KRAFTSTOFFEINSPRITZEINRICHTUNG FÜR EINE BRENNKRAFTMASCHINE

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1.

[0002] Eine solche Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist durch die EP 0 987 431 A2 bekannt. Diese Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist eine Kraftstoffhochdruckpumpe und ein mit dieser verbundenes Kraftstoffeinspritzventil für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine auf. Die Kraftstoffhochdruckpumpe weist einen durch die Brennkraftmaschine in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben auf, der einen Pumpenarbeitsraum begrenzt. Das Kraftstoffeinspritzventil weist einen mit dem Pumpenarbeitsraum verbundenen Druckraum und ein Einspritzventilglied auf, durch das wenigstens eine Einspritzöffnung gesteuert wird und das durch den im Druckraum herrschenden Druck gegen eine Schließkraft in Öffnungsrichtung zur Freigabe der wenigstens einen Einspritzöffnung bewegbar ist. Es ist ein erstes elektrisch betätigtes Steuerventil vorgesehen, durch das eine Verbindung des Pumpenarbeitsraums mit einem Entlastungsraum gesteuert wird. Es ist außerdem ein zweites elektrisch betätigtes Steuerventil vorgesehen, durch das eine Verbindung eines Steuerdruckraums mit einem Entlastungsraum gesteuert wird. Der Steuerdruckraum ist über eine Drosselstelle mit dem Pumpenarbeitsraum verbunden. Der Steuerdruckraum ist durch einen Steuerkolben begrenzt, der sich am Einspritzventilglied abstützt und der durch den im Steuerdruckraum herrschenden Druck in einer Schließrichtung des Einspritzventilglieds beaufschlagt und. Zu einer Kraftstoffeinspritzung wird das erste Steuerventil geschlossen und das zweite Steuerventil geöffnet, so daß sich im Steuerdruckraum kein Hochdruck aufbauen kann und das Kraftstoffeinspritzventil öffnen kann. Bei geöffnetem zweitem Steuerventil fließt jedoch aus dem Pumpenarbeitsraum über den Steuerdruckraum Kraftstoff ab, so daß die für die Einspritzung zur Verfügung stehende Kraftstoffmenge der durch den Pumpenkolben geförderten Kraftstoffmenge verringert wird und außerdem der für die Einspritzung zur Verfügung stehende Druck verringert wird. Hieraus folgt, daß der Wirkungsgrad der Kraftstoffeinspritzeinrichtung nicht optimal ist.

Vorteile der Erfindung

[0003] Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß bei zur Kraftstoffeinspritzung geöffnetem zweitem Steuerventil und somit geöffnetem Kraftstoffeinspritzventil mit der Bypassverbindung nur ein geringer Durchflußquerschnitt vom Steuerdruckraum zum Entlastungsraum freigegeben wird und somit nur eine geringe Kraftstoffmenge abströmt, wodurch der für die Einspritzung zur Verfügung stehende Druck und der Wirkungsgrad der Kraftstoffeinspritzeinrichtung erhöht ist. Zum Beginn bzw. zur Beendigung der Kraftstoffeinspritzung wird außerdem ein schnelles Öffnen bzw. Schließen des Kraftstoffeinspritzventils erreicht, was durch einen infolge der gesteuerten Hauptverbindung mit großem Durchflußquerschnitt auftretenden schnellen Druckabbau bzw. Druckaufbau im Steuerdruckraum beim Öffnen bzw. Schließen des zweiten Steuerventils ermöglicht wird.

[0004] In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung angegeben. Die Ausbildung gemäß Anspruch 3 ermöglicht auf einfache Weise die Steuerung der Hauptverbindung durch den Steuerkolben. Die Ausbildung gemäß Anspruch 4 ermöglicht eine einfache Bildung des Ventilsitzes.

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, Figur 2 einen in Figur 1 mit II bezeichneten Ausschnitt in vergrößerter Darstellung bei geschlossenem Kraftstoffeinspritzventil, Figur 3 den Ausschnitt II bei geöffnetem Kraftstoffeinspritzventil und Figur 4 die Kraftstoffeinspritzeinrichtung in einem Querschnitt entlang Linie IV-IV in Figur 2.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

[0006] In den Figuren 1 bis 4 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. In der Bohrung 48 wird durch den Steuerkolben 50 als bewegliche Wand ein Steuerdruckraum 52 begrenzt. 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. In den Steuerdruckraum 52 mündet außerdem ein Kanal 64, 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 24 ab, die durch ein erstes elektrisch betätigtes Steuerventil 68 gesteuert wird. Das Steuerventil 68 kann wie in Figur 1 dargestellt als 2/2-Wegeventil ausgebildet sein. Die Verbindung 64 des Steuerdruckraums 52 mit dem Entlastungsraum 24 wird durch ein zweites elektrisch betätigtes Steuerventil 70 gesteuert, das als 2/2-Wegeventil ausgebildet sein kann. In der Verbindung 62 des Steuerdruckraums 52 mit dem Pumpenarbeitsraum 22 ist eine Drosselstelle 63 vorgesehen. Die Steuerventile 68,70 können einen elektromagnetischen Aktor oder einen Piezoaktor aufweisen und werden durch eine elektronische Steuereinrichtung 72 angesteuert.

[0010] Zwischen dem Pumpenkörper 14 der Kraftstoffhochdruckpumpe 10 und dem Ventilkörper 26 des Kraftstoffeinspritzventils 12 ist ein Gehäuseteil in Form einer Zwischenscheibe 54 angeordnet, die eine Begrenzung des Steuerdruckraums 52 auf dessen dem Einspritzventilglied 28 abgewandter Seite bildet. Die den Steuerdruckraum 52 begrenzende Fläche 53 der Zwischenscheibe 54 ist quer, vorzugsweise zumindest annähernd senkrecht zur Längsachse 49 des Steuerkolbens 50 angeordnet. In der Zwischenscheibe 54 ist der Kanal 62 vom Kanal 60 zum Steuerdruckraum 52 ausgebildet und die Drosselstelle 63 ist als eine Drosselbohrung im Kanal 62 in der Zwischenscheibe 54 ausgebildet. Die Drosselbohrung 63 mündet wie in Figur 4 dargestellt in Richtung der Längsachse 49 des Steuerkolbens 50 gesehen in einen Randbereich des Steuerdruckraums 52 versetzt zur Längsachse 49 des Steuerkolbens 50. In der Zwischenscheibe 54 ist eine Bohrung 55 angeordnet, die einen Ablauf aus dem Steuerdruckraum 52 als Teil der Verbindung 64 des Steuerdruckraums 52 zum Entlastungsraum 24 bildet.

[0011] Wie in Figur 2 dargestellt weist der Steuerkolben 50 an seiner der Zwischenscheibe 54 zugewandten Stirnseite eine ringförmige Dichtfläche 57 auf, die einen schmalen Ringsteg bildet und gegenüber der Stirnfläche des Steuerkolbens 50 erhaben ausgebildet ist. Die ringförmige Dichtfläche 57 ist auf einem kleineren Durchmesser angeordnet als dem Außendurchmesser des Steuerkolbens 50. Der Steuerkolben 50 kann derart ausgebildet sein, daß sich dessen Durchmesser zur Stirnseite mit der Dichtfläche 57 hin verringert. Innerhalb der Dichtfläche 57 kann in der Stirnseite des Steuerkolbens 50 eine Vertiefung 58 ausgebildet sein, die durch eine Sackbohrung gebildet sein kann. Die Dichtfläche 57 ist zumindest annähernd koaxial zu der Bohrung 55 in der Zwischenscheibe 54 angeordnet und ist auf einem größeren Durchmesser angeordnet als der Durchmesser der Bohrung 55 ist. Die Drosselbohrung 63 in der Zwischenscheibe 54 mündet in den Steuerdruckraum 52 außerhalb der Dichtfläche 57 des Steuerkolbens 50. Die Bohrung 55 in der Zwischenscheibe 54 bildet einen innerhalb der Dichtfläche 57 des Steuerkolbens 50 abführenden Ablauf aus dem Steuerdruckraum 52 zum zweiten Steuerventil 70 und über dieses zum Entlastungsraum 24. Die Bohrung 55 ist zumindest annähernd koaxial zum Steuerkolben 50 angeordnet.

[0012] In der Zwischenscheibe 54 ist neben der Bohrung 55, beispielsweise der Verbindung 62 mit der Drosselstelle 63 etwa diametral gegenüberliegend, eine vom Steuerdruckraum 52 abführende Bypassverbindung 80 ausgebildet, die in die Verbindung 64 zum Entlastungsraum 24 mündet. Die Mündung der Bypassverbindung 80 in den Steuerdruckraum 52 liegt wie in Figur 4 dargestellt in Richtung der Längsachse 49 des Steuerkolbens 50 betrachtet außerhalb der Dichtfläche 57 des Steuerkolbens 50. In der Bypassverbindung 80 ist eine Drosselstelle 82 angeordnet, die als eine Drosselbohrung ausgebildet ist. Der Durchflußquerschnitt der Bypassverbindung 80 mit der Drosselstelle 82 ist wesentlich geringer als der Durchflußquerschnitt der Bohrung 55.

[0013] Wenn das Kraftstoffeinspritzventil 12 geschlossen ist, so befindet sich das Einspritzventilglied 28 in einer Schließstellung, in der dieses mit seiner Dichtfläche 34 am Ventilsitz 36 anliegt und die Einspritzöffnungen 32 verschließt. Entsprechend befindet sich der Steuerkolben 50 dann in einer Hubstellung, in der dieser mit seiner Dichtfläche 57 mit Abstand zu der die Begrenzung des Steuerdruckraums 52 bildenden Fläche 53 der Zwischenscheibe 54 angeordnet ist, wie dies in Figur 2 dargestellt ist.

[0014] Zwischen der Dichtfläche 57 des Steuerkolbens 50 und der Fläche 53 der Zwischenscheibe 54 wird dabei ein großer Durchflußquerschnitt 84 freigegeben für die Verbindung 64 des Steuerdruckraums 52 zum zweiten Steuerventil 70. Der Zulauf von Kraftstoff in den Steuerdruckraum 52 vom Kanal 60 über den Kanal 62 und die Drosselbohrung 63 wird durch die Drosselbohrung 63 begrenzt. Der Ablauf von Kraftstoff aus dem Steuerdruckraum 52 zum zweiten Steuerventil 70 erfolgt jedoch über den zwischen der Dichtfläche 57 des Steuerkolbens 50 und der Zwischenscheibe 54 mit der Hauptverbindung 84 freigegebenen großen Durchflußquerschnitt ungedrosselt, wobei die Bypassverbindung 80 unwirksam ist.

[0015] Wenn das Kraftstoffeinspritzventil 12 geöffnet ist, so befindet sich das Einspritzventilglied 28 in einer Öffnungsstellung, in der dieses mit seiner Dichtfläche 34 mit Abstand vom Ventilsitz 36 angeordnet ist und gibt die Einspritzöffnungen 32 freigibt. Entsprechend befindet sich der Steuerkolben 50 dann in einer Hubstellung, in der dieser mit seiner Dichtfläche 57 an der Fläche 53 der Zwischenscheibe 54 anliegt, wie dies in Figur 3 dargestellt ist. Die Fläche 53 der Zwischenscheibe 54 bildet somit einen Ventilsitz in Form eines Flachsitzes, mit dem die Dichtfläche 57 des Steuerkolbens 50 zusammenwirkt. Infolge der schmalen stegförmigen Ausbildung der Dichtfläche 57 liegt diese im wesentlichen nur mit ihrem Rand an der Fläche 53 der Zwischenscheibe 54 an, wodurch eine Linienberührung mit hoher Flächenpressung und damit ein sicheres Abdichten erreicht wird. Zwischen der Dichtfläche 57 des Steuerkolbens 50 und der Fläche 53 der Zwischenscheibe 54 als Ventilsitz wird dabei die Hauptverbindung 84 vom Steuerraum 52 zur Bohrung 55 in der Zwischenscheibe 54 als Verbindung des Steuerdruckraums 52 mit dem zweiten Steuerventil 70 und dem Entlastungsraum 24 gesteuert. Diese Hauptverbindung 84 ist bei geschlossenem Kraftstoffeinspritzventil 12 geöffnet und bei geöffnetem Kraftstoffeinspritzventil 12 geschlossen.

[0016] Wenn der Steuerkolben 50 mit seiner Dichtfläche 57 an der Fläche 53 der Zwischenscheibe 54 anliegt und die Hauptverbindung 84 verschließt, so ist nur noch die Bypassverbindung 80 in der Zwischenscheibe 54 geöffnet, deren Durchflußquerschnitt durch die Drosselbohrung 82 bestimmt ist, der wesentlich kleiner ist als der Durchflußquerschnitt der Hauptverbindung 84, wenn diese geöffnet ist.

[0017] Der Querschnitt der Drosselbohrung 63 der Verbindung 62 in der Zwischenscheibe 54 und der Drosselbohrung 82 in der Bypassverbindung 80 in der Zwischenscheibe 54 sind für eine optimale Funktion der Kraftstoffeinspritzeinrichtung in geeigneter Weise aufeinander abgestimmt.

[0018] 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 72 geschlossen wird, so daß der Pumpenarbeitsraum 22 vom Entlastungsraum 24 getrennt ist. Durch die Steuereinrichtung 72 wird außerdem das zweite Steuerventil 70 geöffnet, so daß der Steuerdruckraum 52 mit dem Entlastungsraum 24 verbunden ist. In diesem Fall kann sich im Steuerdruckraum 52 kein Hochdruck aufbauen, da dieser zum Entlastungsraum 24 hin entlastet ist. 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. Der Steuerkolben 50 nimmt dabei seine in Figur 3 dargestellte Hubstellung ein, so daß nur die Bypassverbindung 80 über die Drosselbohrung 82 mit geringem Durchflußquerschnitt freigegeben ist. Von dem durch den Pumpenkolben 18 geförderten Kraftstoff kann somit nur eine geringe Teilmenge über die Drosselbohrung 63 sowie die Bypassverbindung 80 mit der Drosselbohrung 82 und das geöffnete zweite Steuerventil 70 in den Entlastungsraum 24 abströmen. Es kann auch vorgesehen sein, daß das Kraftstoffeinspritzventil 12 zur Voreinspritzung nur mit einem Teilhub des Einspritzventilglieds 28 öffnet, so daß der Steuerkolben 50 mit seiner Dichtfläche 57 nicht an der Zwischenscheibe 54 zur Anlage kommt und die Hauptverbindung 84 nicht ganz verschließt, wobei jedoch der Durchflußquerschnitt der Hauptverbindung verringert wird.

[0019] Zur Beendigung der Voreinspritzung wird durch die Steuereinrichtung das zweite Steuerventil 70 geschlossen, so daß der Steuerdruckraum 52 vom Entlastungsraum 24 getrennt 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.

[0020] Für eine nachfolgende Haupteinspritzung wird das zweite Steuerventil 70 durch die Steuereinrichtung 72 geöffnet. Das Kraftstoffeinspritzventil 12 öffnet dann infolge der reduzierten Druckkraft auf den Steuerkolben 50 und das Einspritzventilglied 28 bewegt sich über seinen maximalen Öffnungshub in seine Öffnungsstellung. Bei der Öffnungsbewegung des Einspritzventilglieds 28 ist zunächst der große Durchflußquerschnitt über die Hauptverbindung 84 durch den Steuerkolben 50 freigegeben, bis das Einspritzventilglied 28 mit seinem maximalen Öffnungshub geöffnet ist und der Steuerkolben 50 mit seiner Dichtfläche 57 an der Fläche 53 der Zwischenscheibe 54 anliegt und die Hauptverbindung 84 schließt und nur noch die Bypassverbindung 80 über die Drosselbohrung 82 freigegeben ist. Hierdurch wird ein schnelles Öffnen des Kraftstoffeinspritzventils 12 ermöglicht. Wenn das Kraftstoffeinspritzventil 12 ganz geöffnet ist, so kann über die Drosselbohrung 63 sowie die Drosselbohrung 82 nur noch eine geringe Kraftstoffmenge zum Entlastungsraum 24 abströmen, so daß nur ein geringer Teil des vom Pumpenkolben 18 geförderten Kraftstoffs nicht für die Einspritzung zur Verfügung steht.

[0021] Zur Beendigung der Haupteinspritzung wird das zweite Steuerventil 70 durch die Steuereinrichtung 72 in seine geschlossene Schaltstellung gebracht, so daß der Steuerdruckraum 52 vom Entlastungsraum 24 getrennt ist und sich in diesem Hochdruck aufbaut und über die auf den Steuerkolben 50 wirkende Kraft das Kraftstoffeinspritzventil 12 geschlossen wird. Bei der Schließbewegung des Einspritzventilglieds 28 wird durch den Steuerkolben 50 die Hauptverbindung 84 mit großem Durchflußquerschnitt freigegeben, so daß der Druck im Steuerdruckraum 52 schnell ansteigt und auf den Steuerkolben 50 eine hohe Druckkraft wirkt, so daß das Kraftstoffeinspriztventil 12 schnell schließt. Für eine Nacheinspritzung von Kraftstoff wird das zweite Steuerventil 70 durch die Steuereinrichtung 72 nochmals geöffnet, so daß infolge des verringerten Drucks im Steuerdruckraum 52 das Kraftstoffeinspritzventil 12 öffnet. Zur Beendigung der Nacheinspritzung wird das zweite Steuerventil 70 geschlossen und/oder das erste Steuerventil 68 geöffnet.

Ansprüche

1. Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine, mit jeweils einer Kraftstoffhochdruckpumpe (10) und jeweils einem mit dieser verbundenen Kraftstoffeinspritzventil (12) für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine, wobei die Kraftstoffhochdruckpumpe (10) einen durch die Brennkraftmaschine in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben (18) aufweist, der einen Pumpenarbeitsraum (22) begrenzt und dem Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter (24) zugeführt wird, wobei das Kraftstoffeinspritzventil (12) einen mit dem Pumpenarbeitsraum (22) verbundenen Druckraum (40) und ein Einspritzventilglied (28) aufweist, durch das wenigstens eine Einspritzöffnung (32) gesteuert wird, das auf einer an diesem ausgebildeten Druckfläche (42) von dem im Druckraum (40) herrschenden Druck in einer Öffnungsrichtung (29) beaufschlagt ist und das gegen eine Schließkraft in Öffnungsrichtung (29) zur Freigabe der wenigstens einen Einspritzöffnung (32) bewegbar ist, mit einem ersten Steuerventil (68), durch das eine Verbindung (66) des Pumpenarbeitsraums (22) mit einem Entlastungsraum (24) gesteuert wird und mit einem zweiten Steuerventil (70), durch das eine Verbindung (64) eines Steuerdruckraums (52) des Kraftstoffeinspritzventils mit einem Entlastungsraum (24) gesteuert wird, wobei der Steuerdruckraum (52) zumindest mittelbar eine Verbindung (62) mit dem Pumpenarbeitsraum (22) aufweist, in der eine Drosselstelle (63) vorgesehen ist, wobei der Steuerdruckraum (52) durch einen Steuerkolben (50) begrenzt ist, der auf das Einspritzventilglied (28) in einer Schließrichtung wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (50) in einer Hubstellung bei in seiner Schließstellung angeordnetem Einspritzventilglied (28) in der Verbindung (64) des Steuerdruckraums (52) mit dem Entlastungsraum (24) eine Hauptverbindung (84) mit großem Durchflußquerschnitt freigibt, daß der Steuerkolben (50) in einer Hubstellung bei in seiner Öffnungsstellung mit maximalem Hub angeordnetem Einspritzventilglied (28) die Hauptverbindung (84) schließt und nur eine Bypassverbindung (80) mit geringem Durchflußquerschnitt freigegeben ist, und daß die Bypassverbindung (80) in einem den Steuerdruckraum (52) begrenzenden Gehäuseteil (54) ausgebildet ist.

2. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bypassverbindung (80) im Gehäuseteil (54) als eine Bohrung mit einer Drosselstelle (82) ausgebildet ist.

3. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (50) an seiner dem Gehäuseteil (54) zugewandten Stirnseite eine Dichtfläche (57) aufweist, mit der dieser mit einem am Gehäuseteil (54) ausgebildeten Ventilsitz (53) zur Steuerung der Hauptverbindung (84) zusammenwirkt.

4. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz durch eine quer, vorzugsweise zumindest annähernd senkrecht zur Längsachse (49) des Steuerkolbens (50) angeordnete Fläche (53) des Gehäuseteils (54) gebildet ist.

5. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (57) des Steuerkolbens (50) ringförmig ausgebildet ist und daß durch das Gehäuseteil (54) als Teil der Verbindung (64) des Steuerdruckraums (52) mit dem Entlastungsraum (24) ein innerhalb der Dichtfläche (57) angeordneter Ablauf (55) aus dem Steuerdruckraum (52) abführt.

6. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bypassverbindung (80) außerhalb der Dichtfläche (57) aus dem Steuerdruckraum (52) abführt und vorzugsweise in den Ablauf (55) im Gehäuseteil (54) mündet.

7. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffhochdruckpumpe (10) und das Kraftstoffeinspritzventil (12) eine gemeinsame Baueinheit bilden und daß das Gehäuseteil (54) als eine zwischen einem Pumpenkörper (14) der Kraftstoffhochdruckpumpe (10) und einem Ventilkörper (26) des Kraftstoffeinspritzventils (12) angeordnete Zwischenscheibe ausgebildet ist.

Claims

1. A fuel injection device for an internal combustion engine, in each case with a high-pressure fuel pump (10) and in each case with a fuel injection valve (12), connected to the latter, for each cylinder of the internal combustion engine, the high-pressure fuel pump (10) having a pump piston (18) which is driven by an internal combustion engine in a lifting movement and delimits a pump working space (22) and to which fuel is supplied from a fuel tank (24), the fuel injection valve (12) having a pressure space (40) connected to the pump working space (22) and an injection-valve member (28), by means of which at least one injection orifice (32) is controlled and which is acted upon in an opening direction (29), on a pressure surface (42) formed on the said injection-valve member, by the prevailing pressure in the pressure space (40), and which can be moved in the opening direction (29), counter to a closing force, in order to release the at least one injection orifice (32), with a first control valve (68), by means of which a connection (66) of the pump working space (22) to a relief space (24) is controlled, and with a second control valve (70), by means of which a connection (64) of a control-pressure space (52) of the fuel injection valve to a relief space (24) is controlled, the control-pressure space (52) having at least indirectly a connection (62) to the pump working space (22), in which connection a throttle point (63) is provided, the control-pressure space (52) being delimited by a control piston (50) which acts on the injection-valve member (28) in a closing direction, characterized in that the control piston (50), in a lifting position with the injection-valve member (28) arranged in its closing position, releases a main connection (84) with a large throughflow cross section in the connection (64) of the control-pressure space (52) to the relief space (24), in that the control piston (50), in a lifting position with the injection-valve member (28) arranged in its opening position with maximum lift, closes the main connection (84) and releases only a bypass connection (80) with a small throughflow cross section, and in that the bypass connection (80) is formed in a housing part (54) delimiting the control-pressure space (52).

2. Fuel injection device according to Claim 1, characterized in that the bypass connection (80) in the housing part (54) is designed as a bore with the throttle point (82).

3. Fuel injection device according to Claim 1 or 2, characterized in that the control piston (50), on its end face facing the housing part (54), has a sealing surface (57), by means of which the said control piston cooperates with a valve seat (53) formed on the housing part (54), in order to control the main connection (84).

4. Fuel injection device according to Claim 3, characterized in that the valve seat is formed by a surface (53) of the housing part (54), the said surface being arranged transversely, preferably at least approximately perpendicularly to the longitudinal axis (49) of the control piston (50).

5. Fuel injection device according to Claim 3 or 4, characterized in that the sealing surface (57) of the control piston (50) is designed annularly, and in that an outflow (55) arranged within the sealing surface (57) leads out of the control-pressure space (52) through the housing part (54) and as part of the connection (64) of the control-pressure space (52) to the relief space (24).

6. Fuel injection device according to Claim 5, characterized in that the bypass connection (80) leads, outside the sealing surface (57), out of the control-pressure space (52) and preferably issues into the outflow (55) of the housing part (54).

7. Fuel injection device according to one of the preceding claims, characterized in that the high-pressure fuel pump (10) and the fuel injection valve (12) form a common structural unit, and in that the housing part (54) is designed as an intermediate disc arranged between a pump body (14) of the high-pressure fuel pump (10) and a valve body (26) of the fuel injection valve (12).

Revendications

1. Installation d'injection de carburant pour moteur à combustion interne comprenant

- pour chaque cylindre du moteur, une pompe de carburant à haute pression (10) et une soupape d'injection de carburant reliée à cette pompe qui présente un piston de pompe (18) entraîné en mouvement alternatif par le moteur à combustion interne, ce piston délimitant une chambre de travail de pompe (22) qui reçoit du carburant d'un réservoir de carburant (24),

- dans l'injecteur de carburant (12), une chambre de pression (40) reliée à la chambre de travail de pompe (22) et un organe d'injecteur (28) qui commande un orifice d'injection (32) et qui présente sur une portée de pression chargée par la pression régnant dans la chambre de pression (40), dans un sens d'ouverture (29), et peut contre une force de fermeture se déplacer dans le sens d'ouverture (29) pour libérer l'ouverture d'injection (32) au nombre d'une au moins,

- une première soupape de commande (28) qui commande une liaison (66) de la chambre de travail de pompe (22) à une chambre de décharge (24), et une seconde soupape de commande (70) qui commande une liaison (64) d'une chambre de pression de commande (52) de l'injecteur vers la chambre de décharge (24), et

- une liaison (62) au moins indirecte de la chambre de pression de commande (52) vers la chambre de travail de pompe (22) et qui comporte un point d'étranglement (63), la chambre de pression de commande (52) étant délimitée par un piston de commande (50) qui agit sur l'organe d'injecteur (28) dans le sens de fermeture,

caractérisée en ce que

- le piston de commande (50), dans une position de course de l'organe d'injecteur (28) où celui-ci est en position de fermeture, libère dans la liaison (64) entre la chambre de pression de commande (52) et la chambre de décharge (24) une liaison principale (84) présentant une grande section de passage,

- le piston de commande (50), dans une position de course de l'organe d'injecteur (28) où celui-ci est en position d'ouverture avec une course maximale, obture la liaison principale (84) en libérant seulement une liaison de by-pass (80) présentant une faible section de passage, et

- cette liaison de by-pass (80) est réalisée dans une partie de boîtier (54) délimitant la chambre de pression de commande (52).

2. Installation d'injection de carburant selon la revendication 1,
caractérisée en ce que
la liaison de by-pass (80) est réalisée dans la partie de boîtier (54) sous la forme d'un alésage comportant un point d'étranglement (82).

3. Installation d'injection de carburant selon la revendication 1 ou 2,
caractérisée en ce que
le piston de commande (50), sur sa face frontale en regard de la partie de boîtier (54), présente une portée d'étanchéité (57) par laquelle il coopère avec un siège de soupape (53) réalisé sur la partie de boîtier (54) pour commander la liaison principale (84).

4. Installation d'injection de carburant selon la revendication 3,
caractérisée en ce que
le siège de soupape est constitué par une portée (53) de la partie de boîtier (54) disposée transversalement et de préférence au moins à peu près perpendiculairement à l'axe longitudinal (49) du piston de commande (50).

5. Installation d'injection de carburant selon la revendication 3 ou 4,
caractérisée en ce que
la portée d'étanchéité (57) du piston de commande (50) a une forme annulaire et à travers la partie de boîtier (54), en tant que partie de la liaison (64) entre la chambre de pression de commande (52) et la chambre de détente (24) une sortie (55) située à l'intérieur de la portée d'étanchéité (57) assure l'évacuation de la chambre de pression de commande (52).

6. Installation d'injection de carburant selon la revendication 5,
caractérisé en ce que
la liaison de by-pass (80) assure, à l'extérieur de la portée d'étanchéité (57), l'évacuation de la chambre de pression de commande, (52) et débouche avantageusement dans la sortie (55) située dans la partie de boîtier (54).

7. Installation d'injection de carburant selon une des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
la pompe à haute pression (10) et l'injecteur de carburant (12) forment une unité constructive, et la partie de boîtier (54) est constituée par un disque intermédiaire monté entre le corps de pompe (14) de la pompe à haute pression (10) et un corps de soupape (26) de l'injecteur de carburant (12).

Zeichnung