DE102007002729B3 - Fuel pump for high pressure fuel injection system i.e. common rail injection system, has valve arranged in housing at highest position with smallest opening pressure and other valves arranged at lowest position with largest opening pressure - Google Patents
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- F04B23/103—Combinations of two or more pumps the pumps being of different types at least one pump being of the reciprocating positive-displacement type being a radial piston pump
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Einspritzsysteme von Brennkraftmaschinen, beispielsweise zur Kraftstoffhochdruckversorgung von Speichereinspritzsystemen (z. B. "Common-Rail"). Insbesondere betrifft die Erfindung neben diesen Kraftstoffeinspritzsystemen die dafür verwendeten Kraftstoffpumpen sowie ein Verfahren zur Herstellung von derartigen Kraftstoffpumpen (z. B. industrielle Serienfertigung).The The present invention relates to injection systems of internal combustion engines, for example, for high-pressure fuel supply of storage injection systems (eg "common rail"). In particular, it concerns the invention in addition to these fuel injection systems used for it Fuel pumps and a method for producing such fuel pumps (eg industrial mass production).
Bei modernen Speichereinspritzsystemen im Automobilbereich ist zumeist eine bedarfsgerecht fördernde Hochdruckpumpe vorgesehen, mittels welcher nur diejenige Menge an Kraftstoff in den Hochdruckteil (Druckspeicher) gefördert und auf Hochdruck (z. B. mehr als 1000 bar) gebracht wird, die aktuell tatsächlich benötigt wird. Bei einer als Verdrängerpumpe ausgebildeten Kraftstoffpumpe muss das Pumpenhubvolumen so ausgelegt sein, dass der größtmögliche Systembedarf abgedeckt wird. Dieser Systembedarf setzt sich zusammen aus der vom Motor benötigten Einspritzmenge und den Leckageverlusten, die insbesondere im Bereich der Pumpe und den Kraftstoffinjektoren auftreten und zumeist von Betriebsparametern wie Laufzeit und Kraftstofftemparatur abhängig sind. Üblicherweise ist der Gesamtsystemverbrauch am Lebensdauerende bestimmend für die Auslegung des Pumpenhubvolumens.at modern accumulator injection systems in the automotive sector is mostly a demand-promoting High-pressure pump provided by means of which only that amount of Fuel in the high-pressure part (accumulator) promoted and is brought to high pressure (eg more than 1000 bar), the current indeed needed becomes. With a positive displacement pump In the case of a trained fuel pump, the pump stroke volume must be designed in this way be that the largest possible system requirement is covered. This system requirement consists of the required by the engine Injection quantity and the leakage losses, especially in the area the pump and the fuel injectors occur and mostly of operating parameters how runtime and fuel temperature are dependent. Usually, the total system consumption determining the end of life for the design of the pump stroke volume.
Zur Realisierung einer bedarfsgerechten Kraftstoffförderung ist es bekannt, die Pumpe unter "Saugdrosselung" zu betreiben, was auch als Teilförderung der Pumpe bezeichnet wird. Dazu wird der Zustrom von Kraftstoff zu den Einlassventilen (Rückschlagventile) dem aktuellen Systembedarf entsprechend eingestellt, z. B. mittels einer verstellbaren Drossel geregelt.to Realization of a needs-based fuel production, it is known that Pump under "suction throttling" to operate what also as partial funding the pump is called. This will be the influx of fuel to the inlet valves (check valves) set according to the current system requirements, z. B. by means an adjustable throttle regulated.
Gemäß eines auf internen betrieblichen Kenntnissen der Anmelderin beruhenden Stands der Technik wird ein ansaugseitig geregelter Volumenstrom über einen Ringkanal gleichzeitig zu mehreren ansaugseitigen Rückschlagventilen geführt, welche sich jeweils bei einem vorbestimmten Öffnungsdruck (Kraftstoffdruckdifferenz) öffnen, um Kraftstoff in eine zugeordnete Pumpeinheit (Pumpkolben-Pumpzylinder-Einheit) einzulassen.According to one based on internal operational knowledge of the applicant In the prior art, a suction-side controlled volume flow over a Ring channel simultaneously to several suction-side check valves guided, which each open at a predetermined opening pressure (fuel pressure difference) to Fuel in an associated pump unit (pump piston-pump cylinder unit) involved.
Die Rückschlagventile sind hierbei federvorbelastet, so dass der den Ventilöffnungsvorgang bewirkende Differenzdruck durch die Eigenschaften einer Federeinrichtung (z. B. Spiralfeder oder Federteller etc.) definiert wird.The check valves are here spring pre-loaded, so that the valve opening process causing differential pressure by the properties of a spring device (eg spiral spring or spring plate, etc.) is defined.
Um
ein möglichst
gleichmäßiges Öffnen der Rückschlagventile
und somit eine gute Gleichförderung
der mit mehreren Pumpeinheiten ausgestatteten Pumpe auch unter Saugdrosselung
zu gewährleisten,
werden in der Serienproduktion der Kraftstoffpumpen die Öffnungsdrücke der
zunächst
separat gefertigten Rückschlagventile
gemessen, die Ventile in "Öffnungsklassen" sortiert und dann
jeweils klassenweise verbaut (
Jedoch sind der Toleranzbreite aufgrund der Federtoleranzen Grenzen gesetzt, so dass es in der Praxis unvermeidlich ist, dass die in einer Kraftstoffpumpe verbauten Rückschlagventile sich in ihrem Öffnungsdruck geringfügig unterscheiden.however the tolerance range is limited due to the spring tolerances, so it is inevitable in practice that in a fuel pump built-in check valves in their opening pressure slight differ.
Dies führt zu einer entsprechenden Ungleichmäßigkeit bei der Zusammensetzung der Gesamtförderung der Pumpe aus den einzelnen Förderanteilen der Pumpeinheiten.This leads to a corresponding unevenness in the composition of the overall pump delivery from the individual conveyor units the pumping units.
Besonders gravierend ist diese Problematik, wenn die Pumpe unter Saugdrosselung betrieben wird. Bei einer extremen Saugdrosselung der Pumpe kann es sogar vorkommen, dass eine Pumpeinheit (z. B. Verdrängereinheit wie Pumpkolben-Pumpzylinder-Einheit) vollkommen "wegbleibt", d. h. an der Kraftstoffförderung nicht mehr teilnimmt, weil der ansaugseitige Kraftstoffdruck nicht mehr zum Öffnen des betreffenden Rückschlagventils ausreicht. Eine 3-Kolben-Pumpe arbeitet dann z. B. nur noch als 2-Kolben-Pumpe. Die dadurch entstehenden größeren Druckpulsationen der Pumpe führen zu einer Reihe von Nachteilen. Beispielsweise haben Druckpulsationen einen negativen Einfluss auf die Druckregelung speziell im Leerlauf und in einem unteren Motorteillastbereich (unruhiger Motorlauf).Especially This problem is serious when the pump is under suction throttling is operated. With an extreme suction throttling of the pump can It even happens that a pump unit (eg displacer unit like pump piston pump cylinder unit) completely "stays away", d. H. at the fuel production no longer participates, because the intake-side fuel pressure is not more to open the check valve sufficient. A 3-piston pump then works z. B. only as a 2-piston pump. The resulting larger pressure pulsations lead the pump to a number of disadvantages. For example, have pressure pulsations a negative influence on the pressure regulation especially at idle and in a lower engine part load range (restless engine run).
Eine Maßnahme, mit welcher die vorstehend erläuterte Problematik gemildert werden könnte, ist die Verwendung einer Druckregelung mit Überdruckventil im Hochdruck. Durch diese Maßnahme bzw. durch die im Hochdruck realisierten Absteuermengen kann eine besonders extreme Saugdrosselung der Pumpe vermieden werden. Zu bedenken ist hierbei jedoch, dass auch in diesem Fall eine unerwünschte Ungleichmäßigkeit des Pumpenbetriebs verbleibt und die Realisierung einer Druckregelung im Hochdruckbereich einen unerwünschten Energieeintrag (Kraftstofftemperaturerhöhung) in das System bedeutet.A Measure, with which the above explained Problem could be alleviated is the use of a pressure control with pressure relief valve in high pressure. By this measure or by the high-pressure Absteuermengen realized a especially extreme suction throttling of the pump can be avoided. To However, it should be remembered that in this case, too, an undesirable unevenness the pump operation remains and the realization of a pressure control in the high pressure area an undesirable Energy input (fuel temperature increase) means in the system.
Die
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorstehend erläuterten Nachteile zu verringern und das Öffnungsverhalten von ansaugseitigen Rückschlagventilen einer Kraftstoffpumpe umfassend mehrere Pumpeinheiten zu verbessern.It is the object of the present invention, the above explained Disadvantages decrease and the opening behavior from suction-side check valves a fuel pump comprising a plurality of pump units to improve.
Gemäß eines ersten Aspekts der Erfindung ist eine Kraftstoffpumpe für Einspritzsysteme von Brennkraftmaschinen vorgesehen, umfassend ein Pumpengehäuse mit einer vorbestimmten Einbaulage, in welchem mehrere Pumpeinheiten und den Pumpeinheiten jeweils zugeordnete ansaugseitige Rückschlagventile angeordnet sind, die sich jeweils bei einem vorbestimmten Öffnungsdruck zum Einlass von Kraftstoff in die zugeordnete Pumpeinheit öffnen, wobei die Rückschlagventile sich in der vorbestimmten Einbaulage des Pumpengehäuses geodätisch auf unterschied lichen Höhen befinden, und wobei das Rückschlagventil mit dem kleinsten Öffnungsdruck im Pumpengehäuse am höchsten angeordnet ist und/oder das Rückschlagventil mit dem größten Öffnungsdruck im Pumpengehäuse am tiefsten angeordnet ist.According to one First aspect of the invention is a fuel pump for injection systems provided by internal combustion engines, comprising a pump housing with a predetermined mounting position, in which several pumping units and the pump units respectively associated suction-side check valves are arranged, each at a predetermined opening pressure open to the inlet of fuel in the associated pump unit, wherein the check valves geodetically in the predetermined installation position of the pump housing different heights and the check valve with the smallest opening pressure in the pump housing the highest is arranged and / or the check valve with the largest opening pressure in the pump housing is located lowest.
Gemäß eines zweiten Aspekts der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung einer Mehrzahl von Kraftstoffpumpen für Einspritzsysteme von Brennkraftmaschinen folgende Schritte:
- – Bereitstellung von mehreren Pumpengehäusen mit einer vorbestimmten Einbaulage, und
- – Anordnung von mehreren Pumpeinheiten und den Pumpeinheiten jeweils zugeordneten ansaugseitigen Rückschlagventilen in jedem der bereitgestellten Pumpengehäuse, die sich jeweils bei einem vorbestimmten Öffnungsdruck zum Einlass von Kraftstoff in die zugeordnete Pumpeinheit öffnen lassen, derart, dass die Rückschlagventile sich in der vorbestimmten Einbaulage des Pumpengehäuses geodätisch auf unterschiedlichen Höhen befinden und dass für jede Kraftstoffpumpe das Rückschlagventil mit dem kleinsten Öffnungsdruck im Pumpengehäuse am höchsten angeordnet wird und/oder das Rückschlagventil mit dem größten Öffnungsdruck im Pumpengehäuse am tiefsten angeordnet wird.
- - Provision of several pump housings with a predetermined mounting position, and
- - Arrangement of a plurality of pumping units and the pumping units respectively associated suction-side check valves in each of the provided pump housing, each open at a predetermined opening pressure for the introduction of fuel in the associated pumping unit, such that the check valves geodetically in the predetermined mounting position of the pump housing Are located at different heights and that for each fuel pump, the check valve is arranged with the smallest opening pressure in the pump housing highest and / or the check valve is arranged with the largest opening pressure in the pump housing at the lowest.
Die Grundidee der Erfindung besteht darin, die in der Praxis z. B. aufgrund von Fertigungstoleranzen unvermeidbare Variation der Öffnungsdrücke bzw. Öffnungsdruckdifferenzen der Rückschlagventile ein und derselben Kraftstoffpumpe gezielt auszunutzen.The The basic idea of the invention is that in practice z. B. due of manufacturing tolerances unavoidable variation of the opening pressures and opening pressure differences the check valves purposefully exploit one and the same fuel pump.
Gemäß der Erfindung wird der Umstand berücksichtigt, dass der auf der Ansaugseite eines Rückschlagventils herrschende Kraftstoffdruck einen hydrostatischen Druckanteil besitzt, der von der geodätischen Höhe des betreffenden Rückschlagventils in der Verwendungssituation der Pumpe abhängt. Je höher ein Rückschlagventil im Pumpengehäuse angeordnet ist, desto geringer ist der ansaugseitig wirkende hydrostatische Druckanteil, und umgekehrt. Die relativ hohe Anordnung eines Rückschlagventils mit kleinerem Öffnungsdruck und/oder die relativ tiefe Anordnung eines Rückschlagventils mit größerem Öffnungsdruck ermöglicht vorteilhaft eine wenigstens teilweise Kompensation der unterschiedlichen Öffnungsdrücke im Betrieb der Pumpe.According to the invention the circumstance is taken into account that prevailing on the suction side of a check valve Fuel pressure has a hydrostatic pressure component of the geodesic Height of check valve in the use situation of the pump depends. The higher a check valve arranged in the pump housing is, the lower is the hydrostatic on the suction side Pressure proportion, and vice versa. The relatively high arrangement of a check valve with smaller opening pressure and / or the relatively deep arrangement of a check valve with a larger opening pressure allows advantageously an at least partial compensation of the different opening pressures during operation the pump.
Ferner ist zu berücksichtigen, dass in dem Fall, in welchem der Kraftstoff Gasanteile enthält (z. B. Luft, die durch Un dichtigkeiten im Niederdruckbereich beigemischt wird oder aus dem Kraftstoff selbst freigesetzte Gasanteile), sich diese Gasanteile bevorzugt in höheren Bereichen ansammeln werden. Auch dieser Effekt begünstigt eine Minderfüllung der höher gelegenen Pumpeinheiten (Verdränger), was jedoch gemäß der Erfindung vorteilhaft berücksichtigt bzw. kompensiert werden kann.Further is taken into account, in the case where the fuel contains gas fractions (e.g. Air mixed by leaks in the low pressure area or gas released from the fuel itself) these gas components are preferred in higher To accumulate areas. This effect also favors one Mind fulfillment the higher located pumping units (displacer), but what according to the invention considered advantageous or can be compensated.
Die Erfindung eignet sich insbesondere für Hochdruck-Kraftstoffpumpen bzw. Hochdruck-Einspritzsysteme von Brennkraftmaschinen für Kraftfahrzeuge (z. B. "Common-Rail"-Einspritzsysteme).The The invention is particularly suitable for high-pressure fuel pumps or high-pressure injection systems of internal combustion engines for Motor vehicles (eg "common-rail" injection systems).
Es hat sich für Kraftstoffpumpen zur Versorgung von Brennkraftmaschinen im automobilen Bereich als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass aufgrund der typischen Bauformen und geometrischen Abmessungen der betreffenden Pumpen eine besonders effiziente Vergleichmäßigung des Öffnungsverhaltens der Rückschlagventile erreicht werden kann. Die sich aufgrund der typischen geodätischen Höhenunterschiede und der typischen Kraftstoffdichten (z. B. von Benzin oder Diesel) ergebenden hydrostatischen Druckunterschiede liegen etwa in der Größenordnung von 0,1 bar oder weniger, was in etwa der Toleranzbreite einer (gegebenenfalls durch grobe Sortierung erhaltenen) Öffnungsklasse entspricht.It has for Fuel pumps for the supply of internal combustion engines in automobiles Area proved to be particularly advantageous because of the typical shapes and geometrical dimensions of the concerned ones Pumps a particularly efficient homogenization of the opening behavior of the check valves can be achieved. Which is due to the typical geodesic Elevations and the typical fuel densities (eg of gasoline or diesel) resulting hydrostatic pressure differences are approximately in the Magnitude of 0.1 bar or less, which is about the tolerance width of a (possibly by coarse sorting received) opening class corresponds.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Pumpengehäuse Befestigungseinrichtungen wie z. B. Schraublöcher, Befestigungs- und/oder Zentrierstifte, einen oder mehrere Befestigungsflansche etc. aufweist, welche die Einbaulage der Pumpe definieren. In Verbindung mit korrespondierenden Befestigungseinrichtungen in der Installationsumgebung der Kraftstoffpumpe, z. B. im Motorraum eines Kraftfahrzeugs, kann damit z. B. festgelegt werden, wo bei der eingebauten Pumpe oben und unten ist (Verwendungsorientierung).In an embodiment it is envisaged that the pump housing fasteners such as Screw holes, Mounting and / or centering pins, one or more mounting flanges etc., which define the installation position of the pump. In connection with corresponding fasteners in the installation environment the fuel pump, z. B. in the engine compartment of a motor vehicle, can thus z. For example, specify where in the built-in pump above and below is (usage orientation).
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass indem Pumpengehäuse ein ansaugseitiger, mit allen Rückschlagventilen in Verbindung stehender Ringkanal zur Zufuhr von Kraftstoff zu den Pumpeinheiten angeordnet ist.In an embodiment it is envisaged that in the pump housing a suction side, with all check valves communicating annular channel for supplying fuel to the Pump units is arranged.
Die Gestaltung, insbesondere das Volumen, eines solchen Ringkanals, welcher z. B. einen Ausgang eines Volumenstromeinstellventils mit den ansaugseitigen Rückschlagventilen der Pumpe verbindet, besitzt Einfluss auf das Öffnungsverhalten der Rückschlagventile. Der Ringkanal sollte so gestaltet sein, dass er sowohl einen maximal geforderten Volumenstrom als auch kleinstmögliche Mengen gleichmäßig auf die verschiedenen Rückschlagventile verteilt. Ein sehr kleines Kanalvolumen führt zu starken Verlusten bei größeren Fördermengen. Andererseits verursacht ein zu großes Kanalvolumen bei kleineren Fördergraden der Pumpe eher ein Wegbleiben einer oder mehrerer Pumpeinheiten (z. B. Verdränger). Die Auslegung des Kanals basiert daher in der Praxis auf einem Kompromiss hinsichtlich eines Zielkonfliktes. Mit der Erfindung wird jedoch vorteilhaft eine größere Freiheit bei der konstruktiven Gestaltung der ansaugseitigen Leitungsverbindung zu den Rückschlagventilen hin geschaffen.The design, in particular the volume of such an annular channel, which z. B. connects an output of a Volumenstromeinstellventils with the suction-side check valves of the pump, has an influence on the opening behavior of the check valves. The annular channel should be designed so that it has both a maximum required Vo Lumenstrom and smallest possible quantities evenly distributed to the various check valves. A very small channel volume leads to heavy losses at higher flow rates. On the other hand, an excessively large channel volume causes the pump to be kept away from one or more pumping units (eg displacer) at lower pumping rates. The interpretation of the channel is therefore based in practice on a compromise regarding a conflict of goals. With the invention, however, a greater freedom in the structural design of the suction-side line connection to the check valves is advantageous created.
Eine im Rahmen der Erfindung bevorzugte Ausbildung jeder Pumpeinheit als eine Verdrängerpumpeinheit kann beispielsweise durch Pumpeinheiten mit einem Pumpkolben geschaffen werden, der zur Hin- und Herbewegung in Richtung einer jeweiligen Pumpkolbenachse in dem Pumpengehäuse geführt ist.A in the context of the invention preferred embodiment of each pumping unit as a positive displacement pump unit can for example be created by pumping units with a pump piston which are to the float towards each one Pump piston axis in the pump housing guided is.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kraftstoffpumpe als Radialpumpe, insbesondere Radialkolbenpumpe, mit einer in dem Pumpengehäuse gelagerten Antriebswelle ausgebildet, die exzentrisch ausgebildet ist oder in Umfangsrichtung eine oder mehrere nockenartige Erhebungen aufweist, um die mehreren Pumpeinheiten bei einer Drehung der Antriebswelle zu betätigen.In a preferred embodiment is the fuel pump as a radial pump, in particular radial piston pump, with a stored in the pump housing Drive shaft formed which is eccentric or in the circumferential direction one or more cam-like elevations to the multiple pumping units with a rotation of the drive shaft to actuate.
Derartige Radialkolbenpumpen sind an sich bekannt. Deren Pumpeinheiten können z. B. in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet sein (z. B. drei Pumpeinheiten, die um je weils 120° versetzt zueinander um die Antriebswelle herum angeordnet sind).such Radial piston pumps are known per se. Their pumping units can z. B. evenly distributed in the circumferential direction be arranged (for example, three pumping units, each offset by 120 ° are arranged to each other around the drive shaft).
Bei einer Radialkolbenpumpe mit drei Pumpeinheiten, die in der Verwendungssituation jeweils um 120° versetzt zueinander um eine im Wesentlichen horizontal verlaufende Antriebswelle herum angeordnet sind, kann die Pumpe je nach gewählter Verwendungsorientierung einer von drei "geometrischen Klassen" zugeordnet werden. Eine erste Möglichkeit besteht darin, dass eine Pumpeinheit geodätisch besonders hoch und die anderen Pumpeinheiten demgegenüber niedriger, jedoch relativ zueinander auf gleicher Höhe angeordnet sind. Eine zweite Möglichkeit besteht darin, dass eine Pumpeinheit besonders tief angeordnet ist und die beiden anderen Pumpeinheiten demgegenüber höher, jedoch relativ zueinander auf gleicher Höhe angeordnet sind. Eine dritte Möglichkeit besteht schließlich darin, dass alle drei Pumpeinheiten auf unterschiedlichen Höhen angeordnet sind.at a radial piston pump with three pumping units in the use situation each offset by 120 ° to each other about a substantially horizontally extending drive shaft are arranged around the pump, depending on the chosen usage orientation one of three "geometric Classes " become. A first possibility is that a pump unit geodetic particularly high and the other pumping units in contrast lower, but arranged at the same height relative to each other are. A second possibility is that a pump unit is arranged particularly deep and the other two pump units, however, higher, but relative to each other at the same height are arranged. A third possibility finally exists in that all three pumping units are arranged at different heights are.
Je nach Konstruktion bzw. Fertigungsmethode und daraus sich ergebender Verteilung der Rückschlagventilöffnungsdrücke (über die Toleranzbandbreite), kann es im Einzelfall von Vorteil sein, bei der konkreten Wahl der Einbaulage der Kraftstoffpumpe eine der obigen drei Möglichkeiten zu bevorzugen.ever according to construction or manufacturing method and resulting from it Distribution of check valve opening pressures (via the Tolerance bandwidth), it may be advantageous in individual cases, at the concrete choice of installation position of the fuel pump one of the above three ways to prefer.
Die Erfindung ist besonders interessant für die Montage von Rückschlagventilen, deren fertigungsbedingte Öffnungsdruck-Toleranzbandbreite größer ist als 5% des betreffenden Nenn-Öffnungsdrucks.The Invention is particularly interesting for the installation of non-return valves, whose production-related opening pressure tolerance bandwidth is greater than 5% of the relevant nominal opening pressure.
Eine bevorzugte Verwendung der Erfindung besteht für die industrielle Serienfertigung von Hochdruckpumpen für Speichereinspritzsysteme von Kraftfahrzeugen. Insbesondere in diesem Anwendungsbereich kann der Nenn-Öffnungsdruck beispielsweise im Bereich von etwa 0,2 bis 2 bar liegen und kann die Öffnungsdruck-Toleranzbandbreite z. B. im Bereich von 5 bis 10% des Nenn-Öffnungsdrucks liegen.A preferred use of the invention is for industrial mass production of high pressure pumps for Accumulator injection systems of motor vehicles. Especially in this Application range can be the nominal opening pressure for example, in the range of about 0.2 to 2 bar and can the opening pressure tolerance bandwidth z. B. in the range of 5 to 10% of the nominal opening pressure.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Rückschlag ventile jeweils einen federvorbelasteten Ventilkörper aufweisen und sich durch eine kraftstoffdruckbedingte Federkraftüberwindung öffnen lassen. Diesbezüglich kann vorteilhaft auf an sich bekannte und etablierte Ventilkonstruktionen zurückgegriffen werden.In an embodiment is provided that the check valves each having a spring-loaded valve body and through open a spring pressure override caused by fuel pressure. In this regard can advantageous to known and established valve designs resorted become.
Bei einem erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystem ist wenigstens eine Pumpe der oben erläuterten Art vorgesehen, beispielsweise zur Förderung von Kraftstoff in einen Druckspeicher mit einem Speicherdruck von mehr als 100 bar, insbesondere mehr als 1000 bar.at a fuel injection system according to the invention At least one pump of the type described above is provided, for example to promote of fuel into a pressure accumulator with a reservoir pressure of more than 100 bar, in particular more than 1000 bar.
Das Kraftstoffeinspritzsystem kann ferner eine Vorförderpumpe zum Fördern von Kraftstoff in einen mit allen Pumpeinheiten in Verbindung stehenden Ringkanal aufweisen. Dieser Ringkanal kann z. B. wenigstens teilweise im Pumpengehäuse ausgebildet sein.The Fuel injection system may further include a prefeed pump for conveying Fuel in one communicating with all pumping units Have annular channel. This annular channel can z. B. at least partially in the pump housing be educated.
Die Vorförderpumpe kann z. B. im Pumpengehäuse (der Hachdruckpumpe) integriert sein, z. B. von derselben Antriebswelle angetrieben. Alternativ kann die Vorförderpumpe auch extern vorgesehen sein.The prefeed can z. B. in the pump housing (the Hachdruckpumpe) be integrated, z. B. from the same drive shaft driven. Alternatively, the prefeed pump may also be provided externally.
Ferner kann das Kraftstoffeinspritzsystem Mittel zur Begrenzung der ansaugseitigen Kraftstoffförderung durch den Ringkanal umfassen. Die im Stand der Technik bei einer solchen Vorförderungsbegrenzung (z. B. Saugdrosselung) einhergehende Gefahr eines ungleichmäßigen Pumpenlaufs bzw. sogar eines Wegbleibens eines oder mehrerer Pumpeinheiten ist durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen erheblich reduziert. Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzsystem eignet sich daher insbesondere auch für extreme Begrenzungen der ansaugseitigen Kraftstoffförderung, bei welchen ein Pumpenhubvolumen nur zu einem ganz geringen Anteil tatsächlich genutzt wird.Further, the fuel injection system may include means for limiting intake side fuel delivery through the annular channel. The risk of uneven pump running or even the fact that one or more pumping units remain away in the prior art in the case of such a feed-forward limitation (for example, suction throttling) is considerably reduced by the measures according to the invention. The fuel injection system according to the invention is therefore particularly suitable for extreme limitations of the intake-side fuel delivery, in which a pump Hubvolumen is only actually used to a very small extent.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung weiter beschrieben. Es stellt schematisiert dar: The Invention will be described below with reference to an embodiment with reference to the enclosed Drawing further described. It schematically shows:
Fig. ein Hochdruck-Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs.FIG. a high-pressure fuel injection system for an internal combustion engine of a Motor vehicle.
Die
einzige Figur veranschaulicht ein Kraftstoffeinspritzsystem
Die
drei Pfeile a, b und c symbolisieren eine Kraftstoffzufuhr vom Reservoir
zum Einspritzsystem
Das
Einspritzsystem
Zwei
Abzweigungen der Niederdruckleitung
Aus
der Niederdruckleitung
Die Bezugszahlen von in einer Ausführungsform mehrfach vorgesehenen, in ihrer Wirkung jedoch analogen Komponenten, sind durchnumeriert (jeweils ergänzt durch einen Bindestrich und eine fortlaufende Zahl). Auf einzelne solcher Komponenten oder auf die Gesamtheit solcher Komponenten wird im Folgenden, auch durch die nicht-ergänzte Bezugszahl Bezug genommen.The Reference numbers of in one embodiment multiply provided, but in their effect analog components, are numbered (each supplemented by a hyphen and a consecutive number). On individual of such components or on the totality of such components hereinafter, also referred to by the unsupplemented reference number.
Die
Hochdruckpumpe
Die
in der Figur obere Pumpeinheit
Der
Pumpkolben
Der
Antrieb des Pumpkolbens
Die
Pumpeinheiten
Der
ansaugseitige Ringkanal
Die
Rückschlagventile
Hochdruckseitig
sind die Rückschlagventile
Abweichend
von der schematisierten Darstellung von der Figur sind die Ringkanäle
Im
Betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems
Bei einer solchen Saugdrosselung bzw. Teilförderung bestand im Stand der Technik prinzipiell das Problem, dass aufgrund geringfügiger Abweichungen der Öffnungscharakteristiken der einzelnen Rückschlagventile auf der Ansaugseite der Hochdruckpumpe die mehreren Pumpeinheiten ungleichmäßig genutzt wurden oder sogar eine oder mehrere Pumpeinheiten völlig "wegblieben".at Such Saugdrosselung or partial promotion was in the state of Technique in principle the problem that due to minor deviations the opening characteristics the individual check valves on the suction side of the high-pressure pump, the several pumping units used unevenly were or even one or more pumping units completely "stayed away".
Diese
Problematik ist bei dem dargestellten Einspritzsystem
Die
Hochdruckpumpe
Wie
es aus der Figur ersichtlich ist, befinden sich die Pumpeinheiten
Die
konstruktionsbedingten Höhenunterschiede
zwischen den Rückschlagventilen
Eine
Besonderheit der Hochdruckpumpe
Bei der Serienfertigung einer Mehrzahl von Hochdruckpumpen der dargestellten Art wird eine Vielzahl von identischen Rückschlagventilen gefertigt und zunächst hinsichtlich ihrer gemessenen Öffnungsdrücke in mindestens zwei "Öffnungsklassen" sortiert.at the series production of a plurality of high-pressure pumps of the illustrated Art is made of a variety of identical check valves and first in terms of their measured opening pressures in at least two "opening classes" sorted.
Der Einbau der Rückschlagventile erfolgt sodann unter Berücksichtigung des unterschiedlichen Öffnungsverhaltens der Ventile. Die Unterschiede der nominalen Öffnungsdrücke verschiedener Öffnungsklassen liegen bevorzugt in derselben Größen ordnung wie die aufgrund der Pumpenkonstruktion zu erwartenden Druckunterschiede. Im dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt der Unterschied von Öffnungsklasse zu Öffnungsklasse z. B. etwa 0,1 bar (bei einem vorbestimmten Nenn-Öffnungsdruck von etwa 1 bar).Of the Installation of the check valves takes place then taking into account the different opening behavior the valves. The differences between the nominal opening pressures of different opening classes are preferably in the same order of magnitude like the pressure differences due to the pump design. In the illustrated embodiment is the difference of opening class to opening class z. B. about 0.1 bar (at a predetermined nominal opening pressure from about 1 bar).
Die bei dem Ausführungsbeispiel dargestellte Einbaulage (vgl. Vertikalrichtung V), bei welcher eine von drei Pumpeinheiten höher als die beiden anderen, auf gleicher Höhe befindlichen Pumpeinheiten angeordnet ist, ist selbstverständlich beispielhaft zu verstehen und könnte auch anders vorgesehen sein. Ferner ist die dargestellte Anzahl von Pumpeinheiten (hier: drei) lediglich beispielhaft zu verstehen.The installation position shown in the exemplary embodiment (see vertical direction V), in which one of three pumping units is arranged higher than the other two pump units located at the same height, is of course to be understood as an example and could also be provided differently. Furthermore, the illustrated number of pumping units (here: three) only to be understood as an example.
Für die angestrebte Kompensationswirkung wesentlich ist ganz allgemein, dass bei einer Pumpe das Rückschlagventil mit dem kleinsten Öffnungsdruck im Pumpengehäuse am höchsten angeordnet ist und/oder das Rückschlagventil mit dem größten Öffnungsdruck im Pumpengehäuse am tiefsten angeordnet ist.For the intended Compensation effect is essential in general, that at one Pump the check valve with the smallest opening pressure in the pump housing the highest is arranged and / or the check valve with the largest opening pressure in the pump housing is located lowest.
Im Ergebnis kann damit in allen Betriebszuständen des Einspritzsystems eine besonders gleichmäßige Nutzung der mehreren Pumpeinheiten erfolgen. Insbesondere kann bei extremer Saugdrosselung der Hochdruckpumpe ein Wegbleiben eines oder mehrerer Pumpeinheiten vermieden werden. So kann auch bei kleinsten Fördergraden gewährleistet werden, dass alle Pumpeinheiten ausreichend mit Kraftstoff versorgt werden und zur Gesamtförderrate beitragen.in the Result can thus in all operating conditions of the injection system a especially even use the multiple pumping units take place. In particular, in extreme Suction throttling of the high-pressure pump, a stay away one or more Pumping units are avoided. So can even with the smallest subsidy levels to be guaranteed that all pumping units are sufficiently supplied with fuel and contribute to the overall funding rate.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008059117A1 (en) | 2008-11-26 | 2010-06-02 | Continental Automotive Gmbh | High-pressure pump assembly |
US11028809B2 (en) | 2017-06-22 | 2021-06-08 | Denso Corporation | High pressure fuel pump and fuel supply system |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19927826A1 (en) * | 1999-06-18 | 2000-12-28 | Bosch Gmbh Robert | Pump arrangement has suction valves opened as individual suction valves for defined periods of time during suction phases of associated pump elements |
DE19902259B4 (en) * | 1999-01-21 | 2006-02-23 | Siemens Ag | assembly method |
-
2007
- 2007-01-18 DE DE102007002729A patent/DE102007002729B3/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19902259B4 (en) * | 1999-01-21 | 2006-02-23 | Siemens Ag | assembly method |
DE19927826A1 (en) * | 1999-06-18 | 2000-12-28 | Bosch Gmbh Robert | Pump arrangement has suction valves opened as individual suction valves for defined periods of time during suction phases of associated pump elements |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008059117A1 (en) | 2008-11-26 | 2010-06-02 | Continental Automotive Gmbh | High-pressure pump assembly |
DE102008059117B4 (en) * | 2008-11-26 | 2011-07-28 | Continental Automotive GmbH, 30165 | High-pressure pump assembly |
US9103307B2 (en) | 2008-11-26 | 2015-08-11 | Continental Automotive Gmbh | High-pressure pump arrangement |
US11028809B2 (en) | 2017-06-22 | 2021-06-08 | Denso Corporation | High pressure fuel pump and fuel supply system |
US11525427B2 (en) | 2017-06-22 | 2022-12-13 | Denso Corporation | High pressure fuel pump and fuel supply system |
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