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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
für eine
Brennkraftmaschine, insbesondere mit Kraftstoff-Direkteinspritzung, mit einem Gehäuse, mit
einer in dem Gehäuse
vorhandenen Ausnehmung, mit einem in der Ausnehmung angeordneten
Ventilelement, welches mit einem gehäuseseitigen Ventilsitz zusammenarbeitet,
und mit einem Austrittsquerschnitt für den Kraftstoff.
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Eine derartige Kraftstoff-Einspritzvorrichtung ist
aus der
DE 199 47
196 A1 bekannt. Dort ist eine sog. "Vario-Register-Düse" gezeigt. Diese nach außen öffnende
Düse ("A-Düse") umfasst ein Ventilelement,
in dem an unterschiedlichen axialen Positionen Reihen von Kraftstoff-Austrittsöffnungen
vorhanden sind. Je nach Hub des Ventilelements wird nur eine oder
mehrere Reihen von Kraftstoff-Austrittsöffnungen freigegeben. Der Hub
der bekannten Kraftstoff-Einspritzvorrichtung erfolgt druckgesteuert.
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Unter einer solchen "Drucksteuerung" versteht man, dass
die Bewegung des Ventilelements von einer Druckerhöhung in
einem Steuerraum abhängt,
der von einer Druckfläche
begrenzt wird, die mit dem Ventilelement gekoppelt ist. Je nach
Druck öffnet
das Ventilelement mehr oder weniger gegen die Kraft einer Vorspanneinrichtung.
Der Druck in dem Steuerraum entspricht auch dem Einspritzdruck an
den Kraftstoff-Austrittsöffnungen.
Bei einer druckgesteuerten Kraftstoff-Einspritzvorrichtung wird
also auch ein ganz bestimmter Druckverlauf des eingespritzten Kraftstoffes
realisiert. Eine druckgesteuerte Kraftstoff-Einspritzvorrichtung hat Vorteile vor
allem bei niedriger und mittlerer Last der Brennkraftmaschine.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass sie den Kraftstoff in
möglichst
vielen Betriebszuständen
der Brennkraftmaschine optimal einspritzt und so zu einer Reduzierung
der Emissionen und des Kraftstoffverbrauchs beiträgt.
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Diese Aufgabe wird bei einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass eine Hubbewegung des
Ventilelements druck- und eine andere Hubbewegung desselben Ventilelements
hubgesteuert ist.
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Vorteile der
Erfindung
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Bei der erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
werden die Vorteile druckgesteuerter Vorrichtungen mit jenen von
hubgesteuerten Vorrichtungen kombiniert. Je nach Betriebszustand
der Brennkraftmaschine kann so die für den Kraftstoffverbrauch und
das Emissionsverhalten der Brennkraftmaschine optimale Steuerung
des Ventilelements gewählt
werden.
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Unter einer "Hubsteuerung" wird dabei verstanden, dass der Hub
des Ventilelements im Wesentlichen unabhängig vom Einspritzdruck ist.
Dies wird üblicherweise
dadurch realisiert, dass stromaufwärts von einem Ventilsitz, mit
dem das Ventilelement zusammenarbeitet, ein gewünschter und in etwa konstanter
Kraftstoffdruck anliegt. Die Bewegung des Ventilelements wird durch
eine separate Einrichtung, bspw. hydraulisch oder mechanisch, gesteuert.
Eine derartige Hubsteuerung hat vor allem bei hohen Lasten einer
Brennkraftmaschine im Hinblick auf die von der Brennkraftmaschine
erzeugten Emissionen und im Hinblick auf den Kraftstoffverbrauch
der Brennkraftmaschine Vorteile.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung sind in Unteransprüchen
angegeben.
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In einer ersten Weiterbildung wird
vorgeschlagen, dass der Austrittsquerschnitt für den Kraftstoff vom Hub des
Ventilelements abhängt.
Eine derartige Kraftstoff-Einspritzworrichtung
kann besonders optimal auf die unterschiedlichen Betriebszustände der
Brennkraftmaschine eingestellt werden. So kann nicht nur eine gewünschte Ansteuerung
des Ventilelements, die zu einem gewünschten Druckverlauf bei einer
Kraftstoffeinspritzung führt,
gewählt werden,
sondern es kann gleichzeitig auch der Querschnitt, durch den der
Kraftstoff bei der Einspritzung in den Brennraum hindurchtritt,
geändert
werden. Das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine wird durch
diese Ausgestaltung einer Kraftstoff-Einspritzvorrichtung nochmals
verbessert.
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Eine einfach und vergleichsweise
preiswert herzustellende Realisierung eines derartigen veränderlichen
Querschnitts zeichnet sich dadurch aus, dass die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
mindestens zwei Austrittsöffnungen
umfasst, welche an axial unterschiedlichen Positionen des Gehäuses angeordnet
sind, wobei bei einem ersten Hub des Ventilelements weniger Austrittsöffnungen
als bei einem zusätzlichen
Hub desselben Ventilelements frei liegen.
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Wenn der Querschnitt, durch den der
Kraftstoff aus der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung austritt, vom
Hub des Ventilelements abhängt,
ist es besonders vorteilhaft, wenn die erste Hubbewegung des Ventilelements
druck- und mindestens eine weitere Hubbewegung des Ventilelements
hubgesteuert ist. Eine druckgesteuerte Hubbewegung des Ventilelements
hat bekanntlich Vorteile bei niedrigen und geringen Lasten der Brennkraftmaschine,
bei denen gleichzeitig auch nur vergleichsweise geringe Kraftstoffmengen
von der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung in den ihr zugeordneten
Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt werden müssen. Gleichzeitig
hat eine hubgesteuerte Bewegung des Ventilelements Vorteile bei
hohen Lasten der Brennkraftmaschine, bei denen dann vergleichsweise
große
Kraftstoffmengen mit hohem Druck in den Brennraum bzw. die Brennräume der
Brennkraftmaschine gelangen sollen. Bei dieser Weiterbildung werden
also der Druck und die Menge des eingespritzten Kraftstoffes auf
besonders einfache Art und Weise miteinander gekoppelt.
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Damit das Ventilelement eine präzise Zwischenposition
zwischen einer hubgesteuerten Bewegung und einer druckgesteuerten
Bewegung einnehmen kann, wird vorgeschlagen, dass die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
einen Anschlag umfasst, an dem das Ventilelement am Ende der ersten
Hubbewegung in Anlage kommt.
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In Weiterbildung hierzu wird wiederum
vorgeschlagen, dass der Anschlag beweglich ist und dass die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
eine Vorrichtung aufweist, mit der der Anschlag hubgesteuert bewegt
werden kann. Diese Weiterbildung ist besonders dann einfach realisierbar,
wenn das Ventilelement druckgesteuert gegen den Anschlag bewegt wird.
Die anschließende
hubgesteuerte Bewegung des Ventilelements kann mechanisch und/oder
hydraulisch realisiert werden.
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In konkreter Ausgestaltung hierzu
wird vorgeschlagen, dass der Anschlag mit einer Druckfläche gekoppelt
ist, welche einen Druckraum bereichsweise begrenzt und deren Kraftresultierende
in Schließrichtung
des Ventilelements zeigt, dass eine Vorspanneinrichtung vorhanden
ist, welche den Anschlag wenigstens mittelbar in Öffnungsrichtung
des Ventilelements beaufschlagt, und dass sie eine Vorrichtung aufweist,
mit der der Druck in dem Steuerraum kurzzeitig abgesenkt werden
kann. Eine solche hydraulische Hubsteuerung des Anschlags und somit auch
des am Anschlag anliegenden Ventilelements ist einfach und auch
sehr kompakt realisierbar.
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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren
zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, bei dem der Kraftstoff über eine
Kraftstoff-Einspritzvorrichtung mit mindestens einem Ventilelement
und über
einen Austrittsquerschnitt in einen Brennraum gelangt.
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Um das Emissions- und Verbrauchsverhalten
der Brennkraftmaschine zu optimieren, wird vorgeschlagen, dass eine
Hubbewegung des Ventilelements druck- und eine andere Hubbewegung
des Ventilelements hubgesteuert erfolgt.
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Im Hinblick auf die Vorteile des
erfindungsgemäßen Verfahrens
wird auf die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung
dargelegten Vorteile verwiesen.
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Nachfolgend wird ein besonders bevorzugtes
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende
Zeichnung im Detail erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Kraftstoffsystems einer Brennkraftmaschine
mit mehreren Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen;
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2 einen
teilweisen Schnitt durch eine der Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen
von 1; und
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3 ein
Ablaufschema eines Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine
und insbesondere zum Ansteuern der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
von 1.
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Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
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In 1 trägt ein Kraftstoffsystem
einer Brennkraftmaschine insgesamt das Bezugszeichen 10.
Es umfasst einen Kraftstoffbehälter 12,
aus dem eine elektrische Kraftstoffpumpe 14 Kraftstoff
in eine Niederdruck-Kraftstoffleitung 16 fördert. Diese
führt zu
einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe 18. Bei der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 18 handelt
es sich um eine Kolbenpumpe, welche von einer Nockenwelle (nicht
dargestellt) einer Brennkraftmaschine (im Detail ebenfalls nicht
dargestellt), zu welcher das Kraftstoffsystem 10 gehört, angetrieben
wird. Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 18 verdichtet den Kraftstoff auf
einen sehr hohen Druck und fördert
ihn zu einer Kraftstoff-Sammelleitung 20. Diese wird auch
als "Rail" bezeichnet. In ihr
ist der Kraftstoff unter hohem Druck gespeichert. Der Druck in der
Kraftstoff-Sammelleitung 20 wird
durch ein Drucksteuerventil 21 eingestellt.
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An die Kraftstoff-Sammelleitung 20 sind mehrere
Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen 22 angeschlossen.
Hierzu verfügen
diese über
Hochdruckanschlüsse 24.
Die Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen 22 spritzen
den Kraftstoff direkt in ihnen zugeordnete Brennräume 26 der
Brennkraftmaschine ein. Die Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen 22 verfügen jeweils auch über einen
Niederdruckanschluss 28, von dem eine Rücklaufleitung 30 zurück zum Kraftstoffbehälter 12 führt.
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Der Betrieb der Brennkraftmaschine,
des Kraftstoffsystems 10 und insbesondere der Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen 22 und
des Drucksteuerventils 21 wird von einem Steuer- und Regelgerät 32 gesteuert
bzw. geregelt. Hierzu ist dieses über Leitungen (ohne Bezugszeichen)
mit den Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen 22 verbunden.
Auch ein Drucksensor 33, der den Druck in der Kraftstoff-Sammelleitung 20 erfasst,
ist mit dem Steuer- und Regelgerät 32 verbunden.
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Der Aufbau der Kraftstoff-Einspritzvorrichtungen 22 wird
nun unter Bezugnahme auf 2 im Detail
erläutert:
Die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 22 umfasst ein Gehäuse mit
einem Unterteil 34 und einem Oberteil 36. Im Unterteil 34 ist
eine stufenförmige
Ausnehmung 38 vorhanden, in der ein längliches zylindrisches Ventilelement 40 angeordnet
ist. Dieses umfasst einen vergleichsweise langen kreiszylindrischen
Abschnitt 42, einen kürzeren
sich an diesen anschließenden
eingeschnürten
Abschnitt 44, einen sich wiederum an diesen anschließenden kreiszylindrischen
Dichtabschnitt 46 und schließlich einen Kopfabschnitt 48.
Der Durchmesser des Dichtabschnitts 46 ist größer als
der Durchmesser des kreiszylindrischen Abschnitts 42. Der
Kopfabschnitt 48 des Ventilelements 40 ist außerhalb
des Gehäuses 34, 36 angeordnet.
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Im Übergang zwischen Kopfabschnitt 48 und Dichtabschnitt 46 ist
eine Dichtkante 50 vorhanden, die mit einem gehäuseseitigen
Ventilsitz 51 zusammenarbeitet. Im Bereich des eingeschnürten Abschnitts 44 und
zum Teil im Bereich des kreiszylindrischen Abschnitts 42 hat
die Ausnehmung 38 einen deutlich größeren Durchmesser als das Ventilelement 40.
Hierdurch wird ein Druckraum 52 geschaffen. Zwischen dem
eingeschnürten
Abschnitt 44 und dem Dichtabschnitt 46 ist ein
Absatz vorhanden, der eine Druckfläche 53 darstellt.
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Vom Druckraum 52 ausgehend
ist in den Dichtabschnitt 46 des Ventilelements 40 eine
in etwa axial verlaufende zentrische Sackbohrung 54 eingebracht,
von der zwei axial voneinander beabstandete und in etwa radial verlaufende
Bohrungen zu Kraftstoff-Austrittsöffnungen 56 und 58 führen. Diese
befinden sich also in der Mantelfläche des Dichtabschnitts 46 des
Ventilelements 40. Der Innendurchmesser der Ausnehmung 38 im
Bereich des Dichtabschnitts 46 entspricht in etwa dem Außendurchmesser
des Dichtabschnitts 46. In der in 2 dargestellten Position des Ventilelements 40 sind
die Kraftstoff-Austrittsöffnungen 56 und 58 also
von der Innenwand der Ausnehmung 38 verschlossen.
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Auf den Abschnitt 42 des
Ventilelements 40 ist ein ringartiges Teil 60 aufgeschoben,
welches mit einem Zentralabschnitt 62 gleitend, aber fluiddicht am
Ventilelement 40 anliegt. Die in 2 untere Begrenzungsfläche des
Zentralabschnitts 62 bildet eine ringförmige Druckfläche 63,
die einen Steuerraum 65 begrenzt. An den Zentralabschnitt 62 ist
ein sich nach radial außen
erstreckender Anschlagabschnitt b4 angeformt. Der Zentralabschnitt 62 liegt
mit seiner äußeren Mantelfläche ebenfalls
gleitend und fluiddicht an der Innenwand der in diesem Bereich einen
etwas größeren Durchmesser
aufweisenden Ausnehmung 38 an. Durch den Zentralabschnitt 62 wird
das Ventilelement 40 also auch in der Ausnehmung 38 zentriert.
In einer ringförmigen
Ausnehmung 66 im Unterteil 34 des Gehäuses ist
eine Druckfeder 68 angeordnet, die den Anschlagabschnitt 64 des
ringartigen Teils 60 zum Oberteil 36 des Gehäuses hin
beaufschlagt.
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Im Bereich seines in 2 oberen Endes ist auf das Ventilelement 40 eine
Hülse 70 aufgepresst. Die
Hülse 70 ist
also mit dem Ventilelement 40 starr verbunden. Am in 2 unteren Rand der Hülse 70 erstreckt
sich von dieser ein radial nach außen weisender umlaufender Ringsteg 72.
Zwischen der Hülse 70 und
dem Zentralabschnitt 62 des ringartigen Teils 60 ist
eine Druckfeder 74 verspannt. Die Steifigkeiten der Druckfedern 68 und 74 sind
so aufeinander abgestimmt, dass in der in 2 dargestellten Ruhestellung des Ventilelements 40 das
ringartige Teil 60 von der Druckfeder 68 gegen
das Unterteil 34 des Gehäuses gedrückt wird, und dass die Dichtkante 50 des
Ventilelements 40 von der Druckfeder 74 gegen
den Ventilsitz 51 gedrückt
wird.
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Die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 22 umfasst
zu ihrer Steuerung ein 3/3-Wegeventil 76. Dessen halbkugelförmiges Ventilelement 78 wird
von einem Piezoaktor 80 betätigt, welcher wiederum vom Steuer-
und Regelgerät 32 angesteuert
wird. Das Ventilelement 78 befindet sich in einer Schaltkammer 82 und
arbeitet mit einem in 2 oberen
Ventilsitz 84 und einem in 2 unteren
Ventilsitz 86 zusammen. Wenn das Ventilelement 78 am
oberen Ventilsitz 84 anliegt, ist die Fluidverbindung von
der Schaltkammer 82 zum Niederdruckanschluss 28 unterbrochen.
Liegt es dagegen am unteren Ventilsitz 86 an, ist die Verbindung
der Schaltkanuner 82 zum Steuerraum 65 unterbrochen.
Im Fluidweg zwischen Steuerraum 65 und Schaltkammer 82 ist
eine Abströmdrossel 88 vorhanden.
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Über
eine Abströmdrossel 90 ist
die Schaltkammer 82 mit einem Steuerraum 91 eines
hydraulisch schaltbaren Ventils 92 verbunden. Dieses umfasst
ein Ventilelement 94, welches von einer Druckfeder 96 zum
Steuerraum 91 hin beaufschlagt wird. Bei einem entsprechenden
Druck im Steuerraum 91 wird das Ventilelement 94 gegen
die Beaufschlagungskraft der Druckfeder 96 mit einer Dichtkante 98 gegen
einen Ventilsitz 100 gedrückt.
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Ein Ringraum 102 ist ständig mit
dem Hochdruckanschluss 24 in Verbindung. Vom Ringraum 102 führt ein
Kanal mit einer Zuströmdrossel 104 zum Steuerraum 65.
Wenn die Dichtkante 98 des Ventilelement 94 des
hydraulisch schaltbaren Ventils 92 am Ventilsitz 100 anliegt,
ist die Fluidverbindung zwischen dem Druckraum 52 und dem
Hochdruckanschluss 24 unterbrochen. Im Ventilelement 94 verläuft ein
Strömungskanal
mit einer Zuströmdrossel 106,
der den Ringraum 102 mit dem Steuerraum 91 verbindet.
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Die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 22 arbeitet
folgendermaßen:
In
der Ruhestellung liegt das Ventilelement 78 des 3/3-Wegeventils 76 am
oberen Ventilsitz 84 an. Im Steuerraum 91 des
hydraulisch schaltbaren Ventils 92 herrscht somit ein hoher
Kraftstoffdruck, der vom Hochdruckanschluss 24 über den
Ringraum 102 und die Zuströmdrossel 104 in den
Steuerraum 91 übertragen
wird. Hierdurch wird das Ventilelement 94 mit seiner Dichtkante 98 in
Anlage an den Ventilsitz 100 gedrückt. Dies hat wiederum zur
Folge, dass im Druckraum 52 nur ein vergleichsweise geringer Druck
herrscht.
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Gleichzeitig wird der hohe Druck,
welcher am Hochdruckanschluss 24 herrscht, über den
Ringraum 102 und die Zuströmdrossel 104 in den
Steuerraum 65 übertragen.
Durch die entsprechende, an der Druckfläche 63 wirkende Kraft
wird daher das ringartige Teil 60 mit dem Anschlagabschnitt 64 gegen das
Unterteil 34 des Gehäuses
gedrückt.
Da der Druckraum 52 im Wesentlichen drucklos ist, wirkt
an der Druckfläche 53 keine
oder nur eine geringe Kraft, so dass das Ventilelement 40 über die
Hülse 70 und die
Druckfeder 74 mit der Dichtkante 50 gegen den Ventilsitz 51 gedrückt wird.
Somit kann kein Kraftstoff aus der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 22 austreten.
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Wenn das Ventilelement 78 des
3/3-Wegeventils 76 vom Piezoaktor 80 in Anlage an den unteren
Ventilsitz 86 gebracht wird, ist die Fluidverbindung von
der Schaltkammer 82 zum Niederdruckanschluss 28 frei.
Hierdurch sinkt der Druck im Steuerraum 91, und das Ventilelement 94 wird
von der Druckfeder 96 zum Steuerraum 91 hin bewegt,
so dass die Dichtkante 98 vom Ventilsitz 100 abhebt. Dies
wiederum verbindet den unter Druck stehenden Ringraum 102 mit
dem Druckraum 52. In diesem steigt daher der Druck, und
in der Folge erhöht
sich die Kraftresultierende an der Druckfläche 53. Diese ist
aufgrund des Durchmesserunterschieds zwischen dem Abschnitt 42 und
dem Abschnitt 46 des Ventilelements 40 in Öffnungsrichtung
des Ventilelements 40 (in 2 also
nach unten) gerichtet.
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Wenn die an der Druckfläche 53 angreifende resultierende
Kraft größer ist
als die Schließkraft durch
die Druckfeder 74, bewegt sich das Ventilelement 40 in 2 nach unten, bis der Ringsteg 72 der Hülse 70 in
Anlage an den Anschlagabschnitt 64 des ringartigen Teils 60 kommt.
Die Flächenverhältnisse der
Druckflächen 53 und 63 sowie
die 5teifigkeit der Druckfeder 68 sind so gewählt, dass,
unabhängig vom
Druck am Hochdruckanschluss 24 bzw. im Druckraum 52,
eine weitere Hubbewegung des Ventilelements 40 zunächst nicht
möglich
ist.
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Der Abstand C zwischen dem Ringsteg 72 der
Hülse 70 und
dem Anschlagabschnitt 64 in der in 2 dargestellten Ruhestellung der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 22 ist
etwas größer als
der Abstand A zwischen der Dichtkante 50 und der Kraftstoff-Austrittsöffnung 56,
er ist jedoch kleiner als die Summe aus A und dem Abstand B zwischen
den Kraftstoff-Austrittsöffnungen 56 und 58.
Wenn also das Ventilelement 40 sich um den Hub C aus der
Ruhestellung nach unten bewegt, wird zwar die Kraftstoff-Austrittsöffnung 56 frei,
die Kraftstoff-Austrittsöffnung 58 bleibt
jedoch verschlossen. Dieser erste Öffnungshub C des Ventilelements 40 ist "druckgesteuert", da er durch eine
Druckerhöhung
im Druckraum 52 und somit auch an der Kraftstoff-Austrittsöffnung 56 bewirkt
wird.
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Ein zusätzlicher Hub des Ventilelements 40 um
eine Strecke D kann hubgesteuert erfolgen: Hierzu wird vom Piezoaktor 80 das
Ventilelement 78 des 3/3-Wegeventils 76 in eine mittlere
Stellung gebracht, in der es also weder am unteren Ventilsitz 86 noch am
oberen Ventilsitz 84 anliegt. Zusätzlich zu dem vorab beschriebenen
Zustand ist nun also der Steuerraum 65 über die Abströmdrossel 88 und
die Schaltkammer 82 mit dem Niederdruckanschluss 28 verbunden.
Hierdurch sinkt der Druck im Steuerraum 65, und in der Folge
sinkt auch die an der Druckfläche 63 wirkende
hydraulische Kraft.
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Durch die weiterhin an der Druckfläche 53 in Öffnungsrichtung
des Ventilelements 40 wirkende Kraft (der Druckraum 52 ist
ja weiterhin mit dem Hochdruckanschluss 24 verbunden) wird
nun das ringartige Teil 60 zusätzlich um den Hub D gegen einen zwischen
der ringförmigen
Ausnehmung 66 und der Ausnehmung 38 gelegenen
Anschlag (ohne Bezugszeichen) bewegt. Da der Hub D größer ist
als der axiale Abstand B zwischen den beiden Kraftstoff-Austrittsöffnungen 56 und 58,
kommen nun auch die in 2 oberen
Kraftstoff-Austrittsöffnungen
58 frei. Ohne dass sich der Druck im Druckraum 52 ändert, kann
nun Kraftstoff zusätzlich
auch zu den Kraftstoff-Austrittsöffnungen 58 aus
der Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 22 austreten.
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Die Kraftstoff-Einspritzvorrichtung 22 wird gemäß dem in 3 dargestellten Verfahren
betrieben. Nach einem Startblock 108 wird zunächst in
einem Block 110 geprüft,
ob an der Brennkraftmaschine eine geringe bzw. mittlere Last anliegt.
Ist dieser der Fall, wird im Block 112 das 3/3-Wegeventil 76 (Steuerventil)
so gesteuert, dass das Ventilelement 78 in Anlage an den
unteren Ventilsitz 86 kommt. Wie oben erläutert wurde,
wird hierdurch ein Hub C des Ventilelements 40 bewirkt,
durch den nur die Kraftstoff-Austrittsöffnung 56 freikommt.
Die entsprechende Hubbewegung ist druckgesteuert.
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Ist die Antwort im Block 110 dagegen "nein", wird im Block 114 geprüft, ob überhaupt
eine Last an der Brennkraftmaschine anliegt, das heißt, ob gegebenenfalls
die Brennkraftmaschine noch gar nicht oder bereits ausgeschaltet
ist. Ist die Antwort im Block 114 "ja",
wird das Ventilelement 78 des 3/3-Wegeventils 76 in
Anlage an den Ventilsitz 84 gebracht (Block 116),
wodurch der Druckraum 52 drucklos und der Steuerraum 65 unter
Druck gesetzt werden. Dies führt
dazu, dass die Dichtkante 50 des Ventilelements 40 am
Ventilsitz 51 anliegt und beide Kraftstoff-Austrittsöffnungen 56 und 58 sich
innerhalb der Ausnehmung 38 befinden. Kraftstoff kann daher
nicht austreten.
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Ist die Antwort im Block 114 "nein", kann man davon
ausgehen, dass eine hohe Last an der Brennkraftmaschine anliegt.
In diesem Fall wird im Block 118 das 3/3-Wegeventil 76 so
angesteuert, dass sein Ventilelement 78 in die mittlere
Schaltstellung kommt, sich also zwischen oberem Ventilsitz 84 und unterem
Ventilsitz 86 befindet. In dieser Schaltstellung des 3/3-Wegeventils 76 steht
der Druckraum 52 unter hohem Druck, wohingegen der Steuerraum 65 druckentlastet
ist. Wie oben ausgeführt
wurde, entspricht dies einer Stellung des Ventilelements 40,
in welcher beide Kraftstoff-Austrittsöffnungen 56 und 58 frei
sind.
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Das Verfahren endet in einem Endblock 120.
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Es versteht sich, dass die Dauer
einer Einspritzung durch den Zeitraum bestimmt wird, während dem
sich das Ventilelement 78 in Anlage am unteren Ventilsitz 86 bzw.
zwischen den beiden Ventilsitzen 86 und 84 befindet.
Zur Beendigung einer Einspritzung wird das Ventilelement 78 wieder
in Anlage an den oberen Ventilsitz 84 gebracht. Möglich ist
aber auch, dass nach einer Einspritzung durch beide Kraftstoff-Austrittsöffnungen 56 und 58 noch
eine Einspritzung ausschließlich
durch die Kraftstoff-Austrittsöffnung 56 erfolgt.
In diesem Fall würde
das Ventilelement 78 aus der mittleren Stellung heraus
zunächst
gegen den unteren Ventilsitz 86 gebracht werden.