EP1317619B1 - Common-rail-system - Google Patents
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- EP1317619B1 EP1317619B1 EP01971670A EP01971670A EP1317619B1 EP 1317619 B1 EP1317619 B1 EP 1317619B1 EP 01971670 A EP01971670 A EP 01971670A EP 01971670 A EP01971670 A EP 01971670A EP 1317619 B1 EP1317619 B1 EP 1317619B1
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- F02M2200/705—Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger hydraulic with means for filling or emptying hydraulic chamber, e.g. for compensating clearance or thermal expansion
Definitions
- the invention is based on a control valve for controlling a fluid according to the manner defined in more detail in claim 1.
- a nozzle needle of a fuel injection valve is opened or closed depending on the pressure prevailing in a control chamber.
- the control chamber is permanently connected to a common rail high-pressure accumulator and can be connected by means of the control valve to the low pressure side and thereby relieved of pressure, so that the nozzle needle opens.
- the control valve is a 2/2-way solenoid valve whose axially displaceable valve closure member lifts in the magnetic field of a coil from its valve seat.
- control valve which can be actuated via a special piezoelectric actuator.
- control valve described therein has an arrangement for acting in the stroke direction path transformer of the piezoelectric actuator, wherein the deflection is transmitted via a hydraulic chamber.
- This hydraulic chamber serves as a translation and tolerance compensation element.
- the transmission ratio determined by the different diameter of two pistons, between which the hydraulic chamber is arranged.
- settling effects and tolerances can be compensated, which occur, for example, due to different coefficients of thermal expansion of the materials used in the valve.
- pressure relief valves are used to protect against overpressure, which usually are arranged in the region of the common fuel tank for all injectors.
- Such a pressure limiting valve limits the pressure in the fuel or pressure accumulator by releasing a drain opening for the fuel at too high a load. It may, for example, at a normal working pressure of up to 1350 bar in the accumulator briefly 'allow a maximum pressure of up to 1500 bar.
- pressure relief valves are mechanically working components with a housing with external thread for screwing to the rail, a connection to a return line to a fuel tank, a movable piston and a spring.
- the housing has on the connection side to the rail a bore which is closed by a conical end of the piston at the sealing seat inside the housing.
- the spring presses at normal working pressure of the fuel force the piston tight in its sealing seat, so that the pressure accumulator on the connection side, where the pressure relief valve is connected, remains closed. Only when the maximum working or injection pressure is exceeded, the piston is pressed by the pressure prevailing in the pressure accumulator overpressure against the spring, so that the high-pressure fuel can escape. The escaping fuel is then ducted into a cylindrical bore of the piston and returned to the fuel tank via a manifold.
- a high-pressure fuel injection device which has a control valve without pressure-limiting function.
- the control valve proposed there has a valve closing member which opens in the direction of the control chamber. If an overpressure arises in the control chamber, then it can not automatically escape via the control valve, since the valve closing member then blocks the valve opening.
- the common rail system according to the invention with the features of claim 1 advantageously requires no known from the prior art separate pressure relief valve to the common rail pressure accumulator, since its function of the already existing control valves, by means of which the injection behavior is controlled in the injectors, is adopted.
- an inventive valve for controlling a fluid having the features of claim 3 is used.
- Such a valve which of course can also be used in other areas, offers the advantage that the pending pressure is sensed via an optionally already existing actuator unit, and the pressure limiting function is essentially realized by a simple software.
- valve according to the invention for controlling a fluid is shown in the drawing and will be explained in more detail in the following description.
- the embodiment shown in the figure shows a use of the valve 1 according to the invention in a common rail injector or an injection device 2 for the injection of preferably diesel fuel for internal combustion engines of motor vehicles.
- the fuel injection via the pressure level in a valve control chamber 3, which is connected to a high-pressure supply 4.
- a high pressure or injection pressure p_R prevails, which defines the high pressure region.
- the high pressure supply 4 connects the valve control chamber 3 with a common rail pressure accumulator 5, in which the fuel is also present under high pressure p_R.
- a valve member 6 is actuated in the valve 1 via a trained as a piezoelectric actuator actuator unit 7, on the valve control chamber 3 and the combustion chamber side facing away from the valve member 6 is arranged.
- the piezoelectric actuator 7 is constructed in the usual way of several layers and has on its the valve member 6 facing side an actuator head 9 and on its side facing away from the valve member 7 an actuator foot 8, which is supported on a wall of a valve body 9 of the valve 1. Via a support 11, a first piston 12 connects to a hydraulic transmission device 13 of the valve member 6.
- the valve member 6 is arranged axially displaceably in a corresponding longitudinal bore of the valve body 10 and has a second piston 14 which actuates a valve closing member 15.
- first piston 12 and the second piston 14 are configured such that they are arranged axially displaceably in a chamber 16 of the hydraulic transmission device 13 in the valve body 10, wherein the second piston 14 in turn in a sleeve-like end piece 17 of first piston 12 is guided.
- the first piston 12 and the second piston 14 include a first hydraulic chamber 18 with the valve body 9. Between the side of the second piston 14 facing away from the first hydraulic chamber 18 and the first piston 12, a second hydraulic chamber 19 is formed in the recess provided in the first piston 12 for guiding the second piston 14.
- the pistons 12 and 14 in the hydraulic transmission device 13 are coupled together so that the deflection of the piezoelectric actuator 7 is transmitted by the second piston 14 is raised by a certain distance corresponding to the transmission ratio of the piston diameter.
- the spherical valve closure member 15 cooperates with a formed on the valve body 10 valve seat 23, wherein the valve closure member 15 is a low-pressure region 24 with a prevailing low pressure of the fluid from an outlet throttle 30 and the valve control chamber 3, which is acted upon by the injection or high pressure p_R of the fluid separates.
- a leakage compensation channel 25 branches off.
- the valve control chamber 3 of the injector 2 is only partially indicated in the figure.
- a movable nozzle needle 26 is arranged, which closes and opens an injection opening in a combustion chamber of a 'nes motor.
- the injection behavior of the injectors 2 is controlled in a manner known per se, the fuel in the valve control chamber 3 being supplied via the high-pressure supply 4 from the pressure accumulator 5 common to several injectors 2, and the valve control chamber 3 being injected via the outlet throttle 30 and the valve 1 according to the invention is relieved.
- a sealing spring 27 is arranged, which surrounds the second piston 14 and is supported in the valve body 10 such that by the spring force of the sealing spring 27, the second piston 14 is pressed down, so that the valve closing member 15 comes to rest in the resting state of the valve 1 against the valve seat 23 sealingly.
- the actuator unit 7 designed here with piezoceramic not only serves as a lifting element, but also as a force sensor, because the force changes acting on the piezoelectric unit are registered as changes in voltage.
- the piezoelectric actuator 7 is connected to a control unit 28 via a single line, which functions as a sensor and control line.
- This control unit 28 serves both the Meßability when the piezoelectric actuator 7 acts as Kraftmeßsensor, and at the same time as a drive device when the piezoelectric actuator 7 is to be deflected. Within the controller 28, these functions can be shared via a accomplish appropriate electronic circuit or software.
- the valve 1 assumes the function of a pressure relief valve for a possibly occurring in the high pressure region 3 overpressure, which is above the injection pressure p_R.
- the diameter of the valve seat 23 determines the sealing force when the spring force of the sealing spring 27 is fixed. If this sealing force is exceeded, the valve 1 opens without activation by the piezoelectric actuator 7 on its own if the counterforce resulting from the overpressure in the high-pressure region 3 exceeds the sealing force. In this case, a force is transmitted to the piezoelectric actuator 7 by the stroke of the second piston 14 and the hydraulic transmission device 13, which measures this and passes it on to the control unit 28. Thus, the control unit 28 can recognize that a malfunction is present in the high-pressure area 3.
- the opening for purposes of reducing the overpressure is clocked so short that it can come to any control of the nozzle needle 26 itself.
- the opening of the valve 1 is carried out in such short periods of time that due to the inertia of the nozzle needle 26, this in its closed position remains with the effect that the injector 2 does not open and there is no injection of fuel.
- the invention can not only be used in the common rail systems described here as a preferred application, but generally in fuel injection valves or in other areas, such as pumps, can be realized where a sudden degradation of a short-term overpressure is to be ensured.
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Description
- Die Erfindung geht von einem Steuerventil zum Ansteuern eines Fluids gemäß der in Patentanspruch 1 näher definierten Art aus.
- Bei einem solchen, z.B. aus der EP 0 971 119 A bekannten Steuerventil wird eine Düsennadel eines Kraftstoffeinspritzventils abhängig von dem in einem Steuerraum herrschenden Druck geöffnet oder geschlossen. Der Steuerraum ist permanent an einen Common-Rail-Hochdruckspeicher angeschlossen und kann mittels des Steuerventils mit der Niederdruckseite verbunden und dadurch druckentlastet werden, so dass die Düsennadel öffnet. Das Steuerventil ist ein 2/2-Wege-Magnetventil, dessen axial verschiebbares Ventilschließglied im Magnetfeld einer Spule von seinem Ventilsitz abhebt.
- Weiterhin ist aus der EP 0 477 400 A1 ein Steuerventil bekannt, das über einen speziellen piezoelektrischen Aktuator betätigbar ist. Darüber hinaus weist das darin beschriebene Steuerventil eine Anordnung für einen in Hubrichtung wirkenden Wegtransformator des piezoelektrischen Aktuators auf, wobei dessen Auslenkung über eine Hydraulikkammer übertragen wird. Diese Hydraulikkammer dient als Übersetzungs- und Toleranzausgleichselement. Hierbei bestimmt sich das Übersetzungsverhältnis über die unterschiedlichen Durchmesser zweier Kolben, zwischen denen die Hydraulikkammer angeordnet ist. Daneben können über das Arbeitsvolumen der Hydraulikkammer unter Umständen auftretende Setzeffekte sowie Toleranzen ausgeglichen werden, die beispielsweise aufgrund von unterschiedlichen Temperaturausdehnungskoeffizienten der in dem Ventil zur Anwendung kommenden Materialien auftreten.
- Aus dem Stand der Technik sind auch Common-Rail-Systeme mit Magnetventilen bekannt, bei denen eine Feder ein entsprechendes Ventilschließglied zu Dichtungszwecken gegen einen Ventilsitz drückt.
- Bei gängigen Common-Rail-Systemen, bei denen der Einspritzdruck unabhängig von der Motordrehzahl und der Einspritzmenge erzeugt wird und in einem gemeinsamen Kraftstoffspeicher (Common Rail) zur Einspritzung über ventilgesteuerte Injektoren bereitgehalten wird, werden Druckbegrenzungsventile zur Sicherung gegen Überdruck eingesetzt, die in der Regel in dem Bereich des für alle Einspritzventile gemeinsamen Kraftstoffspeichers angeordnet sind. Ein solches Druckbegrenzungsventil begrenzt den Druck in dem Kraftstoff- bzw. Druckspeicher, indem es bei zu hoher Beanspruchung eine Ablauföffnung für den Kraftstoff freigibt. Dabei kann es z.B. bei einem normalen Arbeitsdruck von bis 1350 bar in dem Druckspeicher kurzzeitig' einen maximalen Druck von bis zu 1500 bar zulassen.
- Bei aus der Praxis bekannten Druckbegrenzungsventilen handelt es sich um mechanisch arbeitende Komponenten mit einem Gehäuse mit Außengewinde zum Anschrauben an den Rail, einem Anschluß an eine Rücklaufleitung zu einem Kraftstoffbehälter, einem beweglichen Kolben und einer Feder. Das Gehäuse hat auf der Anschlußseite zu dem Rail eine Bohrung, die durch ein kegelförmiges Ende des Kolbens am Dichtsitz im Gehäuseinneren verschlossen wird.
- Die Feder drückt bei normalem Arbeitsdruck des Kraft stoffs den Kolben dicht in seinen Dichtsitz, so daß der Druckspeicher auf der Anschlußseite, an der das Druckbegrenzungsventil angeschlossen ist, geschlossen bleibt. Erst beim Überschreiten des maximalen Arbeits- bzw. Einspritzdruckes wird der Kolben durch den in dem Druckspeicher vorherrschenden Überdruck gegen die Feder aufgedrückt, so daß der unter Hochdruck stehende Kraftstoff entweichen kann. Der entweichende Kraftstoff wird dann.über Kanäle in eine zylindrische Bohrung des Kolbens geleitet und über eine Sammelleitung zu dem Kraftstoffbehälter zurückgeführt.
- Aus der DE 199 54 023 A1 ist eine Hochdruckkraftstoffeinspritzvorrichtung bekannt, die ein Steuerventil ohne Druckbegrenzungsfunktion aufweist. Das dort vorgeschlagene Steuerventil weist ein in Richtung auf die Steuerkammer öffnendes Ventilschliessglied auf. Entsteht in der Steuerkammer ein Überdruck, so vermag dieser nicht selbsttätig über das Steuerventil entweichen, da das Ventilschliessglied dann die Ventilöffnung sperrt.
- Das erfindungsgemäße Common-Rail-System mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 benötigt vorteilhafterweise kein aus dem Stand der Technik bekanntes separates Überdruckventil an dem Common-Rail-Druckspeicher, da dessen Funktion von den ohnehin vorhandenen Steuerventilen, mittels denen das Einspritzverhalten in den Einspritzeinrichtungen gesteuert wird, übernommen wird.
- Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn ein erfindungsgemäßes Ventil zur Steuerung eines Fluids mit den Merkmalen des Patentanspruchs 3 zum Einsatz kommt. Ein solches Ventil, welches selbstverständlich auch in anderen Bereichen Verwendung finden kann, bietet den Vorteil, daß der anstehende Druck über eine gegebenenfalls bereits vorhandene Aktuator-Einheit sensiert wird, und die Druckbegrenzungsfunktion im wesentlichen über eine einfache Software realisierbar ist.
- Damit werden nicht nur Druckbegrenzungsventile als zusätzliche Komponenten überflüssig, sondern es entsteht auch kein nennenswerter mechanischer Mehraufwand bei den Ventilen, so daß sich hierdurch eine erhebliche Kosteneinsparung erzielen läßt.
- Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.
- Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ventils zur Ansteuerung eines Fluids ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der folgenden Beschreibung näher erläutert.
- Es zeigt die einzige Figur der Zeichnung eine schematische, ausschnittsweise Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung für eine Einspritzeinrichtung eines Common-Rail-Systems im Längsschnitt.
- Das in der Figur dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Verwendung des erfindungsgemäßen Ventils 1 bei einem Common-Rail-Injektor bzw. einer Einspritzeinrichtung 2 zur Einspritzung von vorzugsweise Dieselkraftstoff für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen. In der vorliegenden Ausführung erfolgt die Kraftstoffeinspritzung über das Druckniveau in einem Ventilsteuerraum 3, der mit einer Hochdruckversorgung 4 verbunden ist. In diesem Ventilsteuerraum 3 herrscht ein Hochdruck bzw. Einspritzdruck p_R vor, welcher den Hochdruckbereich definiert. Die Hochdruckversorgung 4 verbindet den Ventilsteuerraum 3 mit einem Common-Rail-Druckspeicher 5, in dem der Kraftstoff ebenfalls unter Hochdruck p_R vorliegt.
- Zur Einstellung eines Einspritzbeginns, einer Einspritzdauer und einer Einspritzmenge über bestimmte Kräfteverhältnisse in der Einspritzeinrichtung 2 wird ein Ventilglied 6 in dem Ventil 1 über eine als piezoelektrischer Aktor 7 ausgebildete Aktuator-Einheit angesteuert, die auf der dem Ventilsteuerraum 3 und dem Brennraum abgewandten Seite des Ventilglieds 6 angeordnet ist.
- Der piezoelektrische Aktor 7 ist in üblicher Weise aus mehreren Schichten aufgebaut und weist auf seiner dem ventilglied 6 zugewandten Seite einen Aktorkopf 9 und auf seiner dem Ventilglied 7 abgewandten Seite einen Aktorfuß 8 auf, der sich an einer Wand eines Ventilkörpers 9 des Ventils 1 abstützt. Über ein Auflager 11 schließt ein erster Kolben 12 einer hydraulischen Übersetzungseinrichtung 13 des Ventilglieds 6 an. Das Ventilglied 6 ist in einer entsprechenden Längsbohrung des Ventilkörpers 10 axial verschiebbar angeordnet und weist einen zweiten Kolben 14 auf, der ein Ventilschließglied 15 betätigt.
- Innerhalb der hydraulischen Übersetzungseinrichtung 13 sind der erste Kolben 12 und der zweite Kolben 14 derart ausgestaltet, daß sie in einer Kammer 16 der hydraulischen Übersetzungseinrichtung 13 in dem Ventilkörper 10 axial verschiebbar angeordnet sind, wobei der zweite Kolben 14 wiederum in einem muffenartig ausgebildeten Endstück 17 des ersten Kolbens 12 geführt ist.
- Der erste Kolben 12 und der zweite Kolben 14 schließen mit dem Ventilkörper 9 eine erste Hydraulikkammer 18 ein. Zwischen der der ersten Hydraulikkammer 18 abgewandten Seite des zweiten Kolbens 14 und dem ersten Kolben 12 ist in der für die Führung des zweiten Kolbens 14 in dem ersten Kolben 12 vorgesehenen Ausnehmung eine zweite Hydraulikkammer 19 ausgebildet.
- Es ist zu erkennen, daß durch die spezielle Anordnung der Hydraulikkammern 18 und 19 eine Bewegungsumkehr zwischen beiden Kolben 12 und 14 bewerkstelligt wird. Wird der erste Kolben 12 infolge einer Auslenkung des piezoelektrischen Aktors 7 nach unten gedrückt, führt dies gleichzeitig zu einer Hubbewegung des zweiten Kolbens 14 in entgegengesetzter Richtung. Dieser zweite Kolben 14 verdrängt das in der zweiten Hydraulikkammer 19 befindliche Arbeitsfluid über einen Ausgleichskanal 20 in eine Ausgleichskammer 21. Die Ausgleichskammer 21 steht zu Zwecken der Abführung des Arbeitsfluids mit einem Leckageausgleichskanal 22 in Verbindung und ist durch eine Membran 29 gegenüber dem piezoelektrischen Aktor 7 abgedichtet.
- Mit anderen Worten sind die Kolben 12 und 14 in der hydraulischen Übersetzungseinrichtung 13 so miteinander gekoppelt, daß die Auslenkung des piezoelektrischen Aktors 7 übertragen wird, indem der zweite Kolben 14 entsprechend dem Übersetzungsverhältnis der Kolbendurchmesser um eine bestimmte Wegstrecke angehoben wird.
- An dem dem Ventilsteuerraum 3 zugewandten Ende des Ventilglieds 6 wirkt das kugelartige Ventilschließglied 15 mit einem an dem Ventilkörper 10 ausgebildeten Ventilsitz 23 zusammen, wobei das Ventilschließglied 15 einen Niederdruckbereich 24 mit einem darin vorherrschenden Niederdruck des Fluids von einer Ablaufdrossel 30 und dem Ventil steuerraum 3, welcher mit dem Hoch- bzw. Einspritzdruck p_R des Fluids beaufschlagbar ist, trennt.
- Von dem Niederdruckbereich 24 zweigt ein Leckageausgleichskanal 25 ab. Der Ventilsteuerraum 3 der Einspritzeinrichtung 2 ist in der Figur lediglich ausschnittsweise angedeutet. In dieser ist eine bewegliche Düsennadel 26 angeordnet, die eine Einspritzöffnung in eine Brennkammer ei-' nes Motors schließt und öffnet. Durch deren axialer Bewegung wird das Einspritzverhalten der Einspritzeinrichtungen 2 auf an sich bekannte Art und Weise gesteuert, wobei der Kraftstoff in dem Ventilsteuerraum 3 über die Hochdruckversorgung 4 aus dem mit dem für mehrere Einspritzeinrichtungen 2 gemeinsamen Druckspeicher 5 zugeführt wird, und der Ventilsteuerraum 3 zur Einspritzung über die Ablaufdrossel 30 und das erfindungsgemäße Ventil 1 entlastet wird.
- Zwischen der hydraulischen Übersetzungseinrichtung 13 und dem Ventilschließglied 15 ist eine Dichtfeder 27 angeordnet, die den zweiten Kolben 14 umschließt und in dem Ventilkörper 10 derart abgestützt ist, daß durch die Federkraft der Dichtfeder 27 der zweite Kolben 14 nach unten gepreßt wird, so daß das Ventilschließglied 15 im Ruhezustand des Ventils 1 gegen den Ventilsitz 23 dichtend zum Anliegen kommt.
- Der hier mit Piezokeramik ausgebildete Aktuator-Einheit 7 dient erfindungsgemäß nicht nur als Huborgan, sondern auch als Kraftsensor, denn die auf die piezoelektrische Einheit wirkenden Kraftänderungen werden als Spannungsänderungen registriert. Hierzu steht der piezoelektrische Aktor 7 über eine einzige Leitung, welche als Sensor- und Steuerleitung fungiert, mit einem Steuergerät 28 in Verbindung.
- Dieses Steuergerät 28 dient sowohl der Meßaufnahme, wenn der piezoelektrische Aktor 7 als Kraftmeßsensor wirkt, als auch gleichzeitig als Ansteuergerät, wenn der piezoelektrische Aktor 7 ausgelenkt werden soll. Innerhalb des Steuergeräts 28 lassen sich diese Funktionen gemeinsam über eine entsprechende elektronische Schaltung bzw. Software bewerkstelligen.
- Das erfindungsgemäße Ventil 1 übernimmt die Funktion eines Druckbegrenzungsventils für einen in dem Hochdruckbereich 3 gegebenenfalls auftretenden Überdruck, der über dem Einspritzdruck p_R liegt. Der Durchmesser des Ventilsitzes 23 bestimmt bei festgelegter Federkraft der Dichtfeder 27 die Dichtkraft. Wird diese Dichtkraft überschritten, öffnet das Ventil 1 ohne Ansteuerung durch den piezoelektrischen Aktor 7 von sich aus, wenn die aus dem Überdruck in dem Hochdruckbereich 3 resultierende Gegenkraft die Dichtkraft übersteigt. In diesem Fall wird durch den Hub des zweiten Kolbens 14 und der hydraulischen Übersetzungseinrichtung 13 eine Kraft auf den piezoelektrischen Aktor 7 übertragen, der diese mißt und an das Steuergerät 28 weitergibt. So kann das Steuergerät 28 erkennen, daß eine Fehlfunktion in dem Hochdruckbereich 3 vorliegt.
- Durch eine daraufhin folgende gezielte Auslenkung des piezoelektrischen Aktors 7. läßt sich dann der Hub des zweiten Kolbens 14 und damit das Ventilschließglied 15 gezielt öffnen, so daß sich der Überdruck, der in dem Hochdruckbereich 3 vorherrscht, über den Leckageausgleichskanal 25 abbauen kann.
- Die Öffnung zu Zwecken des Abbaus des Überdrucks wird dabei so kurz getaktet, daß es zu keiner Ansteuerung der Düsennadel 26 selbst kommen kann. Mit anderen Worten erfolgt die Öffnung des Ventils 1 in so kurzen Zeiträumen, daß infolge der Trägheit der Düsennadel 26 diese in ihrer Schließstellung verharrt mit dem Effekt, daß die Einspritzeinrichtung 2 nicht öffnet und es zu keiner Einspritzung von Kraftstoff kommt.
- Es versteht sich auch, daß die Erfindung nicht nur bei den hier als bevorzugtes Einsatzgebiet beschriebenen Common-Rail-Systemen Verwendung finden kann, sondern generell bei Kraftstoffeinspritzventilen oder auch in anderen Bereichen, wie beispielsweise bei Pumpen, verwirklicht werden kann, wo ein schlagartiger Abbau eines kurzfristig auftretenden Überdrucks sichergestellt werden soll.
Claims (10)
- Steuerventil (1) für ein Common-Rail-System zum Ansteuern eines Fluids, mit einer Aktuator-Einheit (7) zur Betätigung eines axial verschiebbaren Ventilglieds (6), dem ein Ventilschließglied (15) zugeordnet ist, das zum Öffnen und Schließen des Steuerventils (1) mit einem Ventilsitz (23) zusammenwirkt und das einen Steuerraum (3), in dem sich das anzusteuernde Fluid unter einem Hochdruck (p_R) befindet, von dem Steuerventil (1) trennt,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Messung des anstehenden Hochdrucks (p_R) die Aktuator-Einheit (7) gleichzeitig als Kraftmesssensor ausgebildet ist und in Abhängigkeit der detektierten, auf diese einwirkenden Kraft ansteuerbar ist. - Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuator-Einheit (7) als piezoelektrische Einheit ausgebildet ist.
- Steuerventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (6) mit einer Dichtfeder (27) gekoppelt ist, die das Ventilschließglied (15) unter einer bestimmten Dichtkraft gegen den Ventilsitz (23) drückt.
- Steuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilschließglied (15) in einem Niederdruckbereich (24) angeordnet ist, in dem sich das Fluid bei geschlossenem Steuerventil (1) unter einem Niederdruck befindet.
- Steuerventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederdruckbereich (24) mit einem Leckageausgleichkanal (25) verbunden ist.
- Steuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (6) eine hydraulische Übersetzungseinrichtung (13) aufweist.
- Steuerventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Übersetzungseinrichtung (13) so ausgebildet ist, dass das Ventilglied (6) entgegen einer Auslenkungsrichtung der piezoelektrischen Einheit (7) verschiebbar ist.
- Steuerventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Übersetzungseinrichtung (13) einen ersten Kolben (12) aufweist, in dem ein zweiter Kolben (14) des Ventilglieds (6) derart geführt ist, dass zu beiden Seiten des zweiten Kolbens (14) jeweils eine Hydraulikkammer (18) und (19) angeordnet ist.
- Common-Rail-System mit einem Common-Rail-Druckspeicher (5) und mehreren über jeweils ein Steuerventil (1) ansteuerbaren Einspritzeinrichtungen (2) zum Einspritzen von Kraftstoff aus dem Common-Rail-Druckspeicher (5) in den Brennraum einer Brennkraftmaschine, wobei wenigstens eines der Steuerventile (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und insbesondere gleichzeitig als Druckbegrenzungsventil für den Common-Rail-Druckspeicher (5) ausgebildet ist.
- Common-Rail-System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (1) von einem Steuergerät (28) derart ansteuerbar ist, dass es bei Erkennen eines Überdruckes in dem Common-Rail-Druckspeicher (5) so lange geöffnet bleibt, bis der Überdruck über das Steuerventil (1) abgebaut ist, ohne dass dabei eine Düsennadel (26) der Einspritzeinrichtung (2) angesteuert ist.
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