Stand der Technik Eine bekannte Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist eine Kraftstoffpumpe für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine auf, die einen durch die Brennkraftmaschine in einer Hubbewe- gung angetriebenen Pumpenkolben aufweist. Dieser begrenzt einen Pumpenarbeitsraum, der über eine Leitung mit einem getrennt von der Kraftstoffpumpe an der Brennkraftma- schine angeordneten Kraftstoffeinspritzventil verbunden ist. Das Kraftstoffeinspritzventil weist ein Einspritzventilglied auf, durch das wenigstens eine Einspritzöffnung gesteuert wird. Dieses ist durch den im Pumpenarbeitsraum erzeugten Druck gegen die Schließkraft in Öffnungsrichtung bewegbar. Es ist ein erstes elektrisch angesteuertes Steuerventil vor- gesehen, durch welches eine Verbindung des Pumpenarbeitsraumes mit einem Entlastungs- raum gesteuert wird und welches nahe an der Kraftstoffpumpe angeordnet ist. Weiterhin ist ein zweites elektrisch angesteuertes Steuerventil vorgesehen, das in der Nähe des Kraftstof- feinspritzventiles angeordnet ist und durch dass der in einem Steuerdruckraum des Kraft- stoffeinspritzventils herrschende Druck gesteuert wird. Durch diesen Druck wird das Ein- spritzventilglied zumindest mittelbar in Schließrichtung beaufschlagt.

Nachteilig bei dieser Lösung ist der Umstand, dass zwei elektrisch anzusteuernde Steuer- ventile vorzusehen sind, was den Herstellaufwand und die Komplexität dieser Einspritz- vorrichtung erhöht.

Bei dieser weiteren bekannten Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist jedem Zylinder einer Brennkraftmaschine eine Kraftstoffhochdruckpumpe und ein mit dieser verbundenes Kraft- stoffeinspritzventil zugeordnet. Ein Pumpenkolben der Kraftstoffhochdruckpumpe wird durch die Brennkraftmaschine, z. B. über deren Nockenwelle, in einer Hubbewegung ange- trieben und begrenzt einen Pumpenarbeitsraum, der mit einem Druckraum der Kraftstoffe- inspritzeinrichtung verbunden ist. Dieses umfasst ein Einspritzventilglied, durch das we- nigstens eine Einspritzöffnung gesteuert wird und das durch den im Druckraum herrschen- den Druck gegen die Schließkraft in einer Öffnungsrichtung bewegbar ist. Durch eine erste Steuerventileinrichtung wird eine ungedrosselte Verbindung und eine Verbindung über eine Drosselstelle des Pumpenarbeitsraumes mit einem Entlastungsraum gesteuert. Durch eine weitere, zweite Steuerventileinrichtung wird eine Verbindung eines mit dem Pumpen- arbeitsraum verbundenen Steuerdruckraumes des Kraftstoffeinspritzventils mit dem Entla- stungsraum gesteuert. Das Einspritzventilglied ist durch den im Steuerdruckraum herr- schenden Druck in Schließrichtung beaufschlagt.

Mit dieser Lösung kann einer Haupteinspritzphase eine Voreinspritzphase auf einem ver- ringerten Druckniveau vorgeschaltet werden ; allerdings sind gemäß dieser Lösung eben- falls zwei getrennte Steuerventileinrichtung erforderlich.

EP 0 957 261 AI bezieht sich ebenfalls auf eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung. Diese Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist eine Kraftstoffhochdruckpumpe und ein mit dieser verbundenes Kraftstoffeinspritzventil für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine auf. Die Kraftstoffhochdruckpumpe weist einen durch die Brennkraftmaschine in einer Hubbewe- gung angetriebenen Pumpenkolben auf, der einen Pumpenarbeitsraum begrenzt. Das Kraft- stoffeinspritzventil umfasst einen mit dem Pumpenarbeitsraum verbundenen Druckraum und ein Einspritzventilglied, durch das wenigstens eine Einspritzöffnung gesteuert wird und dass durch den im Druckraum herrschenen Druck gegen eine Schließkraft in Öff- nungsrichtung zur Freigabe der wenigstens einen Einspritzöffhung bewegbar ist. Es ist eine erste Steuerventileinrichtung, aus einem Steuerventil bestehend, vorgesehen, durch das eine Verbindung des Pumpenarbeitsraumes mit einem Entlastungsraum gesteuert wird.

Außerdem ist eine zweite Steuerventileinrichtung, aus einem Steuerventil bestehend, vor- gesehen, durch das eine Verbindung eines Steuerdruckraumes mit einem Entlastungsraum gesteuert wird. Das Einspritzventilglied ist durch den im Steuerdruckraum herrschenden Druck zumindest mittelbar in Schließrichtung beaufschlagt und der Steuerdruckraum ist mit dem Pumpenarbeitsraum verbunden. Beide Steuerventileinrichtungen werden durch einen gemeinsamen elektromagnetischen Aktor geschaltet. Nachteilig bei dieser Kraftstof- feinspritz-einrichtung ist der Umstand, dass eine Kraftstoffeinspritzung nur entsprechend dem durch die Kraftstoffpumpe erzeugten Druckniveau möglich ist und der Druck, mit dem die Kraftstoffeinspritzeinrichtung erfolgt, nicht variiert werden kann.

Darstellung der Erfindung Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung sind vor allem darin zu erblicken, dass durch den Einsatz eines als 3/3-Wege-Ventil beschaffenen Steuerventilkörpers, der in ein Injek- torgehäuse integriert ist, die gleichen Funktionen realisiert werden, wie sie an aus dem Stand der Technik bekannten Einspritzsystemen unter Einsatz zweier getrennter elektrisch ansteuerbarer Steuerventileinrichtungen realisiert werden. Die Einspritzverlaufsformung hinsichtlich einer Ausformung von Voreinspritzphasen und Haupteinspritzphasen erfolgt lediglich durch ein Ventil, so dass die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung einerseits in ihrer Komplexität hinsichtlich der Ansteuerung vereinfacht ist und andererseits durch den Verzicht auf eine weitere, zweite Steuerventileinrichtung-wie aus dem Stand der Technik bekannt-auch kostengünstiger herstellbar ist. Der Wirkungsgrad und die Zerstäu- bungsarbeit, die durch ein Einspritzsystem gemäß der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung realisierbar ist, unterscheidet sich nicht wesentlich vom Wirkungsgrad und der Zerstäubungsarbeit von Einspritzsystemen, die zwei elektrisch ansteuerbare Steuerventi- leinrichtungen umfassen.

Aufgrund der hintereinander angeordneten Ventilabschnitte am erfindungsgemäß vorge- schlagenen Steuerventilglied eines 3/3-Wege-Steuerventiles, lassen sich mit der erfin- dungsgemäßen Lösung kurze Schaltwege und damit kurze Schaltzeiten realisieren, so dass durch mehrmaliges Schalten eines als Magnetventil ausgebildeten Stellers Vor-und Nach- einspritzungen, sollten sie erforderlich sein, problemlos dargestellt werden können. Zur Betätigung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen 3/3-Wege-Steuerventiles in ein Pumpe- Düse-System oder in ein Pumpe-Leitungs-Düse-System kann ein magnetischer Steller, ein Piezoaktor oder dergleichen eingesetzt werden. Bei Einsatz eines elektromagnetisch wir- kenden ausgebildeten Stellers kann das Steuerventilglied des 3/3-Wege-Steuerventiles in seinem Kopfbereich mit einem Tauchanker versehen werden, in dessen Einsatz die Ma- gnetspule eingelassen ist. Alternativ lässt sich das Steuerventilglied des 3/3-Wege- Steuerventils auch über eine im Injektorgehäuse fest angeordnete Magnetspule betätigen, wobei im Kopfbereich des Steuerventilglieds des 3/3-Wege-Steuerventiles eine flach bau- ende Ankerplatte vorgesehen werden kann.

An der dem Steller gegenüberliegenden Stirnseite des Steuerventilglieds des 3/3-Wege- Steuerventiles ist dieses bevorzugt durch eine Vorspannkraft beaufschlagt. Die Vorspann- kraft kann beispielsweise über zwei parallel geschaltete ineinander angeordnete Federele- mente erzeugt werden, von denen eines unmittelbar oder unter Zwischenschaltung eines scheibenförmigen Elementes die untere Stirnseite des Steuerventilgliedes beaufschlagt, während das weitere, das erste Ventilelement umgebende Federelement, von einem im Ge- häuse des Injektorkörpers beweglich angeordneten Anschlag umgeben sein kann. Durch die Auslegung dieses gefedert ausgelegten Anschlages kann ein gewünschter Anfangsein- spritzdruck voreingestellt werden, der durch eine entsprechende Erhöhung der Bestromung des als Magnetventils ausgebildeten Stellers überwunden werden kann, so dass das erfin- dungsgemäß vorgeschlagene Steuerventilglied in eine weitere Schaltstellung gefahren wer- den kann.

Zeichnung Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.

Es zeigt : Figur 1 Ein Pumpe-Düse-System (UPS = Unit Pump System) mit steuerbarer Düse ohne Hochdruckpumpe, Figur 2 ein Pumpe Düse-System mit einem 3/3-Wege-Steuerventil, Figur 3.1 das 3/3-Wege-Steuerventil in einer ersten Schaltstellung (Ventil offen), Figur 3.2 das 3/3-Wege-Steuerventil in einer zweiten Schaltstellung (Sitzventil- Abschnitt offen und Schieberventil-Abschnitt geschlossen), Figur 3.3 das 3/3-Wege-Steuerventil in einer dritten Schaltstellung (beide Ventilbe- reiche geschlossen), Figur 4 die in Abhängigkeit vom Nockenwellenwinkel aufgetragenen Verläufe von Pumpendruck, Magnetventilkraft, Magnetventilhub und Hubweg des gefederten Anschlages innerhalb des Injektorgehäuses und Figur 5 die in Abhängigkeit vom Nockenwellenwinkel aufgetragenen Verläufe von Düsendruck, Düsennadelhub, Steuerraumdruck und den Verlauf der Einspritzrate.

Ausführungsvarianten Der Darstellung gemäß Figur 1 ist ein Pumpe-Düse-System (UPS) mit steuerbarer Düse ohne Wiedergabe einer Hochdruckquelle, beispielsweise einer Hochdruckpumpe, ent- nehmbar.

In der Darstellung gemäß Figur 1 ist ein aus dem Stand der Technik bekannter Injektor 1 wiedergegeben, in dessen Injektorkörper 2 am oberen Bereich ein als Magnetventil ausge- bildeter Steller 3 angeordnet ist. Der Steller 3 wird über Anschlüsse 4 angesteuert und um- fasst eine Magnetspule 5. Der Magnetspule 5 des Steller 3 gegenüberliegend ist eine flach bauende Ankerplatte 6.1 einer Ankeranordnung 6 zugeordnet. Die Ankeranordnung 6 um- fast neben der flach bauenden Ankerplatte 6.1 einen Ankerstift 6.2. Die Magnetspule 5 des Stellers 3 ist von einer Magnethülse 7 umschlossen. Der Steller 3 wird mittels einer Spannmutter 8 im Kopfbereich des Injektorkörpers 2 verschraubt.

Innerhalb des Injektorkörpers 2 ist ein durch den Steller 3 betätigbares Ventil 9 eingelas- sen, welches ein Ventilglied 10 umfasst. Das Ventilglied 10 ist innerhalb des Injektorge- häuses 2 von einem Ringraum 12 umschlossen, der seinerseits über eine Zuleitung mit ei- nem Hochdruckzulauf 11 in Verbindung steht. An den Hochdruckzulauf 11 ist die in Figur 1 nicht dargestellte Hochdruckpumpe bzw. deren Pumpenarbeitsraum angeschlossen.

Vom Ringraum 12 innerhalb des Injektorkörpers 2 zweigt ein Zulauf 13 zu einem Steuer- raum 14 innerhalb des Injektorkörpers 2 ab. Der Steuerraum 14 beaufschlagt die obere Stirnseite eines druckstangenförmigen Übertragungselementes 15, welches von einer als Spiralfeder ausgebildeten Schließfeder 16 umschlossen ist. Die Schließfeder 16 stützt sich einerseits mit ihrer oberen Stirnseite im Injektorkörper 2 und mit ihrer unteren Stirnseite an einem Druckstück 17 ab, welches seinerseits ein Einspritzventilglied 18 z. B. in Gestalt einer Düsennadel beaufschlagt. Das Druckstück 17 ist in einem scheibenförmig konfigu- rierten Zwischenstück 19 aufgenommen, welches mittels eines Zentrierstiftes 20 zum In- jektorkörper 2 zentriert ist. Der Injektorkörper 2, das scheibenförmig konfigurierte Zwi- schenstück 19 und das Einspritzventilglied 18 werden mittels einer Düsenspannmutter 21 miteinander fixiert. Das Einspritzventilglied 18 ist von einem Druckraum 22 umschlossen, der über einen sich durch den Injektorkörper 2 das scheibenförmige Element 19 und den Düsenkörper erstreckende Zuleitung 23 mit dem Hochdruckzulauf 11 in Verbindung steht.

Innerhalb des Druckraumes 22 ist am Einspritzventilglied 18 eine Druckstufe ausgebildet, die ein Öffnen des Einspritzventilgliedes 18 bei Druckentlastung des Steuerraumes 14 in- nerhalb des Injektorkörpers 2 ermöglicht. Am brennraumseitigen Ende des Einspritzventil- gliedes 18 sind Einspritzöffnungen 24 angedeutet, über welche bei Druckentlastung des Steuerraumes 14 durch Betätigung des Steuerventiles 9 und dem Öffnen des Einspritzven- tilgliedes 18 eine Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum einer hier nicht näher dar- gestellten direkt einspritzenden Verbrennungskraftmaschine erfolgt. Die am brennraumsei- tigen Ende des Injektor 1 angeordnete Einspritzventilanordnung, das Einspritzventilglied 18, den Düsenkörper, den Druckraum 22 sowie die Düsenspannmutter 21 umfassend, ist mit Bezugszeichen 25 gekennzeichnet.

Figur 2 zeigt ein Pumpe-Düsen-System mit einem als Magnetventil ausgebildeten Steller.

Der Darstellung gemäß Figur 2 ist der erfindungsgemäße Aufbau eines Pumpe-Düse- Systems zu entnehmen. Im oberen Bereich des Injektorkörpers 2 befindet sich ein als Ma- gnetventil ausgebildeter Steller 3, der über Anschlüsse 4 angesteuert wird. Der Steller 3 ist von einem hülsenförmigen Mantel 7 umschlossen und mittels einer Spannmutter 8 im Kopfbereich des Injektorkörpers 2 befestigt.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist die Magnetspule 5 des als Ma- gnetventil ausgebildeten Stellers 3 in ein Einsatzstück 51 integriert, welches im Kopfbe- reich eines Steuerventilglieds 32 eines 3/3-Wege-Steuerventiles 31 angeordnet ist.

Anstelle der die Komponenten 5 bzw. 51 in Figur 2 dargestellten Tauchanlcerausbildung, kann im Kopfbereich des Steuerventilgliedes 32 des 3/3-Wege-Steuerventiles 31 auch eine flach bauende Ankerplatte 6.1 ausgebildet sein, die mit einer in einer solchen Ausfüh- rungsvariante in den Magnetkern des Stellers 3 integrierten Magnetspule 5 gemäß der Dar- stellung des Injektors in Figur 1 zusammenwirkt.

In sich unterhalb des druckbeaufschlagbaren bzw. druclcentlastbaren Steuerraumes 14 an- schließenden Bereich ist der Injektorkörper 2 bzw. das an diesem aufgenommene Ein- spritzventil 25 analog zum in Figur 1 bereits geschilderten Injektor beschaffen.

Über einen seitlich in den Injektorkörper 2 mündenden Hochdruckpumpenzulauf 30 tritt der unter hohem Druck stehende Kraftstoff in den Zulauf 23 zu einem im Einspritzventil 25 angeordneten Druckraum 22 ein, der das Einspritzventilglied 18 im Bereich einer an diesem ausgebildeten Druckstufe umgibt. Das Einspritzventilglied 18, unter Zwischen- schaltung eines Druckstückes 17 eines stangenförmig konfigurierten Übertragungselemen- tes 15, welches von einer Schließfeder 16 umgeben ist, wird durch den im Steuerraum 14 anstehenden Hochdruck beaufschlagt.

Vom Hochdruckpumpenzulauf 30 erstreckt sich in Richtung des als Magnetventil ausbild- baren Stellers 3 ein Zulauf 41 zu einem ersten hydraulischen Raum 34, welcher das Steuer- ventil 32 des 3/3-Wege-Steuerventiles im Bereich eines ersten Ventilabschnittes 33 um- gibt. In der Ausführungsvariante gemäß Figur 2 ist der erste Ventilabschnitt 33 als Sitz- ventil beschaffen. Der erste Ventilabschnitt 33 umfasst eine Sitzfläche 35, die mit einer korrespondierenden Fläche des das Steuerventilglied 32 umgebenden Gehäuses zusam- menwirkt. Hinter dem ersten Ventilabschnitt 33, bezogen auf die Schließrichtung des Ein- spritzventilgliedes 18 liegend, ist am Steuerventilglied 32 des 3/3-Wege- Steuerventilgliedes 31 ein weiterer, zweiter Ventilabschnitt 36 ausgebildet, der als Schie- berventilabschnitt beschaffen ist. Am zweiten Ventilabschnitt 36 des Steuerventilgliedes 32 sind Steuerkanten 37 ausgebildet, die mit gehäuseseitigen Steuerkanten 38 des das Steuer- ventilglied 32 umgebenden Gehäuses zusammenwirken. Ferner ist der zweite Ventil- schnitt 36 von einem zweiten hydraulischen Raum 39 umschlossen, von dem aus eine Steuerraumzulaufleitung 40 abzweigt, die in den das Einspritzventilglied 18 zumindest mittelbar beaufschlagenden Steuerraum 14 mündet.

Unterhalb des zweiten Ventilabschnittes 36 am Steuerventilglied 32 befindet sich ein Kol- benabschnitt 43, der von einem dritten, niederdruckseitigen hydraulischen Raum 42 um- schlossen ist. Die Stirnseite 44 des Kolbenabschnitts 43 kann beispielsweise unter Zwi- schenschaltung eines scheibenförmigen Elementes 45 von einem im Hohlraum 50 aufge- nommenen ersten Federelement 48 beaufschlagt sein. Das erste Federelement 48 ist im Hohlraum 50 unterhalb des Steuerventilgliedes 32 im Injektorkörper 2 von einem weiteren, zweiten als Spiralfeder ausgebildeten Federelement 49 umschlossen, welches seinerseits einen innerhalb des Hohlraumes 50 des Injektorkörpers 2 bewegbar aufgenommenen An- schlag 46 beaufschlagt. Die obere Stirnseite des zweiten Federelementes 49 wird von einer Bundfläche 47 des bewegbar aufgenommenen Anschlages 46 übergriffen. In bevorzugter Ausgestaltungsform sind das erste Federelement 48, welches das Steuerventilglied 32 un- mittelbar beaufschlagt sowie das den federnden Anschlag 46 beaufschlagende zweite Fe- derelenzent 49 parallel geschaltet. Über die Dimensionierung des ersten Federelementes 48 und das den federnden Anschlag 46 beaufschlagende zweite Federelement 49 läßt sich der Aufbau eines Anfangseinspritzdruckes vorgeben. Dieser läßt sich durch eine entsprechende Bestromungsverstärkung des Federpakets 48 bzw. 49 aufgebrachte Vorspannkraft läßt sich zur Einstellung eines Anfangseinspritzdruckes entsprechend auslegen, wobei die durch das Federpaket 48 bzw. 49 aufgebrachte Vorspannkraft durch eine entsprechende Bestromung des als Magnetventil ausgebildeten Stellers 3 überwindbar ist.

Im Unterschied zur aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsvariante eines In- jektors 1 gemäß Figur 1 ist der Steuerraum 14 gemäß der erfindungsgemäß vorgeschlage- nen Lösung einerseits durch eine Steuerraumzulaufleitung 40 mit dem zweiten hydrauli- schen Raum 39, der den zweiten Ventilabschnitt des Steuerventilgliedes 32 umschließt, verbunden ; andererseits steht der druckentlastbare Steuerung 14 über eine Entlastungslei- tung 52 mit dem Hohlraum 50 und im weiteren mit dem niederdruckseitigen dritten hy- draulischen Raum 42 zur Druckentlastung in Verbindung.

Figur 3.1 zeigt das erfindungsgemäß konfigurierte 3/2-Wege-Ventil in einer ersten Schalt- stellung (Ventil offen).

In Figur 3.1 ist die erste Schaltstellung 53 des Steuerventilgliedes 32 des 3/2-Wege- Steuerventiles 31 gemäß Figur 2 wiedergegeben. In diesem ersten Schaltzustand 53, d. h. im stromlosen Zustand des Stellers 3, sind der erste Ventilabschnitt 33 sowie der zweite Ventilabschnitt 36 durch die Wirkung des ersten Federelementes 48 in ihre Offenstellung gestellt. In diesem Zustand ist das Steuerventilglied 32 vollständig geöffnet und der Kraft- stoff wird über den ersten Ventilabschnitt 33 und dem zweiten Ventilabschnitt 36 abge- steuert. Der über den ersten hydraulischen Raum 34 eintretende Kraftstoff vom in Figur 3.1 nicht dargestellten Zulauf 41 tritt über den geöffneten Sitz 35 in den zweiten hydraulischen Raum 39 ein und strömt über die offenstehenden Steuerkanten 37 des zweiten Ventilab- schnittes 36 und die gehäuseseitig vorgesehene Steuerkante 38 in den dritten hydraulischen Raum 42, d. h. auf die Niederdruckseite des Pumpe-Düse-Systems ab. In der Darstellung gemäß Figur 3.1 wird die Position des Steuerventilgliedes 32 in der ersten Schaltstellung 53 ausschließlich durch die Vorspannkraft des ersten im Hohlraum 50 aufgenommenen Federelementes 48 aufgebracht. Das zweite Federelement 49, welches den federnden An- schlag 46 innerhalb des Hohlraumes 50 beaufschlagt, ist inaktiv.

Figur 3.2 das 3/3-Wege-Ventil in einer zweiten Schaltstellung (erster Ventilabschnitt offen und zweiter Ventilabschnitt gerade geschlossen).

In der mit Bezugszeichen 54 bezeichneten zweiten Schaltstellung des Steuerventilgliedes 32 des 3/3-Wege-Steuerventiles 31 ist der erste als Sitzventil ausgebildete Ventilabschnitt 33 noch offen, während der zweite, als Schieberventil ausgebildete Ventilabschnitt 36 ge- rade schließt, was durch den Kontakt der Steuerkante 37 mit der gehäuseseitigausgebilde- ten Steuerkante 38 angedeutet ist. In der zweiten Schaltstellung 54 baut sich aufgrund des Verschliessens des niederdruckseitigen dritten hydraulischen Raumes 42 im zweiten hy- draulischen Raum 39 Druck auf, der über die Steuerraumzuleitung 40 (vergleiche Darstel- lung gemäß Figur 2) den Steuerraum 14 beaufschlagt. Der sich im Steuerraum 14 in der zweiten Schaltstellung 54 aufbauende Druck hindert das Einspritzventilglied 18 am Öff- nen, d. h. an einer Freigabe der Einspritzöffnungen 24 am brennraumseitigen Ende des Ein- spritzventils 25.

In der zweiten Schaltstellung 54 des Steuerventilgliedes 32 des 3/2-Wege-Steuerventiles ist der als Tauchanker 5,51 konfigurierte Teil des Stellers 3 durch einen kleinen Strom be- stromt und die Position des Steuerventilgliedes 32 durch den federnd ausgebildeten An- schlag 46, welcher im Hohlraum 50 unterhalb des Steuerventilgliedes 32 angeordnet ist, definiert. Die Position des federnden Anschlages 46 ist ihrerseits von der Dimensionierung des die Anschlagkante 47 beaufschlagenden zweiten Federelementes 49 innerhalb des Hohlraums 50 abhängig. In dieser zweiten Schaltstellung 54 kommt es entsprechend der Auslegung des federnden Anschlages 46, d. h. von dessen Position innerhalb des Injektor- gehäuses 2 zum Aufbau eines gewünschten Anfangseinspritzdruckes.

Figur 3.3 zeigt das 3/3-Wege-Ventil in einer dritten Schaltstellung, erster und zweiter Ven- tilabschnitt geschlossen.

Die dritte, mit Bezugszeichen 55 gekennzeichnete Schaltstellung des Steuerventilgliedes 32 des 3/3-Wege-Steuerventiles 31 wird erreicht, wenn ausgehend von der in Figur 3.2 dargestellten zweiten Schaltstellung 54 des Steuerventilgliedes 32 eine weitere Bestromung des Stellers 3 bzw. der Magnetspule 5 der Tauchankeranordnung 5,51 im Kopfbereich des Steuerventilgliedes 32 vorgenommen wird. Weitere Bestromung der Tauchankeranordnung 5,51 fährt auch der erste Ventilabschnitt 33 des Steuerventilgliedes 32 in seine Schließ- stellung, d. h. der Druckaufbau vom ersten hydraulischen Raum 34 über die Steuerraumzu- leitung 40 in den Steuerraum 14 wird beendet. Bei weiterer Bestromung der Tauchankeranordnung 5,51 im Kopfbereich des Steuerventilgliedes 32 zum Erreichen ei- ner dritten Schaltstellung 55 wird bei Erreichen der Sitzfläche 35 des ersten Ventilab- schnittes 33 der als Schieberventil konfigurierte zweite Ventilabschnitt 36 in einer stärkere Überdeckung der Steuerkanten 37 bzw. 38. In der dritten Schaltstellung 55 gemäß der Dar- stellung in Figur 3.3 des Steuerventilgliedes 32 ist der Druckaufbau in den Steuerraum 14 der das Einspritzventilglied 18 zumindest mittelbar beaufschlagt unterbrochen ; in der drit- ten Schaltstellung 55 erfolgt eine Druclcentlastung des Steuerraumes 14 über die Entla- stungsleitung 52 (vergleiche Darstellung gemäß Figur 2) in den Hohlraum 50 bzw. den dritten hydraulischen Raum 42, d. h. zur Niederdruckseite des Pump-Düsen-Systems.

Das Ende einer Einspritzphase, sei es eine Voreinspritzung, eine Haupteinspritzung oder eine Nacheinspritzung, wird dadurch erreicht, dass das Steuerventilglied 32 des 3/2-Wege- Steuerventiles 31 seine zweite Schaltstellung 54 wieder einnimmt und sich eine Drucker- höhung innerhalb des Steuerraumes 14 durch Druckaufbau im zweiten hydraulischen Raum 39 über die Steuerraumzuleitung 40 einstellt. Bei Druckerhöhung innerhalb des Steuerraumes 4,14 fährt das Einspritzventilglied 18 wieder in seine Schließstellung. An- schließend wird in die in Figur 3.1 dargestellte erste Schaltstellung 53 geschaltet, wodurch eine Entlastung des Hochdrucksystemes eintritt, da beide Ventilabschnitte 33 bzw. 36 des Steuerventilgliedes 32 ihre Offenstellung einnehmen. Mehrmalige Ansteuerungen des Stellers 3 können zur Realisierung von Vor-und Nacheinspritzphasen vorgenommen wer- den.

Neben dem Einsatz an Pumpe-Leitung-Düse (UPS) -Systemen kann die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung auch an Pumpe-Düse-Einheiten (UIS) eingesetzt werden. Bei die- sen, jedoch hier zeichnerisch nicht dargestellten Einspritzsystemen, ist anstelle einer Lei- tungsverbindung-wie beim Pumpe-Düse-System (UIS-System)-nur eine kurze Verbin- dungsbohrung zwischen der Hochdruckpumpe und dem Einspritzventil vorhanden. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung mittels eines zwei hintereinander geschaltete Ventilabschnitte 33,36 aufweisenden Steuerventilgliedes 32 läßt sich daher problemlos auch auf ein UIS-System übertragen.

Der Darstellung gemäß Figur 4 sind die in Abhängigkeit vom Nockenwellenwinkel aufge- tragenen Verläufe von Pumpendruck, Magnetventilkraft, Magnetventilhub und Hubweg des Anschlages 46 entnehmbar.

In der Darstellung gemäß Figur 4 ist der Pumpendruckverlauf mit Bezugszeichen 60 identi- fiziert. Der Pumpendruck erreicht sein Maximum 61 gegen Ende der Einspritzung. Der Pumpendruckverlauf 60 ist durch eine im wesentlichen linear verlaufende Druckanstiegs- flanke 62 gekennzeichnet. Mit Bezugszeichen 63 ist in punktierter Wiedergabe der Hub- verlauf des Steuerventilgliedes 32 wiedergegeben, welches abhängig von der Magnetkraft entweder ein erstes Hubniveau 64-beispielsweise zur Drucksteigerung-einnimmt oder bei weiter erhöhter Magnetkraft ein zweites Hubniveau 65 einnimmt. Die dem ersten Hub- niveau 64 entsprechende Magnetventilkraft 66 verharrt auf einem ersten Niveau 67 (bei- spielsweise 50 Newton), solange die Drucksteigerung ohne Einspritzung andauert. Bei ei- ner stärkeren Bestromung des als Magnetventil ausgebildeten Stellers 3 stellt sich ein zweites Magnetkraftniveau 68 ein, welches zu einem zweiten Hubniveau 65 des Steuer- ventilgliedes 32 korrespondiert. Mit Bezugszeichen 69 ist der Weg des verfahrbaren An- schlages 46, der durch das zweite Federelement 49 an seinem Bund 47 beaufschlagt ist, dargestellt.

Der Darstellung gemäß Figur 5 sind die in Abhängigkeit vom Nockenwellenwinkel aufge- tragenen Verläufe von Düsendruck, Düsennadelhüb, Steuerraumdruck und Einspritzrate entnehmbar. Der Verlauf des eingespritzten Volumens 70 ist durch einen linearen Anstieg 71 entsprechend des Hubweges 72 des Einspritzventilgliedes 18 gekennzeichnet. Nach Erreichen der Schließstellung des Einspritzventilgliedes 18 und einem demzufolge sich einstellenden Verschliessen der Einspritzöffnungen 24 am brennraumseitigen Ende des Pumpe-Düse-Systems, geht das eingespritzte Volumen in einen konstanten Verlauf, hier dargestellt durch eine Gerade, über. Mit steigendem Nockenwellenwinkel steigt der Druck 73 am Einspritzventilglied 18 stetig an, um sein Maximum gegen Ende der Einspritzung, d. h. kurz vor Schließen des Einspritzventilgliedes 18 in seine Sitzfläche zum Verschliessen der Einspritzöffnungen 24, zu erreichen. Die Anstiegsphase des Einspritzdruckes ist durch den ansteigenden Pfeil 75 gekennzeichnet. Parallel mit dem Anstieg des Einspritzdruckes am Einspritzventilglied 18 steigt mit steigendem Nockenwellenwinkel zunächst der Steuer- raumdruck 76, der hingegen bei Druckentlastung des Steuerraumes 14 durch Öffnen der Entlastungsleitung 52 zu einem Druckabfall 77 dort führt, was eine Öffnungsbewegung 78 des Einspritzventilgliedes 18 zur Folge hat. Bei einem sich einstellenden Druckaufbau 79 innerhalb des Steuerraumes 14 durch Beaufschlagung des Steuerraumes 14 über die Steuer- raumzulaufleitung 40 (vergleiche Darstellung gemäß Figur 2) stellt sich hingegen die mit Bezugszeichen 80 gekennzeichnete Schließbewegung des Einspritzventilgliedes 18 ein.

Bezugszeichenliste Injektor 2 Injektorkörper 3 Steller 4 Anschlüsse 5 Magnetspule 6 Ankeranordnung 6.1 Ankerplatte 6.2 Ankerstift 7 Magnethülse 8 Spannmutter 9 Ventil 10 Ventilglied 11 Hochdruckzulauf 12 Ringraum 13 Zulaufsteuerung 14 Steuerraum 15 Druckstange 16 Schließfeder 17 Druckstücke 18 Einspritzventilglied 19 Scheibe 20 Stift 21 Düsenspannmutter 22 Düsenraum 23 Zulauf 24 Einspritzöffnung 25 Einspritzventilglied 30 Hochdruckpumpenzulauf 31 3/2-Steuer-Ventil 32 Steuerventilglied 33 erster Ventilabschnitt 34 erster hydraulischer Raum 35 Sitzfläche 36 zweiter Ventilabschntit 37 Steuerkante 38 gehäuseseitige Steuerkante 39 zweiter hydraulischer Raum 40 Steuerraumzulaufleitung 41 Zulauf erster hydraulischer Raum 42 dritter hydraulischer Raum (Niederdruckseite) 43 Kolbenabschnitt 44 Stirnfläche 45 Scheibe 46 federnder Anschlag 47 Bund 48 erstes Federelement 49 zweites Federelement 50 Steuerraum 51 Aufnahmestück 52 Entlastungsleitung 53 Schaltstellung 1 54 Schaltstellung 2 55 Schaltstellung 3 60 Pumpendruckverlauf 61 Pumpenspitzendruck 62 Druckanstiegsflanke 63 Hubverlauf Steuerventilglied 64 erstes Hubniveau 65 zweites Hubniveau 66 Magnetkraftverlauf 67 erstes Magnetkraftniveau (50 Newton) 68 zweites Magnetkraftniveau (85 Newton) 69 Hubweganschlagplatte 70 Einspritzratenverlauf 71 linearer Anstieg Einspritzrate 72 Hubweg Einspritzventil 73 Düsendruck 74 Maximaldruck 75 Anstiegsphase 76 Verlauf Steuerraumdruck 77 Druckabfall Steuerraum 78 Öffnungsbewegung Einspritzventilglied 18 79 Druckanstieg Steuerraum 14 <BR> <BR> 80 Schließbewegung Einspritzventilglied 18