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DE10341810A1 - Fuel injection valve and method for operating a fuel injection valve - Google Patents

Fuel injection valve and method for operating a fuel injection valve Download PDF

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DE10341810A1
DE10341810A1 DE2003141810 DE10341810A DE10341810A1 DE 10341810 A1 DE10341810 A1 DE 10341810A1 DE 2003141810 DE2003141810 DE 2003141810 DE 10341810 A DE10341810 A DE 10341810A DE 10341810 A1 DE10341810 A1 DE 10341810A1
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stop
valve closing
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Uwe Liskow
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Verfahren zum Betrieb eines Brennstoffeinspritzventils und ein Brennstoffeinspritzventil (1) mit einem sich bei Erregung axial ausdehnenden piezoelektrischen Antrieb (2) und einem mit dem Antrieb (2) in Wirkverbindung stehenden Ventilschließkörper (7), der mit einer Ventilsitzfläche (13) zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Der Dichtsitz öffnet sich in der Phase der Ausdehnung des Antriebs (2) und ein Anschlag (5) begrenzt die Bewegung des Ventilschließkörpers (7) in Öffnungsrichtung. Das Verfahren umfaßt die folgenden Verfahrensschritte: DOLLAR A - Anlegen einer Erregungsspannung an den Antrieb (2) DOLLAR A - Erfassen elektrischer Meßgrößen am Antrieb (2) DOLLAR A - Bestimmung der Erregungsminimalspannung, die mindestens notwendig ist, damit der Anschlag (5) die Öffnungsbewegung des Ventilschließkörpers (7) begrenzt, anhand der erfaßten elektrischen Meßgrößen DOLLAR A - Anpassen der Höhe der Erregungsspannung des Antriebs (2) und/oder des Verlaufs der Erregungsspannung des Antriebs (2) anhand der bestimmten Erregungsminimalspannung.A method of operating a fuel injector and a fuel injector (1) having an axially extending piezoelectric actuator (2) upon excitation and a valve closure member (7) operatively connected to the actuator (2) which cooperates with a valve seat surface (13) to form a sealing seat , The sealing seat opens in the phase of expansion of the drive (2) and a stop (5) limits the movement of the valve closing body (7) in the opening direction. The method comprises the following method steps: DOLLAR A - applying an excitation voltage to the drive (2) DOLLAR A - detecting electrical measurements on the drive (2) DOLLAR A - Determining the excitation minimum voltage, which is at least necessary so that the stop (5) the opening movement of the valve closing body (7) limited, based on the detected electrical measures DOLLAR A - adjusting the height of the excitation voltage of the drive (2) and / or the course of the excitation voltage of the drive (2) based on the determined minimum excitation voltage.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Brennstoffeinspritzventil nach der Gattung des Hauptanspruchs.The The invention is based on a fuel injection valve after Genus of the main claim.

Beispielsweise ist aus der DE 101 33 265 A1 ein nach außen öffnendes Brennstoffeinspritzventil mit einem piezoelektrischen oder magnetostriktiven Aktor bekannt, welcher in Wirkverbindung mit einer Ventilnadel steht. Die Ventilnadel weist an ihrem abspritzseitigen Ende einen Ventilschließkörper auf, der mit einer Ventilsitzfläche zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Die Ventilnadel steht über einen Aktorkopf mit dem Aktor in Wirkverbindung, wobei eine Trennscheibe als Anschlag dient, durch die der Hubweg des Aktors begrenzt ist.For example, is from the DE 101 33 265 A1 an outwardly opening fuel injection valve with a piezoelectric or magnetostrictive actuator known, which is in operative connection with a valve needle. The valve needle has at its discharge end a valve closing body which cooperates with a valve seat surface to a sealing seat. The valve needle is connected via an actuator head to the actuator in operative connection, wherein a cutting disc serves as a stop, by which the stroke of the actuator is limited.

Aus der DE 199 01 711 A1 geht ein ähnlich aufgebautes, nach innen öffnendes Brennstoffeinspritzventil hervor, wobei auch bei diesem Brennstoffeinspritzventil der Hubweg des Ventilschließkörpers in Öffnungsrichtung nicht genau durch einen Anschlag definiert ist.From the DE 199 01 711 A1 goes out a similarly constructed, inwardly opening fuel injector, wherein also in this fuel injection valve, the stroke of the valve closing body in the opening direction is not exactly defined by a stop.

Nachteilig bei den aus den obengenannten Druckschriften bekannten Brennstoffeinspritzventilen ist insbesondere, daß der Hub, insbesondere der Maximalhub, des Ventilschließkörpers im Betrieb des Brennstoffeinspritzventils nur ungenau eingestellt werden kann und größeren, von vielen sich während des Betriebs ändernden Größen abhängigen, unerwünschten Schwankungen unterliegt. Beispielsweise kann auch der im Betrieb schwankende Kraftstoffdruck auf den Ventilschließkörper hubverändernd wirken.adversely in the fuel injection valves known from the above-mentioned publications in particular, that the Hub, in particular the maximum stroke of the valve closing body in Operation of the fuel injection valve can be adjusted only inaccurate can and larger, from many during the Operating changing Size dependent, undesirable Is subject to fluctuations. For example, the one in operation fluctuating fuel pressure on the valve closing body hubverändernd act.

Darüber hinaus können Piezo-Aktoren nur mit vergleichsweise hohen Toleranzen im axialen Ausdehnungsvermögen mit vertretbarem wirtschaftlichen Aufwand hergestellt werden. Dies führt zu weiteren Schwankungen des Hubvermögens zwischen verschiedenen Brennstoffeinspritzventilen einer Baureihe und damit zu einer unerwünschten Streuung der dynamischen und statischen Durchflußmenge.Furthermore can Piezo actuators only with comparatively high tolerances in the axial expansion capacity with reasonable economic effort to be produced. This leads to more Fluctuations in the lifting capacity between different fuel injectors of a series and thus to an undesirable Scattering of the dynamic and static flow rate.

Im weiteren führt die durch den fehlenden Anschlag nicht vorhandene Hubbegrenzung zu einem deutlichen Mehraufwand bei der Inbetriebnahme der dazugehörigen Brennkraftmaschinen bzw. der Kalibrierung der die Brennstoffeinspritzventile bzw. die Aktoren steuernden Steuergeräte. Bei zu magerer Verbrennung besteht außerdem die Gefahr, daß das Steuergerät den Aktorhub maximal vergrößert, um dies zu kompensieren. Ist dabei beispielsweise aber ein Aktor betroffen, der sich in seinen Hubvermögen am oberen Grenzbereich der Toleranz bewegt, so wird beispielsweise eine oft verwendete Wellbalgdichtung übermäßig beansprucht. Dem Steuergerät fehlt durch den fehlenden Anschlag die Möglichkeit festzustellen, ob dies an einem zu niedrigem Hub des Ventilschließkörpers liegt oder beispielsweise an einer temporären Verkokung an der Abspritzöffnung. Durch den fehlenden Anschlag fehlt dem Steuergerät auch die Möglichkeit die Erregung des Aktors in einfacher Weise für die verschiedenen Betriebszustände zu kalibrieren und ggf. nachzuführen.in the further leads the non-existent by the missing stop stroke limitation to a significant additional effort when commissioning the associated internal combustion engines or the calibration of the fuel injection valves or the Actuators controlling control units. Too lean combustion is also the risk that the controller the Aktorhub maximally increased to to compensate for this. If, for example, an actor is affected, in his lifting capacity moves at the upper limit of tolerance, for example an often used Wellbalgdichtung overstressed. The control unit is missing by the missing stop the possibility to determine whether this is due to a too low stroke of the valve closing body or for example at a temporary Coking at the injection opening. Due to the missing stop, the control unit also lacks the option To calibrate the excitation of the actuator in a simple manner for the various operating conditions and if necessary track.

Bei herkömmlichen Verfahren zum Betrieb herkömmlicher Brennstoffeinspritzventile mit Piezo-Aktor, werden zur Steuerung der Aktorerregung zuvor aufwendig eingelesene und ermittelte Aktor-Parameter verwendet, wie beispielsweise der Hub für eine bestimmte zugeführte Ladung oder für eine angelegte Spannung. Diese Parameter unterliegen im Betrieb Schwankungen, beispielsweise durch Temperatureinflüsse oder variable Gegendrücke. Diese müssen aufwendig kompensiert werden.at usual Method for operating conventional Fuel injection valves with piezo actuator become the control the Aktorerregung previously consuming read-in and determined actuator parameters used, such as the hub for a given supply charge or for one applied voltage. These parameters are subject to fluctuations during operation, for example due to temperature influences or variable back pressures. These have to be compensated consuming.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil mit den Merkmalen des Anspruchs 17 hat demgegenüber den Vorteil, daß der maximale Hub des Ventilschließkörpers und sowohl die statische als auch die dynamische Durchflußmenge des Brennstoffeinspritzventils in einfacher Weise sehr genau eingestellt werden können. Unzulässig hohe Hübe werden zuverlässig vermieden. Durch den Anschlag ist es außerdem möglich, das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft anzuwenden.The Fuel injection valve according to the invention with the features of claim 17 has the advantage that the maximum Stroke of the valve closing body and both the static and the dynamic flow rate of the Fuel injection valve adjusted very precisely in a simple manner can be. Inadmissible be high strokes reliable avoided. By the stop it is also possible, the inventive method advantageous to apply.

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 läßt sich am erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventil vorteilhaft anwenden. Das erfindungsgemäße Verfahren stellt ein einfach, schnell und zuverlässig durchführbares Verfahren zur Kalibrierung und Nachführung der Aktorerregung dar, welches insbesondere die mechanische Belastung des Anschlags reduziert und es möglich macht, auch unter sich ständig ändernden Bedingungen, Teilhübe des Ventilschließkörpers in exakter Weise mit definiertem Hub auszuführen. Außerdem wird es dadurch möglich, Aktoren bzw. Antriebe mit größeren Toleranzen zu verwenden. Die Stärke der Aktorerregung kann auf ein notwendiges Maß begrenzt werden, womit die mechanische und thermische Belastung des Brennstoffeinspritzventils, insbesondere des Aktors bzw. des Antriebs, sinkt.The inventive method with the features of claim 1 can be at the fuel injection valve according to the invention apply favorably. The method according to the invention provides an easy, fast and reliable feasible Method for calibrating and tracking the actuator excitation, which reduces in particular the mechanical load of the stop and makes it possible even among themselves constantly changing Conditions, partial lifts of the valve closing body in perform exactly with a defined stroke. It also makes it possible to actuators or drives with larger tolerances to use. The strenght the Aktorerregung can be limited to a necessary degree, whereby the mechanical and thermal loading of the fuel injector, in particular of the actuator or the drive, decreases.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterentwicklungen des im Anspruch 1 angegebenen Verfahrens zum Betrieb eines Brennstoffeinspritzventils bzw. des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils gemäß Anspruch 17 möglich.The measures listed in the dependent claims advantageous developments of the specified in claim 1 method for operating a fuel injection valve or the fuel injection valve according to the invention ge according to claim 17 possible.

In einer ersten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils begrenzt der Anschlag die Bewegung des Antriebs in Öffnungsrichtung. Dadurch wird auch der maximale Hub des Antriebs genau begrenzt.In a first embodiment of the fuel injection valve according to the invention limits the stop the movement of the drive in the opening direction. This also limits the maximum stroke of the drive exactly.

In einer weiteren Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils ist die Ventilnadel an einem Federteller fixiert, insbesondere stoffschlüssig. Das Brennstoffeinspritzventil kann dadurch besonders einfach aufgebaut werden.In a further developments of the fuel injection valve according to the invention the valve needle is fixed to a spring plate, in particular cohesively. The Fuel injection valve can be particularly simple become.

Weiterhin ist es vorteilhaft, den Anschlag an einem Düsenkörper des Brennstoffeinspritzventils anzuordnen bzw. auszubilden. Dadurch kann das Brennstoffeinspritzventil besonders einfach und kompakt aufgebaut werden.Farther it is advantageous to arrange the stop on a nozzle body of the fuel injection valve or train. As a result, the fuel injection valve can be special simple and compact.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn der Federteller durch den Antrieb bis zum Anschlag bewegt werden kann. Dadurch kann der Ventilschließkörper durch den Antrieb sicher bis zum Anschlag bewegt werden.Advantageous It is still, if the spring plate by the drive to the Stop can be moved. This allows the valve closing body through The drive can be safely moved to the stop.

In einer ersten vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb eines Brennstoffeinspritzventils wird der Spannungsverlauf am Antrieb und/oder der Verlauf der Stromaufnahme des Antriebs erfaßt. Dadurch ist es möglich das Verhalten des Antriebs genau zu erfassen.In a first advantageous embodiment of the method according to the invention for operation of a fuel injection valve, the voltage curve detected at the drive and / or the course of the current consumption of the drive. Thereby Is it possible to accurately capture the behavior of the drive.

Vorteilhaft ist es zudem, anhand der Spannungs- und Stromverläufe den Verlauf der elektrischen Kapazität des Antriebs zu bestimmen. Das Verhalten des Antriebs kann dadurch leichter bestimmt werden.Advantageous It is also, on the basis of the voltage and current characteristics of the Course of the electrical capacity to determine the drive. The behavior of the drive can thereby be determined more easily.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch einen Vergleich der erfaßten bzw. ermittelten Meßwerte mit zuvor vorgegebenen Werten festgestellt, ob der Ventilschließkörper bei der jeweils angelegten Erregungsspannung durch den Anschlag begrenzt wird und die zuvor vorgegebenen Werte werden in einem Speicher vorgehalten. Das Verfahren kann in dieser Weise flexibler gestaltet werden.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention is by a comparison of the detected or determined measured values with before specified values, whether the valve closing body at limited in each case applied excitation voltage by the stop and the previously specified values are stored in a memory. The method can be made more flexible in this way.

Vorteilhafterweise wird anhand der Steigung bzw. der Änderung der Steigung des Verlaufs einer oder mehrerer erfaßter bzw. bestimmter elektrischer Meßgrößen festgestellt, ob die Bewegung des Ventilschließkörpers durch den Anschlag begrenzt wird.advantageously, is determined by the slope or the change in the gradient of the course one or more detected or determined electrical measured variables, whether the movement of the valve closing body limited by the stop becomes.

Vorteilhaft ist es zudem, der Erregungsspannung des Antriebs ein Wechselspannungs-Meßsignal zu überlagern und die Phasenlage, die Änderung der Phasenlage, die Frequenz und/oder die Änderung der Frequenz des Wechselspannungs-Meßsignals zu erfassen. Das Verhalten des Antriebs kann dadurch noch genauer erfaßt werden.Advantageous it is also, the excitation voltage of the drive an AC voltage measurement signal to overlay and the phasing, the change of the Phase, the frequency and / or the change in the frequency of the AC measurement signal capture. The behavior of the drive can thereby be more accurate detected become.

Weiterhin ist es vorteilhaft, anhand der Phasenlage, der Änderung der Phasenlage, der Frequenz und/oder der Änderung der Frequenz festzustellen, ob die Bewegungen des Ventilschließkörpers durch den Anschlag begrenzt werden.Farther It is advantageous, based on the phase position, the change in the phase position, the Frequency and / or change Frequency determine whether movements of the valve closing body through the stop be limited.

In einer weiteren Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird, falls die Bewegung des Ventilschließkörpers durch den Anschlag begrenzt wird, die Erregungsspannung bzw. die Intensität der Antriebserregung schrittweise, insbesondere nach jeder Antriebserregung zu Erzielung des maximalen Hubs, vermindert, bis die Bewegungen des Ventilschließkörpers durch den Anschlag nicht mehr begrenzt werden, wobei dann, insbesondere bei der darauffolgenden Antriebserregung zur Erzielung des maximalen Hubs, die Erregungsspannung bzw. die Intensität der Antriebserregung, um zumindest einen Schritt solange erhöht wird, bis die Bewegungen des Ventilschließkörpers wieder durch den Anschlag begrenzt werden. Wird der Ventilschließkörper durch den Anschlag nicht begrenzt, so wird die Erregungsspannung bzw. die Intensität der Antriebserregung schrittweise, insbesondere nach jeder Antriebserregung zu Erzielung des maximalen Hubs, erhöht, bis die Bewegungen des Ventilschließkörpers durch den Anschlag begrenzt werden. Das Verfahren kann in dieser Weise sich im Betrieb ändernden Bedingungen angepaßt werden. Dieser vorteilhafte Verfahrensschritt wird vorteilhafterweise insbesondere nach einer bestimmten Anzahl von Antriebserregungen zur Erzielung des maximalen Hubs wiederholt und/oder nach einer bestimmten Änderung der Temperatur des Antriebs und/oder des Brennstoffeinspritzventils.In A further development of the method according to the invention, if the movement of the valve closing body through the stop is limited, the excitation voltage or the intensity of the drive excitation gradually, in particular after each drive excitation to achieve of the maximum stroke, diminished until the movements of the valve closing body through Stop the attack are no longer limited, in which case, in particular in the subsequent drive excitation to achieve the maximum Hubs, the excitation voltage or the intensity of the drive excitation to at least one step is increased until the movements the valve closing body again be limited by the stop. If the valve closing body by the Stop not limited, so the excitation voltage or the intensity the drive excitation stepwise, especially after each drive excitation to achieve the maximum lift, increased until the movements of the Valve closing body through the stop be limited. The process can be done this way changing during operation Conditions adapted become. This advantageous method step is advantageously especially after a certain number of drive excitations for Achieving the maximum lift repeatedly and / or after a certain change the temperature of the drive and / or the fuel injection valve.

Vorteilhafterweise wird die durch den iterativen Verfahrensschritt ermittelte Erregungsspannung bzw. die Intensität der Antriebserregung in einem Speicher, insbesondere als Wertepaar bzw. Wertekombination zusammen mit der bei der Ermittlung vorherrschenden momentanen Antriebstemperatur und/oder der Brennstoffeinspritzventiltemperatur, gespeichert. Die ideale Erregungsspannung bzw. die ideale Intensität der Antriebserregung kann in dieser Weise für viele Betriebszustände des Brennstoffeinspritzventils für wiederkehrende gleiche Betriebszustände eingestellt werden.advantageously, is determined by the iterative process step excitation voltage or the intensity the drive excitation in a memory, in particular as a value pair or value combination together with the prevailing in the investigation current drive temperature and / or fuel injector temperature, saved. The ideal excitation voltage or the ideal intensity of the drive excitation can in this way for many operating conditions of the fuel injection valve for recurring same operating conditions are set.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:One embodiment the invention is shown in simplified form in the drawing and in the following description explained. It shows:

1 eine vereinfachte schematische axiale Schnittdarstellung durch das Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Brennstoffeinspritzventils. 1 a simplified schematic axial sectional view through the embodiment of a fuel injection valve according to the invention.

Beschreibung des Ausführungsbeispielsdescription of the embodiment

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beispielhaft beschrieben.following is an embodiment of Invention described by way of example.

Ein in 1 in einer axialen Schnittdarstellung gezeigtes erfindungsgemäßes Brennstoffeinspritzventil 1 dient insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer gemischverdichtenden, fremdgezündeten Brennkraftmaschine.An in 1 in an axial sectional view of the invention shown fuel injector 1 is used in particular for the direct injection of fuel into a combustion chamber of a mixture-compressing, spark-ignited internal combustion engine.

In einem einseitig geschlossenen zylinderförmigen Gehäuse 4 sind ein Antrieb 2, welcher aus einem piezoelektrischen, elektrostriktiven oder magnetostriktiven Aktor 28 und einem Koppler 29, der insbesondere temperaturbedingte Längenänderungen des Aktors 28 ausgleicht und hubübersetzend wirken kann, besteht, ein Düsenkörper 6 und eine Ventilnadel 8 koaxial angeordnet. In anderen Ausführungsbeispielen kann der Antrieb 2 ohne den Koppler 29 ausgeführt sein. Der zylinderförmige Düsenkörper 6 greift in das abspritzseitig geöffnete Gehäuse 4 etwa mit der Hälfte seiner Länge ein. Der Düsenkörpers 6 ist hermetisch dicht mit dem abspritzseitigen Ende des Gehäuses 4 verbunden. Im Düsenkörpers 6 ist abspritzseitig eine Ventilsitzfläche 13 in einer zentriert angeordneten Abspritzöffnung 12 angeordnet. An dem der Abspritzöffnung 12 abgewandten Ende des Düsenkörpers 6 ist eine Öffnung 16 zentriert angeordnet. Die Abspritzöffnung 12 und die Öffnung 16 werden von der Ventilnadel 8 durchgriffen. Am abspritzseitigen Ende der Ventilnadel 8 ist ein Ventilschließkörper 7 angeordnet, der zusammen mit der Ventilsitzfläche 13 zu einem Dichtsitz zusammenwirkt. Zwischen der Öffnung 16 und der Abspritzöffnung 12 ist ein Brennstoffraum 17 angeordnet. Dem Brennstoffraum 17 wird über eine seitlich in den Brennstoffraum 17 mündende Brennstoffzuführung 22 Brennstoff druckbehaftet zugeführt. Der in das Gehäuse 4 eingreifende Teil des Düsenkörpers 6 weist eine durchmesserreduzierende Schulter 11 auf, die den Durchmesser des Düsenkörpers 6 entgegen der Abspritzrichtung stufenartig reduziert.In a closed cylindrical housing on one side 4 are a drive 2 , which consists of a piezoelectric, electrostrictive or magnetostrictive actuator 28 and a coupler 29 , in particular temperature-induced changes in length of the actuator 28 compensates and stroke translating effect, there is a nozzle body 6 and a valve needle 8th arranged coaxially. In other embodiments, the drive 2 without the coupler 29 be executed. The cylindrical nozzle body 6 engages in the spray-open housing 4 about half of its length. The nozzle body 6 is hermetically sealed with the discharge end of the housing 4 connected. In the nozzle body 6 is spraying a valve seat surface 13 in a centered spray opening 12 arranged. At the ejection opening 12 remote end of the nozzle body 6 is an opening 16 centered. The injection opening 12 and the opening 16 be from the valve needle 8th penetrated. At the discharge end of the valve needle 8th is a valve closing body 7 arranged, which together with the valve seat surface 13 cooperates to a sealing seat. Between the opening 16 and the injection opening 12 is a fuel room 17 arranged. The fuel room 17 is via a side in the fuel space 17 discharging fuel supply 22 Supplied pressurized fuel. The in the case 4 engaging part of the nozzle body 6 has a diameter reducing shoulder 11 on that the diameter of the nozzle body 6 reduced stepwise against the spray direction.

Der Antrieb 2 ist im oberen Teil des Gehäuses 4 angeordnet und stützt sich am Grund des einseitig geschlossenen, hohlzylindrischen Gehäuses 4 ab. Der Antrieb 2 wirkt mit seinem abspritzseitigen Ende über die Ventilnadel 8 auf einen Federteller 10. Der Federteller 10 ist an dem aus der Öffnung 16 ragenden Teil der Ventilnadel 8 beispielsweise stoffschlüssig fixiert. Der Federteller 10 bzw. die Ventilnadel 8 sind durch ein Federelement 20 gegen den Antrieb 2 vorspannt. Das spiralförmig ausgebildete Federelement 20 ist dabei zwischen dem Federteller 10 und der Schulter 11 eingespannt. Um das Federelement 20 ist ein in diesem Ausführungsbeispiel wellrohrförmiger, aus Stahl bestehender flexibler Abschnitt 27 angeordnet, welcher hermetisch dicht mit dem einen Ende am Federteller 10 und mit dem anderen Ende an der Schulter 11 beispielsweise stoffschlüssig gefügt ist. Der Brennstoff wird dadurch zuverlässig vom Aktor 28 ferngehalten. In anderen Ausführungsbeispielen kann das Federelement 20 auch außerhalb des flexiblen Abschnitts 27 liegen.The drive 2 is in the upper part of the case 4 arranged and supported on the bottom of the one-sided closed, hollow cylindrical housing 4 from. The drive 2 acts with its discharge end over the valve needle 8th on a spring plate 10 , The spring plate 10 is at the out of the opening 16 protruding part of the valve needle 8th for example, firmly bonded. The spring plate 10 or the valve needle 8th are by a spring element 20 against the drive 2 biases. The spirally formed spring element 20 is between the spring plate 10 and the shoulder 11 clamped. To the spring element 20 is a corrugated tubular steel section in this embodiment 27 arranged, which hermetically sealed with one end on the spring plate 10 and with the other end on the shoulder 11 For example, is joined cohesively. The fuel is thus reliably from the actuator 28 kept away. In other embodiments, the spring element 20 also outside the flexible section 27 lie.

Wird der Antrieb 2, bzw. der Aktor 28, über einen elektrischen Anschluß 3 erregt, so dehnt er sich schnell aus. Die Ventilnadel 8 wird über den Federteller 10 entgegen der Vorspannkraft des Federelements 20 axial in Abspritzrichtung bewegt. Dadurch öffnet der Dichtsitz und der über den Brennstoffkanal 22 und den Brennstoffraum 17 druckbehaftet zugeleitete Brennstoff wird über die Abspritzöffnung 12 in den nicht dargestellten Brennraum abgespritzt.Will the drive 2 , or the actuator 28 , via an electrical connection 3 excited, it expands quickly. The valve needle 8th is over the spring plate 10 against the biasing force of the spring element 20 moved axially in Abspritzrichtung. This opens the sealing seat and the fuel channel 22 and the fuel room 17 Pressurized fuel is supplied via the injection port 12 hosed into the combustion chamber, not shown.

Durch einen an einem zum Antrieb 2 weisenden Ende des Düsenkörpers 6 ausgebildeten Anschlag 5, wird der Hub des Antriebs 2, der Ventilnadel 8 bzw. des Ventilschließkörpers 7 in Öffnungsrichtung des Brennstoffeinspritzventils 1 genau und sicher begrenzt. Der Antrieb 2, bzw. Aktor 28, ist dabei so dimensioniert, daß er mit der über den elektrischen Anschluß 3 zuführbaren maximalen Erregung den Federteller 10 sicher auf den Anschlag 5 führen kann.By one on one to the drive 2 pointing end of the nozzle body 6 trained stop 5 , becomes the hub of the drive 2 , the valve needle 8th or the valve closing body 7 in the opening direction of the fuel injection valve 1 accurately and safely limited. The drive 2 , or actor 28 , is dimensioned so that it with the over the electrical connection 3 deliverable maximum excitement the spring plate 10 sure of the stop 5 can lead.

In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird an den Antrieb 2 eine Erregungsspannung angelegt. Die Höhe der Erregungsspannung richtet sich nach dem gewünschten Hub des Ventilschließkörpers 7 bzw. der gewünschten Durchflußmenge pro Einspritzvorgang durch die Abspritzöffnung 12. Wird der maximale Hub gewünscht, wird der Antrieb 2 mit einer bestimmten Erregungsspannung erregt. Die dabei verwendete Erregungsspannung kann vorgegeben sein. Beispielsweise kann bei neuen Brennstoffeinspritzventilen, bei welchen der Antrieb 2 zum ersten mal erregt wird, die Erregungsspannung zuvor beispielsweise in Abhängigkeit des verwendeten Aktortyps bzw. Antriebstyps oder in Abhängigkeit zuvor ermittelter Aktordaten bzw. Antriebsdaten festgelegt sein. Die Erregungsspannung bzw. die Höhe der Erregungsspannung ist dabei beispielsweise so gewählt, daß der Hub durch den Anschlag 5 begrenzt wird.In the method according to the invention is to the drive 2 applied an excitation voltage. The height of the excitation voltage depends on the desired stroke of the valve closing body 7 or the desired flow rate per injection process through the injection opening 12 , If the maximum stroke is desired, the drive becomes 2 excited with a certain excitation voltage. The excitation voltage used in this case can be specified. For example, in new fuel injection valves, in which the drive 2 is excited for the first time, the excitation voltage be previously determined, for example, depending on the type of actuator or drive type used or in dependence of previously determined actuator data or drive data. The excitation voltage or the height of the excitation voltage is selected, for example, so that the stroke through the stop 5 is limited.

Vorteilhafterweise wird der Erregungsspannung ein Wechselspannungs-Meßsignal überlagert. Während der Aktorerregung werden elektrische Meßgrößen des Antriebs 2, insbesondere der Verlauf der Spannung am Antrieb 2 und der Verlauf der Stromaufnahme des Antriebs 2 erfasst. Die Phasenlage, die Änderung der Phasenlage, die Frequenz und/oder die Änderung der Frequenz des Wechselspannungs-Meßsignals werden vorteilhafterweise ebenfalls erfasst. Aus den erfassten Meßgrößen können andere Meßgrößen bestimmt werden, vorteilhafterweise der Verlauf der Kapazität des Antrieb 2 bzw. Aktors 28 während der Erregung und/oder Entladung. Vorteilhafterweise werden Temperaturdaten des Brennstoffeinspritzventils, wie beispielsweise die Aktortemperatur, Antriebstemperatur oder die Temperatur im Bereich des Düsenkörpers 6, zeitdiskret oder kontinuierlich an jeweils einer oder mehreren Stellen erfasst oder durch eine Modellbildung in einem nicht dargestellten Motorsteuergerät errechnet.Advantageously, the excitation voltage is superimposed on an alternating voltage measurement signal. During the Aktorerregung be electrical measurements of the drive 2 , in particular the course of the voltage at the drive 2 and the course of the current consumption of the drive 2 detected. The phase position, the change of the phase position, the frequency and / or the change of the frequency of the change Voltage measuring signal are advantageously also detected. Other measured variables can be determined from the acquired measured variables, advantageously the course of the capacity of the drive 2 or actor 28 during the excitement and / or discharge. Advantageously, temperature data of the fuel injection valve, such as the actuator temperature, drive temperature or the temperature in the region of the nozzle body 6 , time-discrete or continuously recorded at one or more points or calculated by a model in an engine control unit, not shown.

Die erfassten bzw. ermittelten Meßgrößen werden dazu verwendet, festzustellen, ob der Anschlag 5 die Öffnungsbewegung des Ventilschließkörpers 7 begrenzt, also ob beispielsweise im gezeigten Ausführungsbeispiel von 1 der Federteller 10 während der Aktorerregung gegen den Anschlag 5 schlägt. Dazu werden die erfassten bzw. ermittelten Meßgrößen mit zuvor vorgegebenen Werten verglichen und/oder eine Änderung der Steigung bzw. des Verlaufs einer oder mehrerer Meßgrößen wird zur Feststellung, ob der Anschlag 5 erreicht wurde, verwendet. Vorteilhafterweise werden die zuvor vorgegebenen Werte in einem Speicher vorgehalten. Vorteilhafterweise können auch Veränderungen im Wechselspannungs-Meßsignal, wie beispielsweise Frequenzänderungen oder Änderungen der Phasenlage, zur Bestimmung, ob der Anschlag 5 die Öffnungsbewegung des Ventilschließkörpers 7 begrenzt, herangezogen werden.The detected or determined measured variables are used to determine whether the stop 5 the opening movement of the valve closing body 7 limited, so whether, for example, in the illustrated embodiment of 1 the spring plate 10 during the actor's excitement against the attack 5 suggests. For this purpose, the detected or determined measured variables are compared with previously specified values and / or a change in the slope or the course of one or more measured variables is used to determine whether the stop 5 was achieved. Advantageously, the previously specified values are stored in a memory. Advantageously, changes in the alternating voltage measurement signal, such as frequency changes or changes in the phase position, for determining whether the stop 5 the opening movement of the valve closing body 7 limited, be used.

Bei der erstmaligen Erregung des Antriebs 2, nach einer zuvor bestimmten Betriebszeit, nach einer vorherbestimmten Anzahl von Antriebserregungen, nach einer vorherbestimmten Anzahl von Antriebserregungen zur Erzielung des maximalen Hubs, Temperaturänderungen von Bauteilen des Brennstoffeinspritzventils, insbesondere des Aktors, Antriebs und/oder anderen Änderungen von Parametern, wird der folgende Verfahrensschritt ausgeführt:
Wird bei einer Antriebserregung zur Erzielung des maximalen Hubs festgestellt, daß die Öffnungsbewegung des Ventilschließkörpers 7 durch den Anschlag 5 begrenzt wird, so wird die Erregungsspannung bzw. die Intensität der Erregung des Antriebs 2 schrittweise vermindert, bis der Anschlag 5 die Öffnungsbewegung nicht mehr begrenzt. Dann wird zu den folgenden Antriebserregungen zur Erzielung des Maximalhubs die Antriebserregung schrittweise solange erhöht, bis der Anschlag 5 die Öffnungsbewegung wieder begrenzt.At the first excitation of the drive 2 after a predetermined operating time, after a predetermined number of drive excitations, after a predetermined number of drive excitations to achieve the maximum lift, temperature changes of components of the fuel injector, in particular the actuator, drive, and / or other changes in parameters, the following method step is performed :
Is found in a drive excitation to achieve the maximum stroke that the opening movement of the valve closing body 7 through the stop 5 is limited, so the excitation voltage or the intensity of the excitation of the drive 2 Gradually diminished until the stop 5 the opening movement is no longer limited. Then, to the following drive excitations to achieve the maximum stroke, the drive excitation is gradually increased until the stop 5 the opening movement is limited again.

Wird bei einer Antriebserregung zur Erzielung des maximalen Hubs festgestellt, daß die Öffnungsbewegung des Ventilschließkörpers 7 durch den Anschlag 5 nicht begrenzt wird, so wird die Erregungsspannung bzw. die Intensität der Erregung des Antriebs 2 schrittweise erhöht, bis der Anschlag 5 die Öffnungsbewegung wieder begrenzt.Is found in a drive excitation to achieve the maximum stroke that the opening movement of the valve closing body 7 through the stop 5 is not limited, so the excitation voltage or the intensity of the excitation of the drive 2 gradually increased until the stop 5 the opening movement is limited again.

Die jeweils am Ende verwendete Erregungsspannung bzw. die Intensität der Antriebserregung mit der erreicht wird, daß der Anschlag 5 die Öffnungsbewegung wieder begrenzt, wird in einem Speicher gespeichert, vorteilhafterweise als Wertepaar bzw. Wertekombination zusammen mit beispielsweise der Aktortemperatur, Antriebstemperatur, Temperaturen von Bauteilen des Brennstoffeinspritzventils oder anderen den Anschlagpunkt verändernden Parametern.The respectively used at the end excitation voltage or the intensity of the drive excitation with the achieved that the stop 5 the opening movement is limited again, is stored in a memory, advantageously as value pair or value combination together with, for example, the actuator temperature, drive temperature, temperatures of components of the fuel injection valve or other parameters that change the attachment point.

Aus den als Wertekombination gespeicherten Daten können, bei bekanntem Verhalten des Aktors 28 bzw. des Antriebs 2, Erregungsspannungen für eine nur teilweise Öffnung des Brennstoffeinspritzventils, also für den Teilhubbetrieb, gewonnen werden.From the data stored as a combination of values, with known behavior of the actuator 28 or the drive 2 , Excitation voltages for a partial opening of the fuel injection valve, ie for the Teilhubbetrieb be recovered.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird der Anschlag 5 im Betrieb von mechanischen Dauerbelastungen entlastet und aus der jeweils notwendigen Erregungsspannung bzw. Intensität der Antriebserregung kann, bei bekanntem Verhalten des Aktors 28 bzw. des Antriebs 2, die Genauigkeit der nur teilweisen Öffnung eines Brennstoffeinspritzventils verbessert werden.By the method according to the invention is the stop 5 relieved during operation of mechanical continuous loads and from the respectively necessary excitation voltage or intensity of the drive excitation, with known behavior of the actuator 28 or the drive 2 to improve the accuracy of only partial opening of a fuel injection valve.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt und kann z. B. auch für nach innen öffnende oder servogesteuerte Brennstoffeinspritzventile verwendet werden.The Invention is not limited to the illustrated embodiments and can z. B. also for opening inward or servo-controlled fuel injectors are used.

Claims (23)

Verfahren zum Betrieb eines Brennstoffeinspritzventils (1), insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem sich bei Erregung axial ausdehnenden piezoelektrischen, elektrostriktiven oder magnetostriktiven Antrieb (2) und einem mit dem Antrieb (2) in Wirkverbindung stehenden Ventilschließkörper (7), der mit einer Ventilsitzfläche (13) zu einem Dichtsitz zusammenwirkt, wobei sich der Dichtsitz in der Phase der Ausdehnung des Antriebs (2) öffnet und wobei ein Anschlag (5) die Bewegung des Ventilschließkörpers (7) in Öffnungsrichtung begrenzt und den maximalen Hub des Ventilschließkörpers festlegt, mit folgenden Verfahrensschritten: – Anlegen einer Erregungsspannung an den Antrieb (2), – Erfassen elektrischer Meßgrößen am Antrieb (2), – Bestimmung der Erregungsminimalspannung, die mindestens notwendig ist, damit der Anschlag (5) die Öffnungsbewegung des Ventilschließkörper (7) begrenzt, anhand der erfaßten elektrischen Meßgrößen, – Anpassen der Höhe der Erregungsspannung des Antriebs (2) und/oder des Verlaufs der Erregungsspannung des Antriebs (2) anhand der zuvor bestimmten Erregungsminimalspannung.Method for operating a fuel injection valve ( 1 ), in particular for the direct injection of fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, with a piezoelectric, electrostrictive or magnetostrictive drive which expands axially upon excitation ( 2 ) and one with the drive ( 2 ) in actively connected valve closing body ( 7 ), which is provided with a valve seat surface ( 13 ) cooperates with a sealing seat, wherein the sealing seat in the phase of expansion of the drive ( 2 ) opens and whereby a stop ( 5 ) the movement of the valve closing body ( 7 ) in the opening direction and defines the maximum stroke of the valve closing body, with the following method steps: - applying an excitation voltage to the drive ( 2 ), - detecting electrical measured variables on the drive ( 2 ), - determination of the excitation minimum voltage which is at least necessary for the attack ( 5 ) the opening movement of the valve closing body ( 7 ), based on the detected electrical measured variables, - adjusting the height of the excitation voltage of the drive ( 2 ) and / or the course of the excitement voltage of the drive ( 2 ) based on the previously determined excitation minimum voltage. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsverlauf am Antrieb (2) und/oder der Verlauf der Stromaufnahme des Antriebs (2) erfasst werden.Method according to Claim 1, characterized in that the voltage profile on the drive ( 2 ) and / or the course of the current consumption of the drive ( 2 ). Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß anhand der Spannungs- und Stromverläufe ein Verlauf der elektrischen Kapazität des Antriebs (2) bestimmt wird.Method according to Claim 2, characterized in that, based on the voltage and current profiles, a profile of the electrical capacitance of the drive ( 2 ) is determined. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung, ob der Ventilschließkörper (7) bei der jeweils angelegten Erregungsspannung durch den Anschlag (5) begrenzt wird, die erfassten bzw. ermittelten Meßwerte mit vorgegebenen Werten verglichen werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that for determining whether the valve closing body ( 7 ) at the respectively applied excitation voltage by the stop ( 5 ), the detected or determined measured values are compared with predetermined values. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebenen Werte in einem Speicher vorgehalten werden.Method according to claim 4, characterized in that that the predetermined values are kept in a memory. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellung, ob die Öffnungsbewegung des Ventilschließkörpers (7) durch den Anschlag (5) begrenzt wird, anhand der Änderung der Steigung des Verlaufs einer oder mehrerer bestimmter elektrischer Meßgrößen erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the determination as to whether the opening movement of the valve closing body ( 7 ) by the stop ( 5 ) is limited, based on the change in the slope of the course of one or more specific electrical variables. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregungsspannung des Antriebs (2) ein Wechselspannungs-Meßsignal überlagert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the excitation voltage of the drive ( 2 ) an alternating voltage measuring signal is superimposed. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenlage, die Änderung der Phasenlage, die Frequenz und/oder die Änderung der Frequenz des Wechselspannungs-Meßsignals erfasst wird.Method according to claim 7, characterized in that that the Phasing, the change the phase position, the frequency and / or the change of the frequency of the AC measurement signal detected becomes. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellung, ob die Öffnungsbewegung des Ventilschließkörpes (7) durch den Anschlag (5) begrenzt wird, anhand der Phasenlage bzw. der Änderung der Phasenlage und/oder der Frequenz bzw. der Änderung der Frequenz des Wechselspannungs-Meßsignals erfolgt.Method according to Claim 8, characterized in that the determination as to whether the opening movement of the valve closing body ( 7 ) by the stop ( 5 ) is limited, based on the phase position or the change in the phase angle and / or the frequency or the change in the frequency of the AC measurement signal is carried out. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (2), wenn er zum ersten Mal erregt wird, mit einer zuvor festgelegten Erregungsspannung bzw. Intensität erregt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the drive ( 2 ), when first energized, is energized at a predetermined excitation voltage or intensity. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zuvor festgelegte Erregungsspannung bzw. Intensität sicher dazu führt, daß die Öffnungsbewegung des Ventilschließkörpers (7) durch den Anschlag (5) begrenzt wird.Method according to Claim 10, characterized in that the previously determined excitation voltage or intensity reliably leads to the fact that the opening movement of the valve closing body ( 7 ) by the stop ( 5 ) is limited. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß, falls die Öffnungsbewegung des Ventilschließkörpers (7) durch den Anschlag (5) begrenzt wird, die Erregungsspannung bzw. Intensität der Antriebserregung schrittweise, insbesondere nach jeder Antriebserregung zur Erzielung des maximalen Hubs, vermindert wird, bis die Öffnungsbewegung des Ventilschließkörpers (7) durch den Anschlag (5) nicht mehr begrenzt wird und dann zur Erzielung des maximalen Hubs die Erregungsspannung bzw. die Intensität der Antriebserregung wieder solange schrittweise erhöht wird, bis die Öffnungsbewegung des Ventilschließkörpers (7) durch den Anschlag (5) wieder begrenzt wird und daß, falls die Öffnungsbewegung des Ventilschließkörpers (7) durch den Anschlag (5) nicht begrenzt wird, die Erregungsspannung bzw. Intensität der Antriebserregung schrittweise nach jeder Antriebserregung zur Erzielung des maximalen Hubs erhöht wird, bis die Öffnungsbewegung des Ventilschließkörpers (7) durch den Anschlag (5) wieder begrenzt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that, if the opening movement of the valve closing body ( 7 ) by the stop ( 5 ) is limited, the excitation voltage or intensity of the drive excitation gradually, in particular after each drive excitation to achieve the maximum stroke, is reduced until the opening movement of the valve closing body ( 7 ) by the stop ( 5 ) is no longer limited and then to achieve the maximum stroke, the excitation voltage or the intensity of the drive excitation is increased again as long as until the opening movement of the valve closing body ( 7 ) by the stop ( 5 ) is limited again and that, if the opening movement of the valve closing body ( 7 ) by the stop ( 5 ) is not limited, the excitation voltage or intensity of the drive excitation is gradually increased after each drive excitation to achieve the maximum stroke until the opening movement of the valve closing body ( 7 ) by the stop ( 5 ) is limited again. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die am Ende erreichte Erregungsspannung bzw. Intensität der Antriebserregung in einem Speicher gespeichert wird.Method according to claim 12, characterized in that that the at the end reached excitation voltage or intensity of the drive excitation is stored in a memory. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Brennstoffeinspritzventils (1), des Antriebs (2) und/oder die Temperatur des Aktors (28) erfasst wird.Method according to claim 12 or 13, characterized in that the temperature of the fuel injection valve ( 1 ), the drive ( 2 ) and / or the temperature of the actuator ( 28 ) is detected. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die am Ende erreichte Erregungsspannung bzw. Intensität der Antriebserregung als Wertepaar bzw. Wertekombination zusammen mit der Aktortemperatur, Antriebstemperatur und/oder der Brennstoffeinspritzventiltemperatur im Speicher gespeichert wird.Method according to claim 14, characterized in that that the at the end reached excitation voltage or intensity of the drive excitation as a value pair or value combination together with the actuator temperature, Drive temperature and / or the fuel injection valve temperature is stored in memory. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, gekennzeichnet durch, die Wiederholung der Verfahrensschritte nach den Ansprüchen 13 bis 15 nach einer bestimmten Anzahl von Antriebserregungen, mit denen der maximale Hub erzielt werden soll und/oder nach einer bestimmten Änderung der Temperatur des Aktors (28), des Antriebs (2) und/oder des Brennstoffeinspritzventils (1) erfolgt.Method according to one of claims 12 to 15, characterized by, the repetition of the method steps according to claims 13 to 15 after a certain number of drive excitations, with which the maximum stroke is to be achieved and / or after a certain change in the temperature of the actuator ( 28 ), the drive ( 2 ) and / or the fuel injection valve ( 1 ) he follows. Brennstoffeinspritzventil (1), insbesondere zum direkten Einspritzen von Brennstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine, mit einem sich bei Erregung axial ausdehnenden piezoelektrischen, elektrostriktiven oder magnetostriktiven Antrieb (2) und einem mit dem Antrieb (2) in Wirkverbindung stehenden Ventilschließkörper (7), der mit einer Ventilsitzfläche (13) zu einem Dichtsitz zusammenwirkt, wobei sich der Dichtsitz in der Phase der Ausdehnung des Antriebs (2) öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Anschlag (5) vorgesehen ist, der die Bewegung des Ventilschließkörpers (7) in Öffnungsrichtung begrenzt und den maximalen Hub des Ventilschließkörpers (7) genau festlegt.Fuel Injector ( 1 ), in particular for the direct injection of fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, with a piezoelectric, electrostrictive or magnetostrictive drive which expands axially upon excitation ( 2 ) and one with the drive ( 2 ) in actively connected valve closing body ( 7 ), with a valve seat surface ( 13 ) cooperates with a sealing seat, wherein the sealing seat in the phase of expansion of the drive ( 2 ), characterized in that at least one stop ( 5 ) is provided, which controls the movement of the valve closing body ( 7 ) in the opening direction and the maximum stroke of the valve closing body ( 7 ) specifies exactly. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Antriebs (2) durch den Anschlag (5) in Öffnungsrichtung begrenzt ist.Fuel injection valve according to claim 17, characterized in that the movement of the drive ( 2 ) by the stop ( 5 ) is limited in the opening direction. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschließkörper (7) am abspritzseitigen Ende einer Ventilnadel (8) ausgebildet ist.Fuel injection valve according to Claim 17 or 18, characterized in that the valve closing body ( 7 ) at the discharge end of a valve needle ( 8th ) is trained. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilnadel (8) an einem Federteller (10) fixiert ist.Fuel injection valve according to claim 19, characterized in that the valve needle ( 8th ) on a spring plate ( 10 ) is fixed. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (5) an einem Düsenkörper (6) ausgebildet ist.Fuel injection valve according to one of claims 17 to 20, characterized in that the stop ( 5 ) on a nozzle body ( 6 ) is trained. Brennstoffeinspritzventil nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das der Antrieb (2) einen Koppler (29) und einen Aktor (28) aufweist, wobei der Koppler (29) insbesondere temperaturbedingte Längenänderungen des Aktors (28) ausgleicht.Fuel injection valve according to one of claims 17 to 21, characterized in that the drive ( 2 ) a coupler ( 29 ) and an actor ( 28 ), the coupler ( 29 ), in particular temperature-induced changes in length of the actuator ( 28 ) compensates. Brennstoffeinspritzventil nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Koppler (29) zwischen dem Aktor (28) und der Ventilnadel (8) angeordnet ist.Fuel injection valve according to Claim 22, characterized in that the coupler ( 29 ) between the actuator ( 28 ) and the valve needle ( 8th ) is arranged.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104775926A (en) * 2014-01-09 2015-07-15 罗伯特·博世有限公司 Method and circuit device for controlling injection valve, especially in internal combustion engine with ignition from external source

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011087005A1 (en) * 2011-11-24 2013-05-29 Robert Bosch Gmbh Valve for metering a flowing medium
DE102017209011B3 (en) 2017-05-30 2018-10-04 Continental Automotive Gmbh Method for detecting the bias of a calibration spring of a magnetically operated fuel injection valve

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19652807A1 (en) * 1996-12-18 1998-06-25 Siemens Ag Method and device for controlling a capacitive actuator
DE19910388C2 (en) * 1999-03-09 2001-03-29 Siemens Ag Method for checking a capacitive actuator
DE10133265A1 (en) * 2001-07-09 2003-01-23 Bosch Gmbh Robert Fuel injection valve with piezoelectric or magnetostrictive actuator, has hydraulic coupling valve closure body and seat surface urged pressed together by spring

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2569239A1 (en) * 1984-03-05 1986-02-21 Mesenich Gerhard Electromagnet injection valve, esp. for fuel injection in IC engines
DE19839125C1 (en) * 1998-08-27 2000-04-20 Siemens Ag Device and method for dosing fluid
DE19901711A1 (en) * 1999-01-18 2000-07-20 Bosch Gmbh Robert Fuel injector and method for operating a fuel injector
DE10006319A1 (en) * 2000-02-12 2001-08-16 Daimler Chrysler Ag Fuel injection valve for an IC motor has a shaped structure as a limit stop for the movement of the piston and the jet needle to give a defined volume of injected fuel into the cylinders each time
DE10007735A1 (en) * 2000-02-19 2001-09-06 Daimler Chrysler Ag Fuel injection valve for IC engines has pressure-reducing throttle between high-pressure fuel in fuel chamber/line and lower pressure fuel in valve needle actuator area
DE10039544A1 (en) * 2000-08-12 2002-04-04 Daimler Chrysler Ag Injection valve for injection of fuel under high pressure into combustion chamber of IC engine has in region of nozzle needle, twist transmitter designed as needle guide for nozzle needle in lower region above injection opening
DE10039543C2 (en) * 2000-08-12 2003-06-18 Conti Temic Microelectronic Injector
DE10140550B4 (en) * 2001-08-17 2007-08-02 Robert Bosch Gmbh Method for monitoring the function of fast-switching injection valves

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19652807A1 (en) * 1996-12-18 1998-06-25 Siemens Ag Method and device for controlling a capacitive actuator
DE19910388C2 (en) * 1999-03-09 2001-03-29 Siemens Ag Method for checking a capacitive actuator
DE10133265A1 (en) * 2001-07-09 2003-01-23 Bosch Gmbh Robert Fuel injection valve with piezoelectric or magnetostrictive actuator, has hydraulic coupling valve closure body and seat surface urged pressed together by spring

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104775926A (en) * 2014-01-09 2015-07-15 罗伯特·博世有限公司 Method and circuit device for controlling injection valve, especially in internal combustion engine with ignition from external source
CN104775926B (en) * 2014-01-09 2020-03-03 罗伯特·博世有限公司 Method and circuit arrangement for actuating injection valves of, in particular, externally ignited internal combustion engines

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