WO2019197067A1 - Elektromagnetisch betätigbares einlassventil und hochdruckpumpe mit einlassventil - Google Patents

Elektromagnetisch betätigbares einlassventil und hochdruckpumpe mit einlassventil Download PDF

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WO2019197067A1
WO2019197067A1 PCT/EP2019/053254 EP2019053254W WO2019197067A1 WO 2019197067 A1 WO2019197067 A1 WO 2019197067A1 EP 2019053254 W EP2019053254 W EP 2019053254W WO 2019197067 A1 WO2019197067 A1 WO 2019197067A1
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WO
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return spring
valve
valve member
inlet valve
armature
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PCT/EP2019/053254
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English (en)
French (fr)
Inventor
Gabriel CICHON
Stefan Kolb
Steffen Holm
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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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
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • 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
    • F02M63/0017—Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid using electromagnetic 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 actuated inlet valve for a high-pressure pump in particular a radial or in-line piston pump for a fuel injection system, is known from DE 10 2014 220 775 A1.
  • the high-pressure pump has at least one pump element with a pump piston driven in a lifting movement, which delimits a pump working space.
  • the pump working chamber can be connected to an inlet for the fuel via the inlet valve.
  • the inlet valve comprises a valve member, which is movable between an open position and a closed position and which comes to rest in its closed position on a valve seat. The valve member is acted upon by a valve spring in the closing direction.
  • the inlet valve comprises an electromagnetic actuator, through which the valve member is movable.
  • the electromagnetic actuator has a magnetic armature acting on the valve member, a magnetic coil, and a magnetic core for generating a magnetic field applied to the armature when the solenoid is energized.
  • the armature is acted upon by a return spring to the open position of the valve member.
  • the solenoid When the solenoid is energized, the armature is moved against the force of the return spring to the closed position of the valve member, so that the valve member is moved by the valve spring in its closed position.
  • the restoring spring is supported by a support element inserted into a receptacle on the magnetic core.
  • the support element can be fixed in different positions in the direction of the longitudinal axis of the magnet armature in the receptacle in order to set a required defined pretensioning of the return spring.
  • the return spring protrudes with its end region facing the magnetic core more or less far into the receptacle in the magnet core.
  • the end region of the return spring protrudes sufficiently far into the receptacle in the magnetic core.
  • the inlet valve according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that regardless of the position of the support element, the required guidance of the end portion of the return spring is ensured and thus the safe operation of the inlet valve over its lifetime is guaranteed.
  • FIG. 1 shows a schematic longitudinal section through a high-pressure pump and
  • FIG. 2 shows an enlarged view of a detail designated II in FIG. 1 with the inlet valve of the high-pressure pump.
  • FIG. 1 shows a detail of a high-pressure pump which is provided for the purpose of conveying 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 and limits a pump working space 16 in the cylinder bore 14.
  • a drive shaft 18 may be provided with a cam 20 or eccentric on which the pump piston 12 is supported directly or via a plunger 21, for example a roller tappet.
  • the pump working chamber 16 can be connected to a fuel inlet 23 via an inlet valve 22 and via an outlet valve 24 to a reservoir 26.
  • the inlet valve 22 is integrated, for example, in a housing part 28 of the high-pressure pump.
  • the pump working chamber 16 can be filled with fuel when the inlet valve 22 is open.
  • this fuel displaces the pump working chamber 16 and conveys it into the reservoir 26.
  • the inlet valve 22 has a piston-shaped valve member 30, which is movably guided in the housing part 28 in a bore 32 adjoining the cylinder bore 14.
  • In the bore 32 opens in a diameter relative to the valve member 30 leading guide section enlarged section at least one, preferably a plurality of radial bores 36, which are in hydraulic shear connection with the fuel inlet 21.
  • the valve member 30 has his projecting into the pump working chamber 16 end a head 44 with respect to the shaft 46 of the valve member 30 of larger diameter.
  • an annular sealing surface 48 is formed on the head 44, with which the valve member 30 cooperates with a valve seat 50 formed on the edge of the bore 32 on the housing part 28.
  • valve member 30 protrudes with its end facing away from the pump working chamber 16 from the bore 32 and at the end region is supported via a spring plate 52 from a valve spring 54, through which the valve member 30 is acted upon in the closing direction. In its closed position, the valve member 30 with its sealing surface 48 sealingly against the valve seat 50, so that the pump working chamber 16 is separated from the fuel inlet.
  • the inlet valve 22 is actuated by an electromagnetic actuator 56.
  • the actuator 56 is controlled by an electronic control device 57 as a function of operating parameters of the internal combustion engine to be supplied.
  • the electromagnetic actuator 56 has a magnetic coil 58, a magnetic core 60 and a magnet armature 62.
  • the electromagnetic actuator 56 is arranged on the pump working chamber 16 side facing away from the inlet valve 22 net.
  • the magnetic core 60 and the magnet coil 58 are arranged in a housing part 64, which is connected to the housing part 28 of the high-pressure pump.
  • connection of the housing part 64 to the housing part 28 of the high-pressure pump takes place, for example, by means of a screw ring 65, which is screwed onto a collar 66 of the housing part 28 of the high-pressure pump provided with an external thread.
  • the armature 62 is formed at least substantially cylindrical and slidably guided over its outer shell in a bore 68 in a support member 69.
  • the bore 68 in the carrier element 69 extends at least approximately coaxially to the bore 32 in the housing part 28 of the high-pressure pump.
  • the magnet armature 62 In its end region facing the magnetic core 60, the magnet armature 62 has a central blind bore 70.
  • the armature 62 and the valve member 30 are not connected to each other.
  • an annular shoulder 71 is formed by a reduction in diameter between the armature 62 and the inlet valve 22, a stop for the magnet armature 62 for limiting its movement to the open position of Valve member 30 forms.
  • a stop element 72 may be arranged between the annular shoulder 71 and the armature 62.
  • a return spring 76 for the armature 62 is arranged, which on the one hand projects into the blind bore 70 in the armature 62 and is supported on the bottom of the blind bore 70.
  • the return spring 76 is formed as a cylindrical helical compression spring having a plurality of turns.
  • a receptacle 78 in the form of a further blind bore into which the restoring spring 76 protrudes with its end region 77 facing away from the magnet armature 62.
  • a support member 80 is fixed, on which the return spring 76 is supported.
  • the support element 80 is for example pressed into the receptacle 78, so that it can be fixed in a simple manner in different positions in the direction of the longitudinal axis 63 of the magnet armature 62.
  • the support member 80 may for example be screwed into the receptacle 78, in which case the support member 80 is provided with an external thread and the receptacle 78 with an internal thread.
  • the support element 80 can also be fixed in different positions in the receptacle 78 by means of a helical groove. The fixation of the support member 80 in different Stel lungs is required to allow adjustment of the bias of the return spring 76 at different tolerances of the various components of the inlet valve 22 tils to a predetermined value.
  • the support element 80 at least on its side facing the restoring spring 76, has an extension 82 which projects into the end region 77 of the return spring 76 with little radial play with respect to the longitudinal axis 63 of the magnet armature 62.
  • the end portion 77 of the return spring 76 includes, for example, the last two to three turns of the return spring 76, which are not or only slightly deformed in the compression and decompression of the return spring. The end portion 77 of the return spring 76 is thus guided on the extension 82 of the support member 80, so that it can not buckle laterally.
  • the immersion depth of the extension 82 in the end region 77 of The return spring 76 is independent of the position of the support element 80 in the receptacle 78 of the magnetic core 60.
  • the diameter of the extension 82 is smaller than the diameter of the area of the support element 80 fixed in the receptacle 78 and slightly smaller than the inner diameter of the end area 77 of the return spring 76.
  • the extension 82 may be formed so that it tapers towards its free end, for example, approximately frusto-conical.
  • the outer diameter of the end portion 77 of the return spring 76 is slightly smaller than the diameter of the receptacle 78, so that the end portion 77 is disposed with radial play in the receptacle 78 and the return spring 76 can freely spring in and rebound.
  • the inlet valve 22 is opened by the valve member 34 is in its open position, in which this is arranged with its sealing surface 48 away from the valve seat 50.
  • the movement of the valve member 30 in its open position is effected by the prevailing between the fuel inlet 21 and the pump chamber 16 pressure difference against the force of the valve spring 54.
  • the magnet coil 58 of the actuator 56 is energized so that the magnet armature 62 is pulled by the resulting magnetic field against the force of the return spring 78 to the solenoid coil 58 out.
  • the solenoid coil 58 is de-energized, the magnetic armature 62 is urged toward the inlet valve 22 by the force of the return spring 76 and held in abutment with the annular shoulder 71 or the stopper member 72.
  • the actuator 56 determines whether the valve member 30 of the inlet valve 22 is in its open position or closed position.
  • the magnet coil 58 is de-energized, the magnet armature 62 is pressed by the return spring 76 in a first adjusting direction according to arrow A in FIG. 1 into contact with the annular shoulder 71 or the stop element 72, the valve member 30 being pressed against the valve spring 54 by the magnet armature 62 is pressed in its first position in its open position.
  • the power the restoring spring 76 acting on the magnet armature 62 is greater than the force of the valve spring 54 acting on the valve member 30.
  • the magnet armature 62 acts on the valve member 30 and the magnet armature 62 and the valve member 30 become common in the first actuating direction A. emotional. Solange the solenoid coil 58 is not energized thus can by the pump piston
  • the delivery rate of the high-pressure pump into the storage 26 can be set variably. If a small amount of fuel is required, the inlet valve 22 is kept open by the actuator 56 during a large part of the delivery stroke of the pump piston 12, and if a large amount of fuel is required, the inlet valve 22 will only be activated for a small part or not at all of the delivery stroke of the pump piston 12 kept open.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigbares Einlassventil (22) für eine Hochdruckpumpe, insbesondere eines Kraftstoffeinspritzsystems, mit einem Ventilglied (30), das zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung bewegbar ist. Das Ventilglied (30) kommt in seiner Schließstellung an einem Ventilsitz (50) als Anschlag zur Anlage. Das Ventilglied (30) ist durch einen elektromagnetischen Aktor (56) bewegbar, wobei der elektromagnetische Aktor (56) eine Magnetspule (58), einen Magnetkern (60) und einen auf das Ventilglied (30) wirkenden Magnetanker (62) aufweist. Das Ventilglied (30) ist durch eine Ventilfeder (54) zu dessen Schließstellung hin beaufschlagt ist und der Magnetanker (62) ist durch eine Rückstellfeder (78) zur Öffnungsstellung des Ventilglieds (30) hin beaufschlagt. Der Magnetanker (62) ist durch eine Rückstellfeder (76) zur Öffnungsstellung des Ventilglieds (30) hin beaufschlagt, wobei die Kraft der Rückstellfeder (76) größer ist als die Kraft der Ventilfeder (54). Die Rückstellfeder (76) stützt sich über ein Stützelement (80) am Magnetkern (60) ab, das in unterschiedlichen Stellungen bezüglich der Längsachse (63) des Magnetankers (62) am Magnetkern (60) fixierbar ist. Der Magnetanker (62) ist durch Bestromung des elektromagnetischen Aktors (56) gegen die Kraft der Rückstellfeder (76) bewegbar ist. Das Stützelement (80) weist zumindest auf seiner dem Magnetanker (62) zugewandten Seite einen Fortsatz (82) auf, der in den dem Magnetkern (60) zugewandten Endbereich (77) der Rückstellfeder (76) hineinragt. Hierdurch ist unabhängig von der Stellung des Stützelements (80) eine sichere Führung des Endbereichs (77) der Rückstellfeder (76) erreicht.

Description

Beschreibung
Titel:
Elektromagnetisch betätiqbares Einlassventil und Hochdruckpumpe mit Einlass- ventil
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, ins- besondere eine Radial- oder Reihenkolbenpumpe für ein Kraftstoffei nspritzsys- tem, ist durch die DE 10 2014 220 775 A1 bekannt. Die Hochdruckpumpe weist wenigstens ein Pumpenelement auf mit einem in einer Hubbewegung angetrie- benen Pumpenkolben, der einen Pumpenarbeitsraum begrenzt. Der Pumpenar- beitsraum ist über das Einlassventil mit einem Zulauf für den Kraftstoff verbind- bar. Das Einlassventil umfasst ein Ventilglied, das zwischen einer Öffnungsstel- lung und einer Schließstellung bewegbar ist und das in seiner Schließstellung an einem Ventilsitz zur Anlage kommt. Das Ventilglied ist durch eine Ventilfeder in Schließrichtung beaufschlagt. Ferner umfasst das Einlassventil einen elektro- magnetischen Aktor, durch den das Ventilglied bewegbar ist. Der elektromagne- tische Aktor weist einen Magnetanker, der auf das Ventilglied wirkt, eine Magnet- spule und einen Magnetkern auf, um ein auf den Magnetanker einwirkendes Magnetfeld zu erzeugen, wenn die Magnetspule bestromt wird. Der Magnetanker ist durch eine Rückstellfeder zur Öffnungsstellung des Ventilglieds hin beauf- schlagt. Bei Bestromung der Magnetspule wird der Magnetanker gegen die Kraft der Rückstellfeder zur Schließstellung des Ventilglieds hin bewegt, so dass das Ventilglied durch die Ventilfeder in seine Schließstellung bewegt wird. Um das Ventilglied in seiner Öffnungsstellung zu halten muss die Kraft der Rückstellfeder in deren entspanntem Zustand größer sein als die Kraft der Ventilfeder. Die Rückstellfeder stützt sich über ein in eine Aufnahme am Magnetkern eingesetz- tes Stützelement ab. Abhängig von Toleranzen der verschiedenen Bauteile des Einlassventils ist es erforderlich, dass zur Einstellung einer erforderlichen defi- nierten Vorspannung der Rückstellfeder das Stützelement in unterschiedlichen Stellungen in Richtung der Längsachse des Magnetankers in der Aufnahme fi- xierbar ist. Je nach Stellung des Stützelements ragt die Rückstellfeder mit ihrem dem Magnetkern zugewandten Endbereich mehr oder weniger weit in die Auf- nahme im Magnetkern hinein. Um eine sichere Führung des Endbereichs der Rücksteilfeder zu erreichen und ein Ausknicken der Rückstellfeder zu verhindern ist es erforderlich, dass der Endbereich der Rückstellfeder ausreichend weit in die Aufnahme im Magnetkern hineinragt. Wenn der Endbereich der Rückstellfe- der nicht ausreichend in der Aufnahme geführt ist kann dies zu einem Auskni- cken der Rückstellfeder und damit zu einer Verringerung der Kraft der Rückstell- feder führen, was wiederum die Funktion des Einlassventils beeinträchtigt. Wenn der Endbereich der Rückstellfeder zu weit in die Aufnahme hineinragt so kann dies zu Verschleiß an den federnden Windungen der Rückstellfeder führen, die bei der Kompression und Dekompression der Rückstellfeder am Rand der Auf- nahme reiben. Hierdurch wird ebenfalls die Funktion des Einlassventils beein- trächtigt und es können auch Partikel entstehen, die zu Schädigungen des Ein- lassventils führen können.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Einlassventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass unabhängig von der Stellung des Stützelements die erforderliche Führung des Endbereichs der Rückstellfeder sichergestellt ist und somit die sichere Funktion des Einlassventils über dessen Lebensdauer ge- währleistet ist.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbil- dungen des erfindungsgemäßen Einlassventils angegeben. Durch die Ausbil- dung gemäß Anspruch 2 ist eine verschleißarme Führung des Endbereichs der Rückstellfeder sichergestellt. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 4 ist eine einfache Montage des Stützelements ermöglicht, da dieses nicht speziell orien- tiert zu werden braucht.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen Figur 1 einen schematischen Längs- schnitt durch eine Hochdruckpumpe und Figur 2 in vergrößerter Darstellung ei- nen in Figur 1 mit II bezeichneten Ausschnitt mit dem Einlassventil der Hoch- druckpumpe.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In Figur 1 ist ausschnittsweise eine Hochdruckpumpe dargestellt, die zur Kraft- stoffförderung in einem Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine vor- gesehen 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 geführt ist und in der Zylinderbohrung 14 einen Pumpenarbeitsraum 16 begrenzt. Als Antrieb für den Pumpenkolben 12 kann eine Antriebswelle 18 mit einem Nocken 20 oder Exzenter vorgesehen sein, an dem sich der Pumpenkolben 12 direkt oder über einen Stößel 21 , beispielsweise einen Rollenstößel, abstützt. Der Pumpenar- beitsraum 16 ist über ein Einlassventil 22 mit einem Kraftstoffzulauf 23 verbind- bar und über ein Auslassventil 24 mit einem Speicher 26. Das Einlassventil 22 ist beispielsweise in ein Gehäuseteil 28 der Hochdruckpumpe integriert. Beim Saughub des Pumpenkolbens 12 kann der Pumpenarbeitsraum 16 bei geöffne- tem Einlassventil 22 mit Kraftstoff befüllt werden. Beim Förderhub des Pumpen- kolbens 12 wird durch diesen Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 16 ver- drängt und in den Speicher 26 gefördert.
Das Einlassventil 22 weist ein kolbenförmiges Ventilglied 30 auf, das in einer an die Zylinderbohrung 14 anschließenden Bohrung 32 im Gehäuseteil 28 beweg- lich geführt ist. In die Bohrung 32 mündet in einem im Durchmesser gegenüber deren das Ventilglied 30 führendem Führungsabschnitt vergrößerten Abschnitt wenigstens eine, vorzugsweise mehrere Radialbohrungen 36, die in hydrauli scher Verbindung mit dem Kraftstoffzulauf 21 stehen. Das Ventilglied 30 weist an seinem in den Pumpenarbeitsraum 16 ragenden Ende einen Kopf 44 mit gegen- über dem Schaft 46 des Ventilglieds 30 größerem Durchmesser auf. Auf der dem Schaft 46 zugewandten Seite ist am Kopf 44 eine ringförmige Dichtfläche 48 ausgebildet, mit der das Ventilglied 30 mit einem am Rand der Bohrung 32 am Gehäuseteil 28 ausgebildeten Ventilsitz 50 zusammenwirkt. Das Ventilglied 30 ragt mit seinem dem Pumpenarbeitsraum 16 abgewandten Endbereich aus der Bohrung 32 heraus und am Endbereich stützt sich über einen Federteller 52 eine Ventilfeder 54 ab, durch die das Ventilglied 30 in Schließrichtung beaufschlagt ist. In seiner Schließstellung liegt das Ventilglied 30 mit seiner Dichtfläche 48 dichtend am Ventilsitz 50 an, so dass der Pumpenarbeitsraum 16 vom Kraftstoff- zulauf getrennt ist.
Das Einlassventil 22 ist durch einen elektromagnetischen Aktor 56 betätigbar.
Der Aktor 56 wird durch eine elektronische Steuereinrichtung 57 in Abhängigkeit von Betriebsparametern der zu versorgenden Brennkraftmaschine angesteuert. Der elektromagnetische Aktor 56 weist eine Magnetspule 58, einen Magnetkern 60 und einen Magnetanker 62 auf. Der elektromagnetische Aktor 56 ist auf der dem Pumpenarbeitsraum 16 abgewandten Seite des Einlassventils 22 angeord- net. Der Magnetkern 60 und die Magnetspule 58 sind in einem Gehäuseteil 64 angeordnet, das mit dem Gehäuseteil 28 der Hochdruckpumpe verbunden ist.
Die Verbindung des Gehäuseteils 64 mit dem Gehäuseteil 28 der Hochdruck- pumpe erfolgt beispielsweise mittels eines Schraubrings 65, der auf einen mit ei- nem Außengewinde versehenen Kragen 66 des Gehäuseteils 28 der Hochdruck- pumpe aufgeschraubt ist.
Der Magnetanker 62 ist zumindest im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und über seinen Außenmantel in einer Bohrung 68 in einem Trägerelement 69 verschiebbar geführt. Die Bohrung 68 im Trägerelement 69 verläuft zumindest annähernd koaxial zur Bohrung 32 im Gehäuseteil 28 der Hochdruckpumpe. In seinem dem Magnetkern 60 zugewandten Endbereich weist der Magnetanker 62 eine zentrale Sackbohrung 70 auf. Der Magnetanker 62 und das Ventilglied 30 sind nicht miteinander verbunden. In der Bohrung 68 im Trägerelement 69 ist durch eine Durchmesserverringerung zwischen dem Magnetanker 62 und dem Einlassventil 22 eine Ringschulter 71 gebildet, die einen Anschlag für den Mag- netanker 62 für die Begrenzung von dessen Bewegung zur Öffnungsstellung des Ventilglieds 30 hin bildet. Zwischen der Ringschulter 71 und dem Magnetanker 62 kann ein Anschlagelement 72 angeordnet sein.
Zwischen dem Magnetanker 62 und dem Magnetkern 60 ist eine Rückstellfeder 76 für den Magnetanker 62 angeordnet, die einerseits in die Sackbohrung 70 im Magnetanker 62 hineinragt und sich am Boden der Sackbohrung 70 abstützt. Die Rückstellfeder 76 ist als zylindrische Schraubendruckfeder ausgebildet, die meh- rere Windungen aufweist. Im Magnetkern 60 ist auf dessen dem Magnetanker 62 zugewandter Seite eine Aufnahme 78 in Form einer weiteren Sackbohrung vor- handen, in die die Rückstellfeder 76 mit ihrem dem Magnetanker 62 abgewand- ten Endbereich 77 hineinragt. In der Aufnahme 78 ist ein Stützelement 80 fixiert, an dem sich die Rückstellfeder 76 abstützt. Durch die Rückstellfeder 76 wird der Magnetanker 62 zur Öffnungsstellung des Ventilglieds 30 hin beaufschlagt. Die Kraft der Rückstellfeder 76 ist größer als die Kraft der Ventilfeder 54.
Das Stützelement 80 ist beispielsweise in die Aufnahme 78 eingepresst, so dass dieses auf einfache Weise in unterschiedlichen Stellungen in Richtung der Längsachse 63 des Magnetankers 62 fixiert werden kann. Alternativ kann das Stützelement 80 beispielsweise auch in die Aufnahme 78 eingeschraubt sein, wobei dann das Stützelement 80 mit einem Außengewinde und die Aufnahme 78 mit einem Innengewinde versehen ist. Weiter alternativ kann das Stützelement 80 auch mittels einer Wendelnut in unterschiedlichen Stellungen in der Aufnahme 78 fixiert werden. Die Fixierung des Stützelements 80 in unterschiedlichen Stel lungen ist erforderlich um eine Einstellung der Vorspannung der Rückstellfeder 76 bei unterschiedlichen Toleranzen der verschiedenen Bauteile des Einlassven- tils 22 auf einen vorgegebenen Wert zu ermöglichen.
Wie in Figur 2 dargestellt weist das Stützelement 80 zumindest auf seiner der Rückstellfeder 76 zugewandten Seite einen Fortsatz 82 auf, der in den Endbe- reich 77 der Rückstellfeder 76 mit geringem radialem Spiel bezüglich der Längs- achse 63 des Magnetankers 62 hineinragt. Der Endbereich 77 der Rückstellfeder 76 umfasst beispielsweise die letzten zwei bis drei Windungen der Rückstellfeder 76, die bei der Kompression und Dekompression der Rückstellfeder nicht oder nur gering verformt werden. Der Endbereich 77 der Rückstellfeder 76 ist somit auf dem Fortsatz 82 des Stützelements 80 geführt, so dass dieser nicht seitlich ausknicken kann. Die Eintauchtiefe des Fortsatzes 82 in den Endbereich 77 der Rückstellfeder 76 ist unabhängig von der Stellung des Stützelements 80 in der Aufnahme 78 des Magnetkerns 60. Der Durchmesser des Fortsatzes 82 ist klei- ner als der Durchmesser des in der Aufnahme 78 fixierten Bereichs des Stütze- lements 80 und etwas kleiner als der Innendurchmesser des Endbereichs 77 der Rückstellfeder 76. Der Fortsatz 82 kann so ausgebildet sein, dass dieser sich zu seinem freien Ende hin beispielsweise etwa kegelstumpfförmig verjüngt. Der Au- ßendurchmesser des Endbereichs 77 der Rückstellfeder 76 ist etwas kleiner als der Durchmesser der Aufnahme 78, so dass der Endbereich 77 mit radialem Spiel in der Aufnahme 78 angeordnet ist und die Rückstellfeder 76 frei ein- und ausfedern kann.
Es ist vorteilhaft wenn das Stützelement 80 an beiden Seiten in Richtung der Längsachse 63 des Magnetankers 62 gesehen jeweils einen Fortsatz 82 auf- weist, da dieses dann in beliebiger Orientierung in die Aufnahme 78 im Magnet- kern 60 eingesetzt werden kann, was dessen Montage vereinfacht.
Nachfolgend wird die Funktion des elektromagnetisch betätigten Einlassventils 22 erläutert. Während des Saughubs des Pumpenkolbens 12 ist das Einlassven- til 22 geöffnet, indem sich dessen Ventilglied 34 in seiner Öffnungsstellung befin- det, in der dieses mit seiner Dichtfläche 48 vom Ventilsitz 50 entfernt angeordnet ist. Die Bewegung des Ventilglieds 30 in seine Öffnungsstellung wird durch die zwischen dem Kraftstoffzulauf 21 und dem Pumpenarbeitsraum 16 herrschende Druckdifferenz gegen die Kraft der Ventilfeder 54 bewirkt. Die Magnetspule 58 des Aktors 56 ist dabei bestromt, so dass der Magnetanker 62 durch das entste- hende Magnetfeld gegen die Kraft der Rückstellfeder 78 zur Magnetspule 58 hin gezogen wird. Wenn die Magnetspule 58 nicht bestromt ist so wird der Magnet- anker 62 durch die Kraft der Rückstellfeder 76 zum Einlassventil 22 hin gedrückt und in Anlage an der Ringschulter 71 oder dem Anschlagelement 72 gehalten.
Während des Förderhubs des Pumpenkolbens 12 wird durch den Aktor 56 be- stimmt ob sich das Ventilglied 30 des Einlassventils 22 in seiner Öffnungsstellung oder Schließstellung befindet. Bei unbestromter Magnetspule 58 wird der Mag- netanker 62 durch die Rückstellfeder 76 in einer ersten Stellrichtung gemäß Pfeil A in Figur 1 in Anlage an die Ringschulter 71 oder das Anschlagelement 72 ge- drückt, wobei das Ventilglied 30 durch den Magnetanker 62 gegen die Ventilfeder 54 in der ersten Stellrichtung in seine Öffnungsstellung gedrückt wird. Die Kraft der auf den Magnetanker 62 wirkenden Rückstellfeder 76 ist größer als die Kraft der auf das Ventilglied 30 wirkenden Ventilfeder 54. In die erste Stellrichtung A wirkt der Magnetanker 62 auf das Ventilglied 30 und der Magnetanker 62 und das Ventilglied 30 werden gemeinsam in die erste Stellrichtung A bewegt. Solan- ge die Magnetspule 58 nicht bestromt ist kann somit durch den Pumpenkolben
12 kein Kraftstoff in den Speicher 26 gefördert werden sondern vom Pumpenkol- ben 12 verdrängter Kraftstoff wird in den Kraftstoffzulauf 21 zurückgefördert. Wenn während des Förderhubs des Pumpenkolbens 12 Kraftstoff in den Spei- cher 26 gefördert werden soll so wird die Magnetspule 58 bestromt, so dass der Magnetanker 62 zur Magnetspule 58 hin in einer zur ersten Stellrichtung A ent- gegengesetzten zweiten Stellrichtung gemäß Pfeil B in Figur 2 gezogen wird. Durch den Magnetanker 62 wird somit keine Kraft mehr auf das Ventilglied 30 ausgeübt, wobei der Magnetanker 62 durch das Magnetfeld in die zweite Stell richtung B bewegt wird und das Ventilglied 30 unabhängig vom Magnetanker 62 bedingt durch die Ventilfeder 54 und die zwischen dem Pumpenarbeitsraum 16 und dem Kraftstoffzulauf 21 herrschende Druckdifferenz in der zweiten Stellrich tung B in seine Schließstellung bewegt wird. Durch das Öffnen des Einlassventils 22 beim Förderhub des Pumpenkolbens 12 mittels des elektromagnetischen Ak- tors 56 kann die Fördermenge der Hochdruckpumpe in den Speicher 26 variabel eingestellt werden. Wenn eine geringe Kraftstofffördermenge erforderlich ist so wird das Einlassventil 22 durch den Aktor 56 während eines großen Teils des Förderhubs des Pumpenkolbens 12 offen gehalten und wenn eine große Kraft- stofffördermenge erforderlich ist, so wird das Einlassventil 22 nur während eines kleinen Teils oder gar nicht während des Förderhubs des Pumpenkolbens 12 of- fen gehalten.

Claims

Ansprüche
1. Elektromagnetisch betätigbares Einlassventil (22) für eine Hochdruckpumpe, insbesondere eines Kraftstoffeinspritzsystems, mit einem Ventilglied (30), das zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung bewegbar ist, wobei das Ventilglied (30) in seiner Schließstellung an einem Ventilsitz (50) zur Anlage kommt, mit einem elektromagnetischen Aktor (56), durch den das Ventilglied (30) bewegbar ist, wobei der elektromagnetische Aktor (56) eine Magnetspule (58), einen Magnetkern (60) und einen auf das Ventilglied (30) wirkenden Magnetanker (62) aufweist, wobei das Ventilglied (30) durch eine Ventilfeder (54) zu dessen Schließstellung hin beaufschlagt ist und wobei der Magnetanker (62) durch eine Rückstellfeder (76) zur Öffnungsstellung des Ventilglieds (30) hin beaufschlagt ist, wobei die Kraft der Rückstellfeder (76) größer ist als die Kraft der Ventilfeder (54), wobei sich die Rückstellfe- der (76) über ein Stützelement (80) am Magnetkern (60) abstützt, das in un- terschiedlichen Stellungen bezüglich der Längsachse (63) des Magnetan- kers (62) am Magnetkern (60) fixierbar ist und wobei der Magnetanker (62) durch Bestromung des elektromagnetischen Aktors (56) gegen die Kraft der Rückstellfeder (76) bewegbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (80) zumindest auf seiner dem Magnetanker (62) zugewandten Seite einen Fortsatz (82) aufweist, der in den dem Magnetkern (60) zugewandten Endbereich (77) der Rückstellfe- der (76) hineinragt.
2. Einlassventil nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz (82) des Stützelements (80) mit geringem radialem Spiel bezüglich der Längsachse (63) des Magnet- kerns (60) in den Endbereich (77) der Rückstellfeder (76) hineinragt.
3. Einlassventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz (82) des Stützelements (80) über zwei bis drei Windungen des Endbereichs (77) der Rückstellfeder (76) in den Endbereich (77) der Rückstellfeder (76) hineinragt.
4. Einlassventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (80) in Richtung der Längsachse (63) des Magnetankers (62) auf beiden Seiten jeweils einen Fortsatz (82) aufweist.
5. Einlassventil nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (80) in eine Aufnahme (78) im Magnetkern (60) eingesetzt, insbesondere eingepresst ist.
6. Hochdruckpumpe mit einem Einlassventil (22) zur Verbindung eines Pum- penarbeitsraums (16) der Hochdruckpumpe mit einem Zulauf für zu fördern- des Medium,
dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassventil (22) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist.
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