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Title:
FUEL INJECTION DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/124145
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a fuel injection device of an internal combustion engine, comprising a plurality of cylinders and, according to the number of cylinders, at least one local pump element (1) pertaining to a pump-nozzle unit or a pump-line-nozzle system for compressing the fuel, said pump element being associated with an injector (2). The inventive fuel injection device also comprises a central high-pressure accumulator (25) to which the injectors (2) are connected. Each pump element is filled (8) by means of a control valve device (8) which enables a pump working chamber (9) and a low-pressure region (5) to be connected in an open valve position, and blocks said connection in a closed valve position. In order to increase the service life of the inventive fuel injection device, the control valve device (8) is embodied in such a way that the pressure in the pump working chamber (9) is reduced in an attenuated manner by means of the control valve device at the end of the compression.

Inventors:
MAGEL HANS-CHRISTOPH (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/051264
Publication Date:
December 29, 2005
Filing Date:
March 18, 2005
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
MAGEL HANS-CHRISTOPH (DE)
International Classes:
F02M45/12; F02M47/02; F02M57/02; F02M59/36; F02M63/00; F02M63/02; (IPC1-7): F02M59/36; F02M45/12; F02M57/02
Domestic Patent References:
WO2000034644A12000-06-15
WO2002057621A12002-07-25
WO2000006894A12000-02-10
Foreign References:
EP1273797A22003-01-08
DE19704663A11997-08-21
EP1310666A22003-05-14
EP0823550A11998-02-11
Attorney, Agent or Firm:
ROBERT BOSCH GMBH (Stuttgart, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraft maschine mit mehreren Zylindern und mit je nach An zahl der Zylinder mindestens einem lokalen, jeweils einem Injektor (2) zugeordneten Pumpenelement (1) einer PumpeDüseEinheit oder eines PumpeLeitung DüseSystems zur Verdichtung des Kraftstoffs und mit einem zentralen Hochdruckspeicher (25) , an den die Injektoren (2) angeschlossen sind, wobei jedes Pumpenelement (1) mit Hilfe einer Steuerventilein¬ richtung (8;38;58) befüllt wird, die eine Verbin¬ dung zwischen einem Pumpenarbeitsraum (9) und einem Niederdruckbereich (5) in einer geöffneten Ventil Stellung freigibt und in einer geschlossenen Ven¬ tilstellung unterbricht, dadurch gekennzeichnet:, dass die Steuerventileinrichtung (8;38;58) so ge¬ staltet ist, dass der Druck in dem Pumpenarbeits¬ raum (9) am Ende der Verdichtung über die Steuer ventileinrichtung gedämpft abgebaut wird.
2. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet:, dass die Steuerventilein¬ richtung (8) neben der geöffneten und der geschlos senen Stellung eine dritte Drosselstellung auf¬ weist, in welcher der Pumpenarbeitsräum (9) über eine Drossel mit dem Niederdruckbereich (5) in Ver¬ bindung steht.
3. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerventileinrichtung (38;58) mit einer Dämpfungseinrichtung ausgestattet ist, welche eine Öffnungsbewegung eines Steuerventilschließkörpers (41) am Ende der Verdichtung verlangsamt.
4. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerventilein richtung (38;58) einen Dämpfungskolben (50;60) auf¬ weist, der einen Dämpfungsraum (52;62) begrenzt, der über eine Drossel (54; 64) mit dem Niederdruck¬ bereich (5) in Verbindung steht und so mit dem Steuerventilschließkörper (41) zusammenwirkt, dass der Dämpfungskolben (50;60) in den Dämpfungsraum (52;62) hinein bewegt wird, wenn der Steuerventil¬ schließkörper (41) öffnet.
5. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerventil¬ schließkörper (41) ein Sackloch (48) aufweist, in dem der Dämpfungsraum (52) ausgebildet ist und in dem der Dämpfungskolben (50) geführt ist.
6. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Dämpfungsraum (52) eine Druckfedereinrichtung (53) gegen ein Ende des Dämpfungskolbens (50) vorgespannt ist.
7. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das andere Ende des Dämpfungskolbens (50) gegen ein Steuerventilgehäuse (55) vorgespannt ist.
8. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfungsraum (62) in einem Steuerventilgehäuse (65) ausgebildet ist, in dem eine Führungsbohrung (61) für den Dämpfungs kolben (60) vorgesehen ist, die in den Dämpfungs¬ raum (62) mündet.
9. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Dämpfungsraum (62) eine Druckfedereinrichtung (63) gegen ein Ende des Dämpfungskolbens (60) vorgespannt ist.
10. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das andere Ende des Dämpfungskolbens (60) gegen den Steuerventil¬ schließkörper (41) vorgespannt ist.
Description:
Kraftstoffeinspritzeinrichtung

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffeinspritzein¬ richtung einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zy¬ lindern und mit je nach Anzahl der Zylinder mindes¬ tens einem lokalen, jeweils einem Injektor zugeord¬ neten Pumpenelement einer Pumpe-Düse-Einheit oder eines Pumpe-Leitung-Düse-Systems zur Verdichtung des Kraftstoffs und mit einem zentralen Hochdruck¬ speicher, an den die Injektoren angeschlossen sind, wobei jedes Pumpenelement mit Hilfe einer Steuer¬ ventileinrichtung befüllt wird, die eine Verbindung zwischen einem Pumpenarbeitsraum und einem Nieder¬ druckbereich in einer geöffneten Ventilstellung freigibt und in einer geschlossenen Ventilstellung unterbricht.

Stand der Technik

Zur Einbringung von Kraftstoff in direkt einsprit¬ zende Dieselmotoren sind sowohl druckgesteuerte als auch hubgesteuerte Einspritzsysteme bekannt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter einer hubgesteuerten Kraftstoffeinspritzeinrichtung ver¬ standen, dass das Öffnen und Schließen der Ein¬ spritzöffnung mit Hilfe einer verschieblichen Dü¬ sennadel aufgrund des hydraulischen Zusammenwirkens der Kraftstoffdrücke in einem Düsenraum und in ei¬ nem Steuerraum erfolgt. Eine Druckabsenkung inner¬ halb des Steuerraums bewirkt einen Hub der Düsenna¬ del. Alternativ kann das Auslenken der Düsennadel durch ein Stellglied, das auch als Aktor bezeichnet wird, erfolgen. Bei einer druckgesteuerten Kraft¬ stoffeinspritzung wird durch den im Düsenraum eines Injektors herrschenden Kraftstoffdruck die Düsenna¬ del gegen die Wirkung einer Schließkraft bewegt, so dass die Einspritzöffnung für eine Einspritzung des Kraftstoffs aus dem Düsenraum in den Zylinder frei¬ gegeben wird. Bei einer Pumpe-Düse-Einheit bilden die Einspritzpumpe und der Injektor eine Einheit. Pro Zylinder wird eine derartige Einheit in den Zy- linderkopf eingebaut und entweder direkt über einen Stößel oder indirekt über Kipphebel von der Motor¬ nockenwelle angetrieben. Das Pumpe-Leitung-Düse- System arbeitet nach dem gleichen Verfahren. Eine Hochdruckleitung führt hier zum Düsenraum oder Dü- senhalter. Zur Reduzierung der Emissionen durch ei¬ nen hohen maximalen Einspritzdruck und einen linea¬ ren Druckanstieg können Pumpe-Düse-Einheiten oder Pumpe-Leitung-Düse-Systeme verwendet werden. Wei¬ terhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Einspritzdruck von der Drehzahl und Last des Motors unabhängig ist und in einem Kennfeld varia¬ bel eingestellt werden kann. Ebenso ist eine Mehr¬ facheinspritzung vorteilhaft. Daher kommen Common- Rail-Systeme mit einem Druckspeicher und einem hub- gesteuerten Injektor in Kombination mit Pumpe-Düse- Einheit oder Pumpe-Leitung-Düse-Systemen zum Ein¬ satz. Dadurch erhält man ein System, das sowohl die hohen Einspritzdrücke der Pumpe-Düse-Einheit als auch die flexible Mehrfacheinspritzung des Common- Rail-Systems darstellen kann. Durch die Kombination eines Druckspeichers in Verbindung mit einem hubge¬ steuerten Injektor, wie sie beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift DE 101 32 732 Al be- schrieben ist, wird sichergestellt, dass zu jeder Zeit eine Einspritzung stattfinden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kraftstoffein- spritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine mit meh- reren Zylindern und mit je nach Anzahl der Zylinder mindestens einem lokalen, jeweils einem Injektor zugeordneten Pumpenelement einer Pumpe-Düse-Einheit oder eines Pumpe-Leitung-Düse-Systems zur Verdich¬ tung des Kraftstoffs und mit einem zentralen Hoch- druckspeicher, an den die Injektoren angeschlossen sind, wobei jedes Pumpenelement mit Hilfe einer Steuerventileinrichtung befüllt wird, die eine Ver¬ bindung zwischen einem Pumpenarbeitsraum und einem Niederdruckbereich in einer geöffneten Ventilstel- lung freigibt und in einer geschlossenen Ventil¬ stellung unterbricht, zu schaffen, die eine höhere Lebensdauer aufweist als herkömmliche Kraftstoff¬ einspritzeinrichtungen.

Vorteile der Erfindung

Die Aufgabe ist bei einer Kraftstoffeinspritzein¬ richtung einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zy¬ lindern und mit je nach Anzahl der Zylinder mindes- tens einem lokalen, jeweils einem Injektor zugeord¬ neten Pumpenelement einer Pumpe-Düse-Einheit oder eines Pumpe-Leitung-Düse-Systems zur Verdichtung des Kraftstoffs und mit einem zentralen Hochdruck¬ speicher, an den die Injektoren angeschlossen sind, wobei jedes Pumpenelement mit Hilfe einer Steuer¬ ventileinrichtung befüllt wird, die eine Verbindung zwischen einem Pumpenarbeitsräum und einem Nieder¬ druckbereich in einer geöffneten Ventilstellung freigibt und in einer geschlossenen Ventilstellung unterbricht, dadurch gelöst, dass die Steuerventil¬ einrichtung so gestaltet ist, dass der Druck in dem Pumpenarbeitsraum am Ende der Verdichtung über die Steuerventileinrichtung gedämpft abgebaut wird. Vorzugsweise sind die Pumpenelemente und die Injek¬ toren, die auch als hydraulisch gesteuerte Düsen bezeichnet werden, in einem Injektorgehäuse unter¬ gebracht. Dadurch ergeben sich minimale Volumina in den Hochdruckbereichen, ein guter Wirkungsgrad und eine kompakte Bauweise. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde herausgefunden, dass bei einer der¬ artigen Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach dem Ab- steuern des Druckaufbaus des Pumpenelements hohe Druckschwingungen auftreten können. Durch einen ge- dämpften Druckabbau am Förderende der Pumpenelemen¬ te können diese Nachteile beseitigt werden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoff¬ einspritzeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung neben der geöffneten und der geschlossenen Stellung eine dritte Drosselstel¬ lung aufweist, in welcher der Pumpenarbeitsraum ü- ber eine Drossel mit dem Niederdruckbereich in Ver¬ bindung steht. In der Drosselstellung findet ein langsamer Druckabbau in dem Pumpenarbeitsraum statt, so dass ein zwischen den Pumpenarbeitsräum und den zugehörigen Injektor geschaltetes Rück¬ schlagventil rechtzeitig schließen kann. Dadurch kann der Hochdruck im Injektorbereich erhalten bleiben und Druckschwingungen am Ende der Verdich¬ tung vermieden werden. Dadurch bleibt die im Düsen¬ bereich beziehungsweise Injektorbereich gespeicher¬ te Druckenergie erhalten und kann für eine Nachein- spritzung unter hohem Druck oder zur Füllung des Kraftstoffhochdruckspeichers genutzt werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist dadurch gekenn- zeichnet, dass die Steuerventileinrichtung mit ei¬ ner Dämpfungseinrichtung ausgestattet ist, welche eine Öffnungsbewegung eines Steuerventilschließkör¬ pers am Ende der Verdichtung verlangsamt. Durch ei¬ ne langsame Öffnungsbewegung des Steuerventil- schließkörpers bei Förderende wird der Absteuer¬ querschnitt langsam freigegeben und dadurch der ge¬ wünschte langsame Druckabbau in dem Pumpenarbeits¬ raum erreicht.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Steuerventileinrichtung einen Dämpfungskolben aufweist, der einen Dämpfungsraum begrenzt, der über eine Drossel mit dem Nieder- druckbereich in Verbindung steht und so mit dem Steuerventilschließkörper zusammenwirkt, dass der Dämpfungskolben in den Dämpfungsraum hinein bewegt wird, wenn der Steuerventilschließkörper öffnet. Dabei muss eine Menge Kraftstoff aus dem Dämpfungs- räum über die Drossel, die auch als Dämpfungsdros¬ sel bezeichnet wird, verdrängt werden, wodurch die Öffnungsbewegung des Steuerventilschließkörpers verlangsamt wird. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist dadurch gekenn¬ zeichnet, dass der Steuerventilschließkörper ein Sackloch aufweist, in dem der Dämpfungsraum ausge- bildet und in dem der Dämpfungskolben geführt ist. Vorzugsweise weist der Dämpfungskolben ein zentra¬ les Durchgangsloch auf, über das der Dämpfungsraum schnell befüllt werden kann.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist dadurch gekenn¬ zeichnet, dass in dem Dämpfungsräum eine Druckfe¬ dereinrichtung gegen ein Ende des Dämpfungskolbens vorgespannt ist. Das andere Ende des Dämpfungskol- bens ragt aus dem Sackloch des Steuerventilschlie߬ körpers heraus.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist dadurch gekenn- zeichnet, dass das andere Ende des Dämpfungskolbens gegen ein Steuerventilgehäuse vorgespannt ist. Im geschlossenen Zustand des Steuerventilschließkör¬ pers ragt ein Ende des Dämpfungskolbens aus dem Sackloch in dem Steuerventilschließkörper heraus und wird durch die Druckfedereinrichtung gegen das Steuerventilgehäuse gedrückt. Beim Öffnen des Steu¬ erventilschließkörpers wird dieser so auf das Steu¬ erventilgehäuse zu bewegt, dass der Dämpfungskolben in den Dämpfungsräum hinein bewegt wird, wobei der in dem Dämpfungsraum vorhandene Kraftstoff mit Druck beaufschlagt wird. Ein Teil des Kraftstoffs entweicht über die Drossel, wodurch die Öffnungsbe¬ wegung des Steuerventilschließkörpers verlangsamt wird. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist dadurch gekenn¬ zeichnet, dass der Dämpfungsräum in einem Steuer¬ ventilgehäuse ausgebildet ist, in dem eine Füh- rungsbohrung für den Dämpfungskolben vorgesehen ist, die in den Dämpfungsräum mündet. Diese Anord¬ nung ist dann von Vorteil, wenn in dem Steuerven¬ tilschließkörper nicht genügend Bauraum zur Aufnah¬ me eines Dämpfungskolbens zur Verfügung steht.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist dadurch gekenn¬ zeichnet, dass in dem Dämpfungsraum eine Druckfe¬ dereinrichtung gegen ein Ende des Dämpfungskolbens vorgespannt ist. Durch die Druckfedereinrichtung wird das andere Ende des Dämpfungskolbens aus der Führungsbohrung herausgedrückt.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist dadurch gekenn¬ zeichnet, dass das andere Ende des Dämpfungskolbens gegen den Steuerventilschließkörper vorgespannt ist. Vorzugsweise weist der Dämpfungskolben ein Durchgangsloch auf, über das der Dämpfungsräum schnell befüllt werden kann.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Er¬ findung ergeben sich aus der nachfolgenden Be¬ schreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeich- nung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprü¬ chen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale je¬ weils einzeln für sich oder in beliebiger Kombina¬ tion erfindungswesentlich sein. Zeichnung

Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß ei¬ nem ersten Ausführungsbeispiel mit einer mehrstufigen Steuerventileinrichtung;

Figur 2 eine ähnliche Darstellung wie in Figur 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel mit einer gedämpft öffnenden Steuerven¬ tileinrichtung;

Figur 3 eine vergrößerte Darstellung der Steuer¬ ventileinrichtung aus Figur 2 und

Figur 4 eine ähnliche Darstellung wie in Figur 3 einer Steuerventileinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Jedem Zylinder ist eine Pumpe-Düse-Einheit (PDE) oder ein Pumpe-Leitung-Düse-System (PLD) zugeord¬ net. Jede Pumpe-Düse-Einheit setzt sich aus einem Pumpenelement 1 und einem Injektor 2 zusammen. Pro Motorzylinder wird eine Pumpe-Düse-Einheit in einen Zylinderkopf eingebaut. Das Pumpenelement 1 wird entweder direkt über einen Stößel oder indirekt ü- ber Kipphebel von einer Motornockenwelle angetrie¬ ben. Elektronische Regeleinrichtungen gestatten es, die Menge eingespritzten Kraftstoffs (Einspritzver¬ lauf) gezielt zu beeinflussen. Bei dem in der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel einer hubge¬ steuerten Kraftstoffeinspritzeinrichtung 3 fördert eine Niederdruckpumpe 4 Kraftstoff 5 aus einem Vor¬ ratstank 6 über eine Förderleitung 7 zu den Pumpen- elementen 1. Ein Steuerventil 8 dient der Befüllung eines Pumpenraums 9 der Pumpenelemente. Die Hoch¬ druckerzeugung erfolgt unter Schließen des Steuer¬ ventils während des Nockenhubs. Damit beginnt der Druckaufbau und der unter Druck stehende Kraftstoff wird über ein Rückschlagventil 10 zum Injektor 2 geleitet.

Die Einspritzung erfolgt über eine Kraftstoff- Zumessung mit Hilfe einer in einer Führungsbohrung axial verschiebbaren Düsennadel 11 mit einer koni¬ schen Ventildichtfläche 12 an ihrem einen Ende, mit der sie mit einer Ventilsitzfläche am Injektorge¬ häuse zusammenwirkt. An der Ventilsitzfläche des Injektorgehäuses sind Einspritzöffnungen vorgese- hen. Es sind ein Düsenraum 13 und ein Steuerraum 14 ausgebildet. Innerhalb des Düsenraums 13 ist eine in Öffnungsrichtung der Düsennadel 11 weisende Druckfläche dem dort herrschenden Druck ausgesetzt, der über eine Druckleitung 15 dem Düsenraum 13 zu- geführt wird. Koaxial zu einer Druckfeder 16 greift ferner an der Düsennadel 11 ein Stößel 17 an, der mit seiner der Ventildichtfläche 12 abgewandten Stirnseite 18 den Steuerraum 14 begrenzt. Der Steu¬ erraum 14 hat vom Kraftstoffdruckanschluss her ei- nen Zulauf mit einer Drossel 19 und einen Ablauf zu einer Druckentlastungsleitung 20, der durch eine Ventileinheit 21 gesteuert wird. Über den Druck im Steuerraum 14 wird der Stößel in Schließrichtung druckbeaufschlagt. Bei Betätigung der Ventileinheit 21 kann der Druck im Steuerraum 14 abgebaut werden, so dass in der Folge die in Öffnungsrichtung auf die Düsennadel 11 wirkende Druckkraft im Düsenraum 13 die in Schließrichtung auf die Düsennadel 11 wirkende Druckkraft übersteigt. Die Ventildichtflä¬ che 12 hebt von der Ventilsitzfläche ab und Kraft¬ stoff wird eingespritzt. Dabei lässt sich der Druckentlastungsvorgang des Steuerraums 14 und so¬ mit die Hubsteuerung der Düsennadel 11 über die Di- mensionierung der ersten Drossel und der zweiten Drossel 20 beeinflussen. Das Ende der Einspritzung wird durch erneutes Betätigen (Schließen) der Ven¬ tileinheit 21 eingeleitet, das den Steuerraum 14 wieder von einer Leckageleitung 22 abkoppelt, so dass sich im Steuerraum 14 wieder ein Druck auf¬ baut, der die Düsennadel 11 in Schließrichtung be¬ wegen kann.

Weiterhin ist der Injektor 2 über ein Rückschlag- ventil 23 und eine Drossel 24 mit einem zentralen für alle Injektoren vorgesehenen Druckspeicher 25 verbunden. Der Druckspeicher 25 wird während der Einspritzung über die Drossel 24 befüllt. Auch die Entspannungsmenge an Kraftstoff, die beim Entspan- nen des Kraftstoffs im Injektorbereich vom Ein¬ spritzdruck auf Raildruck anfällt, wird dem Druck¬ speicher 25 über die Drossel 24 zugeführt.

Der Druckspeicher 25 kann den Injektor 2 unabhängig vom Pumpenelement 1 mit Kraftstoff versorgen. Es sind jederzeit eine Einspritzung, eine flexible Mehrfacheinspritzung und eine Einspritzverlaufsfor- mung möglich. Durch eine Variation der Ansteuerzei¬ ten der Ventileinheit 21 und des Steuerventils 8 lässt sich der Einspritzdruckverlauf vielfältig be¬ einflussen: Beispielsweise ist eine Booteinspritz¬ einrichtung möglich, indem zunächst in der Bootpha¬ se mit Raildruck eingespritzt wird. Dann wird der Druckaufbau im Pumpenraum 8 während der Einsprit¬ zung angesteuert und es erfolgt ein Druckaufbau und eine zweite Einspritzphase mit hohem Druck. Ein rechteckförmiger Einspritzverlauf wird erzeugt, in¬ dem der Druckaufbau zuerst aktiviert und der Injek- tor 2 nach erfolgtem Druckaufbau bezüglich der Ein¬ spritzung angesteuert wird.

Weiterhin kann der Einspritzdruck an die Bedürfnis¬ se des Motors angepasst werden. Dies kann auf un- terschiedliche Arten geschehen: Bei der Einsprit¬ zung bleibt der Injektor nach dem Beginn des Druck¬ aufbaus noch einige Zeit geschlossen. Hierdurch wird ein hoher Druck angestaut, unter dem dann die Einspritzung stattfindet. Jedoch ist dabei keine Bootinjektion mehr möglich. Der Raildruck kann er¬ höht werden, wodurch ein höherer Grunddruck einge¬ stellt wird. Dies verschiebt die gesamte Einsprit¬ zung auf ein höheres Druckniveau, wobei die Mög¬ lichkeit einer Einspritzverlaufsformung, zum Bei- spiel eine Bootinjektion, erhalten bleibt.

Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbei¬ spiel ist der Hochdruckpfad 29 von dem Injektor 2, der auch als Düse bezeichnet wird, zu dem Pumpen- räum 9 separat von der Zuleitung 30 vom Pumpenraum 9 zum Steuerventil 8 geführt. Dadurch kann der an dem Rückschlagventil 10 auftretende Druckgradient weiter verkleinert werden, da beim Druckabbau nun der Pumpenraum 9 zwischen dem Rückschlagventil 10 und dem Steuerventil 8 liegt, das auch als Drucksteuerventil bezeichnet wird.

Durch einen gestrichelten Rahmen ist in Figur 1 an- gedeutet, dass für jeden Zylinder ein PDE- Pumpenelement 1, ein Drucksteuerventil 8 und ein hydraulisch gesteuerter Injektor 2 mit einer Ven¬ tileinheit 21 vorgesehen ist, die auch als Dü¬ sensteuerventil bezeichnet wird.

Die Hochdruckerzeugung erfolgt durch Schließen des Drucksteuerventils 8 während des Nockenhubs. Damit beginnt der Druckaufbau in dem Pumpenraum 9 und der unter Druck stehende Kraftstoff wird über das Rück- schlagventil 10 zum Injektor 2 geleitet. Dort wird im Düsenraum 13, der auch als Druckraum bezeichnet wird, eine Öffnungskraft auf die Düsennadel 11 er¬ zeugt. Gleichzeitig wird jedoch eine hydraulische Schließkraft in dem Steuerraum 14 oberhalb der Dü- sennadel 11 aufgebaut, so dass die Düsennadel 11 zunächst geschlossen bleibt. Wird eine Öffnung der Düsennadel 11 zur Einspritzung erwünscht, so wird die Ventileinheit 21, die auch als Injektorsteuer¬ ventil bezeichnet wird, aktiviert und damit der Druck in dem Steuerraum 14 gesenkt. Nun öffnet der Injektor 2, der auch als Einspritzdüse bezeichnet wird, hubgesteuert.

Zum Beenden der Einspritzung wird das Injektorven- til 21 wieder geschlossen. Die Düsennadel 11 wird durch die Druckkraft in dem Steuerraum 14 und die Düsenfederkraft geschlossen. Nun wird das Druck¬ steuerventil 18, das im Unterschied zu den bekann¬ ten Drucksteuerventilen neben der geöffneten Stel- lung und der geöffneten Stellung eine dritte, mitt¬ lere Drosselstellung aufweist, in seine mittlere Stellung gebracht, wodurch eine gedrosselte Verbin¬ dung von dem Pumpenraum 9 zu dem Niederdrucksystem mit dem Kraftstofftank 5 entsteht. Dadurch findet ein langsamer Druckabbau in dem Pumpenraum 9 statt, so dass das Rückschlagventil 10 rechtzeitig schlie¬ ßen kann. Der Hochdruck im Düsenbereich bleibt er¬ halten und Druckschwingungen bei Förderende werden vermieden. Dadurch bleibt die im Düsenbereich ge¬ speicherte Druckenergie erhalten und kann für eine Nacheinspritzung unter hohem Druck oder zur Rail- füllung genutzt werden.

Für alle Injektoren 2 wird vorteilhafterweise ein zentraler Druckspeicher 25 verwendet. Der Druck¬ speicher 25 kann in vielfältiger Ausführungsform aufgebaut sein. Es kann zum Beispiel ein separater Druckspeicher wie bei einem Standard-Common-Rail- System verwendet werden. Der Druckspeicher kann a- ber auch aus internen Volumina des Systems und/oder den Verbindungsleitungen beziehungsweise Verbin¬ dungsstücken gebildet werden. Für den Druckspeicher 25 kann eine Druckregelung wie bei einem Common- Rail-System vorgesehen werden. Alternativ kann eine mechanische Drucklegung auf ein festes Druckniveau erfolgen, um den apparativen Aufwand zu senken.

In Figur 2 ist ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie in Figur 1 dargestellt. Zur Bezeichnung glei¬ cher Teile werden die gleichen Bezugszeichen ver¬ wendet. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die vorangegangene Beschreibung der Figur 1 verwie¬ sen. Im Folgenden wird nur auf die Unterschiede zwischen den beiden Ausführungsbeispielen eingegan¬ gen.

In Figur 2 wird statt einer mehrstufigen Steuerven- tileinrichtung eine gedämpft öffnende Steuerventil¬ einrichtung 38 verwendet. Die Steuerventileinrich¬ tung 38 ist in Alleinstellung in Figur 3 vergrößert dargestellt. Die Steuerventileinrichtung 38 weist ein Steuerventilgehäuse 40 auf, in dem ein Steuer- ventilkolben 41 hin und her bewegbar geführt ist. An einem Ende weist der Steuerventilkolben 41 eine Dichtkante 43 auf, die sich in Anlage an einem Steuerventilsitz 44 befindet. Der Steuerventilkol¬ ben 41 wird über einen Elektromagneten 46 aktiviert und befindet sich in Figur 3 in seiner aktivierten Stellung.

An seinem anderen Ende weist der Steuerventilkolben •41 ein zentrales Sackloch 48 auf, in dem ein Dämp- fungskolben 50 hin und her bewegbar geführt ist. Ein Ende des Dämpfungskolbens 50 begrenzt in dem zentralen Sackloch 48 einen Dämpfungsraum 52, in dem eine Druckfeder 53 gegen den Dämpfungskolben 50 vorgespannt ist. Der Dämpfungsraum 52 steht über eine Drossel 54 mit dem Niederdruckbereich der Kraftstoffeinspritzeinrichtung 3 in Verbindung. Das freie Ende des Dämpfungskolbens 50 ragt aus dem zentralen Sackloch 48 heraus und befindet sich in Anlage an einem Teil 55 des Steuerventilgehäuses 40. Der Dämpfungskolben 50 weist ein zentrales Durchgangsloch 56 auf, über das der Dämpfungsraum 52 schnell befüllt werden kann. In Figur 3 ist das Steuerventil 38 im aktivierten Zustand während des Druckaufbaus in dem Pumpenraum 9 (siehe Figur 2) gezeigt. Bei einer Deaktivierung der Steuerventileinrichtung 38 bewegt sich der Steuerventilkolben 41 nach oben und öffnet den Ven¬ tilsitz 44. Dabei wird der Dämpfungskolben 50 in den Dämpfungsraum 52 hinein bewegt, so dass eine Menge Kraftstoff aus dem Dämpfungsraum 52 über die Dämpfungsdrossel 54 verdrängt werden muss. Dadurch wird die Öffnungsbewegung des Steuerventilkolbens 41 verlangsamt. Die Öffnungsgeschwindigkeit des Steuerventilkolbens 41 kann über die Dämpfungsdros¬ sel 54 eingestellt werden. Beim Aktivieren der Steuerventileinrichtung 38 bewegen sich der Steuer- ventilkolben 41 und der Dämpfungskolben 50 gemein¬ sam nach unten. Es tritt keine Dämpfungswirkung auf. Das zentrale Durchgangsloch 56 in dem Dämp¬ fungskolben 50 dient dabei dazu, dass der Dämp¬ fungsraum 52 schnell befüllt werden kann, so dass der Dämpfungskolben 50 schnell seine obere Aus¬ gangslage erreicht.

In Figur 4 ist eine Steuerventileinrichtung 58 dar¬ gestellt, die ähnlich wie die in Figur 3 darge- stellte Steuerventileinrichtung 38 aufgebaut ist. Allerdings ist bei der in Figur 4 dargestellten Steuerventileinrichtung 58 ein mit einem zentralen Durchgangsloch 66 ausgestatteter Dämpfungskolben 60 in einem Sackloch 61 geführt, das in einem Teil 65 des Steuerventilgehäuses 40 vorgesehen ist. Ebenso ist ein Dämpferraum 62, eine Druckfeder 63 und eine Drossel 64 nicht, wie bei dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel in dem Steuerventilkolben 41, sondern in dem Gehäuseteil 65 angeordnet. Das in Figur 4 dargestellte Ausführungsbeispiel ist dann von Vorteil, wenn in dem Steuerventilkolben 41 nicht genügend Bauraum zur Aufnahme eines Dämp¬ fungskolbens zur Verfügung steht.