Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzvorrichtung dieser Art (DE 199 10 970 Al) ist der Steuerraum über ein 2/2-We-

geventil mit einer Entlastungsleitung verbindbar. Ein an- deres 2/2-Wegeventil dient zur Aktivierung eines Druck- übersetzers, mit dem ein hoher Einspritzdruck erzeugt wird.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß der gemeinsame Ventilkörper von einem einzigen Stellantrieb betätigbar ist und so ein Ventilkörper und ein Stellantrieb eingespart werden kön- nen.

Vorzugsweise ist das Ventil zum Steuern des im Steuerraum herrschenden Drucks als Schieberventil und das Ventil zum Schalten des Einspritzdruckes als Sitzventil ausgebildet.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegen- stands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstoff- einspritzvorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 die wesentlichen Komponenten einer erfindungsge-

mäßen Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem 4/3-Steuerventil zum Steuern des Einspritzvor- gangs ; und Fig. 2 ein Diagramm, das für die in Fig. 1 dargestellte Kraftstoffeinspritzvorrichtung über die Zeitachse den Hub (H) des Ventilkörpers des 4/3-Steuerven- tils, den Einspritzdruck (P) und den Hub (h) des Ventilglieds des Einspritzventils angibt.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele Die in Fig. 1 gezeigte Kraftstoffeinspritzvorrichtung 1 für Brennkraftmaschinen umfaßt einen Hochdruckspeicher 2 (Common Rail), in dem Kraftstoff unter einem Kraftstoff- druck P1 gelagert ist. Vom Hochdruckspeicher 2 wird der Kraftstoff jeweils über Druckleitungen 3 und Einspritzlei- tungen 4 zu den einzelnen, in den Brennraum der zu versor- genden Brennkraftmaschine ragenden Einspritzventilen (In- jektoren) 5 abgeführt, von denen in Fig. 1 nur eines ge- zeigt ist.

In einer axialen Führungsbohrung 6 des Einspritzventils 5 ist ein kolbenförmiges Ventilglied (Düsennadel) 7 mit ei- ner konischen Ventildichtfläche 8 verschiebbar gelagert, welche durch eine Schließfeder 9 gegen eine konische Ven- tilsitzfläche 10 des Ventilgehäuses gedrückt wird und die dort vorgesehenen Einspritzöffnungen 11 verschließt. Die Einspritzleitung 4 mündet im Einspritzventil 5 in einen ringförmigen Düsenraum 12, von dem ein zwischen Führungs- bohrung 6 und Ventilglied 7 verlaufender Ringspalt bis zur

Ventilsitzfläche 10 führt. Das Ventilglied 7 hat im Be- reich des Düsenraumes 12 eine als Druckschulter ausgebil- dete erste Steuerfläche 13, an welcher der über die Ein- spritzleitung 4 zugeführte Kraftstoff im Öffnungssinn (d. h. nach innen) am Ventilglied 7 angreift. Die der Ven- tildichtfläche 8 abgewandte Stirnseite des Ventilglieds 7 bildet eine zweite Steuerfläche 14, die einen Steuerraum 15 begrenzt und in Ventilschließrichtung wirkt. Der Steu- erraum 15 ist über eine Z-Drossel 16 mit der Einspritzlei- tung 4 verbunden sowie über eine A-Drossel 17 und ein Schieberventil 18 mit einer Entlastungsleitung (Lecköl) 19 verbindbar. Die zweite Steuerfläche 14 ist größer als die erste Steuerfläche 13, so daß bei geschlossenem Schieber- ventil 18, d. h. bei gleichem Druck im Düsenraum 12 und im Steuerraum 15, das Ventilglied 7 die Einspritzöffnungen 11 verschließt. Die Z-Drossel 16 ist kleiner als die A-Dros- sel 17, so daß bei geöffnetem Schieberventil 18 der im Steuerraum 15 herrschende Druck über die Entlastungslei- tung 19 abgebaut wird und oberhalb eines Öffnungsdruckes PS das Ventilglied 7 durch den im Düsenraum 12 herrschen- den Druck gegen die Wirkung der Schließfeder 9 aufgesteu- ert wird.

Für jedes Einspritzventil 5 ist eine lokale Drucküberset- zungseinheit 20 mit einem gegen die Wirkung einer Rück- stellfeder 21 axial verschiebbaren Übersetzungskolben 22 vorgesehen, welcher primärseitig eine Primärkammer 23, se- kundärseitig eine Sekundärkammer 24 und druckseitig eine Druckkammer 25 begrenzt. Die Primärkammer 23 ist direkt, die Sekundärkammer 24 über eine Drossel 26 und die Druck- kammer 25 über ein Rückschlagventil 27 mit der Drucklei- tung 3 verbunden, wobei die Einspritzleitung 4 von der

Druckkammer 25 abgeht. Über ein Sitzventil 28 ist die Se- kundärkammer 24 mit der Entlastungsleitung 19 verbindbar.

Bei geschlossenem Schaltventil 28 herrscht in allen drei Kammern 23,24, 25 der Kraftstoffdruck P1 des Druckspei- chers 2, so daß der Übersetzungskolben 22 durch die Rück- stellfeder 21 in seine Ausgangslage gedrückt ist. Wird durch Öffnen des Sitzventils 28 die Sekundärkammer 24 druckentlastet, wird der Übersetzungskolben 22 in Kompres- sionsrichtung verschoben und dadurch entsprechend dem Kol- benquerschnittsverhältnis in Primär-und Druckkammer 23, 25 der in der Druckkammer 25 befindliche Kraftstoff auf einen höheren Kraftstoffdruck komprimiert. Das Rückschlag- ventil 27 verhindert dabei den Rückfluß von komprimiertem Kraftstoff zurück in die Druckleitung 3.

Das Schieberventil 18 und das Sitzventil 28 sind zu einem 4/3-Steuerventil 29 mit einem gemeinsamen Ventilkörper 30 zusammengefaßt. Der Ventilkörper 30 ist in einer. axialen Führungsbohrung 31 des Ventilgehäuses verschiebbar gela- gert und mittels eines piezoelektrischen Stellantriebs 32 axial verstellbar.

Das Schieberventil 18 weist eingangsseitig einen in der Wand der Führungsbohrung 29 vorgesehenen, unteren Ringraum 33 auf, in den die vom Steuerraum 15 abgehende Leitung mündet. Ausgangsseitig weist das Schieberventil 18 einen am Ventilkörper 30 vorgesehenen, unteren Ringraum 34 auf, der sich zum Ringraum 33 hin öffnet. Über eine Querbohrung 35 und eine Längsbohrung 36 des Ventilkörpers 30 ist der untere Ringraum 34 des Ventilkörpers 30 mit der stirnsei- tig von der Führungsbohrung 29 abgehenden Entlastungslei- tung 19 verbunden. Das Schieberventil 18 sperrt, wenn bei

einem Hub H2 des Ventilkörpers 30 die Steuerkante 37 des Ringraums 34 die obere Dichtkante 38 des Ringraums 33 überfährt.

Das Sitzventil 28 weist eingangsseitig einen in der Wand der Führungsbohrung 29 vorgesehenen, oberen Ringraum 39 mit einer konischen Ventilsitzfläche 40 auf, in den die von der Sekundärkammer 24 abgehende Leitung mündet. Der Ventilkörper 30 hat eine mit der Ventilsitzfläche 40 zu- sammenwirkende konische Ventildichtfläche 41, die sich nach unten zu einem Ringraum 42 erweitert, von dem die Entlastungsleitung 19 abgeht.

In der in Fig. 1 gezeigten Ausgangsstellung des 4/3-Steu- erventils 29 ist das Schieberventil 18 geöffnet, so daß der Steuerraum 15 druckentlastet ist, und das Sitzventil 28 geschlossen, so daß. die Sekundärkammer 24 nicht druck- entlastet ist. Der zum Öffnen des Sitzventils 28 erforder- liche Hub H1 des Ventilkörpers 30 ist kleiner als der zum Schließen des Schieberventils 18 erforderliche Hub 2.

In Fig. 2 ist in einem Diagramm der zeitliche Ablauf des Einspritzvorgangs aufgetragen.

Der Beginn des Einspritzvorgangs wird zum Zeitpunkt t0 durch einen Hub H1 des Ventilkörpers 30 eingeleitet, so daß das Sitzventil 28 öffnet und das Schieberventil 18 ge- öffnet bleibt. Die Sekundärkammer 24 wird druckentlastet, und in der Druckkammer 25 und damit auch im Düsenraum 12 baut sich ein höherer Kraftstoffdruck auf.

Wenn zum Zeitpunkt tl im Düsenraum 12 der Öffnungsdruck PS erreicht wird, öffnet das Ventilglied 7 gegen die Wirkung der Schließfeder 9 druckgesteuert und wird auf maximalen

Hub hmax aufgesteuert, so daß die Einspritzung mit dem im Düsenraum 12 herrschenden Kraftstoffdruck erfolgt. Der ma- ximale Einspritzdruck Pmax ergibt sich aus dem Kolbenquer- schnittsverhältnis in Primär-und Druckkammer 23,25.

Zum Zeitpunkt t2, zu dem der im Düsenraum 12 herrschende Druck noch höher als der Öffnungsdruck PS ist, wird durch einen Hub H2 des Ventilkörpers 30 das Schieberventil 18 geschlossen. Der Steuerraum 15 ist nicht mehr druckentla- stet, und der Druck im Steuerraum 15 steigt an, so daß das Ventilglied 7 die Einspritzöffnungen 11 hubgesteuert ver- schließt.

Zum Zeitpunkt t3 werden durch Zurückstellen des Ventilkör- pers 30 in seine Ausgangsstellung das Schieberventil 18 geöffnet und das Sitzventil 28 geschlossen. Der Steuerraum 15 ist wieder druckentlastet, und das Ventilglied 7 öffnet hubgesteuert, so daß eine Nacheinspritzung mit dem in der Einspritzkammer 12 herrschenden Kraftstoffdruck, z. B. mit Pmax. erfolgt.

Der. Einspritzvorgang ist zum Zeitpunkt t4 beendet, wenn der im Düsenraum 12 herrschende Kraftstoffdruck kleiner als der Öffnungsdruck PS wird. Aufgrund der nicht mehr druckentlasteten Sekundärkammer 24 wird der Übersetzungs- kolben 22 durch die Rückstellfeder 21 in seine Ausgangsla- ge gedrückt und die Druckkammer 25 mit Kraftstoff aus dem Druckspeicher 2 gefüllt..