DE10108175C1

DE10108175C1 - High pressure fuel pump, for an internal combustion engine, has membrane of store controlling 2/2 path valve

Info

Publication number: DE10108175C1
Application number: DE2001108175
Authority: DE
Inventors: Ralph Ittlinger; Peter Ropertz; Volker Hudec; Uwe Mueller; Andreas Utler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-02-21
Filing date: 2001-02-21
Publication date: 2002-07-25
Anticipated expiration: 2021-02-22
Also published as: JP2002303226A; FR2821123A1

Abstract

The fuel pump has a high pressure line (11), a piston pump (21) membrane store (31). A 2/2 path valve is controlled by a membrane (35) of the membrane store, which closes the valve to keep the fuel supply to the piston pump flowing, so that an emergency driving function is maintained if the membrane store fails.

Description

State of the art

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckkraftstoffpumpe für eine Brennkraftmaschine, mit einer Kolbenpumpe, mit einem Kraftstoffzulauf, mit einer Hochdruckleitung, wobei die Kolbenpumpe Kraftstoff aus dem Kraftstoffzulauf in die Hochdruckleitung fördert, mit einem Mengensteuerventil, welches einen Bypass der Kolbenpumpe steuert, und mit einem Membranspeicher.The invention relates to a high pressure fuel pump for an internal combustion engine, with a piston pump, with a Fuel supply, with a high pressure line, the Piston pump fuel from the fuel inlet into the High pressure line conveys, with a volume control valve, which controls a bypass of the piston pump, and with one Diaphragm accumulator.

Bei dieser Hochdruckkraftstoffpumpe, die bspw. in Common- Rail-Einspritzanlagen eingesetzt wird, dient das Mengensteuerventil dazu, die Fördermenge der Kolbenpumpe zu regeln. Sobald die Kraftstoffpumpe ausreichend Kraftstoff in die Hochdruckleitung gefördert hat, öffnet das Mengensteuerventil und stellt eine hydraulische Verbindung zwischen Hochdruckleitung und Kraftstoffzuleitung her. Infolgedessen fördert die Kolbenpumpe nicht mehr in die Hochdruckleitung, sondern in den Kraftstoffzulauf. Durch diese Regelung der Kolbenpumpe wird der Nutzungsgrad der Kraftstoffhochdruckpumpe verbessert, da sich die Arbeitsaufnahme der Kolbenpumpe stark verringert, wenn diese nur gegen den niedrigen Druck im Kraftstoffzulauf Arbeit verrichten muss. With this high-pressure fuel pump, which, for example, in common Rail injection systems is used, that serves Flow control valve to increase the delivery rate of the piston pump regulate. Once the fuel pump has enough fuel pumped into the high pressure line, that opens Volume control valve and provides a hydraulic connection between high pressure line and fuel supply line. As a result, the piston pump no longer feeds into the High pressure line, but in the fuel supply. By this regulation of the piston pump becomes the degree of utilization of the High pressure fuel pump improved as the Piston pump work consumption greatly reduced if this only against the low pressure in the fuel supply Must do work.

Mit dem Öffnen des Mengensteuerventils werden Bypass und Kraftstoffzuleitung schlagartig mit einer Druckspitze beaufschlagt, die zu erheblichen mechanischen Beanspruchungen der Einspritzanlage führt. Um diese Druckspitze mindestens teilweise abzubauen, ist ein Membranspeicher im Kraftstoffzulauf vorgesehen.When the volume control valve is opened, the bypass and Fuel supply suddenly with a pressure spike acted upon that too considerable mechanical Injection system stresses. Around At least partially reducing the pressure peak is a Membrane accumulator provided in the fuel supply.

Während des Saughubs der Kolbenpumpe herrscht im Kraftstoffzulauf ein sehr geringer Druck, was die Gefahr von Dampfblasenbildung und Kavitation mit sich bringt. Der geringe Druck im Kraftstoffzulauf entsteht, weil die von der Kolbenpumpe angesaugte Kraftstoffmenge größer ist als die in den Kraftstoffzulauf nachströmende Kraftstoffmenge. In diesem Betriebszustand hält der Membranspeicher den Druck im Kraftstoffzulauf mindestens teilweise aufrecht, so dass die Dampfblasenbildung wirksam unterdrückt wird.During the suction stroke of the piston pump Fuel supply is a very low pressure, which is a danger of vapor bubble formation and cavitation. The low pressure in the fuel supply arises because of the the amount of fuel drawn into the piston pump is greater than the amount of fuel flowing into the fuel supply. The membrane accumulator holds the in this operating state Pressure in the fuel supply at least partially upright, see above that the bubble formation is effectively suppressed.

Wenn der Membranspeicher, beispielsweise durch den Bruch der Membran, unwirksam geworden ist, sind Bypass und Kraftstoffzulauf den oben genannten Druckspitzen voll ausgesetzt, was über kurz oder lang zu deren Beschädigung führt. Außerdem kann ohne den Membranspeicher während des Saughubs der Kolbenpumpe Kavitation entstehen, was zu deren Beschädigung führen kann.If the membrane accumulator, for example due to the break the membrane that has become ineffective are bypass and Fuel supply full of the above pressure peaks exposed to damage sooner or later leads. In addition, without the membrane memory during Suction strokes of the piston pump cause cavitation, resulting in their Damage.

Aus der DE 195 39 883 A1 ist eine Kraftstoffversorgungsanlage mit einer Entlastungseinrichtung bekannt. Die Entlastungseinrichtung dient dazu, bei abgestellter Brennkraftmaschine einen Druckabbau in der Druckleitung herbeizuführen. Bei einer alternativen Ausgestaltung kann aber auch während des Betriebs der Brennkraftmaschine der Druck in der Druckleitung angesenkt werden.From DE 195 39 883 A1 is one Fuel supply system with a Relief device known. The relief facility serves one with the internal combustion engine turned off Reduce pressure in the pressure line. At a alternative embodiment can also during the Operation of the internal combustion engine the pressure in the Pressure line can be lowered.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochdruckkraftstoffpumpe für eine Brennkraftmaschine mit Membranspeicher bereitzustellen, bei der beim Versagen des Membranspeichers keine unzulässigen Druckspitzen auftreten und die Kavitation in der Hochdruckkraftstoffpumpe vermieden wird.The invention has for its object a High pressure fuel pump for an internal combustion engine with To provide membrane storage, in the event of failure of the Membrane accumulator no impermissible pressure peaks occur and the cavitation in the high pressure fuel pump is avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Hochdruckkraftstoffpumpe für eine Brennkraftmaschine, mit einer Kolbenpumpe, mit einem Kraftstoffzulauf, mit einer Hochdruckleitung, wobei die Kolbenpumpe Kraftstoff aus dem Kraftstoffzulauf in die Hochdruckleitung fördert, mit einem Mengensteuerventil, welches einen Bypass der Kolbenpumpe steuert, und mit einem Membranspeicher, dessen Membran ein im Kraftstoffzulauf angeordnetes 2/2-Wegeventil steuert, wobei das 2/2-Wegeventil geöffnet ist, wenn zu beiden Seiten der Membran eine Druckdifferenz herrscht und wobei das 2/2-Wegeventil schließt, wenn zu beiden Seiten der Membran der gleiche Druck herrscht.This object is achieved by a High pressure fuel pump for an internal combustion engine, with a piston pump, with a fuel supply, with a High pressure line, the piston pump fuel from the Supports fuel supply to the high pressure line, with a Volume control valve, which bypasses the piston pump controls, and with a membrane accumulator, the membrane one controls 2/2-way valve arranged in the fuel supply, the 2/2-way valve is open when both There is a pressure difference on the side of the membrane and where the 2/2-way valve closes when the Membrane the same pressure prevails.

Advantages of the invention

Bei der erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe findet bei einem Bruch der Membran oder einer sonstigen Undichtigkeit im Membranspeicher ein Druckausgleich zwischen den von der Membran getrennten Räumen statt, so dass der Membranspeicher unwirksam wird. Die Lageänderung der Membran bei dem Druckausgleich wird zur Steuerung eines 2/2-Wegeventils benutzt, das die Kraftstoffzufuhr in die Kolbenpumpe unterbricht. Infolgedessen bleibt die Brennkraftmaschine stehen und die Einspritzanlage nimmt keinen Schaden.In the high-pressure fuel pump according to the invention takes place in the event of a rupture of the membrane or another Leakage in the diaphragm accumulator a pressure compensation between the spaces separated by the membrane, so that the membrane accumulator becomes ineffective. The change of location the membrane during pressure equalization is used to control a 2/2-way valve used that the fuel supply in the Piston pump interrupts. As a result, the remains Internal combustion engine stand and the injection system takes no harm.

Wegen des einfachen Aufbaus sind die Kosten für die Überdrucksicherung gering und außerdem kann wegen des sehr geringen erforderlichen Platzbedarfs die Überdrucksicherung ohne größere konstruktive Änderungen in bereits bekannte Hochdruckkraftstoffpumpen integriert werden. Damit entfallen Entwicklungskosten im erheblichem Umfang. Die erfindungsgemäße Überdrucksicherung ist außerdem sehr viel kostengünstiger als die alternative Ausrüstung der Einspritzanlage mit einem Drucksensor im Membranspeicher oder im Kraftstoffzulauf und einer entsprechenden Überwachungsfunktion im Steuergerät der Einspritzanlage.Because of the simple structure, the cost of the Overpressure protection low and also because of the very the excess pressure protection without major design changes in already known High pressure fuel pumps are integrated. In order to development costs are eliminated to a considerable extent. The Overpressure protection according to the invention is also very much cheaper than the alternative equipment of the Injection system with a pressure sensor in the diaphragm accumulator or in the fuel supply and a corresponding one Monitoring function in the control unit of the injection system.

Bei einer Variante der Erfindung ist der Membranspeicher ein federbelasteter Membranspeicher, so dass unabhängig von der Art der Undichtheit oder der Beschädigung der Membran eine definierte Stellkraft zum Betätigen des 2/2- Wegeventils verfügbar ist.In a variant of the invention, the membrane accumulator a spring loaded diaphragm accumulator so that regardless of the type of leak or damage to the membrane a defined actuating force for actuating the 2 / 2- Directional control valve is available.

Weitere Ergänzungen der Erfindung sehen vor, dass das 2/2- Wegeventil ein Sitzventil ist, wobei bei einer besonderen Ausgestaltung das Sitzventil eine Düse und einen an der Membran befestigten Schließkörper aufweist und die Düse einen mit dem Schließkörper zusammenwirkenden Dichtsitz aufweist, so dass auf einfache Weise und mit großer Zuverlässigkeit die Hochdruckkraftstoffpumpe vor unzulässig hohen Drücken geschützt wird.Further additions to the invention provide that the 2 / 2- Directional control valve is a poppet valve, with a special one Design the seat valve a nozzle and one at the Has membrane-attached closing body and the nozzle a sealing seat interacting with the closing body has so that in a simple manner and with great Reliability the high pressure fuel pump before impermissible high pressure is protected.

Alternativ kann das 2/2-Wegeventil auch als Schieberventil ausgebildet sein, so dass die Vorteile eines Schieberventils auch bei der erfindungsgemäßen Hochdruckkraftstoffpumpe zum Tragen kommen.Alternatively, the 2/2-way valve can also be used as a slide valve be trained so that the benefits of a Slider valve also in the invention High pressure fuel pump come into play.

Eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hochdruckkraftstoffpumpe sieht vor, dass der Membranspeicher im Kraftstoffzulauf angeordnet ist, so dass die Kraftstoffversorgung der Kolbenpumpe im Saughub verbessert wird.Another embodiment of the invention High pressure fuel pump provides that the Membrane accumulator is arranged in the fuel inlet, so that the fuel supply to the piston pump in the suction stroke is improved.

Alternativ kann der Membranspeicher im Bypass angeordnet sein, so dass die Druckspitzen in unmittelbarer Nähe ihres Entstehungsorts gedämpft werden und somit ein wirkungsvoller Schutz der Hochdruckkraftstoffpumpe vor diesen Druckspitzen erreicht wird.Alternatively, the membrane accumulator in the bypass be arranged so that the pressure peaks in immediate Near their place of origin are dampened and thus a effective protection of the high pressure fuel pump these pressure peaks is reached.

Weitere Ergänzungen der Erfindung sehen vor, dass das Zweiwegeventil eine Drossel oder Blende aufweist, dass die Drossel oder Blende in Schließstellung des 2/2-Wegeventils in geringem Umfang das Ansaugen von Kraftstoff aus dem Kraftstoffzulauf in die Kraftstoffhochdruckpumpe erlaubt, und/oder, dass die Blende als Querbohrung in der Düse ausgebildet ist, so dass beim Versagen des Membranspeichers die Brennkraftmaschine mit reduzierter Kraftstofffördermenge und infolgedessen auch reduzierten Drücken in der Hochdruckleitung weiter betrieben werden kann. Somit steht dem Fahrer eines mit einer erfindungsgemäßen Hochdruckkraftstoffpumpe ausgestatten Fahrzeugs eine Notfahrfunktion zur Verfügung, die es ihm erlaubt, die nächstgelegene Werkstatt anzufahren. Wegen der reduzierten Kraftstofffördermenge und der sich daraus ergebenden Leistungsreduktion der Brennkraftmaschine erkennt das Steuergerät eine Fehlfunktion der Brennkraftmaschine und kann eine Warneinrichtung, wie z. B. eine Signalleuchte im Armaturenbrett, aktivieren.Further additions to the invention provide that Two-way valve has a throttle or orifice that the Throttle or orifice in the closed position of the 2/2-way valve to a small extent the intake of fuel from the Allow fuel to flow into the high-pressure fuel pump and / or that the orifice as a cross hole in the nozzle is designed so that when the membrane accumulator fails the internal combustion engine with reduced Fuel flow and consequently also reduced Pressures in the high pressure line continue to be operated can. So the driver has one with one Equip high-pressure fuel pump according to the invention Vehicle has an emergency driving function available to it allowed to drive to the nearest workshop. Because of the reduced fuel flow and the resulting resulting power reduction of the internal combustion engine the control unit detects a malfunction of the Internal combustion engine and can be a warning device such. B. activate a signal lamp in the dashboard.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous configurations of the Invention are the drawing, its description and the Removable claims.

drawing

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Einspritzanlage, Fig. 1 is a block diagram of an embodiment of an injection system according to the invention,

Fig. 2 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Membranspeichers mit Überdrucksicherung und Fig. 2 shows a first embodiment of the membrane accumulator according to the invention with overpressure protection and

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Membranspeichers mit Überdrucksicherung. Fig. 3 shows a second embodiment of a membrane accumulator according to the invention with overpressure protection.

Description of the drawing

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines mit einer erfindungsgemäßen Kraftstoffpumpe 1 ausgestatteten Einspritzanlage für Brennkraftmaschinen. Die Hochdruckkraftstoffpumpe 1 wird über einen Kraftstoffzulauf 3, 3a, 3b mit Kraftstoff aus einem Tank 5 versorgt. Der Kraftstoff wird von einer elektrischen Niederdruckkraftstoffpumpe 7 aus dem Tank 5 in den Kraftstoffzulauf 3 gefördert. Ein Niederdruckregler 9 regelt den Druck im Kraftstoffzulauf 3. Fig. 1 shows a block diagram of a vehicle equipped with an inventive fuel pump 1 injection system for internal combustion engines. The high-pressure fuel pump 1 is supplied with fuel from a tank 5 via a fuel inlet 3 , 3 a, 3 b. The fuel is conveyed from the tank 5 into the fuel inlet 3 by an electric low-pressure fuel pump 7 . A low pressure regulator 9 regulates the pressure in the fuel inlet 3 .

Die erfindungsgemäße Hochdruckkraftstoffpumpe 1 fördert im hier dargestellten Ausführungsbeispiel über eine Hochdruckleitung 11 in einen Common-Rail 13, der wiederum mit Injektoren 15 verbunden ist. Am Common-Rail 13 sind ein Druckbegrenzungsventil 17 und ein Drucksensor 19 angeordnet. Nicht dargestellt in Fig. 1 sind ein Steuergerät, welches die Regelung und Steuerung der Einspritzanlage übernimmt, Signalleitungen, elektrische Versorgungsleitungen und anderes mehr.In the exemplary embodiment shown here, the high-pressure fuel pump 1 according to the invention delivers via a high-pressure line 11 into a common rail 13 , which in turn is connected to injectors 15 . A pressure limiting valve 17 and a pressure sensor 19 are arranged on the common rail 13 . Not shown in FIG. 1 are a control unit which takes over the regulation and control of the injection system, signal lines, electrical supply lines and other things.

Die Hochdruckkraftstoffpumpe 1 weist eine bspw. als Radialkolbenpumpe ausgebildete Kolbenpumpe 21 auf. Die Kolbenpumpe 21 fördert Kraftstoff aus dem Kraftstoffzulauf 3 in die Hochdruckleitung 11. Um ein Rückströmen des Kraftstoffs aus der Hochdruckleitung 11 in die Kolbenpumpe 21 und aus der Kolbenpumpe 21 in den den Kraftstoffzulauf 3b zu unterbinden, sind ein erstes Rückschlagventil 23 in der Hochdruckleitung 11 und ein zweites Rückschlagventil 25 im Kraftstoffzulauf 3b vorgesehen.The high-pressure fuel pump 1 has, for example, a piston pump 21 designed as a radial piston pump. The piston pump 21 delivers fuel from the fuel inlet 3 into the high-pressure line 11 . In order to prevent the fuel from flowing back from the high pressure line 11 into the piston pump 21 and from the piston pump 21 into the fuel inlet 3 b, a first check valve 23 in the high pressure line 11 and a second check valve 25 in the fuel inlet 3 b are provided.

Die Mengenregelung der Kolbenpumpe 21 erfolgt über einen Bypass 27, welcher Hochdruckleitung 11 und Kraftstoffzulauf 3 verbindet, und ein im Bypass 27 angeordnetes Mengensteuerventil 29.The quantity control of the piston pump 21 takes place via a bypass 27 , which connects the high pressure line 11 and the fuel inlet 3 , and a quantity control valve 29 arranged in the bypass 27 .

Wenn das Mengensteuerventil 29, wie in Fig. 1 dargestellt, geöffnet ist, fördert die Kolbenpumpe 21 keinen Kraftstoff in die Hochdruckleitung 11, sondern ausschließlich in den Bypass 27.When the quantity control valve 29 is open, as shown in FIG. 1, the piston pump 21 does not deliver any fuel into the high-pressure line 11 , but only into the bypass 27 .

Sobald das Mengensteuerventil 29 geschlossen wird, baut sich während des Förderhubs der Kolbenpumpe 21 ein Druck in der Kolbenpumpe 21 auf und die Kolbenpumpe 21 fördert in die Hochdruckleitung 11, sobald der Druck der Kolbenpumpe 21 höher ist als der Druck in der Hochdruckleitung 11 hinter dem ersten Rückschlagventil 23.Once the quantity control valve 29 is closed, a pressure builds up during the delivery stroke of the piston pump 21 in the piston pump 21 and the piston pump 21 promotes in the high pressure line 11 when the pressure of the piston pump 21 is higher than the pressure in the high pressure line 11 downstream of the first Check valve 23 .

Wenn das Mengensteuerventil 29 während des Förderhubs geöffnet wird, wird der Kraftstoff im Bypass 27 und anschließend im Kraftstoffzulauf 3 mit einer Druckspitze beaufschlagt, welche die der Kolbenpumpe 21 vorgelagerten Komponenten wie Tank 5, Niederdruckkraftstoffpumpe 7, Niederdruckregler 9 oder Verbindungselemente, wie z. B. Schnellanschlüsse der Kraftstoffhochdruckpumpe, beschädigen können. Um diese Druckspitze abzubauen, ist im Kraftstoffzulauf 3 ein Membranspeicher 31 vorgesehen. Der Membranspeicher 31, der hier nur schematisch dargestellt ist, besteht aus einem Gehäuse 33, dessen Innenraum von einer Membran 35 in zwei Teilräume unterteilt wird. Wenn die Membran 35 unbeschädigt ist, dichtet die Membran 35 die Teilräume flüssigkeitsdicht gegeneinander ab. Im ersten Teilraum des Gehäuses 33 ist eine Druckfeder 37 untergebracht, die sich gegen die Membran 35 und das Gehäuse 33 abstützt. Der zweite Teilraum des Gehäuses 33 ist mit dem Kraftstoffzulauf 3 verbunden und ist mit Kraftstoff gefüllt. Sobald die oben genannte Druckspitze den Membranspeicher erreicht, wird die Druckfeder 37 zusammengepresst und absorbiert somit die in der Druckspitze enthaltene Energie.If the quantity control valve 29 is opened during the delivery stroke, the fuel in the bypass 27 and then in the fuel inlet 3 is acted upon by a pressure peak, which upstream of the piston pump 21 components such as tank 5 , low-pressure fuel pump 7 , low-pressure regulator 9 or connecting elements, such as, for. B. Quick connections of the high-pressure fuel pump can damage. In order to reduce this pressure peak, a membrane accumulator 31 is provided in the fuel inlet 3 . The membrane accumulator 31 , which is only shown schematically here, consists of a housing 33 , the interior of which is divided into two subspaces by a membrane 35 . If the membrane 35 is undamaged, the membrane 35 seals the subspaces from one another in a liquid-tight manner. In the first part of the housing 33 , a compression spring 37 is accommodated, which is supported against the membrane 35 and the housing 33 . The second part of the housing 33 is connected to the fuel inlet 3 and is filled with fuel. As soon as the above-mentioned pressure peak reaches the membrane accumulator, the compression spring 37 is compressed and thus absorbs the energy contained in the pressure peak.

Wenn die Kolbenpumpe 21 während des Saughubs mit hoher Geschwindigkeit Kraftstoff aus dem Kraftstoffzulauf 3 ansaugt, führt dies zu einem starken Druckabfall im Kraftstoffzulauf 3, 3a und 3b, da die Förderleistung der Niederdruckkraftstoffpumpe 7 nicht ausreicht, um diese Bedarfsspitze abzufahren. Sobald der Druck im Kraftstoffzulauf 3 absinkt, druckt die Druckfeder 37 die Membran 35 des Membranspeichers 31 in Richtung des zweiten Teilraums und fordert somit Kraftstoff aus dem Membranspeicher 31 in den Kraftstoffzulauf 3. Der Membranspeicher 31 hat also zwei Funktionen: Er schützt die Einspritzanlage vor schädlichen Druckspitzen und er gewährleistet einen ausreichenden Kraftstofffluss aus dem Kraftstoffzulauf 3b in die Kolbenpumpe 21 wahrend des Saughubs.When the piston pump 21 draws in during the intake stroke at high speed fuel from the fuel inlet 3, this results in a large pressure drop in the fuel inlet 3, 3 a and 3 b, as the feed rate of the low pressure fuel pump 7 is not sufficient to this peak demand to depart. As soon as the pressure in the fuel inlet 3 drops, the compression spring 37 presses the membrane 35 of the membrane accumulator 31 in the direction of the second subspace and thus requests fuel from the membrane accumulator 31 into the fuel inlet 3 . The diaphragm accumulator 31 therefore has two functions: it protects the injection system from harmful pressure peaks and it ensures a sufficient fuel flow from the fuel inlet 3 b into the piston pump 21 during the suction stroke.

Wenn die Membran 35 des Membranspeichers 31 undicht wird, fließt der Kraftstoff auch in den ersten Teilraum und der Membranspeicher wird wirkungslos.If the diaphragm 35 of the diaphragm accumulator 31 leaks, the fuel also flows into the first subspace and the diaphragm accumulator becomes ineffective.

In Fig. 2 ist ein erstes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Membranspeichers 31 mit einer Überdrucksicherung im Schnitt dargestellt. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Das Gehäuse 33 des Membranspeichers 31 ist zweiteilig ausgeführt. Die beiden Gehäuseteile sind mit 33a und 33b bezeichnet. In dem ersten Teilraum 39 des Membranspeichers 31 befindet sich die Druckfeder 37, welche über eine Stützplatte 41 auf die Membran 35 drückt. Der Zulauf 3a mündet in den zweiten Teilraum 43 des Membranspeichers. An der Unterseite der Membran 35 ist ein als Kugel ausgebildeter Schließkörper 45 befestigt, der auf einer Düse 47 aufliegt. Der von der in Fig. 2 nicht dargestellten Kolbenpumpe 21 angesaugte Kraftstoff muss durch die Düse 47 fließen, bevor er über den zweiten Abschnitt 3b des Kraftstoffzulaufs 3 zum zweiten Rückschlagventil 25 und schließlich zur Kolbenpumpe gelangt.In Fig. 2, a first embodiment of a diaphragm accumulator 31 according to the invention with an overpressure protection is shown in section. The same components are provided with the same reference symbols. The housing 33 of the membrane accumulator 31 is made in two parts. The two housing parts are designated 33a and 33b. In the first subspace 39 of the membrane accumulator 31 there is the compression spring 37 , which presses on the membrane 35 via a support plate 41 . The inlet 3 a opens into the second subspace 43 of the membrane accumulator. On the underside of the membrane 35 , a closing body 45 designed as a ball is attached, which rests on a nozzle 47 . The fuel drawn in by the piston pump 21, not shown in FIG. 2, must flow through the nozzle 47 before it reaches the second check valve 25 and finally the piston pump via the second section 3 b of the fuel inlet 3 .

In der gezeigten Position druckt die Druckfeder 37 den Schließkörper 45 auf einen Dichtsitz 49 der Düse 47 und dichtet somit den ersten Abschnitt 3a des Kraftstoffzulaufs vom zweiten Abschnitt 3b ab. Infolgedessen saugt die Kolbenpumpe 21 keinen Kraftstoff mehr an und die Brennkraftmaschine bleibt stehen. Dieser in Fig. 2 dargestellte Zustand stellt sich nur ein, wenn in ersten Teilraum 39 und zweitem Teilraum 43 der gleiche Druck herrscht. Dies kann geschehen, wenn die Membran 35 bricht oder deren Abdichtung zum Gehäuse 33 undicht wird. In diesem Fall kann der Membranspeicher 31 seine Dämpfungsfunktion nicht mehr wahrnehmen, so dass ein Abstellen der Brennkraftmaschine angezeigt ist. Auch beim Stillstand der Brennkraftmaschine, wenn die in Fig. 2 nicht dargestellte Niederdruckkraftstoffpumpe 7 nicht fördert, herrscht ein solches Druckgleichgewicht. Sobald die Niederdruckkraftstoffpumpe 7 im Normalbetrieb Kraftstoff fördert, wird die Membran 35 von dem Kraftstoffdruck im zweiten Teilraum 43 angehoben, der Schließkörper 45 verlässt den Dichtsitz 49 und die Kolbenpumpe 21 kann Kraftstoff ansaugen. Somit ist durch die Ausbildung eines Schließkörpers 45 an der Unterseite der Membran 35 und einer Düse 47 im zweiten Abschnitt 3b des Kraftstoffzulaufs auf einfache Weise eine Überdrucksicherung geschaffen, die Beschädigungen des Kraftstoffeinspritzsystems wegen einer schadhaften Membran 35 verhindern.In the position shown, the compression spring 37 presses the closing body 45 onto a sealing seat 49 of the nozzle 47 and thus seals the first section 3 a of the fuel supply from the second section 3 b. As a result, the piston pump 21 no longer sucks in fuel and the internal combustion engine stops. This state shown in FIG. 2 only occurs when the same pressure prevails in the first subspace 39 and the second subspace 43 . This can happen if the membrane 35 breaks or the seal to the housing 33 leaks. In this case, the diaphragm accumulator 31 can no longer perform its damping function, so that shutdown of the internal combustion engine is indicated. Even when the internal combustion engine is at a standstill, if the low-pressure fuel pump 7 (not shown in FIG. 2) does not deliver, there is such a pressure equilibrium. As soon as the low-pressure fuel pump 7 delivers fuel in normal operation, the diaphragm 35 is raised by the fuel pressure in the second partial space 43 , the closing body 45 leaves the sealing seat 49 and the piston pump 21 can draw in fuel. Thus, by forming a closing body 45 on the underside of the diaphragm 35 and a nozzle 47 in the second section 3 b of the fuel inlet, a pressure relief device is easily created, which prevents damage to the fuel injection system due to a defective diaphragm 35 .

In Fig. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe mit Membranspeicher 31 teilweise dargestellt. Dieses zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig. 3 beschriebenen im Wesentlichen dadurch, dass die Membran 35 an ihrer Unterseite als Schließkörper ausgebildet ist und, dass die Düse 47 einen als Dichtsitz 49 wirkenden umgebördelten Rand hat. Diese Ausführungsform ist besonders kostengünstig herstellbar und baut besonders kompakt.In Fig. 3 shows a second embodiment of a high-pressure fuel pump of the invention with membrane memory 31 is shown partially. This second exemplary embodiment differs from that described in FIG. 3 essentially in that the membrane 35 is designed on its underside as a closing body and in that the nozzle 47 has a flanged edge which acts as a sealing seat 49 . This embodiment is particularly inexpensive to manufacture and is particularly compact.

Die Düse 47 im zweiten Ausführungsbeispiel weist eine Querbohrung 51 auf, die als Drossel oder Blende wirkt und auch wenn die Membran 35 auf dem Dichtsitz 49 aufliegt, einen reduzierten Kraftstofffluss vom ersten Abschnitt 3a des Kraftstoffzulaufs zum zweiten Abschnitt 3b des Kraftstoffzulaufs ermöglicht. Damit wird ein Notbetrieb der Brennkraftmaschine ermöglicht, die wegen der durch die Querbohrung 51 begrenzten Kraftstofffördermenge zu einer Reduktion der Drehzahlen und der Leistung der Brennkraftmaschine führt. Außerdem werden keine so hohen Druckspitzen beim Öffnen des Mengensteuerventils 29 erreicht, wie wenn die Brennkraftmaschine unter Volllast läuft. Somit werden die zuvor genannten Beschädigungen durch die Druckspitzen und auch Kavitation in der Kolbenpumpe 21 wirkungsvoll unterbunden.The nozzle 47 in the second exemplary embodiment has a transverse bore 51 , which acts as a throttle or orifice and, even if the membrane 35 rests on the sealing seat 49 , enables a reduced fuel flow from the first section 3 a of the fuel inlet to the second section 3 b of the fuel inlet. This enables emergency operation of the internal combustion engine, which leads to a reduction in the rotational speeds and the power of the internal combustion engine due to the fuel delivery quantity limited by the transverse bore 51 . In addition, no such high pressure peaks are reached when opening the quantity control valve 29 as when the internal combustion engine is running at full load. Thus, the aforementioned damage caused by the pressure peaks and also cavitation in the piston pump 21 are effectively prevented.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 mündet der Bypass 27 in den Abschnitt 3b des Kraftstoffzulaufs 3. Dadurch wird die Membran 35 nur auf einer kleinen Fläche mit den Druckspitzen aus dem Bypass 27 beaufschlagt, was deren Lebensdauer deutlich erhöht. Außerdem werden die Druckspitzen des Bypasses 27 durch die als Drossel wirkende Querbohrung 51 gedämpft, so dass sich die Amplitude des auf die stromaufwärts des Membranspeichers 31 liegenden Teile des Niederdrucksystems wirkenden Drucks deutlich verringert. Dadurch verringert sich die mechanische Beanspruchung beispielsweise des Abschnitts 3a des Kraftstoffzulaufs, des Niederdruckreglers 9 und der Niederdruckkraftstoffpumpe 7. bzw. erhöht sich deren Lebensdauer.In the second embodiment shown in FIG. 3 opens the bypass 27 in the portion 3b of the fuel inlet 3. As a result, the pressure peaks from the bypass 27 are only applied to the membrane 35 on a small area, which significantly increases their service life. In addition, the pressure peaks of the bypass 27 are damped by the transverse bore 51 acting as a throttle, so that the amplitude of the pressure acting on the parts of the low-pressure system located upstream of the diaphragm accumulator 31 is significantly reduced. This reduces the mechanical stress, for example, of the section 3 a of the fuel inlet, the low pressure regulator 9 and the low pressure fuel pump 7 . or their lifespan increases.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All in the description, the following claims and The features shown in the drawing can be both individually as well as in any combination with each other be essential to the invention.

Claims

1. High-pressure fuel pump for an internal combustion engine, with a piston pump ( 21 ), with a fuel inlet ( 3 ), with a high-pressure line ( 11 ), the piston pump ( 21 ) fuel from the fuel inlet ( 3 , 3 a, 3 b) into the high-pressure line ( 11 ) delivers, with a quantity control valve ( 29 ), which controls a bypass ( 27 ) of the piston pump ( 21 ), and with a diaphragm accumulator ( 31 ), characterized in that a diaphragm ( 35 ) of the diaphragm accumulator ( 31 ) is in the fuel supply ( 3 ) Arranged 2/2-way valve controls that the 2/2-way valve is open when there is a pressure difference on both sides of the diaphragm ( 35 ), and that the 2/2-way valve closes when on both sides of the diaphragm ( 35 ) the pressure is the same.

2. High-pressure fuel pump according to claim 1, characterized in that the diaphragm accumulator ( 31 ) is a spring-loaded diaphragm accumulator.

3. High pressure fuel pump according to claim 1 or 2, characterized in that the 2/2-way valve on Seat valve is.

4. High-pressure fuel pump according to claim 3, characterized in that the seat valve has a nozzle ( 47 ) and a closing body ( 45 ) attached to the diaphragm ( 35 ), and that the nozzle ( 47 ) has a sealing seat ( 45 ) which interacts with the closing body ( 45 ). 49 ).

5. High-pressure fuel pump according to one of claims 1 or 2, characterized in that the 2/2-way valve on Slide valve is.

6. High-pressure fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that the 2/2-way valve has at least one throttle or orifice, and that the throttle or orifice in the closed position of the 2/2-way valve to a small extent the suction of fuel from the fuel inlet ( 3 ) in the piston pump ( 21 ).

7. High-pressure fuel pump according to claim 6, characterized in that the diaphragm is designed as a transverse bore ( 51 ) in the nozzle ( 47 ).

8. High-pressure fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane accumulator ( 31 ) is arranged in the bypass ( 27 ).

9. High-pressure fuel pump according to one of claims 1 to 7, characterized in that the membrane accumulator ( 31 ) is arranged in the fuel inlet ( 3 ).

10. High-pressure fuel pump according to claim 9, characterized in that the bypass ( 27 ) in the downstream of the membrane accumulator ( 31 ) located section ( 3 b) of the fuel inlet ( 3 ) opens.