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DE10113028A1 - 3/2-Wegeventil - Google Patents

3/2-Wegeventil

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Publication number
DE10113028A1
DE10113028A1 DE10113028A DE10113028A DE10113028A1 DE 10113028 A1 DE10113028 A1 DE 10113028A1 DE 10113028 A DE10113028 A DE 10113028A DE 10113028 A DE10113028 A DE 10113028A DE 10113028 A1 DE10113028 A1 DE 10113028A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
control piston
control
connection
way valve
pressure
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.)
Withdrawn
Application number
DE10113028A
Other languages
English (en)
Inventor
Achim Brenk
Wolfgang Klenk
Uwe Gordon
Manfred Mack
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
Priority to DE10113028A priority Critical patent/DE10113028A1/de
Priority to JP2002573527A priority patent/JP2004518881A/ja
Priority to EP02727233A priority patent/EP1373716A1/de
Priority to KR1020027015463A priority patent/KR20020097283A/ko
Priority to US10/276,687 priority patent/US6874476B2/en
Priority to PCT/DE2002/000955 priority patent/WO2002075150A1/de
Publication of DE10113028A1 publication Critical patent/DE10113028A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein 3/2-Wegeventil zur Steuerung der Einspritzung von Kraftstoff in einem Common-Rail-Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einer ersten Schaltstellung, in der eine Einspritzdüse mit einem Kraftstoffrücklauf in Verbindung steht, und mit einer zweiten Schaltstellung, in der die Einspritzdüse mit einem Kraftstoffhochdruckspeicher in Verbindung steht. DOLLAR A Um die Funktion und die Qualität der Einspritzung zu verbessern, umfasst das 3/2-Wegeventil zwei kraftausgeglichene Steuerkolben (21, 22), die separat voneinander geführt sind und an denen jeweils eine Ventilsitzkante (24, 30) ausgebildet ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein 3/2-Wegeventil zur Steuerung der Einspritzung von Kraftstoff in einem Common-Rail- Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einem in einem Gehäuse geführten Steuerglied, wobei das Steuerglied in einer ersten Schaltstellung eine hydraulische Verbindung zwischen einem Injektor und einem Kraftstoffrücklauf freigibt, und wobei das Steuerglied in einer zweiten Schaltstellung eine hydraulische Verbindung zwischen Injektor und einem Kraftstoffhochdruckspeicher freigibt.
Ein derartiges 3/2-Wegeventil ist bspw. aus der DE 197 24 637 A1 bekannt. In Common-Rail-Einspritzsystemen fördert eine Hochdruckpumpe den Kraftstoff in den zentralen Hochdruckspeicher, der als Common-Rail bezeichnet wird. Von dem Rail führen Hochdruckleitungen zu den einzelnen Injektoren, die den Motorzylindern zugeordnet sind. Die Injektoren werden einzeln von der Motorelektronik angesteuert. Wenn das Steuerventil öffnet, gelangt mit Hochdruck beaufschlagter Kraftstoff an der gegen die Vorspannkraft einer Düsenfeder abgehobenen Düsennadel vorbei in den Verbrennungsraum.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Funktion und die Qualität der Einspritzung zu verbessern. Darüber hinaus soll das erfindungsgemäße Steuerventil einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar sein.
Die Aufgabe ist bei einem 3/2-Wegeventil zur Steuerung der Einspritzung von Kraftstoff in einem Common-Rail- Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einem in einem Gehäuse geführten Steuerglied, wobei das Steuerglied in einer ersten Schaltstellung eine hydraulische Verbindung zwischen einem Injektor und einem Kraftstoffrücklauf freigibt, und wobei das Steuerglied in einer zweiten Schaltstellung eine hydraulische Verbindung zwischen Injektor und einem Kraftstoffhochdruckspeicher freigibt, dadurch gelöst, dass das Steuerglied einen ersten Steuerkolben und einen zweiten Steuerkolben umfasst, dass zwischen Gehäuse und erstem Steuerkolben ein erster Ventilsitz ausgebildet ist, und dass zwischen Gehäuse und zweitem Steuerkolben ein zweiter Ventilsitz ausgebildet ist.
Vorteile der Erfindung
Durch die konstruktive Ausbildung als Sitz/Sitz-Ventil können die zu steuernden Zumess- bzw. Absteuerquerschnitte in weiten Grenzen frei gestaltet werden, so dass sich mit dem erfindungsgemäßen 3/2-Wege-Zumessventil kurze Steuerzeiten realisieren lassen. Außerdem erhöht sich die Funktionssicherheit durch die Verwendung von zwei Steuerkolben. Nicht zuletzt vereinfacht die Verwendung von zwei Steuerkolben auch die Herstellung des erfindungsgemäßen Zumessventils, da die Führungen für die beiden Steuerkolben auf ein und derselben Achse oder auf unterschiedlichen Achsen angeordnet sein können. Die Führung der Steuerkolben kann durch eine Führungsbohrung im Ventilgehäuse erreicht werden, wobei die Führungsbohrung auch als Stufenbohrung ausgeführt sein kann.
Bei einer vorteilhaften Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Stirnseite des ersten Steuerkolbens einen Steuerraum begrenzt, dass der Steuerraum über eine Zulaufdrossel mit dem Kraftstoffzulauf hydraulisch in Verbindung steht, und dass der Steuerraum über eine Ablaufdrossel mit einem Ablauf hydraulisch verbindbar ist, so dass zumindest teilweise auf an sich bekannte und bewährte Kontruktionselemente bei der Realisierung des erfindungsgemäßen Zumeßventils zurückgegriffen werden kann.
In weiterer Ergänzung der Erfindung wird die hydraulische Verbindung zwischen Steuerraum und Ablauf von einem Magnetventil oder einem Piezo-Aktor gesteuert, so dass deren spezifischen Vorteile auch bei dem erfindungsgemäßen Zumeßventil genutzt werden können.
Zur Einsparung von Bauraum und zur Vereinfachung der Fertigung kann die Zulaufdrossel in den ersten Steuerkolben integriert werden. Allerdings muss in dem Ventilgehäuse des 3/2-Wegeventils eine zusätzliche Verbindung zum Kraftstoffhochdruckspeicher vorgesehen werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung begrenzt eine Stirnseite des zweiten Steuerkolbens einen Druckraum in dem der Druck des Kraftstoffhochdruckspeichers herrscht, so dass der zweite Steuerkolben stets in Richtung des ersten Steuerkolbens gedrückt wird. Außerdem ist bei dieser Ausführung der zweite Steuerkolben zumindest teilweise druckausgeglichen. Alternativ kann der zweite Steuerkolben auch von einer Druckfeder in Richtung des ersten Steuerkolbens gedrückt werden.
Bei besonders vorteilhaften Varianten der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Steuerkolben in einer Führungsbohrung geführt wird, dass der Anschluß in die Führungsbohrung mündet, dass der erste Steuerkolben im Bereich der Mündung des Anschlusses einen ersten Einstich aufweist und/oder, dass der zweite Steuerkolben in einer Führungsbohrung geführt wird, dass der Anschluß in die Führungsbohrung mündet, dass der zweite Steuerkolben im Bereich der Mündung des Anschlusses einen zweiten Einstich aufweist, so dass ein zumindest teilweiser Kraftausgleich des ersten und/oder zweiten Steuerkolbens hergestellt wird. Dadurch verringern sich die Betätigungskräfte der Steuerkolben erheblich, was die Steuerzeiten verkürzt und die Lebensdauer des Zumessventils erhöht. Die Führungsbohrung 39 kann auch als Stufenbohrung ausgeführt sein.
Das erfindungsgemäße Zumessventil kann auch bei anderen druckgesteuerten Kraftstoffeinspritzsystemen eingesetzt werden. Der Schutz, welcher mit der vorliegenden Patentanmeldung angestrebt wird, soll auch diese Verwendungen umfassen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
Zeichnung
In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 die schematische Darstellung eines Common-Rail- Einspritzsystems;
Fig. 2 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen 3/2-Wegeventils mit zweiteiligem Steuerkolben in der ersten Schaltstellung;
Fig. 3 das 3/2-Wegeventil aus Fig. 2 in der zweiten Schaltstellung;
Fig. 4 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen 3/2-Wegeventils in der ersten Schaltstellung und
Fig. 5 das 3/2-Wegeventil aus Fig. 4 in der zweiten Schaltstellung;
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Fig. 1 ist ein Common-Rail-Einspritzsystem schematisch dargestellt. Aus einem Kraftstofftank 1 wird Kraftstoff mit Hilfe einer Pumpeinheit 2 in einen Kraftstoffhochdruckspeicher 3 gefördert und mit Hochdruck beaufschlagt. Der mit Hochdruck beaufschlagte Kraftstoff wird dann bedarfsabhängig den einzelnen Zylindern der zu versorgenden Brennkraftmaschine zugeteilt. Die Einspritzung des mit Hochdruck beaufschlagten Kraftstoffs erfolgt durch Injektoren 4, 5, 6 und 7.
In Fig. 1 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nur der Injektor 7 dargestellt. Die Versorgung des Injektors 7 mit Kraftstoff erfolgt über ein Zumessventil 3. Das Zumessventil 8 kann, unabhängig von der gewählten Ausführungsform, als eigenständige Baugruppe ausgelegt sein. Dadurch ist es möglich, das Ventil beliebig zwischen dem Kraftstoffhochdruckspeicher und einem Düsenhalter anzubauen, wodurch eine freie Wahl der Leitungslängen zwischen Kraftstoffhochdruckspeicher und Zumessventil und zwischen Zumessventil und Düsenhalter besteht.
Bei dem Zumessventil 8 handelt es sich um ein 3/2- Wegeventil, das elektromagnetisch betätigt wird. In der in Fig. 1 dargestellten Schaltstellung ist die Verbindung zwischen dem Kraftstoffhochdruckspeicher 3 und einem Hochdruckanschluss 10 des Injektors 7 unterbrochen. Der Hochdruckanschluss 10 des Injektors 7 ist in der in Fig. 1 dargestellten Schaltstellung des Zumessventils 8 mit einem Kraftstoffrücklauf 9 verbunden.
Bei einer Betätigung des Zumessventils 8 wird in die zweite, in Fig. 1 nicht dargestellte, Schaltstellung umgeschaltet. In der zweiten Schaltstellung ist der Hochdruckanschluss 10 des Injektors 7 direkt mit dem Kraftstoffhochdruckspeicher 3 verbunden. In dieser Schaltstellung gelangt mit Hochdruck beaufschlagter Kraftstoff aus dem Kraftstoffhochdruckspeicher 3 über den Hochdruckanschluss 10 in einen Druckraum 11, der in dem Injektor 7 ausgebildet ist. Wenn der Druck in dem Druckraum 11 einen bestimmten Wert überschreitet, hebt eine gegen eine Düsenfeder 13 vorgespannte Düsennadel 12 von ihrem Sitz ab, und mit Hochdruck beaufschlagter Kraftstoff wird in den Brennraum 14 der zu versorgenden Brennkraftmaschine eingespritzt.
In den Fig. 2 und 3 ist ein als Sitz-Sitz-Ventil ausgebildetes 3/2-Wegeventil dargestellt. Das in den Fig. 2 und 3 im Längsschnitt dargestellte Zumessventil umfasst ein Ventilgehäuse 20, in dem ein erster Steuerkolben 21 und ein zweiter Steuerkolben 22 hin- und herbewegbar aufgenommen sind.
In den Fig. 2 und 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines als Sitz-Sitz-Ventil ausgebildeten 3/2-Wegeventils dargestellt. Das in den Fig. 2 und 3 im Längsschnitt dargestellte Zumessventil umfasst ein Ventilgehäuse 20, in dem ein erster Steuerkolben 21 und ein zweiter Steuerkolben 22 hin- und herbewegbar aufgenommen sind.
In der in Fig. 2 dargestellten ersten Schaltstellung ist ein zwischen erstem Steuerkolben 21 und dem Ventilgehäuse 20 ausgebildeter erster Ventilsitz 24 geschlossen. Damit ist die hydraulische Verbindung zwischen einem Kraftstoffzulauf 26, der wiederum mit einem nicht dargestellten Common-Rail verbunden ist, und einem Anschluss 27 zu einer (nicht dargestellten) Einspritzdüse oder Injektor unterbrochen.
Ein zweiter Ventilsitz 30, der an dem zweiten Steuerkolben 22 und dem Ventilgehäuse 20 ausgebildet ist, ist in der ersten Schaltstellung geöffnet dargestellt. Dadurch wird eine hydraulische Verbindung zwischen dem Anschluss 27 für die Einspritzdüse und einem ersten Kraftstoffrücklauf 32 freigegeben. Ein zweiter Kraftstoffrücklauf 33 dient zur Rückführung der im Betrieb auftretenden Leckage. In dieser ersten Schaltstellung ist der Injektor (nicht dargestellt) drucklos.
Die Bewegung des ersten und des zweiten Steuerkolbens 21 und 22 wird mit Hilfe eines Magnetventils 35 über den Druck in einem Steuerraum 34 oberhalb des ersten Steuerkolbens 21 gesteuert. Bei der in Fig. 2 dargestellten ersten Schaltstellung wird eine Druckentlastung des Steuerraums 34 durch eine Ventilkugel 36 verhindert. Über eine in dem ersten Steuerkolben 21 ausgebildete Zulaufdrossel 29 gelangt mit Hochdruck beaufschlagter Kraftstoff in den Steuerraum 34. Der in dem Steuerraum 34 befindliche mit Hochdruck beaufschlagter Kraftstoff sorgt dafür, dass der erste Steuerkolben 21 gegen den zweiten Steuerkolben 22 und in den ersten Ventilsitz 24 gedrückt wird. Der zweite Steuerkolben 22 wird von einer hydraulischen Kraft, die auf eine Stirnseite 25 des zweiten Steuerkolben 22 wirkt, vgegen den ersten Steuerkolben 21 gedrückt. Die hydraulische Kraft wird von dem Druck in einem Druckraum 37 verursacht. Der Druckraum 37 steht über eine Bohrung 38 mit dem Kraftstoffzulauf 26 in Verbindung.
Wenn das Magnetventil 35 öffnet und die Ventilkugel 36 von ihrem zugehörigen Sitz abhebt, sinkt der Druck in dem Steuerraum 34 und der erste Steuerkolben 21 bewegt sich bis zu einem Anschlag 28 nach oben. Die Geschwindigkeit der Bewegung des ersten Steuerkolbens 21 kann durch die Auslegung der mit Druck beaufschlagten Flächen an dem ersten Steuerkolben 21 und die Abstimmung von einer Zulaufdrossel 29 und einer Ablaufdrossel 31 eingestellt werden.
Gleichzeitig wird der zweite Steuerkolben 22 durch die oben beschriebene hydraulische Kraft ebenfalls nach oben bewegt, so dass der zweite Ventilsitz 30 geschlossen wird.
Durch die Ausbildung des erfindungsgemäßen Zumessventils 8 als Sitz/Sitz-Ventil verringern sich die Leckagemengen, die Dichtigkeit nimmt zu und die gesteuerten Strömungsquerschnitte sind größer als bei einem Schieberventil. Dadurch können die Injektoren schneller und präziser angesteuert werden, was sich vorteilhaft auf das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine auswirkt.
Die beiden Steuerkolben 21 und 22 sind getrennt geführt. Dadurch wird die Herstellung des Zumessventils erheblich vereinfacht. Außerden wirkt sich ein Fluchtungsfehler von zweitem Steuerkolben 22 zu erstem Steuerkolben 21 nicht nachteilig auf die Funktion des Zumessventils 8 aus. Die Größe des Zumess- sowie des Absteuerquerschnitts kann beliebig groß ausgeführt werden.
Die Bewegungsgeschwindigkeiten der beiden Steuerkolben 21 und 22 im Betrieb können in weiten Grenzen durch die Auslegung der Zulauf- und der Ablaufdrossel 29 und 31 beeinflußt werden.
Im unbestromten Zustand des Magnetventils 35 wird der erste Steuerkolben 21 in dem ersten Ventilsitz 24 gehalten. Dadurch bleibt die Verbindung zum Kraftstoffzulauf 26 und damit auch zum Kraftstoffhochdruckspeicher (nicht dargestellt) geschlossen und die Verbindung zwischen Kraftstoffrücklauf 32 und Anschluß 27 geöffnet. In der in Fig. 2 dargestellten Schaltstellung erfolgt keine Einspritzung.
Wenn das Magnetventil 35 bestromt wird, sinkt der Druck in dem Steuerraum 34 und die auf den Steuerkolben 21 wirkenden Druckkräfte heben diesen aus dem ersten Ventilsitz 24. Gleichzeitig sorgt die auf die Stirnfläche 25 wirkende hydraulische Kraft für ein Anheben des zweiten Steuerkolbens 22. Die Verbindung zwischen dem Kraftstoffzulauf 26 und dem Anschluß 27 ist nun geöffnet; es erfolgt eine Kraftstoffeinspritzung durch den Injektor, bzw. die Einspritzdüse (nicht dargestellt). Gleichzeitig wird die Verbindung zwischen dem Anschluß 27 und dem Kraftstoffrücklauf 32 unterbrochen.
Sobald die Bestromung des Magnetventils 35 unterbrochen wird, steigt der Druck im Steuerraum 34 wieder an und der erste Steuerkolben 21 wird wieder nach unten in den ersten Ventilsitz 24 gedrückt. Gleichzeitig wird durch die Abwärtsbewegung des ersten Steuerkolbens 21 auch der zweite Steuerkolben 22 gegen die auf die Stirnfläche 25 wirkende hydraulische Kraft nach unten gedrückt. Damit wird die Verbindung zwischen dem Kraftstoffzulauf 26 und dem Anschluß 27 unterbrochen. Außerdem wird die Verbindung zwischen dem Anschluß 27 und dem ersten Kraftstoffrücklauf 32 freigegeben.
In den Fig. 4 und 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines als Sitz-Sitz-Ventil ausgebildeten 3/2-Wegeventils dargestellt. Das in den Fig. 4 und 5 im Längsschnitt dargestellte Zumessventil umfasst ein Ventilgehäuse 20, in dem ein erster Steuerkolben 21 und ein zweiter Steuerkolben 22 in einer Führungsbohrung 39 hin- und herbewegbar aufgenommen sind. Die beiden Steuerkolben 21 und 22 sind durch die konstruktive Auslegung ihrer Druckflächen jeder für sich kraftausgeglichen. Der Kraftausgleich des ersten Steuerkolbens 21 wird durch einen ersten Einstich 40 im ersten Steuerkolben 21 im Bereich 27a des Anschlusses 27 erreicht. Der Kraftausgleich des zweiten Steuerkolbens 22 wird durch einen zweiten Einstich 41 im zweiten Steuerkolben 21 im Bereich 27b des Anschlusses 27 erreicht. Das bedeutet, dass geringste Kräfte für eine Bewegung des entsprechenden Steuerkolbens ausreichend sind.
Der zweite Steuerkolben 22 ist durch eine Druckfeder 23 vorgespannt. In der in Fig. 2 dargestellten Schaltstellung liegt an dem von der Druckfeder 23 abgewandten Ende des zweiten Steuerkolbens 22 der erste Steuerkolben 21 an. An dem ersten Steuerkolben 21 und dem Ventilgehäuse 20 ist ein erster Ventilsitz 24 ausgebildet, der in Fig. 4 geschlossen dargestellt ist.
In der in Fig. 4 dargestellten ersten Schaltstellung ist eine Verbindung zwischen dem Kraftstoffzulauf 26, der wiederum mit einem nicht dargestellten Common-Rail verbunden ist, und einem Anschluss 27 zu einer (nicht dargestellten) Einspritzdüse unterbrochen.
Ein zweiter Ventilsitz 30, der an dem zweiten Steuerkolben 22 und dem Ventilgehäuse 20 ausgebildet ist, ist in Fig. 4 geöffnet dargestellt. Dadurch wird eine Verbindung zwischen dem Anschluss 27 für die Einspritzdüse und einem ersten Kraftstoffrücklauf 32 freigegeben. Ein zweiter Kraftstoffrücklauf 33 dient zur Rückführung der im Betrieb auftretenden Leckage. In dieser ersten Schaltstellung ist der Injektor (nicht dargestellt) drucklos.
Die Bewegung der beiden Steuerkolben 21 und 22 wird mit Hilfe eines Magnetventils 35 über den Druck in einem Steuerraum 34 gesteuert. Bei der in Fig. 4 dargestellten ersten Schaltstellung wird eine Druckentlastung des Steuerraums 34 durch eine Ventilkugel 36 verhindert. Über eine in dem ersten Steuerkolben 21 ausgebildete Zulaufdrossel 29 gelangt mit Hochdruck beaufschlagter Kraftstoff in den Steuerraum 34. Der in dem Steuerraum 34 befindliche mit Hochdruck beaufschlagter Kraftstoff sorgt dafür, dass der erste Steuerkolben 21 nach unten, gegen den zweiten Steuerkolben 22 gedrückt wird. Dadurch wird der erste Ventilsitz 24 geschlossen gehalten. Gleichzeitig wird der zweite Steuerkolben 22 gegen die Druckfeder 23 gedrückt.
Wenn das Magnetventil 35 öffnet und die Ventilkugel 36 von ihrem zugehörigen Sitz abhebt, sinkt der Druck in dem Steuerraum 34 und der erste Steuerkolben 21 bewegt sich bis zu einem Anschlag 28 nach oben. Die Geschwindigkeit der Bewegung des ersten Steuerkolbens 21 kann durch die Auslegung der mit Druck beaufschlagten Flächen an dem ersten Steuerkolben 21 und die Abstimmung von einer Zulaufdrossel 29 und einer Ablaufdrossel 31 eingestellt werden.
Gleichzeitig wird der zweite Steuerkolben 22 durch die Vorspannkraft der Druckfeder 23 ebenfalls nach oben bewegt, so dass der zweite Ventilsitz 30 geschlossen wird.
Sämtliche Ventilflächen, die in direkter Verbindung mit dem Anschluß 27 stehen, sind so ausgelegt, dass sie keine Kräfte auf die Steuerkolben 21 und 22 ausüben können. Die auf die Steuerkolben 21 und 22 einwirkenden Kräfte stammen entweder von der Druckfeder 23 oder sind hydraulische Kräfte, die während der Bewegungsphase des ersten Steuerkolbens 21 und des zweiten Steuerkolbens 22 keinerlei Kraftsprünge oder sonstige Unstetigkeiten aufweisen.
Die Herstellung des Zumessventils 8 wird somit vereinfacht und das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine wird verbessert.
Die beiden Steuerkolben 21 und 22 sind getrennt geführt. Dadurch wird die Herstellung des Zumessventils weiter vereinfacht. Außerden wirkt sich ein Fluchtungsfehler von zweitem Steuerkolben 22 zu erstem Steuerkolben 21 nicht nachteilig auf die Funktion des Zumessventils aus. Die Größe des Zumess- sowie des Absteuerquerschnitts kann beliebig groß ausgeführt werden. Die druckausgeglichenen Steuerkolben 21 und 22 führen zu einem geringeren Verschleiss. Die Bewegungsgeschwindigkeiten der beiden Steuerkolben 21 und 22 im Betrieb sind identisch. Das bedeutet, dass durch die Auslegung der Zulauf- und der Ablaufdrossel die Geschwindigkeit der Öffnungsphase und die Geschwindigkeit der Schließphase variiert werden können.
Im unbestromten Zustand des Magnetventils 35 wird der erste Steuerkolben 21 in seiner unteren Position gehalten. Dadurch bleibt die Verbindung zum Kraftstoffzulauf 26 und damit auch zum Kraftstoffhochdruckspeicher (nicht dargestellt) geschlossen und die Verbindung zwischen Kraftstoffrücklauf 32 und Anschluß 27 geöffnet. In der in Fig. 4 dargestellten Schaltstellung erfolgt keine Einspritzung.
Wenn das Magnetventil 35 bestromt wird, sinkt der Druck in dem Steuerraum 34 und die auf den Steuerkolben 21 wirkenden Druckkräfte heben diesen aus dem ersten Ventilsitz 24. Gleichzeitig sorgt die Druckfeder 23 für ein Anheben des zweiten Steuerkolbens 22. Die Verbindung zwischen dem Kraftstoffzulauf 26 und dem Anschluß 27 ist nun geöffnet. Gleichzeitig wird die Verbindung zwischen dem Anschluß 27 und dem Kraftstoffrücklauf 32 unterbrochen.
Wenn die Bestromung des Magnetventils 35 unterbrochen wird, steigt der Druck im Steuerraum 34 wieder an und der erste Steuerkolben 21 wird wieder nach unten in den zweiten Ventilsitz 24 gedrückt. Gleichzeitig wird durch die Abwärtsbewegung des ersten Steuerkolbens 21 auch der zweite Steuerkolben 22 nach unten gegen die Druckfeder 23 gedrückt. Damit wird die Verbindung zwischen dem Kraftstoffzulauf 26 und dem Anschluß 27 unterbrochen. Außerdem wird die Verbindung zwischen dem Anschluß 27 und dem ersten Kraftstoffrücklauf 32 freigegeben.

Claims (9)

1. 3/2-Wegeventil zur Steuerung der Einspritzung von Kraftstoff in einem Common-Rail-Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einem in einem Gehäuse (20) geführten Steuerglied, wobei das Steuerglied in einer ersten Schaltstellung eine hydraulische Verbindung zwischen einem Injektor (7) und einem Kraftstoffrücklauf (42) freigibt, und wobei das Steuerglied in einer zweiten Schaltstellung eine hydraulische Verbindung zwischen Injektor (7) und einem Kraftstoffhochdruckspeicher (3) freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerglied einen ersten Steuerkolben (21) und einen zweiten Steuerkolben (22 umfasst, dass zwischen Gehäuse (20) und erstem Steuerkolben (21) ein erster Ventilsitz (24) ausgebildet ist, und dass zwischen Gehäuse (20) und zweitem Steuerkolben (21) ein zweiter Ventilsitz (30) ausgebildet ist.
2. 3/2-Wegeventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stirnseite (39) des ersten Steuerkolbens (21) einen Steuerraum (34) begrenzt, dass der Steuerraum (34) über eine Zulaufdrossel (32) mit dem Kraftstoffzulauf (26) hydraulisch in Verbindung steht, und dass der Steuerraum (34) über eine Ablaufdrossel (31) mit einem Ablauf hydraulisch verbindbar ist.
3. 3/2-Wegeventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Verbindung zwischen Steuerraum (34) und Ablauf von einem Magnetventil (35) oder einem Piezo-Aktor gesteuert wird.
4. 3/2-Wegeventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylaufdrossel (29) in den ersten Steuerkolben (21) integriert ist.
5. 3/2-Wegeventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stirnseite (25) des zweiten Steuerkolbens (22) einen Druckraum (37) begrenzt, und dass in dem Druckraum (37) der Druck des Kraftstoffhochdruckspeichers (3) herrscht.
6. 3/2-Wegeventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseite (25) des zweiten Steuerkolbens (22) mit der Vorspannkraft einer Druckfeder (23) beaufschlagt wird.
7. 3/2-Wegeventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Steuerkolben (21) in einer Führungsbohrung (39) geführt wird, dass der Anschluß (27) in die Führungsbohrung (39) mündet, dass der erste Steuerkolben (21) im Bereich der Mündung (27a) des Anschlusses (27) einen ersten Einstich (40) aufweist.
8. 3/2-Wegeventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Steuerkolben (22) in einer Führungsbohrung (39) geführt wird, dass der Anschluß (27) in die Führungsbohrung (39) mündet, dass der zweite Steuerkolben (22) im Bereich der Mündung (27b) des Anschlusses (27) einen zweiten Einstich (41) aufweist.
9. 3/2-Wegeventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung in Verbindung mit einem Injektor (7), einer Pumpe-Düse-Einheit oder einer Einspritzdüse.
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