Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
PUMP-NOZZLE DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/047688
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a pump-nozzle device comprising a pump having a plunger (11) and a pump chamber (13). The device also comprises a valve (231) having a valve member which controls the hydraulic coupling of a gradual overflow chamber (232) with a discharge channel (22) that is hydraulically coupled with the pump chamber (13) of the pump and a nozzle unit (51). The gradual overflow chamber (232) is hydraulically coupled with a feed channel that can be coupled with a low-pressure fuel feed device. The pump-nozzle device also comprises a 2/2 way valve (24) which, depending on its switch position, couples a first section of the feed channel (21) with the low-pressure fuel feed device or decouples it. For the purpose of control, the 2/2 way valve (24) is coupled with the discharge channel (22) and with the first section of the feed channel (21).

Inventors:
KOMISCHKE THOMAS (DE)
MAROHN RALF (DE)
VOIGT PETER (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/011847
Publication Date:
May 26, 2005
Filing Date:
October 20, 2004
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
VOLKSWAGEN MECHATRONIC GMBH (DE)
KOMISCHKE THOMAS (DE)
MAROHN RALF (DE)
VOIGT PETER (DE)
International Classes:
F02M45/04; F02M45/06; F02M45/08; F02M47/02; F02M57/02; F02M59/36; F02M61/20; F02M63/00; (IPC1-7): F02M59/36; F02M45/04; F02M45/08; F02M47/02; F02M57/02; F02M61/20
Foreign References:
EP1302656A12003-04-16
DE10155412A12003-05-22
DE19835494A12000-02-10
Attorney, Agent or Firm:
Beck, Josef (Nymphenburger Str. 139, München, DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche
1. PumpeDüseVorrichtung mit einer Pumpe, die einen Kolben (11) und einen Pumpenraum (13) hat, und mit einem Ventilglied (231), das die hydraulische Kopplung eines Absteuerraums (232) mit einem Ablaufkanal (22) steuert, der hydraulisch ge koppelt ist mit dem Pumpenraum (13) der Pumpe und einer Dü seneinheit, wobei der Absteuerraum (232) hydraulisch gekop pelt ist mit einem Zulaufkanal, der mit einer Niederdruck Kraftstoffzuführeinrichtung koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein 2/2Wegeventil (24) hat, das einen ersten Abschnitt des Zulaufkanals (21) abhängig von seiner Schaltstellung (SV2) mit der NiederdruckKraftstoffzuführeinrichtung (3) koppelt oder entkoppelt, wobei das 2/2Wegeventil (24) zu Steuerzwecken einerseits mit dem Ablaufkanal (22) und ande rerseits mit dem ersten Abschnitt des Zulaufkanals (21) ge koppelt ist und so ausgebildet ist, dass es den ersten Ab schnitt des Zulaufkanals (21) mit der NiederdruckKraftstoff zuführeinrichtung (3) hydraulisch koppelt, wenn der Druck in dem ersten Abschnitt des Zulaufkanals (21) gleich oder größer ist dem Druck, der von dem Ablaufkanal (22) zu dem 2/2Wege ventil (24) eingekoppelt wird, abzüglich eines vorgegebenen Druckwertes und es ansonsten den ersten Abschnitt des Zulauf kanals (21) von der NiederdruckKraftstoffzuführeinrichtung (3) entkoppelt.
2. PumpeDüseVorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt des Zulaufkanals (21) hydraulisch gekop pelt ist mit einem Halterraum (52a) eines Düsenrückstellmit tels (52).
3. PumpeDüseVorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass in der hydraulischen Kopplung des 2/2Wegeventils (24) mit dem Ablaufkanal (22) eine Drossel (25) angeordnet ist.
4. PumpeDüseVorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckbegrenzungsventil (26) in dem ersten Abschnitt des Zulaufkanals (21) angeordnet ist.
Description:
Beschreibung Pumpe-Düse-Vorrichtung Die Erfindung betrifft eine Pumpe-Düse-Vorrichtung mit einer Pumpe, einem Ventil und einer Düseneinheit. Eine derartige Pumpe-Düse-Vorrichtung wird insbesondere zur Kraftstoffzufuhr in einen Brennraum einer direkteinspritzenden Brennkraftma- schine, insbesondere einer Diesel-Brennkraftmaschine einge- setzt. Die Pumpe, eine Steuereinheit, die neben dem Ventil auch einen Stellantrieb umfasst, welche vorzugsweise aus ei- nem Piezostapel gebildet ist, und die Düseneinheit bilden ei- ne Baueinheit. Der Antrieb eines Kolbens der Pumpe erfolgt vorzugsweise über eine Nockenwelle einer Brennkraftmaschine mittels eines Kipphebels.

Die Pumpe ist über das Ventil, das auch als Schaltventil be- zeichnet wird, an eine Niederdruck-Kraftstoffzuführein- richtung hydraulisch koppelbar. Sie ist ausgangsseitig mit der Düseneinheit hydraulisch gekoppelt. Einspritzbeginn und Einspritzmenge werden durch das Schaltventil und dessen Stel- lantrieb bestimmt. Durch die kompakte Bauweise der Pumpe- Düse-Vorrichtung ergibt sich ein sehr geringes Hochdruckvolu- men und eine große hydraulische Steifigkeit. Es werden so sehr hohe Einspritzdrücke von ca. 2000 bar ermöglicht. Dieser hohe Einspritzdruck in Verbindung mit der guten Steuerbarkeit des Einspritzbeginns und der Einspritzmenge ermöglichen eine deutliche Reduktion der Emissionen bei gleichzeitig niedrigen Kraftstoffverbrauch beim Einsatz in Brennkraftmaschinen.

Aus der DE 198 35 494 C2 ist eine Pumpe-Düse-Vorrichtung be- kannt mit einer Pumpe und einem Schaltventil mit einem Ven- tilglied, das die hydraulische Kopplung eines Absteuerraums mit einem Ablaufkanal steuert. Der Ablaufkanal ist hydrau- lisch gekoppelt mit der Pumpe und einer Düseneinheit. Ein Zu- laufkanal ist vorgesehen, der hydraulisch gekoppelt ist mit dem Absteuerraum. Der Zulaufkanal ist anschließbar an eine

Niederdruck-Kraftstoffversorgungseinrichtung. Dem Ventilglied ist ein piezoelektrischer Stellantrieb zugeordnet, über den das Ventilglied zwischen zwei Endstellungen verstellt werden kann. In einer ersten Endstellung des Ventilglieds ist der Ablaufkanal hydraulisch gekoppelt mit einem Absteuerraum und dieser wiederum mit dem Zulaufkanal. In einer zweiten End- stellung des Ventilglieds ist der Ablaufkanal hydraulisch entkoppelt von dem Absteuerraum. In der ersten Endstellung des Ventilglieds wird während eines Förderhubs der Pumpe Flu- id von dem Zulaufkanal über den Absteuerraum und den Ablauf- kanal von der Pumpe angesaugt. Während eines Arbeitshubs ei- nes Pumpenkolbens der Pumpe wird in der ersten Endposition des Ventilglieds Fluid von der Pumpe über den Zulaufkanal, den Absteuerraum in den Ablaufkanal zurückgedrückt. In der zweiten Endstellung des Ventilglieds kann während des Förder- hubs des Pumpenkolbens wegen der fehlenden hydraulischen Kopplung des Ablaufkanals mit dem Absteuerraum und dem Zu- laufkanal kein Fluid zurückgedrückt werden und der Pumpenkol- ben erzeugt Hochdruck. Mit Überschreiten einer vorgegebenen Druckschwelle öffnet eine Düsennadel der Düseneinheit eine Düse der Düseneinheit und es erfolgt eine Einspritzung des Fluids. Das Einspritzende wird dadurch bestimmt, dass das Ventilglied mittels des Stellantriebs in seine erste Endposi- tion gesteuert wird und so Fluid über den Ablaufkanal in den Absteuerraum und den Zulaufkanal zurückströmen kann, was zur Folge hat, dass der Druck in der Pumpe und somit auch in der Düseneinheit abnimmt, was wiederum zu einem Schließen der Dü- seneinheit führt.

Bei einem Einsatz einer derartigen Pumpe-Düse-Vorrichtung in einer Diesel-Brennkraftmaschine wird die Pumpe-Düse-Vorrich- tung in der Regel so betrieben, dass die Pumpe-Düse-Vorrich- tung während eines Arbeitsspiels die gesamte zuzumessende Kraftstoffmasse verteilt auf mehrere Teileinspritzungen in den Brennraum des Zylinders der Brennkraftmaschine zumisst.

Zwischen den Teileinspritzungen muss das Schaltventil in sei- ne Offenstellung gesteuert werden, um den Druck so weit abzu-

bauen, dass die Düsennadel schließt. Es kommt dabei zu einem starken Druckabbau und durch den dadurch entstehenden Absteu- erstoß zu einer Schwingungsanregung in dem Ablaufkanal und dem Pumpenraum der Pumpe, die sich in erheblichem Maße auf die Mengengenauigkeit der folgenden Teileinspritzung aus- wirkt.

Falls das Schaltventil bereits deutlich vor Erreichen des Kraftstoffdrucks in der Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrich- tung wieder in seine Schließstellung gesteuert wird, besteht das Problem, dass der genaue Druck, bei dem dieser Schließ- vorgang erfolgt, nur sehr unpräzise in dem Ablaufkanal und dem Pumpenraum einstellbar ist. Dies führt dann dazu, dass die folgende Teileinspritzung gegebenenfalls nicht zu dem ge- wünschten Zeitpunkt erfolgt.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Pumpe-Düse-Vorrichtung zu schaffen, die ein präzises Zumessen von Kraftstoff ermög- licht bei mehreren Teileinspritzungen während eines Arbeits- spiels eines Zylinders einer Brennkraftmaschine, der die Pum- pe-Düse-Vorrichtung zuordenbar ist.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung zeichnet sich aus durch eine Pumpe-Düse-Vor- richtung mit einer Pumpe, die einen Kolben und einen Pumpen- raum hat, und mit einem Ventil mit einem Ventilglied, das die hydraulische Kopplung eines Absteuerraums mit einem Ablaufka- nal steuert, der hydraulisch gekoppelt ist mit dem Pumpenraum der Pumpe und einer Düseneinheit, wobei der Absteuerraum hyd- raulisch gekoppelt ist mit einem Zulaufkanal, der mit einer Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung koppelbar ist. Ferner hat die Pumpe-Düse-Vorrichtung ein 2/2-Wegeventil, das einen ersten Abschnitt des Zulaufkanals abhängig von seiner Schalt- stellung mit der Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung kop-

pelt oder entkoppelt, wobei das 2/2-Wegeventil zu Steuerzwe- cken einerseits mit dem Ablaufkanal und andererseits mit dem ersten Abschnitt des Zulaufkanals hydraulisch gekoppelt ist und so ausgebildet ist, dass es den ersten Abschnitt des Zu- laufkanals mit der Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung hydraulisch koppelt, wenn der Druck in dem ersten Abschnitt des Zulaufkanals gleich oder größer ist dem Druck, der von dem Ablaufkanal zu dem 2/2-Wegeventil eingekoppelt wird, ab- züglich eines vorgegebenen Druckwertes. Ansonsten entkoppelt das 2/2-Wegeventil den ersten Abschnitt des Zulaufkanals von der Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung hydraulisch.

Der vorgegebene Druckwert ist durch eine entsprechende Vor- spannung einer Feder des 2/2-Wegeventils einstellbar.

Wenn das Ventil von seiner Schließstellung in seine Offen- stellung gesteuert wird, fällt zunächst der Druck in dem Ab- laufkanal sehr schnell ab. Allerdings steht für diesen Ab- steuervorgang zunächst nur das Volumen des Absteuerraums und des ersten Abschnitts des Zulaufkanals zur Verfügung. Somit steigt dann der Druck in dem Absteuerraum und dem ersten Ab- schnitt des Zulaufkanals sehr schnell an, was wiederum zu ei- nem verlangsamten weiteren Abfallen des Drucks in dem Ablauf- kanal führt. Dies ermöglicht ein Schließen des Ventils bei einem noch relativ hohen Druckniveau und zu einem präzise vorgegebenen Druckniveau. Dadurch wird erheblich der minimale Spritzabstand zwischen zwei Teileinspritzungen verringert.

Ferner hat dies den Vorteil, dass Druckschwingungen zwischen den Teileinspritzungen stark gemindert sind. Darüber hinaus kann das 2/2-Wegeventil auch relativ hohe Fertigungs- toleranzen haben, da es vor der ersten Teileinspritzung den ersten Abschnitt des Zulaufkanals von der Niederdruck-Kraft- stoffzuführeinrichtung hydraulisch entkoppelt und ihn erst nach der letzten Teileinspritzung wieder hydraulisch koppelt.

Durch das bei einem Öffnen des Ventilgliedes geringere zur Verfügung stehende Absteuervolumen, das durch den Absteuer- raum und den ersten Abschnitt des Zulaufkanals gebildet wird,

wird die Kavitationszeit vermindert und somit auch die von der Pumpe-Düse-Vorrichtung erzeugten Schallemissionen. Die erfindungsgemäße Pumpe-Düse-Vorrichtung zeichnet sich somit durch einen höheren Wirkungsgrad und Teileinspritzungen aus, die schneller und präziser aufeinanderfolgend steuerbar sind.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der erste Abschnitt des Zulaufkanals hydraulisch gekoppelt mit einem Halterraum eines Düsenrückstellmittels. Dies hat den Vorteil, dass nach dem Öffnen des Ventilglieds der Druck in dem Halterraum ansteigt und somit die Vorspannung des Düsen- rückstellmittels erhöht. Dies führt wiederum dazu, dass bei einer nachfolgenden Teileinspritzung ein erhöhter Druck in dem Ablaufkanal notwendig ist, um eine Kraftstoffzumessung über die Düseneinheit zu ermöglichen. Somit kann mittels des Ventils auf einfache Art und Weise einerseits der Beginn und das Ende einer Teileinspritzung gesteuert werden und anderer- seits Fluid lediglich innerhalb der Pumpe-Düse-Vorrichtung verschoben werden. Durch das Ansteigen der Vorspannung des Düsenrückstellmittels nach einem Öffnen des Ventilglieds wird ein schnelleres Beenden der Kraftstoffzumessung unterstützt.

Ferner kann so einfach ein gewünschter Kraftstoffdruck bei Beginn der folgenden Teileinspritzung eingestellt werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Pumpe-Düse- Vorrichtung ist in der hydraulischen Kopplung des 2/2-Wege- ventils mit dem Ablaufkanal eine Drossel angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass der Hochdruckabbau an dem 2/2-Wegeventil langsamer erfolgen kann. Durch die Drossel kann einfach ein- gestellt werden, wieviel Volumen beim Schließen des 2/2- Wegeventils entweicht. Ferner kann auch der Öffnungsvorgang des 2/2-Wegeventils sehr präzise eingestellt werden. So kann ggf. sehr genau eingestellt werden, welcher Druck sich in dem Halterraum einstellen kann.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Druckbegrenzungsventil in dem ersten Abschnitt des

Zulaufkanals angeordnet. Dadurch kann einfach die Betriebssi- cherheit der Pumpe-Düse-Vorrichtung erhöht werden. Durch das Druckbegrenzungsventil ist sichergestellt, dass in dem ersten Abschnitt des Zulaufkanals ein vorgegebener Druck nicht über- schritten wird und so verhindert wird, dass es gegebenenfalls zu einer ungewollten Kraftstoffzumessung durch die Pumpe- Düse-Vorrichtung kommt oder auch zu einem möglichen Bersten des ersten Abschnitts des Zulaufkanals.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigen : Figur 1 eine Pumpe-Düse-Vorrichtung, Figur 2a den zeitlichen Verlauf der Schaltstellung SV1 des Ventilglieds 231, Figur 2b den zeitlichen Verlauf des Drucks p in dem Ablaufka- nal 22, Figur 2c den Verlauf der Schaltstellung SV2 des 2/2- Wegeventils 24, Figur 2d den zeitlichen Verlauf des Drucks p in dem Halter- raum 52a und somit auch in dem ersten Abschnitt des Zulaufkanals 21 und Figur 2e den zeitlichen Verlauf der zugemessenen Kraftstoff- masse MFF.

Die Pumpe-Düse-Vorrichtung umfasst eine Pumpeneinheit, eine Steuereinheit und eine Düseneinheit. Die Pumpe-Düse-Vorrich- tung wird bevorzugt eingesetzt zum Zuführen von Kraftstoff in den Brennraum eines Zylinders einer Brennkraftmaschine. Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise als Diesel-Brennkraft- maschine ausgebildet. Die Brennkraftmaschine hat einen An- saugtrakt zum Ansaugen von Luft, der mittels Gaseinlassventi- len mit Zylindern koppelbar ist. Die Brennkraftmaschine weist ferner einen Abgastrakt auf, der über das Auslassventil ge- steuert die aus den Zylindern auszustoßenden Gase abführt.

Den Zylindern sind jeweils Kolben zugeordnet, die jeweils ü-

ber eine Pleuelstange mit einer Kurbelwelle gekoppelt sind.

Die Kurbelwelle ist mit einer Nockenwelle gekoppelt.

Die Pumpeneinheit umfasst einen Kolben 11, einen Pumpenkörper 12, einen Pumpenraum 13 und ein Pumpen-Rückstellmittel 14, das vorzugsweise als Feder ausgebildet ist. Der Kolben 11 ist im eingebauten Zustand in einer Brennkraftmaschine mit einer Nockenwelle 16 gekoppelt, vorzugsweise mittels eines Kipphe- bels, und wird von dieser angetrieben. Der Kolben 11 ist in einer Ausnehmung des Pumpenkörpers 12 geführt und bestimmt abhängig von seiner Position das Volumen des Pumpenraums 13.

Das Pumpen-Rückstellmittel 14 ist so ausgebildet und angeord- net, dass das durch den Kolben 11 begrenzte Volumen des Pum- penraums 13 einen Maximalwert aufweist, wenn auf den Kolben 11 keine äußeren Kräfte einwirken, d. h. Kräfte, die über die Kopplung mit der Nockenwelle 16 übertragen werden.

Die Düseneinheit umfasst einen Düsenkörper 51, in dem ein Dü- senrückstellmittel 52, das als Feder und ggf. zusätzlich als Dämpfungseinheit ausgebildet ist, und eine Düsennadel 53 an- geordnet sind. Das Düsenrückstellmittel 52 ist in einem Hal- terraum 52a angeordnet. Die Düsennadel 53 ist in einer Aus- nehmung des Düsenkörpers 51 angeordnet und wird im Bereich einer Nadelführung 55 geführt.

In einem ersten Zustand liegt die Düsennadel 53 an einem Na- delsitz 54 an und verschließt so eine Düse 56, die zum Zufüh- ren des Kraftstoffs in den Brennraum des Zylinders der Brenn- kraftmaschine vorgesehen ist. Die Düseneinheit ist vorzugs- weise, wie dargestellt, als nach innen öffnende Düseneinheit ausgebildet.

In einem zweiten Zustand ist die Düsennadel 53 leicht beab- standet zu dem Nadelsitz 54 und zwar hin in Richtung zu dem Düsenrückstellmittel 52 angeordnet und gibt so die Düse 56 frei. In diesem zweiten Zustand wird Kraftstoff in den Brenn- raum des Zylinders der Brennkraftmaschine zugemessen. Der

erste oder zweite Zustand wird eingenommen abhängig von einer Kräftebilanz aus der Kraft, die durch das Düsenrückstellmit- tel 52 auf die Düsennadel 53 wirkt und aus der dieser entge- genwirkenden Kraft, die durch den hydraulischen Druck im Be- reich des Nadelabsatzes 57 hervorgerufen wird.

Die Steuereinheit umfasst einen Zulaufkanal 21 und einen Ab- laufkanal 22. Der Zulaufkanal 21 und der Ablaufkanal 22 sind mittels eines Ventils hydraulisch koppelbar. Der Zulaufkanal 21 ist von einem niederdruckseitigen Anschluss der Pumpe- Düse-Vorrichtung hin zu dem Ventil geführt. Der niederdruck- seitigen Anschluss ist an eine Niederdruck-Kraftstoffzuführ- einrichtung 3 anschließbar.

Der Ablaufkanal 22 ist hydraulisch mit dem Pumpenraum 13 ge- koppelt und ist hin zu dem Nadelabsatz 57 geführt und ist hydraulisch mit der Düse 56 koppelbar abhängig von dem Zu- stand, der von der Düsennadel 53 eingenommen wird.

Das Ventil umfasst ein Ventilglied 231, das vorzugsweise als sog. A-Ventil ausgebildet ist, d. h. es öffnet nach außen entgegen der Strömungsrichtung des Fluids. Das Ventil umfasst ferner einen Absteuerraum 232, der hydraulisch gekoppelt ist mit dem Zulaufkanal 21 und mittels des Ventilglieds 231 mit einem Hochdruckraum hydraulisch koppelbar ist. Der Hochdruck- raum ist hydraulisch gekoppelt mit dem Ablaufkanal 22.

In der geschlossenen Stellung des Ventilglieds 231 liegt das Ventilglied 231 an einem Ventilsitz 234 eines Ventilkörpers 237 an. Ferner ist ein Ventilrückstellmittel vorgesehen, wel- ches so angeordnet und ausgebildet ist, dass es das Ventil- glied 231 in eine Offenstellung, d. h. beabstandet zu dem Ventilsitz 234 drückt, wenn die durch einen Stellantrieb 24 auf das Ventilglied wirkenden Kräfte geringer sind als die Kräfte, die durch das Ventilrückstellmittel auf das Ventil- glied 231 wirken. Der Stellantrieb 24 ist vorzugsweise als Piezostapel ausgebildet. Er kann jedoch auch ein anderer dem

Fachmann bekannter und für eine derartige Anwendung geeigne- ter Stellantrieb, wie ein elektromagnetischer Stellantrieb sein.

Der Stellantrieb 24 ist vorzugsweise mittels eines Übertra- gers, der vorzugsweise den Hub des Stellantriebs 24 ver- stärkt, mit dem Ventilglied 231 gekoppelt. An dem Stellan- trieb 24 ist vorzugsweise auch ein Stecker zur Aufnahme von elektrischen Kontakten zur Ansteuerung des Stellantriebs 24 vorgesehen.

In der Offenstellung des Ventilglieds 231 wird bei einer Be- wegung des Kolbens 11, die nach oben d. h. in Richtung weg von der Düse 56 gerichtet ist, Kraftstoff über den Zulaufka- nal 21 hin zum Pumpenraum 13 angesaugt. Solange sich das Ven- tilglied 231 während einer anschließenden Abwärtsbewegung des Kolbens 11, d. h. bei einer hin zu der Düse 56 gerichteten Bewegung, weiterhin in seiner Offenstellung befindet, wird der in dem Pumpenraum 13 und dem Ablaufkanal 22 befindliche Kraftstoff über das Ventil wieder in den Absteuerraum 232 und ggf. in den Zulaufkanal 21 zurückgedrückt.

Wenn jedoch bei der Abwärtsbewegung des Kolbens 11 das Ven- tilglied 231 in seine geschlossene Stellung gesteuert ist, wird der im Pumpenraum 13 und somit auch der im Ablaufkanal 22 und der in dem Hochdruckraum 233 befindliche Kraftstoff verdichtet, wodurch der Druck mit zunehmender Abwärtsbewegung des Kolbens 11 im Pumpenraum 13, im Hochdruckraum 233 und im Ablaufkanal 22 zunimmt. Entsprechend dem steigenden Druck im Ablaufkanal 22 erhöht sich auch die durch den Hydraulikdruck hervorgerufene Kraft, die auf den Nadelabsatz 57 in Richtung einer Öffnungsbewegung der Düsennadel 53 zum Freigeben der Düse 56 wirkt. Wenn der Druck in dem Ablaufkanal 22 einen Wert überschreitet, bei dem die durch den Hydraulikdruck her- vorgerufene Kraft auf den Nadelabsatz 57 größer ist als die dieser entgegenwirkende Kraft des Düsenrückstellmittels 52, bewegt sich die Düsennadel 53 weg vom Nadelsitz 54 und gibt

so die Düse 56 für die Kraftstoffzufuhr zum Zylinder der Brennkraftmaschine frei. Die Düsennadel 53 bewegt sich dann wieder hinein in den Nadelsitz 54 und verschließt somit die Düse 56, wenn der Hydraulikdruck in dem Ablaufkanal 22 den Wert unterschreitet, bei dem die durch den Hydraulikdruck am Nadelabsatz 57 hervorgerufene Kraft kleiner ist als die durch das Düsenrückstellmittel 52 hervorgerufene Kraft. Der Zeit- punkt, an dem dieser Wert unterschritten wird und an dem so- mit die Kraftstoffzumessung beendet wird, kann durch das Steuern des Ventilglieds 231 von seiner geschlossenen Stel- lung in eine Offenstellung beeinflusst werden.

Durch das Steuern des Ventilglieds von seiner Schließstellung in seine Offenstellung wird die hydraulische Kopplung zwi- schen dem Hochdruckraum und dem Absteuerraum 232 und dem Zu- laufkanal 21 hergestellt. Aufgrund des beim Öffnen herrschen- den hohen Druckunterschiedes zwischen dem Fluid in dem Hoch- druckraum und dem Ablaufkanal 22 und dem Fluid in dem Absteu- erraum 232 und dem Zulaufkanal 21 strömt dann der Kraftstoff von dem Hochdruckraum mit sehr hoher Geschwindigkeit, in der Regel mit Schallgeschwindigkeit, in den Absteuerraum 232 und weiter in den Zulaufkanal 21. Dadurch wird dann der Druck in dem Hochdruckraum und dem Ablaufkanal 22 schnell so stark verringert, dass die von dem Düsenrückstellmittel 52 auf die Düsennadel 53 wirkenden Kräfte dazu führen, dass sich die Dü- sennadel 53 in den Nadelsitz 54 bewegt und somit dann die Dü- se 56 verschließt.

Die Pumpe-Düse-Vorrichtung umfasst ferner ein 2/2-Wegeventil 24, das so angeordnet ist, dass es einen ersten Abschnitt des Zulaufkanals abhängig von seiner Schaltstellung mit der Nie- derdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung 3 koppelt oder entkop- pelt. Der erste Abschnitt des Zulaufkanals 21 befindet sich zwischen dem 2/2-Wegeventil 24 und dem Absteuerraum 232. Das 2/2-Wegeventil ist zu Steuerzwecken einerseits mit dem Ab- laufkanal 22 und andererseits mit dem ersten Abschnitt des Zulaufkanals 21 gekoppelt. Es ist so ausgebildet, dass es den

ersten Abschnitt des Zulaufkanals 21 mit der Niederdruck- Kraftstoffzuführeinrichtung 3 hydraulisch koppelt, wenn der Druck in dem ersten Abschnitt des Zulaufkanals 21 gleich oder größer ist dem Druck, der von dem Ablaufkanal 22 zu dem 2/2- Wegeventil 24 eingekoppelt wird, abzüglich eines vorgegebenen Druckwertes. Der vorgegebene Druckwert ist durch eine ent- sprechende Vorspannung einer Feder des 2/2-Wegeventils ein- stellbar.

Bevorzugt ist ferner der Halterraum 52a des Düsenrückstell- mittels 52 hydraulisch gekoppelt mit dem ersten Abschnitt des Zulaufkanals 21.

Ferner ist bevorzugt in der hydraulischen Kopplung des 2/2- Wegeventils 24 eine Drossel 25 angeordnet. Ferner ist bevor- zugt ein Druckbegrenzungsventil 26 mit dem ersten Abschnitt des Zulaufkanals 21 hydraulisch gekoppelt. Durch das Druckbe- grenzungsventil 26 kann auf einfache Art und Weise sicherge- stellt werden, dass der Druck in dem ersten Abschnitt des Zu- laufkanals 21 einen mittels des Druckbegrenzungsventils ein- stellbaren Druck nicht überschreitet.

Wenn das Ventilglied 231 in seiner Offenstellung ist und der Kolben der Pumpe einen Ansaughub macht, ist das 2/2-Wegeven- til 24 in seiner Offenstellung und es kann somit Kraftstoff von der Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung 3 hin zu dem Ablaufkanal 22 angesaugt werden.

Wenn das Ventilglied 231 in seine Schließstellung gesteuert wird, steigt bei einem Hub des Kolbens 11 in Richtung hin zu der Düsennadel 53 der Druck in dem Ablaufkanal 22 an. Der Druck in dem ersten Abschnitt des Zulaufkanals 21 bleibt hin- gegen unverändert. Sobald der Druck, der von dem Ablaufkanal 22 zu dem 2/2-Wegeventil 24 eingekoppelt wird, größer ist als der Druck in dem ersten Abschnitt des Zulaufkanals 21, ent- koppelt das 2/2-Wegeventil 24 den ersten Abschnitt des Zu- laufkanals 21 von der Niederdruck-Kraftstoffzuführeinrichtung

3. Wird anschließend das Ventilglied 231 wieder in seine Of- fenstellung gesteuert, z. B. um eine Teileinspritzung des Kraftstoffs zu beenden, so kann der Kraftstoff lediglich zu- rück in den Absteuerraum 232 und den ersten Abschnitt des Zu- laufkanals 21 strömen. Dies hat zur Folge, dass der Druck in dem Ablaufkanal zunächst sehr schnell abfällt, dann aber der Druck in dem ersten Abschnitt 21 des Zulaufkanals sehr schnell zunimmt, was zur Folge hat, dass dann der Druck in dem Ablaufkanal 22 langsamer abfällt. Dadurch wird die Kavi- tationszeit und somit die Schallemissionen der Pumpe-Düse- Vorrichtung erheblich verringert im Vergleich zu einer Pumpe- Düse-Vorrichtung ohne das 2/2-Wegeventil 24. Darüber hinaus entsteht so auch eine weniger stark ausgeprägte Druckwelle, die zwischen dem Ventilglied 231 und der Düseneinheit bzw. dem Pumpenraum 13 hin und her läuft. Dadurch ergibt sich dann eine präzisere Einstellung des Beginns der nächsten Teilein- spritzung.

Ferner strömt bei einem derartigen Absteuervorgang das Fluid auch durch den ersten Abschnitt des Zulaufkanals 21 hin zu dem Halterraum 52a des Düsenrückstellmittels 52. Durch den so hervorgerufenen Druckanstieg in dem Halterraum 52a steigt die Vorspannkraft des Rückstellmittels 52. Dadurch wird ein schnelles Schließen der Düse 56 unterstützt. So kann der Schließvorgang der Düsennadel 53 trotz eines gegebenenfalls geringeren Druckabfallgradienten in dem Ablaufkanal 22 sehr schnell erfolgen. Der Druckanstieg in dem Halterraum 52a hat ferner zur Folge, dass der Druck, der bei einer folgenden Teileinspritzung in dem Ablaufkanal 22 notwendig ist, um die Düsennadel entgegen der Kraft des Rückstellmittels 52 anzuhe- ben, um die Düse 56 freizugeben, erhöht ist. Es lässt sich somit einfach der sogenannte Öffnungsdruck der Düsennadel 53 einstellen.

Figur 2a zeigt den zeitlichen Verlauf der Schaltstellung SV des Ventilglieds 231, wobei CL die Schließstellung bezeichnet und OP die Offenstellung bezeichnet. Ferner zeigt Figur 2b

den zeitlichen Verlauf des Drucks in dem Ablaufkanal 22. Fi- gur 2c zeigt den Verlauf der Schaltstellung SV2 des 2/2- Wegeventils 24 aufgetragen über die Zeit t. Figur 2d zeigt den zeitlichen Verlauf des Drucks in dem Halterraum 52a und somit auch in dem ersten Abschnitt des Zulaufkanals 21. Figur 2e zeigt den zeitlichen Verlauf der zugemessenen Kraftstoff- masse MFF. Zu einem Zeitpunkt tl wird das Ventilglied 231 in seine Schließstellung CL gesteuert. Zu einem Zeitpunkt t2 be- ginnt dann der Druck in dem Ablaufkanal 22 zu steigen. Zu ei- nem Zeitpunkt t3 ist dann der zu dem 2/2-Wegeventil vom Ab- laufkanal 22 eingekoppelte Druck höher als der Druck in dem Zulaufkanal 21 zuzüglich der vorgegebenen Druckwertes, was zu einem Verändern der Schaltstellung in die Schließstellung CL des 2/2-Wegeventils 24 führt.

Zu einem Zeitpunkt t4 erreicht der Druck in dem Ablaufkanal 22, der in erster Näherung dem Druck in dem Pumpenraum 13 entspricht, einen ersten Öffnungsdruckwert PÖ1, was zu einem Abheben der Düsennadel 53 von ihrem Ventilsitz 54 und somit einem Freigeben der Düse 56 und zur Kraftstoffzufuhr führt.

Zu einem Zeitpunkt t5 wird das Ventilglied 231 wieder in sei- ne Offenstellung OP gesteuert, was dann zur Folge hat, dass der Druck in dem Ablaufkanal 22 abfällt und der Druck in dem ersten Abschnitt des Zulaufkanals 21 und in dem Halterraum 52a ansteigt. Ab einem Zeitpunkt t6 bis zu einem Zeitpunkt t8 bleibt dann der Druck in dem Ablaufkanal unverändert oder steigt nur sehr leicht an, was durch den Hub des Kolbens 11 hervorgerufen wird.

Zu einem Zeitpunkt t7 wird das Ventilglied 231 wieder in sei- ne Schließstellung CL gesteuert. Zu einem Zeitpunkt t9 er- reicht dann der Druck in dem Ablaufkanal 22 den zweiten Öff- nungsdruck PÖ2, mit der Folge, dass sich die Düsennadel 53 von ihrem Nadelsitz 54 wegbewegt und die Düse 56 freigibt. Zu einem Zeitpunkt t10 wird das Ventilglied 231 wieder in seine Offenstellung OP gesteuert und der Druck in dem Ablaufkanal 22 fällt wieder ab. Zu einem Zeitpunkt tll ist der Druck, der

von dem Ablaufkanal 22 zu dem 2/2-Wegeventil 24 eingekoppelt wird, kleiner oder gleich dem Druck in dem ersten Abschnitt des Zulaufkanals 21 zuzüglich des vorgegebenen Druckwertes.

Dies führt dann dazu, dass das 2/2-Wegeventil 24 wieder in seine Offenstellung OP gesteuert wird.