs to be overcome is the spring force of the valve spring.

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 als ein Magnetanker des Druckregelventils ausgebildet ist. Der Magnetanker kann direkt durch eine Magnetspule im Ventil angesteuert werden, so dass keine Zwischenglieder notwendig sind und so zum einen weniger Bauteile benötigt werden und zum anderen keine Verzögerungen aufgrund von mechanischen oder hydraulischen Übersetzungen auftreten.A first advantageous development is that the closing member is designed as a magnetic armature of the pressure regulating valve. The armature can be controlled directly by a solenoid in the valve, so that no intermediate links are necessary and so on the one hand fewer components are needed and on the other hand no delays due to mechanical or hydraulic translations occur.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass die Ventilnadel koaxial zum Ventilstück im Ventilkörper angeordnet ist. Durch eine koaxiale Anordnung können Messfehler aufgrund von Umlenkungen vermieden werden. Dabei ist die Ventilnadel direkt und zentrisch mit dem Drucksensor verbunden.A further advantageous development is that the valve needle is arranged coaxially to the valve member in the valve body. By a coaxial arrangement measuring errors due to deflections can be avoided. The valve needle is directly and centrally connected to the pressure sensor.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass die Ventilnadel eine zentrische Bohrung aufweist, welche eine hydraulische Verbindung von Drucksensor mit einem Hochdruckbereich des Druckregelventils ermöglicht. Dadurch treten keine weiteren Drossel- oder Umlenkverluste auf dem Weg vom Hochdruckbereich des Druckregelventils oder dem Hochdruckspeicher zum Drucksensor auf.A further advantageous development is that the valve needle has a central bore, which allows a hydraulic connection of pressure sensor with a high-pressure region of the pressure control valve. As a result, no further throttling or deflection losses occur on the way from the high-pressure region of the pressure regulating valve or the high-pressure reservoir to the pressure sensor.

Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn an der Ventilnadel mindestens eine Verbindungsbohrung ausgebildet ist, welche den Hochdruckbereich im Inneren der Ventilnadel mit einem Niederdruckbereich des Druckregelventils verbindet.It is particularly advantageous if at least one connecting bore is formed on the valve needle, which connects the high-pressure region in the interior of the valve needle with a low-pressure region of the pressure regulating valve.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass an dem Schließglied eine Dichtkante ausgebildet ist, welche in Wirkzusammenhang mit der Mantelfläche der Ventilnadel steht. Durch eine Dichtkante am Schließglied kann eine saubere und wirksame Abdichtung am Ventilsitz realisiert werden.According to a preferred embodiment, it is provided that a sealing edge is formed on the closing member, which is in operative connection with the lateral surface of the valve needle. By a sealing edge on the closing member, a clean and effective seal on the valve seat can be realized.

Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn an der Ventilnadel eine konische Fläche ausgebildet ist, welche bei geschlossenem Druckregelventil in Kontakt mit der Dichtkante des Schließglieds steht. Dabei ist das Aufsetzen der Dichtkante auf einer konischen Fläche besonders günstig, da damit Koaxialitätsfehler und Verschleiß zumindest teilweise ausgeglichen werden können und somit eine hohe Dichtheit über die Lebensdauer des Druckregelventils garantiert werden kann.It is particularly advantageous if a conical surface is formed on the valve needle, which is in contact with the sealing edge of the closing member when the pressure regulating valve is closed. In this case, the placement of the sealing edge on a conical surface is particularly favorable, since thus coaxiality and wear can be at least partially compensated and thus a high tightness over the life of the pressure control valve can be guaranteed.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Schließglied im Bereich der Dichtkante eine Kegelverschneidung aufweist, wobei ein erster Bereich der Kegelverschneidung einen in Bezug auf eine Mittelachse des Druckregelventils größeren Winkel als die konische Fläche an der Ventilnadel und einen zweiten Bereich mit einem kleineren Winkel als die konische Fläche der Ventilnadel zur Mittelachse des Druckregelventils aufweist. Durch eine Kegelverschneidung entsteht eine definierte Kante, die sich fertigungstechnisch, beispielsweise mit einem Schleifprozess, einfach herstellen lässt. Dazu ergibt sich durch den in Strömungsrichtung des Kraftstoffs durch das Druckregelventil stromabwärts der Dichtstelle gelegenen Kegelabschnitt eine Drosselstelle, die einen so geringen Öffnungswinkel aufweist, dass Kavitation vermieden oder reduziert wird.According to a preferred embodiment, it is provided that the closing member in the region of the sealing edge has a Kegelverschneidung, wherein a first portion of the Kegelverschneidung larger with respect to a center axis of the pressure regulating valve than the conical surface on the valve needle and a second region with a smaller angle having the conical surface of the valve needle to the central axis of the pressure control valve. A conical intersection creates a defined edge, which can be produced easily, for example with a grinding process. For this purpose, due to the conical section located downstream of the sealing point in the direction of flow of the fuel through the pressure regulating valve, there is a throttle point which has such a small opening angle that cavitation is avoided or reduced.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, dass der Drucksensor in ein Element zur elektrischen Kontaktierung des Druckregelventils eingebettet ist. Durch eine Integration des Drucksensors in das elektrische Kontaktierelement können besonders kurze Signalleitungen zu einer Auswerteeinheit realisiert werden. Zudem kann ein zusätzliches Bauteil, welches den Drucksensor trägt, entfallen.A further advantageous development is that the pressure sensor is embedded in an element for electrical contacting of the pressure control valve. By integrating the pressure sensor into the electrical contacting element, particularly short signal lines can be realized to form an evaluation unit. In addition, an additional component, which carries the pressure sensor, omitted.

Vorteilhafterweise ist der Drucksensor mit der Ventilnadel formschlüssig verbunden. Dadurch werden Verfälschungen der Druckmessungen vermieden.Advantageously, the pressure sensor is positively connected to the valve needle. As a result, distortions of the pressure measurements are avoided.

In einer vorteilhaften Ausführung sind die Anschlüsse des Drucksensors und die Kontaktierungen der Magnetspule über eine gemeinsame Steckverbindung kontaktiert. Dadurch werden Magnetspule und Drucksensor bauraumschonend kontaktiert.In an advantageous embodiment, the terminals of the pressure sensor and the contacts of the magnetic coil are contacted via a common plug connection. As a result, magnetic coil and pressure sensor are contacted in a space-saving manner.

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 eine Vergrößerung des Dichtsitzes aus dem erfindungsgemäßen Druckregelventil gemäß 1 2 shows an enlargement of the sealing seat from the pressure control valve according to the invention 1

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen gemäß den Merkmalen der weiteren Ansprüche werden im Folgenden anhand des 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 erfindungsgemäßes Druckregelventil 10 dargestellt. Das Druckregelventil 10 weist einen Ventilkörper 12 auf, in welchem entlang einer Mittelachse 75 konzentrisch ein Ventilstück 22 und eine hydraulisch mit dem Ventilstück 22 verbundene Ventilnadel 24 angeordnet sind. Die Ventilnadel 24 weist eine zentrische Bohrung 29 auf, welche eine hydraulische Verbindung von einem Hochdruckbereich 15, insbesondere einem Hochdruckbereich 16 im Inneren des Ventilstücks 22 mit einem Drucksensor 40 verbindet. Der Drucksensor 40 ist in einem Element zur elektrischen Kontaktierung 60 aufgenommen, an dem Anschlusskontakte 61 ausgebildet sind. Das Ventilstück 22 ist derart in einer Bohrung des Ventilkörpers 12 aufgenommen, dass eine Stirnfläche 36 des Ventilstücks 22 beispielsweise mit einer nicht dargestellten Beißkante gegen einen Absatz 37 des Ventilkörpers 12 drückt, so dass eine hydraulische Abdichtung gewährleistet ist.In 1 is an inventive pressure control valve 10 shown. The pressure control valve 10 has a valve body 12 on, in which along a central axis 75 concentric a valve piece 22 and one hydraulically with the valve piece 22 connected valve needle 24 are arranged. The valve needle 24 has a central hole 29 on which a hydraulic connection from a high pressure area 15 , in particular a high pressure area 16 inside the valve piece 22 with a pressure sensor 40 combines. The pressure sensor 40 is in an element for electrical contacting 60 recorded on the connection contacts 61 are formed. The valve piece 22 is so in a bore of the valve body 12 picked up that one end face 36 of the valve piece 22 for example, with a not shown biting edge against a paragraph 37 of the valve body 12 presses, so that a hydraulic seal is guaranteed.

An einer Ventilnadel 24 sind Verbindungsbohrungen 33 ausgebildet, welche die zentrische Bohrung 29 im Inneren der Ventilnadel 24 mit einem Niederdruckbereich 51 im Ventilkörper 12 verbinden. An einer Mantelfläche 26 der Ventilnadel 24 ist ein Ventilsitz 23 ausgebildet, welcher durch ein Schließglied 30, insbesondere den hier dargestellten Magnetanker 28 verschließbar ist. Der Magnetanker 28 stützt sich über eine Ventilfeder 34 an einem Absatz des Ventilkörpers 12 ab und kann durch Ansteuerung einer in dem Ventilkörper 12 angeordneten Magnetspule 32 bewegt werden.On a valve needle 24 are connection holes 33 formed, which the centric bore 29 inside the valve needle 24 with a low pressure area 51 in the valve body 12 connect. On a lateral surface 26 the valve needle 24 is a valve seat 23 formed, which by a closing member 30 , in particular the magnet armature shown here 28 is closable. The magnet armature 28 is supported by a valve spring 34 at a shoulder of the valve body 12 from and can by controlling one in the valve body 12 arranged magnetic coil 32 to be moved.

Der Ventilkörper 12 weist ein Gewinde 13 auf, über welches der Ventilkörper 12 in eine Bohrung eines Hochdruckspeichers eingeschraubt werden kann. Dazu ist an der Außenseite des Ventilkörpers 12 ein Dichtelement 17, beispielsweise ein O-Ring, angeordnet, welcher für eine Abdichtung des in die Bohrung des Hochdruckspeichers eingeschraubten Ventilkörpers 12 dient und somit Leckage verhindert. Der Ventilkörper 12 weist ferner mindestens eine, hier dargestellt zwei, Rücklaufbohrungen 18 auf, über welche der Niederdruckbereich 51 des Druckregelventils 10 mit einem Kraftstoffrücklauf verbindbar ist.The valve body 12 has a thread 13 on, over which the valve body 12 can be screwed into a bore of a high-pressure accumulator. This is on the outside of the valve body 12 a sealing element 17 , For example, an O-ring, arranged, which for a sealing of the screwed into the bore of the high-pressure accumulator valve body 12 serves and thus prevents leakage. The valve body 12 also has at least one, here two, return bores 18 on, over which the low pressure area 51 of Pressure control valve 10 can be connected to a fuel return.

In 2 ist der Dichtsitz des erfindungsgemäßen Druckregelventils 10 vergrößert dargestellt. Der Magnetanker 28 weist dabei eine konische Fläche 53 auf, welche bei geschlossenem Druckregelventil 10 mit dem Ventilsitz 23 in Kontakt steht und diesen hydraulisch dicht verschließt. Der Ventilsitz 23 an der Ventilnadel 24 ist derart ausgebildet, dass er eine Kegelverschneidung 57 aufweist, wobei ein erster Bereich 58 der Kegelverschneidung 57 einen Winkel α zur Mittelachse 75 ausweist, welcher kleiner ist als ein Winkel der konischen Fläche 53 zur Mittelachse 75, und ein zweiter Bereich 59 der Kegelverschneidung 57 einen Winkel β aufweist, welcher größer ist als der Winkel der konischen Fläche 53 zur Mittelachse 75. Damit liegt die konische Fläche 53 auf einer Dichtkante 52 zwischen erstem Bereich 58 und zweiten Bereich 59 der Kegelverschneidung 57 auf und kann so sauber abdichten.In 2 is the sealing seat of the pressure control valve according to the invention 10 shown enlarged. The magnet armature 28 has a conical surface 53 on, which with closed pressure control valve 10 with the valve seat 23 is in contact and this seals hydraulically. The valve seat 23 at the valve needle 24 is designed such that it has a cone intersection 57 having a first region 58 the cone intersection 57 an angle α to the central axis 75 which is smaller than an angle of the conical surface 53 to the central axis 75 , and a second area 59 the cone intersection 57 has an angle β which is greater than the angle of the conical surface 53 to the central axis 75 , This is the conical surface 53 on a sealing edge 52 between the first area 58 and second area 59 the cone intersection 57 on and can seal so clean.

Der Magnetanker 28 ist mit einer Bohrung 27 entlang der Mantelfläche 26 der Ventilnadel 24 geführt und entlang dieser Mantelfläche 26 axial verschiebbar. Dabei können sowohl an der Ventilnadel 24 als auch am Ventilkörper 12 Anschläge vorgesehen sein, welche die Bewegung des Magnetankers 28 zumindest einseitig begrenzen.The magnet armature 28 is with a hole 27 along the lateral surface 26 the valve needle 24 guided and along this lateral surface 26 axially displaceable. It can both on the valve needle 24 as well as on the valve body 12 Stops may be provided which the movement of the armature 28 limit at least one-sided.

Im unbestromten Ausgangszustand wird der Magnetanker 28 durch die Ventilfeder 34 entlang der Mantelfläche 26 der Ventilnadel in Richtung des Elements 60 zur elektrischen Kontaktierung verschoben, so dass die konische Fläche 53 des Magnetankers 28 von der Dichtkante 52 des Ventilsitzes 23 abgehoben ist. Das Druckregelventil 10 ist geöffnet, und der Kraftstoff kann aus dem Hochdruckspeicher über den Hochdruckbereich 16 im Inneren des Ventilstücks 22, durch die zentrische Bohrung 29 in der Ventilnadel 24 sowie durch die Verbindungsbohrungen 33 in den Niederdruckbereich 51 des Druckregelventils 10 und von dort über die Rücklaufbohrungen 18 zurück in einen Kraftstofftank strömen.In the de-energized initial state of the armature is 28 through the valve spring 34 along the lateral surface 26 the valve needle in the direction of the element 60 moved to the electrical contact, so that the conical surface 53 of the magnet armature 28 from the sealing edge 52 of the valve seat 23 is lifted off. The pressure control valve 10 is open, and the fuel can escape from the high pressure accumulator over the high pressure area 16 inside the valve piece 22 through the centric bore 29 in the valve needle 24 as well as through the connection holes 33 in the low pressure area 51 of the pressure control valve 10 and from there via the return bores 18 flow back into a fuel tank.

Zum Schließen des Druckregelventils 10 wird die Magnetspule 32 über den Anschlusskontakt 61 in dem Element 60 zur elektrischen Kontaktierung angesteuert und der Magnetanker 28 durch eine Magnetkraft der Magnetspule 32 in Richtung des Ventilsitzes 23 verschoben, bis die konische Fläche 53 an der Dichtkante 52 anliegt. Da das in diesem Ausführungsbeispiel gezeigte Druckregelventil 10 weitestgehend druckausgeglichen ist, ist zum Schließen des Ventilsitzes vornehmlich ein Überwinden der Federkraft der Ventilfeder 34 nötig. Dadurch sinkt der Strombedarf für die Magnetspule 32, was zu einer Verringerung des elektrischen Energiebedarfs und einer reduzierten thermischen Belastung durch Erwärmen der Magnetspule 32 führt.To close the pressure control valve 10 becomes the magnetic coil 32 via the connection contact 61 in the element 60 actuated for electrical contacting and the armature 28 by a magnetic force of the magnetic coil 32 in the direction of the valve seat 23 moved until the conical surface 53 at the sealing edge 52 is applied. Since the pressure control valve shown in this embodiment 10 is largely pressure balanced, is to close the valve seat primarily overcoming the spring force of the valve spring 34 necessary. This reduces the power requirement for the solenoid coil 32 , resulting in a reduction of the electrical energy requirement and a reduced thermal load by heating the magnetic coil 32 leads.

Über die hydraulische Verbindung durch die zentrische Bohrung 29 in der Ventilnadel 24 steht der Druck aus dem Hochdruckspeicher quasi ohne Drosselung auch an dem am Ende der zentrischen Bohrung 29 angeordneten Drucksensor 40 an, so dass eine sehr genaue Druckmessung des Drucks im Hochdruckspeicher möglich ist. Übersteigt der Druck im Hochdruckbereich 15, 16 einen vorgegebenen Wert, so wird die Magnetspule 32 nicht mehr bestromt und der Magnetanker 28 durch die Ventilfeder 34 aus dem Ventilsitz 23 gedrückt, so dass der Druck im Hochdruckspeicher abgebaut werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass die Magnetkraft der Magnetspule 32 so ausgelegt ist, dass ab einer definierten Drucküberhöhung im Hochdruckspeicher die Magnetkraft nicht mehr ausreicht, um den Magnetanker 28 auf dem Ventilsitz 23 zu halten und das Druckregelventil 10 öffnet.About the hydraulic connection through the centric bore 29 in the valve needle 24 is the pressure from the high-pressure accumulator virtually without throttling at the end of the central bore 29 arranged pressure sensor 40 on, so that a very accurate pressure measurement of the pressure in the high-pressure accumulator is possible. Exceeds the pressure in the high pressure range 15 . 16 a predetermined value, so the solenoid coil 32 no longer energized and the armature 28 through the valve spring 34 from the valve seat 23 pressed, so that the pressure in the high-pressure accumulator can be reduced. Alternatively or additionally, it may also be provided that the magnetic force of the magnetic coil 32 is designed so that from a defined pressure increase in the high-pressure accumulator, the magnetic force is no longer sufficient to the armature 28 on the valve seat 23 to hold and the pressure control valve 10 opens.

Bei einem Abströmen von Kraftstoff aus der zentrischen Bohrung 29 der Ventilnadel 24 über die Verbindungsbohrung 33 kommt es zu einem starken Druckabfall und damit verbunden zu einer Erwärmung des Kraftstoffs. Da der Drucksensor 40 jedoch relativ weit entfernt vom Ventilsitz 23 in einer Aufnahme in dem Element 60 zur elektrischen Kontaktierung angeordnet ist, hat diese Erwärmung keine negativen Auswirkungen auf die Druckmessung, insbesondere ist weder eine Temperaturkompensation notwendig, noch sind besondere thermische Abschirmungen des Drucksensors 40 notwendig. Darüber hinaus kann eine Auswerteelektronik mit in dem Element 60 zur elektrischen Kontaktierung untergebracht werden, wodurch besonders kurze Signalleitungen möglich sind und keine zusätzlichen Maßnahmen zur Abschirmung in Bezug auf elektromagnetische Unverträglichkeiten oder andere Störeffekte notwendig sind.With a discharge of fuel from the central bore 29 the valve needle 24 over the connecting hole 33 it comes to a strong pressure drop and associated with a warming of the fuel. Because the pressure sensor 40 however, relatively far away from the valve seat 23 in a shot in the element 60 is arranged for electrical contacting, this heating has no negative effects on the pressure measurement, in particular, neither a temperature compensation is necessary, nor are special thermal shields of the pressure sensor 40 necessary. In addition, an evaluation with in the element 60 be accommodated for electrical contacting, whereby particularly short signal lines are possible and no additional measures for shielding with respect to electromagnetic incompatibilities or other disturbing effects are necessary.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008040901 [0002] DE 102008040901 [0002]

Claims (13)

Druckregelventil (10) für einen Hochdruckspeicher, mit einem Ventilkörper (12) und einem Ventilstück (22) sowie einem im Ventilkörper (12) verschiebbaren Schließglied (30), wobei das Ventilstück (22) und eine Ventilnadel (24) hydraulisch miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ventilsitz (23) an einer Außenseite der Ventilnadel (24) ausgebildet ist und durch das entlang einer Mantelfläche (26) der Ventilnadel (24) verschiebbare Schließglied (30) verschließbar ist.Pressure control valve ( 10 ) for a high-pressure accumulator, with a valve body ( 12 ) and a valve piece ( 22 ) as well as one in the valve body ( 12 ) sliding closure member ( 30 ), wherein the valve piece ( 22 ) and a valve needle ( 24 ) are hydraulically interconnected, characterized in that a valve seat ( 23 ) on an outer side of the valve needle ( 24 ) is formed and by the along a lateral surface ( 26 ) of the valve needle ( 24 ) sliding closure member ( 30 ) is closable. Druckregelventil (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilnadel (24) in Wirkzusammenhang mit einem Drucksensor (40) steht.Pressure control valve ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the valve needle ( 24 ) in operative connection with a pressure sensor ( 40 ) stands. Druckregelventil (10) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließglied als ein Magnetanker (28) des Druckregelventils (10) ausgebildet ist.Pressure control valve ( 10 ) according to claim 1 or claim 2, characterized in that the closing member as a magnet armature ( 28 ) of the pressure regulating valve ( 10 ) is trained. Druckregelventil (10) nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilnadel (24) koaxial zum Ventilstück (22) im Ventilkörper (12) angeordnet ist.Pressure control valve ( 10 ) according to claim 1 or 3, characterized in that the valve needle ( 24 ) coaxial with the valve piece ( 22 ) in the valve body ( 12 ) is arranged. Druckregelventil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilnadel (24) eine zentrische Bohrung (29) aufweist, welche eine hydraulische Verbindung von Drucksensor (40) mit einem Hochdruckbereich (15) des Druckregelventils (10), insbesondere mit einem zentrisch im Ventilstück (22) ausgebildeten Hochdruckbereich (16), ermöglicht.Pressure control valve ( 10 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the valve needle ( 24 ) a centric bore ( 29 ) having a hydraulic connection of pressure sensor ( 40 ) with a high pressure area ( 15 ) of the pressure regulating valve ( 10 ), in particular with a centric in the valve piece ( 22 ) formed high pressure area ( 16 ). Druckregelventil (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Ventilnadel (24), bevorzugt senkrecht zu der zentrischen Bohrung (29), mindestens eine Verbindungsbohrung (33) ausgebildet ist, welche den Hochdruckbereich im Inneren der Ventilnadel (24), mit einem Niederdruckbereich (51) des Druckregelventils (10) verbindet. Pressure control valve ( 10 ) according to claim 5, characterized in that on the valve needle ( 24 ), preferably perpendicular to the central bore ( 29 ), at least one connection bore ( 33 ) is formed, which the high pressure area inside the valve needle ( 24 ), with a low pressure area ( 51 ) of the pressure regulating valve ( 10 ) connects. Druckregelventil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Schließglied (30) eine Dichtkante (52) ausgebildet ist, welche in Wirkzusammenhang mit der Mantelfläche (26) der Ventilnadel (24) steht. Pressure control valve ( 10 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that on the closing member ( 30 ) a sealing edge ( 52 ) is formed, which in operative connection with the lateral surface ( 26 ) of the valve needle ( 24 ) stands. Druckregelventil (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der Ventilnadel (24) ein konische Fläche (53) ausgebildet ist, welche bei geschlossenem Druckregelventil (10) in Kontakt mit der Dichtkante (52) des Schließglieds (30) steht.Pressure control valve ( 10 ) according to claim 7, characterized in that on the valve needle ( 24 ) a conical surface ( 53 ) is formed, which with closed pressure control valve ( 10 ) in contact with the sealing edge ( 52 ) of the closing member ( 30 ) stands. Druckregelventil (10) nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dass das Schließglied (30) im Bereich der Dichtkante (52) eine Kegelverschneidung (57) aufweist, wobei ein erster Bereich (58) der Kegelverschneidung (57) eine in Bezug auf eine Mittelachse (75) des Druckregelventils (10) größeren Winkel als die konische Fläche (53) an der Ventilnadel (24) und einen zweiten Bereich (59) mit einem kleineren Winkel als die konische Fläche (53) der Ventilnadel (24) zur Mittelachse (75) des Druckregelventils (10) aufweist.Pressure control valve ( 10 ) according to claim 7 or claim 8, that the closing member ( 30 ) in the region of the sealing edge ( 52 ) a cone intersection ( 57 ), wherein a first area ( 58 ) of the cone intersection ( 57 ) one with respect to a central axis ( 75 ) of the pressure regulating valve ( 10 ) greater angle than the conical surface ( 53 ) on the valve needle ( 24 ) and a second area ( 59 ) with a smaller angle than the conical surface ( 53 ) of the valve needle ( 24 ) to the central axis ( 75 ) of the pressure regulating valve ( 10 ) having. Druckregelventil (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (40) in ein Element (60) zur elektrischen Kontaktierung des Druckregelventils (10) eingebettet ist.Pressure control valve ( 10 ) according to one of claims 2 to 9, characterized in that the pressure sensor ( 40 ) into an element ( 60 ) for electrically contacting the pressure regulating valve ( 10 ) is embedded. Druckregelventil (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor (40) mit der Ventilnadel (24) formschlüssig verbunden ist.Pressure control valve ( 10 ) according to one of claims 2 to 10, characterized in that the pressure sensor ( 40 ) with the valve needle ( 24 ) is positively connected. Druckregelventil (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse des Drucksensors (40) und die Kontaktierungen der Magnetspule (32) über eine gemeinsame Steckverbindung (61) kontaktiert sind.Pressure control valve ( 10 ) according to one of claims 2 to 11, characterized in that the connections of the pressure sensor ( 40 ) and the contacts of the magnetic coil ( 32 ) via a common plug connection ( 61 ) are contacted. Hochdruckspeicher für ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einem Druckregelventil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12.High-pressure accumulator for a fuel injection system with a pressure regulating valve ( 10 ) according to one of claims 1 to 12.
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