EP3207243B1 - Piezo-common rail injektor mit ins servoventil integriertem hydraulischem spielausgleich - Google Patents

Piezo-common rail injektor mit ins servoventil integriertem hydraulischem spielausgleich Download PDF

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EP3207243B1
EP3207243B1 EP15778973.6A EP15778973A EP3207243B1 EP 3207243 B1 EP3207243 B1 EP 3207243B1 EP 15778973 A EP15778973 A EP 15778973A EP 3207243 B1 EP3207243 B1 EP 3207243B1
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EP
European Patent Office
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valve
nozzle
chamber
injection
actuator
Prior art date
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EP15778973.6A
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EP3207243A1 (de
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Willibald SCHÜRZ
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Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
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Publication date
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    • F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/167—Means for compensating clearance or thermal expansion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M2200/703—Linkage between actuator and actuated element, e.g. between piezoelectric actuator and needle valve or pump plunger hydraulic
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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 relates to an injection valve with servo valve control for the injection of fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine, wherein the injection valve is typically used in conjunction with a high-pressure common-rail system.
  • a piezo element is often used as the actuator, wherein the control of the injection quantity of such common rail injection valves is controlled either directly, but predominantly indirectly via a servo valve.
  • the nozzle needle is not directly coupled to the movement of the piezoelectric actuator, but that the piezoelectric actuator in turn actuates a servo valve.
  • the supply of fuel typically occurs under very high pressure via a high pressure port and a high pressure line in the injector body through a valve plate to a throttle plate.
  • a control chamber is connected via an inlet throttle with the high pressure line.
  • the control chamber is connected via an outlet throttle with a valve chamber.
  • the injection nozzle From the front or lower area, which is the area facing the combustion chamber, the injection nozzle has a nozzle body and a nozzle needle, wherein the nozzle needle is biased with a nozzle spring so that it exerts a closing force. Since the control chamber is connected to the rail system via the high-pressure connection, in the non-actuated state, a high pressure prevails in the control chamber, which corresponds to the pressure in the rail system (rail pressure). This results in an additional hydraulic force, which keeps the nozzle needle in the closed position and thus the openings of the injection valve are closed. If the piezo actuator is actuated, it actuates the servo valve.
  • the piezoelectric actuator is usually surrounded by an Invar sleeve, which has a similar thermal expansion behavior as the piezoelectric actuator.
  • injectors in the engine provides thermally very complex boundary conditions with different heat sources and heat sinks.
  • the piezoelectric actuator self-heating plays an important role as a result of electrical losses.
  • the temperature increase due to the relaxation of the fuel from rail pressure to ambient pressure is a significant source of heat.
  • the installation of the injector in the cylinder head of an engine results in various contact points, such as the combustion chamber seal and the contact of the nozzle tip to the combustion gases corresponding heat flows.
  • An influencing factor to be taken into account on the idle stroke also represents the verpratzenzungskraft in the cylinder head. This is also subject to great tolerance.
  • piezo common rail injectors which use a hydraulic coupler consisting of a cylinder with a drive piston on the actuator side and a driven piston on the valve side.
  • a disadvantage of this arrangement is that this hydraulic coupler is in the low pressure range.
  • a certain pressure level usually about 10 bar, to ensure. In the prior art, this is achieved with a pressure-holding valve.
  • EP 1 640 604 A1 discloses an injection valve, wherein the valve body communicates with a pin, which in turn is connected to an actuator, which is biased by an actuator spring.
  • Object of the present invention is therefore to avoid the above-mentioned problems of injectors according to the prior art and to provide an injection valve with servo valve control available, which decoupled the actuator sufficiently from the nozzle needle, on the other hand, by temperature fluctuations and wear compensated by components occurring length changes during operation of the injection valve.
  • the invention provides an injection valve with servo valve control for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine, wherein the injection valve has an injector body with an injection nozzle, which in turn contains a nozzle module with a nozzle body and a nozzle needle, the nozzle module in the lower, the Combustion chamber facing side of the injector body is arranged.
  • the nozzle needle corresponds with a nozzle spring such that it exerts a closing force on the nozzle needle.
  • the injection valve is also connected to a high-pressure line, via which it is connected to the high-pressure fuel system (common rail).
  • the high pressure line is connected via an inlet throttle with a control chamber, wherein the control chamber is in turn connected via an outlet throttle with the valve chamber.
  • a nozzle orifice is present, which can support the closing of the nozzle needle hydraulically.
  • valve body In the valve chamber itself, a valve body is arranged, which cooperates with a valve spring so that the valve spring so the valve body depressed from the throttle plate, that in the idle state, a gap between the valve body and throttle plate remains.
  • the valve body itself is also connected to a valve pin in connection, which in turn is connected to an actuator, preferably with a piezoelectric actuator.
  • an actuator preferably with a piezoelectric actuator.
  • this is usually biased by a spring, the actuator spring, so that the layered structure of the piezoceramic layer stack of the piezoelectric actuator is permanently mechanically stabilized.
  • the piezoceramic layer stack should not come into direct contact with the mostly chemically aggressive fuel, for example diesel. Therefore, a fluid seal is preferably provided towards the piezo stack, for example in the form of a sealing membrane between the piezo stack and fluid-carrying parts of the injector. Or the spring itself is sealingly formed with respect to the fuel, for example as a wave spring or corrugated tube spring.
  • the valve pin is now fitted with a very small clearance in the valve body, so that a sealing gap between the valve pin and the valve body is formed.
  • the valve body itself has holes that connect the valve chamber with the sealing gap.
  • the lower end of the valve pin is not completely connected to the valve body, so that between the valve pin and the valve body, a coupler volume is formed, which is connected via the sealing gap and the bore with the valve chamber.
  • the valve chamber is connected via the outlet throttle with the control chamber, the valve chamber is in the injection valve according to the invention under high pressure (rail pressure). This means that the coupling volume is filled with fuel via the holes in the valve body and the sealing gap between the valve pin and valve body, this fuel is also under rail pressure.
  • the sealing gap is dimensioned such that on the one hand there is a fluid connection between the coupling volume and the valve chamber, on the other hand during the short time of valve actuation virtually no fluid exchange between the coupling volume and the valve space can take place, so that the coupling volume practically does not change in this time.
  • the system acts from the holes in the valve body with the sealing gap and the coupling volume as a hydraulic coupler.
  • the coupler is in the idle state of the valve under high pressure, so that a lowered boiling point of the fuel, such as by admixture of low-boiling components, such as bioalcohol, has no negative impact.
  • the time in which the valve is actuated, ie in which the actuator deflects and opens the servo valve, the pressure in the valve chamber drops, is so short that in this time no significant amount of liquid (fuel) from the coupling volume on the sealing gap and the bore in the valve body can get into the valve chamber, so that the high pressure is maintained in the hydraulic coupler itself.
  • pressure equalization across the existing fluid interconnect may occur across the seal gap between the coupler volume and the valve space, allowing length changes in the valve system to be permanently compensated.
  • the actuator has stacked piezoelectric elements (piezo stack) and is preferably in the form of a fully active piezo stack, which is less prone to crack formation in the interior of the piezo stacking sequence since, in contrast to a not fully active stack not only parts of it
  • the covering is over the entire surface and the contacting takes place in the piezo stacking sequence alternately edge side of the stack side of respective piezoelectric layers of electrode material.
  • the layers to be contacted in opposite directions are alternately insulated on the edge side on this contact side.
  • the high-pressure fuel line is preferably connected via a nozzle orifice to the interior of the nozzle body, which serves for better hydraulic control of the injection valve.
  • valve pin and valve body are about 1 micron.
  • a volume of about 0.5 mm 3 has proven to be advantageous. Both dimensions provide a particularly suitable operation of the injection valve.
  • the nozzle needle of the injection valve preferably opens inwards, in particular in diesel applications, because there the pressures of the fuel are very high and thus a high sealing force acts on the sealing seat of the injection valve.
  • an outwardly opening valve can likewise be realized with the invention, in particular in the case of gasoline injectors.
  • the actuator itself is biased by a wave spring surrounding the actuator to stabilize the piezoelectric actuator and at the same time sealed to protect the piezoelectric stack.
  • Fig. 1 shows the essential part of an injection valve according to the invention, which is located substantially within an injector body 100.
  • a high-pressure fuel line 210 is shown, which is connected in the upper region of the injection valve-not shown here-by means of a high-pressure connection to a high-pressure fuel system-common rail.
  • the actuator 400 surrounded by a wave spring 450 is shown, which is connected to the injector body 100 via its actuator head plate 410.
  • the actuator 400 preferably consists of a piezo stack. However, other materials, such as a magnetostrictive material may also be used.
  • a bottom plate of the actuator 420 Via a bottom plate of the actuator 420, this is connected to a valve body 320 arranged in a valve body 310 and acts directly on this.
  • the high pressure fuel line is also guided through the valve plate 320 and flows there into the throttle plate 290 in the region of the inlet throttle 230 and the nozzle diaphragm 240th
  • the combustion chamber facing part is the actual nozzle module 110, consisting of the nozzle body 120, the nozzle needle 130 and the nozzle spring 140th
  • Fig. 2 shows the area around the throttle plate in more detail. From the top right, the fuel enters the system via the high-pressure fuel line 210 and is guided via the inlet throttle 230 into a control chamber 250. At the same time, fuel is guided past the nozzle orifice 240 into the inner region of the nozzle module 110 on the control chamber 250.
  • the control chamber 250 is in turn connected to an outlet throttle 270, which leads to the valve plate 320. There joins the valve chamber 300, which in Fig. 3 is shown in more detail.
  • valve chamber 300 which is formed in the valve plate 320, connects.
  • valve chamber 300 In the valve chamber 300 is a valve body 320 which is surrounded in its lower part by a valve spring 330 which exerts an upward force on the valve body 310, so that a gap 340 between the valve body 310 and throttle plate 290 is formed and the upper portion of the Valve body 310 seals with the valve plate 320 and thus closes the valve chamber 300 upwards.
  • the valve body 310 has holes 370, which open into a central bore. In this, the valve pin 350 is performed with very little game, which is in communication with the actuator, not shown here.
  • the piezoelectric actuator 400 which is preferably designed as a fully active piezo stack, is integrated into the injector body 100 so that it is supported directly upwards in the injector body 100.
  • the piezoelectric actuator 400 is sealed by a wave spring 450 against the fuel-carrying areas in the injection valve, wherein the wave spring 450 simultaneously provides for the bias of the actuator 400.
  • the wave spring 450 simultaneously provides for the bias of the actuator 400.
  • not the entire actuator space is sealed off from the fuel, but only the area of the actuator 400 itself. This is possible since the use of an Invar sleeve for temperature compensation can be dispensed with.
  • the low pressure volume in the region of the actuator 400 increases by at least an order of magnitude, which is why the pressure pulses which are generated when the servo valve is opened are reduced to a similar extent.
  • the stroke of the piezoelectric actuator 400 is transmitted to the servo valve body 310 via the valve pin 350, which is preferably made of hard metal.
  • the valve pin 350 moves with a very small clearance in the bore in the servo valve body 310.
  • the exemplary embodiment can be found at about half the height of the servo valve body 310 has two radial bores 370, which the Valve chamber 300 with the sealing gap 360 between valve pin 350 and servo valve body 310 connect.
  • rail pressure prevails in the valve chamber, which is transmitted through the radial holes 370 in the sealing gap 360.
  • This pressure is then also transferred to the very small coupler volume 380, which is located on the end face of the valve pin 350 facing away from the piezoactuator 400.
  • This pressure causes the pin to be pushed outwards until it comes to rest on the actuator bottom plate. This ensures a play-free contact between the piezoelectric actuator 400 and servo valve. Movements with very low dynamics, such as temperature expansion and wear, can be compensated by changing the Kopplerraum invented. For highly dynamic movements, however, as this is the piezobody movement, the sealing gap is almost dense and thus the coupler is very stiff.
  • the valve body 310 is pressed down, so that the valve opens upwards. This allows fuel to escape upwards, so that the pressure in the valve chamber 300 drops sharply.
  • the servo valve must be kept open only against the valve spring force and a low hydraulic force.
  • the servo valve closes again, by the valve body 310 against the valve plate 320th is pressed and sealed.
  • the pressure in the valve chamber 300 rises again, as well as in the control chamber 250, so that as a result the nozzle needle 130 is pressed down again into its seat.
  • the injection valve is closed.
  • the sealing gap 360 must be selected to be so small that even at high rail pressure only a sufficiently small fuel leakage is possible and at the same time no clamping of the valve pin 350 in the servo valve body 310 takes place.
  • the sealing gap 360 will be smaller than one micrometer, with the coupler volume 380 of 0.5 mm 3 being sufficiently large to realize a very rigid drive.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Einspritzventil mit Servoventilsteuerung zur Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum eines Verbrennungsmotors, wobei das Einspritzventil typischerweise in Verbindung mit einem unter Hochdruck stehenden sogenannten Common-Rail-System zum Einsatz kommt. Verwendet wird hierbei oftmals ein Piezoelement als Aktor, wobei die Steuerung der Einspritzmenge solcher Common-Rail-Einspritzventile entweder direkt, überwiegend aber indirekt über ein Servoventil gesteuert wird. Dies bedeutet, dass die Düsennadel nicht direkt mit der Bewegung des Piezoaktors gekoppelt ist, sondern dass der Piezoaktor seinerseits ein Servoventil betätigt. Die Zufuhr von Kraftstoff erfolgt typischerweise unter sehr hohem Druck über einen Hochdruckanschluss und eine Hochdruckleitung im Einspritzventilkörper durch eine Ventilplatte auf eine Drosselplatte. Ein Steuerraum ist über eine Zulaufdrossel mit der Hochdruckleitung verbunden. Darüber hinaus ist der Steuerraum über eine Ablaufdrossel mit einem Ventilraum verbunden. Vom vorderen oder unteren Bereich, das ist der Bereich, der zum Brennraum zeigt, weist die Einspritzdüse einen Düsenkörper und eine Düsennadel auf, wobei die Düsennadel mit einer Düsenfeder so vorgespannt ist, dass diese eine Schließkraft ausübt. Da der Steuerraum über den Hochdruckanschluss mit dem Rail-System verbunden ist, herrscht im nicht betätigten Zustand im Steuerraum ein hoher Druck vor, der dem Druck im Rail-System entspricht (Rail-Druck). Daraus resultiert eine zusätzliche hydraulische Kraftwirkung, welche die Düsennadel in Schließposition hält und somit die Öffnungen des Einspritzventils verschlossen sind. Wird der Piezoaktor betätigt, betätigt dieser das Servoventil. Dadurch kann Kraftstoff über die Ablaufdrossel den Steuerraum verlassen. Dadurch wird der Druck im Steuerraum abgesenkt und nach Unterschreiten einer bestimmten Druckschwelle wird die Düsennadel geöffnet. Wird der Piezoaktor anschließend wieder entladen, schließt das Servoventil, der Steuerraum wird über eine Verbindung zum Hochdrucksystem erneut befüllt, sodass sich der Druck im Steuerraum wieder auf Rail-Druck-Niveau aufbaut und die Düsennadel schließt. Dabei wird die Dynamik des Druckabfalls bzw. Druckaufbaus im Steuerraum sowie die Nadelgeschwindigkeit während der Nadelöffnungs- bzw. Nadelschließbewegung im Wesentlichen durch die Dimensionierung der Zu- und Ablaufdrossel bestimmt.
  • Um einen stabilen Betrieb eines Common-Rail-Injektors mit Piezoaktor zu gewährleisten, ist eine nahzu spielfreie Kopplung zwischen Piezoaktor und dem Ventilkörper des Servoventils erforderlich. Hierfür ist eine sehr genaue statische Temperaturkompensation der thermischen Längenänderung im Bereich der gesamten Antriebskette erforderlich, um die Änderung des Leerhubs des Piezoaktors in engen Grenzen zu halten. Hierfür ist der Piezoaktor üblicherweise von einer Invar-Hülse umgeben, die ein ähnliches Wärmeausdehnungsverhalten wie der Piezoaktor zeigt.
  • Es ist aber erforderlich, dass ein kleiner definierter Leerhub des Servoventils vorhanden ist, also ein kleiner Zwischenraum zwischen dem Servoventilkörper und der Bodenplatte des Aktors besteht, da verhindert werden muss, dass bei nicht angesteuertem Piezoaktor das Servoventil offen steht. Umgekehrt ist ein zu groß eingestellter Leerhub nachteilig, da dadurch der erforderliche Piezoaktorhub in gleichem Maß erhöht wird und dies wiederum die dazu notwendige Ansteuerenergie entsprechend erhöht. Insgesamt erhöht dies die Anforderungen an die Konstanz der Genauigkeit des Systems auch über längere Zeiträume.
  • Die Anwendung von Einspritzventilen im Motor liefert thermisch sehr komplexe Randbedingungen mit verschiedenen Wärmequellen und Wärmesenken. Im Bereich des Piezoaktors spielt die Eigenerwärmung in Folge elektrischer Verluste eine wesentliche Rolle. Im Bereich des Servoventils steht die Temperaturerhöhung in Folge des Entspannens des Kraftstoffs von Rail-Druck auf Umgebungsdruck eine signifikante Wärmequelle dar. Durch den Einbau des Injektors im Zylinderkopf eines Motors ergeben sich über verschiedene Kontaktstellen, etwa die Brennraumabdichtung und den Kontakt der Düsenspitze zu den Verbrennungsgasen entsprechende Wärmeströme. Eine ebenfalls zu berücksichtigende Einflussgröße auf den Leerhub stellt die Verpratzungskraft im Zylinderkopf dar. Dies ist auch mit großer Toleranz behaftet.
  • Im statischen Injektorbetrieb können die resultierenden Wärmedehnungen durch geeignete Materialwahl und Geometrie weitgehend kompensiert werden. Im dynamischen Motorbetrieb ergibt sich in Folge instationärer, inhomogener Temperaturverteilungen in den Bauteilen eine zusätzliche Einflussgröße auf den Leerhub des Piezoaktors. Des Weiteren verändert sich der Leerhub im Injektorbetrieb durch Längenänderung des Piezoaktors in Folge von Polarisationsänderungen und Verschleiß.
  • Thermisch bedingte Längenänderungen können über eine geeignete Verwendung verschiedener Materialien weitgehend kompensiert werden. Ein Beispiel ist die bereits genannte Verwendung von Aktorgehäusen aus Invar, da Invar ein im Wesentlichen gleiches Temperaturausdehnungsverhalten wie die Piezokeramik besitzt. Letztlich stellt dies jedoch nur eine Grundkompensation dar. Leerhubveränderungen in Folge von Verschleiß bzw. Änderungen des Polarisierungszustandes werden nicht erfasst.
  • Zur Lösung dieses Problems existieren Piezo-Common-Rail-Einspritzdüsen, die einen hydraulischen Koppler, bestehend aus einem Zylinder mit einem Antriebskolben auf der Aktorseite und einem Abtriebskolben auf der Ventilseite verwenden. Nachteilig an dieser Anordnung ist, dass sich dieser hydraulische Koppler im Niederdruckbereich befindet. Um einen solchen Koppler jedoch funktionsfähig zu halten, ist ein bestimmtes Druckniveau, meist etwa 10 bar, zu gewährleisten. Im Stand der Technik wird dies mit einem Druckhalteventil erreicht.
  • Die zunehmende Verwendung niedrigsiedender Kraftstoffkomponenten, etwa durch Zumischung von Alkohol zum Kraftstoff, gefährdet jedoch die Funktionsfähigkeit entsprechender hydraulischer Koppelelemente im Niederdruckbereich und stellt somit ein erhebliches Funktionsrisiko für derartige Konzepte dar. Aus der EP 1 389 274 ist darüber hinaus ein direkt betätigtes Einspritzventil mit einem hydraulischen Koppler bekannt. Dies hat jedoch den Nachteil, dass der Aktor nicht ausreichend von der Düsennadel entkoppelt ist, was die Kompensation von Verschleiß ebenfalls erschwert.
  • EP 1 640 604 A1 offenbart ein Einspritzventil, wobei der Ventilkörper mit einem Zapfen in Verbindung steht, der wiederum mit einem Aktor verbunden ist, der von einer Aktorfeder vorgespannt ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die oben genannten Probleme der Einspritzventile nach dem Stand der Technik zu vermeiden und ein Einspritzventil mit Servoventilsteuerung zur Verfügung zu stellen, welches zum einen den Aktor ausreichend von der Düsennadel entkoppelt, zum anderen aber die durch Temperaturschwankungen und Verschleiß von Bauteilen auftretenden Längenänderungen während des Betriebes des Einspritzventils kompensiert.
  • Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst und durch die Lehre der abhängigen Ansprüche weiter erläutert.
  • So stellt die Erfindung ein Einspritzventil mit Servoventilsteuerung zur Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum eines Verbrennungsmotors zur Verfügung, wobei das Einspritzventil einen Injektorkörper mit einer Einspritzdüse aufweist, die wiederum ein Düsenmodul mit einem Düsenkörper und einer Düsennadel enthält, wobei das Düsenmodul in der unteren, dem Brennraum zugewandten Seite des Injektorkörpers angeordnet ist. Die Düsennadel korrespondiert mit einer Düsenfeder derartig, dass sie eine Schließkraft auf die Düsennadel ausübt. Das Einspritzventil ist darüber hinaus an eine Hochdruckleitung angeschlossen, über die es mit dem Hochdruckkraftstoffsystem (Common-Rail) verbunden ist. An einer anderen Stelle ist die Hochdruckleitung über eine Zulaufdrossel mit einem Steuerraum verbunden, wobei der Steuerraum über eine Ablaufdrossel wiederum mit dem Ventilraum verbunden ist. Vorteilhafterweise ist darüber hinaus noch eine Düsenblende vorhanden, die das Schließen der Düsennadel hydraulisch unterstützen kann.
  • Im Ventilraum selbst ist ein Ventilkörper angeordnet, der mit einer Ventilfeder so zusammenwirkt, dass die Ventilfeder den Ventilkörper so von der Drosselplatte abdrückt, dass im Ruhezustand ein Spalt zwischen Ventilkörper und Drosselplatte verbleibt. Der Ventilkörper selbst steht weiterhin mit einem Ventil-Pin in Verbindung, der wiederum mit einem Aktor verbunden ist, vorzugsweise mit einem Piezoaktor. Im Falle eines Piezoaktors wird dieser üblicherweise durch eine Feder, die Aktorfeder, vorgespannt, damit der schichtweise Aufbau des piezokeramischen Schichtstapels des Piezoaktors dauerhaft mechanisch stabilisiert wird.
  • Vorzugsweise soll der piezokeramische Schichtstapel nicht in direktem Kontakt mit dem zumeist chemisch aggressiven Kraftstoff, beispielsweise Diesel, kommen. Daher wird vorzugsweise eine Fluidabdichtung zum Piezostapel hin vorgesehen, beispielsweise in Form einer Dichtmembran zwischen Piezostapel und fluidführenden Teilen des Injektors. Oder die Feder selbst ist dichtend gegenüber dem Kraftstoff ausgebildet, beispielsweise als Wellenfeder oder Wellrohrfeder.
  • Nach der vorliegenden Erfindung ist nunmehr der Ventil-Pin mit sehr kleinem Spiel in den Ventilkörper eingepasst, sodass sich ein Dichtspalt zwischen dem Ventil-Pin und dem Ventilkörper bildet. Der Ventilkörper selbst weist Bohrungen auf, die den Ventilraum mit dem Dichtspalt verbinden. Das untere Ende des Ventil-Pins ist dabei nicht ganz mit dem Ventilkörper verbunden, sodass sich zwischen Ventil-Pin und Ventilkörper ein Kopplervolumen bildet, welches über den Dichtspalt und die Bohrung mit dem Ventilraum verbunden ist. Da der Ventilraum über die Ablaufdrossel mit dem Steuerraum verbunden ist, steht der Ventilraum bei dem erfindungsgemäßen Einspritzventil unter Hochdruck (Rail-Druck). Dies bedeutet, dass über die Bohrungen im Ventilkörper und dem Dichtspalt zwischen Ventil-Pin und Ventilkörper das Koppelvolumen mit Kraftstoff gefüllt wird, wobei dieser Kraftstoff ebenfalls unter Rail-Druck steht. Der Dichtspalt ist dabei so bemessen, dass zwar einerseits eine Fluidverbindung zwischen dem Koppelvolumen und dem Ventilraum steht, andererseits während der kurzen Zeit der Ventilbetätigung praktisch kein Fluidaustausch zwischen dem Koppelvolumen und dem Ventilraum stattfinden kann, sodass sich das Koppelvolumen in dieser Zeit praktisch nicht verändert. Damit wirkt das System aus den Bohrungen im Ventilkörper mit dem Dichtspalt und dem Koppelvolumen als hydraulischer Koppler.
  • Anders als nach dem Stand der Technik steht der Koppler im Ruhezustand des Ventils unter Hochdruck, sodass ein abgesenkter Siedepunkt des Kraftstoffs, etwa durch Beimischung von niedrigsiedenden Komponenten, wie Bioalkohol, keine negativen Auswirkungen hat. Die Zeit, in der das Ventil betätigt wird, also in der der Aktor auslenkt und das Servoventil öffnet, wobei der Druck im Ventilraum abfällt, ist so kurz, dass in dieser Zeit keine spürbare Menge von Flüssigkeit (Kraftstoff) aus dem Koppelvolumen über den Dichtspalt und die Bohrung im Ventilkörper in den Ventilraum gelangen kann, sodass in dem hydraulischen Koppler selbst der Hochdruck erhalten bleibt. Über eine längere Zeit betrachtet, kann jedoch ein Druckausgleich über die bestehende Fluidverbindung über den Dichtspalt zwischen Kopplervolumen und Ventilraum stattfinden, sodass Längenänderungen im Ventilsystem auf Dauer ausgeglichen werden können.
  • Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Aktor gestapelte Piezoelemente (Piezostack) aufweist und vorzugsweise in Form eines vollaktiven Piezostacks ausgebildet ist, der im Allgemeinen weniger zur Rissbildung im Inneren der Piezostapelfolge neigt, da im Unterschied zu einem nicht vollaktiven Stack nicht nur Teile seiner jeweiligen piezoelektrischen Schichten von Elektrodenmaterial bedeckt sind, sondern die Bedeckung ganzflächig ist und die Kontaktierung in der Piezostapelabfolge abwechselnd randseitig von der Stapelseite erfolgt. Die jeweils anderspolig zu kontaktierenden Schichten sind auf dieser Kontaktseite jeweils abwechselnd randseitig isoliert.
  • Die Hochdruck-Kraftstoffleitung ist vorzugsweise über eine Düsenblende mit dem Inneren des Düsenkörpers verbunden, was zur besseren hydraulischen Steuerung des Einspritzventils dient.
  • Es ist darüber hinaus günstig, wenn der Dichtspalt zwischen Ventil-Pin und Ventilkörper etwa 1µm beträgt. Für das Koppelvolumen hat sich ein Volumen von etwa 0,5mm3 als vorteilhaft erwiesen. Beide Bemaßungen gewähren eine besonders geeignete Funktionsweise des Einspritzventils.
  • Die Düsennadel des Einspritzventils öffnet vorzugsweise nach innen, insbesondere in Dieselanwendungen, da dort die Drücke des Kraftstoffs sehr hoch sind und dadurch eine hohce Dichtkraft am Dichtsitz des Einspritzventils wirkt. Bei einer anderen, dem Fachmann geläufigen Umkehr des Kraftflusses, kann aber ebenso ein nach außen öffnendes Ventil mit der Erfindung realisiert werden, insbesondere bei Benzininjektoren. Der Aktor selbst ist von einer den Aktor umgebenden Wellenfeder vorgespannt, um den Piezoaktor zu stabilisieren, und gleichzeitig abgedichtet, um den Piezostack zu schützen.
  • Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform unter Bezug auf die Figuren beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1
    ein Längsschnitt durch den unteren Teil eines erfindungsgemäßen Einspritzventils;
    Fig. 2
    ein Detailausschnitt; und
    Fig. 3
    eine Detailzeichnung des Ventilraums im Längsschnitt.
  • Fig. 1 zeigt den wesentlichen Teil eines erfindungsgemäßen Einspritzventils, welches sich im Wesentlichen innerhalb eines Injektorkörpers 100 befindet. Im rechten Bereich ist eine Hochdruck-Kraftstoffleitung 210 gezeigt, die im oberen Bereich des Einspritzventils - hier nicht gezeigt - mittels eines Hochdruckanschlusses an ein Hochdruck-Kraftstoffsystem - Common-Rail - angeschlossen wird. Links neben der Hochdruck-Kraftstoffleitung 210 ist der von einer Wellenfeder 450 umgebene Aktor 400 gezeigt, der über seine Aktorkopfplatte 410 mit dem Injektorkörper 100 verbunden ist. Der Aktor 400 besteht vorzugsweise aus einem Piezostapel. Es können aber auch andere Materialien, etwa ein magnetostriktives Material, verwendet werden. Über eine Bodenplatte des Aktors 420 ist diese mit einem in einer Ventilplatte 320 angeordneten Ventilkörper 310 verbunden und wirkt unmittelbar auf diesen. Die Hochdruck-Kraftstoffleitung ist auch durch die Ventilplatte 320 geführt und mündet dort in die Drosselplatte 290 im Bereich der Zulaufdrossel 230 und der Düsenblende 240.
  • Im unteren, dem Verbrennungsraum zugewandten, Teil findet sich das eigentliche Düsenmodul 110, bestehend aus dem Düsenkörper 120, der Düsennadel 130 und der Düsenfeder 140.
  • Fig. 2 zeigt den Bereich um die Drosselplatte etwas detaillierter. Von rechts oben tritt der Kraftstoff über die Hochdruck-Kraftstoffleitung 210 ins System ein und wird über die Zulaufdrossel 230 in einen Steuerraum 250 geführt. Parallel dazu wird Kraftstoff über die Düsenblende 240 in den inneren Bereich des Düsenmoduls 110 am Steuerraum 250 vorbeigeleitet.
  • Der Steuerraum 250 ist wiederum mit einer Ablaufdrossel 270 verbunden, die zur Ventilplatte 320 führt. Dort schließt sich der Ventilraum 300 an, der in Fig. 3 genauer gezeigt ist.
  • Im unteren Bereich der Fig. 3 findet sich wieder die Drosselplatte 290, an die sich der Ventilraum 300, der in der Ventilplatte 320 gebildet ist, anschließt. Im Ventilraum 300 befindet sich ein Ventilkörper 320, der in seinem unteren Bereich von einer Ventilfeder 330 umgeben ist, die eine nach oben wirkende Kraft auf den Ventilkörper 310 ausübt, so dass ein Spalt 340 zwischen Ventilkörper 310 und Drosselplatte 290 entsteht und der obere Bereich des Ventilkörpers 310 mit der Ventilplatte 320 abdichtet und so den Ventilraum 300 nach oben abschließt. Der Ventilkörper 310 weist Bohrungen 370 auf, die in eine zentrale Bohrung münden. In diese ist mit sehr kleinem Spiel der Ventil-Pin 350 geführt, der mit dem, hier nicht gezeigten, Aktor in Verbindung steht. Zwischen dem Ventil-Pin 350 und der Wand des Ventilkörpers 210 findet sich ein schmaler Dichtspalt 360, über den die Bohrung 370 in Fluidverbindung mit einem kleinen Zwischenraum, dem Koppelvolumen 380, besteht. Somit wird die aus dem Stand der Technik bekannte, leerhubbehaftete mechanische Kopplung zwischen Piezoaktorhub und Servoventilbewegung durch eine hydraulische Kopplung mit einem in den Servoventilkörper selbst integrierten Spielausgleich ersetzt. Anders als im Stand der Technik bekannt, herrscht in dem im Servoventilkörper integrierten Spielausgleich Hochdruck, also der Rail-Druck, sodass die eingangs erwähnten Siedeprobleme nicht auftreten können.
  • Die Funktion ist im Detail die Folgende:
    Der Piezoaktor 400, welcher vorzugsweise als vollaktiver Piezostack ausgeführt ist, ist in den Injektorkörper 100 so integriert, dass er sich nach oben direkt im Injektorkörper 100 abstützt. Der Piezoaktor 400 wird durch eine Wellenfeder 450 gegen die kraftstoffführenden Bereiche im Einspritzventil abgedichtet, wobei die Wellenfeder 450 gleichzeitig für die Vorspannung des Aktors 400 sorgt. Anders als nach dem Stand der Technik ist somit nicht der gesamte Aktorraum gegenüber dem Kraftstoff abgedichtet, sondern nur der Bereich des Aktors 400 selbst. Dies ist möglich, da auf die Verwendung einer Invar-Hülse zum Temperaturausgleich verzichtet werden kann. Im Ergebnis vergrößert sich das Niederdruckvolumen im Bereich des Aktors 400 um mindestens eine Größenordnung, weshalb sich die Druckpulse, welche beim Öffnen des Servoventils generiert werden, in ähnlichem Ausmaß reduzieren.
  • Der Hub des Piezoaktors 400 wird über den Ventil-Pin 350, welcher vorzugsweise aus Hartmetall besteht, auf den Servoventilkörper 310 übertragen. Dabei bewegt sich der Ventil-Pin 350 mit sehr kleinem Spiel in der Bohrung im Servoventilkörper 310. Im Ausführungsbeispiel finden sich auf etwa der halben Höhe des Servoventilkörpers 310 zwei radiale Bohrungen 370, welche den Ventilraum 300 mit dem Dichtspalt 360 zwischen Ventil-Pin 350 und Servoventilkörper 310 verbinden. Im geschlossenen Zustand des Servoventils herrscht im Ventilraum 300 Rail-Druck, welcher durch die radialen Bohrungen 370 in den Dichtspalt 360 übertragen wird. Dieser Druck wird dann auch in das sehr kleine Kopplervolumen 380 übertragen, welches sich an der dem Piezoaktor 400 abgewandten Stirnseite des Ventil-Pins 350 befindet. Dieser Druck bewirkt, dass der Pin stets nach außen gedrückt wird, bis er zur Anlage an der Aktorbodenplatte kommt. Damit ist ein spielfreier Kontakt zwischen Piezoaktor 400 und Servoventil gewährleistet. Bewegungen mit sehr geringer Dynamik, wie z.B. Temperaturausdehnung und Verschleiß, können durch Änderung der Kopplerraumhöhe ausgeglichen werden. Für hochdynamische Bewegungen jedoch, wie diese die Piezobewegung darstellt, ist der Dichtspalt nahezu dicht und somit der Koppler sehr steif.
  • Wird der Piezoaktor 400 betätigt, wird der Ventilkörper 310 nach unten gedrückt, sodass das Ventil nach oben öffnet. Dadurch kann Kraftstoff nach oben entweichen, sodass der Druck im Ventilraum 300 stark absinkt. Damit muss das Servoventil nur gegen die Ventilfederkraft und eine geringe hydraulische Kraft offengehalten werden.
  • Durch den Druckabfall im Ventilraum 300 fließt über die Ablaufdrossel 270 Kraftstoff aus dem Steuerraum 250 in den Ventilraum 300. Da durch die Zulaufdrossel 230 weniger Kraftstoff nachfließt als durch die Ablaufdrossel 270 abfließt, sinkt der Druck im Steuerraum 250 ab. Dadurch vermindert sich die auf die Düsennadel 130 wirkende hydraulische Schließkraft. Nach Unterschreiten einer bestimmten Druckschwelle öffnet die Düsennadel 130 und die Einspritzung beginnt.
  • Wird der Piezoaktor 400 entspannt, schließt sich das Servoventil wieder, indem der Ventilkörper 310 gegen die Ventilplatte 320 gedrückt und abgedichtet wird. Der Druck im Ventilraum 300 steigt erneut, ebenso wie der im Steuerraum 250, sodass im Ergebnis die Düsennadel 130 wieder nach unten in ihren Sitz gedrückt wird. Das Einspritzventil ist geschlossen.
  • Das beschriebene Beispiel zeigt ein nach innen öffnendes Einspritzventil. Selbstverständlich ist bei entsprechender Kraftumkehr auch die Verwendung eines nach außen öffnenden Ventils von der Erfindung umfasst.
  • Damit die Kopplung über das Kopplervolumen 380 korrekt funktioniert, muss der Dichtspalt 360 so klein gewählt werden, dass auch bei hohem Rail-Druck nur eine ausreichend kleine Kraftstoffleckage möglich ist und gleichzeitig auch kein klemmen des Ventil-Pins 350 im Servoventilkörper 310 erfolgt. Typischerweise wird der Dichtspalt 360 kleiner als ein Mikrometer gewählt werden, wobei das Kopplervolumen 380 mit 0,5 mm3 ausreichend groß ist, um einen sehr steifen Antrieb zu realisieren.
  • Im Ergebnis wird mit dem erfindungsgemäßen Einspritzventil die als problematische, aus dem Stand der Technik bekannte, leerhubbehaftete mechanische Kopplung des Piezoaktors mit dem Servoventilkörper durch eine hydraulische Kopplung in einem in das Servoventil integrierten Spielausgleich ersetzt. Dadurch wird der Ausgleich von Längenänderungen in Folge von Temperatureffekten, Verschleiß an den Kontaktstellen im Antrieb verbessert, ebenso wie der Ausgleich von Längenänderungen des Piezoaktors selbst, etwa in Folge von Änderungen des Polarisationszustandes. Die Reduktion der Druckpulse im Aktorraum und damit die Verringerung der Störeffekte auf das Sensorsignal des Piezoaktors wird unter anderem durch die Vergrößerung des Niederdruckbereichs erreicht. Im Bereich der - nicht gezeigten - elektrischen Kontaktierung im oberen Bereich des Einspritzventils können Schwingungen reduziert werden, wenn die Piezokopfplatte im Injektorkörper steif anliegt. Durch diese Kopplung, die auch für leichter siedende Kraftstoffe korrekt arbeitet, entfällt der aufwendige Einstellprozess für den Leerhub bei der Injektormontage. Gleichzeitig werden die Fertigungskosten reduziert. Im Betrieb verringert sich die Ansteuerenergie für den Piezoaktor, da der Leerhub entfällt. Durch die gesteigerte Genauigkeit können die Einspritzmengen Streuungen in Abhängigkeit der Verpratzungskraft im Zylinderkopf reduziert werden sowie die Einspritzmengenstabilität im dynamischen Motorbetrieb verbessert werden.

Claims (8)

  1. Einspritzventil mit Servoventilsteuerung zur Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum eines Verbrennungsmotors, aufweisend einen Injektorkörper (100) mit einer Einspritzdüse, diese aufweisend ein Düsenmodul (110) mit einem Düsenkörper (120) und einer Düsennadel (130), wobei das Düsenmodul (110) im unteren, dem Brennraum zugewandten Seite des Injektorkörpers (100) angeordnet ist und die Düsennadel (130) mit einer Düsenfeder (140) korrespondiert, die so angeordnet ist, dass sie eine Schließkraft auf die Düsennadel (130) ausübt, wobei das Einspritzventil weiter eine Hochdruckleitung (210) aufweist, die an einer Stelle einen Anschluss an das Hochdruck-Kraftstoffsystem aufweist und die an einer anderen Stelle über eine Zulaufdrossel (230) mit einem Steuerraum (250) verbunden ist, wobei der Steuerraum (250) über eine Ablaufdrossel (270) mit einem Ventilraum (300) verbunden ist, wobei im Ventilraum (300) ein Ventilkörper (310) angeordnet ist, wobei der Ventilkörper (310) mit einer Ventilfeder (330) so zusammenwirkt, dass die Ventilfeder (330) den Ventilkörper (310) so von einer Drosselplatte (290) abdrückt, dass ein Spalt (340) zwischen Ventilkörper (310) und Drosselplatte (290) verbleibt, wobei der Ventilkörper (310) weiterhin mit einem Ventil-Pin (350) in Verbindung steht, der wiederum mit einem Aktor (400) verbunden ist, der von einer Aktorfeder (450) vorgespannt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventil-Pin (350) mit sehr kleinem Spiel in den Ventilkörper (310) eingepasst ist, und ein Dichtspalt (360) zwischen Ventil-Pin (350) und Ventilkörper (310) ausbildet, und der Ventilkörper (310) Bohrungen (370) aufweist, die den Ventilraum (300) mit dem Dichtspalt (360) verbinden, und wobei weiterhin das untere Ende des Ventil-Pins (350) nicht ganz mit dem Ventilkörper (310) verbunden ist, so dass sich zwischen Ventil-Pin (350) und Ventilkörper (310) ein Koppelvolumen (380) bildet, welches über den Dichtspalt (360) und die Bohrungen (370) mit dem Ventilraum (300) verbunden ist, und wobei der Dichtspalt (360) einerseits eine Fluidverbindung zwischen dem Koppelvolumen (380) und dem Ventilraum (300) ermöglicht, anderseits während der kurzen Zeit der Ventilbetätigung praktisch einen Fluidaustausch zwischen Koppelvolumen (380) und Ventilraum (300) unterbindet und sich das Koppelvolumen (380) in dieser Zeit nicht verändert.
  2. Einspritzventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktorfeder (450) als Wellenfeder (450) oder Wellrohrfeder (450) ausgebildet ist.
  3. Einspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor Piezoelemente, vorzugsweise in Form eines vollaktiven Piezostacks, aufweist.
  4. Einspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruck-Kraftstoffleitung (210) über eine Düsenblende (240) mit dem Inneren des Düsenkörpers verbunden ist.
  5. Einspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtspalt (360) etwa 1µm beträgt.
  6. Einspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelvolumen (380) etwa 0,5mm3 beträgt.
  7. Einspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsennadel nach innen öffnet.
  8. Einspritzventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (400) von einer Wellenfeder (450) vorgespannt und gleichzeitig abgedichtet wird.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014220883B4 (de) 2014-10-15 2016-09-22 Continental Automotive Gmbh Piezo-Common Rail Injektor mit ins Servoventil integriertem hydraulischem Spielausgleich
DE102016220071A1 (de) * 2016-10-14 2018-04-19 Continental Automotive Gmbh Servoinjektor mit minimalen Ventilraumvolumen
DE102016220074B4 (de) * 2016-10-14 2023-02-02 Vitesco Technologies GmbH Piezo-Common-Rail-Injektor mit hydraulischem Spielausgleich über Bewegung des Ventilsitzes
JP6926718B2 (ja) * 2017-06-23 2021-08-25 株式会社Ｓｏｋｅｎ 燃料噴射装置
JP6988196B2 (ja) * 2017-06-27 2022-01-05 株式会社Soken 燃料噴射装置
JP7006161B2 (ja) * 2017-11-15 2022-01-24 株式会社Soken 燃料噴射装置
DE102018200288A1 (de) * 2018-01-10 2019-07-11 Continental Automotive Gmbh Piezo-Common-Rail-Injektor mit nach innen öffnendem Servoventil
JP7064363B2 (ja) * 2018-03-29 2022-05-10 株式会社Soken 燃料噴射装置
JP7024567B2 (ja) * 2018-04-06 2022-02-24 株式会社デンソー 燃料噴射弁
CN109236531A (zh) * 2018-07-26 2019-01-18 哈尔滨工程大学 喷油规律可变的重油压电喷油器
CN109184983B (zh) * 2018-07-26 2021-03-30 哈尔滨工程大学 喷油规律可变的蓄压式重油压电喷油器
DE102018126185A1 (de) 2018-10-22 2020-04-23 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Werkzeug und Verfahren zur mechanischen Oberflächenbearbeitung

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19708304C2 (de) * 1997-02-28 1999-09-30 Siemens Ag Vorrichtung zur Übertragung einer Bewegung und Einspritzventil mit einer Vorrichtung zur Übertragung einer Bewegung
US6298829B1 (en) * 1999-10-15 2001-10-09 Westport Research Inc. Directly actuated injection valve
US6575138B2 (en) * 1999-10-15 2003-06-10 Westport Research Inc. Directly actuated injection valve
DE10112147A1 (de) * 2001-03-14 2002-09-19 Bosch Gmbh Robert Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten
DE102004046191B3 (de) * 2004-09-23 2006-04-13 Siemens Ag Servoventil und Einspritzventil
DE102009000170B4 (de) * 2009-01-13 2017-11-30 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor
DE102009045556A1 (de) * 2009-10-12 2011-04-14 Robert Bosch Gmbh Injektor
DE102010027278B4 (de) * 2010-07-15 2020-07-02 Metismotion Gmbh Thermisch volumenneutraler Hubübertrager sowie Dosierventil mit einem solchen Hubübertrager und Verwendung des Dosierventils
DE102012212614A1 (de) 2012-07-18 2014-01-23 Continental Automotive Gmbh Piezoinjektor mit hydraulisch gekoppelter Düsennadelbewegung
DE102013222650A1 (de) * 2013-06-10 2014-12-11 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
DE102014220883B4 (de) 2014-10-15 2016-09-22 Continental Automotive Gmbh Piezo-Common Rail Injektor mit ins Servoventil integriertem hydraulischem Spielausgleich

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *

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Publication number Publication date
WO2016059069A1 (de) 2016-04-21
US10233885B2 (en) 2019-03-19
US20170260950A1 (en) 2017-09-14
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CN106795851A (zh) 2017-05-31
EP3207243A1 (de) 2017-08-23
DE102014220883A1 (de) 2016-04-21

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