DE10326260A1 - Fuel injection valve and method for its control - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Kraftstoffeinspritzventil und ein Verfahren zu dessen Steuerung vorgeschlagen. Das Kraftstoffeinspritzventil umfasst ein Düsenmodul (2) mit einer Düsennadel und ein ventilartig ausgebildetes Steuermodul (3). Die Düsennadel ist in Abhängigkeit von einem in einem Ventilsteuerraum (5) herrschenden Druck axial verschiebbar gelagert. Der Ventilsteuerraum (5) ist über einen eine Zulaufdrossel (6) aufweisenden Zulaufkanal (7) mit einem Kraftstoffzufuhrkanal (8) und über einen eine Ablaufdrossel (9) aufweisenden Ablaufkanal (10) mit einem dem Steuermodul (3) zugeordneten Ventilraum (11) verbunden, in dem ein Ventilschließglied (16) axial verschiebbar geführt ist, das mit einem ersten, den Ventilraum (11) von einem Rücklaufraum (20) trennenden Ventilsatz (18) und einem zweiten Ventilsatz (19) zusammenwirkt. Zum Druckabbau in dem Kraftstoffzufuhrkanal (8) wird das Ventilschließglied (16) in eine den Ablaufkanal (10) sperrende Entlastungsstellung verfahren, so dass Kraftstoff aus der Kraftstoffzufuhrleitung (8) über einen Bypass-Kanal (23) in den Ventilraum (11) und von dort in den Rücklaufraum (20) gefördert wird (Figur).A fuel injector and a method for controlling it are proposed. The fuel injection valve comprises a nozzle module (2) with a nozzle needle and a valve-like control module (3). The nozzle needle is axially displaceably mounted as a function of a pressure prevailing in a valve control chamber (5). The valve control chamber (5) is connected to a fuel supply channel (8) via an inlet channel (7) having an inlet throttle (6) and an outlet channel (10) having an outlet throttle (9) to a valve chamber (11) associated with the control module (3) in which a valve closing member (16) is guided axially displaceable, which cooperates with a first valve set (18) separating the valve space (11) from a return space (20) and a second valve set (19). For pressure reduction in the fuel supply passage (8), the valve closing member (16) in a the discharge passage (10) locking relief position is moved so that fuel from the fuel supply line (8) via a bypass channel (23) in the valve chamber (11) and there in the return chamber (20) is promoted (Figure).

Description

Die Erfindung geht von einem Verfahren zur Steuerung eines Kraftstoffeinspritzventils gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art sowie von einem Kraftstoffeinspritzventil gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 4 näher definierten Art aus.The The invention relates to a method for controlling a fuel injection valve according to the Preamble of claim 1 further defined type and of a fuel injection valve according to the preamble of claim 4 closer defined type.

Ein derartiges Kraftstoffeinspritzventil ist aus der DE 101 39 623 A1 bekannt und kann insbesondere als Kraftstoffeinspritzventil in Form eines sogenannten Common-Rail-Injektors eines Dieselverbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges eingesetzt werden.Such a fuel injection valve is out of DE 101 39 623 A1 known and can be used in particular as a fuel injection valve in the form of a so-called common rail injector of a diesel internal combustion engine of a motor vehicle.

Das bekannte Kraftstoffeinspritzventil umfasst ein ventilartig ausgebildetes Steuermodul und ein mittels des Steuermoduls betätigtes Düsenmodul. In dem Düsenmodul ist eine mit einer Einspritzdüse zusammenwirkende Düsennadel axial bewegbar geführt, an die sich ein Ventilsteuerraum anschließt, welcher über einen eine Zulaufdrossel aufweisenden Zulaufkanal mit einem Hochdruckraum bzw. einem Kraftstoffzufuhrkanal verbunden ist. Der Ventilsteuerraum ist des Weiteren über einen eine Ablaufdrossel aufweisenden Ablaufkanal mit einem dem Steuermodul zugeordneten Ventilraum verbunden, in dem ein Ventilschließglied axial verschiebbar angeordnet ist. Das Ventilschließglied wirkt mit einem ersten, den Ventilraum von einem Rücklaufraum trennenden Ventilsitz und einem zweiten Ventilsitz zusammen. Ferner sind die Kraftstoffzufuhrleitung und der Ventilraum über einen Bypass-Kanal miteinander verbunden.The known fuel injection valve comprises a valve-like design Control module and an actuated by the control module nozzle module. In the nozzle module is one with an injector cooperating nozzle needle guided axially movable, to which a valve control room connects, which via a an inlet throttle having inlet channel with a high-pressure chamber or a fuel supply channel is connected. The valve control room is also about an outlet throttle having a flow channel with a Control module associated valve chamber connected in which a valve closing member axially slidably arranged. The valve closure member acts with a first, separating the valve space from a return space Valve seat and a second valve seat together. Furthermore, the Fuel supply line and the valve chamber via a bypass channel with each other connected.

Das bekannte Ventil arbeitet derart, dass ein Einspritzvorgang über die Einspritzdüse ausgelöst wird, wenn der in dem Ventilsteuerraum herrschende Fluiddruck abgesenkt wird. Dies erfolgt dadurch, dass das Ventilschließglied des Steuermoduls auf den zweiten Ventilsitz gefahren wird, so dass der Bypass-Kanal gesperrt ist und Kraftstoff aus dem Ventilsteuerraum über den Ablaufkanal, den Ventilraum und den Rücklaufraum abströmen kann. Um den Druck in einem mit dem Kraftstoffzufuhrkanal verbundenen Hochdruckspeicher, der in der Regel als Rail bezeichnet wird, abzubauen, kann das Ventilschließglied in eine Mittelstellung gefahren werden, in der Kraftstoff über den Bypass-Kanal, den Ventilraum und den Rücklaufraum abgesteuert wird.The known valve operates such that an injection process over the injection is triggered when the prevailing in the valve control chamber fluid pressure is lowered becomes. This is done by the valve closing member of Control module is moved to the second valve seat, so that the Bypass passage is blocked and fuel from the valve control room over the Outflow channel, the valve chamber and the return chamber can flow. To the pressure in a connected to the fuel supply passage High-pressure accumulator, which is usually referred to as a rail to break down, can the valve closing member be driven into a middle position, in the fuel over the Bypass channel, the valve chamber and the return chamber is deactivated.

Aufgrund von temperaturbedingten Effekten ist die Mittelstellung des Ventilschließglieds nicht klar definiert, so dass der Druckabbau in dem System Schwankungen unterliegen kann.by virtue of of temperature-related effects is the middle position of the valve closure member not clearly defined, so that the pressure reduction in the system fluctuations may be subject.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung eines Kraftstoffeinspritzventils mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, bei welchem Verfahren zum Druckabbau in der Kraftstoffzufuhrleitung das Ventilschließglied in eine den Ablaufkanal sperrende Entlastungsstellung verfahren wird, so dass Kraftstoff aus der Kraftstoffzufuhrleitung über einen Bypass-Kanal in den Ventilraum und von dort in den Rücklaufraum gefördert wird, hat den Vorteil, dass in der den Ablaufkanal sperrenden Stellung des Ventilschließglieds die Lage des Ventilschließglieds klar definiert ist, so dass auch die über den Bypass-Kanal abgesteuerte Kraftstoffmenge eindeutig definiert ist und es zu einem kontrollierten Druckabbau in der Kraftstoffzufuhrleitung kommt.The inventive method for controlling a fuel injection valve with the features according to the preamble of claim 1, in which method for pressure reduction in the fuel supply line, the valve closure member in a discharge channel blocking the discharge channel is moved, allowing fuel from the fuel supply line via a Bypass channel in the valve chamber and from there into the return chamber promoted has the advantage that in the flow channel blocking position the valve closure member the position of the valve closure member is clearly defined, so that also the one diverted via the bypass channel Fuel quantity is clearly defined and there is a controlled pressure reduction comes in the fuel supply line.

Mit dem Verfahren nach der Erfindung ist es möglich, bei einer Einspritzanordnung, die als Common-Rail-System ausgebildet ist und mithin einen Hochdruckspeicher und in der Regel mehrere mit dem Hochdruckspeicher verbundene Kraftstoffeinspritzventile aufweist, den Druck in dem System, d. h. den Raildruck und den in der Kraftstoffzufuhrleitung herrschenden Druck, schnell über die Kraftstoffeinspritzventile bzw. Injektoren abzubauen.With the method according to the invention it is possible, in an injection arrangement, which is designed as a common rail system and therefore a high-pressure accumulator and usually a plurality of fuel injection valves connected to the high pressure accumulator has the pressure in the system, i. H. the rail pressure and the in the fuel supply line prevailing pressure, quickly over the Remove fuel injection valves or injectors.

Auf ein gesondertes, mit dem Hochdruckspeicher verbundenes, bisher häufig eingesetztes Druckregelventil kann verzichtet werden. Dessen Aufgabe wird von dem bzw. den Kraftstoffeinspritzventilen übernommen, d. h. bei einem zu hohen Druck in dem Hochdruckspeicher wird ein Teil des Kraftstoffs aus dem Hochdruckspeicher über die Kraftstoffeinspritzventile abgesteuert. Bei einem zu niedrigen Druck in dem Hochdruckspeicher werden die Ventilschließglieder der Kraftstoffeinspritzventile jeweils gegen den ersten Ventilsitz gefahren, so dass der Hochdruckspeicher gegen eine Niederdruckseite abgedichtet wird und sich der gewünschte Druck aufbauen kann. Die einzelnen Einspritzventile bzw. Injektoren können gleichzeitig oder schnell hintereinander getaktet geschaltet werden.On a separate, connected to the high-pressure accumulator, hitherto frequently used pressure control valve can be dispensed with. Whose task is taken over by the fuel injector (s), d. H. at too high a pressure in the high-pressure accumulator is a Part of the fuel from the high-pressure accumulator via the fuel injection valves deactivated. If the pressure in the high pressure accumulator is too low become the valve closing members the fuel injection valves respectively against the first valve seat driven, so that the high pressure accumulator sealed against a low pressure side will and become the desired one Can build up pressure. The individual injectors or injectors can be switched clocked simultaneously or quickly.

Das Verfahren gemäß der Erfindung wird vorzugsweise mittels einer Ventilsteuervorrichtung durchgeführt, die Bestandteil der Einspritzanordnung ist und mittels der mehrere Kraftstoffeinspritzventile gemäß dem Verfahren nach der Erfindung angesteuert werden. Die Ventilsteuervorrichtung arbeitet vorzugsweise softwaregestützt.The Method according to the invention is preferably carried out by means of a valve control device which Part of the injection assembly is and by means of the plurality of fuel injection valves according to the method be driven according to the invention. The valve control device works preferably software-based.

Die Erfindung hat auch ein Kraftstoffeinspritzventil mit den Merkmalen des Patentanspruches 4 zum Gegenstand. Erfindungsgemäß ist das Kraftstoffeinspritzventil derart aufgebaut, dass bei Anliegen des Ventilschließglieds an dem zweiten Ventilsitz der Ablaufkanal gesperrt ist, wobei in dieser Stellung des Ventilschließglieds über den Bypass-Kanal eine Druckentlastung des Kraftstoffzufuhrkanals erfolgt, so dass Kraftstoff über den Bypass-Kanal, den Ventilraum und den Rücklaufraum abgesteuert wird.The invention also relates to a fuel injection valve with the features of claim 4 to the subject. According to the fuel injection valve is constructed such that upon contact of the valve closing member on the second Valve seat of the drain passage is locked, wherein in this position of the valve closing member via the bypass channel, a pressure relief of the fuel supply channel is effected so that fuel is diverted via the bypass channel, the valve chamber and the return chamber.

Ein Einspritzvorgang wird bei dem Kraftstoffeinspritzventil nach der Erfindung derart ausgelöst, dass das Ventilschließglied des Steuermoduls in eine zwischen dem ersten Ventilsitz und dem zweiten Ventilsitz liegende Mittelstellung verfahren wird. In dieser Stellung des Ventilschließglieds wird über den Ablaufkanal bzw. die Ablaufdrossel Kraftstoff aus dem Ventilsteuerraum abgesteuert, womit es zu einem Druckabfall in dem Ventilsteuerraum kommt, welcher wiederum zu einer Verschiebung der Düsennadel und damit einer Freigabe der mit der Düsennadel zusammenwirkenden Einspritzöffnung bzw. -düse führt. Die Mittelstellung kann so angepasst sein, dass der Durchfluss der Drosseln hinsichtlich des Ventildurchflusses optimiert ist. In der Mittelstellung des Ventilschließglieds kavitiert die Ablaufdrossel des Ventilsteuerraums.One Injection operation is at the fuel injection valve after the Invention triggered such that the valve closure member the control module in a between the first valve seat and the second valve seat lying middle position is moved. In this Position of the valve closure member will over the drainage channel or the outlet throttle fuel from the valve control chamber discontrolled, causing a pressure drop in the valve control room comes, which in turn leads to a displacement of the nozzle needle and thus a release of cooperating with the nozzle needle Injection port or nozzle leads. The center position can be adjusted so that the flow rate of the Chokes is optimized in terms of valve flow. In the Center position of the valve closure member cavitates the outlet throttle of the valve control chamber.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform des Kraftstoffeinspritzventils nach der Erfindung hat die Ablaufdrossel einen größeren Durchmesser als die Zulaufdrossel. Eine zweckmäßigerweise in dem Bypass-Kanal angeordnete Drossel, die zur Toleranzeinengung dient und gleichzeitig einen Durchfluss relativ zum Querschnitt des ersten Ventilsitzes begrenzt, hat vorzugsweise einen größeren Durchmesser als die Ablaufdrossel. Zum Beispiel kann die Zulaufdrossel einen Durchmesser von etwa 0,18 mm, die Ablaufdrossel einen Durchmesser von etwa 0,2 mm und die Drossel des Bypass-Kanals einen Durchmesser von etwa 0,3 mm aufweisen.at an expedient embodiment of the Fuel injection valve according to the invention has the outlet throttle a larger diameter as the inlet throttle. Expediently in the bypass channel arranged throttle, which serves for tolerance narrowing and at the same time a flow relative to the cross section of the first valve seat limited, preferably has a larger diameter than the outlet throttle. For example, the inlet throttle may have a diameter of about 0.18 mm, the outlet throttle has a diameter of about 0.2 mm and the Throttle of the bypass channel have a diameter of about 0.3 mm.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes nach der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.Further Advantages and advantageous embodiments of the subject to The invention are the description, the drawings and the claims removed.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel eines Kraftstoffeinspritzventils nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.One embodiment A fuel injection valve according to the invention is schematic in the drawing is shown in simplified form and will be described in the following description explained in more detail.

Die einzige Figur zeigt eine ausschnittsweise und stark schematisierte Prinzipskizze eines Kraftstoffeinspritzventils nach der Erfindung, das einem Common-Rail-Einspritzsystem für Diesel-Kraftstoff zugeordnet ist.The single figure shows a fragmentary and highly schematic Schematic diagram of a fuel injection valve according to the invention, that a common-rail injection system assigned for diesel fuel is.

Beschreibung des Ausführungsbeispielsdescription of the embodiment

Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt ein Kraftstoffeinspritzventil 1, das Bestandteil eines Common-Rail-Einspritzsystems einer Diesel-Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges ist und zum Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum der Brennkraftmaschine dient. Das Kraftstoffeinspritzventil 1 umfasst hierzu als wesentliche Baueinheiten ein Düsenmodul 2 und ein Ventilsteuermodul 3.The embodiment shown in the drawing shows a fuel injection valve 1 , which is part of a common-rail injection system of a diesel internal combustion engine of a motor vehicle and is used for injecting fuel into a combustion chamber of the internal combustion engine. The fuel injector 1 includes for this purpose as essential components a nozzle module 2 and a valve control module 3 ,

Das Düsenmodul 2 umfasst einen hier nicht näher dargestellten Düsenkörper, in dem ein Ventilsteuerkolben 4 geführt ist, der mit einer Düsennadel in Wirkverbindung steht bzw. mit dieser eine Baueinheit bildet. Die Düsennadel steuert Einspritzdüsen, die in dem Düsenkörper ausgebildet sind und zu dem Brennraum der Brennkraftmaschine führen.The nozzle module 2 includes a nozzle body, not shown here, in which a valve spool 4 is guided, which is in operative connection with a nozzle needle or forms a structural unit with this. The nozzle needle controls injection nozzles, which are formed in the nozzle body and lead to the combustion chamber of the internal combustion engine.

Der Ventilsteuerkolben 4 grenzt mit seinem den Einspritzdüsen abgewandten Ende an einen Ventilsteuerraum 5, der mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff beaufschlagt ist. Über das in dem Ventilsteuerraum 5 herrschende Druckniveau kann die Lage des Ventilsteuerkolbens 4 und damit diejenige der Düsennadel eingestellt werden.The valve spool 4 borders with its end facing away from the injectors to a valve control chamber 5 , which is subjected to under high pressure fuel. About that in the valve control room 5 prevailing pressure level can be the position of the valve spool 4 and thus that of the nozzle needle can be adjusted.

Der dem Düsenmodul 2 zugeordnete Ventilsteuerraum 5 ist einerseits über einen mit einer Zulaufdrossel 6 versehenen Zulaufkanal 7 mit einem Kraftstoffzufuhrkanal 8 und andererseits über einen eine Ablaufdrossel 9 aufweisenden Ablaufkanal 10 mit einem dem Ventilsteuermodul 3 zugeordneten Ventilraum 11 verbunden.The nozzle module 2 assigned valve control room 5 On the one hand, there is one with an inlet throttle 6 provided inlet channel 7 with a fuel supply channel 8th and on the other hand via an outlet throttle 9 having drainage channel 10 with a valve control module 3 associated valve chamber 11 connected.

Der Kraftstoffzufuhrkanal 8 ist stromaufseitig mit einem Hochdruckspeicher, der sogenannten Rail, des Einspritzsystems verbunden. Stromabseitig führt der Kraftstoffzufuhrkanal 8 Kraftstoff zu den mittels der Düsennadel gesteuerten Einspritzdüsen des Kraftstoffeinspritzventils 1, über die der Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird.The fuel supply channel 8th is connected upstream of a high-pressure accumulator, the so-called rail, the injection system. Downstream leads the fuel supply channel 8th Fuel to the means of the nozzle needle controlled injection nozzles of the fuel injection valve 1 , via which the fuel is injected into the combustion chamber of the internal combustion engine.

Der in dem Kraftstoffzufuhrkanal 8 geführte Kraftstoff kann bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unter einem Druck von bis zu 1,5 kbar stehen. Dieser Druck wirkt über den Zulaufkanal 7 und die Zulaufdrossel 6 in den Ventilsteuerraum 5.The in the fuel supply channel 8th Guided fuel can be in the present embodiment under a pressure of up to 1.5 kbar. This pressure acts via the inlet channel 7 and the inlet throttle 6 in the valve control room 5 ,

Zur Einstellung eines Einspritzbeginns, einer Einspritzdauer und einer Einspritzmenge umfasst das Kraftstoffeinspritzventil 1 das Ventilsteuermodul 3, das eine hier schematisch angedeutete, als piezoelektrischer Aktor ausgebildete Aktuator-Einheit 12 aufweist, die auf ein Ventilglied 13 wirkt, das in einem Ventilkörper des Ventilsteuermoduls 3 geführt ist und einen ersten, als Stellkolben bezeichneten Kolben 14 sowie einen zweiten, als Betätigungskolben bezeichneten Kolben 15 aufweist, der zur Betätigung eines Ventilschließglieds 16 dient.For setting an injection start, an injection duration and an injection amount includes the fuel injection valve 1 the valve control module 3 , Which here schematically indicated, designed as a piezoelectric actuator actuator unit 12 having, on a valve member 13 acts in a valve body of the valve control module 3 is guided and a first, referred to as actuator piston 14 and a second, referred to as actuating piston piston 15 having, for actuating a valve closure member 16 serves.

Die Betätigung des Betätigungskolbens 15 selbst erfolgt über einen hydraulischen Koppler 17, der als Hydraulikkammer ausgebildet ist und eine axiale Auslenkung des mittels des piezoelektrischen Aktors 12 verfahrenen Stellkolbens 14 auf den Betätigungskolben 15 überträgt. Durch diese hydraulische Übersetzung macht der Betätigungskolben 15 einen um das Übersetzungsverhältnis der Kolbendurchmesser vergrößerten Hub, wenn der Stellkolben 14, der hier einen größeren Durchmesser als der Betätigungskolben 15 aufweist, mittels des piezoelektrischen Aktors 12 eine bestimmte Wegstrecke verfahren wird.The actuation of the actuating piston 15 itself is done via a hydraulic coupler 17 , which is designed as a hydraulic chamber and an axial deflection of the means of the piezoelectric actuator 12 moved actuating piston 14 on the actuating piston 15 transfers. This hydraulic transmission makes the actuating piston 15 a stroke increased by the gear ratio of the piston diameter when the actuator piston 14 that has a larger diameter than the actuating piston 15 comprises, by means of the piezoelectric actuator 12 a certain distance is traversed.

Das Ventilschließglied 16, das hier pilzförmig ausgebildet und in dem Ventilraum 11 angeordnet ist, wirkt mit einem ersten, als Kegelsitz ausgebildeten Ventilsitz 18 und einem zweiten, als Flachsitz ausgebildeten Ventilsitz 19 zusammen. Die Wegstrecke, die das Ventilschließglied 16 zwischen dem ersten Ventilsitz 18 und dem zweiten Ventilsitz 19 verfahren werden kann, stellt den Gesamthub des Ventilschließglieds 16 bzw. des Betätigungskolbens 15 dar.The valve closure member 16 , which here mushroom-shaped and in the valve chamber 11 is arranged, acts with a first, designed as a conical seat valve seat 18 and a second, designed as a flat seat valve seat 19 together. The distance that the valve closing member 16 between the first valve seat 18 and the second valve seat 19 can be moved, represents the total stroke of the valve closure member 16 or of the actuating piston 15 represents.

Der erste Ventilsitz 18 trennt bei Anliegen des Ventilschließglieds 16 den Ventilraum 11 von einem Rücklaufraum 20, von dem ein Rücklaufkanal 21 abzweigt, der zu einem hier nicht näher dargestellten Kraftstoffvorratsbehälter führt. Bei Anliegen des Ventilschließglieds 16 an seinem zweiten Ventilsitz 19 ist der Ablaufkanal 10 gesperrt, d. h. ein Fluidstrom zwischen dem Ventilsteuerraum 5 und dem Ventilraum 11 ist unterbrochen.The first valve seat 18 separates when concerns the valve closure member 16 the valve room 11 from a return room 20 of which a return channel 21 branches, leading to a fuel tank not shown here. When concerns the valve closure member 16 at its second valve seat 19 is the drainage channel 10 locked, ie, a fluid flow between the valve control room 5 and the valve room 11 is interrupted.

Das Ventilschließglied 16 ist mittels einer zweckmäßigerweise schiefstandsoptimiert ausgeführten Spiralfeder 22 in Richtung des ersten Ventilsitzes 18 vorgespannt, so dass das Ventilschließglied 16 bei unbetätigtem piezoelektrischem Aktor 12 mit seiner Kugelfläche an dem ersten Ventilsitz 18 anliegt und mithin den Ventilraum 11 und den Rücklaufraum 20 voneinander trennt.The valve closure member 16 is by means of a suitably obliquely optimized designed spiral spring 22 in the direction of the first valve seat 18 biased so that the valve closing member 16 with unactuated piezoelectric actuator 12 with its spherical surface on the first valve seat 18 rests and thus the valve space 11 and the return room 20 separates each other.

Der Ventilraum 11 ist des Weiteren über einen Bypass-Kanal 23, der mit einer weiteren Drossel 24 versehen ist, mit der Kraftstoffzufuhrleitung 8 verbunden.The valve room 11 is also via a bypass channel 23 that with another choke 24 is provided with the fuel supply line 8th connected.

Die Zulaufdrossel 6 hat bei der gezeigten Ausführung einen Durchmesser von 0,18 mm, die Ablaufdrossel 9 hat einen Durchmesser von 0,2 mm, und die in dem Bypass-Kanal 23 angeordnete Drossel 24 weist einen Durchmesser von 0,3 mm auf.The inlet throttle 6 has in the illustrated embodiment a diameter of 0.18 mm, the outlet throttle 9 has a diameter of 0.2 mm, and that in the bypass channel 23 arranged throttle 24 has a diameter of 0.3 mm.

Das Kraftstoffeinspritzventil 1 ist mit einer hier nicht näher dargestellten, softwaregestützt arbeitenden Steuervorrichtung bekannter Bauart verbunden.The fuel injector 1 is connected to a not shown here, software-assisted control device known type.

Das in der Figur dargestellte Kraftstoffeinspritzventil arbeitet in nachfolgend beschriebener Weise.The shown in the figure, fuel injection valve operates in hereinafter described manner.

Im unbetätigten, d. h. unbestromten Zustand des piezoelektrischen Aktors 12 liegt das Ventilschließglied 16 an seinem ersten Ventilsitz 18 an, so dass das Ventilschließglied 16 den Ventilraum 11 von dem Rücklaufraum 20 trennt. In dem Ventilsteuerraum 5 herrscht der in dem Kraftstoffzufuhrkanal 8 herrschende Hochdruck. Auch in dem Ventilraum 11 herrscht der in dem Kraftstoffzufuhrkanal 8 herrschende Hochdruck, und zwar über den Zulaufkanal 7, den Ventilsteuerraum 5 und den Ablaufkanal 10 sowie über den Bypass-Kanal 23.In the unactuated, ie de-energized state of the piezoelectric actuator 12 lies the valve closure member 16 at his first valve seat 18 on, so that the valve closing member 16 the valve room 11 from the return room 20 separates. In the valve control room 5 the prevails in the fuel supply channel 8th ruling high pressure. Also in the valve room 11 the prevails in the fuel supply channel 8th prevailing high pressure, via the inlet channel 7 , the valve control room 5 and the drainage channel 10 as well as via the bypass channel 23 ,

Zum Auslösen eines Einspritzvorgangs wird das Ventilschließglied 16 in eine zwischen dem ersten Ventilsitz 18 und dem zweiten Ventilsitz 19 liegende sogenannte Einspritzstellung verfahren, so dass Kraftstoff aus dem Ventilraum 11 in den Rücklaufraum 20, d. h. an die Niederdruckseite des Ventilsteuermoduls 13, abgesteuert werden kann. Dadurch erfolgt über den Ablaufkanal 10 eine Druckentlastung des Ventilsteuerraums 5, und der Ventilsteuerkolben 4 bewegt sich in Richtung des Ventilsteuermoduls 3, während die mit dem Ventilsteuerkolben 4 verbundene Düsennadel die Einspritzdüsen freigibt und Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird.To trigger an injection process, the valve closure member 16 in one between the first valve seat 18 and the second valve seat 19 lying so-called injection position, so that fuel from the valve chamber 11 in the return room 20 , ie to the low pressure side of the valve control module 13 , can be diverted. This is done via the drainage channel 10 a pressure relief of the valve control room 5 , and the valve spool 4 moves in the direction of the valve control module 3 while with the valve spool 4 connected nozzle needle releases the injectors and fuel is injected into the combustion chamber of the internal combustion engine.

Zum Beenden des Einspritzvorgangs wird das Ventilschließglied 16 wieder gegen den ersten Ventilsitz 18 verfahren, so dass sich der Druck in dem Ventilsteuerraum 5 wieder aufbauen kann, der Ventilsteuerkolben 4 und damit die Düsennadel in der dem Ventilsteuermodul 3 abgewandten Richtung verfahren wird und die Einspritzdüsen mittels der Düsennadel verschlossen werden.To end the injection process, the valve closing member 16 again against the first valve seat 18 procedure, so that the pressure in the valve control room 5 can rebuild, the valve spool 4 and thus the nozzle needle in the valve control module 3 moved away from the direction and the injection nozzles are closed by means of the nozzle needle.

Wenn nun bei einem schnellen Lastwechsel der Brennkraftmaschine der in der Kraftstoffzufuhrleitung 8 und damit in dem Hochdruckspeicher herrschende Druck gemindert werden soll, kann das Ventilschließglied 16 schlagartig auf den zweiten Ventilsitz 19 verfahren werden, wodurch eine Absteuerung von Kraftstoff aus dem Ventilraum 11 über den Rücklaufraum 20 und den Rücklaufkanal 21 erfolgt, was wiederum zu einer Absteuerung von Kraftstoff aus dem Kraftstoffzufuhrkanal 8 und damit über den Bypass-Kanal 23 zu einer Druckminderung in dem Kraftstoffzufuhrkanal 8 und dem mit diesem verbundenen Hochdruckkanal führt.If now in a fast load change of the internal combustion engine in the fuel supply line 8th and thus in the high-pressure accumulator prevailing pressure is to be reduced, the valve closure member 16 abruptly on the second valve seat 19 be moved, causing a loss of fuel from the valve chamber 11 over the return room 20 and the return channel 21 takes place, which in turn leads to a control of fuel from the fuel supply channel 8th and thus over the bypass channel 23 to a pressure reduction in the fuel supply passage 8th and leads to the associated high-pressure channel.

Claims (6)

Verfahren zur Steuerung eines Kraftstoffeinspritzventils, das ein Düsenmodul (2) mit einer Düsennadel und ein ventilartig ausgebildetes Steuermodul (3) aufweist, wobei die Düsennadel in Abhängigkeit von einem in einem Ventilsteuerraum (5) herrschenden Druck axial verschiebbar gelagert ist und der Ventilsteuerraum (5) über einen eine Zulaufdrossel (6) aufweisenden Zulaufkanal (7) mit einem Kraftstoffzufuhrkanal (8) und über einen eine Ablaufdrossel (9) aufweisenden Ablaufkanal (10) mit einem dem Steuermodul (3) zugeordneten Ventilraum (11) verbunden ist, in dem ein Ventilschließglied (16) axial verschiebbar geführt ist, das mit einem ersten, den Ventilraum (11) von einem Rücklaufraum (20) trennenden Ventilsitz (18) und einem zweiten Ventilsitz (19) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass zum Druckabbau in dem Kraftstoffzufuhrkanal (8) das Ventilschließglied (16) in eine den Ablaufkanal (10) sperrende Entlastungsstellung verfahren wird, so dass Kraftstoff aus dem Kraftstoffzufuhrkanal (8) über einen By pass-Kanal (23) in den Ventilraum (11) und von dort in den Rücklaufraum (20) gefördert wird.Method for controlling a fuel injection valve comprising a nozzle module ( 2 ) with a nozzle needle and a valve-like designed control module ( 3 ), wherein the nozzle needle in dependence on a in a valve control room ( 5 ) is mounted axially displaceable pressure and the valve control chamber ( 5 ) via an inlet throttle ( 6 ) having inlet channel ( 7 ) with a fuel supply channel ( 8th ) and via an outlet throttle ( 9 ) having drainage channel ( 10 ) with a control module ( 3 ) associated valve space ( 11 ), in which a valve closure member ( 16 ) is axially displaceable, which with a first, the valve chamber ( 11 ) from a return space ( 20 ) separating valve seat ( 18 ) and a second valve seat ( 19 ) cooperates, characterized in that for pressure reduction in the fuel supply channel ( 8th ) the valve closure member ( 16 ) into a drain channel ( 10 ) locking relief position is moved, so that fuel from the fuel supply channel ( 8th ) via a by-pass channel ( 23 ) in the valve space ( 11 ) and from there into the return space ( 20 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilschließglied (16) in der Entlastungsstellung gegen den zweiten Ventilsitz (19) verfahren wird.Method according to claim 1, characterized in that the valve closure member ( 16 ) in the relief position against the second valve seat ( 19 ). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoff in dem Bypass-Kanal (23) gedrosselt wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the fuel in the bypass channel ( 23 ) is throttled. Kraftstoffeinspritzventil, umfassend ein ventilartig ausgebildetes Steuermodul (3) mit einer insbesondere piezoelektrisch ausgebildeten Aktuator-Einheit (12) und ein Düsenmodul (2) mit einer Düsennadel, die in Abhängigkeit von einem in einem Ventilsteuerraum (5) herrschenden Druck axial verschiebbar gelagert ist, wobei der Ventilsteuerraum (5) über einen eine Zulaufdrossel (6) aufweisenden Zulaufkanal (7) mit einem Kraftstoffzufuhrkanal (8) und über einen eine Ablaufdrossel (9) aufweisenden Ablaufkanal (10) mit einem dem Steuermodul (3) zugeordneten Ventilraum (11) verbunden ist, in dem ein Ventilschließglied (16) axial verschiebbar angeordnet ist, das mit einem ersten, den Ventilraum (11) von einem Rücklaufraum (20) trennenden Ventilsitz (18) und einem zweiten Ventilsitz (19) zusammenwirkt, und wobei der Kraftstoffzufuhrkanal (8) und der Ventilraum (11) über einen Bypass-Kanal (23) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass bei Anliegen des Ventilschließglieds (16) an dem zweiten Ventilsitz (19) der Ablaufkanal (10) gesperrt ist, wobei in dieser Stellung des Ventilschließglieds (16) über den Bypass-Kanal (23) eine Druckentlastung des Kraftstoffzufuhrkanals (8) derart erfolgt, dass Kraftstoff über den Bypass-Kanal (23), den Ventilraum (11) und den Rücklaufraum (20) abgesteuert wird.Fuel injection valve, comprising a valve-like control module ( 3 ) with an in particular piezoelectrically formed actuator unit ( 12 ) and a nozzle module ( 2 ) with a nozzle needle, which depends on a valve in a control room ( 5 ) is mounted axially displaceable pressure, wherein the valve control chamber ( 5 ) via an inlet throttle ( 6 ) having inlet channel ( 7 ) with a fuel supply channel ( 8th ) and via an outlet throttle ( 9 ) having drainage channel ( 10 ) with a control module ( 3 ) associated valve space ( 11 ), in which a valve closure member ( 16 ) is arranged axially displaceable, which with a first, the valve space ( 11 ) from a return space ( 20 ) separating valve seat ( 18 ) and a second valve seat ( 19 ) and wherein the fuel supply channel ( 8th ) and the valve space ( 11 ) via a bypass channel ( 23 ) are interconnected, characterized in that when concerns the valve closure member ( 16 ) on the second valve seat ( 19 ) the drain channel ( 10 ) is locked, wherein in this position of the valve closure member ( 16 ) via the bypass channel ( 23 ) a pressure relief of the fuel supply channel ( 8th ) is carried out such that fuel via the bypass channel ( 23 ), the valve space ( 11 ) and the return space ( 20 ) is discarded. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bypass-Kanal (23) eine Drossel (24) aufweist.Fuel injection valve according to claim 4, characterized in that the bypass channel ( 23 ) a throttle ( 24 ) having. Kraftstoffeinspritzventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zulaufdrossel (6) einen Durchmesser von etwa 0,18 mm, die Ablaufdrossel (9) einen Durchmesser von etwa 0,2 mm und die Drossel (24) des Bypass-Kanals (23) einen Durchmesser von etwa 0,3 mm aufweist.Fuel injection valve according to claim 5, characterized in that the inlet throttle ( 6 ) has a diameter of about 0.18 mm, the outlet throttle ( 9 ) has a diameter of about 0.2 mm and the throttle ( 24 ) of the bypass channel ( 23 ) has a diameter of about 0.3 mm.
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