Ein derartiges Kraftstoffeinspritzventil ist aus der DE 101 39 623 Al bekannt und kann insbesondere als Kraft- stoffeinspritzventil in Form eines sogenannten Common-Rail- Injektors eines Dieselverbrennungsmotors eines Kraftfahr- zeuges eingesetzt werden.

Das bekannte Kraftstoffeinspritzventil umfasst ein ventil- artig ausgebildetes Steuermodul und ein mittels des Steuer- moduls betätigtes Düsenmodul. In dem Düsenmodul ist eine mit einer Einspritzdüse zusammenwirkende Düsennadel axial bewegbar geführt, an die sich ein Ventilsteuerraum an- schließt, welcher über einen eine Zulaufdrossel aufweisen- den Zulaufkanal mit einem Hochdruckraum bzw. einem Kraft- stoffzufuhrkanal verbunden ist. Der Ventilsteuerraum ist des Weiteren über einen eine Ablaufdrossel aufweisenden Ab- laufkanal mit einem dem Steuermodul zugeordneten Ventilraum verbunden, in dem ein Ventilschließglied axial verschiebbar angeordnet ist. Das Ventilschließglied wirkt mit einem ers- ten, den Ventilraum von einem Rücklaufraum trennenden Ven- tilsitz und einem zweiten Ventilsitz zusammen. Ferner sind die Kraftstoffzufuhrleitung und der Ventilraum über einen Bypass-Kanal miteinander verbunden.

Das bekannte Ventil arbeitet derart, dass ein Einspritzvor- gang über die Einspritzdüse ausgelöst wird, wenn der in dem Ventilsteuerraum herrschende Fluiddruck abgesenkt wird.

Dies erfolgt dadurch, dass das Ventilschließglied des Steu- ermoduls auf den zweiten Ventilsitz gefahren wird, so dass der Bypass-Kanal gesperrt ist und Kraftstoff aus dem Ven- tilsteuerraum über den Ablaufkanal, den Ventilraum und den Rücklaufraum abströmen kann. Um den Druck in einem mit dem Kraftstoffzufuhrkanal verbundenen Hochdruckspeicher, der in der Regel als Rail bezeichnet wird, abzubauen, kann das Ventilschließglied in eine Mittelstellung gefahren werden, in der Kraftstoff über den Bypass-Kanal, den Ventilraum und den Rücklaufraum abgesteuert wird.

Aufgrund von temperaturbedingten Effekten ist die Mittel- stellung des Ventilschließglieds nicht klar definiert, so dass der Druckabbau in dem System Schwankungen unterliegen kann.

Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung eines Kraft- stoffeinspritzventils mit den Merkmalen nach dem Oberbe- griff des Patentanspruches 1, bei welchem Verfahren zum Druckabbau in der Kraftstoffzufuhrleitung das Ventil- schließglied in eine den Ablaufkanal sperrende Entlastungs- stellung verfahren wird, so dass Kraftstoff aus der Kraft- stoffzufuhrleitung über einen Bypass-Kanal in den Ventil- raum und von dort in den Rücklaufraum gefördert wird, hat den Vorteil, dass in der den Ablaufkanal sperrenden Stel- lung des Ventilschließglieds die Lage des Ventilschließ- glieds klar definiert ist, so dass auch die über den By- pass-Kanal abgesteuerte Kraftstoffmenge eindeutig definiert ist und es zu einem kontrollierten Druckabbau in der Kraft- stoffzufuhrleitung kommt.

Mit dem Verfahren nach der Erfindung ist es möglich, bei einer Einspritzanordnung, die als Common-Rail-System ausge- bildet ist und mithin einen Hochdruckspeicher und in der Regel mehrere mit dem Hochdruckspeicher verbundene Kraft- stoffeinspritzventile aufweist, den Druck in dem System, d. h. den Raildruck und den in der Kraftstoffzufuhrleitung herrschenden Druck, schnell über die Kraftstoffeinspritz- ventile bzw. Injektoren abzubauen.

Auf ein gesondertes, mit dem Hochdruckspeicher verbundenes, bisher häufig eingesetztes Druckregelventil kann verzichtet werden. Dessen Aufgabe wird von dem bzw. den Kraftstoffein- spritzventilen übernommen, d. h. bei einem zu hohen Druck in dem Hochdruckspeicher wird ein Teil des Kraftstoffs aus dem Hochdruckspeicher über die Kraftstoffeinspritzventile abgesteuert. Bei einem zu niedrigen Druck in dem Hochdruck- speicher werden die Ventilschließglieder der Kraftstoffein- spritzventile jeweils gegen den ersten Ventilsitz gefahren, so dass der Hochdruckspeicher gegen eine Niederdruckseite abgedichtet wird und sich der gewünschte Druck aufbauen kann. Die einzelnen Einspritzventile bzw. Injektoren können gleichzeitig oder schnell hintereinander getaktet geschal- tet werden.

Das Verfahren gemäß der Erfindung wird vorzugsweise mittels einer Ventilsteuervorrichtung durchgeführt, die Bestandteil der Einspritzanordnung ist und mittels der mehrere Kraft- stoffeinspritzventile gemäß dem Verfahren nach der Erfin- dung angesteuert werden. Die Ventilsteuervorrichtung arbei- tet vorzugsweise softwaregestützt.

Die Erfindung hat auch ein Kraftstoffeinspritzventil mit den Merkmalen des Patentanspruches 4 zum Gegenstand. Erfin- dungsgemäß ist das Kraftstoffeinspritzventil derart aufge- baut, dass bei Anliegen des Ventilschließglieds an dem zweiten Ventilsitz der Ablaufkanal gesperrt ist, wobei in dieser Stellung des Ventilschließglieds über den Bypass- Kanal eine Druckentlastung des Kraftstoffzufuhrkanals er- folgt, so dass Kraftstoff über den Bypass-Kanal, den Ven- tilraum und den Rücklaufraum abgesteuert wird.

Ein Einspritzvorgang wird bei dem Kraftstoffeinspritzventil nach der Erfindung derart ausgelöst, dass das Ventil- schließglied des Steuermoduls in eine zwischen dem ersten Ventilsitz und dem zweiten Ventilsitz liegende Mittelstel- lung verfahren wird. In dieser Stellung des Ventilschließ- glieds wird über den Ablaufkanal bzw. die Ablaufdrossel Kraftstoff aus dem Ventilsteuerraum abgesteuert, womit es zu einem Druckabfall in dem Ventilsteuerraum kommt, welcher wiederum zu einer Verschiebung der Düsennadel und damit ei- ner Freigabe der mit der Düsennadel zusammenwirkenden Ein- spritzöffnung bzw. -düse führt. Die Mittelstellung kann so angepasst sein, dass der Durchfluss der Drosseln hinsicht- lich des Ventildurchflusses optimiert ist. In der Mittel- stellung des Ventilschließglieds kavitiert die Ablaufdros- sel des Ventilsteuerraums.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform des Kraftstoffein- spritzventils nach der Erfindung hat die Ablaufdrossel ei- nen größeren Durchmesser als die Zulaufdrossel. Eine zweck- mäßigerweise in dem Bypass-Kanal angeordnete Drossel, die zur Toleranzeinengung dient und gleichzeitig einen Durch- fluss relativ zum Querschnitt des ersten Ventilsitzes be- grenzt, hat vorzugsweise einen größeren Durchmesser als die Ablaufdrossel. Zum Beispiel kann die Zulaufdrossel einen Durchmesser von etwa 0,18 mm, die Ablaufdrossel einen Durchmesser von etwa 0,2 mm und die Drossel des Bypass- Kanals einen Durchmesser von etwa 0,3 mm aufweisen.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Ge- genstandes nach der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen entnehmbar.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel eines Kraftstoffeinspritzventils nach der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch verein- facht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschrei- bung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt eine ausschnittsweise und stark schematisierte Prinzipskizze eines Kraftstoffeinspritzven- tils nach der Erfindung, das einem Common-Rail- Einspritzsystem für Diesel-Kraftstoff zugeordnet ist.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt ein Kraftstoffeinspritzventil 1, das Bestandteil eines Com- mon-Rail-Einspritzsystems einer Diesel-Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges ist und zum Einspritzen von Kraft- stoff in einen Brennraum der Brennkraftmaschine dient. Das Kraftstoffeinspritzventil 1 umfasst hierzu als wesentliche Baueinheiten ein Düsenmodul 2 und ein Ventilsteuermodul 3.

Das Düsenmodul 2 umfasst einen hier nicht näher dargestell- ten Düsenkörper, in dem ein Ventilsteuerkolben 4 geführt ist, der mit einer Düsennadel in Wirkverbindung steht bzw. mit dieser eine Baueinheit bildet. Die Düsennadel steuert Einspritzdüsen, die in dem Düsenkörper ausgebildet sind und zu dem Brennraum der Brennkraftmaschine führen.

Der Ventilsteuerkolben 4 grenzt mit seinem den Einspritzdü- sen abgewandten Ende an einen Ventilsteuerraum 5, der mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff beaufschlagt ist. Über das in dem Ventilsteuerraum 5 herrschende Druckniveau kann die Lage des Ventilsteuerkolbens 4 und damit diejenige der Düsennadel eingestellt werden.

Der dem Düsenmodul 2 zugeordnete Ventilsteuerraum 5 ist ei- nerseits über einen mit einer Zulaufdrossel 6 versehenen Zulaufkanal 7 mit einem Kraftstoffzufuhrkanal 8 und ande- rerseits über einen eine Ablaufdrossel 9 aufweisenden Ab- laufkanal 10 mit einem dem Ventilsteuermodul 3 zugeordneten Ventilraum 11 verbunden.

Der Kraftstoffzufuhrkanal 8 ist stromaufseitig mit einem Hochdruckspeicher, der sogenannten Rail, des Einspritzsys- tems verbunden. Stromabseitig führt der Kraftstoffzufuhrka- nal 8 Kraftstoff zu den mittels der Düsennadel gesteuerten Einspritzdüsen des Kraftstoffeinspritzventils 1, über die der Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine ein- gespritzt wird.

Der in dem Kraftstoffzufuhrkanal 8 geführte Kraftstoff kann bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unter einem Druck von bis zu 1,5 kbar stehen. Dieser Druck wirkt über den Zu- laufkanal 7 und die Zulaufdrossel 6 in den Ventilsteuerraum 5.

Zur Einstellung eines Einspritzbeginns, einer Einspritzdau- er und einer Einspritzmenge umfasst das Kraftstoffein- spritzventil 1 das Ventilsteuermodul 3, das eine hier sche- matisch angedeutete, als piezoelektrischer Aktor ausgebil- dete Aktuator-Einheit 12 aufweist, die auf ein Ventilglied 13 wirkt, das in einem Ventilkörper des Ventilsteuermoduls 3 geführt ist und einen ersten, als Stellkolben bezeichne- ten Kolben 14 sowie einen zweiten, als Betätigungskolben bezeichneten Kolben 15 aufweist, der zur Betätigung eines Ventilschließglieds 16 dient.

Die Betätigung des Betätigungskolbens 15 selbst erfolgt ü- ber einen hydraulischen Koppler 17, der als Hydraulikkammer ausgebildet ist und eine axiale Auslenkung des mittels des piezoelektrischen Aktors 12 verfahrenen Stellkolbens 14 auf den Betätigungskolben 15 überträgt. Durch diese hydrauli- sche Übersetzung macht der Betätigungskolben 15 einen um das Übersetzungsverhältnis der Kolbendurchmesser vergrößer- ten Hub, wenn der Stellkolben 14, der hier einen größeren Durchmesser als der Betätigungskolben 15 aufweist, mittels des piezoelektrischen Aktors 12 eine bestimmte Wegstrecke verfahren wird.

Das Ventilschließglied 16, das hier pilzförmig ausgebildet und in dem Ventilraum 11 angeordnet ist, wirkt mit einem ersten, als Kegelsitz ausgebildeten Ventilsitz 18 und einem zweiten, als Flachsitz ausgebildeten Ventilsitz 19 zusam- men. Die Wegstrecke, die das Ventilschließglied 16 zwischen dem ersten Ventilsitz 18 und dem zweiten Ventilsitz 19 ver- fahren werden kann, stellt den Gesamthub des Ventilschließ- glieds 16 bzw. des Betätigungskolbens 15 dar.

Der erste Ventilsitz 18 trennt bei Anliegen des Ventil- schließglieds 16 den Ventilraum 11 von einem Rücklaufraum 20, von dem ein Rücklaufkanal 21 abzweigt, der zu einem hier nicht näher dargestellten Kraftstoffvorratsbehälter führt. Bei Anliegen des Ventilschließglieds 16 an seinem zweiten Ventilsitz 19 ist der Ablaufkanal 10 gesperrt, d. h. ein Fluidstrom zwischen dem Ventilsteuerraum 5 und dem Ventilraum 11 ist unterbrochen.

Das Ventilschließglied 16 ist mittels einer zweckmäßiger- weise schiefstandsoptimiert ausgeführten Spiralfeder 22 in Richtung des ersten Ventilsitzes 18 vorgespannt, so dass das Ventilschließglied 16 bei unbetätigtem piezoelektri- schem Aktor 12 mit seiner Kugelfläche an dem ersten Ventil- sitz 18 anliegt und mithin den Ventilraum 11 und den Rück- laufraum 20 voneinander trennt.

Der Ventilraum 11 ist des Weiteren über einen Bypass-Kanal 23, der mit einer weiteren Drossel 24 versehen ist, mit der Kraftstoffzufuhrleitung 8 verbunden.

Die Zulaufdrossel 6 hat bei der gezeigten Ausführung einen Durchmesser von 0,18 mm, die Ablaufdrossel 9 hat einen Durchmesser von 0,2 mm, und die in dem Bypass-Kanal 23 an- geordnete Drossel 24 weist einen Durchmesser von 0,3 mm auf.

Das Kraftstoffeinspritzventil 1 ist mit einer hier nicht näher dargestellten, softwaregestützt arbeitenden Steuer- vorrichtung bekannter Bauart verbunden.

Das in der Figur dargestellte Kraftstoffeinspritzventil ar- beitet in nachfolgend beschriebener Weise.

Im unbetätigten, d. h. unbestromten Zustand des piezoelekt- rischen Aktors 12 liegt das Ventilschließglied 16 an seinem ersten Ventilsitz 18 an, so dass das Ventilschließglied 16 den Ventilraum 11 von dem Rücklaufraum 20 trennt. In dem Ventilsteuerraum 5 herrscht der in dem Kraftstoffzufuhrka- nal 8 herrschende Hochdruck. Auch in dem Ventilraum 11 herrscht der in dem Kraftstoffzufuhrkanal 8 herrschende Hochdruck, und zwar über den Zulaufkanal 7, den Ventilsteu- erraum 5 und den Ablaufkanal 10 sowie über den Bypass-Kanal 23.

Zum Auslösen eines Einspritzvorgangs wird das Ventil- schließglied 16 in eine zwischen dem ersten Ventilsitz 18 und dem zweiten Ventilsitz 19 liegende sogenannte Ein- spritzstellung verfahren, so dass Kraftstoff aus dem Ven- tilraum 11 in den Rücklaufraum 20, d. h. an die Nieder- druckseite des Ventilsteuermoduls 13, abgesteuert werden kann. Dadurch erfolgt über den Ablaufkanal 10 eine Druck- entlastung des Ventilsteuerraums 5, und der Ventilsteuer- kolben 4 bewegt sich in Richtung des Ventilsteuermoduls 3, während die mit dem Ventilsteuerkolben 4 verbundene Düsen- nadel die Einspritzdüsen freigibt und Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird.

Zum Beenden des Einspritzvorgangs wird das Ventilschließ- glied 16 wieder gegen den ersten Ventilsitz 18 verfahren, so dass sich der Druck in dem Ventilsteuerraum 5 wieder aufbauen kann, der Ventilsteuerkolben 4 und damit die Dü- sennadel in der dem Ventilsteuermodul 3 abgewandten Rich- tung verfahren wird und die Einspritzdüsen mittels der Dü- sennadel verschlossen werden.

Wenn nun bei einem schnellen Lastwechsel der Brennkraftma- schine der in der Kraftstoffzufuhrleitung 8 und damit in dem Hochdruckspeicher herrschende Druck gemindert werden soll, kann das Ventilschließglied 16 schlagartig auf den zweiten Ventilsitz 19 verfahren werden, wodurch eine Ab- steuerung von Kraftstoff aus dem Ventilraum 11 über den Rücklaufraum 20 und den Rücklaufkanal 21 erfolgt, was wie- derum zu einer Absteuerung von Kraftstoff aus dem Kraft- stoffzufuhrkanal 8 und damit über den Bypass-Kanal 23 zu einer Druckminderung in dem Kraftstoffzufuhrkanal 8 und dem mit diesem verbundenen Hochdruckkanal führt.