WO2017050463A1 - Elektromagnetisch betätigbares einlassventil und hochdruckpumpe mit einlassventil - Google Patents

Elektromagnetisch betätigbares einlassventil und hochdruckpumpe mit einlassventil Download PDF

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WO2017050463A1
WO2017050463A1 PCT/EP2016/067673 EP2016067673W WO2017050463A1 WO 2017050463 A1 WO2017050463 A1 WO 2017050463A1 EP 2016067673 W EP2016067673 W EP 2016067673W WO 2017050463 A1 WO2017050463 A1 WO 2017050463A1
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WO
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armature
inlet valve
valve member
magnet armature
opening
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PCT/EP2016/067673
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Inventor
Stefan Kolb
Steffen Holm
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36—Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/366—Valves being actuated electrically
    • F02M59/368—Pump inlet valves being closed when actuated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • F02M59/46—Valves
    • F02M59/466—Electrically operated valves, e.g. using electromagnetic or piezoelectric operating means

Definitions

  • the invention relates to an electromagnetically operable inlet valve for a high pressure pump, in particular a fuel injection system, according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a high pressure pump with such an inlet valve.
  • An electromagnetically operable inlet valve for a high-pressure pump of a fuel injection system is known from DE 10 2013 220 593 A1.
  • the high-pressure pump has at least one pump element with one in one
  • the pump working space can be connected to an inlet for the fuel via the inlet valve.
  • the inlet valve comprises a valve member which cooperates with a valve seat for control and which is movable between an open position and a closed position. In its closed position, the valve member comes to rest against the valve seat.
  • the inlet valve comprises an electromagnetic actuator, through which the valve member is movable.
  • the electromagnetic actuator has a magnet coil and a magnet armature which acts on the valve member via an anchor bolt connected thereto. The anchor bolt is pressed in, for example, into a central bore of the magnet armature.
  • the magnet armature is displaceably guided via its outer jacket in a receptacle and limits on its side facing the valve member a first space and on its side remote from the valve member a second space.
  • the two rooms are filled with liquid, ie fuel.
  • the magnet armature In order to enable a volume balance between the two spaces during the movement of the magnet armature is the magnet armature with several openings in Form of holes that connect the two spaces together. The holes must have a sufficiently large flow area to allow volume compensation of the two rooms without heavy throttling.
  • the intake valve according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that a sufficiently large flow area can be provided by the at least one in the circumferential direction a greater extent than in the radial direction opening as well as in the radial direction a sufficiently large wall thickness of Magnetic anchor is preserved.
  • FIG. 1 shows a schematic longitudinal section through a high-pressure pump
  • Figure 2 shows an enlarged view of a designated II in Figure 1 section with the inlet valve of the high pressure pump
  • Figure 3 is a magnet armature of the inlet valve in a cross section along line III-III in Figure 2 according to a first Embodiment and figure
  • a high pressure pump is shown in fragmentary form, which is provided for the production of fuel in a fuel injection system of an internal combustion engine.
  • the high-pressure pump has at least one pump element 10, which in turn has a pump piston 12, which is driven by a drive in a lifting movement, is guided in a cylinder bore 14 of a housing part 16 of the high pressure pump and in the cylinder bore 14 a pump working space 18 limited.
  • a drive for the pump piston 12 a
  • Drive shaft 20 may be provided with a cam 22 or eccentric on which the pump piston 12 is supported directly or via a plunger, for example a roller tappet.
  • the pump working chamber 18 can be connected to a fuel inlet 26 via an inlet valve 24 and via an outlet valve 28 to a reservoir 30.
  • the pump working chamber 18 can be filled with fuel when the inlet valve 24 is open.
  • the delivery stroke of the pump piston 12 is displaced by this fuel from the pump working chamber 18 and conveyed into the memory 30.
  • the housing part 16 of the high-pressure pump as shown in FIG.
  • the inlet valve 24 has a piston-shaped valve member 34 which has a shaft 36 slidably guided in the through-bore 32 and a diameter in relation to the
  • Shaft 36 has larger head 38 which is arranged in the pump working chamber 18.
  • a valve seat 40 is formed on the housing part 16, with which the valve member 34 cooperates with a formed on its head 38 sealing surface 42.
  • the through hole 32 has a larger diameter than in the shaft 36 of the valve member 34 leading section, so that the shaft 36 of the valve member 34 surrounding annular space 44 is formed.
  • the annular space 44 open one or more inlet holes 46, on the other hand on the outside of the
  • valve member 34 open.
  • the shaft 36 of the valve member 34 protrudes on the pump working chamber 18 side facing away from the housing part 16 out of the through hole 32 and on this a support member 48 is attached.
  • a valve spring 50 is supported on the support element 48, which on the other hand is supported on a region 52 of the housing part 16 surrounding the shaft 36 of the valve member 34.
  • the valve spring 50 is formed for example as a helical compression spring.
  • the inlet valve 24 is actuated by an electromagnetic actuator 60.
  • the actuator 60 is controlled by an electronic control device 62 as a function of operating parameters of the internal combustion engine to be supplied.
  • the electromagnetic actuator 60 has a magnetic coil 64, a magnetic core
  • the electromagnetic actuator 60 is arranged on the pump working chamber 18 side facing away from the inlet valve 24.
  • the magnetic core 66, the magnetic coil 64 and the magnet armature 68 are arranged in an actuator housing 70 which can be fastened to the housing part 16 of the high-pressure pump.
  • the actuator housing 70 can be fastened to the housing part 16, for example, by means of a screw ring 72 which overlaps it and which is screwed onto a collar 74 of the housing part 16 provided with an external thread.
  • the armature 68 is formed at least substantially cylindrical and slidably guided over its outer jacket in a bore 76 in the actuator housing 70.
  • the bore 76 in the actuator housing 70 extends at least approximately coaxially to the through hole 32 in the housing part 16 and thus to the valve member 34.
  • the armature 68 also has an at least approximately coaxially to the longitudinal axis 69 of the armature 68 arranged central bore 78, in which a on The return spring 80 arranged facing away from the valve member 34 of the magnet armature 68 projects, which is supported on the magnet armature 68.
  • the return spring 80 is at least indirectly supported on the actuator housing 70 at its other end.
  • an intermediate element 82 is inserted, which may be designed as an anchor bolt.
  • Anchor bolt 82 is preferably inserted into the bore 78 of the magnet armature 68. pressed.
  • the return spring 80 may also be supported in the bore 78 on the anchor bolt 82.
  • an annular shoulder 84 is formed by a reduction in diameter between the armature 68 and the inlet valve 24, through which the movement of the armature 68 is limited to the inlet valve 24 out. If the actuator housing 70 is not yet attached to the housing part 16 of the high pressure pump, the armature 68 is secured by the annular shoulder 84 against falling out of the bore 76. Between the annular shoulder 84 and the armature 68, a disc 86 may be arranged. By the armature 68 is on the valve member 34 side facing a first space 88 and on the valve member 34 side facing away from a second space 90 limited. Both rooms 88,90 are filled with the pumped medium of the high pressure pump, so fuel. In order to enable a volume balance between the two spaces 88,90 in the movement of the armature 68, the armature 68 has at least one through opening 92 which connects the two spaces 88,90 together.
  • the at least one opening 92 in the circumferential direction of the armature 68 has a greater extent than in the radial direction of the armature 68.
  • the opening 92 thus has no circular cross-section but a circumferentially elongated cross-section.
  • the opening 92 is designed in the form of a slot which extends over its longitudinal extent straight and at least approximately tangentially in the armature 68.
  • a wall thickness s which is sufficiently large to allow a secure press fit of the anchor bolt 82 in the bore 78.
  • four openings 92 distributed uniformly over the circumference of the magnet armature 68 may be provided.
  • the at least one opening 92 has a curved course over its longitudinal extension, corresponding to the curvature of the magnet armature 68.
  • the radial distance s between see the inner edge of the opening 92 and the outer edge of the bore 78 is at least approximately constant over the longitudinal extent of the opening 92.
  • the at least one opening 92 may be inserted into the armature 68 by a chip-removing method such as drilling or milling.
  • Magnetic armature 68 can also be produced in a pressing process, in which case the at least one opening 92 can be produced directly in the pressing process and subsequently no machining process is required.
  • the magnet armature may be made of a sintered material in a sintered press process.
  • the inlet valve 24 is opened by the valve member 34 is in its open position, in which this is arranged with its sealing surface 42 away from the valve seat 40.
  • the movement of the valve member 34 in its open position is effected by the prevailing between the fuel inlet 26 and the pump working chamber 18 pressure difference against the force of the valve spring 50.
  • the magnetic coil 64 of the actuator 60 may be energized or de-energized. When the magnet coil 64 is energized, the magnet armature 68 is pulled by the resulting magnetic field against the force of the return spring 80 to the solenoid coil 64 out.
  • the armature 68 When the solenoid 64 is deenergized, the armature 68 is urged toward the inlet valve 24 by the force of the return spring 80. The magnet armature 68 abuts against the end face of the shaft 36 of the valve member 34 via the anchor bolt 82.
  • the actuator 60 determines whether the valve member 34 of the inlet valve 24 is in its open position or closed position.
  • the magnet armature 68 is pressed by the return spring 80 in the direction of adjustment according to arrow B in FIG. 2, wherein the valve member 34 is pressed by the magnet armature 68 against the valve spring 50 in the direction of adjustment B into its open position.
  • the force of the force acting on the armature 68 return spring 80 is greater than the force of the valve member 34 acting on the valve spring 50.
  • the armature 68 acts on the valve member 34 and the armature 68 and the valve member 34 are together in the direction of adjustment B emotional.
  • the Solenoid 64 is not energized can thus be promoted by the pump piston 12 no fuel in the memory 30 but displaced by the pump piston 12 fuel is fed back into the fuel inlet 26. If during the delivery stroke of the pump piston 12 fuel is to be conveyed into the reservoir 30, the magnetic coil 64 is energized, so that the magnet armature 68 is pulled toward the solenoid coil 64 in a direction opposite to the direction of adjustment B as indicated by arrow A in FIG.
  • the armature 68 thus no longer exerts force on the valve member 34, wherein the magnet armature 68 is moved by the magnetic field in the direction A and the valve member 34 independent of the armature 68 due to the valve spring 50 and between the pump working chamber 18 and the fuel inlet 26 prevailing pressure difference in the direction of adjustment A is moved to its closed position.
  • the delivery rate of the high-pressure pump can be set variably in the memory 30.
  • the intake valve 34 is kept open by the actuator 60 during a large part of the delivery stroke of the pump piston 12, and if a large fuel delivery amount is required, the intake valve 34 becomes only for a small part or not at all during the delivery stroke the pump piston 12 is kept open.

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Abstract

Es wird ein elektromagnetisch betätigbares Einlassventil (24) für eine Hochdruckpumpe, insbesondere eines Kraftstoffeinspritzsystems, vorgeschlagen. Das Einlassventil (24) weist ein Ventilglied (34) auf, das zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung bewegbar ist. Es ist ein elektromagnetischer Aktor (60) vorgesehen, durch den das Ventilglied (34) bewegbar ist, wobei der elektromagnetische Aktor (60) einen zumindest mittelbar auf das Ventilglied(34) wirkenden Magnetanker (68) aufweist. Der Magnetanker (68) begrenzt auf seiner dem Ventilglied (34) zugewandten Seite einen ersten Raum (88) und auf seiner dem Ventilglied (34) abgewandten Seite einen zweiten Raum (90), wobei der erste Raum (88) und der zweite Raum (90) durch wenigstens eine Öffnung (92)im Magnetanker (68) miteinander verbunden sind. Die wenigstens eine Öffnung (92) im Magnetanker (68) weist in Umfangsrichtung des Magnetankers (68) eine größere Erstreckung auf als in radialer Richtung bezüglich der Längsachse (69) des Magnetankers.

Description

Beschreibung
Titel:
Elektromagnetisch betätigbares Einlassventil und Hochdruckpumpe mit Einlassventil
Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigbares Einlassventil für eine Hochdruckpumpe, insbesondere eines Kraftstoffeinspritzsystems, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Hochdruckpumpe mit einem solchen Einlassventil.
Stand der Technik
Ein elektromagnetisch betätigbares Einlassventil für eine Hochdruckpumpe eines Kraftstoffeinspritzsystems, ist durch die DE 10 2013 220 593 A1 bekannt. Die Hochdruckpumpe weist wenigstens ein Pumpenelement auf mit einem in einer
Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben, der einen Pumpenarbeitsraum begrenzt. Der Pumpenarbeitsraum ist über das Einlassventil mit einem Zulauf für den Kraftstoff verbindbar. Das Einlassventil umfasst ein Ventilglied, das mit einem Ventilsitz zur Steuerung zusammenwirkt und das zwischen einer Öffnungs- Stellung und einer Schließstellung bewegbar ist. In seiner Schließstellung kommt das Ventilglied am Ventilsitz zur Anlage. Ferner umfasst das Einlassventil einen elektromagnetischen Aktor, durch den das Ventilglied bewegbar ist. Der elektromagnetische Aktor weist eine Magnetspule und einen Magnetanker auf, der über einen mit diesem verbundenen Ankerbolzen auf das Ventilglied wirkt. Der Anker- bolzen ist dabei beispielsweise in eine zentrale Bohrung des Magnetankers ein- gepresst. Der Magnetanker ist über seinen Außenmantel in einer Aufnahme verschiebbar geführt und begrenzt auf seiner dem Ventilglied zugewandten Seite einen ersten Raum und auf seiner dem Ventilglied abgewandten Seite einen zweiten Raum. Die beiden Räume sind mit Fördermedium, also Kraftstoff, gefüllt. Um bei der Bewegung des Magnetankers einen Volumenausgleich zwischen den beiden Räumen zu ermöglichen ist der Magnetanker mit mehreren Öffnungen in Form von Bohrungen versehen, die die beiden Räume miteinander verbinden. Die Bohrungen müssen einen ausreichend großen Durchströmquerschnitt aufweisen, um einen Volumenausgleich der beiden Räume ohne starke Drosselung zu ermöglichen. Durch die Bohrungen wird jedoch die Wandstärke des Magnet- ankers in radialer Richtung verringert, so dass unter Umständen kein ausreichender Halt und Presssitz des Ankerbolzens im Magnetanker sichergestellt ist und sich dieser somit während der Betriebsdauer lösen kann, wodurch die Funktion des Einlassventils nicht mehr sichergestellt ist. Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Einlassventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass durch die wenigstens eine in Umfangsrichtung eine größere Erstreckung als in radialer Richtung aufweisende Öffnung sowohl ein ausreichend großer Durchströmquerschnitt zur Verfügung gestellt werden kann als auch in radialer Richtung eine ausreichend große Wandstärke des Magnetankers erhalten bleibt.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Einlassventils angegeben. Bei Ausbildung der wenigstens einen Öffnung gemäß Anspruch 3 oder 4 ist diese einfach herstellbar. Die Ausbildung gemäß Anspruch 6 oder 7 ermöglicht eine einfache Herstel- lung des Magnetankers mit der wenigstens einen Öffnung ohne dass diese in einem spanabhebenden Verfahren eingebracht werden muss.
Zeichnung Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen Figur 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Hochdruckpumpe, Figur 2 in vergrößerter Darstellung einen in Figur 1 mit II bezeichneten Ausschnitt mit dem Einlassventil der Hochdruckpumpe, Figur 3 einen Magnetanker des Einlassventils in einem Querschnitt entlang Linie III-III in Figur 2 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel und Figur
4 den Magnetanker im Querschnitt gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Figur 1 ist ausschnittsweise eine Hochdruckpumpe dargestellt, die zur Kraft- Stoffförderung in einem Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine vorgesehen ist. Die Hochdruckpumpe weist wenigstens ein Pumpenelement 10 auf, das wiederum einen Pumpenkolben 12 aufweist, der durch einen Antrieb in einer Hubbewegung angetrieben wird, in einer Zylinderbohrung 14 eines Gehäuseteils 16 der Hochdruckpumpe geführt ist und in der Zylinderbohrung 14 einen Pum- penarbeitsraum 18 begrenzt. Als Antrieb für den Pumpenkolben 12 kann eine
Antriebswelle 20 mit einem Nocken 22 oder Exzenter vorgesehen sein, an dem sich der Pumpenkolben 12 direkt oder über einen Stößel, beispielsweise einen Rollenstößel, abstützt. Der Pumpenarbeitsraum 18 ist über ein Einlassventil 24 mit einem Kraftstoffzulauf 26 verbindbar und über ein Auslassventil 28 mit einem Speicher 30. Beim Saughub des Pumpenkolbens 12 kann der Pumpenarbeitsraum 18 bei geöffnetem Einlassventil 24 mit Kraftstoff befüllt werden. Beim Förderhub des Pumpenkolbens 12 wird durch diesen Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 18 verdrängt und in den Speicher 30 gefördert. Im Gehäuseteil 16 der Hochdruckpumpe schließt sich wie in Figur 2 dargestellt an die Zylinderbohrung 14 auf deren dem Pumpenkolben 12 abgewandter Seite eine Durchgangsbohrung 32 mit kleinerem Durchmesser als die Zylinderbohrung 14 an, die auf der Außenseite der Gehäuseteils 16 mündet. Das Einlassventil 24 weist ein kolbenförmiges Ventilglied 34 auf, das einen in der Durchgangsbohrung 32 verschiebbar geführten Schaft 36 und einen im Durchmesser gegenüber dem
Schaft 36 größeren Kopf 38 aufweist, der im Pumpenarbeitsraum 18 angeordnet ist. Am Übergang von der Zylinderbohrung 14 zur Durchgangsbohrung 32 ist am Gehäuseteil 16 ein Ventilsitz 40 gebildet, mit dem das Ventilglied 34 mit einer an seinem Kopf 38 ausgebildeten Dichtfläche 42 zusammenwirkt.
In einem an den Ventilsitz 40 anschließenden Abschnitt weist die Durchgangsbohrung 32 einen größeren Durchmesser auf als in deren den Schaft 36 des Ventilglieds 34 führendem Abschnitt, so dass ein den Schaft 36 des Ventilglieds 34 umgebender Ringraum 44 gebildet ist. In den Ringraum 44 münden eine oder mehrere Zulaufbohrungen 46, die andererseits auf der Außenseite des
Gehäuseteils 16 münden. Der Schaft 36 des Ventilglieds 34 ragt auf der dem Pumpenarbeitsraum 18 abgewandten Seite des Gehäuseteils 16 aus der Durchgangsbohrung 32 heraus und auf diesem ist ein Stützelement 48 befestigt. Am Stützelement 48 stützt sich eine Ventilfeder 50 ab, die sich andererseits an einem den Schaft 36 des Ventilglieds 34 umgebenden Bereich 52 des Gehäuseteils 16 abstützt. Durch die Ventilfeder 50 wird das Ventilglied 34 in einer Stellrichtung A in dessen Schließrichtung beaufschlagt, wobei das Ventilglied 34 in seiner Schließstellung mit seiner Dichtfläche 42 am Ventilsitz 40 anliegt. Die Ventilfeder 50 ist beispielsweise als Schraubendruckfeder ausgebildet.
Das Einlassventil 24 ist durch einen elektromagnetischen Aktor 60 betätigbar. Der Aktor 60 wird durch eine elektronische Steuereinrichtung 62 in Abhängigkeit von Betriebsparametern der zu versorgenden Brennkraftmaschine angesteuert. Der elektromagnetische Aktor 60 weist eine Magnetspule 64, einen Magnetkern
66 und einen Magnetanker 68 auf. Der elektromagnetische Aktor 60 ist auf der dem Pumpenarbeitsraum 18 abgewandten Seite des Einlassventils 24 angeordnet. Der Magnetkern 66, die Magnetspule 64 und der Magnetanker 68 sind in einem Aktorgehäuse 70 angeordnet, das am Gehäuseteil 16 der Hochdruckpumpe befestigbar ist. Das Aktorgehäuse 70 ist beispielsweise mittels eines dieses übergreifenden Schraubrings 72 am Gehäuseteil 16 befestigbar, der auf einem mit einem Außengewinde versehenen Kragen 74 des Gehäuseteils 16 aufgeschraubt ist. Der Magnetanker 68 ist zumindest im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und über seinen Außenmantel in einer Bohrung 76 im Aktorgehäuse 70 verschiebbar geführt. Die Bohrung 76 im Aktorgehäuse 70 verläuft zumindest annähernd koaxial zur Durchgangsbohrung 32 im Gehäuseteil 16 und somit zum Ventilglied 34. Der Magnetanker 68 weist außerdem eine zumindest annähernd koa- xial zur Längsachse 69 des Magnetankers 68 angeordnete zentrale Bohrung 78 auf, in die eine auf der dem Ventilglied 34 abgewandten Seite des Magnetankers 68 angeordnete Rückstellfeder 80 hineinragt, die sich am Magnetanker 68 abstützt. Die Rückstellfeder 80 ist an ihrem anderen Ende zumindest mittelbar am Aktorgehäuse 70 abgestützt. In die Bohrung 78 des Magnetankers 68 ist ein Zwi- schenelement 82 eingesetzt, das als Ankerbolzen ausgebildet sein kann. Der
Ankerbolzen 82 ist vorzugsweise in die Bohrung 78 des Magnetankers 68 einge- presst. Die Rückstellfeder 80 kann sich in der Bohrung 78 auch am Ankerbolzen 82 abstützen.
In der Bohrung 76 ist durch eine Durchmesserverringerung zwischen dem Magnetanker 68 und dem Einlassventil 24 eine Ringschulter 84 gebildet, durch die die Bewegung des Magnetankers 68 zum Einlassventil 24 hin begrenzt ist. Wenn das Aktorgehäuse 70 noch nicht am Gehäuseteil 16 der Hochdruckpumpe befestigt ist, so ist der Magnetanker 68 durch die Ringschulter 84 gegen Herausfallen aus der Bohrung 76 gesichert. Zwischen der Ringschulter 84 und dem Magnetanker 68 kann eine Scheibe 86 angeordnet sein. Durch den Magnetanker 68 wird auf dessen dem Ventilglied 34 zugewandter Seite ein erster Raum 88 und auf dessen dem Ventilglied 34 abgewandter Seite ein zweiter Raum 90 begrenzt. Beide Räume 88,90 sind mit dem Fördermedium der Hochdruckpumpe, also Kraftstoff, gefüllt. Um einen Volumenausgleich zwischen den beiden Räumen 88,90 bei der Bewegung des Magnetankers 68 zu ermöglichen weist der Magnetanker 68 wenigstens eine durchgehende Öffnung 92 auf, die die beiden Räume 88,90 miteinander verbindet.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Öffnung 92 in Um- fangsrichtung des Magnetankers 68 eine größere Erstreckung aufweist als in radialer Richtung des Magnetankers 68. Die Öffnung 92 weist somit keinen kreisförmigen Querschnitt auf sondern einen in Umfangsrichtung langgestreckten Querschnitt. Bei einem in Figur 3 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist die Öffnung 92 in Form eines Langlochs ausgeführt, das über seine Längserstreckung geradlinig und zumindest annähernd tangential im Magnetanker 68 verläuft. Zwischen dem radial inneren Rand der Öffnung 92 und dem radial äußeren Rand der zentralen Bohrung 78 des Magnetankers 68 verbleibt eine Wandstärke s, die ausreichend groß ist, um einen sicheren Presssitz des Ankerbolzens 82 in der Bohrung 78 zu ermöglichen. Es können beispielsweise vier gleichmäßig über den Umfang des Magnetankers 68 verteilt angeordnete Öffnungen 92 vorgesehen sein.
Bei einem in Figur 4 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel weist die wenigstens eine Öffnung 92 über ihre Längserstreckung einen gekrümmten Verlauf auf entsprechend der Krümmung des Magnetankers 68. Der radial Abstand s zwi- sehen dem inneren Rand der Öffnung 92 und dem äußeren Rand der Bohrung 78 ist über die Längserstreckung der Öffnung 92 zumindest annähernd konstant.
Die wenigstens eine Öffnung 92 kann in den Magnetanker 68 mittels eines spa- nabhebenden Verfahrens wie Bohren oder Fräsen eingebracht werden. Der
Magnetanker 68 kann auch in einem Pressverfahrenhergestellt werden, wobei dann die wenigstens eine Öffnung 92 direkt im Pressverfahren hergestellt werden kann und nachfolgend kein spanabhebendes Verfahren mehr erforderlich ist. Insbesondere kann der Magnetanker aus einem Sintermaterial in einem Sinter- pressverfahren hergestellt werden.
Nachfolgend wird die Funktion des elektromagnetisch betätigten Einlassventils 24 erläutert. Während des Saughubs des Pumpenkolbens 12 ist das Einlassventil 24 geöffnet, indem sich dessen Ventilglied 34 in seiner Öffnungsstellung befin- det, in der dieses mit seiner Dichtfläche 42 vom Ventilsitz 40 entfernt angeordnet ist. Die Bewegung des Ventilglieds 34 in seine Öffnungsstellung wird durch die zwischen dem Kraftstoffzulauf 26 und dem Pumpenarbeitsraum 18 herrschende Druckdifferenz gegen die Kraft der Ventilfeder 50 bewirkt. Die Magnetspule 64 des Aktors 60 kann dabei bestromt oder unbestromt sein. Wenn die Magnetspule 64 bestromt ist so wird der Magnetanker 68 durch das entstehende Magnetfeld gegen die Kraft der Rückstellfeder 80 zur Magnetspule 64 hin gezogen. Wenn die Magnetspule 64 nicht bestromt ist so wird der Magnetanker 68 durch die Kraft der Rückstellfeder 80 zum Einlassventil 24 hin gedrückt. Der Magnetanker 68 liegt über den Ankerbolzen 82 an der Stirnseite des Schafts 36 des Ventilglieds 34 an.
Während des Förderhubs des Pumpenkolbens 12 wird durch den Aktor 60 bestimmt ob sich das Ventilglied 34 des Einlassventils 24 in seiner Öffnungsstellung oder Schließstellung befindet. Bei unbestromter Magnetspule 64 wird der Mag- netanker 68 durch die Rückstellfeder 80 in der Stellrichtung gemäß Pfeil B in Figur 2 gedrückt, wobei das Ventilglied 34 durch den Magnetanker 68 gegen die Ventilfeder 50 in der Stellrichtung B in seine Öffnungsstellung gedrückt wird. Die Kraft der auf den Magnetanker 68 wirkenden Rückstellfeder 80 ist größer als die Kraft der auf das Ventilglied 34 wirkenden Ventilfeder 50. In die Stellrichtung B wirkt der Magnetanker 68 auf das Ventilglied 34 und der Magnetanker 68 und das Ventilglied 34 werden gemeinsam in die Stellrichtung B bewegt. Solange die Magnetspule 64 nicht bestromt ist kann somit durch den Pumpenkolben 12 kein Kraftstoff in den Speicher 30 gefördert werden sondern vom Pumpenkolben 12 verdrängter Kraftstoff wird in den Kraftstoffzulauf 26 zurückgefördert. Wenn während des Förderhubs des Pumpenkolbens 12 Kraftstoff in den Speicher 30 gefördert werden soll so wird die Magnetspule 64 bestromt, so dass der Magnetanker 68 zur Magnetspule 64 hin in einer zur Stellrichtung B entgegengesetzten Stellrichtung gemäß Pfeil A in Figur 2 gezogen wird. Durch den Magnetanker 68 wird somit keine Kraft mehr auf das Ventilglied 34 ausgeübt, wobei der Magnetanker 68 durch das Magnetfeld in die Stellrichtung A bewegt wird und das Ventilglied 34 unabhängig vom Magnetanker 68 bedingt durch die Ventilfeder 50 und die zwischen dem Pumpenarbeitsraum 18 und dem Kraftstoffzulauf 26 herrschende Druckdifferenz in der Stellrichtung A in seine Schließstellung bewegt wird.
Durch das Öffnen des Einlassventils 34 beim Förderhub des Pumpenkolbens 12 mittels des elektromagnetischen Aktors 60 kann die Fördermenge der Hochdruckpumpe in den Speicher 30 variabel eingestellt werden. Wenn eine geringe Kraftstofffördermenge erforderlich ist so wird das Einlassventil 34 durch den Aktor 60 während eines großen Teils des Förderhubs des Pumpenkolbens 12 offen gehalten und wenn eine große Kraftstofffördermenge erforderlich ist, so wird das Einlassventil 34 nur während eines kleinen Teils oder gar nicht während des Förderhubs des Pumpenkolbens 12 offen gehalten.

Claims

Ansprüche
1 . Elektromagnetisch betätigbares Einlassventil (24) für eine Hochdruckpumpe, insbesondere eines Kraftstoffeinspritzsystems, mit einem Ventilglied (34), das zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung bewegbar ist, mit einem elektromagnetischen Aktor (60), durch den das Ventilglied (34) bewegbar ist, wobei der elektromagnetische Aktor (60) einen zumindest mittelbar auf das Ventilglied (34) wirkenden Magnetanker (68) aufweist, wobei der Magnetanker (68) auf seiner dem Ventilglied (34) zugewandten Seite einen ersten Raum (88) begrenzt und auf seiner dem Ventilglied (34) abgewandten Seite einen zweiten Raum (90) begrenzt, wobei der erste Raum (88) und der zweite Raum (90) durch wenigstens eine Öffnung (92) im Magnetanker (68) miteinander verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Öffnung (92) im Magnetanker (68) in Umfangsrichtung des Magnetankers (68) eine größere Er- streckung aufweist als in radialer Richtung bezüglich der Längsachse (69) des Magnetankers.
2. Einlassventil nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetanker (68) eine zumindest annähernd zentral angeordnete Bohrung (78) aufweist, in die ein Zwischenelement (82) eingesetzt, insbesondere eingepresst ist, über das der Magnetanker (68) auf das Ventilglied (34) wirkt und dass die wenigstens eine Öffnung (92) in dem die zentrale Bohrung (78) umgebenden Mantel des Magnetankers (68) angeordnet ist.
3. Einlassventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Öffnung (92) im Magnetanker (68) über ihre Längserstreckung zumindest annähernd geradlinig und/oder tangential im Magnetanker (68) verläuft
4. Einlassventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Öffnung (92) im Magnetanker (68) über ihre Längserstreckung gekrümmt verläuft, insbesondere in konstantem radialem Abstand s von der zentralen Bohrung (78).
5. Einlassventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass mehrere über den Umfang des Magnetankers (68) verteilt, insbesondere gleichmäßig verteilt angeordnete Öffnungen (92) im Magnetanker (68) vorgesehen sind.
6. Einlassventil nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetanker (68) in einem Pressverfahren hergestellt ist.
7. Einlassventil nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetanker (68) aus Sintermaterial in einem Sinterpressverfahren hergestellt ist.
8. Hochdruckpumpe, insbesondere Kraftstoffh och d ruckpumpe, mit wenigstens einem Pumpenelement (10), das einen einen Pumpenarbeitsraum (18) begrenzenden Pumpenkolben (12) aufweist, wobei der Pumpenarbeitsraum (18) über ein Einlassventil (24) mit einem Zulauf (26) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassventil (24) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist.
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