Eine gattungsgemäße Vorrichtung und ein gattungsgemäßes Ver- fahren sind beispielsweise aus der EP 0 562 046 Bl bekannt.

Die Grundanforderung an ein solches System besteht darin, die Kraftstoffeinspritzung mit einem möglichst großen Ein- spritzdruck vorzunehmen. Ein hoher Einspritzdruck hat posi- tive Einflüsse auf die Funktion eines Motors ; zum Beispiel werden die Schadstoffemissionen und der Kraftstoffverbrauch herabgesetzt. Zur Realisierung des hohen Einspritzdruckes ist ein Druckverstärker vorgesehen, welcher durch eine hy- draulische Übersetzung einen primären, etwa von einem Druck-

speicher zur Verfügung gestellten Druck in den erwünschten hohen Einspritzdruck umsetzt. Durch die geeignete Wahl der mit Kraft beaufschlagten Flächen und die Gegenkräfte elasti- scher Mittel kann eine geeignete Druckverstärkung einge- stellt werden.

Die Ansteuerung von Druckverstärker und Einspritzdüse kann so erfolgen, daß zwei 2/2-Ventile vorgesehen sind, die je- weils von zwei getrennten Stellelementen angesteuert werden.

Für jedes Stellelement ist dabei eine separate Ansteuerelek- tronik vorzusehen. Durch geeignete Abstimmung der Ansteuere- lektroniken lassen sich Schaltabfolgen erreichen, mit denen unterschiedliche Einspritzvorgänge realisiert werden können.

Allerdings ist die beschriebene apparative Lösung aufwendig.

Eine gattungsgemäße Druckverstärkung ist insbesondere im Zu- sammenhang mit einem Common-Rail-System nützlich. Bei der Speichereinspritzung"Common-Rail"sind die primäre Drucker- zeugung und die Einspritzung entkoppelt. Der Einspritzdruck wird unabhängig von der Motordrehzahl und der Einspritzmenge erzeugt und im"Rail" (Kraftstoffspeicher) für die Einsprit- zung bereitgestellt. Auf diese Weise läßt sich grundsätzlich ein günstiger Einspritzverlauf realisieren, da insbesondere Einspritzdruck und Einspritzmenge für jeden Betriebspunkt des Motors unabhängig voneinander festgelegt werden können.

Allerdings ist der Druck im Common-Rail zur Zeit noch auf ca. 1600 bar begrenzt, so daß aus Emissionsgründen und Grün- den des Kraftstoffverbrauchs eine Erhöhung des Druckes er- wünscht ist. Zur Zeit sind Druckverstärker mit einem Über- setzungsverhältnis von 1 : 7 bekannt. Ein Druckverstärker in Kombination mit einem Common-Rail-System könnten somit be- sonders gute Ergebnisse liefern.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Einspritzeinrichtung gemäß Anspruch 1 baut auf dem Stand der Technik dadurch auf, daß die Venti- leinrichtung mindestens ein erstes 2/2-Ventil und ein zwei- tes 2/2-Ventil aufweist, welche von dem Stellelement betä- tigbar sind. Da die beiden 2/2-Ventile durch dasselbe Stel- lelement betätigbar sind, wird an dieser Stelle der appara- tive Aufwand im Vergleich zur Verwendung zweier separater Ventilansteuerungen verringert, so daß insgesamt eine Ver- besserung des Systems vorliegt.

Bevorzugt sind das erste 2/2-Ventil und das zweite 2/2- Ventil über einen gemeinsamen hydraulischen Kopplungsraum von dem Stellelement betätigbar. Auch durch diese Maßnahme ist es in vorteilhafter Weise möglich, den apparativen Auf- wand der Verwendung von zwei Ventilen zu verringern. Ein einziger Kopplungsraum reicht aus, da sich die 2/2-Ventile in geeigneter Weise aufeinander abstimmen lassen. Beispiels- weise kann erreicht werden, daß die Ventile durch eine ge- eignete Einstellung hydraulischer Druckflächen und elasti- scher Mittel zu unterschiedlichen Zeitpunkten bzw. zu unter- schiedlichen Aktivierungszuständen (Teilhub/Vollhub) auf die Betätigung durch das Stellelement reagieren. Der hydrauli- sche Kopplungsraum kann auch einer Kraft-Weg-Übersetzung und dem Ausgleich von Toleranzen, z. B. Lägenänderungen dienen.

Vorzugsweise wird der primäre Druck von einem Common-Rail zur Verfügung gestellt. Es ist somit möglich, die Vorteile eines Common-Rail-Systems mit der druckverstärkten Einsprit- zeinrichtung zu kombinieren. Der Common-Rail-Druck, welcher zur Zeit auf ca. 1600 bar begrenzt ist, kann druckverstärkt werden ; somit werden Emissionen und der Kraftstoffverbrauch reduziert.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Einspritzsystem hub- gesteuert ist. Es liegt somit ein Steuerraum vor, über des- sen Entlastung sich die Einspritzdüse öffnen läßt. ~Auf diese Weise ist es möglich, bei einem vergleichsweise geringen Druck im Zuführbereich der Einspritzdüse, die Einspritzdüse gleichwohl zu öffnen und so eine Einspritzung-etwa eine Voreinspritzung-mit geringem Druck vorzunehmen, zum Bei- spiel bei Rail-Druck.

Vorzugsweise verschließt das erste 2/2-Ventil in einem er- sten Zustand einen Steuerraum für eine Hubsteuerung, und das erste 2/2-Ventil öffnet in einem zweiten Zustand den Steuer- raum für die Hubsteuerung. Eine Betätigung des ersten 2/2- Ventils reicht somit aus, um eine Einspritzung zu veranlas- sen.

Bevorzugt trennt das zweite 2/2-Ventil in einem ersten Zu- stand einen Rückraum des Druckverstärkers von einem Rück- laufsystem, und das zweite 2/2-Ventil koppelt in einem zwei- ten Zustand den Rückraum des Druckverstärkers mit dem Rück- laufsystem. Der Rückraum stellt somit einen Steuerraum für den Druckverstärker dar. Durch ein Öffnen des zweiten 2/2- Ventils wird folglich der Rückraum des Druckverstärkers ent- lastet, was zu einer Druckverstärkung durch den Druckver- stärker führt. Dieser Druck wird der Einspritzdüse zuge- führt, so daß eine Einspritzung mit hohem Druck erfolgen kann. Diese erfolgt bei höherem Druck als die Einspritzung aufgrund der Betätigung des ersten 2/2-Ventils. Folglich können die Vorteile beider Einspritzvorgänge miteinander kombiniert werden.

Vorteilhafterweise sind das erste 2/2-Ventil und das zweite 2/2-Ventil so aufeinander abgestimmt, daß durch teilweises Betätigen des Stellelementes zunächst das erste 2/2-Ventil

aus seinem ersten Zustand in seinen zweiten Zustand über- führbar ist und daraufhin durch weiteres Betätigen des Stel- lelementes das zweite 2/2-Ventil aus seinem ersten Zustand in seinen zweiten Zustand überführbar ist. Somit läßt sich z. B. die durch das erste 2/2-Ventil erfolgende Hubsteuerung für eine Voreinspritzung bei niedrigem Rail-Druck nutzen, während die Betätigung des ersten Ventils mit nachfolgender Betätigung des zweiten 2/2-Ventils für eine Haupteinsprit- zung mit erhöhtem Druck genutzt wird. Es ist somit eine ge- trennte Ansteuerung der Einspritzdüse (Hubsteuerung) und des Druckaufbaus durch den Druckverstärker möglich. Dies erlaubt eine vielfältige Formung des Einspritzdruckverlaufes.

Vorteilhafterweise ist ein Steuerraum für die Hubsteuerung über eine erste Drossel mit dem ersten 2/2-Ventil verbunden, und der Steuerraum für die Hubsteuerung ist über eine zweite Drossel mit dem Zuführbereich der Einspritzdüse verbunden.

Durch den Durchflußunterschied dieser Drosseln läßt sich die Öffnungsgeschwindigkeit der Düsennadel bei der hubgesteuer- ten Einspritzung bestimmen.

Vorzugsweise ist ein Arbeitsdruckraum des Druckverstärkers mit einem Hochdruckraum des Druckverstärkers über ein Rück- schlagventil verbunden, über welches der Hochdruckraum be- füllbar ist. Eine solche Befüllung des Hochdruckraums ist bei jedem Einspritzzyklus erforderlich, damit Fluid für die Hochdruckeinspritzung zur Verfügung steht. Ein Rückschlag- ventil verhindert, daß der hohe Druck aus dem Hochdruckraum des Druckverstärkers in den Arbeitsdruckraum des Druckver- stärkers gelangt ; andererseits ermöglicht das Ruckschlagven- til die Befüllung des Hochdruckraumes aus dem Arbeitsdruck- raum.

Vorteilhafterweise ist zusätzlich zu dem Rückschlagventil eine damit in Reihe geschaltete Drossel vorgesehen. Durch diese Maßnahme wird bei einem unerwünschten, erhöhten Lecka- gestrom im Injektor, z. B. durch Nadelklemmen, eine-Druckdif- ferenz zwischen dem Arbeitsdruckraum und dem Hochdruckraum erzeugt.

Bevorzugt ist ein Arbeitsdruckraum des Druckverstärkers über ein Rückschlagventil mit einem Rückraum des Druckverstärkers verbunden, über welches der Rückraum entlastbar ist. Dadurch nimmt der Druckverstärkerkolben bei einer Druckdifferenz zwischen dem Arbeitsdruckraum und dem Hochdruckraum seinen Maximalhub ein und verschließt in dieser Position die Ver- bindungsleitung zum Injektor. Auf diese Weise wird der ent- sprechende Injektor im Schadensfall abgeschaltet.

Besonders vorteilhaft ist auch, wenn ein Rückraum des Druck- verstärkers aus dem Arbeitsdruckraum befüllbar ist. Dies kann beispielsweise über eine Drossel erfolgen. Ein schlag- artiges Ansteigen des Druckes im Rückraum wird aufgrund der Drossel nicht gestattet. Jedoch ist es möglich den Rückraum über die Drossel zu befüllen, so daß der Druckverstärker für den nächsten Einspritzvorgang bereit ist.

Es kann vorteilhaft sein, wenn das Stellelement zwischen dem Druckverstärker und der Ventileinrichtung angeordnet ist.

Auf diese Weise kann beispielsweise das erste 2/2-Ventil in die Nähe der Einspritzdüse rücken, was eine unnötige Vergrö- ßerung des Steuerraums vermeidet.

Es kann aber auch nützlich sein, wenn das Stellelement zwi- schen dem ersten 2/2-Ventil und dem zweiten 2/2-Ventil ange- ordnet ist. Insbesondere kann das Stellelement so angeordnet sein, daß seine Bewegung senkrecht zur Längsausdehnung der Einspritzeinrichtung verläuft. Auch dies hat Vorteile im

Hinblick auf die Minimierung der Volumina des Steuerraums der Hubsteuerung und auch des Druckverstärkers.

Es kann ebenfalls vorteilhaft sein, daß das Stellelement oberhalb von Ventileinrichtung und Druckverstärker angeord- net ist. Diese Variante bietet die Möglichkeit einer sehr kompakten Bauform.

Vorzugsweise ist das Stellelement ein Piezoaktor. Piezoakto- ren haben sich als elektronisch ansteuerbare Stellelemente bewährt, insbesondere da sie in ihrem Aufbau kompakt sind und zuverlässig arbeiten. Ferner ist die Stellfunktion durch Veränderung der Parameter (Spannung, Impulsdauer) der An- steuerung veränderbar.

Es kann allerdings auch nützlich sein, daß das Stellelement und die Ventileinrichtung durch ein Magnetventil mit zwei Ventilkörpern verwirklicht sind, wobei ein erster Ventil- körper mit einem Ventildichtsitz und ein zweiter Ventilkör- per mit einem Ventildichtsitz koaxial ineinander angeordnet sind. Vorteilhafterweise ist dabei der erste Ventilkörper durch ein Verbindungsglied, das sich innerhalb des zweiten Ventilkörpers befindet, mit dem Stellelement verbunden ist.

Besonders zu bevorzugen ist, daß die Führung des ersten Ven- tilkörpers außerhalb des zweiten Ventilkörpers liegt. Die Erfindung ist also nicht auf den Einsatz eines Piezoaktors beschränkt. Vielmehr ist eine kompakte und zuverlässige Va- riante auch auf der Grundlage der angegebenen Ausführungs- formen mit Magnetventil realisierbar.

Die Erfindung baut auf dem gattungsgemäßen Verfahren gemäß Anspruch 16 dadurch auf, daß ein erstes 2/2-Ventil und ein zweites 2/2-Ventil der Ventileinrichtung von dem Stellele- ment betätigt werden. Es ist nur ein einziges Stellelement und dessen vorzugsweise elektronische Ansteuerung erforder-

lich, um sowohl das erste 2/2-Ventil als auch das zweite 2/2-Ventil zu betätigen.

Dabei ist besonders bevorzugt, daß das erste 2/2-Ventil und das zweite 2/2-Ventil über einen gemeinsamen hydraulischen Kopplungsraum von dem Stellelement betätigt werden. Es ist also auch an dieser Stelle ein verringerter apparativer Auf- wand zu verzeichnen ; das erfindungsgemäße Verfahren kann einfach gestaltet werden.

Vorzugsweise erfolgt durch das Öffnen des ersten 2/2-Ventils eine Einspritzung mit geringem Druck, und durch das Offnen des zweiten 2/2-Ventils erfolgt eine Einspritzung mit höhe- rem Druck. Damit lassen sich die Vorteile der jeweiligen Einspritzungen kombinieren, was insbesondere im Zusammenhang mit der Verwendung der Erfindung bei einem Common-Rail- System nützlich ist.

Vorzugsweise wird das Betätigen des ersten 2/2-Ventils zur Voreinspritzung verwendet. Es kann somit mit geringem Druck und geringer Einspritzmenge eine Einspritzung vorgenommen werden.

Besonders nützlich ist es, wenn das Öffnen eines der 2/2- Ventile durch einen geringeren Hub des Stellelementes be- wirkt wird als das Öffnen des anderen der 2/2-Ventile. Ins- besondere bei einem Piezoaktor kann die Variation des Hubs durch die Eingangsgrößen der elektronischen Ansteuerung (Spannung, Impulsdauer) erreicht werden.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfin- dungsgemäßen Verfahrens wird durch teilweises Betätigen des Stellelementes ein erstes Ventil geöffnet, wobei eine Vor- einspritzung bei geringem Druck beginnt, und daraufhin durch Rückstellen des Stellelementes das erste Ventil geschlossen,

so daß die Einspritzung beendet wird. Mit der Erfindung ist es also möglich, eine Voreinspritzung unabhängig von eventu- ell weiteren Vorgängen während des Einspritzverlaufs vorzu- nehmen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders dadurch vor- teilhaft, daß durch teilweises Betätigen des Stellelementes ein Steuerraum entlastet wird, so daß die Einspritzdüse öff- net und eine Einspritzphase bei geringem Druck beginnt, dar- aufhin durch weiteres Betätigen des Stellelementes ein Rück- raum des Druckverstärkers mit einem Rücklaufsystem durch Öffnen des zweiten 2/2-Ventils verbunden wird, daraufhin ei- ne Druckerhöhung des Einspritzdruckes durch den Druckver- stärker erfolgt, so daß nun eine Einspritzphase bei hohem Druck stattfindet und daraufhin durch Rückstellen des Stel- lelementes das erste 2/2-Ventil und das zweite 2/2-Ventil schließen, so daß die Einspritzung beendet wird. Es ist so- mit möglich eine günstige Abfolge von Voreinspritzung und Haupteinspritzung sowie eine"boot"-formige Haupteinsprit- zung bereitzustellen, indem ein einziges Stellelement über vorzugsweise einen einzigen Kopplungsraum mit zwei 2/2- Ventilen kommuniziert. Die Vorteile einer hubgesteuerten Voreinspritzung werden mit den Vorteilen eines ansteigenden Druckverlaufes bei der Haupteinspritzung kombiniert.

Es kann auch nützich sein, daß durch Betätigen des Stellele- mentes ein Rückraum des Druckverstärkers mit einem Rück- laufsystem durch Öffnen des zweiten 2/2-Ventils verbunden wird und eine Druckverstärkung durch den Druckverstärker er- folgt und daß durch weiteres Betätigen des Stellelementes ein Steuerraum entlastet wird, so daß die Einspritzdüse öff- net und eine Einspritzphase bei hohem Druck vorliegt. Bei dieser Variante kann in vorteilhafter Weise eine Nachein- spritzung auf hohem Druckniveau erfolgen : durch Rückschalten aus der zweiten Schaltstellung in die erste Schaltstellung

wird nur die Einspritzdüse geschlossen, wobei der Druckver- stärker aktiv bleibt. Erneutes Schalten in die zweite Schaltstellung öffnet dann die Einspritzdüse für eine Nach- einspritzung bei hohem Druck.

Bevorzugt wird der Hochdruckraum des Druckverstärkers über ein Rückschlagventil befüllt, über welches er mit dem Ar- beitsdruckraum verbunden ist. Da im Arbeitsdruckraum ein ausreichendes Fluidreservoir vorhanden ist, ist es nützlich dieses zur Befüllung des Hochdruckraumes über ein Rück- schlagventil zu nutzen. Umgekehrt kann durch das Rückschlag- ventil der hohe Druck aus dem Hochdruckraum nicht in den Ar- beitsdruckraum des Druckverstärkers übertreten ; der Druck wird vollständig zur Ansteuerung der Einspritzdüse genutzt.

Vorzugsweise wird ein Rückraum des Druckverstärkers aus dem Arbeitsdruckraum des Druckverstärkers befüllt. Dies kann beispielsweise über eine Drossel erfolgen. Die Drossel ge- stattet somit eine Befüllung und somit eine Bereitstellung des Druckverstärkers für den nächsten Einspritzvorgang ; sie vermeidet aber eine unerwünschte Übertragung einer schnellen Druckänderung aus dem Arbeitsdruckraum des Druckverstärkers in den Rückraum.

Das Verfahren ist besonders dann vorteilhaft, wenn durch den zeitlichen Verlauf der Ansteuerung des Stellelementes und/oder durch die Auslegung der Ventilschaltkräfte eine Einspritzverlaufsformung vorgenommen wird. Das System bietet somit zahlreiche Variationsmöglichkeiten, welche sowohl durch die Auslegung der Komponenten fest installiert werden können oder auch durch die Ansteuerung des Stellelementes im Prozeß verändert werden können.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch besonders aus, daß durch die Verwendung von zwei 2/2-Ventilen, die von einem gemein- samen Stellelement über einen gemeinsamen Kopplungsraum be- tätigt werden, eine Einspritzeinrichtung mit Druckverstärker in zuverlässiger Weise gesteuert werden kann. Es ist daher nicht mehr erforderlich getrennte elektronische und hydrau- lische Ansteuerungen für Druckverstärker und Einspritzdüse vorzusehen. Hierdurch ergibt sich eine vorteilhafte Vermin- derung des apparativen Aufwandes. In einer bevorzugten Aus- führungsform der Erfindung lassen sich die Vorteile einer hubgesteuerten Voreinspritzung mit den Vorteilen eines an- steigenden Druckverlaufs bei der Haupteinspritzung in vor- teilhafter Weise kombinieren.

Zeichnung Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die Zeichnung anhand spezieller Ausführungsformen beispielhaft erläutert.

Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsge- mäßen Einspritzeinrichtung ; Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungs- gemäßen Einspritzeinrichtung ; Figur 3 zeigt eine dritte Ausführungsform einer erfindungs- gemäßen Einspritzeinrichtung ; Figur 4 zeigt einen Hydraulikschaltplan mit wichtigen Sy- stemkomponenten ; Figur 5 zeigt eine vierte Ausführungsform einer erfindungs- gemäßen Einspritzeinrichtung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele In Figur 1 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungs- gemäßen Einspritzeinrichtung 10 dargestellt. Eine Einspritz- düse 12 dient der Einspritzung von Kraftstoff in den Brenn- raum eines Motors, insbesondere eines Dieselmotors. Der Ein- spritzdüse 12 wird Kraftstoff mit einem Druck aus einem Druckverstärker 16 zur Verfügung gestellt. Die Einspritzdüse 12 wird von einem ersten 2/2-Ventil 18 angesteuert. Der Druckverstärker 16 wird von einem zweiten 2/2-Ventil 20 ge- steuert. Beide 2/2-Ventile 18,20 werden von einem Piezoak- tor 22 über einen gemeinsamen hydraulischen Kopplungsraum 24 betrieben. Im geschlossenen Zustand des ersten 2/2-Ventils 18 baut sich in einem Steuerraum 44 ein Druck auf, welcher im Normalfall dem Druck eines Druckspeichers (Common-Rail) 26 entspricht ; dieses stellt den primären Druck für die Ein- spritzeinrichtung 10 zur Verfügung. Der Druck im Steuerraum 44 übt eine Schließkraft auf die Einspritzdüse 12 aus, wo- durch die Einspritzdüse geschlossen wird. Durch Öffnen des ersten 2/2-Ventils 18 wird der Steuerraum 44 entlastet, die Schließkraft verringert sich, und die Einspritzdüse 12 kann durch diese Hubsteuerung öffnen. Das zweite 2/2-Ventil 20 sperrt im geschlossenen Zustand eine Verbindung zwischen dem Rücklaufsystem 34 der Einspritzeinrichtung und einem Rück- raum 46 des Druckverstärkers 16. Öffnet das zweite 2/2- Ventil 20, so kann eine Entlastung des Rückraums 46 erfolgen und somit eine Druckverstärkung durch den Druckverstärker 16. Der Arbeitsdruckraum 32 und der Hochdruckraum 36 des Druckverstärkers 16 sind über ein Rückschlagventil 38 und eine Drossel 56 miteinander verbunden. Somit läßt sich der Hochdruckraum 36 über das Rückschlagventil 38 aus dem Ar- beitsdruckraum 32 zur Vorbereitung auf die nächste Druckver-

stärkung wieder befüllen, während die Drossel 56 verhindert, daß der Befüllungspfad bei einer Einspritzung als Bypass wirkt. Ein weiteres Rückschlagventil 48 ist vorgesehen, über welches der Arbeitsdruckraum 32 mit dem Rückraum 4-6 des Druckverstärkers 16 verbunden ist. Das Rückschlagventil 48 verhindert die Ausbildung eines Überdruckes im Rückraum 46 des Druckverstärkers. Eine parallel zu dem Rückschlagventil 48 geschaltete Drossel 50 gestattet die Wiederbefüllung des Rückraums 46, vermeidet aber eine unerwünschte schlagartige Druckübertragung zwischen Arbeitsdruckraum 32 und Rückraum 46. Zur Festlegung der Öffnungsgeschwindigkeit der Düsenna- del der Einspritzdüse 12 sind zwei weitere Drosseln 52,54 als Zulaufdrossel 52 bzw. Ablaufdrossel 54 des Steuerraums 44 vorgesehen. Es ist zu bemerken, daß insbesondere das Rückschlagventil 48 und die Drossel 56 zwar im Hinblick auf die Eigensicherheit des Systems erhebliche Vorteile mit sich bringen, jedoch grundsätzlich für die Funktionsfähigkeit des Systems nicht entscheidend sein müssen.

Der Betrieb der Einspritzeinrichtung 10 kann beispielsweise so erfolgen, daß der Piezoaktor 22 zunächst in einer Weise aktiviert wird, daß nur ein geringer Hub (Teilhub) erfolgt.

Dieser Hub wird so gewählt, daß das erste 2/2-Ventil 18 öff- net, das zweite 2/2-Ventil 20 jedoch noch geschlossen bleibt. Durch das Öffnen des ersten 2/2-Ventils 18 wird der Steuerraum 44 über die Drossel 54 entlastet, und es erfolgt ein hubgesteuertes Öffnen der Einspritzdüse 12. Zu diesem Zeitpunkt liegt im Normalfall der Druck des Common-Rail 26 über den Arbeitsdruckraum 32 des Druckverstärkers 16, die Drossel 56 und das Rückschlagventil 38 an der Einspritzdüse 12 an. Es erfolgt eine Einspritzung mit niedrigem Einspritz- druck. Nachfolgend erfolgt ein größerer Hub des Piezoaktors 22, so daß auch das zweite 2/2-Ventil 20 öffnet. Dies hat eine Entlastung des Rückraums 46 des Druckverstärkers 16 zur

Folge, da dieser über das zweite 2/2-Ventil 20 mit dem Rück- laufsystem 34 verbunden wird. Folglich kommt es zu einer Druckverstärkung durch den Druckverstärker 16. Es folgt eine Erhöhung des Einspritzdruckes und somit eine Einspritzphase mit hohem Einspritzdruck. Bei Deaktivierung des Piezoaktors 22 gehen die 2/2-Ventile 18,20 wieder in ihre Ausgangsstel- lung zurück-zunächst das zweite 2/2-Ventil 20 und darauf- hin das erste 2/2-Ventil 18. Bei einer teilweisen Deaktivie- rung bis zu einem Teilhub geht nur das zweite Ventil in sei- ne Ausgangslage zurück. Es erfolgt eine Wiederbefüllung des Druckverstärkers 16. Der Rückraum 46 des Druckverstärkers 16 wird zur Rückstellung beispielsweise über die Drossel 50 mit Fluid aus dem Arbeitsdruckraum 26 des Druckverstärkers 16 befüllt. Der Hochdruckraum 36 des Druckverstärkers 16 wird über die Drossel 56 und das Rückschlagventil 38 aus dem Ar- beitsdruckraum 32 des Druckverstärkers 16 befüllt. Die An- steuerung des ersten 2/2-Ventils 18 mit geringem Hub des Piezoaktors 22 kann also in günstiger Weise zur Voreinsprit- zung mit geringem Druck genutzt werden.

In Figur 2 ist der Piezoaktor 22 seitlich an der Einsprit- zeinrichtung 10 angeordnet. Auf diese Weise kann für das er- ste 2/2-Ventil 18 und das zweite 2/2-Ventil 20 eine 180°- Anordnung gewählt werden. Eine solche Anordnung hat Vorteile im Hinblick auf die Minimierung der Volumina des effektiven Steuerraums für die Hubsteuerung sowie des Druckverstärkers 16. Komponenten, die jenen in Figur 1 entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.

In Figur 3 ist eine weitere Anordnung der Komponenten der Einspritzeinrichtung dargestellt. Hier ist der Piezoaktor 22 über den Druckverstärker 16 angeordnet, was zu einer sehr kompakten Bauform führt. Wiederum sind Komponenten, die je-

nen in den Figuren 1 und 2 entsprechen, mit denselben Be- zugszeichen gekennzeichnet.

In Figur 4 ist ein Hydraulikschaltplan dargestellt. Zur Er- zeugung des Systemdruckes wird z. B. eine mengengeregelte Hochdruckpumpe verwendet. Der Kraftstoff wird auf einen re- gelbaren ersten Systemdruck von ca. 300 bar bis ca. 1500 bar komprimiert und in einem Druckspeicher (Common-Rail) 26 ge- speichert. Die Einspritzung wird durch Nadelhubsteuerung über das Ventil 18 gesteuert, welches schematisch durch sei- ne verschiedenen Schaltzustände dargestellt ist. Zusätzlich befindet sich zwischen dem Common Rail 26 und dem Injektor 14 ein Druckverstärker 16 zur Erhöhung des Einspritzdruckes.

Der Druckverstärker 16 wird von einem 2/2-Ventil 20 ange- steuert, welches ebenfalls schematisch durch seine verschie- denen Schaltzustände dargestellt ist. Zur Wiederbefüllung des Hochdruckraums 36 des Druckverstärkers 16 steht ein By- pass mit einem Rückschlagventil 38 zur Verfügung.

Prinzipiell können mit der dargestellten Anordnung Einsprit- zungen mit verschiedenen Drücken erfolgen. Ist das Ventil 20 geschlossen, so steht der gesamte Injektor 14 unter Raildruck ; der Druckverstärker 16 ist in seiner Ausgangs- stellung. Durch die Ansteuerung (Hubsteuerung) des Injektors 12 mit dem Ventil 18 kann eine Einspritzung mit Raildruck wie bei einem Common-Rail-System des Standes der Technik er- folgen. Soll eine Einspritzung mit erhöhtem Einspritzdruck erfolgen, so wird das Ventil 20 angesteuert. Somit wird der Druckverstärker 16 betätigt.

Das besondere an der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß beide Ventile 18,20 mit demselben Aktor 22 ange- steuert werden. Der Aktor 22 hat drei Stellungen-eine Ru- hestellung und zwei Schaltstellungen. Die Einnahme der ver-

schiedenen Stellungen wird durch Variation der Ansteuerung des Aktors 22 erreicht.

Auf der linken Seite (a) der schematischen Ventildarstellung in Figur 4 ist ein Verfahrensablauf dargestellt, der eine Bootinjektion ermöglicht.

-In Ruhestellung (RS) haben beide Ventile 18,20 keinen Durchfluß. Über den Bypass-Pfad mit dem Rückschlagventil 38 liegt der Raildruck am Injektor 14 an. Die Einspritz- düse 12 ist aufgrund des Druckes im Steuerraum 44 ge- schlossen. der Druckverstärker 16 befindet sich in seiner Ausgangsposition.

-Wird der Aktor 22 in die erste Schaltstellung (S1) ge- bracht, so schaltet das Ventil 18, welches den Injektor 14 ansteuert, auf Durchfluß. Das Ventil 20, welches den Druckverstärker 16 ansteuert, bleibt geschlossen. Folg- lich wird eine Einspritzung mit Raildruck eingeleitet.

Hier muß nur der Steuerraum 44 des Injektors angesteuert werden, und es genügt ein kleiner Ventilhub. Daher ist es möglich eine Einspritzung mit schneller Schaltzeit vorzu- nehmen, so daß das hier beschriebene Verfahren vorteil- haft für eine Voreinspritzung genutzt werden kann.

-In der zweiten Schaltstellung (S2) des Aktors 22 sind beide Ventile 18,22 auf Durchfluß geschaltet. Somit sind sowohl der Steuerraum 44 des Injektors 14 als auch der Rückraum 46 des Druckverstärkers 16 entlastet. Folglich wird der Raildruck von dem Druckverstärker verstärkt, und es erfolgt eine Einspritzung mit erhöhtem Einspritzdruck.

Wird das System also gemäß der Variante (a) in Figur 4 zu- nächst in die erste Schaltstellung (S1) gebracht und nach

einer gewissen Verzögerung in die zweite Schaltstellung (S2) weitergeschaltet, so ergibt sich eine Bootinjektion.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in'Figur 4 auf der rechten Seite (b) dargestellt.

-Die Ruhestellung (RS) entspricht derjenigen im Ausfüh- rungsbeispiel, welches auf der linken Seite (a) darge- stellt ist.

-In der ersten Schaltstellung (S1) wird das Ventil 20, welches den Druckverstärker 16 ansteuert, auf Durchfluß geschaltet. Damit ist der Druckverstärker 16 aktiviert.

-In der zweiten Schaltstellung (S2) werden beide Ventile 18,20 geöffnet, so daß zusätzlich der Injektor 14 ange- steuert wird.

Bei dieser Variante (b) kann in vorteilhafter Weise eine Nacheinspritzung auf hohem Druckniveau erfolgen : durch Rück- schalten aus der zweiten Schaltstellung (S2) in die erste Schaltstellung (S1) wird nur die Einspritzdüse 12 geschlos- sen, wobei der Druckverstärker 16 aktiv bleibt. Erneutes Schalten in die zweite Schaltstellung (S2) öffnet dann die Einspritzdüse 12 für eine Nacheinspritzung bei hohem Druck.

In Figur 5 ist eine Ausführungsform der Erfindung darge- stellt. Als Aktor 22 ist ein dreistufiger Magnetaktor vorge- sehen. Die Ventile 18,20 sind koaxial angeordnet.

In der ersten Schaltstellung, die durch die Ansteuerung mit einer niedrigen Schaltspannung eingenommen wird, wird nur der kleine Hub (hl) durchlaufen, bis der erste Ventilkörper 60 an einem zweiten Ventilkörper 62 anschlägt. Dabei bewegt

sich nur der erste Ventilkörper 60, so daß ein Durchfluß am Ventilsitz 64 des Ventils 18 erfolgt. Der zweite Ventilkör- per 62 verharrt in seinem Ventilsitz 66, so daß das Ventil 20 im geschlossenen Zustand bleibt. In dieser Phase wirken die Federn 68,70 des Aktors 22 gegenläufig, und es ergibt sich eine verminderte Federkraft. Durch diese geringe effek- tive Federkraft, die geringe bewegte Masse (es bewegt sich nur der erste Ventilkörper 60) und den geringen Hub wird ei- ne geringe Schaltzeit ermöglicht. Dies ist besonders für ei- ne Voreinspritzung von Vorteil. Die zweite Schaltstellung wird eingenommen, indem der Aktor 22 mit einer höheren Steu- erspannung angesteuert wird. Damit wird zusätzlich der Hub (h2) durchlaufen, und der Ventilsitz 66 des Ventils 20 schaltet ebenfalls auf Durchfluß. Die Führung 80 des ersten Ventilkörpers 60 liegt außerhalb des zweiten Ventilkörpers 62.

Für die Erfindung kann es sich als besonders vorteilhaft er- weisen, daß der Ventilkolben 60 gegenüber dem Ventilkörper 62 ein gewisses Spiel aufweisen darf. Dies ermöglicht eine zweiteilige und damit einfachere Fertigung des die Ventile 18,20 darstellenden Doppelventils.

Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele ge- mäß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Mo- difikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen.