WO2003042530A1 - Fuel injection device for an internal combustion engine - Google Patents

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WO2003042530A1
WO2003042530A1 PCT/DE2002/003796 DE0203796W WO03042530A1 WO 2003042530 A1 WO2003042530 A1 WO 2003042530A1 DE 0203796 W DE0203796 W DE 0203796W WO 03042530 A1 WO03042530 A1 WO 03042530A1
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control
fuel injection
chamber
valve
pump
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PCT/DE2002/003796
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Nestor Rodriguez-Amaya
Christoph Hollmann
Uwe Schmidt
Hubert Greif
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Robert Bosch Gmbh
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    • F02M61/20—Closing valves mechanically, e.g. arrangements of springs or weights or permanent magnets; Damping of valve lift
    • F02M61/205—Means specially adapted for varying the spring tension or assisting the spring force to close the injection-valve, e.g. with damping of valve lift
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    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/0014—Valves characterised by the valve actuating means
    • F02M63/0015—Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid

Definitions

  • the invention is based on one
  • Fuel injection device for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • Such a fuel injection device is known from EP 0 823 549 A2.
  • This fuel injection device has a high-pressure fuel pump and a fuel injection valve connected to it for each cylinder of the internal combustion engine.
  • the high-pressure fuel pump has a pump piston which is driven by the internal combustion engine in a stroke movement and delimits a pump working space.
  • the fuel injection valve has a pressure chamber connected to the pump work chamber and an injection valve member, through which at least one injection opening is controlled and which can be moved in the opening direction to release the at least one injection opening by the pressure prevailing in the pressure chamber against a closing force.
  • a first control valve is provided, by means of which a connection of the pump work space to a relief space is controlled.
  • a second control valve is also provided, by means of which the pressure in a control pressure chamber of the fuel injection valve is controlled.
  • the injection valve member is acted upon at least indirectly in the closing direction by the pressure prevailing in the control pressure chamber.
  • Both control valves are switched by a single common electromagnetic actuator and are arranged one behind the other in the longitudinal direction. This limits the functionality of the two control valves, since they cannot be switched completely independently of one another.
  • the fuel injection device has a large overall length and may be difficult to arrange on the internal combustion engine.
  • the fuel injection device according to the invention with the features according to claim 1 has the advantage that the two control valves can be switched independently of each other by the separate actuators and by the arrangement next to each other in a common control module body, the overall length of the
  • Fuel injection device can be kept low and a simple structure can be achieved.
  • FIG. 6 shows the fuel injection device in a design according to a sixth embodiment.
  • the internal combustion engine is preferably a self-igniting internal combustion engine.
  • the fuel injection device is preferably designed as a so-called pump-nozzle unit and has for each cylinder of the internal combustion engine a high-pressure fuel pump 10 and a fuel injection valve 12 connected to it, which form a common structural unit.
  • the fuel injection device is preferably designed as a so-called pump-nozzle unit and has for each cylinder of the internal combustion engine a high-pressure fuel pump 10 and a fuel injection valve 12 connected to it, which form a common structural unit.
  • Fuel injection device can also be designed as a so-called pump-line-nozzle system, in which the high-pressure fuel pump and the fuel injection valve of each cylinder are arranged separately from one another and are connected to one another via a line.
  • the high-pressure fuel pump 10 has a pump body 14 with a cylinder bore 16, in which a pump piston 18 is tightly guided, which is driven at least indirectly by a cam 20 of a camshaft of the internal combustion engine against the force of a return spring 19 in a lifting movement.
  • the pump piston 18 delimits a pump working chamber 22 in the cylinder bore 16, in which fuel is compressed under high pressure during the delivery stroke of the pump piston 18.
  • the pump working chamber 22 is supplied with fuel from a fuel tank 24 of the motor vehicle.
  • the fuel injection valve 12 has a valve body 26 which is connected to the pump body 14 and which can be constructed in several parts and in which an injection valve member 28 is guided so as to be longitudinally displaceable in a bore 30.
  • the valve body 26 has at least one, preferably a plurality of injection openings 32 at its end region facing the combustion chamber of the cylinder of the internal combustion engine.
  • the injection valve member 28 has at its end region facing the combustion chamber an, for example, approximately conical sealing surface 34 which interacts with a valve seat 36 formed in the valve body 26 in its end region facing the combustion chamber, from or after which the injection openings 32 lead away.
  • valve body 26 there is an annular space 38 between the injection valve member 28 and the bore 30 towards the valve seat 36, which in its end region facing away from the valve seat 36 merges into a pressure space 40 surrounding the injection valve member 28 by radial expansion of the bore 30.
  • the injection valve member 28 has a pressure shoulder 42 at the level of the pressure chamber 40 by reducing the cross section.
  • a prestressed closing spring 44 engages, by means of which the injection valve member 28 is pressed toward the valve seat 36.
  • the closing spring 44 is arranged in a spring chamber 46 of the valve body 26, which adjoins the bore 30.
  • Fuel tank 24 or other low pressure area is used.
  • the fuel injection device has a first control valve 62, by means of which the connection 59 of the channel 54 and thus of the pump work chamber 22 to the relief chamber 24 is controlled.
  • Fuel injection device also has a second control valve 66, through which the connection 56 of the control pressure chamber 52 with the channel 54 and thus with the pump work chamber 22 is controlled.
  • a connection 70 leads from the control pressure chamber 52 to a relief chamber, which in turn is at least indirectly the one
  • Fuel tank 24 can serve.
  • a throttle point 71 is preferably provided in the connection 70.
  • the two control valves 62, 66 are designed as 2/2-way valves and can be switched between an open and a closed switching position.
  • the control valves 62, 66 each have a valve member 63 or 67, which can be moved by means of an electromagnetic actuator 64 or 68 against the force of a return spring 65 or 69.
  • the two control valves 62, 66 are combined to form a control module and are arranged in a common control module body 74 which is clamped between the valve body 26 and the pump body 14.
  • the two control valves 62, 66 are arranged side by side in the control module body 74.
  • the electromagnetic actuators 64, 68 of the control valves 62, 66 are connected to an electronic control device 76, by means of which the control valves 62, 66 are switched depending on the operating parameters of the internal combustion engine.
  • the function of the fuel injection device according to the first exemplary embodiment is explained below.
  • fuel is supplied to the pump working chamber 22 via the connection 59 with the first control valve 62 open, for example by means of a feed pump 78.
  • both control valves 62, 66 can be closed by appropriate control of their actuators 64, 68 by the control device 76, so that the pump work chamber 22 is separated from the relief chamber 24 and the control pressure chamber 52 is separated from the pump work chamber 22 , It can also be provided that the first control valve 62 is closed during the delivery stroke of the pump piston 18, so that the pump work chamber 22 is separated from the relief chamber 24, while the second control valve 66 remains in its open position, so that the control pressure chamber 52 with the pump work chamber 22 is connected so that 22 high pressure builds up in the pump workspace, the
  • fuel injector 12 remains closed.
  • the start of fuel injection is made possible in that the second control valve 66 is closed, so that the control pressure chamber 52 is separated from the pump work chamber 22.
  • High pressure builds up in the pressure chamber 40 of the fuel injection valve 12 and when the force exerted on the injection valve member 28 by the pressure via the pressure shoulder 42 is greater than the force exerted on the injection valve member 28 by the closing spring 44 and the pressure prevailing in the control pressure chamber 52 via the piston 50 Force, the injection valve member 28 moves in its opening direction 29 and releases the at least one injection opening 32.
  • the pressure at which the fuel injection valve 12 opens and the pressure can be varied Fuel injection starts.
  • the time period during which the second control valve 66 is closed determines the time period during which the fuel injection valve 12 is open and thus the amount of fuel injected.
  • the control device 76 opens the second control valve 66, so that the control pressure chamber 52 is connected to the pump working chamber 22 and the fuel injection valve 12 as a result of the pressure control chamber 52 prevailing high pressure closes.
  • the first control valve 62 remains closed, so that the pump working chamber 22 is separated from the relief chamber 24.
  • the first control valve 62 can also be opened by the control device 76, so that the pump working chamber 22 is connected to the relief chamber 24 and that
  • Fuel injection valve 12 closes due to the low pressure in the pressure chamber 40. For another one
  • Fuel injection during a main injection is closed by the control device 76, both control valves 62, 66, so that the pump work chamber 22 is separated from the relief chamber 24 and the control pressure chamber 52 is separated from the pump work chamber 22 and the fuel injection valve 12 opens.
  • the pressure at which the fuel injection valve 12 opens for the main injection can in turn be determined by corresponding control of the second control valve 66 by the control device 76. It can also be provided in order to limit the pressure at which the fuel injection takes place, to open the second control valve 66 briefly during the fuel injection and / or to open the first control valve 62 briefly. This can be provided in particular at high engine speeds.
  • control device 76 activates the second control valve 66 opened so that the fuel injection valve 12 closes under the influence of the high pressure prevailing in the control pressure chamber 52, while the first control valve 62 remains closed.
  • the control device 76 closes the second control valve 66 again, so that the fuel injection valve 12 opens again.
  • both control valves 62, 66 are opened.
  • FIG. 2 shows the fuel injection device according to a second exemplary embodiment, in which only the design of the first control valve 162, which is designed as a 2/3 directional control valve, is modified compared to the first exemplary embodiment.
  • the first control valve 162 is between a first open switch position, in which it unblocks the connection 59 between the pump work chamber 22 and the relief chamber 24, a second open switch position, in which it opens the connection 59 via a throttle point 158, and a third closed switch position switchable, in which the pump work chamber 22 is separated from the relief chamber 24.
  • the first control valve 162 For a pre-injection and / or at the beginning of a main injection, the first control valve 162 is brought into its second open switching position by the control device 76, so that the pre-injection and / or the start of the main injection takes place at a reduced pressure, since there is in the pump work chamber 22 and in Pressure chamber 40 cannot build up full high pressure as a result of the connection via throttle point 158. Provision can also be made for the first control valve 162 to be brought directly from its first, fully open switching position into its third, fully closed switching position by the control device 76, a variable opening pressure of the fuel injection valve 12 being activated by the control device accordingly controlling the second control valve 66 76 is made possible. FIG.
  • FIG 3 shows the fuel injection device according to a third exemplary embodiment, in which only the arrangement of the second control valve 66 is modified compared to the first and second exemplary embodiments.
  • the second control valve 66 is arranged in the connection 70 of the control pressure chamber 52 with the relief chamber 24 and controls them.
  • the connection 56 of the control pressure chamber 52 with the channel 54 and thus the pump work chamber 22 is constantly open. If the fuel injection valve 12 is to be opened and fuel is to be injected, the second control valve 66 is opened by the control device 76, so that no high pressure can build up in the control pressure chamber 52.
  • control device 76 closes the second control valve 66, so that the high pressure builds up in the control pressure chamber 52 as in the pump work chamber 22 and the fuel injection valve 12 closes.
  • FIG. 4 shows the fuel injection device according to a fourth exemplary embodiment, in which the design of the second control valve 166 is modified compared to the first and second exemplary embodiments.
  • the second control valve 166 is designed as a 3/2-way valve, by means of which the connection 170 of the control pressure chamber 52 to the relief chamber 24 is opened in a first switching position and the control pressure chamber 52 is separated from the pump working chamber 22 and by which the connection 156 of the Control pressure chamber 52 opened with the pump work chamber 22 and the control pressure chamber 52 is separated from the relief chamber 24.
  • a throttle point 157 is provided in the connection 156 and a throttle point 171 is provided in the connection 170.
  • the second control valve 166 When the fuel injector 12 open If and fuel injection is to take place, the second control valve 166 is brought into its first switching position by the control device 76, in which the control pressure chamber 52 is relieved. If the fuel injection valve 12 is to close and the fuel injection is to be interrupted, the second control valve 166 is brought into its second switching position by the control device 76, so that high pressure builds up in the control pressure chamber 52.
  • control valves 62, 66 and 162, 166 can be combined with one another in any manner.
  • FIG. 5 shows a section of the fuel injection device in a construction according to a fifth exemplary embodiment.
  • FIG. 5 essentially shows the control module body 74 with the control valves 62, 66 arranged in it, which can be designed in accordance with one of the exemplary embodiments explained above and in the fifth exemplary embodiment shown are each designed as a 2/2-way valve.
  • the control module body 74 is at least approximately cylindrical and is arranged between the valve body 26 of the fuel injection valve 12 and the pump body 14 of the high-pressure fuel pump 10, which are only partially shown in FIG. 5.
  • the two control valves 62, 66 are of identical design according to FIG. 5 and are arranged next to one another in the control module body 74 without an offset in the longitudinal direction to one another.
  • valve members 63, 67 of the control valves 62, 66 are each piston-shaped and are guided in a bore 80, 81 of the control module body 74.
  • the valve members 63, 67 interact to control the connection 59 and 56, each with a valve seat 83, 84, the Control valves 62, 66 are in their open switching position when the valve members 63, 67 are not in contact with the respective valve seat 83, 84 and are in their closed switching position when the valve members 63, 67 are in contact with the respective valve seat 83, 84.
  • the respective return springs 65, 69 act on the valve members 63, 67.
  • the electromagnetic actuators 64, 68 of the control valves 62, 66 each comprise a magnet coil 86, 87 and a magnet armature 89, 90 connected to the valve members 63, 67.
  • the magnet coils 86, 87 are inserted in annular recesses 92, 93 of the control module body 74, and the magnet armatures 89, 90 are connected to the valve members 63, 67 at their end regions lying outside the magnet coils 86, 87.
  • the material of the control module body 74 is used as a magnetic conductor and as a magnetic yoke.
  • FIG. 6 shows a section of the fuel injection device in an embodiment according to a sixth exemplary embodiment.
  • the basic structure is the same as in the fifth exemplary embodiment and only the arrangement of the solenoids 86, 87 of the actuators 64, 68 of the control valves 62, 66 is modified such that these are arranged in recesses 192, 193 of insert elements 195, 196 inserted in the control module body 174.
  • the control valves 62, 66 are also arranged essentially next to one another in the longitudinal direction with a slight offset to one another.
  • the insert elements 195, 196 are preferably made of high-quality soft magnetic material and serve as a magnetic yoke.
  • the insert elements 195, 196 are in correspondingly shaped depressions 197, 198 of the control module body 174 inserted and fastened therein, for example by means of screwing, pressing, welding or soldering.

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Abstract

The fuel injection device comprises, for each cylinder of the internal combustion engine, a fuel high-pressure pump (10) and a fuel injection valve (12) connected thereto. A pump piston (18) of the fuel high-pressure pump (10) is driven with reciprocating motion by the internal combustion engine and delimits a pump working space (22) connected to a pressure space (40) of the fuel injection valve (12) that has an injection valve element (28) via which at least one injection opening (32) is controlled, and can be displaced counter to a closing force while traveling in a direction of opening (29) by the pressure prevailing inside the pressure space (40). A connection (59) of the pump working space (22) to a pressure release space (24) is controlled by a first control valve (62), and the pressure inside a control pressure space (52) of the fuel injection valve (12) is controlled by a second control valve (66), whereby the injection valve element (28) is subjected to the action of pressure prevailing inside the control pressure chamber (52) causing it to be displaced in a direction of closing. Both control valves (62, 66) have separate electromagnetic actuators (64, 68) and are placed in a shared control module body (74).

Description

Kraftstoffeinspritzeinrichtunσ für eine BrennkraftmaschineFuel injection device for an internal combustion engine
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einerThe invention is based on one
Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1.Fuel injection device for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
Eine solche Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist durch die EP 0 823 549 A2 bekannt. Diese Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist eine Kraftstoffhochdruckpumpe und ein mit dieser verbundenes Kraftstoffeinspritzventil für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine auf. Die Kraftstoffhochdruckpumpe weist einen durch die Brennkraftmaschine in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben auf, der einen Pumpenarbeitsraum begrenzt. Das Kraftstoffeinspritzventil weist einen mit dem Pumpenarbeitsraum verbundenen Druckraum und ein Einspritzventilglied auf, durch das wenigstens eine Einspritzöffnung gesteuert wird und das durch den im Druckraum herrschenden Druck gegen eine Schließkraft in Öffnungsrichtung zur Freigabe der wenigstens einen Einspritzöffnung bewegbar ist. Es ist ein erstes Steuerventil vorgesehen, durch das eine Verbindung des Pumpenarbeitsraums mit einem Entlastungsraum gesteuert wird. Es ist außerdem ein zweites Steuerventil vorgesehen, durch das der Druck in einem Steuerdruckraum des Kraftstoffeinspritzventils gesteuert wird. Das Einspritzventilglied ist durch den im Steuerdruckraum herrschenden Druck zumindest mittelbar in Schließrichtung beaufschlagt. Beide Steuerventile werden durch einen einzigen gemeinsamen elektromagnetischen Aktor geschaltet und sind in Längsrichtung hintereinander angeordnet. Hierdurch ist die Funktionalität der beiden Steuerventile eingeschränkt, da diese nicht völlig unabhängig voneinander geschaltet werden können. Außerdem weist die Kraftstoffeinspritzeinrichtung eine große Baulänge auf und ist unter Umständen nur schwer an der Brennkraftmaschine anzuordnen .Such a fuel injection device is known from EP 0 823 549 A2. This fuel injection device has a high-pressure fuel pump and a fuel injection valve connected to it for each cylinder of the internal combustion engine. The high-pressure fuel pump has a pump piston which is driven by the internal combustion engine in a stroke movement and delimits a pump working space. The fuel injection valve has a pressure chamber connected to the pump work chamber and an injection valve member, through which at least one injection opening is controlled and which can be moved in the opening direction to release the at least one injection opening by the pressure prevailing in the pressure chamber against a closing force. A first control valve is provided, by means of which a connection of the pump work space to a relief space is controlled. A second control valve is also provided, by means of which the pressure in a control pressure chamber of the fuel injection valve is controlled. The injection valve member is acted upon at least indirectly in the closing direction by the pressure prevailing in the control pressure chamber. Both control valves are switched by a single common electromagnetic actuator and are arranged one behind the other in the longitudinal direction. This limits the functionality of the two control valves, since they cannot be switched completely independently of one another. In addition, the fuel injection device has a large overall length and may be difficult to arrange on the internal combustion engine.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die beiden Steuerventile durch die getrennten Aktoren unabhängig voneinander geschaltet werden können und durch die Anordnung nebeneinander in einem gemeinsamen Steuermodulkörper die Baulänge derThe fuel injection device according to the invention with the features according to claim 1 has the advantage that the two control valves can be switched independently of each other by the separate actuators and by the arrangement next to each other in a common control module body, the overall length of the
Kraftstoffeinspritzeinrichtung gering gehalten werden kann und ein einfacher Aufbau erreicht werden kann.Fuel injection device can be kept low and a simple structure can be achieved.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung angegebe .Advantageous refinements and developments of the fuel injection device according to the invention are specified in the dependent claims.
Zeichnungdrawing
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eineSeveral embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. 1 shows a
Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine in schematischer Darstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, Figur 2 dieFuel injection device for an internal combustion engine in a schematic representation according to a first embodiment, Figure 2 the
Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, Figur 3 dieFuel injection device according to a second embodiment, Figure 3 the
Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, Figur 4 dieFuel injection device according to a third embodiment, Figure 4 the
Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, Figur 5 die Kraftstoffeinspritzeinrichtung in einer ausgeführten Konstruktion gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel und Figur 6 die Kraftstoffeinspritzeinrichtung in einer ausgeführten Konstruktion gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel .Fuel injection device according to a fourth embodiment, Figure 5 the Fuel injection device in a design according to a fifth embodiment and FIG. 6 shows the fuel injection device in a design according to a sixth embodiment.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
In den Figuren 1 bis 6 ist eineIn Figures 1 to 6 is one
Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise eine selbstzündende Brennkraftmaschine. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist vorzugsweise als sogenannte Pumpe-Düse-Einheit ausgebildet und weist für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine jeweils eine Kraftstoffhochdruckpumpe 10 und ein mit dieser verbundenes Kraftstoffeinspritzventil 12 auf, die eine gemeinsame Baueinheit bilden. Alternativ kann dieFuel injection device for an internal combustion engine of a motor vehicle shown. The internal combustion engine is preferably a self-igniting internal combustion engine. The fuel injection device is preferably designed as a so-called pump-nozzle unit and has for each cylinder of the internal combustion engine a high-pressure fuel pump 10 and a fuel injection valve 12 connected to it, which form a common structural unit. Alternatively, the
Kraftstoffeinspritzeinrichtung auch als sogenanntes Pumpe- Leitung-Düse-System ausgebildet sein, bei dem die Kraftstoffhochdruckpumpe und das Kraftstoffeinspritzventil jedes Zylinders getrennt voneinander angeordnet und über eine Leitung miteinander verbunden sind. Die Kraftstoffhochdruckpumpe 10 weist einen Pumpenkörper 14 mit einer Zylinderbohrung 16 auf, in der ein Pumpenkolben 18 dicht geführt ist, der zumindest mittelbar durch einen Nocken 20 einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 19 in einer Hubbewegung angetrieben wird. Der Pumpenkolben 18 begrenzt in der Zylinderbohrung 16 einen Pumpenarbeitsraum 22, in dem beim Förderhub des Pumpenkolbens 18 Kraftstoff unter Hochdruck verdichtet wird. Dem Pumpenarbeitsraum 22 wird Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter 24 des Kraftfahrzeugs zugeführt . Das Kraftstoffeinspritzventil 12 weist einen mit dem Pumpenkörper 14 verbundenen Ventilkörper 26 auf, der mehrteilig ausgebildet sein kann, und in dem ein Einspritzventilglied 28 in einer Bohrung 30 längsverschiebbar geführt ist. Der Ventilkörper 26 weist an seinem dem Brennraum des Zylinders der Brennkraftmaschine zugewandten Endbereich wenigstens eine, vorzugsweise mehrere Einspritzöffnungen 32 auf. Das Einspritzventilglied 28 weist an seinem dem Brennraum zugewandten Endbereich eine beispielsweise etwa kegelförmige Dichtfläche 34 auf, die mit einem im Ventilkörper 26 in dessen dem Brennraum zugewandtem Endbereich ausgebildeten Ventilsitz 36 zusammenwirkt, von dem oder nach dem die Einspritzöffnungen 32 abführen. Im Ventilkörper 26 ist zwischen dem Einspritzventilglied 28 und der Bohrung 30 zum Ventilsitz 36 hin ein Ringraum 38 vorhanden, der in seinem dem Ventilsitz 36 abgewandten Endbereich durch eine radiale Erweiterung der Bohrung 30 in einen das Einspritzventilglied 28 umgebenden Druckraum 40 übergeht. Das Einspritzventilglied 28 weist auf Höhe des Druckraums 40 durch eine Querschnittsverringerung eine Druckschulter 42 auf. Am dem Brennraum abgewandten Ende des Einspritzventilglieds 28 greift eine vorgespannte Schließfeder 44 an, durch die das Einspritzventilglied 28 zum Ventilsitz 36 hin gedrückt wird. Die Schließfeder 44 ist in einem Federraum 46 des Ventilkörpers 26 angeordnet, der sich an die Bohrung 30 anschließt. An den Federräum 46 schließt sich an dessen der Bohrung 30 abgewandtem Ende im Ventilkörper 26 eine weitere Bohrung 48 an, in der ein Kolben 50 dicht geführt ist, der mit dem Einspritzventilglied 28 verbunden ist. Der Kolben 50 begrenzt mit seiner dem Einspritzventilglied 28 abgewandten Stirnseite einen Steuerdruckraum 52 im Ventilkörper 26. Im Ventilkörper 26 und im Pumpenkörper 14 ist ein Kanal 54 ausgebildet, über den der Druckraum 40 mit dem Pumpenarbeitsraum 22 verbunden ist. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist in Figur 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt. Vom Kanal 54 zweigt eine Verbindung 56 zum Steuerdruckraum 52 ab und eine Verbindung 59 zu einem Entlastungsraum ab, als der beispielsweise zumindest mittelbar derFuel injection device can also be designed as a so-called pump-line-nozzle system, in which the high-pressure fuel pump and the fuel injection valve of each cylinder are arranged separately from one another and are connected to one another via a line. The high-pressure fuel pump 10 has a pump body 14 with a cylinder bore 16, in which a pump piston 18 is tightly guided, which is driven at least indirectly by a cam 20 of a camshaft of the internal combustion engine against the force of a return spring 19 in a lifting movement. The pump piston 18 delimits a pump working chamber 22 in the cylinder bore 16, in which fuel is compressed under high pressure during the delivery stroke of the pump piston 18. The pump working chamber 22 is supplied with fuel from a fuel tank 24 of the motor vehicle. The fuel injection valve 12 has a valve body 26 which is connected to the pump body 14 and which can be constructed in several parts and in which an injection valve member 28 is guided so as to be longitudinally displaceable in a bore 30. The valve body 26 has at least one, preferably a plurality of injection openings 32 at its end region facing the combustion chamber of the cylinder of the internal combustion engine. The injection valve member 28 has at its end region facing the combustion chamber an, for example, approximately conical sealing surface 34 which interacts with a valve seat 36 formed in the valve body 26 in its end region facing the combustion chamber, from or after which the injection openings 32 lead away. In the valve body 26 there is an annular space 38 between the injection valve member 28 and the bore 30 towards the valve seat 36, which in its end region facing away from the valve seat 36 merges into a pressure space 40 surrounding the injection valve member 28 by radial expansion of the bore 30. The injection valve member 28 has a pressure shoulder 42 at the level of the pressure chamber 40 by reducing the cross section. At the end of the injection valve member 28 facing away from the combustion chamber, a prestressed closing spring 44 engages, by means of which the injection valve member 28 is pressed toward the valve seat 36. The closing spring 44 is arranged in a spring chamber 46 of the valve body 26, which adjoins the bore 30. At the spring chamber 46, at its end facing away from the bore 30, there is a further bore 48 in the valve body 26, in which a piston 50 is tightly guided, which is connected to the injection valve member 28. The piston 50 delimits a control pressure chamber 52 in the valve body 26 with its end facing away from the injection valve member 28. A channel 54 is formed in the valve body 26 and in the pump body 14, via which the pressure chamber 40 is connected to the pump working chamber 22. The fuel injection device is shown in Figure 1 according to a first embodiment. A connection 56 branches off from the channel 54 to the control pressure chamber 52 and a connection 59 branches off to a relief chamber than that, for example, at least indirectly
Kraftstoffvorratsbehälter 24 oder ein anderer Bereich mit geringem Druck dient. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist beim ersten Ausführungsbeispiel ein erstes Steuerventil 62 auf, durch das die Verbindung 59 des Kanals 54 und damit des Pumpenarbeitsraums 22 mit dem Entlastungsraum 24 gesteuert wird. DieFuel tank 24 or other low pressure area is used. In the first exemplary embodiment, the fuel injection device has a first control valve 62, by means of which the connection 59 of the channel 54 and thus of the pump work chamber 22 to the relief chamber 24 is controlled. The
Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist außerdem ein zweites Steuerventil 66 auf, durch das die Verbindung 56 des Steuerdruckraums 52 mit dem Kanal 54 und damit mit dem Pumpenarbeitsraum 22 gesteuert wird. Vom Steuerdruckraum 52 führt eine Verbindung 70 zu einem Entlastungsraum ab, als der wiederum zumindest mittelbar derFuel injection device also has a second control valve 66, through which the connection 56 of the control pressure chamber 52 with the channel 54 and thus with the pump work chamber 22 is controlled. A connection 70 leads from the control pressure chamber 52 to a relief chamber, which in turn is at least indirectly the one
Kraftstoffvorratsbehälter 24 dienen kann. In der Verbindung 70 ist vorzugsweise eine Drosselstelle 71 vorgesehen. Die beiden Steuerventile 62,66 sind als 2/2-Wegeventile ausgebildet und zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Schaltstellung umschaltbar. Die Steuerventile 62,66 weisen jeweils ein Ventilglied 63 bzw. 67 auf, das mittels eines elektromagnetischen Aktors 64 bzw. 68 gegen die Kraft einer Rückstellfeder 65 bzw. 69 bewegbar ist.Fuel tank 24 can serve. A throttle point 71 is preferably provided in the connection 70. The two control valves 62, 66 are designed as 2/2-way valves and can be switched between an open and a closed switching position. The control valves 62, 66 each have a valve member 63 or 67, which can be moved by means of an electromagnetic actuator 64 or 68 against the force of a return spring 65 or 69.
Die beiden Steuerventile 62,66 sind zu einem Steuermodul zusammengefasst und in einem gemeinsamen Steuermodulkörper 74 angeordnet, der zwischen dem Ventilkörper 26 und dem Pumpenkörper 14 eingespannt ist. Die beiden Steuerventile 62,66 sind im Steuermodulkörper 74 nebeneinander angeordnet. Die elektromagnetischen Aktoren 64,68 der Steuerventile 62,66 sind mit einer elektronischen Steuereinrichtung 76 verbunden, durch die die Steuerventile 62,66 abhängig von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine geschaltet werden. Nachfolgend wird die Funktion der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert. Beim Saughub des Pumpenkolbens 18 wird dem Pumpenarbeitsraum 22 über die Verbindung 59 bei geöffnetem erstem Steuerventil 62 Kraftstoff beispielsweise mittels einer Förderpumpe 78 zugeführt. Beim Förderhub des Pumpenkolbens 18 können zur Ermöglichung einer Kraftstoffeinspritzung beide Steuerventile 62,66 durch entsprechende Ansteuerung von deren Aktoren 64,68 durch die Steuereinrichtung 76 geschlossen werden, so daß der Pumpenarbeitsraum 22 vom Entlastungsraum 24 getrennt ist und der Steuerdruckraum 52 vom Pumpenarbeitsraum 22 getrennt ist. Es kann auch vorgesehen sein, daß beim Förderhub des Pumpenkolbens 18 zuerst das erste Steuerventil 62 geschlossen wird, so daß der Pumpenarbeitsraum 22 vom Entlastungsraum 24 getrennt ist, während das zweite Steuerventil 66 in seiner geöffneten Stellung verbleibt, so daß der Steuerdruckraum 52 mit dem Pumpenarbeitsraum 22 verbunden ist, so daß sich im Pumpenarbeitsraum 22 Hochdruck aufbaut, dasThe two control valves 62, 66 are combined to form a control module and are arranged in a common control module body 74 which is clamped between the valve body 26 and the pump body 14. The two control valves 62, 66 are arranged side by side in the control module body 74. The electromagnetic actuators 64, 68 of the control valves 62, 66 are connected to an electronic control device 76, by means of which the control valves 62, 66 are switched depending on the operating parameters of the internal combustion engine. The function of the fuel injection device according to the first exemplary embodiment is explained below. During the suction stroke of the pump piston 18, fuel is supplied to the pump working chamber 22 via the connection 59 with the first control valve 62 open, for example by means of a feed pump 78. During the delivery stroke of the pump piston 18, to enable fuel injection, both control valves 62, 66 can be closed by appropriate control of their actuators 64, 68 by the control device 76, so that the pump work chamber 22 is separated from the relief chamber 24 and the control pressure chamber 52 is separated from the pump work chamber 22 , It can also be provided that the first control valve 62 is closed during the delivery stroke of the pump piston 18, so that the pump work chamber 22 is separated from the relief chamber 24, while the second control valve 66 remains in its open position, so that the control pressure chamber 52 with the pump work chamber 22 is connected so that 22 high pressure builds up in the pump workspace, the
Kraftstoffeinspritzventil 12 jedoch noch geschlossen bleibt. Der Beginn der Kraftstoffeinspritzung wird dabei ermöglicht, indem das zweite Steuerventil 66 geschlossen wird, so daß der Steuerdruckraum 52 vom Pumpenarbeitsraum 22 getrennt ist. Im Druckraum 40 des Kraftstoffeinspritzventils 12 baut sich Hochdruck auf und wenn die durch den Druck über die Druckschulter 42 auf das Einspritzventilglied 28 wirkende Kraft größer ist als die durch die Schließfeder 44 und den im Steuerdruckraum 52 herrschenden Druck über den Kolben 50 auf das Einspritzventilglied 28 ausgeübte Kraft, so bewegt sich das Einspritzventilglied 28 in dessen Öffnungsrichtung 29 und gibt die wenigstens eine Einspritzöffnung 32 frei. Durch Variation des Zeitpunkts, zu dem das zweite Steuerventil 66 durch die Steuereinrichtung 76 geschlossen wird, kann der Druck variiert werden, bei dem das Kraftstoffeinspritzventil 12 öffnet und die Kraftstoffeinspritzung beginnt. Die Zeitdauer, während der das zweite Steuerventil 66 geschlossen ist, bestimmt die Zeitdauer während der das Kraftstoffeinspritzventil 12 geöffnet ist und damit die Menge des eingespritzten Kraftstoffs. Zur Unterbrechung der Kraftstoffeinspritzung, um beispielsweise zunächst eine Voreinspritzung und anschließend eine Haupteinspritzung von Kraftstoff zu ermöglichen, wird durch die Steuereinrichtung 76 das zweite Steuerventil 66 geöffnet, so daß der Steuerdruckraum 52 mit dem Pumpenarbeitsraum 22 verbunden ist und das Kraftstoffeinspritzventil 12 infolge des im Steuerdruckraum 52 herrschenden Hochdrucks schließt. Das erste Steuerventil 62 bleibt dabei geschlossen, so daß der Pumpenarbeitsraum 22 vom Entlastungsraum 24 getrennt ist. Alternativ kann durch die Steuereinrichtung 76 auch das erste Steuerventil 62 geöffnet werden, so daß der Pumpenarbeitsraum 22 mit dem Entlastungsraum 24 verbunden ist und dasHowever, fuel injector 12 remains closed. The start of fuel injection is made possible in that the second control valve 66 is closed, so that the control pressure chamber 52 is separated from the pump work chamber 22. High pressure builds up in the pressure chamber 40 of the fuel injection valve 12 and when the force exerted on the injection valve member 28 by the pressure via the pressure shoulder 42 is greater than the force exerted on the injection valve member 28 by the closing spring 44 and the pressure prevailing in the control pressure chamber 52 via the piston 50 Force, the injection valve member 28 moves in its opening direction 29 and releases the at least one injection opening 32. By varying the point in time at which the second control valve 66 is closed by the control device 76, the pressure at which the fuel injection valve 12 opens and the pressure can be varied Fuel injection starts. The time period during which the second control valve 66 is closed determines the time period during which the fuel injection valve 12 is open and thus the amount of fuel injected. To interrupt the fuel injection, for example to enable a pre-injection and then a main injection of fuel, the control device 76 opens the second control valve 66, so that the control pressure chamber 52 is connected to the pump working chamber 22 and the fuel injection valve 12 as a result of the pressure control chamber 52 prevailing high pressure closes. The first control valve 62 remains closed, so that the pump working chamber 22 is separated from the relief chamber 24. Alternatively, the first control valve 62 can also be opened by the control device 76, so that the pump working chamber 22 is connected to the relief chamber 24 and that
Kraftstoffeinspritzventil 12 infolge des geringen Druckes im Druckraum 40 schließt. Für eine weitereFuel injection valve 12 closes due to the low pressure in the pressure chamber 40. For another one
Kraftstoffeinspritzung bei einer Haupteinspritzung werden durch die Steuereinrichtung 76 beide Steuerventile 62,66 geschlossen, so daß der Pumpenarbeitsraum 22 vom Entlastungsraum 24 getrennt ist und der Steuerdruckraum 52 vom Pumpenarbeitsraum 22 getrennt ist und das Kraftstoffeinspritzventil 12 öffnet. Durch entsprechende Ansteuerung des zweiten Steuerventils 66 durch die Steuereinrichtung 76 kann wiederum der Druck bestimmt werden, bei dem das Kraftstoffeinspritzventil 12 zur Haupteinspritzung öffnet. Es kann auch vorgesehen sein, um den Druck, bei dem die Kraftstoffeinspritzung erfolgt zu begrenzen, daß das zweite Steuerventil 66 während der Kraftstoffeinspritzung kurzzeitig zu öffnen und/oder das erste Steuerventil 62 kurzzeitig zu öffnen. Dies kann insbesondere bei hohen Drehzahlen der Brennkraftmaschine vorgesehen sein. Zur Beendigung der Haupteinspritzung wird durch die Steuereinrichtung 76 das zweite Steuerventil 66 geöffnet, so daß das Kraftstoffeinspritzventil 12 unter dem Einfluß des im Steuerdruckraum 52 herrschenden Hochdrucks schließt, während das erste Steuerventil 62 geschlossen bleibt. Für eine Nacheinspritzung von Kraftstoff wird durch die Steuereinrichtung 76 das zweite Steuerventil 66 nochmals geschlossen, so daß das Kraftstoffeinspritzventil 12 wieder öffnet. Zur Beendigung der Kraftstoffeinspritzung werden beide Steuerventile 62,66 geöffnet.Fuel injection during a main injection is closed by the control device 76, both control valves 62, 66, so that the pump work chamber 22 is separated from the relief chamber 24 and the control pressure chamber 52 is separated from the pump work chamber 22 and the fuel injection valve 12 opens. The pressure at which the fuel injection valve 12 opens for the main injection can in turn be determined by corresponding control of the second control valve 66 by the control device 76. It can also be provided in order to limit the pressure at which the fuel injection takes place, to open the second control valve 66 briefly during the fuel injection and / or to open the first control valve 62 briefly. This can be provided in particular at high engine speeds. To terminate the main injection, the control device 76 activates the second control valve 66 opened so that the fuel injection valve 12 closes under the influence of the high pressure prevailing in the control pressure chamber 52, while the first control valve 62 remains closed. For a post-injection of fuel, the control device 76 closes the second control valve 66 again, so that the fuel injection valve 12 opens again. To stop the fuel injection, both control valves 62, 66 are opened.
In Figur 2 ist die Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel lediglich die Ausbildung des ersten Steuerventils 162 modifiziert ist, das als 2/3-Wegenventil ausgebildet ist. Das erste Steuerventil 162 ist zwischen einer ersten geöffneten Schaltstellung, in der dieses die Verbindung 59 zwischen dem Pumpenarbeitsraum 22 und dem Entlastungsraum 24 ungedrosselt freigibt, einer zweiten geöffneten Schaltstellung, in der dieses die Verbindung 59 über eine Drosselstelle 158 freigibt, und einer dritten geschlossenen Schaltstellung umschaltbar, in der der Pumpenarbeitsraum 22 vom Entlastungsraum 24 getrennt ist. Für eine Voreinspritzung und/oder zu Beginn einer Haupteinspritzung wird das erste Steuerventil 162 durch die Steuereinrichtung 76 in seine zweite geöffnete Schaltstellung gebracht, so daß die Voreinspritzung und/oder der Beginn der Haupteinspritzung mit einem verringerten Druck erfolgt, da sich im Pumpenarbeitsraum 22 und im Druckraum 40 infolge der Verbindung über die Drosselstelle 158 nicht der volle Hochdruck aufbauen kann. Es kann auch vorgesehen sein, daß das erste Steuerventil 162 durch die Steuereinrichtung 76 direkt von seiner ersten, ganz geöffneten Schaltstellung in seine dritte, ganz geschlossene Schaltstellung gebracht wird, wobei ein variabler Öffnungsdruck des Kraftstoffeinspritzventils 12 durch entsprechende Ansteuerung des zweiten Steuerventils 66 durch die Steuereinrichtung 76 ermöglicht ist. In Figur 3 ist die Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem gegenüber dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel lediglich die Anordnung des zweiten Steuerventils 66 modifiziert ist. Das zweite Steuerventil 66 ist dabei in der Verbindung 70 des Steuerdruckraums 52 mit dem entlastungsraum 24 angeordnet und steuert diese. Die Verbindung 56 des Steuerdruckraums 52 mit dem Kanal 54 und damit dem Pumpenarbeitsraum 22 ist ständig geöffnet. Wenn das Kraftstoffeinspritzventil 12 geöffnet sein soll und eine Kraftstoffeinspritzung erfolgen soll, so wird das zweite Steuerventil 66 durch die Steuereinrichtung 76 geöffnet, so daß sich im Steuerdruckraum 52 kein Hochdruck aufbauen kann. Wenn das Kraftstoffeinspritzventil 12 geschlossen werden soll, zur Beendigung der Voreinspritzung oder der Haupteinspritzung, so wird durch die Steuereinrichtung 76 das zweite Steuerventil 66 geschlossen, so daß sich im Steuerdruckraum 52 der Hochdruck wie im Pumpenarbeitsraum 22 aufbaut und das Kraftstoffeinspritzventil 12 schließt.FIG. 2 shows the fuel injection device according to a second exemplary embodiment, in which only the design of the first control valve 162, which is designed as a 2/3 directional control valve, is modified compared to the first exemplary embodiment. The first control valve 162 is between a first open switch position, in which it unblocks the connection 59 between the pump work chamber 22 and the relief chamber 24, a second open switch position, in which it opens the connection 59 via a throttle point 158, and a third closed switch position switchable, in which the pump work chamber 22 is separated from the relief chamber 24. For a pre-injection and / or at the beginning of a main injection, the first control valve 162 is brought into its second open switching position by the control device 76, so that the pre-injection and / or the start of the main injection takes place at a reduced pressure, since there is in the pump work chamber 22 and in Pressure chamber 40 cannot build up full high pressure as a result of the connection via throttle point 158. Provision can also be made for the first control valve 162 to be brought directly from its first, fully open switching position into its third, fully closed switching position by the control device 76, a variable opening pressure of the fuel injection valve 12 being activated by the control device accordingly controlling the second control valve 66 76 is made possible. FIG. 3 shows the fuel injection device according to a third exemplary embodiment, in which only the arrangement of the second control valve 66 is modified compared to the first and second exemplary embodiments. The second control valve 66 is arranged in the connection 70 of the control pressure chamber 52 with the relief chamber 24 and controls them. The connection 56 of the control pressure chamber 52 with the channel 54 and thus the pump work chamber 22 is constantly open. If the fuel injection valve 12 is to be opened and fuel is to be injected, the second control valve 66 is opened by the control device 76, so that no high pressure can build up in the control pressure chamber 52. If the fuel injection valve 12 is to be closed, to end the pre-injection or the main injection, the control device 76 closes the second control valve 66, so that the high pressure builds up in the control pressure chamber 52 as in the pump work chamber 22 and the fuel injection valve 12 closes.
In Figur 4 ist die Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem gegenüber dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel die Ausbildung des zweiten Steuerventils 166 modifiziert ist. Das zweite Steuerventil 166 ist als 3/2-Wegeventil ausgebildet, durch das in einer ersten Schaltstellung die Verbindung 170 des Steuerdruckraums 52 mit dem Entlastungsraum 24 geöffnet und der Steuerdruckraum 52 vom Pumpenarbeitsraum 22 getrennt ist und durch das in einer zweiten Schaltstellung die Verbindung 156 des Steuerdruckraums 52 mit dem Pumpenarbeitsraum 22 geöffnet und der Steuerdruckraum 52 vom Entlastungsraum 24 getrennt ist. In der Verbindung 156 ist eine Drosselstelle 157 vorgesehen und in der Verbindung 170 ist eine Drosselstelle 171 vorgesehen. Wenn das Kraftstoffeinspritzventil 12 öffnen soll und eine Kraftstoffeinspritzung erfolgen soll, so wird das zweite Steuerventil 166 durch die Steuereinrichtung 76 in seine erste Schaltstellung gebracht, in der der Steuerdruckraum 52 entlastet ist. Wenn das Kraftstoffeinspritzventil 12 schließen soll und die Kraftstoffeinspritzung unterbrochen werden soll, so wird das zweite Steuerventil 166 durch die Steuereinrichtung 76 in seine zweite Schaltstellung gebracht, so daß sich im Steuerdruckraum 52 Hochdruck aufbaut.FIG. 4 shows the fuel injection device according to a fourth exemplary embodiment, in which the design of the second control valve 166 is modified compared to the first and second exemplary embodiments. The second control valve 166 is designed as a 3/2-way valve, by means of which the connection 170 of the control pressure chamber 52 to the relief chamber 24 is opened in a first switching position and the control pressure chamber 52 is separated from the pump working chamber 22 and by which the connection 156 of the Control pressure chamber 52 opened with the pump work chamber 22 and the control pressure chamber 52 is separated from the relief chamber 24. A throttle point 157 is provided in the connection 156 and a throttle point 171 is provided in the connection 170. When the fuel injector 12 open If and fuel injection is to take place, the second control valve 166 is brought into its first switching position by the control device 76, in which the control pressure chamber 52 is relieved. If the fuel injection valve 12 is to close and the fuel injection is to be interrupted, the second control valve 166 is brought into its second switching position by the control device 76, so that high pressure builds up in the control pressure chamber 52.
Die Ausbildungen und Anordnungen der Steuerventile 62,66 bzw. 162,166 gemäß den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden .The configurations and arrangements of the control valves 62, 66 and 162, 166 according to the exemplary embodiments explained above can be combined with one another in any manner.
In Figur 5 ist die Kraftstoffeinspritzeinrichtung ausschnittsweise in einer ausgeführten Konstruktion gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel dargestellt. In Figur 5 ist dabei im wesentlichen der Steuermodulkörper 74 mit den in diesem angeordneten Steuerventilen 62,66 dargestellt, die gemäß einem der vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen ausgebildet sein können und beim dargestellten fünften Ausführungsbeispiel jeweils als 2/2-Wegeventil ausgebildet sind. Der Steuermodulkörper 74 ist zumindest annähernd zylinderförmig ausgebildet und zwischen dem Ventilkörper 26 des Kraftstoffeinspritzventils 12 und dem Pumpenkörper 14 der Kraftstoffhochdruckpumpe 10 angeordnet, die in Figur 5 jeweils nur ansatzweise dargestellt sind. Die beiden Steuerventile 62,66 sind gemäß Figur 5 identisch ausgebildet und nebeneinander ohne Versatz in Längsrichtung zueinander im Steuermodulkörper 74 angeordnet. Die Ventilglieder 63,67 der Steuerventile 62,66 sind jeweils kolbenförmig ausgebildet und in einer Bohrung 80,81 des Steuermodulkörpers 74 geführt. Die Ventilglieder 63,67 wirken zur Steuerung der Verbindung 59 bzw. 56 jeweils mit einem Ventilsitz 83,84 zusammen, wobei sich die Steuerventile 62,66 in ihrer geöffneten Schaltstellung befinden, wenn die Ventilglieder 63,67 nicht am jeweiligen Ventilsitz 83,84 anliegen und sich in ihrer geschlossenen Schaltstellung befinden, wenn die Ventilglieder 63,67 am jeweiligen Ventilsitz 83,84 anliegen. An den Ventilgliedern 63,67 greifen die jeweiligen Rückstellfedern 65,69 an. Die elektromagnetischen Aktoren 64,68 der Steuerventile 62,66 umfassen jeweils eine Magnetspule 86,87 und einen mit den Ventilgliedern 63,67 verbundenen Magnetanker 89,90. Die Magnetspulen 86,87 sind in ringförmiger Ausnehmungen 92,93 des Steuermodulkörpers 74 eingesetzt und die Magnetanker 89,90 sind mit den Ventilgliedern 63,67 an deren außerhalb der Magnetspulen 86,87 liegenden Endbereichen verbunden. Das Material des Steuermodulkörpers 74 wird dabei als magnetischer Leiter und als Magnetjoch verwendet. Wenn durch die Steuereinrichtung 76 ein Stromfluß durch die Magnetspule 86,87 der Steuerventile 62,66 bewirkt wird, so wird der Magnetanker 89,90 durch die entstehende magnetische Kraft angezogen und das Ventilglied 63,67 und damit das Steuerventil 62,66 in eine andere Schaltstellung gebracht.FIG. 5 shows a section of the fuel injection device in a construction according to a fifth exemplary embodiment. FIG. 5 essentially shows the control module body 74 with the control valves 62, 66 arranged in it, which can be designed in accordance with one of the exemplary embodiments explained above and in the fifth exemplary embodiment shown are each designed as a 2/2-way valve. The control module body 74 is at least approximately cylindrical and is arranged between the valve body 26 of the fuel injection valve 12 and the pump body 14 of the high-pressure fuel pump 10, which are only partially shown in FIG. 5. The two control valves 62, 66 are of identical design according to FIG. 5 and are arranged next to one another in the control module body 74 without an offset in the longitudinal direction to one another. The valve members 63, 67 of the control valves 62, 66 are each piston-shaped and are guided in a bore 80, 81 of the control module body 74. The valve members 63, 67 interact to control the connection 59 and 56, each with a valve seat 83, 84, the Control valves 62, 66 are in their open switching position when the valve members 63, 67 are not in contact with the respective valve seat 83, 84 and are in their closed switching position when the valve members 63, 67 are in contact with the respective valve seat 83, 84. The respective return springs 65, 69 act on the valve members 63, 67. The electromagnetic actuators 64, 68 of the control valves 62, 66 each comprise a magnet coil 86, 87 and a magnet armature 89, 90 connected to the valve members 63, 67. The magnet coils 86, 87 are inserted in annular recesses 92, 93 of the control module body 74, and the magnet armatures 89, 90 are connected to the valve members 63, 67 at their end regions lying outside the magnet coils 86, 87. The material of the control module body 74 is used as a magnetic conductor and as a magnetic yoke. If a current flow through the solenoid coil 86, 87 of the control valves 62, 66 is effected by the control device 76, the magnet armature 89, 90 is attracted by the resulting magnetic force and the valve member 63, 67 and thus the control valve 62, 66 into another Switch position brought.
In Figur 6 ist die Kraftstoffeinspritzeinrichtung ausschnittsweise in einer ausgeführten Konstruktion gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel dargestellt. Der grundsätzliche Aufbau ist dabei gleich wie beim fünften Ausführungsbeispiel und es ist lediglich die Anordnung der Magnetspulen 86,87 der Aktoren 64,68 der Steuerventile 62,66 derart modifiziert, daß diese in Ausnehmungen 192,193 von in den Steuermodulkörper 174 eingesetzten Einsatzelementen 195,196 angeordnet sind. Die Steuerventile 62,66 sind beim sechsten Ausführungsbeispiel außerdem in Längsrichtung mit einem geringen Versatz zueinander jedoch im wesentlichen nebeneinander angeordnet. Die Einsatzelemente 195,196 bestehen vorzugsweise aus hochwertigem weichmagnetischem Werkstoff und dienen als Magnetjoch. Die Einsatzelemente 195,196 sind in entsprechend geformte Vertiefungen 197,198 des Steuermodulkörpers 174 eingesetzt und in diesen befestigt, beispielsweise mittels Verschraubung, Einpressen, Schweißen oder Löten. FIG. 6 shows a section of the fuel injection device in an embodiment according to a sixth exemplary embodiment. The basic structure is the same as in the fifth exemplary embodiment and only the arrangement of the solenoids 86, 87 of the actuators 64, 68 of the control valves 62, 66 is modified such that these are arranged in recesses 192, 193 of insert elements 195, 196 inserted in the control module body 174. In the sixth exemplary embodiment, the control valves 62, 66 are also arranged essentially next to one another in the longitudinal direction with a slight offset to one another. The insert elements 195, 196 are preferably made of high-quality soft magnetic material and serve as a magnetic yoke. The insert elements 195, 196 are in correspondingly shaped depressions 197, 198 of the control module body 174 inserted and fastened therein, for example by means of screwing, pressing, welding or soldering.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine1. Fuel injector for one
Brennkraftmaschine mit einer Kraftstoffhochdruckpumpe (10) und einem mit dieser verbundenen Kraftstoffeinspritzventil (12) für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine, wobei die Kraftstoffhochdruckpumpe (10) einen durch die Brennkraftmaschine in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben (18) aufweist, der einen Pumpenarbeitsraum (22) begrenzt und dem Kraftstoff aus einemInternal combustion engine with a high-pressure fuel pump (10) and a fuel injection valve (12) connected thereto for each cylinder of the internal combustion engine, the high-pressure fuel pump (10) having a pump piston (18) driven by the internal combustion engine in a stroke movement, which delimits a pump working space (22) and the fuel from one
Kraftstoffvorratsbehälter (24) zugeführt wird, wobei das Kraftstoffeinspritzventil (12) einen mit dem Pumpenarbeitsraum (22) verbundenen Druckraum (40) und ein Einspritzventilglied (28) aufweist, durch das wenigstens eine Einspritzöffnung (32) gesteuert wird und das durch den in im Druckraum (40) herrschenden Druck gegen eine Schließkraft in einer Öffnungsrichtung (29) zur Freigabe der wenigstens einen Einspritzöffnung (32) bewegbar ist, mit einem ersten Steuerventil (62; 162), durch das eine Verbindung (59) des Pumpenarbeitsraums (22) mit einem Entlastungsraum (24) gesteuert wird und mit einem zweiten Steuerventil (66; 166), durch das der Druck in einem Steuerdruckraum (52) des Kraftstoffeinspritzventils gesteuert wird, durch den das Einspritzventilglied (28) zumindest mittelbar in einer Schließrichtung beaufschlagt ist, wobei die Steuerventile (62 , 66; 162 , 166) durch einen elektromagnetischen Aktor (64,68) betätigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Steuerventile (62 , 66; 162 , 166) jeweils einen eigenen Aktor (64,68) aufweisen und in einem gemeinsamen Steuermodulkörper (74) zumindest im wesentlichen nebeneinander angeordnet sind. Fuel storage container (24) is supplied, the fuel injection valve (12) having a pressure chamber (40) connected to the pump working chamber (22) and an injection valve member (28) through which at least one injection opening (32) is controlled and through which in the pressure chamber (40) prevailing pressure against a closing force can be moved in an opening direction (29) to release the at least one injection opening (32), with a first control valve (62; 162) through which a connection (59) of the pump work space (22) to a Relief chamber (24) is controlled and with a second control valve (66; 166), through which the pressure in a control pressure chamber (52) of the fuel injection valve is controlled, through which the injection valve member (28) is acted upon at least indirectly in a closing direction, the control valves (62, 66; 162, 166) are actuated by an electromagnetic actuator (64, 68), characterized in that the two control valves ile (62, 66; 162, 166) each have their own actuator (64, 68) and are arranged at least essentially next to one another in a common control module body (74).
2. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoff ochdruckpumpe (10) einen Pumpenkörper (14) aufweist, daß das2. Fuel injection device according to claim 1, characterized in that the fuel high pressure pump (10) has a pump body (14) that the
Kraftstoffeinspritzventil (12) einen Ventilkörper (26) aufweist, daß die Kraftstoffhochdruckpumpe (10) und das Kraftstoffeinspritzventil (12) eine gemeinsame Baueinheit bilden und daß der Steuermodulkörper (74) mit den Steuerventilen (62 , 66; 162 , 166) zwischen dem Pumpenkörper (14) und dem Ventilkörper (26) angeordnet ist.Fuel injection valve (12) has a valve body (26) that the high-pressure fuel pump (10) and the fuel injection valve (12) form a common structural unit and that the control module body (74) with the control valves (62, 66; 162, 166) between the pump body ( 14) and the valve body (26) is arranged.
3. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Magnetspulen (86,87) der Aktoren3. Fuel injection device according to claim 1 or 2, characterized in that magnetic coils (86,87) of the actuators
(64,68) in Ausnehmungen (92,93) des Steuermodulkörpers (74) oder in Ausnehmungen (192,193) von Einsatzelementen (197,198) im Steuermodulkörper (74) angeordnet sind.(64,68) are arranged in recesses (92,93) of the control module body (74) or in recesses (192,193) of insert elements (197,198) in the control module body (74).
4. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Steuerventile4. Fuel injection device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the two control valves
(62,66) identisch ausgebildet sind.(62,66) are identical.
5. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Steuerventile (62,66) als 2/2-Wegeventile ausgebildet sind.5. Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the two control valves (62,66) are designed as 2/2-way valves.
6. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Steuerventil6. Fuel injection device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first control valve
(162) als 2/3-Wegeventil ausgebildet ist, das zwischen einer ersten geöffneten Schaltstellung, in der der(162) is designed as a 2/3-way valve, which between a first open switch position, in which the
Pumpenarbeitsraum (22) eine ungedrosselte Verbindung mit dem Entlastungsraum (24) aufweist, einer zweiten geöffneten Schaltstellung, in der der Pumpenarbeitsraum (22) über eine Drosselstelle (158) eine Verbindung mit dem Entlastungsraum (24) aufweist, und einer dritten geschlossenen Schaltstellung umschaltbar ist, in der der Pumpenarbeitsraum (22) vom Entlastungsraum (24) getrennt ist.Pump work chamber (22) has an unthrottled connection to the relief chamber (24), a second open switch position in which the pump work chamber (22) has a connection to the relief chamber (24) via a throttle point (158), and a third closed one Switching position is switchable, in which the pump work chamber (22) is separated from the relief chamber (24).
7. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch das zweite Steuerventil (66) zumindest mittelbar eine Verbindung (56) des Steuerdruckraums (52) mit dem Pumpenarbeitsraum (22) gesteuert wird und daß der Steuerdruckraum (52) eine ständig geöffnete Verbindung (70) mit einem Entlastungsraum (24) aufweist, in der vorzugsweise eine Drosselstelle (71) vorgesehen ist.7. Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that through the second control valve (66) at least indirectly a connection (56) of the control pressure chamber (52) with the pump work chamber (22) is controlled and that the control pressure chamber (52) is a constantly open Connection (70) with a relief chamber (24), in which a throttle point (71) is preferably provided.
8. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch das zweite Steuerventil (66) zumindest mittelbar eine Verbindung des Steuerdruckraums (52) mit einem Entlastungsraum (24) gesteuert wird und daß der Steuerdruckraum (52) eine ständig geöffnete Verbindung (56) mit dem Pumpenarbeitsraum (22) aufweist .8. Fuel injection device according to one of claims 1 to 6, characterized in that through the second control valve (66) at least indirectly a connection of the control pressure chamber (52) with a relief chamber (24) is controlled and that the control pressure chamber (52) is a constantly open connection (56) with the pump work space (22).
9. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Steuerventil9. Fuel injection device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the second control valve
(166) als ein 3/2-Wegeventil ausgebildet ist, durch das in einer ersten Schaltstellung der Steuerdruckraum (52) mit einem Entlastungsraum (24) verbunden und vom Pumpenarbeitsraum (22) getrennt ist und durch das in einer zweiten Schaltstellung der Steuerdruckraum (52) mit dem Pumpenarbeitsraum (22) verbunden und vom Entlastungsraum(166) is designed as a 3/2-way valve, by means of which the control pressure chamber (52) is connected to a relief chamber (24) in a first switching position and separated from the pump working chamber (22) and by which the control pressure chamber (52 ) connected to the pump work space (22) and from the relief space
(24) getrennt ist.(24) is separated.
10. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindung (156) des Steuerdruckraums (52) mit dem Pumpenarbeitsraum (22) und/oder in der Verbindung (170) des Steuerdruckraums (52) mit dem Entlastungsraum (24) eine Drosselstelle (157;171) vorgesehen ist. 10. Fuel injection device according to claim 9, characterized in that in the connection (156) of the control pressure chamber (52) with the pump work chamber (22) and / or in the connection (170) of the control pressure chamber (52) with the relief chamber (24) a throttle point (157; 171) is provided.
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