DE69214671T2 - Dynamisches kalibrieren des durchflusses einer kraftstoffeinspritzdüse durch selektives ablenken des magnetischen flusses vom arbeitsspalt - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft elektromagnetisch betätigte Einspritzventile in Brennstoffsystemen von Brennkraftmaschinen für Kraftfahrzeuge, insbesondere zur dynamischen Kalibrierung des Durchflusses.
• Es ist bekannt, den dynamischen Durchfluß von Einspritzventilen zu eichen, indem man den von der Feder auf den Anker ausgeübten Druck einstellt. Dies deshalb, weil der dynamische Durchfluß von der Ansprechzeit des Einspritzventils abhängt und diese Zeit ist wiederum abhängig von der Federkraft. Bei einem Einspritzventil mit oberer Brennstoffzuführung kann man das Eichen mit einem hohlen Röhrchen durchführen, um die Feder zusammenzudrücken, während der Durchfluß gemessen wird, und dann das Röhrchen zu verkörnern, wenn man den gewünschten Durchfluß erhalten hat. Mit dem Röhrchen ist es möglich, daß der flüssige Brennstoff durch die Einstellmittel hindurchströmt und es keiner Abdichtung bedarf. Ein Einspritzventil mit unterer Brennstoff zufuhr wird dynamisch kalibriert, indem man einen Einstellstift zum Zusammendrücken der Feder benutzt, doch ist eine Abdichtung erforderlich, da der Brennstoffeinlaß zum Ventil neben dem Brennstoffauslaß liegt.
• Bei vielen Fahrzeugen steigt mit den beschränkten Raumverhältnissen für den Motor der Wunsch nach sehr kleinen Einspritzventilen. Doch ist die Miniaturisierung von Einspritzventilen mit oberer Zuführung durch die Größe der Brennstofföffnung beschränkt, auch wenn das Einstellröhrchen groß genug ist, um den maximalen Durchfluß zu ermöglichen, ohne den Durchfluß zu stark zu drosseln. Obwohl ein Einspritzventil mit unterer Zuführung in der vorbeschriebenen Weise kalibriert wird, bedarf es keiner Brennstofföffnung im Einstellbolzen, doch ist es nötig, daß die Eicheinrichtung abgedichtet wird. Diese Abdichtung benötigt Raum. Deshalb sind Einspritzventile von diesem Typ nicht zur Miniaturisierung geeignet.
• US-A-4,949,904 erläutert ein Verfahren zur dynamischen Durchflußkalibrierung eines Brennstoff-Einspritzventils mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• US-A-4,949,904 erläutert ferner ein Brennstoff-Einspritzventil mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 7.
• Die anhängige internationale Patentanmeldung der Anmelderin, WO 93/03274, veröffentlicht am 18.02.1993, erläutert eine Erfindung, bei der man eine dynamische Durchflußkalibrierung dadurch erhält, daß ein gewünschter Zustand für die auf den Anker des Ventils wirkenden Kräfte erzeugt wird. Dies erreicht man durch selektives Positionieren von Anker und Stator gegenüber der Ventilspule. Zwei besondere Vorteile der Erfindung im Hinblick auf die Miniaturisierung des Ventils bestehen darin, daß eine Brennstoffabdichtung an der Einrichtung zum selektiven Einstellen der dynamischen Kalibrierung in Wegfall gerät, sowie daß die dynamische Kalibrierung unter sehr engen Raumverhältnissen durchführbar ist. Ein weiterer Vorteil liegt in der verbesserten Auflösung im Kalibrierbereich.
• Wie WO 93/03274, betrifft die Erfindung ein neues, verbessertes Verfahren zur dynamischen Durchflußkalibrierung eines elektromagnetisch betätigten Brennstoff-Einspritzventils, das das Ventil zur Miniaturisierung besser geeignet macht. Die Erfindung betrifft auch eine neue Bauweise für ein solches Einspritzventil, mit der das Verfahren besonders gut durchführbar ist, insbesondere in der automatischen Massenherstellung solcher Ventile.
• Kurz gesagt betrifft die Erfindung ein Einspritzventil, bei dem eine Steuerstange relativ zum Stator und Anker während der dynamischen Durchflußkalibrierung positioniert wird, um selektiv einen Teil des Magnetflusses aus dem Arbeitsspalt abzuleiten, indem der abgezweigte Magnetfluß direkt zwischen Stator und Anker übertritt, ohne daß er den Arbeitsspalt durchsetzt. Ferner hat das Einspritzventil ein nicht magnetisches Röhrchen zwischen der Steuerstange und Bohrungen im Stator und Anker für die Steuerstange. Der Teil des Röhrchens innerhalb der Statorbohrung ist mit dem Stator verbunden, während der in der Ankerbohrung liegende Teil eine Führung für den Anker bildet. Bei einem Einspritzventil mit unterer Brennstoff zufuhr dient das Röhrchen auch dazu, daß Brennstoff im Ventil die Steuerstange annäßt. Das Einspritzventil wird dynamisch kalibriert, indem man die Steuerstange mit einem von außen her ansetzbaren Werkzeug einstellt.
• Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen im Zusammenhang mit der Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel in der bestmöglichen Ausführungsform dargestellt ist. Es zeigen:
• Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Einspritzventil gemäß der Erfindung, wobei ein bestimmter Zustand bei der Herstellung vor der Eichung gezeigt ist;
• Fig. 2 einen Längsschnitt ähnlich Fig. 1 nach Abschluß der Kalibrierung;
• Fig. 3 einen Schnitt wie Fig. 1 einer abgeänderten Ausführungsform nach Fertigstellung und vor der Kalibrierung;
• Fig. 4 einen Schnitt ähnlich Fig. 3 nach Abschluß der Kalibrierung und
• Fig. 5 bis 9 graphische Darstellungen zur Erläuterung der Erfindung.
• Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines Einspritzventils 10 mit einem Gehäuse 12 und Längsachse 14. Das Gehäuse 12 besteht aus zwei Teilen 12A, 12B, die bei 15 miteinander verbunden sind. Das Gehäuse 12 besitzt eine zylindrische Seitenwand 16 koaxial zur Achse 14 und eine Stirnwand 18 am einen Ende der Seitenwand 16 quer zur Achse 14. Das Teil 12b besitzt eine Stirnwand 18 und einen Teil der Seitenwand 16. Das Teil 12A enthält den Rest der Seitenwand 16 und ferner eine Querwand 19 im Abstand von der Innenseite der Stirnwand 18.
• Die Düse bzw. das vordere Ende des Ventils ist mit einer Kreisöffnung 20 in der Stirnwand 18 im wesentlichen koaxial zur Achse 14 versehen und bildet einen Brennstoffauslaß aus dem Gehäuse 12. Die Öffnung 20 besitzt einen stumpfkegeligen Ventilsitz 22 am axialen Ende innerhalb des Gehäuses 12. Eine dünne Scheibe 23 mit einer oder mehreren Öffnungen liegt über dem offenen Außenende der Öffnung 20, so daß der Brennstoff aus der Öffnung 20 über die Öffnungen aus dem Ventil austritt. Die Scheibe 20 wird am Gehäuse 12 mit einem Ring 21 am Teil 12B durch Verkörnern gehalten.
• Das Einspritzventil 10 hat einen Brennstoffeinlaß in Form mehrerer radialer Bohrungen 24, die am Umfang des Gehäuses 12 beabstandet sind und durch die Seitenwand 16 reichen. Ferner ist ein innerer Brennstoffkanal vom Einlaß zum Auslaß vorgesehen, wie noch erläutert wird. Die Bohrungen 24 liegen unmittelbar neben der inneren Querwand 19, dem Teil 12B zugekehrt. Diese Anordnung des Brennstoffeinlasses in der Seitenwand nahe dem Auslaß wird gemeinheim als Einspritzventil mit unterer Brennstoffzufuhr bezeichnet.
• Das Ventil 10 besitzt ferner einen elektrischen Antrieb mit einer Magnetwicklung 26, einem Stator 28, einem Anker 30 und einer Feder 32. Die Magnetwicklung 26 ist etwa rohrförmig und besteht aus einer Drahtspule 33, deren Enden an Anschlüsse 34, 36 geführt sind, die vom Gehäuse schräg vorstehen. Die Anschlüsse 34, 36 dienen zur Verbindung mit entsprechenden Anschlüssen eines Steckers (nicht gezeigt), der mit dem Ventil verbunden wird. Die Spule 33 sitzt auf einer Hülse und ist mit Kunststoff 41' vergossen (die Hülse ist im einzelnen nicht dargestellt, doch bezeichnet das Bezugszeichen 41 einen Teil der Hülse zwischen deren Flanschen). Das Ventil hat einen Aufsatz 94 aus Dielektrik mit einem Ansatz 96 seitlich an den Anschlüssen 34, 36.
• Der Stator 28, der zu der Magnetwicklung 26 entsprechend Fig. 1 gehört, zusammen mit dem Gehäuse 12 bildet den magnetischen Kreis, in dem der Magnetfluß von der Spule 33 erzeugt wird, wenn diese Strom erhält. Der Stator hat einen zylindrischen Schaft 28a, der eng in die Magnetwicklung 26 paßt und einen Kopf 28B mit einem kreisförmigen Flansch, der radial über dem oberen Ende der Magnetwicklung 26 entsprechend Fig. 1 vorsteht. Der Außenrand des Kopfes 28B stößt an das Gehäuse 12, dessen Rand zur Befestigung umgebördelt ist.
• Der Schaft 28a ist hydraulisch gegenüber dem Innendurchmesser (ID) der Hülse 41 mit einem O-Ring 40 abgedichtet. Die Dichtung 40 verhindert, daß ins Innere des Ventils über die Bohrungen 24 eingetretener Brennstoff über mögliche Leckagewege austritt, die zwischen der zylindrischen Außenfläche des Statorschaftes und der zylindrischen Innenfläche der Kapselung vorhanden sein können. Die Außenseite der Magnetwicklung 26 ist gegenüber der Innenseite der Seitenwand 16 mit einem weiteren O-Ring 42 abgedichtet.
• Die innere Querwand 19 besitzt eine Kreisbohrung 48 koaxial zur Achse 14. Der Anker 30 ist allgemein zylindrisch und reicht axial durch die Bohrung 48. Der Teil des Ankers zwischen den Wänden 18 und 19 ist vergrößert und bildet einen Flansch 50 als Abstützung für ein Ende der Feder 32. Das andere Ende der Feder liegt an der Wand 19 an, so daß die Feder den Anker nach unten auf den Ventilsitz 22 drückt.
• Fig. 1 zeigt den Zustand des Ventils, wenn die Magnetwicklung keinen Strom führt. Die Kraft der Feder 32 stellt den Anker so ein, daß sich ein schmaler axialer Arbeitsspalt 51 zwischen den einander gegenüberliegenden axialen Enden des Statorschaftes und des Ankers einstellt. Wird die Wicklung erregt, so wird der Anker durch die Magnetkraft zum Stator hin verschoben und verkleinert den Arbeitsspalt.
• Das Ventilglied ist eine Kugel 56, die in Fig. 1 koaxial zur Achse 14 liegt und vom Anker 30 auf den Ventilsitz 22 gedrückt wird, um die Öffnung 20 zu schließen. In dieser Schließlage ist die Wicklung 26 nicht erregt. Die Feder 32, die auf den Anker 30 wirkt, hält die Kugel 56 fest auf dem Sitz 22.
• Die Kugel 56 ist ein getrenntes Bauteil, das in einer bestimmten Weise geführt ist, das es dem Längshub des Ankers 30 folgt, wenn dieser betätigt wird, doch ist die Kugel stets gegenüber dem Sitz 22 selbstzentrierend, wenn das Ventil in Schließlage gebracht wird.
• Zusätzlich zum Anker 30 wirkt auf die Kugel 56 eine Federscheibe 58 zusammen mit einem Kragen bzw. einem aufgepreßten Ring 59, der noch erläutert wird. Die Gestalt der Scheibe 58, für die mehrere Formen möglich sind, ist kreisförmig und hat einen durchgehenden Außenrand mit einer mittigen Öffnung, die einen kreisförmigen Durchgang bildet, dessen Durchmesser kleiner als der Kugeldurchmesser ist. Ferner sind ein oder mehrere zusätzliche Durchgänge für den Durchfluß von Brennstoff aus den Einlaßbohrungen 24 zum Ventilsitz 22 hin vorgesehen.
• Die Scheibe 58 und Kugel 56 sind im Ventil 10 so angeordnet, daß die Kugel 56 im wesentlichen den gesamten mittigen Durchgang in der Scheibe einnimmt. Die Stirnwand 18 besitzt eine hochgezogene ringförmige Kante 68 um den Sitz 22 herum. Der durchlauf ende Außenrand der Scheibe 58 liegt auf der Kante 68. Der Durchmesser der Scheibe ist geringer als der der Wandfläche 54, so daß die Scheibe sich im Inneren des Gehäuses 12 bis zu einem gewissen Grad radial einstellen kann. Die Kugel weist einen aufgepreßten Ring 59 zur Abstützung an der Scheibe 58 auf, so daß die beiden Teile 56 und 59 eine Einheit bilden, wie sie in der anhängigen Patentanmeldung SN 07/684,619 vom 12.04.1991 der Anmelderin dargestellt ist.
• In der in Fig. 1 dargestellten Schließlage spannt die Feder 32, die über den Anker 30 auf die Kugel 56 wirkt und damit die Öffnung 20 absperrt, auch die Federscheibe 58, so daß diese eine bestimmte Kraft auf die Kugel ausübt und zwar entgegengesetzt zur Kraft der Feder 32.
• Bei Stromfluß in der Magnetwicklung 26 tritt eine starke Kraft im Anker 30 auf und der Arbeitsspalt 51 wird verkleinert, so daß die Feder 32 weiter zusammengedrückt wird. Die Verschiebung des Ankers weg von der Kugel 56 bedeutet, daß jetzt die auf die Kugel wirkende Hauptkraft von der Scheibe 58 in einer Richtung ausgeübt wird, in der die Kugel auf den Anker zu gedrückt wird. Die Scheibe 58 wird so berechnet, daß die Kugel im wesentlichen der Verschiebung des Ankers zum Stator 28 zu folgen kann. Damit hebt die Kugel vom Sitz 22 ab und Brennstoff tritt aus dem Inneren des Ventils durch die Öffnung 20 aus. Solange die Kugel 56 abgehoben bleibt, kann Brennstoff aus den Öffnungen 24 zum Auslaß an der Bohrung 20 austreten.
• Wird die Wicklung 26 entregt, so schwindet die magnetische Anziehungskraft auf den Anker 30 und die Feder 32 drückt die Kugel auf den Sitz 22 zurück und schließt die Bohrung 20. Der Längshub des Ankers ist ziemlich klein, so daß die Kugel immer noch teilweise im Sitz 22 liegt, auch wenn die Bohrung 20 nicht verschlossen ist. Verschiebt sich irgendwie die Kugel 56 exzentrisch gegenüber dem Sitz 22, so führt die Reaktion der Kugel mit dem Ventilsitz bei der Ankerbewegung in Schließrichtung zu einer Selbstzentrierung, um die exzentrische Lage zu korrigieren. Diese Selbstzentrierung ist möglich, weil die Scheibe 58 im Gehäuse nicht festgelegt ist, d.h. die Scheibe hindert die Kugel nicht an einer Zentrierung gegenüber dem Sitz beim Schließen. Mit anderen Worten kann die Kugel radial "schwimmen", so daß eine außermittige Lage zwischender Kugel und dem Sitz verhindert wird, wenn der Anker die Kugel in den Sitz bei der Schließbewegung drückt.
• Außer der dargestellten axialen Halterung der Kugel zwischen dem Anker 30 und der Scheibe 58 ist ferner ein gewisser radialer Einschluß in Form der Ankerspitze vorgesehen. Die Ankerspitze ist mit einer stumpfkegeligen Fläche 72 koaxial zur Achse 14 vorgesehen. Sitzt die Kugel 56 am Sitz 22, so hat die Fläche 72 Abstand von der Kugel. Damit kann sich die Kugel in einem bestimmten Bereich radial einstellen (exzentrisch zur Achse 14), was die Fläche 72 zuläßt, die aber eine weitere radiale Verschiebung der Kugel verhindert, wenn diese radial soweit verlagert wird, daß sie an die Fläche 72 anstößt. Der Anker ist im übrigen zweiteilig mit einem Hauptteil und einem gehärteten Einsatz 73 für die Kontaktfläche mit der Kugel 56.
• Das Einspritzventil wird typischerweise mit Impulsbreitenmodulation angesteuert. Dies erzeugt hin- und hergehende Bewegungen der Kugel, so daß der Brennstoff in einzelnen getrennten Strahlen eingespritzt wird. Die Außenfläche der Seitenwand 16 ist mit axial beabstandeten Ringnuten zur Aufnahme von O-Ringen 74 und 76 versehen, um das Gehäuse 12 in einem Aufnahmesockel abzudichten, indem daß Einspritzventil mit unterer Brennstoff zufuhr bei Verwendung in Brennkraftmaschinen eingebaut wird.
• Stellt sich ein konstanter Druckunterschied zwischen dem Brennstoffeinlaß und -auslaß des Ventils ein, so ist die jeweils eingespritzte Brennstoffmenge von der Impulsbreite abhängig. Das wirkliche Ansprechverhalten des Ventils ist abhängig von den Kräften, die auf die Betätigung wirken, und um sicherzugehen&sub1; daß ein in großen Mengen hergestelltes Ventil die dynamischen Durchflußanf orderungen erfüllt, wird eine Durchflußkalibrierung vorgesehen. Die Erfindung erlaubt die Kalibrierung mit einer Einrichtung, die aus einer Steuerstange 80 für den Stator 28 und den Anker 30 versehen ist. Ferner gehrt hierzu ein nicht magnetisches Röhrchen 82.
• Der Stator 28 besitzt eine zylindrische Durchgangsbohrung 84 koaxial zur Achse 14 und eine etwas größere Gegenbohrung 86 am Innenende. Der Anker 30 hat eine Bohrung 88, die sich zur Gegenbohrung 86 hin öffnet und ebenfalls koaxial zur Achse 14 liegt. Das Röhrchen 82 ist an einem Ende offen und am anderen Ende mit einer Stirnwand 90 verschlossen. Das offene Ende des Röhrchens sitzt eng in der Gegenbohrung 86. Beide sind abgedichtet miteinander verbunden, so daß bei dieser Bauweise mit unterer Brennstoffzufuhr der über die Bohrungen 24 in das Ventil eintretende Brennstoff nicht über die Verbindung von Röhrchen/Stator und zwischen der Bohrung 84 und der Steuerstange 80 hindurchlecken und möglicherweise aus dem Ventil austreten kann. Das Ende des Röhrchens 82 mit der Stirnwand 90 liefert eine axiale Führung für den Anker 30 über den engen Gleitsitz in der Bohrung 88. Bei Einbau der Einrichtung zur dynamischen Kalibrierung des Ventils kann der Arbeitsspalt 51 als ringförmig angesehen werden.
• Fig. 1 zeigt eine bestimmte Lage der Steuerstange 80 vor der dynamischen Kalibrierung. Es zeigt sich, daß die flache innere Stimseite der Steuerstange im wesentlichen in der gleichen Ebene liegt wie das ringförmige flache Stirnende des Statorschaftes 28A. Die dynamische Durchflußkalibrierung wird im Betrieb des Ventils mit bestimmten Betriebsbedingungen durchgeführt und dabei wird der dynamische Durchfluß gemessen. Der gemessene Durchfluß wird mit einem Sollwert verglichen. Ist der Vergleich ausreichend, so braucht die Steuerstange nicht aus der Lage in Fig. 1 verstellt werden. Ist dies der Fall, so wird die Steuerstange dann fest mit dem Stator verbunden und eine Möglichkeit hierfür liegt darin, einen kleinen zylindrischen Ansatz 92 am Ende des Kopfes 28b zur Steuerstange hin umzubördeln. Ist der Vergleich nicht zufriedenstellend, dann muß die Steuerstange in axialer Richtung eingestellt werden. So wird sie in das Ventil hineingeschoben, bis der gewünschte dynamische Durchfluß gemessen wird. Dann wird die Steuerstange am Stator in der beschriebenen Weise befestigt und das Ventil ist dynamisch im Durchfluß geeicht.
• Gemäß Fig. 2 ist das Stirnende der Steuerstange, das vorher etwa in Höhe des Stirnendes des Statorschaftes 28A war, nun axial über den Arbeitsspalt 51 hinaus verschoben. Da die Steuerstange wie der Stator aus magnetisierbarem Werkstoff besteht, leiten die Steuerstange und der Statorschaft 28a den Magnetfluß in Axialrichtung zur Magnetwicklung 26. In der Lage der Steuerstange in Fig. 1 wird im wesentlichen der gesamte Magnetfluß über die axialen Arbeitsspalt geführt&sub4; In dieser Lage erhält der Anker bei einer gegebenen Stromstärke in der Spule die maximale elektromagnetische Kraft und das Einspritzventil hat den maximalen dynamischen Durchfluß.
• Wird die Steuerstange weiter in den Anker vorgeschoben, so wird ein Teil des Magnetflusses aus dem Arbeitsspalt 51 abgezogen und damit ist im Arbeitsspalt der Fluß geringer und deshalb bei einer gegebenen Stromstärke die auf den Anker ausgeübte Kraft entsprechend kleiner, so daß das Einspritzventil einen geringeren Durchfluß aufweist. Dieser verringerte Durchfluß ist die Folge der kleineren Beschleunigung des Ankers bei Erregung der Spule, so daß das Ventil langsamer öffnet.
• Arbeitskennlinien des Einspritzventils werden in den Fig. 5 bis 9 dargestellt. Der Gesamthub der Steuerstange ist 19,05 mm und liefert einen Einstellbereich für den dynamischen Durchfluß in der Größenordnung von 10 bis 15%. Die Einstellbarkeit wird vom möglichen magnetischen Fluß in der Steuerstange bestimmt und die Einstellgenauigkeit hängt von der Länge des Überstandes zwischen Steuerstange und Anker ab, der nötig ist, um eine maximale Flußableitung zu erzielen. Sobald die Steuerstange einmal um eine bestimmte Länge eingeschoben worden ist, erzeugt ein weiteres Einschieben nur wenig Änderung mehr im Ansprechverhalten des Ankers. Die minimale Länge der Steuerstange wird von ihrer Eigenschaft bestimmt, den Magnetfluß in radialer Richtung in äquivalenter Höhe zu übertragen, wie den axialen Fluß im zylindrischen Querschnitt der Steuerstange nach unten.
• Die erfindungsgemäße dynamische Durchflußkalibrierung hat im Vergleich zu den eingangs beschriebenen Verfahren den weiteren Vorteil einer gesteigerten Auflösung: Ein typisches federbelastetes Einspritzventil hat nur einen Einstellhub von etwa 7,62 mm, um die gleichen Ergebniss zu erzielen, wie bei dem verfügbaren Hub von 19,05 mm bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.
• Die dynamische Durchflußkalibrierung kann auch automatisiert werden. Dabei muß die Steuerstange von einem Werkzeug betätigt werden. Dieses stellt die Steuerstange ein, bis sie die richtige Tiefe erreicht hat und dabei kann die Steuerstange der dargestellte einfache Zylinder sein. Soll das Werkzeug die Steuerstange auch herausziehen, so müssen entsprechende Vorkehrungen am Werkzeug, der Steuerstange oder in beiden Bauteilen getroffen werden, damit das Werkzeug die Steuerstange erfassen kann.
• Die Fig. 3 und 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung fur ein Einspritzventil mit oberer Brennstoffzufuhr. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so daß eine ins Einzelne gehende Beschreibung der Fig. 3 und 4 nicht erforderlich ist. Die dynamische Kalibrierung ist im wesentlichen für beide Ventiltypen gleich. Da der Brennstoffeinlaß oben ist, trägt er das Bezugszeichen 24 entsprechend den Einlaßbohrungen bei unterer Brennstoffzufuhr. Der Zugang zur Steuerstange erfolgt über den Brennstoffeinlaßkanal 24, der koaxial zur Achse 14 liegt und Teil des Stators 28 ist.
• In beiden Ausführungsarten bestehen die einzelnen Teile des magnetischen Kreises aus passenden Werkstoffen und wo die Teile in Berührung mit Brennstoff kommen, bestehen sie aus brennstoffundurchlässigen Werkstoffen. So bestehen Anker 30, Gehäuse 12 und Stator 28 aus rostfreiem Magnetstahl und das Röhrchen 86 aus nicht magnetischem rostfreiem Stahl. Die Steuerstange 80, die natürlich magnetisch leitend sein muß, besteht aus rostfreiem Magnetstahl.
• Die Fig. 5 und 9 zeigen Kennlinien zur Darstellung der Wirksamkeit der dynamischen Durchflußkalibrierung, wie sie an einem Beispiel erfindungsgemäß durchgeführt wurde.
• Der Aufbau der dargestellten Einspritzventile erlaubt die Herstellung in kompakten Abmessungen und den automatisierten Zusammenbau. Der gesamte Herstellungsprozeß ist vorteilhaft und die Bauweise eignet sich zur Miniaturisierung von Brennstoff-Einspritzventilen. Außer der dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungform lassen sich die erfindungsgemäßen Prinzipien auch bei anderen Ausführungen anwenden.

Claims (13)

1. Verfahren zur dynamischen Durchflußkalibrierung eines Brennstoff-Einspritzventils (10), dessen Gehäuse (12) mit einem Antrieb versehen ist, der eine an Spannung anschließbare Magnetwicklung (26) aufweist, mit der zusammen mit einem Anker (30) ein Ventilglied (56) betätigt wird, das auf einen Ventilsitz (22) am Gehäuse aufgesetzt oder davon abgehoben wird, um so den Brennstoffdurchfluß zu Öffnen bzw. zu schließen, wobei die Magnetwicklung eine an Spannung anschließbare Magnetspule (33) zum Erzeugen eines Magnetflusses und einen Stator (28) zum Zuführen des Magnetflusses in den Anker über einen axialen Arbeitsspalt (51) zwischen dem Stator und dem Anker aufweist, wobei das Einspritzventil unter bestimmten Betriebsbedingungen in Betrieb gesetzt und der dynamische Durchfluß bei diesen Betriebsbedingungen gemessen wird, der so gemessene dynamische Durchfluß mit einem Durchfluß-Sollwert verglichen wird und bei fehlender Übereinstimmung des gemessenen Durchflusses mit dem Sollwert eine Übereinstimmung des gemessenen dynamischen Durchflusses mit dem Durchfluß- Sollwert herbeigeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß diese Übereinstimmung durch selektives Ableiten von Magnetfluß aus dem Arbeitsspalt herbeigeführt wird, wodurch der abgeleitete Magnetfluß unmittelbar vom Stator in den Anker übertritt, ohne den Arbeitsspalt zu durchsetzen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des selektiven Ableitens von Magnetfluß aus dem Arbeitsspalt durch unmittelbares Übertreten des abgeleiteten Magnetflusses vom Stator in den Anker, ohne den Arbeitsspalt zu durchsetzen, darin besteht, daß eine Steuerstange (80) selektiv positioniert wird, die Steuerstange Bohrungen (84,88) im Stator und Anker durchsetzt, so daß der abgeleitete Fluß zwischen dem Stator und dem Anker durch die Steuerstange geleitet wird, ohne den Arbeitsspalt zu durchsetzen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Herbeiführen der Übereinstimmung die Steuerstange am Stator festgelegt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Festlegen der Steuerstange am Stator ein Teil des Stators mit einem Teil der Steuerstange verbördelt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des selektiven Ableitens von Magnetfluß aus dem Arbeitsspalt durch unmittelbares Überleiten des abgeleiteten Magnetflusses vom Stator in den Anker, ohne den Arbeitsspalt zu durchsetzen, aus einem selektiven axialen Positionieren einer zylindrischen Steuerstange (80) gegenüber dem Stator und dem Anker besteht, die axial durch koaxial fluchtende Kreisbohrungen im Stator und im Anker greift, so daß der abgeleitete Fluß, der den Stator und Anker durchsetzt, durch die zylindrische Steuerstange geführt wird, ohne den Arbeitsspalt zu durchsetzen.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des selektiven Ableitens von Magnetfluß aus dem Arbeitsspalt durch Übertreten des abgeleiteten Magnetflusses unmittelbar vom Stator zum Anker ohne den Arbeitsspalt zu durchsetzen, aus einem selektiv axialen Positionieren einer zylindrischen Steuerstange gegenüber dem Stator und dem Anker besteht, indem die zylindrische Steuerstange koaxial innerhalb eines nicht magnetischen Ringröhrchens selektiv axial positioniert wird, das sich zwischen koaxial fluchtenden zylindrischen Bohrungen (84,88) im Stator und im Anker erstreckt und in diese Bohrungen eintritt, so daß der abgeleitete Fluß zwischen Stator und Anker durch die zylindrische Steuerstange geführt wird, ohne den Arbeitsspalt zu durchsetzen.

7. Brennstoff-Einspritzventil (10) mit einem Gehäuse (12) mit einem Stellantrieb, der eine an Spannung anschließbare Magnetwicklung (26) aufweist, die zusammen mit einem Anker ein Ventilglied (56) betätigt, um wahlweise das Ventilglied auf einen Ventilsitz (22) im Gehäuse aufzusetzen oder von ihm abzuheben, um dadurch wahlweise das Einspritzventil für den Brennstoffdurchfluß zu öffnen bzw. zu schließen, wobei die Magnetwicklung eine an Spannung anschließbare Magnetspule (33) zum Erzeugen von Magnetfluß und einen Stator (28) zum Überleiten des Magnetflusses zum Anker über einen axialen Arbeitsspalt (51) zwischen dem Stator und dem Anker aufweist und Mittel zum Herbeiführen einer Übereinstimmung mit einer gewünschten dynamischen Durchflußkalibrierung vorgesehen sind, gekennzeichnet durch Mittel (80) zum selektiven Ableiten von Magnetfluß aus dem axialen Arbeitsspalt derart, daß der abgeleitete Magnetfluß unmittelbar vom Stator in den Anker übertritt, ohne den Arbeitsspalt zu durchsetzen.

8. Brennstoff-Einspritzventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum wahlweisen Ableiten von Magnetfluß aus dem Arbeitsspalt eine Steuerstange (80) aufweisen, die durch Bohrungen (84,88) im Stator und im Anker geführt ist, so daß der abgeleitete Fluß, der vom Stator in den Anker übertritt, durch die Steuerstange übertritt, ohne den Arbeitsspalt zu durchsetzen.

9. Brennstoff-Einspritzventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstange mit dem Stator fest verbunden wird.

10. Brennstoff-Einspritzventil nach Anspruch 91 dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstange mittels Umbördeln mit dem Stator fest verbunden wird.

11. Brennstoff-Einspritzventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstange eine zylindrische Steuerstange (80) ist und die Bohrungen im Stator und im Anker koaxial fluchtende zylindrische Bohrungen sind.

12. Brennstoff-Einspritzventil nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch ein nicht magnetisches zylindrisches Röhrchen (82), das sich zwischen den Bohrungen im Stator und im Anker erstreckt und in die Bohrungen eintritt, wobei in dem Röhrchen die Steuerstange angeordnet ist.

13. Brennstoff-Einspritzventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht magnetische Röhrchen derart mit dem Stator fest verbunden ist, daß die Steuerstange nicht von Brennstoff im Ventil benetzt wird und daß ein in die Bohrung im Anker eintretender Teil des nicht magnetischen Röhrchens als axiale Führung für den Anker dient.