Ventil zur Steuerung einer Verbindung in einem Hochdruckflüssigkeitssystem, insbesondere einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine

Abstract

 Das Ventil weist ein Ventilglied (72) auf, das in Richtung seiner Längsachse (73) verschiebbar geführt ist, das in einen Ventildruckraum (77) ragt und im Ventildruckraum (77) an einer quer zu seiner Längsachse (73) verlaufenden Stirnseite eine Dichtfläche (81) aufweist, mit der es mit einem quer zu seiner Längsachse (73) verlaufenden Ventilsitz (79) zum zumindest weitgehenden Verschließen einer vom Ventilsitz (79) umgebenen Öffnung (78) gegenüber dem Ventildruckraum (77) zusammenwirkt Die Dichtfläche (81) an der Stirnseite des Ventilglieds (72) ist von einer Ringfläche (84) umgeben, die bei mit seiner Dichtfläche (81) am Ventilsitz (79) anliegendem Ventilglied (72) in Richtung von dessen Längsachse (73) mit geringem Abstand (A) vom Ventilsitz (79) angeordnet ist. Das Ventilglied (72) weist mehrere über dessen Umfang verteilte Durchlässe (86) auf, durch die die Öffnung (78) bei mit seiner Dichtfläche (81) am Ventilsitz (79) anliegendem Ventilglied (72) mit dem Ventildruckraum (77) verbunden ist.

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung geht aus von einem Ventil zur Steuerung einer Verbindung in einem Hochdruckflüssigkeitssystem, insbesondere einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1.

[0002] Ein solches Ventil ist durch die EP 0 840 003 A bekannt. Dieses Ventil dient zur Steuerung einer Verbindung in einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine. Das Ventil weist ein Ventilglied auf, das in Richtung seiner Längsachse verschiebbar geführt ist, das in einen Druckraum hineinragt und das im Druckraum an einer quer zu seiner Längsachse angeordneten Stirnseite eine Dichtfläche aufweist. Das Ventilglied wirkt mit seiner Dichtfläche mit einem quer zu dessen Längsachse angeordneten Ventilsitz zum Verschließen einer vom Ventilsitz umgebenen Öffnung gegenüber dem Druckraum zusammen. Im Druckraum herrscht dabei Hochdruck und die Öffnung führt zu einem Entlastungsraum, wobei durch das Ventilglied die Verbindung des Druckraums mit dem Entlastungsraum und damit der Druck im Druckraum gesteuert wird. Um eine sichere Abdichtung der Öffnung gegenüber dem Druckraum zu erreichen, ist eine hohe Flächenpressung der Dichtfläche am Ventilsitz erforderlich. Um die erforderliche Anpresskraft des Ventilglieds am Ventilsitz in einer beherrschbaren Größe zu begrenzen ist es notwendig die Dichtfläche mit möglichst kleiner Fläche auszuführen. Infolge der beim Auftreffen des Ventilglieds mit seiner Dichtfläche am Ventilsitz auftretenden Stoßbelastung kann es hierbei leicht zu Beschädigungen der Dichtfläche kommen, so daß diese Ausbrüche aufweist. Durch diese Ausbrüche kann Flüssigkeit aus dem Druckraum über die Öffnung abfließen. Aufgrund der hohen Druckdifferenz treten dabei sehr hohe Strömungsgeschwindigkeiten auf, die zu Erosion, das bedeutet zu einem Materialabtrag am Ventilglied und damit zu einer Vergrößerung der Ausbrüche führt. Dies führt dazu, daß mit zunehmender Einsatzdauer des Ventils die Dichtwirkung schlechter wird und letztlich die Funktion des Ventils nicht mehr gegeben ist. Auch infolge von Fertigungstoleranzen des Ventilglieds und/oder des Ventilsitzes können kleine Durchgangsöffnungen zwischen der Dichtfläche und dem Ventilsitz vorhanden sein, die sich wie vorstehend angegeben über die Einsatzdauer des Ventils vergrößern und zum Funktionsausfall führen.

Vorteile der Erfindung

[0003] Das erfindungsgemäße Ventil mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die Funktionsfähigkeit des Ventils auch über eine lange Einsatzdauer des Ventils sichergestellt ist. Durch die Durchlässe am Ventilglied wird dabei gezielt eine geringe Leckage verursacht, die jedoch für die Funktion des Ventils unerheblich ist, und durch die Ringfläche wird erreicht, daß beim Abfließen von Flüssigkeit aus dem Druckraum nur eine geringe Strömungsgeschwindigkeit auftritt, so daß keine Erosion am Ventilglied oder am Ventilsitz auftritt. Das Ventil weist somit insgesamt eine geringe Leckage auf, die jedoch über die Einsatzdauer zumindest annähernd konstant bleibt.

[0004] In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Ventils angegeben. Die Ausbildung gemäß Anspruch 3 ermöglicht eine einfache Ausbildung der Durchlässe. Die Ausbildung gemäß Anspruch 4 ermöglicht eine geringe Strömungsgeschwindigkeit der aus dem Druckraum abfließenden Flüssigkeit. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 6 wird erreicht, daß die Strömungsgeschwindigkeit des abfließenden Flüssigkeit zumindest annähernd konstant ist. Die Ausbildung gemäß Anspruch 7 ermöglicht eine einfache Herstellung des Ventilglieds.

Zeichnung

[0005] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine in einem Längsschnitt in vereinfachter Darstellung mit einem Ventil, Figur 2 in vergrößerter Darstellung das Ventil in einem Längsschnitt, Figur 3 das Ventil in einem Querschnitt entlang Linie III-III in Figur 2 und Figur 4 einen in Figur 2 mit IV bezeichneten Ausschnitt des Ventils in vergrößerter Darstellung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

[0006] In Figur 1 ist eine 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 die 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.

[0007] 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.

[0008] An den Federraum 46 schließt sich an dessen der Bohrung 30 abgewandtem Ende im Ventilkörper 26 eine weitere Bohrung 48 an, in der ein Steuerkolben 50 dicht geführt ist, der mit dem Einspritzventilglied 28 verbunden ist. Die Bohrung 48 bildet einen Steuerdruckraum 52, der durch den Steuerkolben 50 als bewegliche Wand begrenzt wird. Der Steuerkolben 50 stützt sich über eine gegenüber diesem im Durchmesser kleinere Kolbenstange 51 am Einspritzventilglied 28 ab und kann mit dem Einspritzventilglied 28 verbunden sein. Der Steuerkolben 50 kann einstückig mit dem Einspritzventilglied 28 ausgebildet, ist jedoch aus Gründen der Montage vorzugsweise als separates Teil mit dem Einspritzventilglied 28 verbunden.

[0009] Vom Pumpenarbeitsraum 22 führt gemäß Figur 1 durch den Pumpenkörper 14 und den Ventilkörper 26 ein Kanal 60 zum Druckraum 40 des Kraftstoffeinspritzventils 12. Vom Pumpenarbeitsraum 22 oder vom Kanal 60 führt ein Kanal 62 zum Steuerdruckraum 52. Mit dem Steuerdruckraum 52 ist außerdem ein Kanal 64 verbindbar, der eine Verbindung zu einem Entlastungsraum bildet, als der zumindest mittelbar der Kraftstoffvorratsbehälter 24 oder ein anderer Bereich dienen kann, in dem ein geringer Druck herrscht. Vom Pumpenarbeitsraum 22 oder vom Kanal 60 führt eine Verbindung 66 zu einem Entlastungsraum ab, die durch ein erstes elektrisch betätigtes Steuerventil 68 gesteuert wird. Als Entlastungsraum kann zumindest mittelbar der Kraftstoffvorratsbehälter 24 oder ein anderer Niederdruckbereich dienen. Das Steuerventil 68 kann wie in Figur 1 dargestellt als 2/2-Wegeventil ausgebildet sein. Die Schaltung des Steuerventils 68 zwischen seinen beiden Schaltstellungen erfolgt durch einen Aktor 69, der beispielsweise ein Elektromagnet sein kann, gegen eine Rückstellfeder.

[0010] Zur Steuerung des Drucks im Steuerdruckraum 52 ist ein zweites elektrisch betätigtes Steuerventil 70 vorgesehen. Das zweite Steuerventil 70 ist als 3/2-Wegeventil ausgebildet, das zwischen zwei Schaltstellungen umschaltbar ist. In einer ersten Schaltstellung des Steuerventils 70 ist durch dieses der Steuerdruckraum 52 mit dem Pumpenarbeitsraum 22 verbunden und vom Entlastungsraum 24 getrennt und in einer zweiten Schaltstellung des Steuerventils 70 ist durch dieses der Steuerdruckraum 52 vom Pumpenarbeitsraum 22 getrennt und mit dem Entlastungsraum 24 verbunden. In der Verbindung 62 des Steuerdruckraums 52 mit dem Pumpenarbeitsraum 22 ist eine Drosselstelle 63 vorgesehen und in der Verbindung 64 des Steuerdruckraums 52 mit dem Entlastungsraum 24 ist eine Drosselstelle 65 vorgesehen. Die Drosselstelle 63 kann in der Verbindung 62 stromaufwärts vor dem Steuerventil 70 oder wie in Figur 1 dargestellt in der Verbindung 62 stromabwärts nach dem Steuerventil 70 angeordnet sein. Das Steuerventil 70 weist einen Aktor 71 auf, der ein Elektromagnet sein kann, und durch den das Steuerventil 70 gegen eine Rückstellfeder zwischen seinen beiden Schaltstellungen umgeschaltet werden kann. Die beiden Steuerventile 68,70 werden durch eine elektronische Steuereinrichtung 67 angesteuert.

[0011] Das zweite Steuerventil 70 wird nachfolgend anhand der Figuren 2 und 3 näher erläutert. Das Steuerventil 70 weist ein Ventilglied 72 auf, das in Richtung seiner Längsachse 73 über einen Schaft 74 verschiebbar geführt ist und das mit einem im Durchmesser gegenüber dem Schaft 74 vergrößerten Endbereich 75 in einen Ventildruckraum 77 ragt. In den Ventildruckraum 77 mündet einerseits die Verbindung 62 zum Pumpenarbeitsraum 22 und andererseits die Verbindung 64 zum Entlastungsraum 24. Die Verbindung 62 verläuft dabei als ein zwischen dem Schaft 74 und einer diesen umgebenden Bohrung 76 ausgebildeter Ringspalt. Die Bohrung 76 ist im Durchmesser kleiner ausgebildet als der Ventildruckraum 77. Die Verbindung 64 mündet in einer Öffnung 78 in den Ventildruckraum 77 und ist von einer Fläche 79 umgeben, die quer, vorzugsweise zumindest annähernd senkrecht zur Längsachse 73 des Ventilglieds 72 verläuft und die einen Ventilsitz bildet. Das Ventilglied 72 weist zum Ventilsitz 79 hin einen zumindest annähernd zylinderförmigen Ansatz 80 auf, dessen Stirnseite eine Dichtfläche 81 bildet, die quer, vorzugsweise zumindest annähernd senkrecht zur Längsachse 73 des Ventilglieds 72 verläuft. Der Ansatz 80 weist einen kleineren Durchmesser auf als der Endbereich 75 des Ventilglieds 72, wobei der Durchmesser des Ansatzes 80 jedoch größer ist als der der Öffnung 78. Innerhalb des Ansatzes 80 ist stirnseitig eine Vertiefung 82 ausgebildet, so daß die Dichtfläche 81 ringförmig ausgebildet ist.

[0012] Der innere Ansatz 81 des Ventilglieds 72 ist von einem weiteren zumindest annähernd zylinderförmigen äußeren Ansatz 83 mit größerem Durchmesser umgeben. An der Stirnseite des äußeren Ansatzes 83 ist eine die Dichtfläche 81 umgebende Ringfläche 84 gebildet, die in Richtung der Längsachse 73 des Ventilglieds 72 zur Dichtfläche 81 versetzt angeordnet ist, so daß die Dichtfläche 81 gegenüber der Ringfläche 84 um ein Maß A zum Ventilsitz 79 hin hervorsteht. Die Ringfläche 84 verläuft quer zur Längsachse 73 des Ventilglieds 72, vorzugsweise zumindest annähernd senkrecht zur Längsachse 73. Zwischen dem inneren Ansatz 80 und dem äußeren Ansatz 83 ist stirnseitig eine auch gegenüber der Ringfläche 84 vertiefte Ringnut 85 ausgebildet. Im Mantel des inneren Ansatzes 80 sind über dessen Umfang verteilt mehrere Durchbrüche 86 vorgesehen, die vorzugsweise zumindest annähernd radial zur Längsachse 73 des Ventilglieds 72 verlaufen. Die Durchbrüche 86 stellen eine Verbindung zwischen dem den Mantel des inneren Ansatzes 80 umgebenden Ventildruckraum 77 und der Vertiefung 82 innerhalb des Ansatzes 80 her. Die Durchbrüche 86 sind vorzugsweise als von der Dichtfläche 81 ausgehende, in den Ansatz 80 eingebrachte Nuten ausgebildet.

[0013] Am Übergang von der Bohrung 76 in den Ventildruckraum 77 ist eine konische Übergangsfläche 87 vorgesehen, die einen zweiten Ventilsitz bildet. Am Übergang vom Endbereich 75 zum Schaft 74 ist am Ventilglied 72 eine zweite, konische Dichtfläche 88 angeordnet, die mit dem Ventilsitz 87 zur Steuerung der Verbindung 62 zusammenwirkt. In der ersten Schaltstellung des Steuerventils 70 liegt das Ventilglied 72 mit seiner zweiten Dichtfläche 88 am zweiten Ventilsitz 87 an, so daß die Verbindung 62 zum Pumpenarbeitsraum 22 getrennt ist. In der zweiten Schaltstellung des Steuerventils 70 ist das Ventilglied 72 mit seiner zweiten Dichtfläche 88 mit Abstand vom zweiten Ventilsitz 87 angeordnet, so daß die Verbindung 62 zum Pumpenarbeitsraum 22 geöffnet ist. Der Endbereich 75 des Ventilglieds 72 im Ventildruckraum 77 ist vorzugsweise zumindest annähernd druckausgeglichen, so daß sich auf das Ventilglied 72 im wesentlichen keine resultierende Druckkraft in Richtung seiner Längsachse 73 ergibt.

[0014] In der zweiten Schaltstellung des Steuerventils 70 liegt das Ventilglied 72 mit seiner Dichtfläche 81 am Ventilsitz 79 an, wobei die Ringfläche 84 mit dem Abstand A vom Ventilsitz 79 angeordnet ist, so daß zwischen dieser und dem Ventilsitz 79 ein ringspaltförmiger Durchflußquerschnitt freibleibt. Die zweite Dichtfläche 88 des Ventilglieds 72 ist in der zweiten Schaltstellung mit Abstand vom zweiten Ventilsitz 87 angeordnet, so daß im Ventildruckraum 77 Hochdruck herrscht. Aus dem Ventildruckraum 77 kann dabei Kraftstoff durch den Durchflußquerschnitt sowie die Durchbrüche 86 im Ventilglied 72 in die Vertiefung 82 und von dieser über die Öffnung 78 und die Verbindung 64 in den Entlastungsraum 24 abfließen. Das Steuerventil 70 weist somit eine definierte Leckage auf, wobei die Leckage durch entsprechende Wahl der Anzahl und der Querschnittsfläche der Durchbrüche 86 gering gehalten wird. Die Strömung des aus dem Ventildruckraum 77 abfließenden Kraftstoffs durch den Durchflußquerschnitt zwischen der Ringfläche 84 und dem Ventilsitz 79 erfolgt dabei mit geringer Strömungsgeschwindigkeit, wobei sich vorzugsweise eine laminare Strömung ausbildet. Die Strömungsgeschwindigkeit an den Durchbrüchen 86 ist dabei ebenfalls gering, so daß keine Erosion am Ventilglied 72 oder am Ventilsitz auftritt.

[0015] In Figur 4 ist eine modifizierte Ausführung des Steuerventils 70 dargestellt, bei dem die Ringfläche 84 des Ventilglieds 72 nicht senkrecht zur Längsachse 73 des Ventilglieds 72 verläuft sondern derart, daß sich diese ausgehend von ihrem radial inneren Rand zu ihrem radial äußeren Rand hin dem Ventilsitz 79 annähert und somit der Abstand A abnimmt. Die Ringfläche 84 kann dabei zumindest annähernd konisch ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Ringfläche 84 dabei derart konisch ausgebildet, daß der Durchflußquerschnitt, der zwischen der Ringfläche 84 und dem Ventilsitz 79 bei mit seiner Dichtfläche 81 am Ventilsitz 79 anliegendem Ventilglied 72 über den radialen Verlauf der Ringfläche 84 zumindest annähernd konstant ist. Der Durchflußquerschnitt ist dabei durch eine Zylindermantelfläche gebildet, die sich als Produkt aus dem Umfang, der das Produkt des zweifachen Radius und π ist, und dem Abstand A ergibt. Hierdurch wird erreicht, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Kraftstoffs zumindest annähernd konstant ist und keine Beschleunigung der Strömung auftritt. Die Ringfläche 84 kann alternativ auch gewölbt ausgebildet sein.

[0016] Nachfolgend wird die Funktion der Kraftstoffeinspritzeinrichtung erläutert. Beim Saughub des Pumpenkolbens 18 wird diesem Kraftstoff aus dem Kraftstoffvorratsbehälter 24 zugeführt. Beim Förderhub des Pumpenkolbens 18 beginnt die Kraftstoffeinspritzung mit einer Voreinspritzung, wobei das erste Steuerventil 68 durch die Steuereinrichtung 67 geschlossen wird, so daß der Pumpenarbeitsraum 22 vom Entlastungsraum 24 getrennt ist. Durch die Steuereinrichtung 67 wird außerdem das zweite Steuerventil 70 in seine zweite Schaltstellung gebracht, so daß der Steuerdruckraum 52 mit dem Entlastungsraum 24 verbunden und vom Pumpenarbeitsraum 22 getrennt ist. In diesem Fall kann sich im Steuerdruckraum 52 kein Hochdruck aufbauen. Wenn der Druck im Pumpenarbeitsraum 22 und damit im Druckraum 40 des Kraftstoffeinspritzventils 12 so groß ist, daß die durch diesen über die Druckschulter 42 auf das Einspritzventilglied 28 ausgeübte Druckkraft größer ist als die Summe der Kraft der Schließfeder 44 und der auf den Steuerkolben 50 durch den im Steuerdruckraum 52 wirkenden Restdruck wirkenden Druckkraft, so bewegt sich das Einspritzventilglied 28 in Öffnungsrichtung 29 und gibt die wenigstens eine Einspritzöffnung 32 frei.

[0017] Zur Beendigung der Voreinspritzung wird durch die Steuereinrichtung das zweite Steuerventil 70 in seine erste Schaltstellung gebracht, so daß der Steuerdruckraum 52 vom Entlastungsraum 24 getrennt und mit dem Pumpenarbeitsraum 22 verbunden ist. Das erste Steuerventil 68 bleibt in seiner geschlossenen Stellung. Im Steuerdruckraum 52 baut sich dabei Hochdruck wie im Pumpenarbeitsraum 22 auf, so daß auf den Steuerkolben 50 eine große Druckkraft in Schließrichtung wirkt und das Einspritzventilglied 28 in seine Schließstellung bewegt wird.

[0018] Für eine nachfolgende Haupteinspritzung wird das zweite Steuerventil 70 durch die Steuereinrichtung 67 in seine zweite Schaltstellung gebracht, so daß der Steuerdruckraum 52 mit dem Entlastungsraum 24 verbunden und vom Pumpenarbeitsraum 22 getrennt ist. Das Kraftstoffeinspritzventil 12 öffnet dann infolge der reduzierten Druckkraft auf den Steuerkolben 50 und das Einspritzventilglied 28 bewegt sich in seine Öffnungsstellung.

[0019] Zur Beendigung der Haupteinspritzung wird das zweite Steuerventil 70 durch die Steuereinrichtung 67 in seine erste Schaltstellung gebracht, so daß der Steuerdruckraum 52 vom Entlastungsraum 24 getrennt und mit dem Pumpenarbeitsraum 22 verbunden ist und sich in diesem Hochdruck aufbaut und über die auf den Steuerkolben 50 wirkende Kraft das Kraftstoffeinspritzventil 12 geschlossen wird. Nach der Haupteinspritzung kann noch eine Nacheinspritzung erfolgen, zu der das zweite Steuerventil 70 in seine zweite Schaltstellung gebracht wird. Zur Beendigung der Nacheinspritzung wird das zweite Steuerventil 70 wieder in seine erste Schaltstellung gebracht und/oder das erste Steuerventil 68 geöffnet.

[0020] Ein wie vorstehend beschrieben ausgebildetes Steuerventil 70 kann auch bei anderen Kraftstoffeinspritzeinrichtungen oder Hochdruckflüssigkeitssystemen zur Steuerung einer Verbindung verwendet werden. Das Steuerventil 70 kann auch als 2/2-Wegeventil, als 2/3-Wegeventil oder als 3/3-Wegeventil ausgebildet sein.

Ansprüche

1. Ventil zur Steuerung einer Verbindung in einem Hochdruckflüssigkeitssystem, insbesondere einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine, mit einem Ventilglied (72), das in Richtung seiner Längsachse (73) verschiebbar geführt ist, das in einen Ventildruckraum (77) ragt, in dem zumindest zeitweise Hochdruck herrscht, und im Ventildruckraum (77) an einer quer zu seiner Längsachse (73) verlaufenden Stirnseite eine Dichtfläche (81) aufweist, mit der es mit einem quer zu seiner Längsachse (73) verlaufenden Ventilsitz (79) zum zumindest weitgehenden Verschließen einer vom Ventilsitz (79) umgebenen Öffnung (78) gegenüber dem Ventildruckraum (77) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (81) an der Stirnseite des Ventilglieds (72) von einer Ringfläche (84) umgeben ist, die bei mit seiner Dichtfläche (81) am Ventilsitz (79) anliegendem Ventilglied (72) in Richtung von dessen Längsachse (73) mit geringem Abstand (A) vom Ventilsitz (79) angeordnet ist und daß das Ventilglied (72) mehrere über dessen Umfang verteilte Durchlässe (86) aufweist, durch die die Öffnung (78) bei mit seiner Dichtfläche (81) am Ventilsitz (79) anliegendem Ventilglied (72) mit dem Ventildruckraum (77) verbunden ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässe (86) zumindest annähernd radial zur Längsachse (73) des Ventilglieds (72) verlaufen.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässe (86) durch in der Dichtfläche (81) angeordnete, zum Ventilsitz (79) hin offene Nuten gebildet sind.

4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringfläche (84) derart ausgebildet ist, daß diese sich über ihren radialen Verlauf ausgehend von ihrem radial inneren Rand zu ihrem radial äußeren Rand hin dem Ventilsitz (79) annähert.

5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringfläche (84) zumindest annähernd konisch ausgebildet ist.

6. Ventil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringfläche (84) derart ausgebildet ist, daß die Größe eines zwischen dieser und dem Ventilsitz (79) vorhandenen freien Durchflußquerschnitts über den radialen Verlauf der Ringfläche (84) zumindest annähernd konstant ist.

7. Ventil einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnseite des Ventilglieds (72) zwischen der Dichtfläche (81) und der Ringfläche (84) eine gegenüber der Ringfläche (84) vertiefte Ringnut (85) angeordnet ist.

8. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (81) an einem zumindest annähernd zylinderförmigen inneren Ansatz (80) des Ventilglieds (72) ausgebildet ist und daß die Ringfläche (84) an einem zumindest annähernd zylinderförmigen äußeren Ansatz (83) des Ventilglieds (72) mit gegenüber dem inneren Ansatz (80) größerem Durchmesser ausgebildet ist.

9. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (72) im Ventildruckraum (77) zumindest annähernd druckausgeglichen ist, so daß auf dieses zumindest annähernd keine resultierende Druckkraft in Richtung seiner Längsachse (73) wirkt.

10. Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich bei mit seiner Dichtfläche (81) am Ventilsitz (79) anliegendem Ventilglied (72) zwischen der Ringfläche (84) und dem Ventilsitz (79) eine zumindest näherungsweise laminare Strömung mit geringer Strömungsgeschwindigkeit ausbildet.

11. Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine 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, der mit einem Druckraum (40) des Kraftstoffeinspritzventils (12) verbunden ist, das ein Einspritzventilglied (28) aufweist, durch das wenigstens eine Einspritzöffnung (32) gesteuert wird und das durch den im Druckraum (40) herrschenden Druck gegen eine Schließkraft (44) in einer Öffnungsrichtung (29) zur Freigabe der wenigstens einen Einspritzöffnung (32) bewegbar ist, mit einem ersten elektrisch betätigten Steuerventil (68), durch das zumindest mittelbar eine Verbindung (66) des Pumpenarbeitsraums (22) mit einem Entlastungsraum (24) gesteuert wird, und mit einem zweiten elektrisch betätigten Steuerventil (70), durch das zumindest eine Verbindung (64) eines Steuerdruckraums (52) mit einem Entlastungsraum (24) gesteuert wird, wobei das Einspritzventilglied (28) durch den im Steuerdruckraum (52) herrschenden Druck zumindest mittelbar in einer Schließrichtung beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß als erstes Steuerventil (68) und/oder als zweites Steuerventil (70) ein Ventil nach einem der vorstehenden Ansprüche verwendet wird.

Zeichnung