DE10111837A1 - Kraftstoffzumesssystem für eine Brennkraftmaschine mit einem Hochdruckpumpen (HDP)-Modul - Google Patents
Kraftstoffzumesssystem für eine Brennkraftmaschine mit einem Hochdruckpumpen (HDP)-ModulInfo
- Publication number
- DE10111837A1 DE10111837A1 DE10111837A DE10111837A DE10111837A1 DE 10111837 A1 DE10111837 A1 DE 10111837A1 DE 10111837 A DE10111837 A DE 10111837A DE 10111837 A DE10111837 A DE 10111837A DE 10111837 A1 DE10111837 A1 DE 10111837A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- pump
- fuel
- pressure
- metering system
- high pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/3809—Common rail control systems
- F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
- F02D41/3845—Controlling the fuel pressure by controlling the flow into the common rail, e.g. the amount of fuel pumped
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/3005—Details not otherwise provided for
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/3082—Control of electrical fuel pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
- F02M51/04—Pumps peculiar thereto
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
- F02M59/02—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
- F02M59/04—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by special arrangement of cylinders with respect to piston-driving shaft, e.g. arranged parallel to that shaft or swash-plate type pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
- F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
- F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F04B1/128—Driving means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F04B1/14—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B17/00—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors
- F04B17/03—Pumps characterised by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors driven by electric motors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/12—Other methods of operation
- F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
- F02D2250/31—Control of the fuel pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2400/00—Control systems adapted for specific engine types; Special features of engine control systems not otherwise provided for; Power supply, connectors or cabling for engine control systems
- F02D2400/18—Packaging of the electronic circuit in a casing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/3809—Common rail control systems
- F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
- F02D41/3863—Controlling the fuel pressure by controlling the flow out of the common rail, e.g. using pressure relief valves
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffzumesssystem (11) für eine Brennkraftmaschine, umfassend eine Vorförderpumpe (13), die Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter (12) in einen Niederdruckbereich (ND) des Kraftstoffzumesssystems (11) fördert, mindestens eine Hochdruckpumpe (14), die Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich (ND) in einen Hochdruckbereich (HD) fördert, in dem der Kraftstoff mit einem Einspritzdruck (p¶r¶) anliegt und mehrere Einspritzventile (9), die aus dem Hochdruckbereich (HD) abzweigen und über die Kraftstoff mit dem Einspritzdruck (p¶r¶) in Brennräume (4) der Brennkraftmaschine einspritzbar ist. Um die Bauteile des Kraftstoffzumesssystems (11), die zur Hochdruckerzeugung und Hochdruckregelung benötigt werden, möglichst schnell und einfach und an einem beliebigen Einbauort montieren und in das übrige Kraftstoffzumesssystem (11) elektrisch und hydraulisch integrieren zu können, wird vorgeschlagen, dass mindestens eine Hochdruckpumpe (14), mindestens ein elektrischer Antriebsmotor (29) zum Antrieb der oder jeder Hochdruckpumpe (14), ein Drucksensor (24) zum Erfassen des Einspritzdrucks (p¶r¶) und eine elektronische Regeleinheit (30) zur Regelung des Einspritzdrucks (p¶r¶) zu einem Hochdruck(HDP)-Modul (28) zusammengefasst sind.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein
Kraftstoffzumesssystem für eine Brennkraftmaschine. Das
Kraftstoffzumesssystem umfasst eine Vorförderpumpe, die
Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter in einen
Niederdruckbereich des Kraftstoffzumesssystems fördert, und
eine Hochdruckpumpe, die Kraftstoff aus dem
Niederdruckbereich in einen Hochdruckbereich fördert. In
dem Hochdruckbereich liegt der Kraftstoff mit einem
Einspritzdruck an. Außerdem umfasst das
Kraftstoffzumesssystem mehrere Einspritzventile, die aus
dem Hochdruckbereich abzweigen und über die Kraftstoff mit
dem Einspritzdruck in Brennräume der Brennkraftmaschine
eingespritzt werden kann.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Hochdruckpumpen (HDP)-
Modul eines Kraftstoffzumesssystems für eine
Brennkraftmaschine, insbesondere für eine
Brennkraftmaschine mit Kraftstoff-Direkteinspritzung.
Derartige Systeme zur direkten Einspritzung von Kraftstoff
in Brennräume einer Brennkraftmaschine sind beispielsweise
zur Kraftstoffversorgung von Brennkraftmaschinen mit
Benzin-Direkteinspritzung (BDE) aus dem Stand der Technik
bekannt. Ein solches Kraftstoffzumesssystem weist eine
üblicherweise als Elektrokraftstoffpumpe (EKP) ausgebildete
Vorförderpumpe auf, die Kraftstoff aus einem
Kraftstoffvorratsbehälter in einen Niederdruckbereich des
Kraftstoffzumesssystems fördert. Mindestens eine
Hochdruckpumpe des Kraftstoffzumesssystems fördert
Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich in einen
Hochdruckspeicher, der in einem Hochdruckbereich des
Kraftstoffzumesssystems angeordnet ist.
Der Hochdruckspeicher ist beispielsweise als eine
Verteilerleiste eines Common-Rail (CR)
Kraftstoffzumesssystems ausgebildet. Von dem
Hochdruckspeicher zweigen Einspritzventile ab, über die
Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicher mit dem dort
herrschenden Einspritzdruck (Raildruck) in Brennräume der
Brennkraftmaschine eingespritzt werden kann.
Die Einspritzventile werden von einem Steuergerät der
Brennkraftmaschine angesteuert. Das Steuergerät hat des
weiteren die Aufgabe, über einen Druckregelkreis den in dem
Hochdruckspeicher herrschenden Einspritzdruck zu regeln
bzw. zu steuern. Eine Erhöhung des Einspritzdrucks kann
durch geeignetes Ansteuern der Hochdruckpumpe, also durch
Erhöhung der Kraftstoffzufuhr in den Hochdruckspeicher,
erzielt werden. Eine Reduzierung des Einspritzdrucks kann
durch geeignetes Ansteuern eines aus dem Hochdruckspeicher
abzweigenden Steuerventils, also durch Erhöhung des
Kraftstoffablaufs aus dem Hochdruckspeicher, oder durch
Reduktion der Förderleistung der Hochdruckpumpe erzielt
werden. Das Steuerventil ist beispielsweise als ein
Mengensteuerventil (z. B. bei 1-Zylinder-Kolben-
Hochdruckpumpen) oder als ein Drucksteuerventil (z. B. bei
3-Zylinder-Radialkolben-Hochdruckpumpen) ausgebildet. Zum
Erfassen des in dem Hochdruckspeicher herrschenden
Einspritzdrucks ist in dem Hochdruckspeicher ein
Drucksensor angeordnet. Zur Steuerung bzw. Regelung des in
dem Hochdruckspeicher herrschenden Einspritzdrucks ist ein
Steuergerät vorgesehen, das eine elektronische Regeleinheit
umfasst. Die Regeleinheit erhält einen Ist-Wert des
Einspritzdrucks von dem Drucksensor. In Abhängigkeit des
Ist-Werts und einem vorgebbaren Soll-Wert des
Einspritzdrucks erzeugt die Regeleinheit geeignete
Ausgangssignale zum Erhöhen oder Erniedrigen des
Einspritzdrucks. Der Soll-Wert wird von dem Steuergerät
vorgegeben und kann z. B. drehzahl- oder lastabhängig
variiert werden.
Die Hochdruckpumpen der bekannten Kraftstoffzumesssysteme
werden üblicherweise über eine Nockenwelle der
Brennkraftmaschine mechanisch angetrieben. Die Nockenwelle
dient üblicherweise zur Betätigung von Einlass- und
Auslassventilen (sog. Ladungswechselventilen) der
Brennkraftmaschine. Die Hochdruckpumpe ist im Bereich der
Nockenwelle von außen an einem Gehäuse der
Brennkraftmaschine angeflanscht. Der mechanische Antrieb
der Hochdruckpumpe hat den Nachteil, dass die
Pumpendrehzahl von der Drehzahl der Brennkraftmaschine
abhängig ist und deshalb bei einem Kaltstart der gewünschte
Einspritzdruck im Hochdruckbereich des
Kraftstoffzumesssystems relativ langsam aufgebaut wird und
damit nicht unmittelbar nach dem Start zur Verfügung steht.
Das kann zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch, erhöhten
Abgasemissionen und einer erhöhten Geräuschentwicklung
führen. Außerdem kann die Hochdruckpumpe nur an bestimmten
Stellen, nämlich im Bereich der Nockenwelle, an die
Brennkraftmaschine angeflanscht werden. Dadurch ergeben
sich relativ große Beschränkungen bezüglich der Anordnung
der Hochdruckpumpe im Motorraum eines Kraftfahrzeugs.
Schließlich sind bei den bekannten Kraftstoffzumesssystemen
die für die Hochdruckerzeugung und Hochdruckregelung
erforderlichen Bauteile, insbesondere die Hochdruckpumpe,
der Drucksensor zum Erfassen des Einspritzdrucks und die
elektronische Regeleinheit räumlich getrennt voneinander
angeordnet. Dadurch gestaltet sich die Montage des
Kraftstoffzumesssystems äußerst Zeit- und arbeitsaufwendig,
da zunächst die einzelnen für die Hochdruckerzeugung und
Hochdruckregelung notwendigen Bauteile an verschiedenen
Stellen im Motorraum angeordnet und dann elektrisch bzw.
hydraulisch miteinander verbunden werden müssen.
Aus der FR 2 775 319 A1 ist ein Kraftstoffzumesssystem der
eingangs genannten Art bekannt, bei dem die Hochdruckpumpe
von einem elektrischen Antriebsmotor angetrieben wird. Der
in dem Hochdruckbereich herrschende Einspritzdruck wird
über die Drehzahl des elektrischen Antriebsmotors gesteuert
bzw. geregelt. Wie bei der aus dem Stand der Technik
bekannten mechanisch angetriebenen Hochdruckpumpe sind bei
dem hier offenbarten Kraftstoffzumesssystem jedoch
ebenfalls die Hochdruckpumpe, der Drucksensor zum Erfassen
des Einspritzdrucks und die elektronische Regeleinheit zur
Regelung des Einspritzdrucks räumlich getrennt voneinander
angeordnet.
Aus der EP 0 725 212 A2 ist ein Kraftstoffzumesssystem der
eingangs genannten Art bekannt, bei dem die Hochdruckpumpe
ebenfalls von einem elektrischen Antriebsmotor angetrieben
wird. Der in dem Hochdruckbereich des
Kraftstoffzumesssystems herrschende Einspritzdruck wird
durch eine PID-Regelung der Drehzahl des Antriebsmotors
geregelt. Allerdings sind auch bei dem in dieser
Druckschrift offenbarten Kraftstoffzumesssystem die
Hochdruckpumpe, ein Drucksensor zum Erfassen des
Einspritzdrucks und eine elektronische Regeleinheit zur
Regelung des Einspritzdrucks räumlich getrennt voneinander
angeordnet.
Aus der US 5,626,121 ist ein Kraftstoffzumesssystem der
eingangs genannten Art mit einer mechanisch angetriebenen
Hochdruckpumpe bekannt. Bei dem offenbarten
Kraftstoffzumesssystem sind die Hochdruckpumpe und ein
Steuerventil zur Hochdruckregelung, das in einem Rücklauf
von einem Hochdruckspeicher in einen
Kraftstoffvorratsbehälter zwischen dem Hochdruckbereich und
dem Niederdruckbereich angeordnet ist, zu einem
Hochdruckpumpen (HDP)-Modul zusammengefasst. Da die
Hochdruckpumpe jedoch mechanisch angetrieben wird, muss das
HDP-Modul nach wie vor im Bereich der Nockenwelle an die
Brennkraftmaschine angeflanscht werden. Zudem umfasst das
bekannte HDP-Modul nicht alle zur Hochdruckerzeugung und
Hochdruckregelung erforderlichen Bauteile eines
Kraftstoffzumesssystems. Ein Drucksensor und eine
elektronische Regeleinheit sind nach wie vor als gesonderte
Bauteile vorhanden, die räumlich getrennt von der
Hochdruckpumpe angeordnet sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Kraftstoffzumesssystem der eingangs genannten Art
dahingehend auszugestalten und weiterzubilden, dass die
Montage der zur Hochdruckerzeugung und Hochdruckregelung
notwendigen Bauteile vereinfacht und die Positionierung der
Bauteile im Bereich der Brennkraftmaschine flexibler wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein
Kraftstoffzumesssystem der eingangs genannten Art vor, bei
dem mindestens eine Hochdruckpumpe, mindestens ein
elektrischer Antriebsmotor zum Antrieb der oder jeder
Hochdruckpumpe, ein Drucksensor zum Erfassen des
Einspritzdrucks und ggf. weitere elektromechanische bzw.
hydraulische Schaltventile sowie eine elektronische
Regeleinheit zur Regelung des Einspritzdrucks zu einem
Hochdruckpumpen (HDP)-Modul zusammengefasst sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Idee zugrunde, alle
zur Hochdruckerzeugung und Hochdruckregelung notwendigen
Bauteile eines Kraftstoffzumesssystems in ein einziges HDP-
Modul zu integrieren. Um das HDP-Modul an einer beliebigen
Stelle im Bereich der Brennkraftmaschine eines
Kraftfahrzeugs anordnen zu können, erfolgt der Antrieb der
Hochdruckpumpe unabhängig von der Nockenwelle. Vielmehr
wird ein elektrischer Antriebsmotor in dem HDP-Modul
vorgesehen, der die Hochdruckpumpe unabhängig von der
Drehzahl der Brennkraftmaschine antreibt. Dadurch kann
selbst bei einem Kaltstart vor bzw. bereits unmittelbar
nach dem Start ein gewünschter Einspritzdruck in dem
Hochdruckbereich des Kraftstoffzumesssystems zur Verfügung
gestellt werden, was zu einer Reduzierung des
Kraftstoffverbrauchs, der Abgasemissionen und der
Geräuschentwicklung führt.
Das HDP-Modul des erfindungsgemäßen Kraftstoffzumesssystems
weist lediglich zwei hydraulische Anschlüsse auf, einen
ersten Anschluss an den Niederdruckbereich und einen
zweiten Anschluss an den Hochdruckbereich des
Kraftstoffzumesssystems. Über die hydraulischen Anschlüsse
kann das HDP-Modul auf einfache Weise in den
Hydraulikkreislauf des übrigen Kraftstoffzumesssystems
integriert werden. Die elektronische Regeleinheit wird über
einen elektrischen Anschluss des HDP-Moduls, vorzugweise
über eine Buchsen-/Steckerkombination, an die
Spannungsversorgung, das Steuergerät der Brennkraftmaschine
und an den Kabelbaum des Fahrzeugs angeschlossen.
Es ist denkbar, die Mengenregelung der Hochdruckpumpe
allein durch die Steuerung bzw. Regelung der Drehzahl des
Antriebsmotors auszuführen, so dass auf ein gesondertes aus
dem Hochdruckspeicher abzweigendes Steuerventil
(Mengensteuerventil oder Drucksteuerventil) verzichtet
werden kann. Das erfindungsgemäße HDP-Modul ist als eine
Einheit besonders einfach handhabbar und innerhalb
kürzester Zeit an einem beliebigen Einbauort im Motorraum
des Kraftfahrzeugs befestigt und in das übrige
Kraftstoffzumesssystem elektrisch und hydraulisch
integriert.
In der Regel wird das HDP-Modul nur eine Hochdruckpumpe und
einen Antriebsmotor zum Antrieb der Hochdruckpumpe
aufweisen. Die Hochdruckpumpe kann einen oder mehrere
Pumpenkolben aufweisen. Bei Brennkraftmaschinen mit einem
relativ großen Hubraum bzw. bei Brennkraftmaschinen mit
beispielsweise 6 oder mehr Zylindern kann es jedoch
sinnvoll sein, mehrere Hochdruckpumpen einzusetzen, um
stets eine zuverlässige Kraftstoffversorgung
sicherzustellen. Mehrere Hochdruckpumpen werden entweder
einzeln oder zu mehreren von einem elektrischen
Antriebsmotor angetrieben. Bei mehreren Hochdruckpumpen
und/oder Antriebsmotoren in einem Kraftstoffzumesssystem
können die Hochdruckpumpen und die entsprechenden
Antriebsmotoren alle in einem HDP-Modul oder jeweils eine
Hochdruckpumpe und ein Antriebsmotor in einem HDP-Modul
angeordnet sein.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden
Erfindung wird vorgeschlagen, dass mindestens ein
Mengensteuerventil (MSV) in dem HDP-Modul angeordnet ist,
über das der Ausgang einer Hochdruckpumpe mit dem Eingang
der Hochdruckpumpe in Verbindung steht. Das MSV ist also in
einer Rücklaufleitung von dem Hochdruckbereich zu dem
Niederdruckbereich des Kraftstoffzumesssystems angeordnet.
Auch die Rücklaufleitung ist in das HDP-Modul integriert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird vorgeschlagen, dass an dem Ausgang der oder
jeder Hochdruckpumpe ein Rückschlagventil in dem HDP-Modul
angeordnet ist. Die Rücklaufleitung mit dem darin
angeordneten MSV zweigt zwischen der Hochdruckpumpe und dem
Rückschlagventil aus dem Hochdruckbereich ab. Insbesondere
wenn die Förderleistung der Hochdruckpumpe über die
Drehzahl des Antriebsmotors allein nicht ausreichend
dynamisch geregelt werden kann, bietet sich die Regelung
des Einspritzdrucks über das zusätzlich in das HDP-Modul
integrierte MSV mit nachgeschaltetem Rückschlagventil an.
Das MSV verhindert, dass bspw. bei einem auslaufenden
Antriebsmotor der Einspritzdruck in dem Hochdruckbereich
weiter erhöht wird. Das MSV steuert den dann noch
geförderten Kraftstoff-Volumenstrom über die
Rücklaufleitung in den Niederdruckbereich zurück.
Alternativ kann die Drehzahl des Antriebsmotors etwas höher
als nötig gefahren werden, wobei der nicht in die
Brennräume der Brennkraftmaschine eingespritzte Kraftstoff-
Volumenstromanteil über das MSV in den Niederdruckbereich
zurückströmen kann. Auf diese Weise kann auf eine starke
Bedarfserhöhung durch Schließen des MSV besonders schnell
reagiert werden.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der
vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die oder
jede Hochdruckpumpe als eine in den Rotor des
Antriebsmotors integrierte Kolbenpumpe ausgebildet ist.
Dadurch benötigen die Hochdruckpumpe und der Antriebsmotor
zusammen besonders wenig Bauraum. Da die Hochdruckpumpe und
der Antriebsmotor in einem gemeinsamen nach außen
abgedichteten Gehäuse untergebracht werden können, entfällt
außerdem eine verschleißanfällige Wellenabdichtung nach
außen einschließlich der damit verbundenen Leckagen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die oder
jede Hochdruckpumpe ein mit dem Rotor des oder jeden
Antriebsmotors drehfest verbundenes Betätigungselement mit
mindestens einer Betätigungsfläche und mindestens einen
Pumpenkolben aufweist, der mit einem Gehäuse des
Antriebsmotors in Verbindung steht, wobei ein erstes Ende
des oder jeden Pumpenkolbens während einer Rotation des
Rotors um eine Rotationsachse der Relativbewegung der
Betätigungsfläche folgt und ein zweites Ende des oder jeden
Pumpenkolbens einen Pumpenraum der Hochdruckpumpe begrenzt.
Durch eine Rotation des Rotors des Antriebsmotors wird also
der oder jeder Pumpenkolben der Hochdruckpumpe in eine
pumpende Bewegung versetzt.
Vorteilhafterweise ist die Betätigungsfläche als eine
relativ zu der Rotationsachse des Rotors schräge
Gleitfläche ausgebildet und der oder jeder Pumpenkolben ist
mit seiner Längsachse im wesentlichen parallel zu der
Rotationsachse des Rotors angeordnet, wobei das erste Ende
des Pumpenkolbens in einem Berührungspunkt auf der
Gleitfläche aufliegt und der Berührungspunkt in einem
Abstand zu einem Schnittpunkt zwischen der Rotationsachse
des Rotors und der Gleitfläche liegt. Wenn die Längsachse
des oder jeden Pumpenkolbens parallel zu der Rotationsachse
des Rotors verläuft, wird die Hochdruckpumpe als eine
Axialkolbenpumpe bezeichnet. Die Hochdruckpumpe
funktioniert jedoch auch, wenn die Längsachsen der
Pumpenkolben relativ zu der Rotationsachse des Rotors
schräg angeordnet sind. Das erste Ende des oder jeden
Pumpenkolbens wird bspw. mittels eines Federelements gegen
die Gleitfläche gedrückt, so dass das erste Ende während
einer Rotation des Rotors der Relativbewegung der
Gleitfläche folgt und der oder jeder Pumpenkolben in eine
Pumpbewegung versetzt wird.
Es ist denkbar, durch eine besonders ausgestaltete Form der
Gleitfläche, bei einer gleichmäßigen Rotationsbewegung des
Rotors die Geschwindigkeit der Pumpbewegung des oder jeden
Pumpenkolbens zu beeinflussen. So wäre es bspw. denkbar,
die Gleitfläche derart auszubilden, dass die
Geschwindigkeit des oder jeden Pumpenkolbens im oberen und
im unteren Totpunkt verlangsamt wird und ihr Maximum
zwischen oberem und unterem Totpunkt erreicht. Vorzugsweise
ist die Gleitfläche jedoch eben ausgebildet.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass Kraftstoff
aus dem Niederdruckbereich über ein Saugventil in den oder
jeden Pumpenraum gelangt. Der Kraftstoff aus dem oder jedem
Pumpenraum gelangt vorzugsweise über ein Druckventil in den
Hochdruckbereich. Durch den Einsatz von Ventilen statt der
üblichen Steuerkanten in der Hochdruckpumpe kann eventuell
auftretende Kavitation vermieden werden.
Gemäß noch einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der
vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass eine
Kraftstoffführung von dem Niederdruckbereich aus durch den
Innenraum des Gehäuses des Antriebsmotors zu dem oder jedem
Pumpenraum der Hochdruckpumpe vorgesehen ist. Durch die
Kraftstoffführung durch den Antriebsmotor hindurch wird
dieser gekühlt, wodurch der Wirkungsgrad des Antriebsmotors
ansteigt. Vorteilhafterweise führt die Kraftstoffführung
den Kraftstoff von dem Niederdruckbereich aus zunächst
durch die elektronische Regeleinheit hindurch, anschließend
durch den Innenraum des Antriebsmotors, dann durch die
Hochdruckpumpe und schließlich in den oder jeden
Pumpenraum. In der elektronischen Regeleinheit ist u. a. die
Leistungselektronik integriert, die während des Betriebs
besonders viel Abwärme entwickelt. Diese kann durch den
daran vorbeigeleiteten Kraftstoff wirkungsvoll abgeführt
werden.
Vorteilhafterweise ist ein gemeinsames druckfestes Gehäuse
für den Antriebsmotor und die Hochdruckpumpe vorgesehen.
Das gemeinsame druckfeste Gehäuse ist mit Kraftstoff
gefüllt und steht unter dem von der Vorförderpumpe
erzeugten Vordruck (EKP-Druck). Deshalb gibt es keine
Medienvermischung durch Leckagen an dem oder jedem
Pumpenkolben.
Um die Gleitfähigkeit des ersten Endes des Pumpenkolbens
auf der Gleitfläche zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass
an dem ersten Ende des oder jeden Pumpenkolbens ein
Gleitschuh bewegbar befestigt ist, der bei einer Rotation
des Rotors über die Gleitfläche gleitet. Der Gleitschuh
kann bspw. über ein Kugelgelenk an dem ersten Ende des
Pumpenkolbens befestigt sein, sodass er relativ zu dem
Pumpenkolben beliebig drehbar und in alle Richtungen
begrenzt kippbar ist. Die Gleitfläche kann aus einem
besonders gleitfähigen Material bestehen oder mit einem
solchen beschichtet sein. Denkbar ist bspw. eine dünne
keramische Beschichtung der Gleitfläche. Der Gleitschuh
besteht bspw. aus einem gegenüber Kraftstoff
widerstandsfähigen Kunststoff oder einem beliebigen anderen
Material. Die Fläche des Gleitschuhs, die auf der
Gleitfläche gleitet, kann ebenfalls mit einem besonders
gleitfähigen Material, bspw. einer dünnen keramischen
Beschichtung, beschichtet sein.
Als eine weitere Lösung der Aufgabe der vorliegenden
Erfindung wird ein Hochdruckpumpen (HDP)-Modul für ein
Kraftstoffzumesssystem der eingangs genannten Art
vorgeschlagen, in dem mindestens eine Hochdruckpumpe, die
Kraftstoff aus einem Niederdruckbereich des
Kraftstoffzumesssystems in einen Hochdruckbereich des
Kraftstoffzumesssystems fördert, mindestens ein
elektrischer Antriebsmotor zum Antrieb der oder jeder
Hochdruckpumpe, ein Drucksensor zum Erfassen eines in dem
Hochdruckbereich herrschenden Einspritzdrucks und eine
elektronische Regeleinheit zur Regelung des Einspritzdrucks
zusammengefasst sind.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in der
Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen
oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger
Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von
ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren
Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw.
Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung. ES
zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Kraftstoffzumesssystem
gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform;
Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Kraftstoffzumesssystem
gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform;
und
Fig. 3 eine in den Rotor eines elektrischen
Antriebsmotors integrierte Hochdruckpumpe eines
Kraftstoffzumesssystems nach Fig. 1 oder Fig. 2.
In Fig. 1 ist eine Brennkraftmaschine 1 mit einer
Kraftstoff Direkteinspritzung für ein Kraftfahrzeug
dargestellt, bei der ein Kolben 2 in einem Zylinder 3 hin-
und herbewegbar ist. Der Zylinder 3 ist mit einem Brennraum
4 versehen, der unter anderem durch den Kolben 2, ein
Einlassventil 5 und ein Auslassventil 6 begrenzt ist. Mit
dem Einlassventil 5 ist ein Ansaugrohr 7 und mit dem
Auslassventil 6 ein Abgasrohr 8 gekoppelt.
Im Bereich des Einlassventils 5 und des Auslassventils 6
ragen ein Einspritzventil 9 und eine Zündkerze 10 in den
Brennraum 4. Über das Einspritzventil 9 kann Kraftstoff in
den Brennraum 4 eingespritzt werden. Mit der Zündkerze 10
kann ein Kraftstoff/Luft-Gemisch in dem Brennraum 4
entzündet werden.
Der Kolben 2 wird durch die Verbrennung des Kraftstoffs in
dem Brennraum 4 in eine Hin- und Herbewegung versetzt, die
auf eine nicht dargestellte Kurbelwelle übertragen wird und
auf diese ein Drehmoment ausübt.
Die Brennkraftmaschine 1 weist ein Kraftstoffzumesssystem
11 auf, durch das der über das Einspritzventil 9 in den
Brennraum 4 eingespritzte Kraftstoff zugeführt wird. Das
Kraftstoffzumesssystem 11 weist einen
Kraftstoffvorratsbehälter 12 auf, aus dem von einer als
Elektrokraftstoffpumpe (EKP) ausgebildeten Vorförderpumpe
13 Kraftstoff in einen Niederdruckbereich ND des
Kraftstoffzumesssystems 11 gefördert wird. Eine
Hochdruckpumpe 14 fördert Kraftstoff aus dem
Niederdruckbereich ND in einen Hochdruckspeicher 16 in
einem Hochdruckbereich HD. Die Hochdruckpumpe 14 ist als
eine 1-Zylinder-Hochdruckpumpe mit zwei Rückschlagventilen,
einem Saugventil 17a am Eingang der Hochdruckpumpe 14 und
einem Druckventil 17b am Ausgang der Hochdruckpumpe 14, und
einem Mengensteuerventil 18 ausgebildet. Durch das
Mengensteuerventil 18 kann eine Rücklaufleitung 19 geöffnet
bzw. geschlossen werden. Bei einer geöffneten
Rücklaufleitung 19 wird der angesaugte Kraftstoff wieder in
den Niederdruckkreislauf zurückgeschoben, anstatt in den
Hochdruckkreislauf gefördert zu werden. Das
Mengensteuerventil 18 wird mittels Steuersignalen T
angesteuert. Alternativ kann die Hochdruckpumpe 14 auch als
eine 3- oder mehr-Zylinder-Hochdruckpumpe mit einem
Drucksteuerventil ausgebildet sein, das mittels eines
anderen Ansteuersignals angesteuert wird.
Der Hochdruckspeicher 16 ist als eine Speicherleiste eines
Common-Rail (CR)-Kraftstoffzumesssystems ausgebildet.
Zwischen der Hochdruckpumpe 14 und dem Hochdruckspeicher 16
ist ein Drucksensor 24 angeordnet, der den in dem
Hochdruckbereich HD herrschenden Einspritzdruck erfasst und
ein entsprechendes Sensorsignal pr erzeugt. Aus dem
Hochdruckspeicher 16 zweigen mehrere - im vorliegenden Fall
vier - Einspritzventile 9 ab, über die Kraftstoff in die
Brennräume 4 der Zylinder 3 der Brennkraftmaschine 1
eingespritzt wird. Zum Einspritzen von Kraftstoff werden
die Einspritzventile 9 mit einem entsprechenden
Ansteuersignal ES angesteuert. Die Zündkerze 10 wird durch
ein Ansteuersignal ZW angesteuert.
Um den Druck in dem Niederdruckbereich ND des
Kraftstoffzumesssystems 11 auf einem vorgebbaren Wert zu
halten, ist in dem Niederdruckbereich ND ein
Niederdruckregler 20 angeordnet, über den Kraftstoff aus
dem Niederdruckbereich ND zurück in den
Kraftstoffvorratsbehälter 12 fließen kann, falls der Druck
in dem Niederdruckbereich ND einen vorgebbaren Druckwert
übersteigt. Zwischen der Vorförderpumpe 13 und der
Hochdruckpumpe 14 ist ein Kraftstofffilter 21 angeordnet.
Ein Steuergerät 22 der Brennkraftmaschine 1 ist von
Eingangssignalen 23 beaufschlagt, die mittels Sensoren
gemessene Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 1 oder
andere Eingangsgrößen darstellen. Das Steuergerät 22 ist
beispielsweise mit einem Luftmassensensor, einem Lambda-
Sensor, einem Drehzahlsensor oder dem Drucksensor 24
verbunden. Das Steuergerät 22 erzeugt Ausgangssignale 25,
mit denen über Aktoren bzw. Steller das Verhalten der
Brennkraftmaschine 1 beeinflusst werden kann. Das
Steuergerät 22 ist beispielsweise mit dem Einspritzventil 9
(Ansteuersignal ES), der Zündkerze 10 (Ansteuersignal ZW),
dem Mengensteuerventil 18 (Ansteuersignal T), dem
Drucksteuerventil oder einer in dem Ansaugrohr 7
angeordneten Drosselklappe verbunden und erzeugt die zu
deren Ansteuerung erforderlichen Signale.
Das Steuergerät 22 ist unter anderem dazu vorgesehen, die
Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine 1 zu steuern und/oder
zu regeln. Das Steuergerät 22 steuert bzw. regelt die von
dem Einspritzventil 9 in den Brennraum 4 eingespritzte
Kraftstoffmasse und den Zündzeitpunkt des in dem Brennraum
4 befindlichen Kraftstoff/Luft-Gemisches im Hinblick auf
einen geringen Kraftstoffverbrauch und/oder eine geringe
Schadstoffemission. Zu diesem Zweck ist das Steuergerät 22
mit einem Mikroprozessor 26 versehen, der in einem
Speicherelement, insbesondere in einem Flash-Memory 27, ein
Computerprogramm abgespeichert hat, das dazu geeignet ist,
die genannte Steuerung bzw. Regelung durchzuführen.
Die Brennkraftmaschine 1 aus Fig. 1 kann in einer Vielzahl
von Betriebsarten betrieben werden. So ist es
beispielsweise möglich, die Brennkraftmaschine in einem
Homogenbetrieb, einem Schichtbetrieb oder einem homogenen
Magerbetrieb zu betreiben. Zwischen den genannten
Betriebsarten der Brennkraftmaschine 1 kann umgeschaltet
werden. Derartige Umschaltungen werden von dem Steuergerät
22 durchgeführt.
Bei dem erfindungsgemäßen Kraftstoffzumesssystem 11 sind
alle zur Hochdruckerzeugung und Hochdruckregelung
erforderlichen Bauteile in ein Hochdruckpumpen (HDP)-Modul
28 integriert. Das HDP-Modul 28 umfasst die Hochdruckpumpe
14, einen elektrischen Antriebsmotor 29 zum Antrieb der
Hochdruckpumpe 14, den Drucksensor 24 zum Erfassen des
Einspritzdrucks pr und eine elektronische Regeleinheit 30
zur Regelung des Einspritzdrucks prsoll oder einer anderen
Ausgangsgröße. Sie sind Bestandteil der Ausgangsgrößen 25,
die von dem Steuergerät 22 ermittelt werden. In
Abhängigkeit von dem Soll-Wert prsoll und dem Ist-Wert pr für
den Einspritzdruck ermittelt die Regeleinheit 30 das
Ansteuersignal T für das Mengensteuerventil 18 und ein oder
mehrere Ansteuersignale nHDP zu dem Antriebsmotor 29. Die
elektronische Regeleinheit 30 umfasst auch eine
Leistungselektronik über die das Mengensteuerventil 18 und
der Antriebsmotor 29 direkt angesteuert werden.
In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Kraftstoffzumesssystems 11 dargestellt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist in dem HDP-Modul 28 kein
Mengensteuerventil 18 vorgesehen. Der in dem
Hochdruckbereich HD herrschende Einspritzdruck wird allein
über die Drehzahl des elektrischen Antriebmotors 29 für die
Hochdruckpumpe 14 gestellt.
In dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 2 ist der elektrische
Antriebsmotor 32 der als EKP ausgebildeten Vorförderpumpe
13 dargestellt. Der Antriebsmotor 32, die Vorförderpumpe 13
und der Filter 21 sind zu einem Tankmodul 31
zusammengefasst.
In Fig. 3 ist eine besonders kompakte Bauform einer
elektrisch angetriebenen Hochdruckpumpe 14 dargestellt, die
sich insbesondere für den Einsatz in einem HDP-Modul 28
eignet. Die Hochdruckpumpe 14 ist dabei als eine in dnen
Rotor 33 des Antriebmotors 29 integrierte Axialkolbenpumpe
ausgebildet. Die Antriebs-Pumpen-Kombination 14, 39 ist in
einem gemeinsamen druckdichten Gehäuse 34 angeordnet. An
dem Gehäuse 34 befestigt ist der Stator 46 des
Antriebmotors 29. Die Hochdruckpumpe 14 weist ein mit dem
Rotor 33 des Antriebmotors 29 drehfest verbundenes
Betätigungselement 35 auf. Um eine Rotationsachse 36 des
Rotors 33 herum sind mit einem Winkelabstand von jeweils
120° zueinander drei Pumpenelemente einer 3-Zylinder-
Axialkolbenpumpe ausgebildeten Hochdruckpumpe 14
angeordnet, von denen in Fig. 3 nur eines dargestellt ist.
Die Pumpenelemente stehen mit dem Gehäuse 34 drehfest in
Verbindung.
Ein erstes Ende 37a der Pumpenkolben 37 der Pumpenelemente
folgt während einer Rotation des Rotors 33 um die
Rotationsachse 36 der Relativbewegung einer relativ zu der
Rotationsachse 36 geneigten Gleitfläche 38 des
Betätigungselements 35, so dass die Pumpenkolben 37 durch
eine Rotation des Betätigungselements 35 in eine axiale
Pumpbewegung versetzt werden. Das erste Ende 37a der
Pumpenkolben 37 wird bspw. mittels eines geeigneten
Federelements (nicht dargestellt) in Richtung auf die
Gleitfläche 38 gedrückt. Ein zweites Ende 37b der
Pumpenkolben 37 begrenzt einen Pumpenraum 39 der
Hochdruckpumpe 14.
Zwischen dem ersten Ende 37a der Pumpenkolben 37 und der
Gleitfläche 38 des Betätigungselements 37 ist ein
Gleitschuh 41 vorgesehen. Der Rotor 33 und das
Betätigungselement 35 sind an einer gemeinsamen Welle 40 in
dem Gehäuse 34 kugelgelagert.
Der Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich ND des
Kraftstoffzumesssystems 11 durchströmt zunächst die
elektronische Regeleinheit 30, die u. a. auch die
Leistungselektronik umfasst. Über einen ersten Anschluss 42
gelangt der Kraftstoff dann in den Innenraum des Gehäuses
34. Der Kraftstoff durchströmt den gesamten Innenraum es
Gehäuses 34 und gelangt über eine Zuführleitung 43 und das
Saugventil 17a in die Pumpenräume 39 der Pumpenelemente der
Hochdruckpumpe 14. Von dort aus gelangt der komprimierte
Kraftstoff dann über eine Ablaufleitung 44 und das
Druckventil 17b zu einem Anschluss 45, der an den
Hochdruckbereich HD des Kraftstoffzumesssystems 11
angeschlossen ist. Die beschriebene Kraftstoffführung
ermöglicht eine besonders wirkungsvolle Kühlung der in dem
HDP-Modul 28 angeordneten Bauteile zur Hochdruckerzeugung
und Hochdruckregelung durch den daran vorbeigeleiteten
Kraftstoff.
Claims (14)
1. Kraftstoffzumesssystem (11) für eine
Brennkraftmaschine (1), umfassend eine Vorförderpumpe (13),
die Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter (12) in
einen Niederdruckbereich (ND) des Kraftstoffzumesssystems
(11) fördert, mindestens eine Hochdruckpumpe (14), die
Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich (ND) in einen
Hochdruckbereich (HD) fördert, in dem der Kraftstoff mit
einem Einspritzdruck (p_r) anliegt, und mehrere
Einspritzventile (9), die aus dem Hochdruckbereich (HD)
abzweigen und über die Kraftstoff mit dem Einspritzdruck
(p_r) in Brennräume (4) der Brennkraftmaschine (1)
einspritzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens
eine Hochdruckpumpe (14), mindestens ein elektrischer
Antriebsmotor (29) zum Antrieb der oder jeder
Hochdruckpumpe (14), ein Drucksensor (24) zum Erfassen des
Einspritzdrucks (p_r) und eine elektronische Regeleinheit
(30) zur Regelung des Einspritzdrucks (p_r) zu einem
Hochdruckpumpen (HDP)-Modul (28) zusammengefasst sind.
2. Kraftstoffzumesssystem (11) nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass mindestens ein Mengensteuerventil
(MSV) (18) in dem HDP-Modul (28) angeordnet ist, über das
der Ausgang einer Hochdruckpumpe (14) mit dem Eingang der
Hochdruckpumpe (14) in Verbindung steht.
3. Kraftstoffzumesssystem (11) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ausgang der oder jeder
Hochdruckpumpe (14) ein Rückschlagventil (17b) in dem HDP-
Modul (28) angeordnet ist.
4. Kraftstoffzumesssystem (11) nach einem der Ansprüche 1
bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede
Hochdruckpumpe (14) als eine in den Rotor (33) des oder
jeden Antriebsmotors (29) integrierte Kolbenpumpe
ausgebildet ist.
5. Kraftstoffzumesssystem (11) nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, dass die oder jede Hochdruckpumpe (14) ein
mit dem Rotor (33) des oder jeden Antriebsmotors (29)
drehfest verbundenes Betätigungselement (35) mit mindestens
einer Betätigungsfläche und mindestens einen Pumpenkolben
(37) aufweist, der mit einem Gehäuse (34) des
Antriebsmotors (29) in Verbindung steht, wobei ein erstes
Ende (37a) des oder jeden Pumpenkolbens (37) während einer
Rotation des Rotors (33) um eine Rotationsachse (36) der
Relativbewegung der Betätigungsfläche folgt und ein zweites
Ende (37b) des oder jeden Pumpenkolbens (37) einen
Pumpenraum (39) der Hochdruckpumpe (14) begrenzt.
6. Kraftstoffzumesssystem (11) nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, dass die Betätigungsfläche als eine relativ
zu der Rotationsachse (36) des Rotors (33) schräge
Gleitfläche (38) ausgebildet ist und der oder jeder
Pumpenkolben (37) mit seiner Längsachse im wesentlichen
parallel zu der Rotationsachse (36) des Rotors (33)
angeordnet ist, wobei das erste Ende (37a) des
Pumpenkolbens (37) in einem Berührungspunkt auf der
Gleitfläche (38) aufliegt und der Berührungspunkt in einem
Abstand zu einem Schnittpunkt zwischen der Rotationsachse
(36) des Rotors (33) und der Gleitfläche (38) liegt.
7. Kraftstoffzumesssystem (11) nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, dass die Gleitfläche (38) eben ist.
8. Kraftstoffzumesssystem (11) nach einem der Ansprüche 5
bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Kraftstoff aus dem
Niederdruckbereich (ND) über ein Saugventil (17a) in den
oder jeden Pumpenraum (39) gelangt.
9. Kraftstoffzumesssystem (11) nach einem der Ansprüche 5
bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Kraftstoff aus dem oder
jedem Pumpenraum (39) über ein Druckventil (17b) in den
Hochdruckbereich (HD) gelangt.
10. Kraftstoffzumesssystem (11) nach einem der Ansprüche 5
bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kraftstoffführung
von dem Niederdruckbereich (ND) aus durch den Innenraum des
Gehäuses (34) des Antriebsmotors (29) zu dem oder jedem
Pumpenraum (39) der Hochdruckpumpe (14) vorgesehen ist.
11. Kraftstoffzumesssystem (11) nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, dass die Kraftstoffführung den Kraftstoff
von dem Niederdruckbereich (ND) aus zunächst durch die
elektronische Regeleinheit (30) hindurch, anschließend
durch den Innenraum des Antriebsmotors (29), dann durch die
Hochdruckpumpe (14) und schließlich in den oder jeden
Pumpenraum (39) leitet.
12. Kraftstoffzumesssystem (11) nach einem der Ansprüche 5
bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass für den Antriebsmotor
(29) und die Hochdruckpumpe (14) ein gemeinsames
druckfestes Gehäuse (34) vorgesehen ist.
13. Kraftstoffzumesssystem (11) nach einem der Ansprüche 6
bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an dem ersten Ende
(37a) des oder jeden Pumpenkolbens (37) ein Gleitschuh (41)
bewegbar befestigt ist, der bei einer Rotation des Rotors
(33) über die Gleitfläche (38) gleitet.
14. Hochdruckpumpen (HDP)-Modul (28) eines
Kraftstoffzumesssystems (11) nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem HDP-Modul
(28) mindestens eine Hochdruckpumpe (14), die Kraftstoff
aus einem Niederdruckbereich (ND) des
Kraftstoffzumesssystems (11) in einen Hochdruckbereich (HD)
des Kraftstoffzumesssystems (11) fördert, mindestens ein
elektrischer Antriebsmotor (29) zum Antrieb der oder jeder
Hochdruckpumpe (14), ein Drucksensor (24) zum Erfassen
eines in dem Hochdruckbereich (HD) herrschenden
Einspritzdrucks (p_r) und eine elektronische Regeleinheit
(30) zur Regelung des Einspritzdrucks (p_r) zusammengefasst
sind.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10111837A DE10111837B4 (de) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | Kraftstoffzumesssystem für eine Brennkraftmaschine mit einem Hochdruckpumpen (HDP)-Modul |
JP2002069055A JP2002322961A (ja) | 2001-03-13 | 2002-03-13 | 内燃機関のための燃料調量システム |
FR0203100A FR2822195B1 (fr) | 2001-03-13 | 2002-03-13 | Systeme d'injection de carburant pour un moteur a combustion interne equipe d'un module a pompe a haute pression |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10111837A DE10111837B4 (de) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | Kraftstoffzumesssystem für eine Brennkraftmaschine mit einem Hochdruckpumpen (HDP)-Modul |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10111837A1 true DE10111837A1 (de) | 2002-09-26 |
DE10111837B4 DE10111837B4 (de) | 2005-09-29 |
Family
ID=7677155
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10111837A Expired - Fee Related DE10111837B4 (de) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | Kraftstoffzumesssystem für eine Brennkraftmaschine mit einem Hochdruckpumpen (HDP)-Modul |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002322961A (de) |
DE (1) | DE10111837B4 (de) |
FR (1) | FR2822195B1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1310672A3 (de) * | 2001-11-07 | 2005-06-08 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoff-Pumpeinrichtung für ein Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine sowie Kraftstoffsystem |
DE102007028091A1 (de) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Daimler Ag | Kraftstoffversorgungssystem |
WO2012089367A1 (de) * | 2010-12-27 | 2012-07-05 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffversorgungssystem für eine brennkraftmaschine mit einer kraftstoffpumpe |
DE102011087760A1 (de) | 2011-12-05 | 2013-06-06 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoff-Fördereinrichtung und Verfahren zu ihrem Betrieb |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005059828A1 (de) * | 2005-12-14 | 2007-06-21 | Siemens Ag | Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine |
CA2652490C (en) * | 2007-03-09 | 2013-03-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Motor-driven thrust piston pump apparatus |
DE102008050696B4 (de) | 2008-10-07 | 2010-07-01 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine |
DE102010042600A1 (de) * | 2010-10-19 | 2012-04-19 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs |
JP6317701B2 (ja) * | 2015-04-10 | 2018-04-25 | 株式会社デンソー | 高圧ポンプ |
WO2022130995A1 (ja) * | 2020-12-17 | 2022-06-23 | 株式会社デンソー | 統合ポンプ装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3423316A1 (de) * | 1984-06-23 | 1986-01-02 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Kraftstoffoerderaggregat |
EP0725212A2 (de) * | 1995-02-06 | 1996-08-07 | Zexel Corporation | Hochdruck-Kraftstoffeinspritzanlage |
DE19539885A1 (de) * | 1995-05-26 | 1996-11-28 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffversorgungsanlage und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
US5626121A (en) * | 1994-12-02 | 1997-05-06 | Zexel Corporation | Fuel pump for high-pressure fuel injection system |
DE19805777A1 (de) * | 1998-02-12 | 1999-08-26 | Bosch Gmbh Robert | Förderaggregat für Kraftstoff |
EP1063428A2 (de) * | 1999-06-21 | 2000-12-27 | Hitachi, Ltd. | Kraftstoffhochdruckpumpe |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19650272B4 (de) * | 1996-12-04 | 2004-08-26 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Axialkolbenpumpe |
FR2775319B1 (fr) | 1998-02-26 | 2000-04-28 | Sagem | Dispositif d'injection directe de combustible pour moteur a combustion interne |
-
2001
- 2001-03-13 DE DE10111837A patent/DE10111837B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-03-13 FR FR0203100A patent/FR2822195B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 2002-03-13 JP JP2002069055A patent/JP2002322961A/ja active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3423316A1 (de) * | 1984-06-23 | 1986-01-02 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Kraftstoffoerderaggregat |
US5626121A (en) * | 1994-12-02 | 1997-05-06 | Zexel Corporation | Fuel pump for high-pressure fuel injection system |
EP0725212A2 (de) * | 1995-02-06 | 1996-08-07 | Zexel Corporation | Hochdruck-Kraftstoffeinspritzanlage |
DE19539885A1 (de) * | 1995-05-26 | 1996-11-28 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffversorgungsanlage und Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
DE19805777A1 (de) * | 1998-02-12 | 1999-08-26 | Bosch Gmbh Robert | Förderaggregat für Kraftstoff |
EP1063428A2 (de) * | 1999-06-21 | 2000-12-27 | Hitachi, Ltd. | Kraftstoffhochdruckpumpe |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1310672A3 (de) * | 2001-11-07 | 2005-06-08 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoff-Pumpeinrichtung für ein Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine sowie Kraftstoffsystem |
DE102007028091A1 (de) * | 2007-06-20 | 2008-12-24 | Daimler Ag | Kraftstoffversorgungssystem |
WO2012089367A1 (de) * | 2010-12-27 | 2012-07-05 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffversorgungssystem für eine brennkraftmaschine mit einer kraftstoffpumpe |
DE102011087760A1 (de) | 2011-12-05 | 2013-06-06 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoff-Fördereinrichtung und Verfahren zu ihrem Betrieb |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002322961A (ja) | 2002-11-08 |
FR2822195B1 (fr) | 2005-12-16 |
DE10111837B4 (de) | 2005-09-29 |
FR2822195A1 (fr) | 2002-09-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1282771B1 (de) | Verfahren zum betreiben eines kraftstoffzumesssystems einer direkteinspritzenden brennkraftmaschine | |
EP2032832B1 (de) | Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine brennkraftmaschine | |
US7219654B2 (en) | Fuel injection device for an internal combustion engine | |
DE19818421A1 (de) | Kraftstoffversorgungsanlage einer Brennkraftmaschine | |
DE10146740A1 (de) | Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine | |
DE10111837B4 (de) | Kraftstoffzumesssystem für eine Brennkraftmaschine mit einem Hochdruckpumpen (HDP)-Modul | |
DE10139054C1 (de) | Verfahren, Computerprogramm, Steuer- und/oder Regelgerät sowie Kraftstoffsystem für eine Brennkraftmaschine, insbesondere mit Direkteinspritzung | |
DE102015203348B3 (de) | Verfahren zum Betrieb einer Common-Rail-Einspritzanordnung für eine Brennkraftmaschine mit Stopp-Start-System | |
DE10254921B4 (de) | Kraftstoffzufuhr- und Einspritzsystem sowie Verfahren zum Steuern desselben | |
WO2014056798A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer brennkraftmaschine | |
DE69728270T2 (de) | Brennstoff-gas-gemisch einspritzsystem | |
DE102004002139A1 (de) | Kraftstoffversorgungssystem für eine Brennkraftmaschine | |
DE102004008478B4 (de) | Fördermengenregelung einer Hochdruckpumpe | |
WO1999061782A1 (de) | Kraftstoffversorgungsanlage einer brennkraftmaschine | |
DE4444417A1 (de) | Kraftstoffversorgungsanlage | |
EP1377736B1 (de) | Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine mit einem kraftstoffzumesssystem | |
EP1608869A1 (de) | Brennkraftmaschine mit einem speichereinspritzsystem | |
DE10237586A1 (de) | Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine | |
DE10036773A1 (de) | Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffzumesssystems einer direkt einspritzenden Brennkraftmaschine | |
EP1109999B1 (de) | Verfahren zum schnellen aufbau des kraftstoffdruckes in einem kraftstoffspeicher | |
WO1999011924A1 (de) | System zur hochdruckerzeugung | |
DE102010041487A1 (de) | Kraftstoffeinspritzsystem | |
EP1464819A2 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine | |
DE102008050696B4 (de) | Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine | |
DE102014202356A1 (de) | Verfahren zum steuern eines kraftstoffzufuhrsystems |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |