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EP1961953A1 - Multiway valve - Google Patents

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Info

Publication number
EP1961953A1
EP1961953A1 EP08100526A EP08100526A EP1961953A1 EP 1961953 A1 EP1961953 A1 EP 1961953A1 EP 08100526 A EP08100526 A EP 08100526A EP 08100526 A EP08100526 A EP 08100526A EP 1961953 A1 EP1961953 A1 EP 1961953A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
seat
valve element
valve
control valve
needle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP08100526A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jochen Mertens
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1961953A1 publication Critical patent/EP1961953A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other 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
    • F02M63/0012Valves
    • F02M63/0014Valves characterised by the valve actuating means
    • F02M63/0015Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/04Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure using fluid, other than fuel, for injection-valve actuation
    • F02M47/043Fluid pressure acting on injection-valve in the period of non-injection to keep it closed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/02Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
    • F02M59/10Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive
    • F02M59/105Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive hydraulic drive
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    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/366Valves being actuated electrically
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    • F02M59/44Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • F02M59/46Valves
    • F02M59/466Electrically operated valves, e.g. using electromagnetic or piezoelectric operating means
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    • F02M63/0012Valves
    • F02M63/0031Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
    • F02M63/004Sliding valves, e.g. spool valves, i.e. whereby the closing member has a sliding movement along a seat for opening and closing
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    • F02M63/0031Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
    • F02M63/0047Four-way valves or valves with more than four ways
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    • F02M63/0012Valves
    • F02M63/0031Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
    • F02M63/0049Combined valve units, e.g. for controlling pumping chamber and injection valve

Definitions

  • EP 1 277 952 B1 refers to a fuel injector with successive, inwardly opening valves.
  • EP 1 277 952 B1 discloses a fuel injector for fuel injection systems in internal combustion engines with a housing in which valves arranged one behind the other are accommodated. Of which one can be actuated via an actuator associated with the housing, wherein each of the valves is further associated with a Jerusalem boothbare chamber.
  • the valves are designed as inwardly opening valves, wherein one of the actuatable with the actuator valves acts on the other valve via a spring assembly.
  • a control valve which has a preferably needle-shaped valve element in the axial direction displaceable, pressure-balanced sleeve body.
  • a preferably needle-shaped valve element in a first embodiment of the solution proposed according to the invention, two seats are formed, which are connected in series one behind the other and which can be designed, for example, as conical seats.
  • a 4/3-way valve with two conical seats can be represented. This allows a variable switching, so for example, both seats with no-current actuator, be it a solenoid valve, be it a piezoelectric actuator, be open, be closed only one of the two seats or both seats are closed.
  • preferably integrally formed valve element is a Swisshubhülse whose two end faces are subjected to preferably identical pressure.
  • the bacteriahubhülse is pressure balanced.
  • the insects is acted upon by a spring element, which is located on a spring support within the solenoid valve is supported. If the actuator designed as a magnet, for example, is energized, first a first seat and then a second seat are closed, which takes place successively in successive order.
  • the valve proposed according to the invention is designed as a solenoid valve
  • a magnetic coil is enclosed by a magnetic core.
  • the magnetic core can be fixed on the one hand via a plate spring, which is supported on a lid which is fastened by means of a union nut on the injector body;
  • Both embodiments for receiving the magnetic coil or the magnetic core of the solenoid valve are possible.
  • a residual air gap adjustment can optionally be carried out by a "keyhole” washer and by an adjusting washer which is inserted between a stop sleeve and the "keyhole” washer.
  • the armature of the solenoid valve is only then attached to the needle-shaped valve element, when previously the stop sleeve mounted on this and a possibly to be provided shim has been pushed onto the preferably needle-shaped valve member. Only then does the armature be sanded or, alternatively, is the residual air gap adjusted with the help of the "keyhole" washer. This also has the function of securing the stop sleeve axially upwards.
  • the "keyhole" disc can also be omitted and replaced by a normal perforated disc. If a normal perforated disc is used, designed as a pressure balanced Bachubhülse stop sleeve is formed two or more parts to ensure mounting capability.
  • the valve element of the inventively proposed valve is designed so that the seat diameter in the region of the first, for example designed as a conical seat corresponds to the guide diameter of the preferably needle-shaped injection valve member in the injector body or a needle seat sleeve, and the seat diameter of the second seat of the preferably needle-shaped valve element a further guide diameter of the needle-shaped valve element corresponds. As a result, the needle-shaped valve element is pressure balanced.
  • both the second seat which may be formed, for example, as a conical seat, either in the valve body or the second seat also on a preferably needle-shaped valve member surrounding needle seat sleeve, be it one or more parts designed to execute. Both embodiments are possible. Instead of in In a first embodiment designed as a conical seats these seats can also be designed as a slide or flat seats.
  • the valve comprises two preferably needle-shaped valve elements, which are controllable similar to the embodiment described above.
  • the two preferably needle-shaped valve elements are received lying one behind the other.
  • the two used in the second embodiment of the invention proposed solution, preferably needle-shaped valve elements are characterized by their shorter length.
  • a shorter overall length means that in a finish, such as a high-precision machining operation such as grinding, which is essential in the manufacture of valves, a lower deflection occurs and that thus a better tolerance can be achieved.
  • the arrangement shown in the second embodiment of the proposed solution according to the invention also comprises the stop sleeve accommodated on a valve needle and slidably received on the circumference of the needle-shaped valve element.
  • the stop sleeve is supported by means of a spring element, which is supported either on the injector body or on a needle seat sleeve.
  • the two preferably needle-shaped, shorter valve elements are preferably exposed at a contact point to a return pressure level, so that the facing end faces are depressurized. Between two valve elements game is formed. While an upper seat is designed as a conical seat on one of the two preferred needle-shaped valve elements according to the second embodiment of the invention underlying idea, in the seating area of the other, also needle-shaped valve element, a first lower and a second lower seat are executed.
  • a control valve can be provided which contains an actuator - here as a solenoid valve - and two separate, preferably needle-shaped valve elements having a multi-way switching function for controlling at least two different functions or control spaces allows. For example, a UI filling and / or a stepped needle control can take place.
  • a control valve which also includes a controller, which may be formed, for example, as a magnetic actuator, and two separate, preferably needle-shaped valve elements.
  • the two preferred needle-shaped valve elements also build shorter - with respect to the first embodiment, similar to second embodiment - so that in finishing operations, such as grinding operations, a lower deflection occurs, which affects the tolerances more favorable.
  • Even with the third embodiment of the invention underlying idea can be a multi-way switching function for controlling at least two different functions, such as a needle control and secondly the control of a pressure booster realize. Since, according to these embodiments, after a first stroke, the first seat is open, this can for example be used to control a nozzle-shaped injection valve member.
  • the first lower seat and the second lower seat can be used to control a pressure booster. After passing through a first stroke, the first lower seat is still in a closed position. Position 70 is connected to high pressure port 114, while position 62 is connected to a return port. Thus, the drive chamber of the booster, ie the differential pressure chamber of high pressure is applied, and the pressure booster thus not active. After passing through the second further stroke, the first lower seat is opened and the second lower seat is closed. Thus, the control room, ie the differential pressure chamber of the booster, connected to the return and thus separated from the high pressure or the system pressure. Thus, the pressure booster is activated and it enters the desired according to the transmission ratio of the booster pressure increase.
  • the stop sleeve according to the two embodiments described above is omitted and replaced by a spacer sleeve.
  • the spacer sleeve supports a stop sleeve within the valve body of the control valve proposed according to the invention.
  • the first, preferably needle-shaped valve element, a first seat is designed as a conical seat, are located on another, also preferably needle-shaped valve element, an upper and a lower seat, the stop surfaces are formed either by needle seat sleeves or a needle seat sleeve and a control edge on the Valve body of the control valve is executed.
  • the first seat which is arranged on the first, preferably needle-shaped valve element, is turned over in comparison with the two embodiments described above.
  • the spacer sleeve encloses a closing spring, which adjusts the first, preferably needle-shaped valve element in the seat against a stop on the stop sleeve.
  • needle seat sleeves can be used, for example, enclose the further, preferably needle-shaped valve member and enclose a portion of the first, also preferably needle-shaped valve element.
  • the at least one needle seat sleeve can be formed in one or more parts and have a first and a second needle seat sleeve portion.
  • the at least one needle seat sleeve is trapped within a spring holder.
  • the at least one needle seat sleeve is acted upon by a spring supported in the valve body.
  • the valve body there is also a further spring element, which acts exclusively on the further valve element guided in the at least one needle seat sleeve or in a first needle seat sleeve section.
  • the two mutually facing end faces of the preferably needle-shaped valve elements are relieved of pressure, as they are in the region of a return to the low pressure region of the control valve proposed according to the invention.
  • control valve described below in various embodiments may be used in common rail or in pump / nozzle (UI) applications or other injection systems, as well as in control and circuit technology.
  • the control valve is suitable for use on self-igniting internal combustion engines and spark-ignited internal combustion engines, whether they are mixed-processing, be it direct-injection, spark-ignited internal combustion engines.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the invention proposed control valve, which has a single, preferably needle-shaped valve element, on the circumference of a pressure balanced Bachubhülse is received, which is axially displaceable and is preferably biased with eienr spring.
  • a control valve 10 has a valve body 12 in which a valve element, which is preferably designed as a valve needle 38, displaceable in the vertical direction, is added.
  • control valve 10 includes a magnetic coil 16 which is received within a magnetic core 28.
  • a disc-shaped anchor is attached to a joint 14, which cooperates with the magnetic core 28 enclosed by the magnetic coil 16.
  • the magnetic core 28 can be applied by means of a constant biasing force 30 applied to the magnetic coil 16 on or to a this partially enclosing intermediate disc;
  • the at least one plate spring 26 is in the in FIG. 1 illustrated embodiment, the lid 20 is acted upon, which is connected by means of a union nut 22 with the valve body 12 of the control valve 10.
  • a magnetic coil 16 is used as a controller of the control valve 10, then a residual air gap of the magnetic actuator and its stroke can be set with a "keyhole" washer 24 and a stroke adjusting disk 32 associated therewith.
  • the valve element is designed as a valve needle 38, on which a stop sleeve 34 is received.
  • the stop sleeve 34 is accommodated on the valve element designed as a valve needle 38 in a region in which this formed in a first diameter d 1 is.
  • the stop sleeve 34 is mounted before the joining of the armature disk at the joint 14 with the valve element designed as a valve 38 and may optionally take on a bias function.
  • the stop sleeve 34 may also be omitted if a diameter d 2 of the needle-shaped valve element is dimensioned according to the outer diameter of the aborted stop sleeve. This allows the valve needle lead and also separate the pressure above the first seat of a magnetic space.
  • the starting position of insects 48 which was previously defined by the stop sleeve 34, for example, determined with a retaining ring which is inserted above the insects 44, for example, in a rectangular groove in the valve body 12 and thus also realized the spring bias of the spring 58.
  • the needle-shaped valve element 38 is movable within a first stroke 56.
  • an upper seat 40 is formed, which in the in FIG. 1 illustrated embodiment of the control valve 10 is designed as a conical seat.
  • Below the upper seat 40 extends to the valve needle 38 has a conical surface 42.
  • the collar is formed in a diameter d 2 on the valve needle 38, the diameter at the upper seat 40 of the valve needle 38 denoted by d 3 .
  • d 3 Below the seat diameter d 3 of the valve needle 38, this assumes a reduced diameter d 4 .
  • the bacteria hubhülse 44 is taken substantially. This has a breakthrough, so that the area below the upper seat 40 with the seat open 40 with the opening of the intermediate sleeve 44 in the valve body 12 opening second bore 48 is connectable.
  • the first bore 46 in the valve body 12 communicates via a connection 50 with a third bore 60 in the valve body 12 in connection, which opens below the Eisenhubhülse 44 into a cavity in the valve body 12 , Since the first bore 46 and the third bore 60 are hydraulically connected to each other via the connecting line 50, the first end face 52 and the second end face 54 of the insectse 44 are pressure balanced. By possibly introduced throttle points and pressure differences could be exploited.
  • the Eisenhubhülse 44 is optionally supported with the interposition of a disc on a biasing spring 58, which in turn is supported either in the valve body 12 or on an upper end side of a needle seat sleeve 72. From the illustration according to FIG. 1 going show that both Abstütz variantn the biasing spring 58 are possible. On the one hand, in the right part of the FIG. 1 shown that the biasing spring 58 is supported on the needle seat sleeve 72, while in the left part of the FIG. 1 is shown that the biasing sleeve 58 is supported directly on a recess in the valve body 12 of the control valve 10.
  • the second seat 64 is also formed as a conical seat, indicated by a conical surface 66 on the circumference of the preferably needle-shaped valve element 38 of the control valve 10.
  • the second seat 64 is carried out either in the valve body 12 or on a control edge of the needle seat sleeve 72.
  • the fourth bore 62 opens; below the second seat 64 opens a fifth bore 70.
  • the fourth bore 62 and the fifth bore 70 are - in the embodiment with needle seat sleeve 72 - provided in the wall openings provided with valve chambers above and below the second seat 64.
  • a seat diameter of the second seat 64 is denoted by d 5 . This is identical to a diameter d 7 of the needle-shaped valve element 38, so that it is pressure-balanced in the region below the second seat 64. If the aforementioned second seat 64 is defined by the diameter d 3 of the preferably needle-shaped valve element 38 and the lower conical surface, it follows that the area above the second seat 64 is pressure-balanced.
  • the nozzle part of a pump-nozzle system may be connected.
  • the preferably needle-shaped valve element 38 has a reduced diameter d 6 .
  • a diameter d 3 of the needle-shaped valve element 38 in the region of insects 44 corresponds to the seat diameter d 3 of the first seat 40, so that the needle-shaped valve element 38 is also pressure balanced in the region of the first seat 40.
  • the diameter of the first seat 40 can be selected so that it exceeds the diameter d 3 , so that a pressure stage is formed.
  • the spring element 76 can be omitted in this case.
  • the stop sleeve 34 may also be omitted, so that the high pressure or the system pressure with closed first seat 40 is present within the pressure balanced Eisenhubhülse 44. The resulting due to the difference in diameter pressure stage acts in the opening direction.
  • a return spring 76 which acts on the lower end face of the needle-shaped valve element 38.
  • a low-pressure side return 74 runs.
  • the inlet for a pump-nozzle system can be connected by closing the first seat 40 is operable, or be connected to a delivery pump for the promotion of fuel.
  • a piston chamber 198 is connected (see also FIG. 6 ).
  • a control chamber pressure of the injection nozzle may be present, while at the fifth bore 70, a low-pressure side return can be connected.
  • the armature of the solenoid valve When energizing the solenoid 16, the armature of the solenoid valve is tightened and in accordance with the first embodiment FIG. 1 integrally formed needle-shaped valve element 38 moves in the vertical direction downwards.
  • first the first seat 40 is closed, ie, the conical surface 42 is in the first end face 52 of the pressure-balanced Bachubhülse 44.
  • the first seat 40 is closed. Due to the connection 50 of the first bore 46 with the third bore 60, the insectshubhülse 44 is pressure-balanced at its first end face 52 and its second end face 54.
  • the force applied by the solenoid 16 is balanced with the restoring force of the biasing spring 58, the return spring 76 and the resulting seat force in the second seat 64.
  • the first seat 40 and the second seat 64 may be closed, both seats 40, 64 may be open, and the first seat 40 may be closed while the second seat 64 is open as shown in FIG in Figure 1.1 indicated switching diagram.
  • the first bore 46 communicates with the third bore 60 via the connection 50 and may be connected to the second bore 48 either by opening or closing the first seat 40, while the fourth bore 62 or the fifth bore 70 is in the lower region of the first bore 40
  • Valve body 12 of the control valve 10 can be connected together or separated from each other.
  • the switching valve 10 with the insects and the insects 44 three switching positions at four ports and acts as a 4/3-way valve.
  • FIG. 1 The representation according to Figure 1.1 is the hydraulic circuit diagram of in FIG. 1 shown first embodiment of the present invention proposed control valve.
  • Figure 1.2 shows the characteristics of the spring elements of in FIG. 1 illustrated embodiment.
  • FIG. 2 shows a further second embodiment of the invention proposed control valve with two separate, preferably needle-shaped valve elements.
  • FIG. 2 illustrated second embodiment of the control valve 10 includes the valve body 12, in which the first valve element 38 and another valve element 108 are integrated.
  • the actuator - In the upper region of the valve body 12 of the actuator - here designed as a magnetic coil 16 - embedded in the magnetic core 28 is arranged.
  • the magnetic core 28 and the magnetic coil 16 can - as in FIG. 2 shown - be acted upon either by a constant biasing force 30 or alternatively be biased by means of the lid 20 which is fixed by the union nut 22 on the valve body 12.
  • at least one annular seal 18 is provided for sealing between the cover 20 and the valve body 12 at least one annular seal 18 is provided.
  • a return spring In the in FIG. 2 illustrated embodiment is located below the attached to the joint 14 with the valve member 38 anchor a return spring. This can be both - as in FIG. 2 shown - on the Hubeinstellfit 32 and the stop sleeve 34, as well as on a spring support 100 of the "keyhole" disc 24 support.
  • the first embodiment shown is located within the valve body 12, the stop sleeve 34. Between this and a collar on the circumference of the valve element 38, a first stroke 56 is formed. At the level of the collar, the stop sleeve 34 has at least one opening 36, which is formed in the valve body 12, the first bore 46 opposite. The first bore 46 is hydraulically connected via the connection 50 with the third bore 60.
  • the valve element 38 has the conical surface 42, through which, in interaction with the Eisenhubhülse 44, the first seat 40 is formed. Since the first bore 46 above the first seat 40 via the connection 50 with the third bore 60 is hydraulically in communication, the first end face 52 and the second end face 54 of septhubhülse 44 are subjected to identical pressure levels, so that it is pressure balanced.
  • the Eisenhubhülse 44 is disposed on the circumference of the needle-shaped valve element 38, wherein the seat diameter of the first seat 40 corresponds to the guide diameter of insectshülse 44 on the circumference of the needle-shaped valve element 38.
  • the Eisenhubhülse 44 is acted upon by the biasing spring 58 at the second end face 54 with the interposition of an insert disc.
  • the biasing spring 58 may be supported either directly on the valve body 12 or on the end face of a one-piece needle seat sleeve 72 or on a multi-part needle seat sleeve 110, 112.
  • the further valve element 108 is mounted in the valve body 12 or the multipart guide sleeve 110, 112. Its upper end face lies at a distance 128 from the end face of the needle-shaped valve element 38. In the region of this distance 128, a return line 102 opens into the valve body 12 or the first guide sleeve part 110. The two facing end faces of the valve element 38 and of the further valve element 108 are thereby in the range of 128 distance, which represents a game relieves pressure.
  • a first lower seat 104 and a second lower seat 106 are formed on the further valve element 108. These can be designed, for example, as conical seats and as a slide.
  • the further valve element 108 constitutes a 3/3-way control valve.
  • the control valve 10 Summarized with the valve element 38, the control valve 10, as shown in FIG FIG. 2 a 5/4-control valve, which replaces two valves with a separate actuator or separate magnet through a valve with a controller. Missing the sixth bore 114, the disc 132 and the first return spring 116, and eliminating the intermediate stroke 130 is, by the control valve 10 as shown in the embodiment in FIG. 2 given a 4/3 valve which replaces two valves with one.
  • FIG. 2 embodiment Another advantage with the in FIG. 2 embodiment is achievable, is that due to the shorter length of the valve elements 38 and 108, the deflection in the finishing grinding is much lower. As a result, the shorter valve element 38 and the further valve element 108 can be produced in a higher processing quality, since these are less spherical, which is attributable to their lower deflection.
  • the first lower seat 104 formed on the further valve element 108 cooperates with a seat surface, which is formed either below a first opening 120 of the second guide sleeve section 112, or which can be formed directly on the valve body 12.
  • the second lower seat 106 on the further valve element 108 cooperates with a second control edge 126 of the first guide sleeve section 110.
  • Below the second seat 106 extends on the further valve element 108 a first control edge 124.
  • the first guide sleeve portion 110 is supported by a ring 132.
  • the ring 132 in turn is acted upon by a first return spring 116, which encloses a further, second return spring 118, which acts on the further valve element 108.
  • the first return spring 116 acts on the first guide sleeve section 110, the first guide sleeve section 110 representing the stop for the first return spring 116. About a shim whose preload is determined.
  • the first guide sleeve portion 110 is supported by the spring holder 77 and fixed in the axial direction.
  • the first lower seat 104 is opened counter to the action of the first return spring 118. If the first return spring 118 is preloaded, a force jump takes place at E in the diagram. The magnetic force to be applied by the solenoid valve 16 must overcome this force jump, so that the seat 104 opens.
  • FIG. 2 illustrated second embodiment of the control valve 10 can be connected by the first seat 40, the first bore 46 and the third bore 60 with the second bore 48.
  • the fourth bore 62 and the fifth bore 70 can be separated or connected to one another by the first lower seat 104.
  • the fourth bore 62 is connected to the fifth bore 70 and the sixth bore 114.
  • Figure 2.1 shows a schematic representation of the characteristics of the embodiment in accordance with FIG. 2 used spring elements.
  • the valve element 108 After reaching the state G, the intermediate stroke 130 is used up, the valve element 108 is in the middle position, while reaching point I, the second lower seat 106 strikes by abutment against the second control edge 126. Alternatively, the valve element 38, 108 moves in point I to a stroke stop shown sketchy. In this latter position I are the magnetic force with the spring force of the biasing spring, the biasing spring 58 and the first and second return spring 116 and 118 in equilibrium, therefore with all the spring forces and the contact force at the stop. Reference symbol J indicates a further increase in the magnetic force, whereby the contact force is increased again.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the invention proposed control valve with two separate valve elements, but without embhubhülse.
  • FIG. 3 illustrated embodiment of the present invention proposed control valve embhubhülse 44 omitted. This is replaced by a spacer sleeve 150, which in the valve body 12, the stop sleeve 34 is supported.
  • FIG. 3 illustrated embodiment of the invention proposed control valve 10 with two separate valve elements 38, 108 is the federal government, to the conical surface 42, which forms the first seat 40, formed on the circumference of the valve element 38 in the reverse direction.
  • the spacer sleeve 150 encloses the biasing spring 58, which in contrast to in FIG. 2 illustrated embodiment of the control valve 10 is no longer integrated in the solenoid part, but in the injector body 12, and the collar, ie the first seat 40, acted upon in the closed position.
  • the second bore 48 opens.
  • the second bore 48 either represents the high-pressure connection or can also be used as Abêtbohrung for the control of tax amount to be actuated injection valve member.
  • the high-pressure connection can also be connected to the third bore 60.
  • the respective other bore may represent the low-pressure side connection to the return, if at one of the two holes 48 and 60, the high-pressure connection is realized.
  • the third bore 60 which may be connected, for example, with the return, while the second bore 48 may be connected, for example, with the flow of a control chamber of a fuel injector and the control amount abêtt.
  • valve element 38 and the further valve element 108 are a disc.
  • this in FIG. 3 shown used second switching position is because the needle-shaped valve member 38 can still drive together with the sleeve on the second, further valve element 108 (see Kraftwegdiagramm from B to E).
  • This path is in the in FIG. 3 Switch position shown omitted, since there is no sliding sleeve.
  • the further valve element 108 is analogous to the embodiment according to FIG. 2 trained guide sleeve sections 110, 112 with their respective openings 120, 122 enclosed. Alternatively, the further valve element 108 may also be guided directly in the valve body 12.
  • the second lower seat 106 In the operating position according to FIG. 3 the second lower seat 106 is opened so that the fifth bore 70 is hydraulically in communication with the sixth bore 114. In this case, the first control edge 124 and the control edge 126 in the first guide sleeve portion 110 are ineffective.
  • the further valve element 108 is acted upon only by the second return spring 118.
  • the first return spring 116 is supported on the first guide sleeve portion 110, which represents the stop for the first return spring 116.
  • the shim 132 serves to adjust the spring bias applied via the first return spring 116 and as a driver for the further valve element 108 so as to define the intermediate stroke 130.
  • the first guide sleeve portion 110 is supported from below by the spring holder 77.
  • the intermediate stroke 130 enables a three-way function of the further valve element 108.
  • the flow of a control chamber of a fuel injector may be connected to the third bore 60, for example, the low-pressure side return of the fuel injector can be connected.
  • Reference numeral 102 marks a low-pressure side return over which the two opposite end faces of the valve element 38 and the further valve element 108 are pressure-relieved.
  • a return port can be connected, while at the fifth bore 70, the control bore for a pressure booster of a fuel injector can be connected and at 114, d. H. the sixth hole, an inlet of the pressure booster can be connected.
  • control valve 10 can be controlled via the further valve element 108, a pressure booster. Via the intermediate stroke 130 and the second return spring 118, the further valve element 108 is given a three-way function; if the intermediate stroke 130 is not formed, the second return spring 118 and the disc 132 is missing, the control valve 10 is a total of a 5/3-way valve. Disclaims the sixth bore 114, the intermediate stroke 130, the ring 132 and the second return spring 118, represents the control valve 10 as a whole, a 4/3-way valve. If the control valve 10 is formed as shown in the illustration FIG. 3 , so this represents a 5/4-way control valve for use in a fuel injector. With the in FIG. 3 embodiment illustrated can be achieved in the realization of the intermediate stroke 130, the provision of the ring 132 and the second return spring 118 both a pressure booster connection and the control of a nozzle of a fuel injector.
  • the control valve 10 can be actuated.
  • first seat 40 which is designed as a conical seat 42
  • an opening of the first seat 40 upon actuation of the solenoid 16 is achieved against the action of the biasing spring 58.
  • the valve element 38 strikes the further valve element 108, which is biased by the first return spring 118.
  • the embodiment according to FIG. 4 opens in the end position of the first lower seat 104, while the second lower seat 106 closes. This is advantageous for controlling a pressure booster.
  • the magnetic force is further increased by the solenoid 16 until the biasing force of the first return spring 116 is reached.
  • the further valve element 108 moves into the second lower seat 106.
  • the magnetic force can be further increased by further energization of the solenoid 16, so that the closing force achieved in the seat can be increased again.
  • control valve proposed by the invention is shown with connections to a pressure booster and / or to an injection valve with such a fuel injector.
  • FIG. 4 can be taken that a pressure booster 160 is supplied via a high-pressure pumping unit 162 with fuel under system pressure.
  • the pressure intensifier 160 includes a pressure booster piston 164 having a first major diameter 172 and a second minor diameter 174. The ratio of the squares of the diameters 172 and 174 of the pressure intensifier piston 164 defines its gear ratio.
  • the pressure intensifier 160 comprises a differential pressure chamber 166 and a compression chamber 168. To refill the compression chamber 168, a check valve 170 is received in the pressure booster piston 164.
  • reference numeral 176 is a drain of a control room, designated by reference numeral 178 of the inlet to the control room.
  • a preferably needle-shaped injection valve 180th actuated. This is slidably received in a vertical direction in a nozzle body 182 of a fuel injector.
  • the control chamber of this fuel injector is designated by reference numeral 184 and contains a closing spring 186.
  • a throttle 188th In the inlet 176 and in the outlet 178 there is in each case a throttle 188th
  • FIG. 4 schematically darg though inventively proposed control valve 10 is acted upon by the magnetic coil 16 and acts against at least one spring as shown schematically in FIG FIG. 4 indicated.
  • the third bore 60 and the fourth bore 62 are connected to a return to a fuel reservoir at the fifth bore 70, the differential pressure chamber 166 of the booster 160 is connected.
  • the high-pressure inlet via the fluid compressed in the high-pressure delivery unit 162 is in the present case fuel.
  • About the second bore 48 of the control chamber 184 of the fuel injector is depressurized.
  • FIG. 5 a control valve proposed according to the invention is shown schematically as in FIG. 3 reproduced on average.
  • FIG. 6 is a schematic representation of a pump / nozzle injection system to take.
  • the representation according to FIG. 6 can be taken that a serving as a high pressure source pump / nozzle system 190 and the present invention proposed control valve 10 actuated by the solenoid 16, a fuel injector can be acted upon with fuel.
  • the pump / nozzle system 190 which is shown here as an alternative to a high-pressure delivery unit, comprises a cam 192 which acts on a piston 194.
  • the piston 194 is guided in a pump body 196.
  • This piston chamber 198 is connected on the one hand to an annular space surrounding the injection valve member 180 which carries high pressure, and on the other hand to the inlet of the fuel tank.
  • the latter connection can be interrupted or connected via the switching function of the upper seat 46, 60, 48, so that the pump sees high pressure or not.
  • the control valve 10 and its bores 62, 70, cf. FIGS. 1 and 1.1 the control chamber 184 via the outlet 176 and the inlet 178 can be depressurized or pressurized, so that the needle-shaped injection valve member 180 releases either formed at the combustion chamber end end injection openings or closes them.
  • an outlet throttle 202 is formed in the outlet 176 of the control chamber 184, while in the inlet to the control chamber 184 of the FIG. 6 schematically indicated fuel injector is an inlet throttle.

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Abstract

The control valve (10) has a valve body (12) and a controller for operating a valve element. A hub (40) is opened or closed by a valve element during multiple operation of the controller, which opens or locks another hub (64). A valve element is axially accommodated in the pressure balanced intermediate hub casing (44) in an adjustable manner. The pressure balanced intermediate hub casing is subjected to an initial tension spring (58).

Description

Stand der TechnikState of the art

EP 1 277 952 B1 bezieht sich auf einen Kraftstoffinjektor mit hintereinander geschalteten, nach innen öffnenden Ventilen. EP 1 277 952 B1 offenbart einen Kraftstoffinjektor für Kraftstoffeinspritzsysteme in Brennkraftmaschinen mit einem Gehäuse, in welchem hintereinander liegend angeordnete Ventile aufgenommen sind. Von denen ist eines über einen dem Gehäuse zugeordneten Aktor betätigbar, wobei jedem der Ventile des Weiteren eine aufsteuerbare Kammer zugeordnet ist. Die Ventile sind als nach innen öffnende Ventile ausgebildet, wobei eines der mit dem Aktor betätigbaren Ventile das andere Ventil über ein Federnpaket beaufschlagt. EP 1 277 952 B1 refers to a fuel injector with successive, inwardly opening valves. EP 1 277 952 B1 discloses a fuel injector for fuel injection systems in internal combustion engines with a housing in which valves arranged one behind the other are accommodated. Of which one can be actuated via an actuator associated with the housing, wherein each of the valves is further associated with a aufsteuerbare chamber. The valves are designed as inwardly opening valves, wherein one of the actuatable with the actuator valves acts on the other valve via a spring assembly.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Erfindungsgemäß wird ein Steuerventil vorgeschlagen, das an einem bevorzugt nadelförmig ausgebildeten Ventilelement einen in axiale Richtung verschiebbaren, druckausgeglichenen Hülsenkörper aufweist. Am bevorzugt nadelförmig ausgebildeten Ventilelement sind in einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung zwei Sitze ausgebildet, die hintereinander liegend in Serie geschaltet sind und die zum Beispiel als Kegelsitze ausgeführt werden können. Mit der in der ersten Ausführungsform dargestellten Lösung lässt sich ein 4/3-Wegeventil mit zwei Kegelsitzen darstellen. Dies erlaubt ein variables Schalten, so können zum Beispiel beide Sitze bei unbestromtem Steller, sei es ein Magnetventil, sei es ein Piezoaktor, offen sein, nur einer der beiden Sitze geschlossen sein oder auch beide Sitze geschlossen werden.According to the invention, a control valve is proposed which has a preferably needle-shaped valve element in the axial direction displaceable, pressure-balanced sleeve body. On a preferably needle-shaped valve element, in a first embodiment of the solution proposed according to the invention, two seats are formed, which are connected in series one behind the other and which can be designed, for example, as conical seats. With the solution shown in the first embodiment, a 4/3-way valve with two conical seats can be represented. This allows a variable switching, so for example, both seats with no-current actuator, be it a solenoid valve, be it a piezoelectric actuator, be open, be closed only one of the two seats or both seats are closed.

Am in dieser Ausführungsform bevorzugt einteilig ausgebildeten Ventilelement befindet sich eine Zwischenhubhülse, deren beide Stirnflächen mit vorzugsweise identischem Druck beaufschlagt sind. Dadurch ist die Zwischenhubhülse druckausgeglichen. Die Zwischenhubhülse wird von einem Federelement beaufschlagt, welches sich an einer Federauflage innerhalb des Magnetventils abstützt. Wird der zum Beispiel als Magnet ausgebildete Steller bestromt, so wird zunächst ein erster Sitz und daraufhin ein zweiter Sitz geschlossen, was nacheinander in sukzessiver Reihenfolge erfolgt.In this embodiment, preferably integrally formed valve element is a Zwischenhubhülse whose two end faces are subjected to preferably identical pressure. As a result, the Zwischenhubhülse is pressure balanced. The Zwischenhubhülse is acted upon by a spring element, which is located on a spring support within the solenoid valve is supported. If the actuator designed as a magnet, for example, is energized, first a first seat and then a second seat are closed, which takes place successively in successive order.

Wird das erfindungsgemäß vorgeschlagene Ventil als Magnetventil ausgebildet, so ist eine Magnetspule von einem Magnetkern umschlossen. Der Magnetkern kann einerseits über eine Tellerfeder, die sich an einem Deckel abstützt, der mittels einer Überwurfmutter am Injektorkörper befestigt wird, fixiert sein; andererseits besteht auch die Möglichkeit, den Magnetkern, der die Magnetspule eines Magnetventils umschließt, mit einer konstanten Vorspannkraft zu beaufschlagen. Beide Ausführungsformen zur Aufnahme der Magnetspule bzw. des Magnetkerns des Magnetventils sind möglich. Bei Ausbildung des Stellers als Magnetventil kann optional eine Restluftspalt-Einstellung durch eine "Schlüsselloch"-Scheibe vorgenommen werden sowie durch eine Einstellscheibe, die zwischen einer Anschlagshülse und der "Schlüsselloch"-Scheibe eingelegt wird.If the valve proposed according to the invention is designed as a solenoid valve, a magnetic coil is enclosed by a magnetic core. The magnetic core can be fixed on the one hand via a plate spring, which is supported on a lid which is fastened by means of a union nut on the injector body; On the other hand, it is also possible to apply a constant biasing force to the magnetic core, which encloses the magnetic coil of a solenoid valve. Both embodiments for receiving the magnetic coil or the magnetic core of the solenoid valve are possible. When the actuator is designed as a solenoid valve, a residual air gap adjustment can optionally be carried out by a "keyhole" washer and by an adjusting washer which is inserted between a stop sleeve and the "keyhole" washer.

Aus Montagegründen wird der Anker des Magnetventils erst dann am nadelförmig ausgebildeten Ventilelement befestigt, wenn zuvor die Anschlaghülse an diesem montiert und eine eventuell vorzusehende Einstellscheibe auf das bevorzugt nadelförmig ausgebildete Ventilelement aufgeschoben worden ist. Erst danach erfolgt ein Schleifen des Ankers oder alternativ eine Einstellung des Restluftspaltes mit Hilfe der "Schlüsselloch"-Scheibe. Diese hat au-ßerdem die Funktion, die Anschlaghülse axial nach oben zu sichern.For assembly reasons, the armature of the solenoid valve is only then attached to the needle-shaped valve element, when previously the stop sleeve mounted on this and a possibly to be provided shim has been pushed onto the preferably needle-shaped valve member. Only then does the armature be sanded or, alternatively, is the residual air gap adjusted with the help of the "keyhole" washer. This also has the function of securing the stop sleeve axially upwards.

Die "Schlüsselloch"-Scheibe kann auch entfallen und durch eine normale gelochte Scheibe ersetzt werden. Wird eine normale gelochte Scheibe eingesetzt, wird die als druckausgeglichene Zwischenhubhülse ausgebildete Anschlaghülse zwei- oder mehrteilig ausgebildet, um die Montagefähigkeit zu gewährleisten. Das Ventilelement des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Ventils ist so ausgebildet, dass der Sitzdurchmesser im Bereich des ersten, zum Beispiel als Kegelsitz ausgebildeten Sitzes dem Führungsdurchmesser des bevorzugt nadelförmig ausgebildeten Einspritzventilgliedes im Injektorkörper oder einer Nadelsitzhülse entspricht, und der Sitzdurchmesser des zweiten Sitzes des bevorzugt nadelförmig ausgebildeten Ventilelementes einem weiteren Führungsdurchmesser des nadelförmig ausgebildeten Ventilelementes entspricht. Dadurch ist das nadelförmig ausgebildete Ventilelement druckausgeglichen.The "keyhole" disc can also be omitted and replaced by a normal perforated disc. If a normal perforated disc is used, designed as a pressure balanced Zwischenhubhülse stop sleeve is formed two or more parts to ensure mounting capability. The valve element of the inventively proposed valve is designed so that the seat diameter in the region of the first, for example designed as a conical seat corresponds to the guide diameter of the preferably needle-shaped injection valve member in the injector body or a needle seat sleeve, and the seat diameter of the second seat of the preferably needle-shaped valve element a further guide diameter of the needle-shaped valve element corresponds. As a result, the needle-shaped valve element is pressure balanced.

Es ist möglich, sowohl den zweiten Sitz, der zum Beispiel als Kegelsitz ausgebildet sein kann, entweder im Ventilkörper auszubilden oder den zweiten Sitz auch an einer das bevorzugt nadelförmig ausgebildete Ventilelement umgebenden Nadelsitzhülse, sei sie ein- oder mehrteilig ausgebildet, auszuführen. Beide Ausführungsformen sind möglich. Anstelle der in einer ersten Ausführungsform als Kegelsitze ausgebildeten Sitze können diese auch als Schieber oder als Flachsitze ausgebildet werden.It is possible, both the second seat, which may be formed, for example, as a conical seat, either in the valve body or the second seat also on a preferably needle-shaped valve member surrounding needle seat sleeve, be it one or more parts designed to execute. Both embodiments are possible. Instead of in In a first embodiment designed as a conical seats these seats can also be designed as a slide or flat seats.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung umfasst das Ventil zwei bevorzugt nadelförmig ausgebildete Ventilelemente, die ähnlich wie die vorstehend beschriebene Ausführungsform steuerbar sind. Die beiden bevorzugt nadelförmig ausgebildeten Ventilelemente sind hintereinander liegend aufgenommen. Die beiden in der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung eingesetzten, bevorzugt nadelförmig ausgebildeten Ventilelemente zeichnen sich durch ihre kürzere Baulänge aus. Eine kürzere Baulänge bedeutet, dass bei einer Endbearbeitung, wie beispielsweise einem hochgenauen Bearbeitungsgang wie dem Schleifen, der bei der Fertigung von Ventilen unabdingbar ist, eine geringere Durchbiegung auftritt und dass damit eine bessere Toleranz erreicht werden kann. Auch die in der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung dargestellte Anordnung umfasst die auf einer Ventilnadel aufgenommene Anschlaghülse, die verschiebbar am Umfang des nadelförmig ausgebildeten Ventilelementes aufgenommen ist. Die Anschlaghülse ist mittels eines Federelementes, welches sich entweder am Injektorkörper oder an einer Nadelsitzhülse abstützt, abgestützt.In a further advantageous embodiment of the proposed solution according to the invention, the valve comprises two preferably needle-shaped valve elements, which are controllable similar to the embodiment described above. The two preferably needle-shaped valve elements are received lying one behind the other. The two used in the second embodiment of the invention proposed solution, preferably needle-shaped valve elements are characterized by their shorter length. A shorter overall length means that in a finish, such as a high-precision machining operation such as grinding, which is essential in the manufacture of valves, a lower deflection occurs and that thus a better tolerance can be achieved. The arrangement shown in the second embodiment of the proposed solution according to the invention also comprises the stop sleeve accommodated on a valve needle and slidably received on the circumference of the needle-shaped valve element. The stop sleeve is supported by means of a spring element, which is supported either on the injector body or on a needle seat sleeve.

Die beiden bevorzugt nadelförmig ausgebildeten, kürzer bauenden Ventilelemente sind an einer Kontaktstelle vorzugsweise einem Rücklauf-Druckniveau ausgesetzt, so dass die einander zuweisenden Stirnseiten druckentlastet sind. Zwischen beiden Ventilelementen ist Spiel ausgebildet. Während an einer der beiden bevorzugt nadelförmig ausgebildeten Ventilelemente gemäß der zweiten Ausführungsform des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens ein oberer Sitz als Kegelsitz ausgebildet ist, sind im Sitzbereich des weiteren, ebenfalls nadelförmig ausgebildeten Ventilelementes ein erster unterer und ein zweiter unterer Sitz ausgeführt. Mit der zweiten Ausführungsform des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens lässt sich ein Steuerventil bereitstellen, welches einen Aktor - hier als ein Magnetventil beschaffen - enthält und zwei separate, bevorzugt nadelförmig ausgebildete Ventilelemente aufweist, welches eine mehrwegige Schaltfunktion zur Ansteuerung mindestens zweier unterschiedlicher Funktionen bzw. Steuerräumen zulässt. So zum Beispiel kann eine UI-Befüllung und/oder eine gestufte Nadelsteuerung erfolgen.The two preferably needle-shaped, shorter valve elements are preferably exposed at a contact point to a return pressure level, so that the facing end faces are depressurized. Between two valve elements game is formed. While an upper seat is designed as a conical seat on one of the two preferred needle-shaped valve elements according to the second embodiment of the invention underlying idea, in the seating area of the other, also needle-shaped valve element, a first lower and a second lower seat are executed. With the second embodiment of the invention, a control valve can be provided which contains an actuator - here as a solenoid valve - and two separate, preferably needle-shaped valve elements having a multi-way switching function for controlling at least two different functions or control spaces allows. For example, a UI filling and / or a stepped needle control can take place.

In einer weiteren, dritten Ausführungsform des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens wird ein Steuerventil vorgeschlagen, welches ebenfalls einen Steller, der zum Beispiel als ein Magnetsteller ausgebildet sein kann, umfasst sowie zwei separate, bevorzugt nadelförmig ausgebildete Ventilelemente. Die beiden bevorzugt nadelförmig ausgebildeten Ventilelemente bauen ebenfalls kürzer - in Bezug auf die erste Ausführungsform, ähnlich zur zweiten Ausführungsform - so dass bei Endbearbeitungsvorgängen, wie zum Beispiel Schleifbearbeitungen, eine geringere Durchbiegung auftritt, welche die Toleranzen günstiger beeinflusst. Auch mit der dritten Ausführungsform des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens lässt sich eine mehrwegige Schaltfunktion zur Ansteuerung von mindestens zwei unterschiedlichen Funktionen, wie zum Beispiel einer Nadelsteuerung sowie zweitens die Ansteuerung eines Druckverstärkers, realisieren. Da gemäß dieser Ausführungsvarianten nach einem ersten Hubweg der erste Sitz offen steht, kann dies zum Beispiel zur Ansteuerung eines düsenförmigen Einspritzventilgliedes genutzt werden. Der erste untere Sitz und der zweite untere Sitz hingegen können zur Ansteuerung eines Druckverstärkers eingesetzt werden. Nach Durchlaufen eines ersten Hubweges befindet sich der erste untere Sitz noch in einer geschlossenen Position. Position 70 ist mit der Hochdruckanbindung 114 verbunden, während Position 62 mit einer Rücklaufanbindung verbunden ist. Damit ist der Ansteuerraum des Druckverstärkers, d. h. der Differenzdruckraum von Hochdruck beaufschlagt, und der Druckverstärker somit nicht aktiv. Nach Durchlaufen des zweiten weiteren Hubweges wird der erste untere Sitz geöffnet und der zweite untere Sitz geschlossen. Damit ist der Ansteuerraum, d. h. der Differenzdruckraum des Druckverstärkers, mit dem Rücklauf verbunden und damit vom Hochdruck bzw. dem Systemdruck getrennt. Damit wird der Druckverstärker aktiviert und es tritt die entsprechend des Übersetzungsverhältnisses des Druckverstärkers gewünschte Druckerhöhung ein.In a further, third embodiment of the invention underlying idea, a control valve is proposed, which also includes a controller, which may be formed, for example, as a magnetic actuator, and two separate, preferably needle-shaped valve elements. The two preferred needle-shaped valve elements also build shorter - with respect to the first embodiment, similar to second embodiment - so that in finishing operations, such as grinding operations, a lower deflection occurs, which affects the tolerances more favorable. Even with the third embodiment of the invention underlying idea can be a multi-way switching function for controlling at least two different functions, such as a needle control and secondly the control of a pressure booster realize. Since, according to these embodiments, after a first stroke, the first seat is open, this can for example be used to control a nozzle-shaped injection valve member. The first lower seat and the second lower seat, however, can be used to control a pressure booster. After passing through a first stroke, the first lower seat is still in a closed position. Position 70 is connected to high pressure port 114, while position 62 is connected to a return port. Thus, the drive chamber of the booster, ie the differential pressure chamber of high pressure is applied, and the pressure booster thus not active. After passing through the second further stroke, the first lower seat is opened and the second lower seat is closed. Thus, the control room, ie the differential pressure chamber of the booster, connected to the return and thus separated from the high pressure or the system pressure. Thus, the pressure booster is activated and it enters the desired according to the transmission ratio of the booster pressure increase.

In der dritten Ausführungsform des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens ist die Anschlaghülse gemäß den beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsformen entfallen und durch eine Distanzhülse ersetzt. Die Distanzhülse stützt eine Anschlaghülse innerhalb des Ventilkörpers des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Steuerventils ab. Während am ersten, bevorzugt nadelförmig ausgebildeten Ventilelement ein erster Sitz als Kegelsitz ausgebildet ist, befinden sich am weiteren, ebenfalls bevorzugt nadelförmig ausgebildeten Ventilelement ein oberer und ein unterer Sitz, deren Anschlagflächen entweder von Nadelsitzhülsen gebildet werden oder von einer Nadelsitzhülse und einer Steuerkante, die am Ventilkörper des Steuerventils ausgeführt ist. Der am ersten, bevorzugt nadelförmig ausgebildeten Ventilelement angeordnete erste Sitz ist im Vergleich zu den beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsformen umgedreht. Die Distanzhülse umschließt eine Schließfeder, welche das erste, bevorzugt nadelförmig ausgebildete Ventilelement im Sitzbereich gegen einen Anschlag an der Anschlaghülse anstellt.In the third embodiment of the invention underlying idea, the stop sleeve according to the two embodiments described above is omitted and replaced by a spacer sleeve. The spacer sleeve supports a stop sleeve within the valve body of the control valve proposed according to the invention. While the first, preferably needle-shaped valve element, a first seat is designed as a conical seat, are located on another, also preferably needle-shaped valve element, an upper and a lower seat, the stop surfaces are formed either by needle seat sleeves or a needle seat sleeve and a control edge on the Valve body of the control valve is executed. The first seat, which is arranged on the first, preferably needle-shaped valve element, is turned over in comparison with the two embodiments described above. The spacer sleeve encloses a closing spring, which adjusts the first, preferably needle-shaped valve element in the seat against a stop on the stop sleeve.

In der dritten Ausführungsform des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens können Nadelsitzhülsen eingesetzt werden, die zum Beispiel das weitere, bevorzugt nadelförmig ausgebildete Ventilelement umschließen und einen Teil des ersten, ebenfalls bevorzugt nadelförmig ausgebildeten Ventilelementes umschließen. Die mindestens eine Nadelsitzhülse kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein und einen ersten wie einen zweiten Nadelsitzhülsenabschnitt aufweisen. Die mindestens eine Nadelsitzhülse ist innerhalb eines Federhalters gefangen. Die mindestens eine Nadelsitzhülse wird von einer sich im Ventilkörper abstützenden Feder beaufschlagt. Im Ventilkörper befindet sich darüber hinaus ein weiteres Federelement, welches ausschließlich das in der mindestens einen Nadelsitzhülse bzw. in einem ersten Nadelsitzhülsenabschnitt geführte weitere Ventilelement beaufschlagt. Auch in der dritten Ausführungsform sind die beiden einander zuweisenden Stirnseiten der bevorzugt nadelförmig ausgebildeten Ventilelemente druckentlastet, da diese im Bereich eines Rücklaufes zum Niederdruckbereich des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Steuerventils liegen.In the third embodiment of the invention underlying the idea needle seat sleeves can be used, for example, enclose the further, preferably needle-shaped valve member and enclose a portion of the first, also preferably needle-shaped valve element. The at least one needle seat sleeve can be formed in one or more parts and have a first and a second needle seat sleeve portion. The at least one needle seat sleeve is trapped within a spring holder. The at least one needle seat sleeve is acted upon by a spring supported in the valve body. In the valve body there is also a further spring element, which acts exclusively on the further valve element guided in the at least one needle seat sleeve or in a first needle seat sleeve section. Also in the third embodiment, the two mutually facing end faces of the preferably needle-shaped valve elements are relieved of pressure, as they are in the region of a return to the low pressure region of the control valve proposed according to the invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.With reference to the drawing, the invention will be described below in more detail.

Es zeigen

Figur 1
eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Steuerventils mit einer am Umfang des nadelförmig ausgebildeten Ventilelementes aufgenommenen, in axiale Richtung verschiebbaren Zwischenhubhülse,
Figur 1.1
das hydraulische Schaltschema der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform,
Figur 1.2
Kraft-/Weg-Verläufe der Federelemente der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform,
Figur 2
eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung mit zwei separaten, nadelförmig ausgebildeten Ventilelementen,
Figur 2.1
Kennlinien der in der Ausführungsform gemäß Figur 2 gesetzten Federelemente,
Figur 3
eine weitere, dritte Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Steuerventils mit zwei separaten, nadelförmig ausgebildeten Ventilelementen ohne Zwischenhubhülse und
Figur 3.1
die Kennlinienverläufe der Federelemente der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform.
Show it
FIG. 1
a first embodiment of the present invention proposed control valve with a received on the circumference of the needle-shaped valve member, axially displaceable Zwischenhubhülse,
Figure 1.1
the hydraulic circuit diagram of in FIG. 1 illustrated embodiment,
Figure 1.2
Force / displacement curves of the spring elements of in FIG. 1 illustrated embodiment,
FIG. 2
a further embodiment of the proposed solution according to the invention with two separate, needle-shaped valve elements,
Figure 2.1
Characteristics of the embodiment according to FIG. 2 set spring elements,
FIG. 3
a further, third embodiment of the invention proposed control valve with two separate needle-shaped valve elements without Zwischenhubhülse and
Figure 3.1
the characteristic curves of the spring elements of in FIG. 3 illustrated embodiment.

Ausführungsformenembodiments

Das nachfolgend in verschiedenen Ausführungsformen beschriebene Steuerventil kann bei Hochdruckspeicher-Einspritzsystemen (Common-Rail) oder bei Anwendungen innerhalb von Pumpe/Düse-Systemen (UI) eingesetzt werden oder andere Einspritzsysteme sowie in der Steuerungs- und Schaltungstechnik. Das Steuerventil eignet sich zum Einsatz an selbstzündenden Verbrennungskraftmaschinen sowie fremdgezündeten Verbrennungskraftmaschinen, seien sie gemischaufbereitend, seien es direkteinspritzende, fremdgezündete Verbrennungskraftmaschinen.The control valve described below in various embodiments may be used in common rail or in pump / nozzle (UI) applications or other injection systems, as well as in control and circuit technology. The control valve is suitable for use on self-igniting internal combustion engines and spark-ignited internal combustion engines, whether they are mixed-processing, be it direct-injection, spark-ignited internal combustion engines.

Der Darstellung gemäß Figur 1 ist eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Steuerventils zu entnehmen, welches ein einzelnes, bevorzugt nadelförmig ausgebildetes Ventilelement aufweist, an dessen Umfang eine druckausgeglichene Zwischenhubhülse aufgenommen ist, welche axial verschiebbar ist und vorzugsweise mit eienr Feder vorgespannt wird.The representation according to FIG. 1 shows a first embodiment of the invention proposed control valve, which has a single, preferably needle-shaped valve element, on the circumference of a pressure balanced Zwischenhubhülse is received, which is axially displaceable and is preferably biased with eienr spring.

Aus der Darstellung gemäß Figur 1 geht hervor, dass ein Steuerventil 10 einen Ventilkörper 12 aufweist, in dem ein Ventilelement, welches bevorzugt als Ventilnadel 38 ausgebildet ist, in vertikale Richtung verschiebbar, aufgenommen ist.From the illustration according to FIG. 1 shows that a control valve 10 has a valve body 12 in which a valve element, which is preferably designed as a valve needle 38, displaceable in the vertical direction, is added.

Das in Figur 1 dargestellte Steuerventil 10 umfasst eine Magnetspule 16, die innerhalb eines Magnetkerns 28 aufgenommen ist. Am als Ventilnadel 38 ausgebildeten Ventilelement ist an einer Fügestelle 14 ein scheibenförmiger Anker befestigt, der mit der vom Magnetkern 28 umschlossenen Magnetspule 16 zusammenwirkt. Der Magnetkern 28 kann mittels einer konstanten Vorspannkraft 30 beaufschlagt an die Magnetspule 16 an bzw. an eine diese teilweise umschließende Zwischenscheibe angestellt sein; alternativ ist es auch möglich, den Magnetkern 28 mittels mindestens einer Tellerfeder 26 unter Zwischenschaltung mindestens einer Dichtung 18 federnd an den Magnetkern 16 anzustellen. Die mindestens eine Tellerfeder 26 wird in der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform über den Deckel 20 beaufschlagt, der mittels einer Überwurfmutter 22 mit dem Ventilkörper 12 des Steuerventils 10 verbunden ist.This in FIG. 1 illustrated control valve 10 includes a magnetic coil 16 which is received within a magnetic core 28. On formed as a valve needle 38 valve element, a disc-shaped anchor is attached to a joint 14, which cooperates with the magnetic core 28 enclosed by the magnetic coil 16. The magnetic core 28 can be applied by means of a constant biasing force 30 applied to the magnetic coil 16 on or to a this partially enclosing intermediate disc; Alternatively, it is also possible to employ the magnetic core 28 by means of at least one plate spring 26 with the interposition of at least one seal 18 resiliently to the magnetic core 16. The at least one plate spring 26 is in the in FIG. 1 illustrated embodiment, the lid 20 is acted upon, which is connected by means of a union nut 22 with the valve body 12 of the control valve 10.

Wird als Steller des Steuerventils 10 eine Magnetspule 16 eingesetzt, so kann mit einer "Schlüsselloch"-Scheibe 24 und einer dieser zugeordneten Hubeinstellscheibe 32 sowohl ein Restluftspalt des magnetischen Stellers als auch dessen Hub eingestellt werden.If a magnetic coil 16 is used as a controller of the control valve 10, then a residual air gap of the magnetic actuator and its stroke can be set with a "keyhole" washer 24 and a stroke adjusting disk 32 associated therewith.

Bevorzugt ist das Ventilelement als Ventilnadel 38 ausgeführt, an dem eine Anschlaghülse 34 aufgenommen ist. Die Anschlaghülse 34 ist am als Ventilnadel ausgebildeten Ventilelement 38 in einem Bereich aufgenommen, in dem dieses in einem ersten Durchmesser d1 ausgebildet ist. Die Anschlaghülse 34 wird vor dem Fügen der Ankerscheibe an der Fügestelle 14 mit dem als Ventilnadel 38 ausgebildeten Ventilelement montiert und kann gegebenenfalls eine Vorspannungsfunktion übernehmen. Alternativ kann die Anschlaghülse 34 auch entfallen, wenn ein Durchmesser d2 des nadelförmig ausgebildeten Ventilelementes entsprechend des Außendurchmessers der entfallenen Anschlaghülse dimensioniert wird. Damit lässt sich die Ventilnadel führen und zudem der Druck oberhalb des ersten Sitzes von einem Magnetraum trennen. Dies bietet zudem die Möglichkeit, den Anker zu einem beliebigen Zeitpunkt zu montieren bzw. zu verpressen. Hierzu wird dann die Ausgangsposition der Zwischenhubhülse 44, die vorher durch die Anschlaghülse 34 definiert war, zum Beispiel mit einem Sicherungsring bestimmt, der oberhalb der Zwischenhubhülse 44 zum Beispiel in einer Rechtecknut im Ventilkörper 12 eingefügt ist und somit auch die Federvorspannung der Feder 58 realisiert.Preferably, the valve element is designed as a valve needle 38, on which a stop sleeve 34 is received. The stop sleeve 34 is accommodated on the valve element designed as a valve needle 38 in a region in which this formed in a first diameter d 1 is. The stop sleeve 34 is mounted before the joining of the armature disk at the joint 14 with the valve element designed as a valve 38 and may optionally take on a bias function. Alternatively, the stop sleeve 34 may also be omitted if a diameter d 2 of the needle-shaped valve element is dimensioned according to the outer diameter of the aborted stop sleeve. This allows the valve needle lead and also separate the pressure above the first seat of a magnetic space. This also offers the possibility to mount or press the anchor at any time. For this purpose, the starting position of Zwischenhubhülse 44, which was previously defined by the stop sleeve 34, for example, determined with a retaining ring which is inserted above the Zwischenhubhülse 44, for example, in a rectangular groove in the valve body 12 and thus also realized the spring bias of the spring 58.

In Bezug auf die Anschlaghülse 34 ist das nadelförmig ausgebildete Ventilelement 38 innerhalb eines ersten Hubweges 56 bewegbar. Unterhalb eines Bundes an der Ventilnadel 38 ist ein oberer Sitz 40 ausgebildet, der in der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform des Steuerventils 10 als Kegelsitz beschaffen ist. Unterhalb des oberen Sitzes 40 verläuft an der Ventilnadel 38 eine Kegelfläche 42. Der Bund ist in einem Durchmesser d2 an der Ventilnadel 38 ausgebildet, der Durchmesser am oberen Sitz 40 der Ventilnadel 38 mit d3 bezeichnet. Unterhalb des Sitzdurchmesser d3 der Ventilnadel 38 nimmt diese einen reduzierten Durchmesser d4 an.With respect to the stop sleeve 34, the needle-shaped valve element 38 is movable within a first stroke 56. Below a collar on the valve needle 38, an upper seat 40 is formed, which in the in FIG. 1 illustrated embodiment of the control valve 10 is designed as a conical seat. Below the upper seat 40 extends to the valve needle 38 has a conical surface 42. The collar is formed in a diameter d 2 on the valve needle 38, the diameter at the upper seat 40 of the valve needle 38 denoted by d 3 . Below the seat diameter d 3 of the valve needle 38, this assumes a reduced diameter d 4 .

In dem Bereich, in dem das bevorzugt nadelförmig ausgebildete Ventilelement 38 den Durchmesser d4 aufweist, ist im Wesentlichen die Zwischenhubhülse 44 aufgenommen. Diese weist einen Durchbruch auf, so dass der Bereich unterhalb des oberen Sitzes 40 bei geöffnetem Sitz 40 mit dem Durchbruch der Zwischenhülse 44 im Ventilkörper 12 mündenden zweiten Bohrung 48 verbindbar ist. Im Ventilkörper 12 befindet sich oberhalb des oberen Sitzes 40 eine erste Bohrung 46. Die erste Bohrung 46 im Ventilkörper 12 steht über eine Verbindung 50 mit einer dritten Bohrung 60 im Ventilkörper 12 in Verbindung, die unterhalb der Zwischenhubhülse 44 in einen Hohlraum im Ventilkörper 12 mündet. Da die erste Bohrung 46 und die dritte Bohrung 60 über die Verbindungsleitung 50 hydraulisch miteinander verbunden sind, sind die erste Stirnfläche 52 sowie die zweite Stirnfläche 54 der Zwischenhubhülse 44 druckausgeglichen. Durch eventuell eingebrachte Drosselstellen könnten auch Druckdifferenzen ausgenutzt werden.In the region in which the preferably needle-shaped valve element 38 has the diameter d 4 , the Zwischenhubhülse 44 is taken substantially. This has a breakthrough, so that the area below the upper seat 40 with the seat open 40 with the opening of the intermediate sleeve 44 in the valve body 12 opening second bore 48 is connectable. The first bore 46 in the valve body 12 communicates via a connection 50 with a third bore 60 in the valve body 12 in connection, which opens below the Zwischenhubhülse 44 into a cavity in the valve body 12 , Since the first bore 46 and the third bore 60 are hydraulically connected to each other via the connecting line 50, the first end face 52 and the second end face 54 of the Zwischenhubhülse 44 are pressure balanced. By possibly introduced throttle points and pressure differences could be exploited.

Die Zwischenhubhülse 44 stützt sich gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Scheibe an einer Vorspannfeder 58 ab, die sich ihrerseits entweder im Ventilkörper 12 oder an einer oberen Stirnseite einer Nadelsitzhülse 72 abstützt. Aus der Darstellung gemäß Figur 1 geht hervor, dass beide Abstützvarianten der Vorspannfeder 58 möglich sind. Einerseits ist im rechten Teil der Figur 1 dargestellt, dass sich die Vorspannfeder 58 auf der Nadelsitzhülse 72 abstützt, während im linken Teil der Figur 1 dargestellt ist, dass sich die Vorspannhülse 58 unmittelbar auf einer Ausnehmung im Ventilkörper 12 des Steuerventils 10 abstützt.The Zwischenhubhülse 44 is optionally supported with the interposition of a disc on a biasing spring 58, which in turn is supported either in the valve body 12 or on an upper end side of a needle seat sleeve 72. From the illustration according to FIG. 1 going show that both Abstützvarianten the biasing spring 58 are possible. On the one hand, in the right part of the FIG. 1 shown that the biasing spring 58 is supported on the needle seat sleeve 72, while in the left part of the FIG. 1 is shown that the biasing sleeve 58 is supported directly on a recess in the valve body 12 of the control valve 10.

An der Ventilnadel 38 befindet sich ein zweiter Sitz 64. Der zweite Sitz 64 ist ebenfalls als Kegelsitz ausgebildet, angedeutet durch eine Kegelfläche 66 am Umfang des bevorzugt nadelförmig ausgebildeten Ventilelementes 38 des Steuerventils 10. Je nach Ausführungsvariante, d. h. ob im Ventilkörper 12 geführten Ventilelement 38 oder in der Nadelsitzhülse 72 geführten Ventilelement 38, ist der zweite Sitz 64 entweder im Ventilkörper 12 oder an einer Steuerkante der Nadelsitzhülse 72 ausgeführt. Oberhalb des zweiten Sitzes 64 mündet die vierte Bohrung 62; unterhalb des zweiten Sitzes 64 mündet eine fünfte Bohrung 70. Die vierte Bohrung 62 bzw. die fünfte Bohrung 70 sind - bei der Ausführungsvariante mit Nadelsitzhülse 72 - über in deren Wandung vorgesehene Durchbrüche mit Ventilräumen oberhalb und unterhalb des zweiten Sitzes 64 verbunden. Ein Sitzdurchmesser des zweiten Sitzes 64 ist mit d5 bezeichnet. Dieser ist identisch mit einem Durchmesser d7 des nadelförmig ausgebildeten Ventilelementes 38, so dass dieses im Bereich unterhalb des zweiten Sitzes 64 druckausgeglichen ist. Falls der erwähnte zweite Sitz 64 durch den Durchmesser d3 des bevorzugt nadelförmig ausgebildeten Ventilelementes 38 und der unteren Kegelfläche definiert ist, ergibt sich, dass der Bereich oberhalb des zweiten Sitzes 64 druckausgeglichen ist. An der vierten Bohrung 62 bzw. der fünften Bohrung 70 gemäß der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform kann zum Beispiel der Düsenteil eines Pumpe-Düse-Systems angeschlossen sein.The second seat 64 is also formed as a conical seat, indicated by a conical surface 66 on the circumference of the preferably needle-shaped valve element 38 of the control valve 10. Depending on the embodiment, ie whether guided in the valve body 12 valve element 38th or in the needle seat sleeve 72 guided valve member 38, the second seat 64 is carried out either in the valve body 12 or on a control edge of the needle seat sleeve 72. Above the second seat 64, the fourth bore 62 opens; below the second seat 64 opens a fifth bore 70. The fourth bore 62 and the fifth bore 70 are - in the embodiment with needle seat sleeve 72 - provided in the wall openings provided with valve chambers above and below the second seat 64. A seat diameter of the second seat 64 is denoted by d 5 . This is identical to a diameter d 7 of the needle-shaped valve element 38, so that it is pressure-balanced in the region below the second seat 64. If the aforementioned second seat 64 is defined by the diameter d 3 of the preferably needle-shaped valve element 38 and the lower conical surface, it follows that the area above the second seat 64 is pressure-balanced. At the fourth bore 62 and the fifth bore 70 according to the in FIG. 1 In the illustrated embodiment, for example, the nozzle part of a pump-nozzle system may be connected.

Unterhalb des Sitzdurchmessers d5 weist das bevorzugt nadelförmig ausgebildete Ventilelement 38 einen reduzierten Durchmesser d6 auf. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass ein Durchmesser d3 des nadelförmigen Ventilelementes 38 im Bereich der Zwischenhubhülse 44 dem Sitzdurchmesser d3 des ersten Sitzes 40 entspricht, so dass das nadelförmig ausgebildete Ventilelement 38 auch im Bereich des ersten Sitzes 40 druckausgeglichen ist.Below the seat diameter d 5 , the preferably needle-shaped valve element 38 has a reduced diameter d 6 . For the sake of completeness it should be mentioned that a diameter d 3 of the needle-shaped valve element 38 in the region of Zwischenhubhülse 44 corresponds to the seat diameter d 3 of the first seat 40, so that the needle-shaped valve element 38 is also pressure balanced in the region of the first seat 40.

Eventuell kann der Durchmesser des ersten Sitzes 40 so gewählt werden, dass dieser den Durchmesser d3 übersteigt, so dass eine Druckstufe entsteht. Das Federelement 76 kann in diesem Falle entfallen. Bei dieser Ausführungsform kann die Anschlaghülse 34 ebenfalls entfallen, so dass der Hochdruck bzw. der Systemdruck bei geschlossenem ersten Sitz 40 innerhalb der druckausgeglichenen Zwischenhubhülse 44 ansteht. Die aufgrund der Durchmesserdifferenz entstehende Druckstufe wirkt in Öffnungsrichtung.Eventually, the diameter of the first seat 40 can be selected so that it exceeds the diameter d 3 , so that a pressure stage is formed. The spring element 76 can be omitted in this case. In this embodiment, the stop sleeve 34 may also be omitted, so that the high pressure or the system pressure with closed first seat 40 is present within the pressure balanced Zwischenhubhülse 44. The resulting due to the difference in diameter pressure stage acts in the opening direction.

Unterhalb der Nadelsitzhülse 72 befindet sich eine Rückstellfeder 76, welche die untere Stirnseite des nadelförmig ausgebildeten Ventilelementes 38 beaufschlagt. Unterhalb der Rückstellfeder 76 im Federhalter 77 verläuft ein niederdruckseitiger Rücklauf 74. An der ersten Bohrung 46, die mit der dritten Bohrung 60 in Verbindung steht, kann zum Beispiel der Zulauf für ein Pumpe-Düse-System angebunden sein, der durch Schließen des ersten Sitzes 40 betätigbar ist, oder eine Förderpumpe zur Förderung von Kraftstoff angeschlossen sein. An der zweiten Bohrung 48 ist ein Kolbenraum 198 angeschlossen (vergleiche auch Figur 6). An der vierten Bohrung 62 kann zum Beispiel ein Steuerraumdruck der Einspritzdüse anstehen, während an der fünften Bohrung 70 ein niederdruckseitiger Rücklauf angeschlossen werden kann.Below the needle seat sleeve 72 is a return spring 76, which acts on the lower end face of the needle-shaped valve element 38. Below the return spring 76 in the spring holder 77 is a low-pressure side return 74 runs. At the first bore 46, which is in communication with the third bore 60, for example, the inlet for a pump-nozzle system can be connected by closing the first seat 40 is operable, or be connected to a delivery pump for the promotion of fuel. At the second bore 48, a piston chamber 198 is connected (see also FIG. 6 ). At the fourth bore 62, for example, a control chamber pressure of the injection nozzle may be present, while at the fifth bore 70, a low-pressure side return can be connected.

Die Funktionsweise der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Steuerventils 10 gemäß Figur 1 stellt sich wie folgt dar:The operation of the first embodiment of the present invention proposed control valve 10 according to FIG. 1 Is as follows:

Bei Bestromung der Magnetspule 16 wird der Anker des Magnetventiles angezogen und das in der ersten Ausführungsform gemäß Figur 1 einstückig ausgebildete nadelförmige Ventilelement 38 bewegt sich in vertikale Richtung nach unten. Dabei wird zunächst der erste Sitz 40 geschlossen, d. h. die Kegelfläche 42 stellt sich in die erste Stirnfläche 52 der druckausgeglichenen Zwischenhubhülse 44. Damit ist der erste Sitz 40 geschlossen. Aufgrund der Verbindung 50 der ersten Bohrung 46 mit der dritten Bohrung 60 ist die Zwischenhubhülse 44 an ihrer ersten Stirnfläche 52 und ihrer zweiten Stirnfläche 54 druckausgeglichen. Bei weiter andauernder Bestromung der Magnetspule 16 fährt der Anker weiter in vertikaler Richtung nach unten, so dass die Zwischenhubhülse 44 durch das an der ersten Stirnfläche 52 angreifende nadelförmige Ventilelement 38 in vertikale Richtung nach unten entgegen der Wirkung der Vorspannfeder 58 gedrückt wird. Dadurch wird der zweite Sitz 64 geschlossen. Das nadelförmig ausgebildete Ventilelement 38 fährt zuerst in den ersten Sitz 40. Da die Zwischenhubhülse 44 über die Vorspannfeder 58 vorgespannt ist, ergibt sich ein Kraftsprung, der Magnetkraft überwinden muss, um das nadelförmig ausgebildete Ventilelement 38 in den zweiten Sitz 64 zu bringen und in diesem halten zu können.When energizing the solenoid 16, the armature of the solenoid valve is tightened and in accordance with the first embodiment FIG. 1 integrally formed needle-shaped valve element 38 moves in the vertical direction downwards. In this case, first the first seat 40 is closed, ie, the conical surface 42 is in the first end face 52 of the pressure-balanced Zwischenhubhülse 44. Thus, the first seat 40 is closed. Due to the connection 50 of the first bore 46 with the third bore 60, the Zwischenhubhülse 44 is pressure-balanced at its first end face 52 and its second end face 54. With continued energization of the solenoid 16 of the armature continues in the vertical direction down, so that the Zwischenhubhülse 44 is pressed by the acting on the first end face 52 needle-shaped valve element 38 in the vertical direction downward against the action of the biasing spring 58. As a result, the second seat 64 is closed. The needle-shaped valve member 38 first moves into the first seat 40. Since the intermediate stroke sleeve 44 is biased by the biasing spring 58, there is a force jump that must overcome magnetic force to bring the needle-shaped valve member 38 into the second seat 64 and therein to be able to hold.

Nach Schließen des zweiten Sitzes 64, d. h. wenn beide Sitze 40, 64 geschlossen sind, steht die von der Magnetspule 16 aufgebrachte Kraft mit der Rückstellkraft der Vorspannfeder 58, der Rückstellfeder 76 und der resultierenden Sitzkraft im zweiten Sitz 64 im Gleichgewicht. Durch die in Figur 1 dargestellte erste Ausführungsform des Steuerventils 10 können der erste Sitz 40 und der zweite Sitz 64 geschlossen werden, es können beide Sitze 40, 64 offen stehen, und es kann der erste Sitz 40 geschlossen werden, während der zweite Sitz 64 offen steht, wie aus dem in Figur 1.1 angedeuteten Schaltschema hervorgeht.After closing the second seat 64, ie when both seats 40, 64 are closed, the force applied by the solenoid 16 is balanced with the restoring force of the biasing spring 58, the return spring 76 and the resulting seat force in the second seat 64. By the in FIG. 1 As shown in the first embodiment of the control valve 10, the first seat 40 and the second seat 64 may be closed, both seats 40, 64 may be open, and the first seat 40 may be closed while the second seat 64 is open as shown in FIG in Figure 1.1 indicated switching diagram.

Die erste Bohrung 46 steht über die Verbindung 50 mit der dritten Bohrung 60 in Verbindung und kann entweder durch das Öffnen oder Schließen des ersten Sitzes 40 mit der zweiten Bohrung 48 verbunden werden, während die vierte Bohrung 62 oder die fünfte Bohrung 70 im unteren Bereich des Ventilkörpers 12 des Steuerventils 10 miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden können. Damit bietet das Schaltventil 10 mit der Zwischenhubhülse 44 drei Schaltstellungen bei vier Anschlüssen und wirkt als 4/3-Wegeventil.The first bore 46 communicates with the third bore 60 via the connection 50 and may be connected to the second bore 48 either by opening or closing the first seat 40, while the fourth bore 62 or the fifth bore 70 is in the lower region of the first bore 40 Valve body 12 of the control valve 10 can be connected together or separated from each other. Thus, the switching valve 10 with the Zwischenhubhülse 44 three switching positions at four ports and acts as a 4/3-way valve.

Der Darstellung gemäß Figur 1.1 ist das hydraulische Schaltschema der in Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Steuerventils zu entnehmen.The representation according to Figure 1.1 is the hydraulic circuit diagram of in FIG. 1 shown first embodiment of the present invention proposed control valve.

Aus der Darstellung gemäß Figur 1.1 ergibt sich, dass das Steuerventil 10 durch den Steller, der in der Ausführungsform gemäß Figur 1 als Magnetspule ausgebildet ist, in 3 verschiedene Positionen gestellt werden kann. In der Darstellung gemäß Figur 1.1 ist das nadelförmig ausgebildete Ventilelement 38 durch die Rückstellfeder 76 beaufschlagt, angedeutet. In einer ersten Schaltstellung 78 stehen der erste Sitz 40 und der zweite Sitz 64 offen, so dass die erste Bohrung 46, die mit der dritten Bohrung 60 verbunden ist, mit der zweiten Bohrung 48 hydraulisch in Verbindung stehen. In einer zweiten Schaltstellung 80 ist der erste Sitz 40 geschlossen und der zweite Sitz 64 offen, so dass die vierte Bohrung 62 mit der fünften Bohrung 70 in Verbindung steht. In der in Figur 1.1 schematisch dargestellten dritten Schaltstellung 82 schließlich, sind sowohl der erste Sitz 40 als auch der zweite Sitz 64 geschlossen. Aus dem Schaltschema gemäß der Darstellung in Figur 1.1 geht hervor, dass die Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Steuerventils 10 gemäß der Darstellung in Figur 1 ein 4/3-Wegeventil darstellt, welches zwei Sitze 40, 64 aufweist, die in der Ausführungsform gemäß Figur 1 als Kegelsitze beschaffen sind.From the illustration according to Figure 1.1 it follows that the control valve 10 by the actuator, which in the embodiment according to FIG. 1 is designed as a magnetic coil, can be placed in 3 different positions. In the illustration according to Figure 1.1 is the needle-shaped valve element 38 acted upon by the return spring 76, indicated. In a first switching position 78, the first seat 40 and the second seat 64 are open, so that the first bore 46, which is connected to the third bore 60, are hydraulically connected to the second bore 48. In a second switching position 80, the first seat 40 is closed and the second seat 64 open, so that the fourth bore 62 is in communication with the fifth bore 70. In the in Figure 1.1 Finally, third switching position 82 shown schematically, both the first seat 40 and the second seat 64 are closed. From the circuit diagram as shown in Figure 1.1 shows that the embodiment of the invention proposed control valve 10 as shown in FIG FIG. 1 represents a 4/3-way valve having two seats 40, 64, which in the embodiment according to FIG. 1 are designed as conical seats.

Figur 1.2 zeigt die Kennlinien der Federelemente der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform. Figure 1.2 shows the characteristics of the spring elements of in FIG. 1 illustrated embodiment.

Aus den Kennlinienverläufen gemäß der Darstellung in Figur 1.2, die sich auf die Ausführungsform des Steuerventils 10 gemäß Figur 1 beziehen, geht hervor, dass in A das nadelförmig ausgebildete Ventilelement 38 in einer ersten Schaltstellung an der Anschlaghülse 34 anliegt. Wird das Magnetventil 16 betätigt, schließt der erste Sitz 40 bei B. Dies entspricht einer zweiten Schaltstellung.. Wird das Magnetventil 16 weiter bestromt, so beginnt bei Erreichen von C das Schließen des zweiten Sitzes 64, der bei D vollständig geschlossen ist. In dieser Stellung hat das Steuerventil 10 seine in Figur 1.1 durch Bezugszeichen 82 dargestellte Position erreicht, indem der erste Sitz 40 bei B und der zweite Sitz 64 bei D gemäß der Darstellung in Figur 1.2 geschlossen sind, was der dritten Schaltstellung 82 gemäß Figur 1.1 entspricht. Der Index .2 kennzeichnet den Punkt, an dem durch weitere Steigerung der Magnetkraft durch Bestromung der Magnetspule 16 eine Steigerung der Kontaktkraft im Sitz erreicht werden kann.From the characteristic curves as shown in Figure 1.2 , referring to the embodiment of the control valve 10 according to FIG. 1 refer, it is apparent that in A the needle-shaped valve element 38 abuts in a first switching position on the stop sleeve 34. When the solenoid valve 16 is actuated, the first seat 40 closes at B. This corresponds to a second switching position. If the solenoid valve 16 continues to be energized, the closing of the second seat 64, which is completely closed at D, begins when C is reached. In this position, the control valve 10 has its in Figure 1.1 82 is reached by the first seat 40 at B and the second seat 64 at D according to FIG the representation in Figure 1.2 are closed, which the third shift position 82 according to Figure 1.1 equivalent. The index .2 indicates the point at which an increase in the contact force in the seat can be achieved by further increasing the magnetic force by energizing the magnetic coil 16.

Figur 2 zeigt eine weitere zweite Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Steuerventils mit zwei separaten, bevorzugt nadelförmig ausgebildeten Ventilelementen. FIG. 2 shows a further second embodiment of the invention proposed control valve with two separate, preferably needle-shaped valve elements.

Die in Figur 2 dargestellte zweite Ausführungsform des Steuerventils 10 umfasst den Ventilkörper 12, in den das erste Ventilelement 38 und ein weiteres Ventilelement 108 integriert sind. Im oberen Bereich des Ventilkörpers 12 ist der Steller - hier ausgebildet als Magnetspule 16 - eingebettet in den Magnetkern 28 angeordnet. Der Magnetkern 28 und die Magnetspule 16 können - wie in Figur 2 dargestellt - entweder über eine konstante Vorspannkraft 30 beaufschlagt sein oder alternativ mittels des Deckels 20, der durch die Überwurfmutter 22 am Ventilkörper 12 fixiert ist, vorgespannt sein. Zur Abdichtung zwischen dem Deckel 20 und dem Ventilkörper 12 ist mindestens eine ringförmige Dichtung 18 vorgesehen. In der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform befindet sich unterhalb des an der Fügestelle 14 mit dem Ventilelement 38 gefügten Ankers eine Rückstellfeder. Diese kann sich sowohl - wie in Figur 2 dargestellt - an der Hubeinstellscheibe 32 bzw. der Anschlaghülse 34, als auch an einer Federauflage 100 der "Schlüsselloch"-Scheibe 24 abstützen.In the FIG. 2 illustrated second embodiment of the control valve 10 includes the valve body 12, in which the first valve element 38 and another valve element 108 are integrated. In the upper region of the valve body 12 of the actuator - here designed as a magnetic coil 16 - embedded in the magnetic core 28 is arranged. The magnetic core 28 and the magnetic coil 16 can - as in FIG. 2 shown - be acted upon either by a constant biasing force 30 or alternatively be biased by means of the lid 20 which is fixed by the union nut 22 on the valve body 12. For sealing between the cover 20 and the valve body 12 at least one annular seal 18 is provided. In the in FIG. 2 illustrated embodiment is located below the attached to the joint 14 with the valve member 38 anchor a return spring. This can be both - as in FIG. 2 shown - on the Hubeinstellscheibe 32 and the stop sleeve 34, as well as on a spring support 100 of the "keyhole" disc 24 support.

Analog zur in Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsform befindet sich innerhalb des Ventilkörpers 12 die Anschlaghülse 34. Zwischen dieser und einem Bund am Umfang des Ventilelementes 38 ist ein erster Hubweg 56 ausgebildet. In Höhe des Bundes weist die Anschlaghülse 34 mindestens eine Öffnung 36 auf, der gegenüber im Ventilkörper 12 die erste Bohrung 46 ausgebildet ist. Die erste Bohrung 46 steht über die Verbindung 50 mit der dritten Bohrung 60 hydraulisch in Verbindung.Analogous to in FIG. 1 the first embodiment shown is located within the valve body 12, the stop sleeve 34. Between this and a collar on the circumference of the valve element 38, a first stroke 56 is formed. At the level of the collar, the stop sleeve 34 has at least one opening 36, which is formed in the valve body 12, the first bore 46 opposite. The first bore 46 is hydraulically connected via the connection 50 with the third bore 60.

Unterhalb des Bundes weist das Ventilelement 38 die Kegelfläche 42 auf, durch die im Zusammenspiel mit der Zwischenhubhülse 44 der erste Sitz 40 gebildet ist. Da die erste Bohrung 46 oberhalb des ersten Sitzes 40 über die Verbindung 50 mit der dritten Bohrung 60 hydraulisch in Verbindung steht, sind die erste Stirnfläche 52 und die zweite Stirnfläche 54 der Zwischenhubhülse 44 mit identischen Druckniveaus beaufschlagt, so dass diese druckausgeglichen ist.Below the collar, the valve element 38 has the conical surface 42, through which, in interaction with the Zwischenhubhülse 44, the first seat 40 is formed. Since the first bore 46 above the first seat 40 via the connection 50 with the third bore 60 is hydraulically in communication, the first end face 52 and the second end face 54 of Zwischenhubhülse 44 are subjected to identical pressure levels, so that it is pressure balanced.

Die Zwischenhubhülse 44 ist am Umfang des nadelförmig ausgebildeten Ventilelementes 38 angeordnet, wobei der Sitzdurchmesser des ersten Sitzes 40 dem Führungsdurchmesser der Zwischenhubhülse 44 am Umfang des nadelförmig ausgebildeten Ventilelementes 38 entspricht. Die Zwischenhubhülse 44 ist an der zweiten Stirnfläche 54 unter Zwischenschaltung einer Einlegescheibe von der Vorspannfeder 58 beaufschlagt. Analog zur Darstellung gemäß Figur 1 kann sich die Vorspannfeder 58 entweder unmittelbar am Ventilkörper 12 oder an der Stirnseite einer einteilig ausgebildeten Nadelsitzhülse 72 oder an einer mehrteilig ausgebildeten Nadelsitzhülse 110, 112 abstützen.The Zwischenhubhülse 44 is disposed on the circumference of the needle-shaped valve element 38, wherein the seat diameter of the first seat 40 corresponds to the guide diameter of Zwischenhubhülse 44 on the circumference of the needle-shaped valve element 38. The Zwischenhubhülse 44 is acted upon by the biasing spring 58 at the second end face 54 with the interposition of an insert disc. Analogous to the representation according to FIG. 1 the biasing spring 58 may be supported either directly on the valve body 12 or on the end face of a one-piece needle seat sleeve 72 or on a multi-part needle seat sleeve 110, 112.

Unterhalb des nadelförmig ausgebildeten Ventilelementes 38 ist im Ventilkörper 12 bzw. der mehrteilig ausgebildeten Führungshülse 110, 112 das weitere Ventilelement 108 gelagert. Dessen obere Stirnfläche liegt in einem Abstand 128 zur Stirnfläche des nadelförmigen Ventilelementes 38. Im Bereich dieses Abstandes 128 mündet ein Rücklauf 102 in den Ventilkörper 12 bzw. den ersten Führungshülsenteil 110. Dadurch sind die beiden einander zuweisenden Stirnseiten des Ventilelementes 38 und des weiteren Ventilelementes 108 im Bereich des Abstandes 128, der ein Spiel darstellt, druckentlastet. Am weiteren Ventilelement 108 sind ein erster unterer Sitz 104 und ein zweiter unterer Sitz 106 ausgebildet. Diese können zum Beispiel als Kegelsitze und als Schieber ausgeführt sein. Über das weitere Ventilelement 108 können die unterhalb des Rücklaufes 102 mündenden Bohrungen, d. h. die vierte Bohrung 62, die fünfte Bohrung 70 und die sechste Bohrung 114 für vielseitige Anwendungen gesteuert werden. Das weitere Ventilelement 108 stellt ein 3/3-Steuerventil dar. Zusammengefasst mit Ventilelement 38 stellt das Steuerventil 10 gemäß Darstellung in Figur 2 ein 5/4-Steuerventil dar, welches zwei Ventile mit separatem Steller bzw. separatem Magneten durch ein Ventil mit einem Steller ersetzt. Fehlt die sechste Bohrung 114, die Scheibe 132 sowie die erste Rückstellfeder 116, und entfällt der Zwischenhub 130, ist durch das Steuerventil 10 gemäß der Darstellung in der Ausführungsform in Figur 2 ein 4/3-Ventil gegeben, welches zwei Ventile durch eines ersetzt.Below the needle-shaped valve element 38, the further valve element 108 is mounted in the valve body 12 or the multipart guide sleeve 110, 112. Its upper end face lies at a distance 128 from the end face of the needle-shaped valve element 38. In the region of this distance 128, a return line 102 opens into the valve body 12 or the first guide sleeve part 110. The two facing end faces of the valve element 38 and of the further valve element 108 are thereby in the range of 128 distance, which represents a game relieves pressure. On the further valve element 108, a first lower seat 104 and a second lower seat 106 are formed. These can be designed, for example, as conical seats and as a slide. Via the further valve element 108, the bores opening out below the return 102, ie the fourth bore 62, the fifth bore 70 and the sixth bore 114 can be controlled for versatile applications. The further valve element 108 constitutes a 3/3-way control valve. Summarized with the valve element 38, the control valve 10, as shown in FIG FIG. 2 a 5/4-control valve, which replaces two valves with a separate actuator or separate magnet through a valve with a controller. Missing the sixth bore 114, the disc 132 and the first return spring 116, and eliminating the intermediate stroke 130 is, by the control valve 10 as shown in the embodiment in FIG. 2 given a 4/3 valve which replaces two valves with one.

Ein weiterer Vorteil, der mit der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform erzielbar ist, liegt darin, dass aufgrund der kürzeren Länge der Ventilelemente 38 bzw. 108 deren Durchbiegung beim endbearbeitenden Schleifen wesentlich geringer ist. Dadurch lassen sich das kürzere Ventilelement 38 und das weitere Ventilelement 108 in höherer Bearbeitungsgüte herstellen, da diese weniger ballig ausfallen, was ihrer geringeren Durchbiegung zuzuschreiben ist.Another advantage with the in FIG. 2 embodiment is achievable, is that due to the shorter length of the valve elements 38 and 108, the deflection in the finishing grinding is much lower. As a result, the shorter valve element 38 and the further valve element 108 can be produced in a higher processing quality, since these are less spherical, which is attributable to their lower deflection.

Der an dem weiteren Ventilelement 108 ausgebildete erste untere Sitz 104 arbeitet mit einer Sitzfläche zusammen, die entweder unterhalb eines ersten Durchbruches 120 des zweiten Führungshülsenabschnittes 112 ausgebildet ist, oder der unmittelbar am Ventilkörper 12 ausgebildet sein kann. Der zweite untere Sitz 106 am weiteren Ventilelement 108 hingegen arbeitet mit einer zweiten Steuerkante 126 des ersten Führungshülsenabschnittes 110 zusammen. Unterhalb des zweiten Sitzes 106 verläuft am weiteren Ventilelement 108 eine erste Steuerkante 124. Der erste Führungshülsenabschnitt 110 ist durch einen Ring 132 abgestützt. Der Ring 132 wiederum wird durch eine erste Rückstellfeder 116 beaufschlagt, die eine weitere, zweite Rückstellfeder 118, die das weitere Ventilelement 108 beaufschlagt, umschließt. Die erste Rückstellfeder 116 beaufschlagt den ersten Führungshülsenabschnitt 110, wobei der erste Führungshülsenabschnitt 110 den Anschlag für die erste Rückstellfeder 116 darstellt. Über eine Einstellscheibe wird deren Federvorspannung bestimmt. Der erste Führungshülsenabschnitt 110 ist durch den Federhalter 77 gestützt und in axialer Richtung festgelegt. Die Funktionsweise der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform des Steuerventils 10 stellt sich wie folgt dar:The first lower seat 104 formed on the further valve element 108 cooperates with a seat surface, which is formed either below a first opening 120 of the second guide sleeve section 112, or which can be formed directly on the valve body 12. By contrast, the second lower seat 106 on the further valve element 108 cooperates with a second control edge 126 of the first guide sleeve section 110. Below the second seat 106 extends on the further valve element 108 a first control edge 124. The first guide sleeve portion 110 is supported by a ring 132. The ring 132 in turn is acted upon by a first return spring 116, which encloses a further, second return spring 118, which acts on the further valve element 108. The first return spring 116 acts on the first guide sleeve section 110, the first guide sleeve section 110 representing the stop for the first return spring 116. About a shim whose preload is determined. The first guide sleeve portion 110 is supported by the spring holder 77 and fixed in the axial direction. The functioning of in FIG. 2 illustrated embodiment of the control valve 10 is as follows:

Bei Bestromung der Magnetspule 16 des als Magneten ausgebildeten Stellers wird der an der Fügestelle 14 mit dem nadelförmig ausgebildeten Ventilelement 38 verbundene Anker angezogen. Dadurch fährt der Anker entgegen der Federwirkung der Vorspannfeder, die sich auf der Anschlaghülse 34 bzw. der Federauflage 100 der "Schlüsselloch"-Scheibe 24 abstützt, in vertikale Richtung nach unten und stellt den Bund am Umfang des Ventilelementes 38 in den ersten Sitz 40. Durch die weitere Bestromung der Magnetspule 16 wird die Zwischenhülse 44, die sich auf der Vorspannfeder 58 abstützt, nach unten gedrückt, bis nach Überwindung des Spiels 128 die untere Stirnseite des Ventilelementes 38 das weitere Ventilelement 108 kontaktiert. Da dieses durch die zweite Rückstellfeder 118 vorgespannt ist, ist diese im Ruhezustand vor Kontaktierung durch das Ventilelement 38 in den ersten unteren Sitz 104 gestellt, der demnach geschlossen ist.When current is applied to the solenoid 16 of the actuator designed as a magnet, the armature connected at the joint 14 with the needle-shaped valve element 38 is attracted. As a result, the armature moves counter to the spring effect of the biasing spring, which is supported on the stop sleeve 34 and the spring seat 100 of the "keyhole" washer 24 in the vertical direction downwards and provides the collar on the circumference of the valve element 38 in the first seat 40th By the further energization of the solenoid 16, the intermediate sleeve 44, which is supported on the biasing spring 58, pressed down until after overcoming the game 128, the lower end face of the valve element 38, the further valve element 108 contacted. Since this is biased by the second return spring 118, this is placed in the idle state before contacting by the valve element 38 in the first lower seat 104, which is therefore closed.

Wird das weitere Ventilelement 108 nach Überwindung des Abstandes 128 durch die untere Stirnseite des Ventilelementes 38 beaufschlagt, so wird der erste untere Sitz 104 entgegen der Wirkung der ersten Rückstellfeder 118 geöffnet. Ist die erste Rückstellfeder 118 vorgespannt, so erfolgt ein Kraftsprung bei E im Diagramm. Die durch das Magnetventil 16 aufzubringende Magnetkraft muss diesen Kraftsprung überwinden, damit der Sitz 104 öffnet.If, after overcoming the distance 128, the further valve element 108 is acted upon by the lower end face of the valve element 38, the first lower seat 104 is opened counter to the action of the first return spring 118. If the first return spring 118 is preloaded, a force jump takes place at E in the diagram. The magnetic force to be applied by the solenoid valve 16 must overcome this force jump, so that the seat 104 opens.

Nach dem Öffnen von Sitz 104 durchfährt das weitere Ventilelement 108 den Hohlraum, der innerhalb des ersten Führungshülsenabschnittes 110 ausgebildet ist, bis der durch den Zwischenhub 130 dargestellte Abstand aufgebraucht ist. Dort Kraftsprung 116. 124 ist noch in Überdeckung mit 126, erst bei nochmaliger Steigerung der Magnetkraft fährt die Nadel 108 auf Anschlag (Hubanschlag in Figur 2 hinzugefügt). Schieberkante 124 ist nur unterhalb von 126, daraus folgt Verbindung von 114 mit anderen Bohrungen (alternativ zum Hubanschlag/Endanschlag könnte 108 am unteren Kegel auf 110 anschlagen, dann müsste jedoch 106 oder der untere Kegel Anschliffe erhalten, damit Verbindung da ist).After opening seat 104, the further valve element 108 passes through the cavity formed within first guide sleeve portion 110 until the distance represented by intermediate stroke 130 is used up. There force jump 116. 124 is still in overlap with 126, only at a further increase in the magnetic force moves the needle 108 to stop (stroke stop in FIG. 2 added). Slide edge 124 is just below 126, resulting in connection of 114 with other holes (alternatively, stroke 108 could hit 110 on the lower cone, but then 106 or the lower cone would need to have bevels to make connection).

Durch die in Figur 2 dargestellte zweite Ausführungsform des Steuerventils 10 können durch den ersten Sitz 40 die erste Bohrung 46 und die dritte Bohrung 60 mit der zweiten Bohrung 48 verbunden werden. Je nach Stellung des weiteren Ventilelementes 108 können durch den ersten unteren Sitz 104 die vierte Bohrung 62 und die fünfte Bohrung 70 voneinander getrennt oder miteinander verbunden werden. Außerdem ist in der Endstellung die vierte Bohrung 62 mit der fünften Bohrung 70 und der sechsten Bohrung 114 verbunden.By the in FIG. 2 illustrated second embodiment of the control valve 10 can be connected by the first seat 40, the first bore 46 and the third bore 60 with the second bore 48. Depending on the position of the further valve element 108, the fourth bore 62 and the fifth bore 70 can be separated or connected to one another by the first lower seat 104. In addition, in the end position, the fourth bore 62 is connected to the fifth bore 70 and the sixth bore 114.

Figur 2.1 zeigt in schematischer Darstellung die Kennlinien der in der Ausführungsform gemäß Figur 2 eingesetzten Federelemente. Figure 2.1 shows a schematic representation of the characteristics of the embodiment in accordance with FIG. 2 used spring elements.

Aus der Darstellung gemäß Figur 2.1 geht hervor, dass bei A das Ventilelement 38 am Anschlag, d. h. der unteren Stirnseite der Anschlaghülse 34, anliegt. Nach Erreichen des Punktes B ist das Ventilelement 38 in den ersten Sitz 40 gefahren, dieser ist demnach geschlossen. Die Bestromung der Magnetspule 16 bewirkt, dass durch den geschlossenen ersten Sitz 40 und das Ventilelement 38 die Zwischenhubhülse 44 entgegen der Wirkung der Vorspannfeder 58 nach unten bewegt wird, jedoch erst nach Überschreiten der vorgespannten Feder. Bei E ist das Spiel 128 aufgebraucht, d. h. der Abstand 128 durchfahren, der erste untere Sitz 104 öffnet erst nach Überschreiten der durch die vorgespannte Feder aufgebrachten Federkraft. Gleiches gilt für den Betriebszustand G. Nach Erreichen des Zustandes G ist der Zwischenhub 130 aufgebraucht, das Ventilelement 108 befindet in Mittelstellung, während bei Erreichen von Punkt I der zweite untere Sitz 106 durch Anlage an der zweiten Steuerkante 126 anschlägt. Alternativ fährt das Ventilelement 38, 108 in Punkt I auf einen skizzenhaft dargestellten Hubanschlag. In dieser letztgenannten Stellung I stehen die Magnetkraft mit der Federkraft der Vorspannfeder, der Vorspannfeder 58 sowie der ersten und zweiten Rückstellfeder 116 bzw. 118 im Gleichgewicht, demnach mit allen Federkräften sowie der Kontaktkraft am Anschlag. Mit Bezugszeichen J ist eine weitere Steigerung der Magnetkraft angedeutet, wodurch die Kontaktkraft nochmals erhöht wird.From the illustration according to Figure 2.1 shows that at A, the valve element 38 at the stop, ie the lower end face of the stop sleeve 34, is applied. After reaching point B, the valve element 38 has moved into the first seat 40, this is therefore closed. The energization of the solenoid 16 causes the Zwischenhubhülse 44 is moved against the action of the biasing spring 58 by the closed first seat 40 and the valve element 38 down, but only after exceeding the preloaded spring. At E, the game 128 is used up, ie the distance 128 pass through, the first lower seat 104 opens only after exceeding the spring force applied by the prestressed spring. The same applies to the operating state G. After reaching the state G, the intermediate stroke 130 is used up, the valve element 108 is in the middle position, while reaching point I, the second lower seat 106 strikes by abutment against the second control edge 126. Alternatively, the valve element 38, 108 moves in point I to a stroke stop shown sketchy. In this latter position I are the magnetic force with the spring force of the biasing spring, the biasing spring 58 and the first and second return spring 116 and 118 in equilibrium, therefore with all the spring forces and the contact force at the stop. Reference symbol J indicates a further increase in the magnetic force, whereby the contact force is increased again.

Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Steuerventils mit zwei separaten Ventilelementen, jedoch ohne Zwischenhubhülse. FIG. 3 shows a further embodiment of the invention proposed control valve with two separate valve elements, but without Zwischenhubhülse.

Im Unterschied zur in Figur 2 dargestellten Ausführungsform ist in der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Steuerventils die Zwischenhubhülse 44 entfallen. Diese ist durch eine Distanzhülse 150 ersetzt, welche im Ventilkörper 12 die Anschlaghülse 34 abstützt.Unlike in FIG. 2 illustrated embodiment is in the in FIG. 3 illustrated embodiment of the present invention proposed control valve Zwischenhubhülse 44 omitted. This is replaced by a spacer sleeve 150, which in the valve body 12, the stop sleeve 34 is supported.

Im Unterschied zur in Figur 3 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Steuerventils 10 mit zwei separaten Ventilelementen 38, 108 ist der Bund, an dem die Kegelfläche 42, die den ersten Sitz 40 bildet, am Umfang des Ventilelementes 38 in umgekehrter Richtung ausgebildet. Die Distanzhülse 150 umschließt die Vorspannfeder 58, die im Unterschied zur in Figur 2 dargestellten Ausführungsform des Steuerventils 10 nun nicht mehr im Magnetteil, sondern in den Injektorkörper 12 integriert ist, und den Bund, d. h. den ersten Sitz 40, in Schließstellung beaufschlagt.Unlike in FIG. 3 illustrated embodiment of the invention proposed control valve 10 with two separate valve elements 38, 108 is the federal government, to the conical surface 42, which forms the first seat 40, formed on the circumference of the valve element 38 in the reverse direction. The spacer sleeve 150 encloses the biasing spring 58, which in contrast to in FIG. 2 illustrated embodiment of the control valve 10 is no longer integrated in the solenoid part, but in the injector body 12, and the collar, ie the first seat 40, acted upon in the closed position.

Oberhalb des ersten Sitzes 40 mündet die zweite Bohrung 48. Die zweite Bohrung 48 stellt entweder die Hochdruckanbindung dar bzw. kann auch als Absteuerbohrung zur Absteuerung von Steuermenge bei zu betätigendem Einspritzventilglied eingesetzt werden. Die Hochdruckanbindung kann auch an der dritten Bohrung 60 angeschlossen sein. In Bezug auf die zweite Bohrung 48 und die dritte Bohrung 60 kann die jeweils andere Bohrung die niederdruckseitige Verbindung zum Rücklauf darstellen, wenn an einer der beiden Bohrungen 48 bzw. 60 die Hochdruckanbindung verwirklicht ist.Above the first seat 40, the second bore 48 opens. The second bore 48 either represents the high-pressure connection or can also be used as Absteuerbohrung for the control of tax amount to be actuated injection valve member. The high-pressure connection can also be connected to the third bore 60. With respect to the second bore 48 and the third bore 60, the respective other bore may represent the low-pressure side connection to the return, if at one of the two holes 48 and 60, the high-pressure connection is realized.

Unterhalb des ersten Sitzes 40 mündet im Injektorkörper Ventilkörper 12 die dritte Bohrung 60, welche zum Beispiel mit dem Rücklauf verbunden sein kann, während die zweite Bohrung 48 zum Beispiel mit dem Ablauf eines Steuerraumes eines Kraftstoffinjektors verbunden sein kann und die Steuermenge absteuert.Below the first seat 40 opens in the injector valve body 12, the third bore 60, which may be connected, for example, with the return, while the second bore 48 may be connected, for example, with the flow of a control chamber of a fuel injector and the control amount absteuert.

Zwischen dem Ventilelement 38 und dem weiteren Ventilelement 108 liegt eine Scheibe. Im Gegensatz zur Darstellung gemäß Figur 2, in der Spiel zwischen der unteren Stirnfläche des nadelförmig ausgebildeten Ventilelementes 38 und der oberen Stirnfläche des Ventilelementes 108 herrscht, ist dies in der in Figur 3 dargestellten zweiten Schaltstellung aufgebraucht. Das in Figur 2 dargestellte Spiel liegt vor, weil das nadelförmig ausgebildete Ventilelement 38 noch gemeinsam mit der Hülse auf das zweite, weitere Ventilelement 108 fahren kann (vergleiche Kraftwegdiagramm von B nach E). Dieser Weg ist in der in Figur 3 dargestellten Schaltstellung entfallen, da dort keine verschiebbare Hülse vorliegt. Aus der Darstellung gemäß Figur 3 geht hervor, dass der erste untere Sitz 104 geschlossen ist und die vierte Bohrung 62 von der fünften Bohrung 70 trennt. Das weitere Ventilelement 108 ist von den analog zur Ausführungsform gemäß Figur 2 ausgebildeten Führungshülsenabschnitten 110, 112 mit ihren jeweiligen Durchbrüchen 120, 122 umschlossen. Alternativ kann das weitere Ventilelement 108 auch unmittelbar im Ventilkörper 12 geführt sein.Between the valve element 38 and the further valve element 108 is a disc. In contrast to the representation according to FIG. 2 , in the game between the lower end face of the needle-shaped valve element 38 and the upper end face of the valve element 108 prevails, this is in the in FIG. 3 shown used second switching position. This in FIG. 2 shown game is because the needle-shaped valve member 38 can still drive together with the sleeve on the second, further valve element 108 (see Kraftwegdiagramm from B to E). This path is in the in FIG. 3 Switch position shown omitted, since there is no sliding sleeve. From the illustration according to FIG. 3 shows that the first lower seat 104 is closed and the fourth hole 62 separates from the fifth hole 70. The further valve element 108 is analogous to the embodiment according to FIG FIG. 2 trained guide sleeve sections 110, 112 with their respective openings 120, 122 enclosed. Alternatively, the further valve element 108 may also be guided directly in the valve body 12.

In der Betriebsstellung gemäß Figur 3 ist der zweite untere Sitz 106 geöffnet, so dass die fünfte Bohrung 70 mit der sechsten Bohrung 114 hydraulisch in Verbindung steht. In diesem Falle sind die erste Steuerkante 124 und die Steuerkante 126 im ersten Führungshülsenabschnitt 110 unwirksam.In the operating position according to FIG. 3 the second lower seat 106 is opened so that the fifth bore 70 is hydraulically in communication with the sixth bore 114. In this case, the first control edge 124 and the control edge 126 in the first guide sleeve portion 110 are ineffective.

Durch die Ausbildung des Zwischenhubes 130 ist das weitere Ventilelement 108 lediglich von der zweiten Rückstellfeder 118 beaufschlagt. Die erste Rückstellfeder 116 stützt sich auf dem ersten Führungshülsenabschnitt 110 ab, welcher den Anschlag für die erste Rückstellfeder 116 darstellt. Die Einstellscheibe 132 dient zur Einstellung der über die erste Rückstellfeder 116 aufgebrachten Federvorspannung und als Mitnehmer für das weitere Ventilelement 108, um so den Zwischenhub 130 zu definieren. Der erste Führungshülsenabschnitt 110 ist von unten durch den Federhalter 77 abgestützt. Der Zwischenhub 130 ermöglicht eine Dreiwegefunktion des weiteren Ventilelementes 108.By the formation of the intermediate stroke 130, the further valve element 108 is acted upon only by the second return spring 118. The first return spring 116 is supported on the first guide sleeve portion 110, which represents the stop for the first return spring 116. The shim 132 serves to adjust the spring bias applied via the first return spring 116 and as a driver for the further valve element 108 so as to define the intermediate stroke 130. The first guide sleeve portion 110 is supported from below by the spring holder 77. The intermediate stroke 130 enables a three-way function of the further valve element 108.

Während an der zweiten Bohrung 48 zum Beispiel der Ablauf eines Steuerraums eines Kraftstoffinjektors angeschlossen sein kann, kann an der dritten Bohrung 60 zum Beispiel der niederdruckseitige Rücklauf des Kraftstoffinjektors angeschlossen werden. Bezugszeichen 102 markiert einen niederdruckseitigen Rücklauf, über den die beiden einander gegenüberliegenden Stirnseiten des Ventilelementes 38 und des weiteren Ventilelementes 108 druckentlastbar sind. An der vierten Bohrung 62 kann zum Beispiel ein Rücklaufanschluss angeschlossen werden, während an der fünften Bohrung 70 die Steuerbohrung für einen Druckverstärker eines Kraftstoffinjektors anschließbar ist und bei 114, d. h. der sechsten Bohrung, ein Zulauf des Druckverstärkers angeschlossen werden kann.While at the second bore 48, for example, the flow of a control chamber of a fuel injector may be connected to the third bore 60, for example, the low-pressure side return of the fuel injector can be connected. Reference numeral 102 marks a low-pressure side return over which the two opposite end faces of the valve element 38 and the further valve element 108 are pressure-relieved. At the fourth bore 62, for example, a return port can be connected, while at the fifth bore 70, the control bore for a pressure booster of a fuel injector can be connected and at 114, d. H. the sixth hole, an inlet of the pressure booster can be connected.

Mit der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform des Steuerventils 10 kann über das weitere Ventilelement 108 ein Druckverstärker gesteuert werden. Über den Zwischenhub 130 und die zweite Rückstellfeder 118 wird dem weiteren Ventilelement 108 eine Dreiwegefunktion verliehen; falls der Zwischenhub 130 nicht ausgebildet ist, die zweite Rückstellfeder 118 sowie die Scheibe 132 fehlt, stellt das Steuerventil 10 insgesamt ein 5/3-Wegeventil dar. Entfallen die sechste Bohrung 114, der Zwischenhub 130, der Ring 132 sowie die zweite Rückstellfeder 118, stellt das Steuerventil 10 insgesamt gesehen ein 4/3-Wegeventil dar. Bleibt das Steuerventil 10 so ausgebildet wie in der Darstellung gemäß Figur 3, so stellt dieses ein 5/4-Wege-Steuerventil zum Einsatz in einem Kraftstoffinjektor dar. Mit der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform lassen sich bei Verwirklichung des Zwischenhubes 130, dem Vorsehen des Ringes 132 sowie der zweiten Rückstellfeder 118 sowohl eine Druckverstärkeranbindung als auch die Ansteuerung einer Düse eines Kraft-stoffinjektors erreichen.With the in FIG. 3 illustrated embodiment of the control valve 10 can be controlled via the further valve element 108, a pressure booster. Via the intermediate stroke 130 and the second return spring 118, the further valve element 108 is given a three-way function; if the intermediate stroke 130 is not formed, the second return spring 118 and the disc 132 is missing, the control valve 10 is a total of a 5/3-way valve. Disclaims the sixth bore 114, the intermediate stroke 130, the ring 132 and the second return spring 118, represents the control valve 10 as a whole, a 4/3-way valve. If the control valve 10 is formed as shown in the illustration FIG. 3 , so this represents a 5/4-way control valve for use in a fuel injector. With the in FIG. 3 embodiment illustrated can be achieved in the realization of the intermediate stroke 130, the provision of the ring 132 and the second return spring 118 both a pressure booster connection and the control of a nozzle of a fuel injector.

Mit einem Steller, in der Darstellung gemäß Figur 4 eine Magnetspule 16, kann das Steuerventil 10 betätigt werden. Durch den in Figur 4 dargestellten "umgedrehten" ersten Sitz 40, der als Kegelsitz 42 ausgebildet ist, wird ein Öffnen des ersten Sitzes 40 bei Ansteuerung der Magnetspule 16 entgegen der Wirkung der Vorspannfeder 58 erreicht. Beim Weiterfahren des Ventilelementes 38 nach unten trifft dieses auf das weitere Ventilelement 108, welches durch die erste Rückstellfeder 118 vorgespannt ist. In der Ausführungsform gemäß Figur 4 öffnet in der Endstellung der erste untere Sitz 104, während der zweite untere Sitz 106 schließt. Dies ist vorteilhaft zur Regelung eines Druckverstärkers.With a steller, in the representation according to FIG. 4 a solenoid 16, the control valve 10 can be actuated. By the in FIG. 4 illustrated "upturned" first seat 40, which is designed as a conical seat 42, an opening of the first seat 40 upon actuation of the solenoid 16 is achieved against the action of the biasing spring 58. As the valve element 38 continues to move downwards, it strikes the further valve element 108, which is biased by the first return spring 118. In the embodiment according to FIG. 4 opens in the end position of the first lower seat 104, while the second lower seat 106 closes. This is advantageous for controlling a pressure booster.

Der Darstellung gemäß Figur 3.1 sind die Kennlinienverläufe der Federelemente der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Steuerventils 10 im Detail zu entnehmen.The representation according to Figure 3.1 are the characteristic curves of the spring elements of in FIG. 3 illustrated embodiment of the control valve 10 proposed according to the invention can be seen in detail.

Aus der Darstellung gemäß Figur 3.1 geht hervor, dass bei A das Ventilelement 38 durch die Wirkung der Vorspannfeder 58 in den ersten Sitz 40 gestellt ist. Bei Erreichen des Punktes K entsteht ein Kontakt des Ventilelementes 38 mit dem weiteren Ventilelement 108. Dieser Kontakt liegt auch bei steigender Magnetkraft bei "L" vor. Beim Erreichen des Punktes A ist der erste Sitz 40 geschlossen. In K trifft das Ventilelement 38 auf das Ventilelement 108. Bei L wird die Magnetkraft durch die Magnetspule 16 nochmals gesteigert so dass sich das Ventilelement erst dann bewegt, wenn die Vorspannkraft der zweiten Rückstellfeder 118 überwunden ist. Bei Erreichen des Punktes M bewegen sich die Ventilelemente 38, 108 derart, bis der Zwischenhub 130 aufgebraucht ist und null beträgt. In N wird die Magnetkraft durch die Magnetspule 16 nochmals gesteigert, bis die Vorspannkraft der ersten Rückstellfeder 116 erreicht ist. Bei O fährt das weitere Ventilelement 108 in den zweiten unteren Sitz 106. Gemäß P kann die Magnetkraft durch weitere Bestromung der Magnetspule 16 nochmals gesteigert werden, so dass die im Sitz erreichte Schließkraft nochmals gesteigert werden kann.From the illustration according to Figure 3.1 shows that at A, the valve element 38 is placed by the action of the biasing spring 58 in the first seat 40. Upon reaching the point K, a contact of the valve element 38 with the other valve element 108 is formed. This contact is also present with increasing magnetic force at "L". Upon reaching the point A, the first seat 40 is closed. In K, the valve member 38 strikes the valve element 108. At L, the magnetic force is further increased by the solenoid 16 so that the valve element moves only when the biasing force of the second return spring 118 is overcome. Upon reaching the point M, the valve elements 38, 108 move until the intermediate stroke 130 is used up and is zero. In N, the magnetic force is further increased by the solenoid 16 until the biasing force of the first return spring 116 is reached. At O, the further valve element 108 moves into the second lower seat 106. According to P, the magnetic force can be further increased by further energization of the solenoid 16, so that the closing force achieved in the seat can be increased again.

In der Darstellung gemäß Figur 4 ist das erfindungsgemäß vorgeschlagene Steuerventil mit Anschlüssen zu einem Druckverstärker und bzw. zu einem Einspritzventil mit so einem Kraftstoffinjektor dargestellt.In the illustration according to FIG. 4 the control valve proposed by the invention is shown with connections to a pressure booster and / or to an injection valve with such a fuel injector.

Figur 4 ist entnehmbar, dass ein Druckverstärker 160 über eine Hochdruckförderaggregat 162 mit unter Systemdruck stehenden Kraftstoff versorgt wird. Der Druckverstärker 160 umfasst einen Druckverstärkerkolben 164, der einen ersten größeren Durchmesser 172 sowie einen zweiten geringeren Durchmesser 174 aufweist. Das Verhältnis der Quadrate der Durchmesser 172 und 174 des Druckverstärkerkolbens 164 definiert dessen Übersetzungsverhältnis. Der Druckverstärker 160 umfasst eine Differenzdruckraum 166 sowie einen Kompressionsraum 168. Zur Wiederbefüllung des Kompressionsraumes 168 ist im Druckverstärkerkolben 164 ein Rückschlagventil 170 aufgenommen. Mit Bezugszeichen 176 ist ein Ablauf eines Steuerraumes, mit Bezugszeichen 178 der Zulauf zum Steuerraum bezeichnet. Durch Druckentlastung bzw. Druckbeaufschlagung des Steuerraumes über den Ablauf 176 bzw. den Zulauf 178 wird ein bevorzugt nadelförmig ausgebildetes Einspritzventil 180 betätigt. Dieses ist in vertikaler Richtung verschiebbar in einem Düsenkörper 182 eines Kraftstoffinjektors aufgenommen. Der Steuerraum dieses Kraftstoffinjektors ist mit Bezugszeichen 184 bezeichnet und enthält eine Schließfeder 186. Im Zulauf 176 bzw. im Ablauf 178 befindet sich jeweils eine Drossel 188. FIG. 4 can be taken that a pressure booster 160 is supplied via a high-pressure pumping unit 162 with fuel under system pressure. The pressure intensifier 160 includes a pressure booster piston 164 having a first major diameter 172 and a second minor diameter 174. The ratio of the squares of the diameters 172 and 174 of the pressure intensifier piston 164 defines its gear ratio. The pressure intensifier 160 comprises a differential pressure chamber 166 and a compression chamber 168. To refill the compression chamber 168, a check valve 170 is received in the pressure booster piston 164. With reference numeral 176 is a drain of a control room, designated by reference numeral 178 of the inlet to the control room. By pressure relief or pressurization of the control chamber via the outlet 176 and the inlet 178 is a preferably needle-shaped injection valve 180th actuated. This is slidably received in a vertical direction in a nozzle body 182 of a fuel injector. The control chamber of this fuel injector is designated by reference numeral 184 and contains a closing spring 186. In the inlet 176 and in the outlet 178 there is in each case a throttle 188th

Das in Figur 4 schematisch dargstellte erfindungsgemäß vorgeschlagene Steuerventil 10 wird durch die Magnetspule 16 beaufschlagt und wirkt gegen mindesten eine Feder wie schematisch in Figur 4 angedeutet. Der dritten Bohrung 60 bzw. der vierten Bohrung 62 sind ein Rücklauf zu einem Kraftstoffreservour angeschlossen an der fünften Bohrung 70 ist der Differenzdruckraum 166 des Druckverstärkers 160 angeschlossen. An der sechten Bohrung 114 liegt der Hochdruckzulauf über das im Hochdruckförderaggregat 162 komprimierte Fluid im vorliegenden Falle Kraftstoff an. Über die zweite Bohrung 48 wird der Steuerraum 184 des Kraftstoffinjektors druckentlastet.This in FIG. 4 schematically dargstellte inventively proposed control valve 10 is acted upon by the magnetic coil 16 and acts against at least one spring as shown schematically in FIG FIG. 4 indicated. The third bore 60 and the fourth bore 62 are connected to a return to a fuel reservoir at the fifth bore 70, the differential pressure chamber 166 of the booster 160 is connected. At the right-hand bore 114, the high-pressure inlet via the fluid compressed in the high-pressure delivery unit 162 is in the present case fuel. About the second bore 48 of the control chamber 184 of the fuel injector is depressurized.

In der Darstellung gemäß Figur 5 ist ein erfindungsgemäß vorgeschlagenes Steuerventil schematisch dargestellt, wie in Figur 3 im Schnitt wiedergegeben.In the illustration according to FIG. 5 a control valve proposed according to the invention is shown schematically as in FIG. 3 reproduced on average.

Der Darstellung in Figur 6 ist in schematischer Wiedergabe ein Pumpe/Düse-Einspritzsystem zu entnehmen.The representation in FIG. 6 is a schematic representation of a pump / nozzle injection system to take.

Der Darstellung gemäß Figur 6 ist entnehmbar, dass eine als Hochdruckquelle dienendes Pumpe/Düsesystem 190 und das erfindungsgemäß vorgeschlagene Steuerventil 10 betätigt durch die Magnetspule 16 ein Kraftstoffinjektor mit Kraftstoff beaufschlagbar ist. Das Pumpe/Düse-System 190, welches hier alternativ zu einem Hochdruckförderaggregat dargestellt ist umfasst einen Nocken 192 der auf einen Kolben 194 wirkt. Der Kolben 194 ist in einem Pumpenkörper 196 geführt. Im Pumpenkörper 196 befindet sich ein Kolbenraum 198. Dieser Kolbenraum 198 ist einerseits mit einem das Einspritzventilglied 180 umgebenden Ringraum, der Hochdruck führt, verbunden, und andererseits mit dem Zulauf vom Kraftstofftank. Letztere Verbindung kann über die Schaltfunktion des oberen Sitzes 46, 60, 48 unterbrochen oder verbunden werden, so dass die Pumpe Hochdruck sieht oder nicht. Über das Steuerventil 10 und dessen Bohrungen 62, 70, vgl. Figuren 1 und Figuren 1.1, kann der Steuerraum 184 über den Ablauf 176 bzw. den Zulauf 178 druckentlastet bzw. druckbeaufschlagt werden, so dass das nadelförmig ausgebildete Einspritzventilglied 180 entweder am brennraumseitigen Ende ausgebildete Einspritzöffnungen freigibt oder diese verschließt. Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass im Ablauf 176 des Steuerraums 184 eine Ablaufdrossel 202 ausgebildet ist, während sich im Zulauf zum Steuerraum 184 des Figur 6 schematisch angedeuteten Kraftstoffinjektors eine Zulaufdrossel befindet.The representation according to FIG. 6 can be taken that a serving as a high pressure source pump / nozzle system 190 and the present invention proposed control valve 10 actuated by the solenoid 16, a fuel injector can be acted upon with fuel. The pump / nozzle system 190, which is shown here as an alternative to a high-pressure delivery unit, comprises a cam 192 which acts on a piston 194. The piston 194 is guided in a pump body 196. In the pump body 196 there is a piston chamber 198. This piston chamber 198 is connected on the one hand to an annular space surrounding the injection valve member 180 which carries high pressure, and on the other hand to the inlet of the fuel tank. The latter connection can be interrupted or connected via the switching function of the upper seat 46, 60, 48, so that the pump sees high pressure or not. Via the control valve 10 and its bores 62, 70, cf. FIGS. 1 and 1.1 , the control chamber 184 via the outlet 176 and the inlet 178 can be depressurized or pressurized, so that the needle-shaped injection valve member 180 releases either formed at the combustion chamber end end injection openings or closes them. For the sake of completeness it should be mentioned that an outlet throttle 202 is formed in the outlet 176 of the control chamber 184, while in the inlet to the control chamber 184 of the FIG. 6 schematically indicated fuel injector is an inlet throttle.

Claims (12)

Steuerventil (10), insbesondere zur Betätigung von Kraftstoffinjektoren von Verbrennungskraftmaschinen mit einem Ventilkörper (12) und einem Steller (16, 28), zur Betätigung mindestens eines Ventilelementes (38, 108), dadurch gekennzeichnet, dass bei Mehrfachbetätigung des Stellers (16, 28) ein erster Sitz (40) durch das mindestens eine Ventilelement (38, 108) geöffnet bzw. geschlossen wird, welches einen weiteren zweiten Sitz (64; 104, 106) öffnet oder verschließt.Control valve (10), in particular for actuating fuel injectors of internal combustion engines with a valve body (12) and an actuator (16, 28), for actuating at least one valve element (38, 108), characterized in that in the case of multiple actuation of the actuator (16, 28 ) a first seat (40) is opened or closed by the at least one valve element (38, 108) which opens or closes a further second seat (64; 104, 106). Steuerventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem mindestens einen Ventilelement (38, 108) eine druckausgeglichene Zwischenhubhülse (44) axial verschiebbar aufgenommen ist.Control valve according to claim 1, characterized in that on the at least one valve element (38, 108) a pressure-balanced Zwischenhubhülse (44) is received axially displaceable. Steuerventil gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die druckausgeglichene Zwischenhubhülse (44) von einer Vorspannfeder (58) beaufschlagt ist, die sich am Ventilkörper (12) oder an einer ein- oder mehrteilig ausgebildeten Führungshülse (72; 110, 112) abstützt.Control valve according to claim 2, characterized in that the pressure-balanced Zwischenhubhülse (44) by a biasing spring (58) is acted upon, which is supported on the valve body (12) or on a one- or multi-part guide sleeve (72, 110, 112). Steuerventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sitz (40) und der mindestens eine weitere Sitz (64; 104, 106) als Kegelsitz ausgeführt sind.Control valve according to claim 1, characterized in that the first seat (40) and the at least one further seat (64; 104, 106) are designed as a conical seat. Steuerventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (10) ein einteiliges Ventilelement (38) aufweist, an dem ein erster Sitz (40) und ein weiterer zweiter Sitz (64) ausgebildet sind und das Ventilelement (38) durch eine Rückstellfeder (76) beaufschlagt ist,
oder
dass das Steuerventil (10) ein erstes und ein weiteres Ventilelement (38, 108) aufweist, wobei am ersten Ventilelement (38) der erste Sitz (40) und am weiteren Ventilelement (108) mindestens ein Sitz (104, 106) ausgebildet ist.
Control valve according to claim 1, characterized in that the control valve (10) comprises a one-piece valve element (38), on which a first seat (40) and a further second seat (64) are formed and the valve element (38) by a return spring ( 76) is acted upon,
or
in that the control valve (10) has a first and a further valve element (38, 108), wherein at least one seat (104, 106) is formed on the first valve element (38) of the first seat (40) and on the further valve element (108).
Steuerventil gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei vorgespannter Vorspannfeder (58) und vorgespannter erster Rückstellfeder (116) das erste Ventilelement (38) das zweite weitere Ventilelement (108) kontaktiert und ein weiterer Hubweg der einander kontaktierenden Ventilelemente (38, 108) durch einen Zwischenhub (130) definiert ist.Control valve according to claim 5, characterized in that when prestressed biasing spring (58) and biased first return spring (116), the first valve element (38) contacts the second further valve element (108) and a further stroke of the contacting valve elements (38, 108) an intermediate stroke (130) is defined. Steuerventil gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseiten des ersten Ventilelementes (38) und des weiteren Ventilelementes (108) unter Ausbildung eines Abstandes (128) im Bereich eines Rücklaufanschlusses (102) am Ventilkörper (12) einander gegenüberliegen.Control valve according to Claim 5, characterized in that the end faces of the first valve element (38) and of the further valve element (108) lie opposite one another in the region of a return port (102) on the valve body (12), forming a spacing (128). Steuerventil gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung des weiteren Ventilelementes (108) durch das Ventilelement (38), welches durch den Steller (16, 28) betätigt wird, erfolgt, und das weitere Ventilelement (108) einen Druckverstärker steuert, der an Anschlüssen (62, 70, 114) angeschlossen ist.Control valve according to claim 5, characterized in that the actuation of the further valve element (108) by the valve element (38) which is actuated by the actuator (16, 28) takes place, and the further valve element (108) controls a pressure booster, the connected to terminals (62, 70, 114). Steuerventil gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (38) und das weitere Ventilelement (108) ein 5/3-Wege-Ventil darstellen.Control valve according to claim 5, characterized in that the valve element (38) and the further valve element (108) constitute a 5/3-way valve. Steuerventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ventilelement (38) im Bereich des ersten Sitzes (40) und des weiteren zweiten Sitzes (64), jeweils Sitzdurchmesser (d3, d5), aufweisen, die den Führungsdurchmesser (d3, d7) des Ventilelementes (38) entsprechen.Control valve according to claim 1, characterized in that the first valve element (38) in the region of the first seat (40) and the further second seat (64), each seat diameter (d 3 , d 5 ), having the guide diameter (d 3 , d 7 ) of the valve element (38). Steuerventil gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere zweite Sitz (64) als Schiebersitz ausgebildet ist.Control valve according to claim 5, characterized in that the further second seat (64) is designed as a slide seat. Steuerventil gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass am weiteren, zweiten Ventilelement (108) bevorzugt zwei Sitze (104, 106) ausgebildet sind, die als einander entgegengesetzt orientierte Kegelsitze ausgebildet sind.Control valve according to claim 5, characterized in that on the further, second valve element (108) preferably two seats (104, 106) are formed, which are formed as mutually oppositely oriented conical seats.
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