Ein Steuerventil ist bekannt aus der US 5,460, 329, wobei ein Arbeitsmedium durch die Bewegung des Steuerventilkolbens ei- nen Druckübersetzer steuert. Die Bewegung des Drucküberset- zer-Kolbens wiederum steuert die Bewegung einer Ventilnadel eines Einspritzventils für einen Kraftstoffeinspritzvorgang entsprechend. Dabei weist der Steuerventilkolben Steuerkanten auf, über die der Strom des Arbeitsmediums durch das Steuer- ventil gesteuert wird.

Weiterhin ist aus der DE 196 49 833 eine elektrohydraulische Steuervorrichtung bekannt, die zwei Justiereinrichtungen auf- weist, mit denen die Überdeckung der Steuerkanten des Steuer- kolbens für zwei Volumenströme und damit deren Kennlinien justierbar sind. Dadurch kann der störende Einfluss von Tole- ranzen der Steuerkanten ausgeglichen werden.

Aus der DE 199 00 771 ist ein Umschaltventil eines hydrauli- schen Antriebes für insbesondere ein Schaltgerät bekannt, wo- bei über einen Steuerkolben drei verschiedene Leitungen mit- einander gesteuert verbunden bzw. getrennt werden können.

Trotz der leistungsschwachen Ausbildung der verwendeten E- lektromagnetsysteme sind die bewirkten Umschaltungen sehr dy- namisch und die exakte Wiederholgenauigkeit der Eigenzeiten kann unproblematisch erfüllt werden. Dabei befindet sich ein zweites Ende des Steuerkolbens in einem Druckraum, der über eine Leitung an die Tankleitung angeschlossen ist. Beim Aus- schaltvorgang des Schaltgerätes wird der Druckraum mit Hoch-

druck beaufschlagt, der zur Steuerbewegung des Steuerkolbens führt. Der Hochdruck im Druckraum baut sich nach dem Abschal- ten des Elektromagnetsystems über eine in der Leitung vorge- sehene Drossel wieder ab.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Steuerventil bereitzustellen, das bei einfachem Aufbau das genaue Steuern einer reduzierten Durchflussmenge ermöglicht.

Erfindungsgemäß ist dies bei einem Steuerventil mit den Merk- malen des Patentanspruches 1 erreicht. Bei der vorgeschlage- nen Lösung kann eine am beweglichen Steuerventilkolben selbst ausgebildete Steuer-bzw. Drosselkante entfallen, was die Konstruktion und Fertigung des Steuerventils vereinfacht. Er- findungsgemäß ist vorgesehen, zur Einstellung der verringer- ten zweiten Durchflussmenge außerhalb des Steuerventilkolbens und vor der zweiten Kammer eine Drossel anzuordnen. Durch die Realisierung der Drosselung an einer definierten Position oh- ne bewegliche Teile wird die Genauigkeit der Dosierung des Fluides bei der Zufuhr zur zweiten Kammer bzw. zum Drucküber- setzer erhöht. Auch das Problem des Steuerkolbenantriebes für die Gewährleistung der kleinsten Einspritzmenge wird in ein- facher Weise und mit einer höheren Genauigkeit gelöst. Es wird also anstelle einer Fluid-Drosselung im Spalt zwischen dem Steuerkolben und dem Steuerventilgehäuse eine Drosselung durch die Verengung des Kanalquerschnittes hinter dem Ventil vorgeschlagen.

Vorteilhafter Weise ist die Drossel in einer der Fluidleitun- gen des Steuerventilgehäuses zwischen dem Steuerventilkolben und der zweiten Kammer angeordnet. Bei der Befüllung des Sys- tems wird das Medium auch in das Volumen zwischen der Drossel und dem Steuerkolben gepumpt. Je größer dieses Volumen ge- wählt ist, desto größer sind die zeitlichen Verluste im Sys- tem, um dieses Volumen zu befüllen. Diese Verluste sind dann minimiert, wenn die Drossel möglichst nah an dem Steuerven- tilkolben angeordnet ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Drossel als separates Teil ausgebildet ist und in der Fluidleitung montiert ist. Dadurch ist die exakte Herstellung der Drosselöffnung fertigungstechnisch im Vergleich zur un- mittelbaren Ausbildung der Drossel im Fluidkanal deutlich vereinfacht. Andererseits erfordert der Einbau der außerhalb des Ventilgehäuses als separates Teil hergestellten Drossel einen zusätzlichen Montageschritt.

Nachfolgend sind zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsge- mäßen Steuerventils beschrieben ; es zeigen : Fig. 1 in einer schematisierten Seitenansicht das erfin- dungsgemäße Steuerventil in drei Betriebstellungen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel sowie das Schaltschema, und Fig. 2a, b ein Detail des Steuerventils in vergrößertem Maß- stab gemäß dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel.

Ein 3-Wegesteuerventil zum Steuern eines Kolbens eines Druck- übersetzers einer Einspritzeinrichtung für Brennkraftmaschi- nen (nicht gezeigt) weist einen in einem Steuerventilgehäuse 1 angeordneten Steuerventilkolben 3 auf. Dessen axiale Posi- tion in dem Ventilgehäuse 1 wird von einer nicht gezeigten an sich bekannten Steuereinheit gesteuert. In dem Steuerventil- gehäuse 1 sind durch Bohrungen verschiedene radiale Fluidlei- tungen 5 ausgebildet. Über diese können ein Rail 7, ein Druckübersetzer 9 sowie eine Abflusskammer 11 gesteuert mit- einander verbunden werden. Gemäß Fig. 1 weist das 3- Wegesteuerventil drei Betriebspositionen bzw. Positionie- rungsmöglichkeiten des Steuerventilkolbens 3 (I, II, III) auf. In der Position I verbindet das Ventil die Fluidzufuhr von dem Rail 7 zu dem Druckübersetzer 9 über zwei Strömungs- wege bei einer ersten Durchflussmenge D1. Diese ist durch die freien Öffnungsquerschnitte zwischen dem Steuerkolben 3 bzw. entsprechenden Steuerkanten und den jeweiligen Eintrittsöff- nungen der Fluidleitungen 5 bestimmt. In der Position II trennt das Ventil bzw. der Steuerventilkolben 3 zum einen die

Zufuhr des Fluides zum Druckübersetzer 9, indem die entspre- chenden Öffnungen geschlossen werden. Zum anderen verbindet das Steuerventil in umgekehrter Strömungsrichtung über zwei Strömungswege den Raum des Druckübersetzers 9 mit der Ab- flusskammer 11. Für die Fluidsteuerung weist der Steuerkolben 3 zahlreiche entsprechende Ringnuten 13 auf, die die Steuer- kanten des Steuerventilkolbens 3 bilden. In der Position III schließlich verschließt das Ventil die in den Positionen I und II geöffneten Strömungsquerschnitte und stellt die Fluid- zufuhr vom Rail 7 zu dem mittleren Kanal 5 bzw. zu dem Druck- übersetzer 9 her. Typischer Weise weist dieser Fluidkanal wie auch die anderen einen Durchmesser von etwa 2 mm und eine Länge von etwa 10 mm auf. Dabei ist im mittleren Fluidkanal 5 zum Druckübersetzer 9 in unmittelbarere Nähe zum Steuerven- tilkolben 3 eine Drossel 15 angeordnet, die im Unterschied zu den beiden anderen Betriebspositionen (I, II) den Fluidstrom auf eine im Vergleich zur ersten Durchflussmenge Dl reduzier- te zweite Durchflussmenge D2 definiert verringert. Diese Durchflussmenge D2 ist also nicht durch entsprechende Steuer- kanten des Steuerkolbens 3 eingestellt. Durch den symmetri- schen Aufbau des Steuerventils und der symmetrischen Anord- nung der Drossel 15 im Ventilgehäuse 1 ist vermieden, dass axiale Kräfte auf den Steuerventilkolben 3 wirken können, die zusätzlich kompensiert werden müssten. In Fig. 1 ist zusätz- lich zur Veranschaulichung des Prinzips das Schaltbild des Ventils gezeigt.

In Position III des Ventils wird der Antrieb des hydrauli- schen Druckübersetzers 9 nicht mit voller Kraft, wie in Posi- tion I, sondern lediglich mit einer Teilkraft realisiert.

Folglich bewegt sich ein Kolben des Druckübersetzers 9 in Po- sition III des Steuerventils langsamer als in der Position I.

Die Verwendung der Drossel hat also die Reduzierung des Volu- menstromes des Mediums zum Druckübersetzer zur Folge und da- mit eine Verlängerung der Zeit, die das Arbeitsmedium zum Druckübersetzer benötigt. Der vom Druckübersetzer-Kolben in der Hochdruckkammer des Druckübersetzers 9 erzeugte Druck

reicht dabei gerade aus, um eine Injektornadel in einer druckgesteuerten Einspritzdüse in einer Einspritzeinrichtung mit elektromagnetisch gesteuertem Hydraulikkreis kurzzeitig und nicht mit dem vollen Nadelhub zu öffnen (nicht gezeigt).

Daraus ergibt sich, dass in der Position III eine minimale Kraftstoffmenge eingespritzt wird. Es steigt also der Druck an der Einspritzdüse langsamer an und zusammen mit gegebenen Schaltzeiten wird vergleichsweise weniger Brennstoff einge- spritzt. Der durch die Drossel verursachte Unterschied der Füllzeiten ist dabei vereinfacht etwa durch den Faktor 4 ge- kennzeichnet. Die Zufuhr des Arbeitsmediums zum Drucküberset- zer wird also bei der Position III des Steuerventils gezielt gedrosselt, um die gewünschte Bewegung des Druckübersetzer- Kolbens und damit eine stabile, kurzzeitige Öffnung der Ein- spritzdüse für kleinstmögliche Einspritzmengen zu erreichen.

Gemäß Fig. 2a und b sind in vergrößertem Maßstab die Drossel 15 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel und eine alternative Drossel 17 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel gegenüberge- stellt. Gemäß Fig. 3 a ist die Drossel 15 durch einen Ring gebildet, der nach der Fertigung der Drosselbohrung in den Fluidkanal 5 eingeprägt ist. Dabei besteht die Drossel aus dem gleichen Material wir das Steuerventilgehäuse 1. In Fig.

2b ist die Drossel 17 direkt in der Innenwand des Fluidkanals 5 ausgebildet. Die Drossel kann dabei gebohrt oder erodiert sein und falls erforderlich anschließend auf den Sollwert des verringerten hydraulischen Durchflusses D2 verrundet sein.