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DE102007026834A1 - Electromagnetic control valve e.g. for internal combustion engine, has valve unit, full valve casing, inlet port, consumer connection and piston valve which is relocatable compared with valve casing - Google Patents

Electromagnetic control valve e.g. for internal combustion engine, has valve unit, full valve casing, inlet port, consumer connection and piston valve which is relocatable compared with valve casing Download PDF

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DE102007026834A1
DE102007026834A1 DE102007026834A DE102007026834A DE102007026834A1 DE 102007026834 A1 DE102007026834 A1 DE 102007026834A1 DE 102007026834 A DE102007026834 A DE 102007026834A DE 102007026834 A DE102007026834 A DE 102007026834A DE 102007026834 A1 DE102007026834 A1 DE 102007026834A1
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DE
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valve
piston
seat
fuel
control valve
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Ceased
Application number
DE102007026834A
Other languages
German (de)
Inventor
Thomas Knoblach
Matthias Kissner
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.)
Hilite Germany GmbH
Original Assignee
Hydraulik Ring 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 Hydraulik Ring GmbH filed Critical Hydraulik Ring GmbH
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Publication of DE102007026834A1 publication Critical patent/DE102007026834A1/en
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Abstract

The electromagnetic valve (1) has a valve unit (10), a full valve casing (101), an inlet port (102), a consumer connection (103) and a piston valve (104), which is relocatable compared with the valve casing (101). A valve seat (100) has a piston seat (105) arranged between the inlet port (102) and consumer connection (103) and has valves (104) which front face a closing element (106). The valve piston (104) is arranged on the inlet side (110). An independent claim is included for an injection unit.

Description

Die Erfindung betrifft elektromagnetisches Regelventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.The The invention relates to electromagnetic control valve according to the The preamble of claim 1 and an injection system for an internal combustion engine according to the preamble of claim 8.

Bei einem Common-Rail-Einspritzsystem wird der Kraftstoff von einer Hochdruckpumpe in einen Kraftstoffspeicher gepumpt und über Injektoren in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt. Bei Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung müssen hierbei bereits in der Startphase hohe Kraftstoffdrücke vorliegen, um eine ausreichende Gemischaufbereitung zu erreichen, um ein Zünden des Gemisches zu ermöglichen. Der Mindestkraftstoffdruck beträgt bei direkteinspritzenden Otto-Motoren ca. 50 bar und bei direkteinspritzenden Dieselmotoren ca. 120 bar. Derartige Drücke werden zweistufig mittels einer Vorförderpumpe und einer in der Regel von einer auf der Nockenwelle sitzenden Hochdruckpumpe aufgebaut. Damit der Mindestkraftstoffeinspritzdruck frühzeitig zur Verfügung gestellt werden kann, ist aus der Praxis auch die Verwendung von elektrisch ansteuerbaren Hochdruckpumpen bekannt.at a common-rail injection system is the fuel of a High pressure pump pumped into a fuel tank and over Injectors injected into the combustion chamber of the internal combustion engine. For internal combustion engines with direct injection must hereby high fuel pressures already exist in the start phase, to achieve sufficient mixture preparation to ignite the To allow mixture. The minimum fuel pressure is for direct-injection gasoline engines approx. 50 bar and for direct-injection Diesel engines approx. 120 bar. Such pressures become two-stage by means of a prefeed pump and a usually of a sitting on the camshaft high pressure pump. In order to the minimum fuel injection pressure available early can be put, from the practice is also the use of electrically controllable high-pressure pumps known.

Von der Hochdruckpumpe stromabwärts betrachtet schließt sich bei einer nach dem Common-Rail-Prinzip arbeitenden Brennkraftmaschine zur Kraftstoffförderung neben einer Rail und einer Mehrzahl an Injektoren, im Hochdruckbereich ein Kraftstoffspeicher an. Überschüssiger Druck wird aus dem Kraftstoffspeicher über eine Rückführleitung zum Kraftstofftank abgebaut, wobei zur Steuerung häufig elektrisch gesteuerte PCV-Druckventile eingesetzt werden.From the high-pressure pump considered downstream closes in an operating according to the common rail principle internal combustion engine for Fuel delivery in addition to a rail and a plurality on injectors, in the high pressure area a fuel tank. excess Pressure is from the fuel tank via a return line to the Fuel tank degraded, with the control often electric controlled PCV pressure valves are used.

In der Druckschrift DE 199 37 673 A1 ist eine derartige Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine beschrieben. Die Einspritzanlage ist ausgestaltet mit einer Vorförderpumpe zur Förderung von Kraftstoff aus einem Kraftstofftank, einer der Vorförderpumpe stromabwärts nachgeordneten Hochdruckpumpe zur Erzeugung des für Einspritzung des Kraftstoffs in einen Brennraum der Brennkraftmaschine erforderlichen Einspritzdrucks, einem zwischen der Vorförderpumpe und der Hochdruckpumpe angeordneten Volumenstromregelventil zur Steuerung des der Hochdruckpumpe zugeführten Kraftstoffstroms. Das Volumenstromregelventil ist zwischen einer geöffneten Stellung und einer mindestens teilweise geschlossenen Stellung steuerbar und in Verbindung mit der Vorförderpumpe so ausgelegt, dass der Kraftstoffstrom durch das Volumenstromregelventil in der geöffneten Stellung des Volumenstromregelventils im Wesentlichen gleich dem maximalen Kraftstoffbedarf der Einspritzanlage ist, um eine überschüssige Kraftstoffzuführung zu der Hochdruckpumpe zu vermeiden.In the publication DE 199 37 673 A1 Such an injection system for an internal combustion engine is described. The injection system is configured with a prefeed pump for conveying fuel from a fuel tank, a downstream of the feed pump high-pressure pump for generating the required injection of fuel into a combustion chamber of the engine injection pressure, arranged between the prefeed pump and the high-pressure pump flow control valve for controlling the high-pressure pump supplied fuel flow. The volume flow control valve is controllable between an open position and an at least partially closed position and configured in connection with the prefeed pump, that the fuel flow through the flow control valve in the open position of the flow control valve is substantially equal to the maximum fuel demand of the injection system to an excess fuel supply to avoid the high pressure pump.

In der Druckschrift EP 1 109 999 B1 ist ein Verfahren zum schnellen Aufbau des Kraftstoffdrucks in einem Kraftstoffspeicher beschrieben. Hierzu fördert eine Hochdruckpumpe zum Druckaufbau Kraftstoff in den Kraftstoffspeicher, deren Pumpenraum in einigen Betriebszuständen nur teilweise mit Kraftstoff gefüllt ist. Während des Abschaltvorgangs wird der Kraftstoffzulauf zur Hochdruckpumpe so geregelt, dass die Pumpenzylinder bis zum Stillstand der Brennkraftmaschine und der Hochdruckpumpe gefüllt werden, um beim darauf folgenden Startvorgang unabhängig vom Betriebszustand des vorherigen Abschaltvorgangs der Hochdruckpumpe einen weitgehend oder vollständig gefüllten Pumpraum zur Verfügung zu stellen. Eine Hochdruckpumpe erreicht mit gefülltem Pumpraum ihre maximale Förderleistung, wodurch beim Start vorteilhaft ein schneller Druckaufbau im Kraftstoffspeicher erreicht wird. Zur Steuerung wird ein regelbares Ventil zwischen der Vorförderpumpe und der Hochdruckpumpe vorgeschlagen, das entweder als Schieberventil oder ein Sitzventil ausgeführt ist, welches je nach Ausführungsform stromlos offen (ein so genannter „Schließer") oder geschlossen (ein so genannter „Öffner") ist. Als Sitzventil wird ein digital schaltbares Ventil vorgeschlagen, das während der Dauer eines Saugvorgangs der Hochdruckpumpe nur zeitweise öffnet oder schließt.In the publication EP 1 109 999 B1 A method for quickly building up the fuel pressure in a fuel storage is described. For this purpose, a high pressure pump for pressurizing promotes fuel in the fuel tank, the pump chamber is only partially filled with fuel in some operating conditions. During the shutdown of the fuel supply to the high pressure pump is controlled so that the pump cylinders are filled to a standstill of the engine and the high pressure pump to provide a largely or completely filled pump room in the subsequent startup regardless of the operating state of the previous shutdown of the high pressure pump. A high-pressure pump reaches its maximum delivery capacity with a filled pump chamber, whereby a fast pressure build-up in the fuel accumulator is advantageously achieved at the start. To control a controllable valve between the prefeed pump and the high-pressure pump is proposed, which is designed either as a slide valve or a poppet valve, which is normally open depending on the embodiment (a so-called "NO") or closed (a so-called "opener"). As seat valve, a digitally switchable valve is proposed, which only temporarily opens or closes during the duration of a suction process of the high-pressure pump.

Des Weiteren ist aus der Druckschrift DE 10 2004 057 873 A1 ein Sitzventil mit einem Leitungssystem zum Hindurchleiten eines Mediums bekannt, welches auf einer Zuflussseite zufließt. Das Sitzventil weist im Leitungssystem einen Sitz und ein verstellbares Schließelement zum zumindest teilweisen Verschließen und Öffnen des Leitungssystems für das Medium auf. Eine Stelleinrichtung dient zum Verschließen des Schließelements, wobei die Stelleinrichtung üblicherweise eine Spule und einen Anker aufweist. Das Schließelement dient im unbetätigten Zustand der Stelleinrichtung zum Verschließen des Leitungssystems. Es handelt sich im Aufbau um ein stromlos geschlossenes Sitzventils, das proportional einen Volumenstrom oder Druck steuern kann. Bei einer derartigen Ausführung eines Sitzventils arbeitet der Proportionalmagnet, welcher durch die Spulen- und Ankeranordnung ausgebildet wird, gegen den Druck an. Durch eine Druckfeder sind solche Sitzventile stromlos geschlossen. Als besondere Ausgestaltung ist das Schließelement kugelförmig ausgebildet. Allerdings muss der Kraftstoffstrom unmittelbar vor dem Sitzventil aufwändig um die Führung der Kugel geleitet werden.Furthermore, from the document DE 10 2004 057 873 A1 a seat valve with a conduit system for passing a medium, which flows on an inflow side. The seat valve has a seat in the piping system and an adjustable closing element for at least partially closing and opening the conduit system for the medium. An adjusting device serves to close the closing element, wherein the adjusting device usually has a coil and an armature. The closing element is used in the unactuated state of the adjusting device for closing the conduit system. It is in construction to a normally closed seat valve, which can control a proportional flow or pressure. In such a design of a poppet valve, the proportional solenoid, which is formed by the coil and armature assembly, operates against the pressure. By a compression spring such poppet valves are normally closed. As a special embodiment, the closing element is spherical. However, the fuel flow must be passed before the poppet valve consuming the leadership of the ball.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektromagnetisches Regelventil und damit verbunden, eine Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine so weiterzubilden, dass der Fluidstrom in einem mit Druck beaufschlagten Sitzventil zuverlässig geregelt werden kann.Of the Invention is based on the object, an electromagnetic control valve and associated therewith, an injection system for an internal combustion engine educate so that the fluid flow in a pressurized Seat valve can be reliably controlled.

Die Erfindung wird bezüglich des elektromagnetischen Regelventils durch die Merkmale des Anspruchs 1 und bezüglich der Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine durch die Merkmale des Anspruchs 8 wiedergegeben. Die weiteren rückbezogenen Ansprüche betreffen vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung.The Invention is with respect to the electromagnetic control valve by the features of claim 1 and with regard to the injection system for an internal combustion engine by the features of the claim 8 reproduced. The other related claims relate to advantageous embodiments and further developments of the invention.

Die Erfindung schließt ein elektromagnetisches Regelventil ein, mit einer Ventileinheit, umfassend ein Ventilgehäuse, mindestens einen Zulaufanschluss, mindestens einen Verbraucheranschluss und einen Kolbenschieber, der gegenüber dem Ventilgehäuse verschiebbar ist sowie mit einer Stelleinheit, umfassend mindestens eine elektromagnetische Spule, einen verschiebbaren Anker und einen axial angeordneten Stößel, wobei der verschiebbare Anker über den axial angeordneten Stößel mit dem Kolbenschieber axial in Wirkverbindung steht. Erfindungsgemäß ist ein Sitzventil mit einem Kolbensitz zwischen Zulaufanschluss und Verbraucheranschluss angeordnet und am Kolbenschieber auf seiner dem Kolbensitz zugewandten Stirnseite ein Schließelement ausgebildet. Des Weiteren ist der Kolbenschieber auf der Zulaufseite angeordnet.The The invention includes an electromagnetic control valve a, with a valve unit, comprising a valve housing, at least one inlet connection, at least one consumer connection and a spool, which is opposite the valve body is displaceable and with an actuator, comprising at least an electromagnetic coil, a sliding armature and an axial arranged plunger, wherein the sliding armature via the axially arranged plunger with the spool axially in operative connection. According to the invention a seat valve with a piston seat between inlet port and Arranged consumer connection and the spool on his the piston seat facing end a closing element educated. Furthermore, the spool is on the inlet side arranged.

Das Regelventil weist in seinem Ventilgehäuse also einen beweglich geführten Kolbenschieber auf, der mittels der Stelleinheit in seiner Position in axialer Richtung verstellbar ist. Die jeweilige Regelposition des Kolbenschiebers ist durch eine entsprechende Bestromung der elektromagnetischen Spule stetig veränderbar.The Control valve thus has a movable in its valve housing guided piston slide, by means of the actuator is adjustable in its position in the axial direction. The respective Control position of the piston valve is by a corresponding current supply the electromagnetic coil continuously variable.

Das erfindungsgemäße Regelventil ist im Betrieb als Öffner eingesetzt und ist somit im stromlosen Zustand leckagefrei geschlossen. Die erforderliche Kraft zum Öffnen des Sitzventils ist maßgeblich für die Dimensionierung der gesamten Stelleinheit. Je kleiner die mit Druck beaufschlagte Fläche des Sitzventils ausgestaltet wird, desto kleiner können die Baukomponenten der Stelleinheit auch bei größeren Fluiddrücken am Zulaufanschluss dimensioniert werden. Allerdings muss die Durchtrittsfläche des Kolbensitzes ausreichend dimensioniert sein, um genügend Fluid zu fördern.The Control valve according to the invention is in operation as an opener used and is thus closed without leakage in the de-energized state. The force required to open the seat valve is decisive for the sizing of the whole Adjusting unit. The smaller the pressurized area the seat valve is designed, the smaller the can Building components of the actuator even with larger Fluid pressures are dimensioned at the inlet connection. Indeed the passage area of the piston seat must be sufficient be dimensioned to promote enough fluid.

Der Kolbensitz kann eine tief gezogene Hülse mit zentraler Bohrung sein. Die Bohrung kann dabei entsprechend angeprägt sein, um im Zusammenspiel mit dem Schließelement an der Stirnseite des Kolbenschiebers im verschlossenen Zustand die Dichtheit zu gewährleisten. Die Leckagefreiheit wird bevorzugt über eine Vorspannung des Kolbens erzielt, beispielsweise über eine Schraubenfeder.Of the Piston seat can be a deep drawn sleeve with central Be bore. The hole can be stamped accordingly be in order to interact with the closing element on the Front side of the spool valve in the closed state, the tightness to ensure. The freedom from leakage is preferred over achieved a bias of the piston, for example via a coil spring.

Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass durch die erfindungsgemäße Lösung ein einfaches und zuverlässiges Dichtprinzip zur Verfügung steht. Durch die Verwendung des Kolbenschiebers in Verbindung mit dem Kolbensitz steht eine lineare Q-I-Kennlinie zum Steuern zur Verfügung. Die Linearität der Kennlinie wird unter anderem durch den besonders vorteilhaften konzentrischen Öffnungsquerschnitt zwischen der Kolbensitzbohrung und der bevorzugt konischen Stirnseitenfläche des Kobenschiebers bedingt. Hierbei ist der Begriff Linearität dahingehend zu verstehen, dass, abgesehen von einem Startbereich, eine Zunahme des elektrischen Steuerstroms die Durchflussmenge in proportionaler Beziehung erhöht. Zwischen dem I-Verhältnis und dem Q-Verhältnis besteht nach dieser Ausgestaltung eine direkte mathematische Beziehung, die über einen direkten Kennlinienverlauf wiedergegeben werden kann. Die Kennlinie sieht wie ein Zweig einer Parabel aus.One particular advantage is that by the inventive Solution a simple and reliable sealing principle is available. By using the piston valve in conjunction with the piston seat is a linear Q-I characteristic available for tax. The linearity of Characteristic is among other things by the particularly advantageous concentric opening cross-section between the piston seat bore and the preferably conical end face condition of the Kobenschiebers. Here is the term linearity to the effect that, apart from a starting area, an increase in the electric control current the flow rate in proportional relationship increased. Between the I-ratio and the Q ratio is according to this embodiment a direct mathematical relationship that has a direct Characteristic curve can be reproduced. The characteristic looks like a branch of a parabola.

Der Fluidstrom kann so über die Steuerkante mit dem Kolbenschieber zuverlässig angesteuert und ohne störende Druckstöße geregelt werden. Insbesondere besteht ein ganz wesentlicher Vorteil darin, dass das Regelventil im stromlosen Zustand leckagefrei ist. Dadurch können beispielsweise in einem Common-Rail-Einspritzsystem andere Komponenten wesentlich einfacher und damit kostensparender ausgelegt werden. Auch wird in derartigen Systemen bei dem erfindungsgemäßen leckagefreien Regelventil eine Motorabschaltung ohne Mehraufwand sicher gewährleistet.Of the Fluid flow can thus via the control edge with the spool reliably controlled and without disturbing pressure surges be managed. In particular, there is a very significant advantage in that the control valve in the de-energized state is leak-free. As a result, for example, in a common rail injection system other components much easier and thus designed more cost-effective become. Also, in such systems in the inventive leak-free control valve, an engine shutdown without additional effort safely guaranteed.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können auf der Zulaufseite zumindest ein Zulaufanschluss zwischen Kolbenschieber und Kolbensitz und zumindest ein weiterer Zulaufanschluss auf der dem Kolbensitz abgewandten Seite des Kolbenschiebers angeordnet sein. Mit anderen Worten, durch mehrere Zulaufanschlüsse wird auf der Zulaufseite einerseits die benötigte Fluidmenge nahe am Sitzventil zur Verfügung gestellt und andererseits der Kolbenschieber auf seiner Rückseite, also der dem Kolbensitz abgewandten Seite, mit Fluiddruck beaufschlagt. Hieraus ergibt sich eine resultierende Kraft zur Steuerung des Sitzventils aus der Bilanz der Druckverteilung des Fluids auf der Vorderseite und Rückseite des Kolbenschiebers. Da auf der Vorderseite durch das geöffnete Sitzventil Fluid abströmt, stellt sich vor dem Sitzventil ein Druckabfall ein. Auf der Rückseite dagegen übt das Fluid einen statischen Druck aus. Aus dieser Bilanz entsteht am Kolbenschieber ein gewisser Überdruck auf dessen Rückseite, wodurch aus strömungsmechanischen Erwägungen eine resultierende Kraft den Kolben in Richtung Kolbensitz drücken und damit tendenziell schließen würde. Dieser aus dem Druckunterschied resultierenden Kraft wirkt jedoch die Stelleinheit entgegen, die im bestromten Zustand mit einer linearen I-Q-Kennlinie das Ventil ansteuert. Hierbei wird deutlich, dass die Dimensionierung der Stelleinheit vergleichsweise klein und damit kostengünstig ausfallen kann.In an advantageous embodiment of the invention can on the inlet side at least one inlet connection between piston valve and piston seat and at least one further inlet port on the The piston seat facing away from the piston seat arranged be. In other words, through several inlet connections On the inlet side, on the one hand, the required amount of fluid provided close to the seat valve and on the other hand the Piston slide on its back, so the piston seat opposite side, pressurized with fluid pressure. It follows a resultant force to control the poppet valve from the balance the pressure distribution of the fluid on the front and back of the piston valve. Because on the front through the open Seating valve fluid flows out, standing in front of the seat valve a pressure drop. On the other hand, exercises on the back the fluid is a static pressure. From this balance emerges on the spool a certain overpressure on the back, whereby from fluid mechanical considerations a resulting force push the piston towards the piston seat and thus tend to close. This However, resulting from the pressure difference force acts the actuator opposite, in the energized state with a linear I-Q characteristic activates the valve. Here it becomes clear that the dimensioning the actuator comparatively small and therefore cost can fail.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die am Kolbenschieber befindliche Steuerkante des Sitzventils konisch oder kugelförmig ausgebildet ist. Hierdurch wird die sich auf die Strömungsverhältnisse des Fluids günstig auswirkende Symmetrie des Schließelements genutzt. Konische oder sonst wie symmetrische Formen können zentrierende Wirkung entfalten.Especially It is advantageous if the control edge located on the spool valve the seat valve is conical or spherical. This will affect the flow conditions of the Fluids favorable effect symmetry of the closing element used. Conical or otherwise symmetrical shapes can unfold centering effect.

Vorteilhafterweise kann das Sitzventil im unbestromten Zustand der Stelleinheit durch ein in Schließrichtung auf den Kolbenschieber einwirkendes elastisches Element verschlossen sein, das sich gegen die Innenwandung des Ventilgehäuses abstützt. Das elastische Element ist so ausgestaltet und angeordnet, dass in erster Linie in Längsrichtung auf den Kolbenschieber axiale Kräfte wirken. Hierdurch wird das Sitzventil im unbestromten Zustand der Stelleinheit beispielsweise durch eine auf die rückwärtige Stirnseite des Kolbenschiebers einwirkende Schraubenfeder verschlossen, die sich gegen die Innenwandung des Ventilgehäuses abstützt. Die Feder übt eine Kraft auf den Kolbenschieber aus, die der Krafteinwirkung des Stößels entgegenwirkt und im stromlosen Zustand einen definierten Schließzustand bewirkt.advantageously, can the seat valve in the de-energized state of the actuator through a force acting in the closing direction on the spool be closed elastic element, which is against the inner wall the valve housing is supported. The elastic element is designed and arranged so that primarily in the longitudinal direction act on the spool axial forces. This will the seat valve in the de-energized state of the actuator, for example through a on the rear face of the Piston slider acting coil spring closed, which is is supported against the inner wall of the valve housing. The spring exerts a force on the spool, the counteracts the force of the ram and in the de-energized state a defined closed state causes.

Bevorzugt kann der Stößel der Stelleinheit durch den Kolbensitz hindurch gegen das Schließelement angeordnet sein. Aus der axial gerichteten Krafteinleitung des Stößels auf den Kolbenschieber wird das Schließelement ohne störende Querkräfte steuerbar.Prefers can the plunger of the actuator by the piston seat be arranged against the closing element. Out the axially directed application of force of the plunger on the piston valve, the closing element without disturbing Transverse forces controllable.

Vorteilhafterweise ist der Stößel in dem Teilabschnitt, in dem er durch den Kolbensitz hindurchtritt, relativ zur Öffnung des Kolbensitzes so ausgebildet, dass das Fluid im geöffneten Ventilzustand ausreichend hindurchströmen kann. Über Dimensionierung des Stößels in diesem Teilabschnitt lässt sich insbesondere auch der maximal mögliche Volumenstrom durch das Sitzventil beeinflussen und definieren.advantageously, is the pestle in the section where he is passes through the piston seat, relative to the opening the piston seat is formed so that the fluid in the open Valve condition can flow through sufficiently. about Dimensioning of the ram in this section in particular, the maximum possible Influencing and defining the volume flow through the seat valve.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung kann der Stößel in dem Teilabschnitt, in dem er durch den Kolbensitz hindurchtritt, so ausgebildet sein, dass er eine zusätzliche Steuerfunktion des Fluidstroms einnimmt. Dies können unmittelbar im oder vor dem Kolbensitz wirkende Verdickungen eines Teilabschnitts des Stößels sein, mit denen der Volumenstrom gezielt begrenzt werden kann. Hierdurch lassen sich vor allem große Durchflussmengen vorteilhaft aussteuern und nach oben begrenzen.In A further advantageous development of the plunger in the section where it passes through the piston seat, be designed so that it has an additional control function the fluid flow occupies. This can be immediate or in advance the piston seat acting thickening of a portion of the plunger be, with which the volume flow can be selectively limited. Hereby leave Above all, large flow rates are advantageous and limit upwards.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung schließt eine Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine ein, zumindest mit einer Vorförderpumpe zur Förderung von Kraftstoff aus einem Kraftstofftank, mit einer der Vorförderpumpe stromabwärts nachgeordneten Hochdruckpumpe zur Erzeugung des für Einspritzung des Kraftstoffs in einen Brennraum der Brennkraftmaschine erforderlichen Einspritzdrucks und mit einem Volumenstromregelventil. Das Volumenstromregelventil besteht aus Ventileinheit und Stelleinheit zur Steuerung des der Hochdruckpumpe zugeführten Kraftstoffstroms und ist zwischen der Vorförderpumpe und der Hochdruckpumpe angeordnet. Die die Ventileinheit weist mindestens ein Ventilgehäuse, einen Zulaufanschluss, einen Verbraucheranschluss und einen Kolbenschieber auf, der gegenüber dem Ventilgehäuse verschiebbar ist. Die Stelleinheit weist mindestens eine elektromagnetische Spule, einen verschiebbaren Anker und einen axial angeordneten Stößel auf, wobei der verschiebbare Anker über den axial angeordneten Stößel mit dem Kolbenschieber in Wirkverbindung steht. Erfindungsgemäß ist ein Sitzventil mit einem Kolbensitz zwischen Zulaufanschluss und Verbraucheranschluss angeordnet und am Kolbenschieber auf seiner dem Kolbensitz zugewandten Stirnseite ein Schließelement ausgebildet. Zudem ist der Kolbenschieber auf der Zulaufseite angeordnet.One Another aspect of the invention includes an injection system for an internal combustion engine, at least with a prefeed pump for conveying fuel from a fuel tank, with a downstream of the pre-pump downstream high-pressure pump for generating the fuel for injection into one Combustion chamber of the engine required injection pressure and with a flow control valve. The flow control valve consists of valve unit and actuator for controlling the High pressure pump fuel flow and is between the prefeed pump and the high-pressure pump arranged. The the valve unit has at least one valve housing, one Inlet connection, a consumer connection and a spool valve on, which is displaceable relative to the valve housing is. The actuating unit has at least one electromagnetic coil, a slidable armature and an axial ram on, wherein the displaceable armature over the axially arranged Plunger with the spool in operative connection stands. According to the invention, a seat valve with a piston seat between inlet port and consumer port arranged and facing the spool on his the piston seat End face formed a closing element. In addition, the Piston slide arranged on the inlet side.

Hierdurch können in einem Common-Rail-Einspritzsystem andere Komponenten wesentlich einfacher und damit kostensparender ausgelegt werden. Auch wird dabei in derartigen Systemen bei der erfindungsgemäßen Lösung durch die Leckagefreiheit eine Motorabschaltung ohne Mehraufwand sicher gewährleistet.hereby can in a common-rail injection system other components much easier and thus be designed more cost-effective. Also, in such systems in the inventive Solution by the absence of leakage an engine shutdown Safely guaranteed without extra effort.

Im Regelfall kann die Hochdruckpumpe deutlich mehr Kraftstoff fördern, als im Motor benötigt wird. Um einen überschüssigen Kraftstoffzufluss zu vermeiden, kann vorteilhafterweise das Sitzventil den maximal in der Hochdruckpumpe zur Verfügung stehenden Kraftstoffstrom begrenzen und ausregeln. Dies lässt sich insbesondere bei dem Stößel der Stelleinheit einfach realisieren, der durch den Kolbensitz hindurch den Kolbenschieber mit seinem stirnseitigen Schließelement regelt. Hierzu ist der Durchmesser des Stößels in dem Teilabschnitt, in dem er durch den Kolbensitz hindurchtritt auf die maximal benötigte Kraftstoffmenge ausgestaltet. Ergänzend kann auch der Durchmesser des Kolbensitzes entsprechend gewählt werden. Dabei ist die niederdruckseitige Regelung des maximalen Kraftstoffstroms durch das erfindungsgemäße Regelventil wesentlich vorteilhafter gegenüber der sonst benötigten hochdruckseitigen Regelung mit einem steuerbaren Hochdruckventil. Ungünstig bei einer hochdruckseitigen Regelung ist, dass überschüssiger erhitzter Kraftstoff in den Kraftstofftank zurückgeführt werden muss. Durch diese Ausgestaltung wird niederdruckseitig bereits eine Begrenzung des maximalen Kraftstoffstroms sichergestellt, der sich nach dem Kraftstoffbedarf der Einspritzanlage richtet.in the Normally, the high-pressure pump can pump significantly more fuel, as needed in the engine. To a surplus To avoid fuel flow, advantageously, the poppet valve the maximum available in the high pressure pump Limit fuel flow and adjust. This is possible especially with the plunger of the actuator simple realize, through the piston seat through the spool regulated with its front-side closing element. For this is the diameter of the plunger in the section, in which it passes through the piston seat to the maximum required Fuel quantity designed. In addition, also the diameter be selected according to the piston seat. It is the low-pressure side control of the maximum fuel flow through the Control valve according to the invention substantially more advantageous opposite the otherwise required high-pressure side Control with a controllable high pressure valve. Unfavorable in a high pressure side control is that excess heated fuel returned to the fuel tank must become. By this configuration is low pressure side already ensuring a limitation of the maximum fuel flow, the depends on the fuel requirements of the injection system.

In weiterer bevorzugter Ausführungsform der Erfindung kann der Hochdruckpumpe stromabwärts nachgeordnet ein Hochdruckventil zur Druckregelung ohne externe Steuerung angeordnet sein. Erst durch die erfindungsgemäße Lösung resultiert in einem Common-Rail-Einspritzsystem das Potential, andere Komponenten wesentlich einfacher und damit kostensparender auszulegen.In a further preferred embodiment of the invention, the high pressure pump downstream arranged downstream of a high pressure valve for pressure control without external control. Only through the solution according to the invention does the potential in a common-rail injection system result in considerably simpler and thus more cost-saving design of other components.

Alle weiteren vorstehend beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen bezüglich des als Volumenstromregelventil ausgebildeten elektromagnetischen Regelventils können in gleicher Weise in der Einspritzanlage Anwendung finden.All further advantageous embodiments described above with respect to designed as a flow control valve electromagnetic control valve can in the same way find application in the injection system.

Die Erfindung wird durch weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert.The Invention is achieved by further preferred embodiments explained in more detail with reference to the schematic drawing.

Darin zeigen:In this demonstrate:

1 ein elektromagnetisches Regelventil im Querschnitt, 1 an electromagnetic control valve in cross-section,

2 einen Detailausschnitt des Regelventils im Bereich der Ventileinheit, 2 a detail of the control valve in the valve unit,

3 ein Diagramm der Q-I-Kennlinie des Regelventils, und 3 a diagram of the QI characteristic of the control valve, and

4 eine Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine. 4 an injection system for an internal combustion engine.

Einander entsprechende Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen.each other corresponding parts are provided with the same reference numerals.

1 zeigt ein elektromagnetisches Regelventil 1, ausgebildet als Volumenstromregelventil, mit einer Ventileinheit 10 und einer Stelleinheit 20 im Querschnitt. Die Ventileinheit 10 umfasst ein Ventilgehäuse 101, einen Zulaufanschluss (P-Anschluss) 102, einen Verbraucheranschluss (A-Anschluss) 103 sowie einen Kolbenschieber 104, der gegenüber dem Ventilgehäuse 101 verschiebbar ist. 1 shows an electromagnetic control valve 1 , designed as a flow control valve, with a valve unit 10 and an actuator 20 in cross section. The valve unit 10 includes a valve housing 101 , one inlet connection (P connection) 102 , one consumer connection (A connection) 103 and a piston valve 104 , opposite the valve body 101 is displaceable.

Einen Detailausschnitt des Regelventils 1 im Bereich der Ventileinheit 10 ist in 2 dargestellt. Zwischen Zulaufanschluss 102 und Verbraucheranschluss 103 ist ein Sitzventil 100 mit einem Kolbensitz 105 angeordnet, wobei am Kolbenschieber 104 auf seiner dem Kolbensitz 105 zugewandten Stirnseite ein Schließelement 106, hier in Form eines Kegelstumpfes, ausgebildet ist. Der Kolbensitz 105 ist eine im Ventilgehäuse 101 angeordnete Hülse mit zentraler Bohrung, die angeprägt ist, um im verschlossenen Zustand in Zusammenspiel mit dem Schließelement 106 die geforderte Dichtheit zu gewährleisten. Durch eine Anprägung wird auch die jeweilige Steuerkante 107 am Kolbensitz 105 und am Schließelement 106 vorteilhaft ausgestaltet.A detail of the control valve 1 in the area of the valve unit 10 is in 2 shown. Between inlet connection 102 and consumer connection 103 is a seat valve 100 with a piston seat 105 arranged, wherein the spool 104 on his the piston seat 105 facing end a closing element 106 , here in the form of a truncated cone, is formed. The piston seat 105 is one in the valve body 101 arranged sleeve with central bore, which is stamped to in the closed state in interaction with the closing element 106 to ensure the required tightness. By embossing is also the respective control edge 107 on the piston seat 105 and on the closing element 106 designed advantageous.

Der Kolbenschieber 104 ist auf der Zulaufseite 110 angeordnet. Auf der Zulaufseite 110 sind gegenüberliegend zwei Zulaufanschlüsse 102 zwischen Kolbenschieber 104 und Kolbensitz 105 angeordnet, durch die das Fluid in das Volumenstromventil 1 einströmt. Nach einer weiteren Ausgestaltung können auch mehr als nur zwei Zulaufanschlüsse, nämlich drei oder vier, reihum auf der gleichen Höhe verteilt angeordnet sein. Zusätzlich ist ein weiterer Zulaufanschluss 102 auf der dem Kolbensitz 105 abgewandten Seite, also der Rückseite, des Kolbenschiebers 104 angeordnet.The piston valve 104 is on the inlet side 110 arranged. On the inlet side 110 are opposite two inlet connections 102 between piston valve 104 and piston seat 105 arranged, through which the fluid into the volume flow valve 1 flows. According to a further embodiment, more than just two inlet connections, namely three or four, can be arranged in a row distributed at the same height. In addition, there is another inlet connection 102 on the piston seat 105 opposite side, so the back of the piston valve 104 arranged.

Der Kolbenschieber 104 ist dadurch auch auf seiner Rückseite mit Fluiddruck beaufschlagt. Diese P-Anschlüsse werden über eine in den Figuren nicht dargestellte, sich verzweigende Zuführleitung versorgt. Durch eine Fluidentnahme über ein im Betrieb geöffnetes Sitzventil 100 entsteht gegenüber dem statischen Fluiddruck auf der Rückseite des Kolbenschiebers 104 eine Druckdifferenz und damit eine resultierende Kraft, die tendenziell den Kolbenschieber 104 in Richtung Kolbensitz 105 drückt. Wie aus 1 ersichtlich, wirkt dieser aus dem Druckunterschied resultierenden Kraft jedoch die Stelleinheit 20 entgegen, die im bestromten Zustand das Sitzventil 100 ansteuert.The piston valve 104 This is also applied to its rear side with fluid pressure. These P-connections are supplied via a not shown in the figures, branching supply. By a fluid removal via an open during operation seat valve 100 arises in relation to the static fluid pressure on the back of the piston valve 104 a pressure difference and thus a resulting force, which tends to the spool 104 in the direction of the piston seat 105 suppressed. How out 1 however, this force resulting from the pressure difference acts as the actuator 20 contrary, in the energized state, the seat valve 100 controls.

Um allerdings unabhängig vom Fluiddruck das Sitzventil 100 im unbestromten Zustand der Stelleinheit 20 sicher zu verschließen, ist ein in Schließrichtung auf den Kolbenschieber 104 einwirkendes elastisches Element 108 in Form einer Schraubenfeder angeordnet, die sich gegen die Innenwandung des Ventilgehäuses 101 auf einem Federteller 109 abstützt.However, regardless of the fluid pressure, the seat valve 100 in the de-energized state of the actuator 20 Safe to close, is a closing direction on the piston valve 104 acting elastic element 108 arranged in the form of a coil spring, which is against the inner wall of the valve housing 101 on a spring plate 109 supported.

Gemäß dieser aus den unterschiedlichen Druckverhältnissen im Ventil und der Schraubenfeder 104 resultierenden Kräfteverteilung ist letztendlich die Steuercharakteristik der Stelleinheit 20 auszulegen. Die Stelleinheit 20 umfasst gemäß 1 eine elektromagnetische Spule 201 mit einem verschiebbaren Anker 202, der über den Stößel 203 mit dem Kolbenschieber 104 zusammenwirkt. Der Stößel 203 ist auf der Ablaufseite 111 der Ventileinheit 10 angeordnet und wirkt durch den Kolbensitz 105 hindurch gegen das Schließelement 106. Aus der axial gerichteten Krafteinleitung des Stößels 203 auf die Stirnseite des im Ventilgehäuse 101 mit geringem Spiel geführten Kolbenschiebers 104 wird das Schließelement 106 ohne störende Querkräfte zuverlässig gesteuert.According to this from the different pressure ratios in the valve and the coil spring 104 resulting force distribution is ultimately the control characteristic of the actuator 20 interpreted. The actuator 20 includes according to 1 an electromagnetic coil 201 with a sliding anchor 202 that's about the pestle 203 with the piston valve 104 interacts. The pestle 203 is on the drain side 111 the valve unit 10 arranged and acts through the piston seat 105 through against the closing element 106 , From the axially directed application of force of the plunger 203 on the front side of the valve housing 101 with little clearance guided piston valve 104 becomes the closing element 106 reliably controlled without disturbing shear forces.

Bei der Stelleinheit 20 ist die elektromagnetische Spule 201 mit einem verschiebbaren Anker 202 in einem Gehäuse 204 der Stelleinheit eingebunden. Rückseitig verschließt der Ventildeckel 205 mit der Deckeldichtung 210 die Stelleinheit 20. Eine Hülse 206 dient zur Trennung des Hydraulikraums vom Magneten und begrenzt so den Bereich, in den Fluid eindringen kann. Zum Ventilteil 10 hin ist diesbezüglich die Hydraulik-Buchsendichtung 211 zwischen Hülse 206 und Ventileinheit 10 angeordnet. Der Anker 202 ist mit einer Ankerlagerbuchse 207 für eine axiale Bewegung gleitend gelagert, die auch als Bauchlagerung bezeichnet werden kann. Zwischen Anker 202 und Stößel 203 ist zur Kraftübertragung noch ein Distanzstück 208 eingebunden. Der Ventilbefestigungsflansch 209 liegt in verbindender Weise zwischen der Ventileinheit 10 mit der Stelleinheit 20. Eine weitere Ventildichtung 212 ist an der Lagerfläche angeordnet.At the actuator 20 is the electromagnetic coil 201 with a sliding anchor 202 in a housing 204 integrated with the actuating unit. The valve cover closes at the rear 205 with the lid gasket 210 the actuator 20 , A sleeve 206 serves to separate the hydraulic space from the magnet and thus limits the area in the fluid can penetrate. To the valve part 10 in this regard, the hydraulic bushing seal 211 between sleeve 206 and valve unit 10 arranged. The anchor 202 is with an anchor bearing bush 207 slidably mounted for axial movement, which may also be referred to as prone. Between anchor 202 and pestles 203 is still a spacer for power transmission 208 involved. The valve mounting flange 209 lies in a connecting manner between the valve unit 10 with the actuator 20 , Another valve seal 212 is arranged on the storage area.

Zwischen A-Anschluss und P-Anschluss ist eine Hydraulikdichtung 213 eingebunden, welche die Zulaufseite 110 und die Ablaufseite 111 gegeneinander abdichtet.Between A port and P port is a hydraulic seal 213 integrated, which the inlet side 110 and the drain page 111 seals against each other.

3 zeigt ein Diagramm der Q-I-Kennlinie des erfindungsgemäßen Regelventils 1. Durch die Ausgestaltung des Kolbenschiebers 104 in Verbindung mit dem Kolbensitz 105 ergibt sich ein linearer Verlauf einer Q-I-Kennlinie zum Steuern. Genauer betrachtet ist der Verlauf wie der eine Zweig einer langgestreckten Parabel zweiten Grades. Wird das Regelventil 1 bestromt, so ist bei geringen Stromstärken bis ca. 0,5 A das Sitzventil 100 noch sicher verschlossen. Die von der Stelleinheit 20 bei geringen Stromstärken zur Verfügung stehende Kraft reicht noch nicht aus, um gegen den resultierenden Fluiddruck und die in gleicher Richtung wirkende Schraubendruckfeder 108 das Sitzventil zu öffnen. Erst ab einer Stromstärke von über 0,5 A ist die auf den Kolbenschieber 104 ausgeübte Kraft des Stößels 203 ausreichend, um das Schließelement vom Kolbensitz 105 wegzubewegen. Ab dieser Stromstärke wird bei einem Common-Rail-Einspritzsystem Kraftstoff von der Vorförderpumpe zur stromabwärts nachgeordneten Hochdruckpumpe geleitet. 3 shows a diagram of the QI characteristic of the control valve according to the invention 1 , Due to the design of the piston valve 104 in conjunction with the piston seat 105 results in a linear course of a QI characteristic for controlling. More precisely, the course is like a branch of a second-degree elongated parabola. Will the control valve 1 energized, so at low currents up to about 0.5 A is the seat valve 100 still securely closed. The from the actuator 20 at low currents available power is not enough to counteract the resulting fluid pressure and acting in the same direction helical compression spring 108 to open the seat valve. Only from a current of more than 0.5 A on the piston valve 104 applied force of the plunger 203 sufficient to the closing element from the piston seat 105 move away. From this current, fuel is passed from the prefeed pump to the downstream downstream high-pressure pump in a common-rail injection system.

4 zeigt eine Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine mit einer Vorförderpumpe 3 zur Förderung von Kraftstoff aus einem Kraftstofftank 2 und mit einer der Vorförderpumpe 3 stromabwärts nachgeordneten Hochdruckpumpe 4 zur Erzeugung des für eine Einspritzung des Kraftstoffs in einen Motor erforderlichen Einspritzdrucks. Das Volumenstromregelventil 1 mit Ventil- und Stelleinheit, das zwischen der Vorförderpumpe 3 und der Hochdruckpumpe 4 angeordnet ist, steuert den der Hochdruckpumpe 4 zugeführten Kraftstoffstrom. In einem derartigen Common-Rail-Einspritzsystem können andere Komponenten wesentlich einfacher und kostensparender ausgelegt werden. So ist der Hochdruckpumpe 4 stromabwärts ein Hochdruckventil 5 zur Druckregelung nachgeordnet, das ohne externe Steuerung auskommt. 4 shows an injection system for an internal combustion engine with a prefeed pump 3 for pumping fuel from a fuel tank 2 and with one of the prefeed pump 3 downstream downstream high-pressure pump 4 for generating the injection pressure required for injecting the fuel into an engine. The flow control valve 1 with valve and actuator, which is located between the pre-feed pump 3 and the high pressure pump 4 is arranged, controls the high-pressure pump 4 supplied fuel flow. In such a common rail injection system, other components can be designed much easier and more cost-effective. Such is the high pressure pump 4 downstream of a high pressure valve 5 downstream of the pressure control, which manages without external control.

Das Vordruckventil 6 dient zur Drucksteuerung des Vordruckbereichs und ist stromabwärts der Vorförderpumpe 3 nachgeordnet. Wird ein vorgegebener maximaler Vordruck überschritten, so wird über das Vordruckventil 6 ein Teil der Kraftstoffmenge an die Ansaugseite der Vorförderpumpe 3 zurückgeführt. Das Vordruckventil 6 ist ebenfalls ohne externe Steuerung als Differenzdruckventil ausgestaltet.The admission valve 6 serves for pressure control of the pre-pressure area and is downstream of the pre-feed pump 3 downstream. If a predetermined maximum admission pressure is exceeded, then via the admission pressure valve 6 a portion of the amount of fuel to the suction side of the feed pump 3 recycled. The admission valve 6 is also configured without external control as a differential pressure valve.

Ausgangsseitig ist die Hochdruckpumpe 4 mit dem Hochdruckspeicher 7 verbunden, aus dem die Injektoren 8 mit Kraftstoff versorgt werden. Die Injektoren 8 und das Volumenstromregelventil 1 werden durch eine elektronische Steuereinheit ECU angesteuert. Bei der dargestellten hochdruckseitigen Regelung muss in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Volumenstromregelventil 1 nur ein geringer Anteil überschüssigen Kraftstoffs in den Kraftstofftank 2 zurückgeführt werden, da niederdruckseitig bereits eine Begrenzung des maximalen Kraftstoffstroms sichergestellt ist, der sich nach dem Kraftstoffbedarf der gesamten Einspritzanlage richtet.On the output side is the high-pressure pump 4 with the high-pressure accumulator 7 connected, from which the injectors 8th be fueled. The injectors 8th and the flow control valve 1 are controlled by an electronic control unit ECU. In the illustrated high-pressure side control must in conjunction with the volume flow control valve according to the invention 1 only a small proportion of excess fuel in the fuel tank 2 be returned because low pressure side already a limitation of the maximum fuel flow is ensured, which depends on the fuel requirements of the entire injection system.

11
elektromagnetisches Regelventil, Volumenstromregelventilelectromagnetic Control valve, flow control valve
1010
Ventileinheitvalve unit
100100
Sitzventilpoppet valve
101101
Ventilgehäusevalve housing
102102
Zulaufanschluss, P-AnschlussInlet connection, P port
103103
Verbraucheranschluss, A-AnschlussConsumer connection, O port
104104
Kolbenschieberspool
105105
Kolbensitzpiston seat
106106
Schließelementclosing element
107107
Steuerkantecontrol edge
108108
elastisches Element, Ventilsitzfeder, Schraubendruckfederelastic Element, valve seat spring, helical compression spring
109109
Federtellerspring plate
110110
Zulaufseitesupply side
111111
Ablaufseiteoutlet side
2020
Stelleinheitactuator
201201
SpuleKitchen sink
202202
Ankeranchor
203203
Stößeltappet
204204
Gehäuse der Stelleinheitcasing the actuator
205205
Ventildeckelvalve cover
206206
Hülse, insbesondere zur Trennung des Hydraulikraums vom Magnetensleeve, in particular for the separation of the hydraulic space from the magnet
207207
AnkerlagerbuchseAnchor bush
208208
Distanzstückspacer
209209
VentilbefestigungsflanschVentilbefestigungsflansch
210210
Deckeldichtungcover gasket
211211
Hydraulik-BuchsendichtungHydraulic jack seal
212212
Ventildichtung, insbesondere an der LagerflächeValve seal, especially on the storage area
213213
Hydraulikdichtung, insbesondere zwischen A-Anschluss und P-AnschlussHydraulic seal, especially between A-port and P-port
22
KraftstofftankFuel tank
33
Vorförderpumpeprefeed
44
Hochdruckpumpehigh pressure pump
55
HochdruckventilHigh pressure valve
66
Vordruckventilform valve
77
HochdruckspeicherHigh-pressure accumulator
88th
Injektoreninjectors
ECUECU
elektronische Steuereinheitelectronic control unit
Pfeil Aarrow A
A-AnschlussO port
Pfeil Parrow P
P-AnschlussP port

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 19937673 A1 [0004] - DE 19937673 A1 [0004]
  • - EP 1109999 B1 [0005] - EP 1109999 B1 [0005]
  • - DE 102004057873 A1 [0006] - DE 102004057873 A1 [0006]

Claims (11)

Elektromagnetisches Regelventil (1), mit einer Ventileinheit (10), umfassend ein Ventilgehäuse (101), mindestens einen Zulaufanschluss (102), mindestens einen Verbraucheranschluss (103) und einen Kolbenschieber (104), der gegenüber dem Ventilgehäuse (101) verschiebbar ist, – mit einer Stelleinheit (20), umfassend mindestens eine elektromagnetische Spule (201), einen verschiebbaren Anker (202) und einen axial angeordneten Stößel (203), wobei der verschiebbare Anker (202) über den axial angeordneten Stößel (203) mit dem Kolbenschieber (104) axial in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, – dass ein Sitzventil (100) mit einem Kolbensitz (105) zwischen Zulaufanschluss (102) und Verbraucheranschluss (103) angeordnet ist und am Kolbenschieber (104) auf seiner dem Kolbensitz (105) zugewandten Stirnseite ein Schließelement (106) ausgebildet ist, und – dass der Kolbenschieber (104) auf der Zulaufseite (110) angeordnet ist.Electromagnetic control valve ( 1 ), with a valve unit ( 10 ), comprising a valve housing ( 101 ), at least one inlet connection ( 102 ), at least one consumer connection ( 103 ) and a piston valve ( 104 ), opposite the valve housing ( 101 ) is displaceable, - with an actuating unit ( 20 ) comprising at least one electromagnetic coil ( 201 ), a sliding anchor ( 202 ) and an axially arranged plunger ( 203 ), wherein the displaceable anchor ( 202 ) over the axially arranged plunger ( 203 ) with the piston valve ( 104 ) is axially in operative connection, characterized in that - a seat valve ( 100 ) with a piston seat ( 105 ) between inlet connection ( 102 ) and consumer connection ( 103 ) is arranged and on the piston valve ( 104 ) on its the piston seat ( 105 ) facing a closing element ( 106 ), and - that the piston valve ( 104 ) on the inlet side ( 110 ) is arranged. Elektromagnetisches Regelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Zulaufseite (110) zumindest ein Zulaufanschluss (102) zwischen Kolbenschieber (104) und Kolbensitz (105) und zumindest ein weiterer Zulaufanschluss (102) auf der dem Kolbensitz (105) abgewandten Seite des Kolbenschiebers (104) angeordnet ist.Electromagnetic control valve according to claim 1, characterized in that on the inlet side ( 110 ) at least one inlet connection ( 102 ) between piston valve ( 104 ) and piston seat ( 105 ) and at least one further inlet connection ( 102 ) on the piston seat ( 105 ) facing away from the piston valve ( 104 ) is arranged. Elektromagnetisches Regelventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die am Kolbenschieber (104) befindliche Steuerkante (107) des Sitzventils (100) konisch oder kugelförmig ausgebildet ist.Electromagnetic control valve according to claim 1 or 2, characterized in that the piston slide ( 104 ) located control edge ( 107 ) of the seat valve ( 100 ) is conical or spherical. Elektromagnetisches Regelventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sitzventil (100) im unbestromten Zustand der Stelleinheit (20) durch ein in Schließrichtung auf den Kolbenschieber (104) einwirkendes elastisches Element (108) verschlossen ist, das sich gegen die Innenwandung des Ventilgehäuses (101) abstützt.Electromagnetic control valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the seat valve ( 100 ) in the de-energized state of the actuator ( 20 ) by a closing direction on the spool ( 104 ) acting elastic element ( 108 ) is closed, which is against the inner wall of the valve housing ( 101 ) is supported. Elektromagnetisches Regelventil einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (203) der Stelleinheit (20) durch den Kolbensitz (105) hindurch gegen das Schließelement (106) angeordnet ist.Electromagnetic control valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that the plunger ( 203 ) of the actuator ( 20 ) through the piston seat ( 105 ) through against the closing element ( 106 ) is arranged. Elektromagnetisches Regelventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (203) in dem Teilabschnitt, in dem er durch den Kolbensitz (105) hindurchtritt, relativ zur Öffnung des Kolbensitzes (105) so ausgebildet ist, dass das Fluid im geöffneten Ventilzustand in einer solchen Menge hindurchströmen kann, dass nachzuschaltende Verbraucher, wie zum Beispiel Injektoren oder eine Kraftstoffhochdruckpumpe, optimal versorgt oder geringfügig überversorgt sind.Electromagnetic control valve according to claim 5, characterized in that the plunger ( 203 ) in the section in which it passes through the piston seat ( 105 ), relative to the opening of the piston seat ( 105 ) is designed so that the fluid can flow in the open valve state in such an amount that nachzuschaltende consumers, such as injectors or a high-pressure fuel pump, are optimally supplied or slightly oversupplied. Elektromagnetisches Regelventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (203) in dem Teilabschnitt, in dem er durch den Kolbensitz (105) hindurch tritt, so ausgebildet ist, dass er eine zusätzliche Steuerfunktion des Fluidstroms einnimmt.Electromagnetic control valve according to claim 5 or 6, characterized in that the plunger ( 203 ) in the section in which it passes through the piston seat ( 105 ) passes through, is designed so that it assumes an additional control function of the fluid flow. Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine, zumindest – mit einer Vorförderpumpe (3) zur Förderung von Kraftstoff aus einem Kraftstofftank (2), – mit einer der Vorförderpumpe (3) stromabwärts nachgeordneten Hochdruckpumpe (4) zur Erzeugung des für Einspritzung des Kraftstoffs in einen Brennraum der Brennkraftmaschine erforderlichen Einspritzdrucks, – mit einem Volumenstromregelventil (1), bestehend aus Ventileinheit (10) und Stelleinheit (20) zur Steuerung des der Hochdruckpumpe (4) zugeführten Kraftstoffstroms, das zwischen der Vorförderpumpe (3) und der Hochdruckpumpe (4) angeordnet ist, wobei die Ventileinheit (10) mindestens ein Ventilgehäuse (101), einen Zulaufanschluss (102), einen Verbraucheranschluss (103) und einen Kolbenschieber (104) aufweist, der gegenüber dem Ventilgehäuse (101) verschiebbar ist, und die Stelleinheit (20) mindestens eine elektromagnetische Spule (201), einen verschiebbaren Anker (202) und einen axial angeordneten Stößel (203) aufweist, wobei der verschiebbare Anker (202) über den axial angeordneten Stößel (203) mit dem Kolbenschieber (104) in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, – dass ein Sitzventil (100) mit einem Kolbensitz (105) zwischen Zulaufanschluss (102) und Verbraucheranschluss (103) angeordnet ist und am Kolbenschieber (104) auf seiner dem Kolbensitz (105) zugewandten Stirnseite ein Schließelement (106) ausgebildet ist, und – dass der Kolbenschieber (104) auf der Zulaufseite (110) angeordnet ist.Injection system for an internal combustion engine, at least - with a prefeed pump ( 3 ) for conveying fuel from a fuel tank ( 2 ), - with one of the prefeed pump ( 3 ) downstream downstream high-pressure pump ( 4 ) for generating the injection pressure required for injection of the fuel into a combustion chamber of the internal combustion engine, - with a volume flow control valve ( 1 ), consisting of valve unit ( 10 ) and actuator ( 20 ) for controlling the high-pressure pump ( 4 ) supplied fuel flow between the feed pump ( 3 ) and the high pressure pump ( 4 ), wherein the valve unit ( 10 ) at least one valve housing ( 101 ), an inlet connection ( 102 ), a consumer connection ( 103 ) and a piston valve ( 104 ), which opposite the valve housing ( 101 ) is displaceable, and the actuator ( 20 ) at least one electromagnetic coil ( 201 ), a sliding anchor ( 202 ) and an axially arranged plunger ( 203 ), wherein the displaceable armature ( 202 ) over the axially arranged plunger ( 203 ) with the piston valve ( 104 ) is in operative connection, characterized in that - a seat valve ( 100 ) with a piston seat ( 105 ) between inlet connection ( 102 ) and consumer connection ( 103 ) is arranged and on the piston valve ( 104 ) on its the piston seat ( 105 ) facing a closing element ( 106 ), and - that the piston valve ( 104 ) on the inlet side ( 110 ) is arranged. Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Sitzventil (100) den maximal in der Hochdruckpumpe (4) zur Verfügung stehenden Kraftstoffstrom begrenzt.Injection system for an internal combustion engine according to claim 8, characterized in that the seat valve ( 100 ) the maximum in the high pressure pump ( 4 ) limited available fuel flow. Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckpumpe (4) stromabwärts nachgeordnet ein Hochdruckventil (5) zur Druckregelung ohne externe Steuerung angeordnet ist.Injection system for an internal combustion engine according to claim 8 or 9, characterized in that the high pressure pump ( 4 ) downstream of a high-pressure valve ( 5 ) is arranged for pressure control without external control. Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumenstromregelventil (1), bestehend aus Ventileinheit (10) und Stelleinheit (20) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7 ausgebildet ist.Injection system for an internal combustion engine according to one of claims 8 to 10, characterized gekenn records that the flow control valve ( 1 ), consisting of valve unit ( 10 ) and actuator ( 20 ) according to one of claims 2 to 7 is formed.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013045502A1 (en) * 2011-09-28 2013-04-04 Continental Automotive Gmbh Accumulator injection system and method for the pressure control of an accumulator injection system
WO2016034402A1 (en) * 2014-09-01 2016-03-10 Robert Bosch Gmbh Proportional valve that can be actuated electromagnetically
CN109114271A (en) * 2018-09-11 2019-01-01 浙江盾安智控科技股份有限公司 dynamic flow control valve
CN115539661A (en) * 2022-08-04 2022-12-30 江苏昊冠精密机械制造有限公司 Integrated easily-maintained fuel metering valve

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19937673A1 (en) 1999-08-10 2001-02-22 Siemens Ag Injection system for an internal combustion engine
EP1109999B1 (en) 1998-08-25 2002-04-24 Siemens Aktiengesellschaft Method for the rapid build-up of fuel pressure in a fuel accumulator
DE102004057873A1 (en) 2003-12-01 2005-06-30 Kendrion Binder Magnete Gmbh poppet valve
EP1621762A1 (en) * 2004-07-30 2006-02-01 Delphi Technologies, Inc. Metering device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1109999B1 (en) 1998-08-25 2002-04-24 Siemens Aktiengesellschaft Method for the rapid build-up of fuel pressure in a fuel accumulator
DE19937673A1 (en) 1999-08-10 2001-02-22 Siemens Ag Injection system for an internal combustion engine
DE102004057873A1 (en) 2003-12-01 2005-06-30 Kendrion Binder Magnete Gmbh poppet valve
EP1621762A1 (en) * 2004-07-30 2006-02-01 Delphi Technologies, Inc. Metering device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013045502A1 (en) * 2011-09-28 2013-04-04 Continental Automotive Gmbh Accumulator injection system and method for the pressure control of an accumulator injection system
WO2016034402A1 (en) * 2014-09-01 2016-03-10 Robert Bosch Gmbh Proportional valve that can be actuated electromagnetically
CN109114271A (en) * 2018-09-11 2019-01-01 浙江盾安智控科技股份有限公司 dynamic flow control valve
CN109114271B (en) * 2018-09-11 2023-12-22 浙江迪艾智控科技股份有限公司 Dynamic flow control valve
CN115539661A (en) * 2022-08-04 2022-12-30 江苏昊冠精密机械制造有限公司 Integrated easily-maintained fuel metering valve

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