DE102007030224A1 - Fuel pump, particularly for fuel system of internal combustion engine, has two valve units, which are coupled with each other that movement of former valve unit in opening direction produces closing movement of latter valve unit - Google Patents

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Abstract

The fuel pump has a valve unit (23), which is arranged between a high pressure area (45) and a low pressure area (22) of the fuel pump (5). Another valve unit (25) is arranged in flow direction outside an inlet of a pump device (46) for transporting fuel from the low pressure area in the high pressure area. The two valve units are coupled with each other that a movement of the former valve unit in opening direction produces a closing movement of the latter valve unit.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffpumpe, insbesondere für ein Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine, mit einer ersten Ventileinrichtung, die zwischen einem Hochdruckbereich und einem Niederdruckbereich der Kraftstoffpumpe angeordnet ist, und einer zweiten Ventileinrichtung, die in Strömungsrichtung vor einem Einlass einer Pumpvorrichtung zur Kraftstoffförderung vom Niederdruckbereich in den Hochdruckbereich angeordnet ist.The The invention relates to a fuel pump, in particular for a fuel system of an internal combustion engine, with a first Valve device between a high pressure area and a Low pressure region of the fuel pump is arranged, and a second valve device, which in the flow direction an inlet of a pumping device for fuel delivery is arranged from the low pressure area in the high pressure area.

Aus der DE 10 2004 048 594 A1 ist ein Kraftstoffsystem für eine Brennkraftmaschine bekannt, welches eine derartige Kraftstoffpumpe aufweist, die insbesondere zur Verbesserung der Betriebssicherheit des Kraftstoffsystems zwei Ventileinrichtungen umfasst, die eine gemeinsame elektromagnetische Betätigungseinrichtung aufweisen.From the DE 10 2004 048 594 A1 a fuel system for an internal combustion engine is known, which has such a fuel pump, which in particular for improving the reliability of the fuel system comprises two valve devices having a common electromagnetic actuator.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kraftstoffpumpe, insbesondere für ein Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine, zu schaffen, bei deren Betrieb ein im Hochdruckbereich herrschender Druck einen möglichst konstanten Wert aufweist und insbesondere nach oben begrenzt ist, und die dennoch einfach und kostengünstig herstellbar ist.task The invention is a fuel pump, in particular for to provide a fuel system of an internal combustion engine their operation a pressure prevailing in the high pressure area as possible has constant value and in particular is limited to the top, and yet easy and inexpensive to produce.

Diese Aufgabe wird durch eine Kraftstoffpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Für die Erfindung wichtige Merkmale gehen ferner aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung hervor, wobei die Merkmale allein oder in unterschiedlichen Kombinationen wichtig sein können, ohne dass hierauf nochmals explizit hingewiesen wird.These Task is achieved by a fuel pump with the features of the claim 1 solved. Features important to the invention Further, from the following description and the drawing the characteristics being important alone or in different combinations can be without explicit reference.

Bei der Realisierung der erfindungsgemäßen Kraftstoffpumpe braucht insbesondere für die zweite Ventileinrichtung keine elektromagnetische Betätigungseinrichtung vorgesehen zu werden, weil die zweite Ventileinrichtung von der ersten Ventileinrichtung betätigt wird. Die erste Ventileinrichtung wird ferner vorzugsweise hydraulisch betätigt (beispielsweise, wenn Sie als einfaches Überdruckventil ausgebildet ist), so dass die ganze Einrichtung ganz ohne eine elektrische Betätigungseinrichtung realisiert werden kann. Es kann also eine "Selbstregelung" mit integrierter Druckbegrenzungsfunktion geschaffen werden.at the realization of the fuel pump according to the invention needs no particular for the second valve device provided electromagnetic actuator be because the second valve means of the first valve means is pressed. The first valve device is further preferably hydraulically actuated (for example, if It is designed as a simple pressure relief valve), so that the whole device completely without an electrical actuator can be realized. So it can be a "self-regulation" with integrated Pressure limiting function are created.

Dadurch dass eine bei bekannten Kraftstoffpumpen vorhandene elektromagnetische Betätigungseinrichtung, die üblicherweise eine Magnetspule und einen Magnetanker umfasst, entfällt, baut die Kraftstoffpumpe besonders klein und kostengünstig. Ferner kann auf eine aufwändige Ansteuerung verzichtet werden. Somit wird bei der Realisierung der Erfindung nicht nur die Kraftstoffpumpe selbst verbessert, sondern darüber hinaus werden im Kraftfahrzeug vorhandene Steuer- oder Regeleinrichtungen bzw. entsprechende Steuer- oder Regelverfahren vereinfacht, was zu weiteren Kostenersparnissen führt. Schließlich wird ein für den Betrieb bekannter Kraftstoffpumpen erforderlicher Drucksensor im Hochdruckbereich entbehrlich.Thereby that in existing fuel pumps existing electromagnetic Actuator, usually a Magnetic coil and a magnet armature includes, eliminates, builds the Fuel pump particularly small and inexpensive. Further can be dispensed with a complex control. Thus, in the realization of the invention, not only the fuel pump itself be improved, but beyond that in the motor vehicle existing control or regulation facilities or corresponding tax or simplified control procedures, resulting in further cost savings leads. Finally, a well-known for the operation Fuel pumps required pressure sensor in the high pressure range dispensable.

Hierbei ist besonders bevorzugt, dass die erste Ventileinrichtung und die zweite Ventileinrichtung so aufeinander abgestimmt sind, dass die erste Ventileinrichtung vollständig geschlossen und die zweite Ventileinrichtung vollständig geöffnet ist, wenn ein Druck im Hochdruckbereich geringer ist als ein Minimaldruck. Bei geringem Druck im Hochdruckbereich, der beispielsweise beim Anlauf der Kraftstoffpumpe auftritt, ist die pro Zeiteinheit vom Niederdruckbereich in den Hochdruckbereich geförderte Kraftstoffmenge (Förderrate) aufgrund dieser Stellung der beiden Ventileinrichtungen besonders hoch, sodass sich im Hochdruckbereich schnell ein für den Betrieb einer Brennkraftmaschine hinreichend hoher Druck aufbaut.in this connection It is particularly preferred that the first valve device and the second valve device are coordinated with each other so that the first valve means completely closed and the second Valve device is fully open when a Pressure in the high pressure range is less than a minimum pressure. at low pressure in the high pressure area, for example, during startup the fuel pump occurs is the per unit time of the low pressure area amount of fuel delivered in the high pressure area (delivery rate) especially due to this position of the two valve devices high, so that in the high pressure area quickly one for the operation an engine sufficiently high pressure builds up.

Es ist weiter bevorzugt, dass die erste Ventileinrichtung und die zweite Ventileinrichtung so aufeinander abgestimmt sind, dass bei einem Druck im Hochdruckbereich oberhalb des Minimaldrucks ein Öffnungsgrad der zweiten Ventileinrichtung umso geringer ist, je höher der Druck im Hochdruckbereich ist. Dadurch wird auf einfache Weise eine Stetigregelung des Drucks im Hochdruckbereich bereitgestellt. Denn bei einem geringen Druck fördert die Kraftstoffpumpe aufgrund der relativ weit geöffneten zweiten Ventileinrichtung eine große Kraftstoffmenge pro Zeiteinheit in den Hochdruckbereich, so dass der Druck im Hochdruckbereich zunimmt. Da bei zunehmendem Druck die zweite Ventileinrichtung nach und nach geschlossen wird, wird die Förderrate der Kraftstoffpumpe nach und nach reduziert. Wird ein bestimmter Maximaldruck im Hochdruckbereich erreicht, dann schließt die zweite Ventileinrichtung vollständig, sodass die Förderrate den Wert von Null zumindest annähernd erreicht. Wird beim Betrieb einer Brennkraftmaschine dem Hochdruckbereich der Kraftstoffpumpe eine bestimmte Kraftstoffmenge pro Zeiteinheit entnommen (etwa zur Einspritzung in Brennräume der Brennkraftmaschine), so stellt sich im Idealfall der Öffnungsgrad der zweiten Ventileinrichtung so ein, dass die Förderrate der Kraftstoffpumpe gerade der dem Hochdruckbereich pro Zeiteinheit entnommenen Kraftstoffmenge entspricht. Der Druck im Hochdruckbereich bleibt dadurch mindestens in etwa konstant.It is further preferred that the first valve means and the second Valve device are coordinated so that at a Pressure in the high pressure area above the minimum pressure an opening degree the lower the second valve device, the higher the higher the pressure in the high pressure area is. This will be easy provided a continuous regulation of the pressure in the high pressure area. Because at a low pressure, the fuel pump promotes due the relatively wide open second valve means a large amount of fuel per unit of time in the high pressure area, so that the pressure in the high pressure area increases. As with increasing Pressure the second valve device is gradually closed, the delivery rate of the fuel pump is gradually reduced. If a certain maximum pressure in the high pressure range is reached, then completely closes the second valve device, so that the delivery rate is at least approximately zero reached. During operation of an internal combustion engine, the high pressure area the fuel pump a certain amount of fuel per unit time taken (about for injection into combustion chambers of the internal combustion engine), so ideally opens the opening degree of the second Valve device so that the delivery rate of the fuel pump just the amount of fuel taken from the high pressure area per unit time equivalent. The pressure in the high pressure range remains at least approximately constant.

Ferner ist bevorzugt, dass die erste Ventileinrichtung und die zweite Ventileinrichtung so aufeinander abgestimmt sind, dass beim Erreichen oder Überschreiten eines Maximaldrucks im Hochdruckbereich die erste Ventileinrichtung geöffnet und die zweite Ventileinrichtung geschlossen wird. Auf diese Weise wird eine Druckbegrenzungsfunktion bereitgestellt, die ein Ansteigen des Drucks im Hochdruckbereich auf einen Wert, der deutlich über dem Maximaldruck liegt, vermeidet. Diese Druckbegrenzungsfunktion arbeitet besonders zuverlässig, da sie zwei parallele Maßnahmen umfasst: nicht nur wird durch das Schließen der zweiten Ventileinrichtung die Förderrate der Kraftstoffpumpe stark reduziert oder die Förderung der Kraftstoffpumpe vollständig unterbunden, sondern durch das Öffnen der ersten Ventileinrichtung wird auch ein Rückfluss des Kraftstoffs vom Hochdruckbereich in den Niederdruckbereich herbeigeführt.Furthermore, it is preferred that the first valve device and the second valve device aufeinan so are tuned that when reaching or exceeding a maximum pressure in the high pressure region, the first valve means open and the second valve means is closed. In this way, a pressure limiting function is provided, which avoids an increase in the pressure in the high pressure region to a value which is well above the maximum pressure. This pressure limiting function works particularly reliable, since it comprises two parallel measures: not only is closed by the closing of the second valve means, the delivery rate of the fuel pump greatly or completely prevented the promotion of the fuel pump, but by the opening of the first valve means is also a return flow of the fuel from High pressure range brought into the low pressure range.

Es kann vorgesehen werden, dass zwischen dem Hochdruckbereich und der ersten Ventileinrichtung eine Drossel angeordnet ist. Dadurch können störende Auswirkungen von Druckpulsationen im Hochdruckbereich auf das Regelverhalten der Kraftstoffpumpe gemindert werden.It can be provided that between the high pressure area and the first valve means a throttle is arranged. This can be annoying Effects of pressure pulsations in the high-pressure range on the control behavior the fuel pump be reduced.

Außerdem kann vorgesehen werden, dass die erste und die zweite Ventileinrichtung in einem gemeinsamen zylinderartigen Gehäuse angeordnet sind. Eine die beiden Ventileinrichtungen umfassende Baugruppe, die auch als "Zumesseinheit" bezeichnet wird, kann besonders einfach, kostengünstig und kompakt realisiert werden. Auch ist so eine einfache Koppelung der beiden Ventileinrichtungen möglich, da die beiden Ventileinrichtungen nahe zu einander angeordnet werden können.Furthermore it can be provided that the first and the second valve device are arranged in a common cylinder-like housing. An assembly comprising the two valve devices, which also referred to as "metering unit" can be particularly simple, inexpensive and be realized compact. Also, such is a simple coupling the two valve devices possible because the two valve devices can be arranged close to each other.

Hierbei kann vorgesehen werden, dass die erste Ventileinrichtung als ein Schieberventil mit einer Gehäusebuchse und einem bolzenförmigen Ventilelement ausgebildet ist, wobei die Gehäusebuchse im gemeinsamen Gehäuse fest gehalten, vorzugsweise verpresst ist. Auf diese Weise lässt sich die erste Ventileinrichtung besonders kompakt und mit einer geringen Teilezahl realisieren.in this connection can be provided that the first valve means as a Slide valve with a housing bush and a bolt-shaped Valve element is formed, wherein the housing bush in the common housing firmly held, preferably pressed is. In this way, the first valve device can be very compact and with a small number of parts.

Des Weiteren kann vorgesehen werden, dass die Gehäusebuchse einen Befestigungsbund aufweist, der axial vom bolzenförmigen Ventilelement entfernt angeordnet ist. Der Befestigungsbund hält nicht nur die Gehäusebuchse im zylinderartigen Gehäuse fest, sondern schließt die gesamte Zumesseinheit auch zur Hochdruckseite hin ab. Durch den axialen Abstand bleibt beim Verpressen die Führung des Ventilelements unbeeinflusst.Of Furthermore, it can be provided that the housing bushing has a mounting collar, the axial of the bolt-shaped Valve element is located away. The mounting collar does not hold only the housing socket in the cylinder-like housing fixed, but also closes the entire metering unit High pressure side down. Due to the axial distance remains during the pressing the leadership of the valve element unaffected.

Es ist außerdem bevorzugt, dass das bolzenförmige Ventilelement an einem Ende vom Druck im Hochdruckbereich und am anderen Ende von einem Ventilelement der zweiten Ventileinrichtung beaufschlagt wird. Dies ermöglicht einerseits eine einfache Betätigung des Ventilelements der ersten Ventileinrichtung in Abhängigkeit vom im Hochdruckbereich herrschenden Druck. Andererseits wird dadurch auf besonders einfache Weise die erfindungsgemäße Kopplung der beiden Ventileinrichtungen bewirkt, denn eine Bewegung des bolzenförmigen Ventilelements der ersten Ventileinrichtung führt unmittelbar zu einer entsprechenden Bewegung des Ventilelements der zweiten Ventileinrichtung. Die Öffnungsrichtung der ersten Ventileinrichtung entspricht dabei vorzugsweise der Schließrichtung der zweiten Ventileinrichtung, weil dadurch die oben beschriebene Art der Koppelung der beiden Ventileinrichtung besonders einfach bewerkstelligbar ist, beispielsweise durch eine lineare Anordnung.It is also preferred that the bolt-shaped Valve element at one end of the pressure in the high pressure area and on other end of a valve element of the second valve device is charged. This allows on the one hand a simple operation the valve element of the first valve device in dependence from the pressure prevailing in the high pressure area. On the other hand, it will in a particularly simple manner, the coupling according to the invention the two valve devices causes, because a movement of the bolt-shaped Valve element of the first valve device leads directly to a corresponding movement of the valve element of the second valve device. The opening direction of the first valve device corresponds preferably the closing direction of the second valve device, because thereby the above-described type of coupling of the two Valve device is particularly easy to accomplish, for example by a linear arrangement.

Es kann vorgesehen werden, dass die zwischen dem Hochdruckbereich und der ersten Ventileinrichtung angeordnete Drossel durch eine Engstelle im Einlassbereich der Gehäusebuchse gebildet ist. Dadurch kann die Drossel mit geringem Aufwand in die Zumesseinheit integriert und somit platzsparend realisiert werden.It can be provided that between the high pressure area and the first valve means arranged throttle through a constriction is formed in the inlet region of the housing socket. Thereby The throttle can be integrated into the metering unit with little effort and thus be realized in a space-saving manner.

Ferner ist bevorzugt, dass die zweite Ventileinrichtung als Schieberventil mit einem federbelasteten kolbenartigen Ventilelement ausgebildet ist. Ein solches arbeitet funktionssicher und kann kostengünstig realisiert werden. Die Feder wird vorzugsweise so ausgewählt, dass die zweite Ventileinrichtung beim Unterschreiten des Minimaldrucks im Hochdruckbereich vollständig geöffnet ist. Es kann vorgesehen werden, dass die Feder eine geringe Federsteifigkeit aufweist, so dass der im Hochdruckbereich herrschende Druck möglichst unabhängig von der momentanen Fördermenge, also dem Öffnungsgrad der zweiten Ventileinrichtung, der Kraftstoffpumpe ist. Durch die Wahl der Federvorspannung und/oder der Druckfläche des Ventilelements der ersten Ventileinrichtung kann ein gewünschter Druck im Hochdruckbereich eingestellt werden.Further It is preferred that the second valve device as a slide valve formed with a spring-loaded piston-like valve element is. Such works reliably and can be cost-effective will be realized. The spring is preferably selected that the second valve device falls below the minimum pressure is fully open in the high pressure area. It can be provided that the spring has a low spring stiffness has, so that the pressure prevailing in the high pressure area as possible regardless of the current flow rate, ie the opening degree of the second valve means, the fuel pump is. By choosing the spring preload and / or the pressure surface the valve element of the first valve device may be a desired Pressure in the high pressure range can be adjusted.

Das kolbenartigen Ventilelement der zweiten Ventileinrichtung und das bolzenförmige Ventilelement der ersten Ventileinrichtung können einstückig miteinander verbunden sein. Auf diese Weise kann die Teilezahl der Kraftstoffpumpe weiter reduziert werden, so dass die Kraftstoffpumpe noch einfacher und kostengünstiger herstellbar ist.The piston-like valve element of the second valve device and the bolt-shaped valve element of the first valve device can be integrally connected. In this way, the number of parts of the fuel pump can be further reduced making the fuel pump even easier and less expensive can be produced.

Es kann vorgesehen werden, dass das zylinderartige Gehäuse einen Bund und/oder ein Dichtelement zur Verbindung mit einem Gehäuse der Kraftstoffpumpe aufweist. Dies erleichtert die Integration in das Gehäuse der Kraftstoffpumpe, wodurch letztlich Kosten gespart werden und eine kompakte Gesamteinheit geschaffen wird. Da die Zumesseinheit in die Kraftstoffpumpe integriert ist, befinden sich alle Dichtstellen zwischen der Zumesseinheit und dem Rest der Kraftstoffpumpe innerhalb der Kraftstoffpumpe. Bei Undichtheiten kann kein Kraftstoff aus der Kraftstoffpumpe austreten.It can be provided that the cylinder-like housing has a collar and / or a sealing element for connection to a housing of the fuel pump. This facilitates integration into the housing of the fuel pump, which ultimately saves costs and provides a compact overall unit. Since the metering unit is integrated with the fuel pump, all the sealing points between the metering unit and the remainder of the fuel pump are inside the fuel pump. In the event of leaks, no fuel can escape from the fuel pump.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Nachfolgend wird eine exemplarische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Gleiche Elemente tragen dieselben Bezugszeichen und werden in der Regel nur einmal im Detail beschrieben. In der Zeichnung zeigen in schematischer Darstellung:following will be an exemplary embodiment of the present Invention with reference to the accompanying drawings closer explained. Like elements bear the same reference numerals and are usually described only once in detail. In the Drawing show in a schematic representation:

1 ein Kraftstoffsystem und eine Brennkraftmaschine; 1 a fuel system and an internal combustion engine;

2 einen Längsschnitt einer Zumesseinheit gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einer geöffneten zweiten Ventileinrichtung; 2 a longitudinal section of a metering unit according to the preferred embodiment of the present invention with an open second valve device;

3 eine Darstellung ähnlich 2, jedoch bei teilweise geschlossener zweiter Ventileinrichtung; 3 a representation similar 2 but with partially closed second valve means;

4 eine Darstellung ähnlich 2, jedoch bei geschlossener zweiter Ventileinrichtung; 4 a representation similar 2 but with the second valve device closed;

5 eine Darstellung ähnlich 2, jedoch bei geschlossener zweiter Ventileinrichtung und geöffneter erster Ventileinrichtung; 5 a representation similar 2 but with the second valve device closed and the first valve device open;

6 eine geschnittene Draufsicht auf eine Kraftstoffpumpe gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 6 a sectional plan view of a fuel pump according to the preferred embodiment of the present invention;

7 einen Längsschnitt der Kraftstoffpumpe aus 6 entlang der Schnittlinie VII-VII; und 7 a longitudinal section of the fuel pump 6 along the section line VII-VII; and

8 einen Längsschnitt der Kraftstoffpumpe aus 6 entlang der Schnittlinie VIII-VIII. 8th a longitudinal section of the fuel pump 6 along the section line VIII-VIII.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Das in 1 gezeigte Kraftstoffsystem 1 weist einen Kraftstoffvorratsbehälter 3, eine Hochdruck-Kraftstoffpumpe 5 sowie einen Hochdruckspeicher 7 ("Rail"), an den Einspritzventile 9 angeschlossen sind, auf. Die Einspritzventile 9 sind an einer Brennkraftmaschine 11 angeordnet und spritzen Kraftstoff in deren Brennräume (nicht dargestellt) ein. Der Kraftstoffvorratsbehälter 3 ist über eine Vorförderpumpe 13 und eine stromabwärts der Vorförderpumpe 13 angeordnete Kraftstoffleitung 15 mit der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 5 verbunden. In der Kraftstoffleitung 15 ist ein Filter 17, danach ein Druckdämpfer 19 und weiter eine Zumesseinheit 21 angeordnet. Kraftstoffvorratsbehälter 3, Vorförderpumpe 13, Kraftstoffleitung 15, Filter 17 und Druckdämpfer 19 gehören zu einem Niederdruckbereich 22.This in 1 shown fuel system 1 has a fuel tank 3 , a high-pressure fuel pump 5 and a high-pressure accumulator 7 ("Rail"), at the injection valves 9 are connected to. The injectors 9 are on an internal combustion engine 11 arranged and inject fuel into the combustion chambers (not shown). The fuel tank 3 is via a pre-feed pump 13 and one downstream of the prefeed pump 13 arranged fuel line 15 with the high pressure fuel pump 5 connected. In the fuel line 15 is a filter 17 , then a pressure damper 19 and further a metering unit 21 arranged. Fuel tank 3 , Pre-feed pump 13 , Fuel line 15 , Filters 17 and pressure damper 19 belong to a low pressure area 22 ,

Die Zumesseinheit 21 ist in die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 5 integriert und weist eine erste Ventileinrichtung 23 sowie eine zweite Ventileinrichtung 25 mit einer Ventilfeder 27 auf. Die Ventilfeder 27 übt auf die zweite Ventileinrichtung 25 eine in dessen Öffnungsrichtung wirkende Kraft aus. Die beiden Ventileinrichtungen 23, 25 sind derart über eine mechanische Koppeleinrichtung 29 miteinander gekoppelt, dass eine Bewegung der ersten Ventileinrichtung 23 in Öffnungsrichtung eine Schließbewegung der zweiten Ventileinrichtung 25 bewirkt. Die zweite Ventileinrichtung 25 ist stromabwärts mit der Kraftstoffleitung 15 verbunden und stromaufwärts über ein als Rückschlagventil ausgeführtes Einlassventil 31 mit einem Arbeitsraum 33 eines Pumpenzylinders 35 der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 5 verbunden.The metering unit 21 is in the high pressure fuel pump 5 integrated and has a first valve device 23 and a second valve device 25 with a valve spring 27 on. The valve spring 27 exercises on the second valve device 25 a force acting in its opening direction. The two valve devices 23 . 25 are so via a mechanical coupling device 29 coupled together, that a movement of the first valve means 23 in the opening direction, a closing movement of the second valve device 25 causes. The second valve device 25 is downstream with the fuel line 15 connected and upstream via an inlet valve designed as a check valve 31 with a workroom 33 a pump cylinder 35 the high pressure fuel pump 5 connected.

Ein im Pumpenzylinder 35 verschiebbar gelagerter Pumpenkolben 37 wird von einer Nockenwelle 39 bei einer Drehbewegung (Pfeil 41) angetrieben, die wiederum von der Brennkraftmaschine 11 angetrieben wird – beispielsweise von einer Nocken- oder Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 11. Nocken der Nockenwelle 39 können auch Teil der Nocken- oder Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 11 sein.One in the pump cylinder 35 slidably mounted pump piston 37 is from a camshaft 39 during a rotary movement (arrow 41 ), in turn, from the internal combustion engine 11 is driven - for example, by a cam or crankshaft of the internal combustion engine 11 , Cam of the camshaft 39 can also be part of the cam or crankshaft of the internal combustion engine 11 be.

Der Arbeitsraum 33 der Kraftstoffpumpe 5 ist über ein ebenfalls als Rückschlagventil ausgeführtes Auslassventil 43 mit einem Hochdruckbereich 45 verbindbar. Der Arbeitsraum 33, der Pumpenzylinder 35 sowie der Pumpenkolben 37 sind Teil einer Pumpvorrichtung 46. Zum Hochdruckbereich 45 gehören insbesondere der Hochdruckspeicher 7, eine Verbindungsleitung 47, die vom Auslassventil 43 zur ersten Ventileinrichtung 23 führt, und eine Hochdruckleitung 49, die zum Hochdruckspeicher 7 führt. Die erste Ventileinrichtung 23 weist einen hydraulischen Betätigungsmechanismus 50 auf, der bewirkt, dass die erste Ventileinrichtung 23 sich mit steigendem Druck im Hochdruckbereich 45 zunehmend öffnet (der hydraulische Betätigungsmechanismus 50 beaufschlagt die zweite Ventileinrichtung 25 also in Schließrichtung).The workroom 33 the fuel pump 5 is via a likewise designed as a check valve exhaust valve 43 with a high pressure area 45 connectable. The workroom 33 , the pump cylinder 35 and the pump piston 37 are part of a pumping device 46 , To the high pressure area 45 include in particular the high-pressure accumulator 7 , a connection line 47 coming from the exhaust valve 43 to the first valve device 23 leads, and a high pressure line 49 going to the high pressure store 7 leads. The first valve device 23 has a hydraulic actuating mechanism 50 on, which causes the first valve means 23 with increasing pressure in the high pressure area 45 increasingly opens (the hydraulic actuating mechanism 50 acts on the second valve device 25 ie in the closing direction).

Die erste Ventileinrichtung 23 verbindet in geöffnetem Zustand den Hochdruckbereich 45 mit dem Niederdruckbereich 22. Die zweite Ventileinrichtung 25 verbindet in geöffnetem Zustand den Niederdruckbereich 22 mit dem Einlassventil 31 der Hochdruckpumpe 5.The first valve device 23 when open, connects the high pressure area 45 with the low pressure area 22 , The second valve device 25 when open, connects the low pressure area 22 with the inlet valve 31 the high pressure pump 5 ,

An seiner dem Nocken 39 zugewandten Seite weist der Pumpenzylinder 35 ein Zylinderdichtelement 51 zur Abdichtung des Spalts (ohne Bezugszeichen) zwischen Pumpenkolben 37 und Pumpenzylinder 35 auf. Des Weiteren ist zwischen dem Pumpenzylinder 35 und der Kraftstoffleitung 15 eine Rückflussleitung 53 zur Rückführung einer über das Zylinderdichtelement 51 hinweg strömenden Kraftstoffmenge in den Niederdruckbereich 22 vorhanden.At his the cam 39 facing side, the pump cylinder 35 a cylinder sealing element 51 for sealing the gap (without reference numeral) between the pump piston 37 and pump cylinders 35 on. Furthermore, between the pump cylinder 35 and the fuel line 15 a return line 53 to return one over the cylin derdichtelement 51 flowing fuel quantity in the low pressure range 22 available.

Beim Betrieb des Kraftstoffsystems 1 pumpt die Vorförderpumpe 13 Kraftstoff vom Kraftstoffvorratsbehälter 3 durch die Kraftstoffleitung 15 und den Filter 17 zur Zumesseinheit 21 der Kraftstoffpumpe 5 und beaufschlagt den Kraftstoff mit einem relativ geringen Vorförderdruck. Dabei dämpft der Druckdämpfer 19 von der Pumpvorrichtung 46 erzeugte Pulsationen. Ferner gewährleistet der Druckdämpfer 19 einen hohen Liefergrad der Kraftstoffpumpe 5 auch bei hohen Dreh- und Nockenzahlen. Die zweite Ventileinrichtung 25 regelt niederdruckseitig die Fördermenge der Kraftstoffpumpe 5. Dazu ist die zweite Ventileinrichtung 25 mit der Ventilfeder 27 in Öffnungsrichtung vorgespannt, und aufgrund der mechanischen Koppeleinrichtung 29 wird die erste Ventileinrichtung 23 durch die Ventilfeder 27 "mittelbar" in Schließrichtung beaufschlagt. Ist der Hochdruckspeicher 7 drucklos, ist die zweite Ventileinrichtung 25 also geöffnet und die erste Ventileinrichtung 23 geschlossen.When operating the fuel system 1 pumps the prefeed pump 13 Fuel from the fuel tank 3 through the fuel line 15 and the filter 17 to the metering unit 21 the fuel pump 5 and acts on the fuel with a relatively low feed pressure. This dampens the pressure damper 19 from the pumping device 46 generated pulsations. Furthermore, the pressure damper ensures 19 a high degree of delivery of the fuel pump 5 even with high turning and cam numbers. The second valve device 25 regulates the low pressure side, the flow rate of the fuel pump 5 , This is the second valve device 25 with the valve spring 27 biased in the opening direction, and due to the mechanical coupling device 29 becomes the first valve device 23 through the valve spring 27 "indirectly" acted upon in the closing direction. Is the high-pressure accumulator 7 depressurized, is the second valve device 25 So open and the first valve device 23 closed.

Steigt der Druck im Hochdruckbereich 45, bewegt sich ein in 1 nicht gezeigtes Ventilelement der ersten Ventileinrichtung 23 in Öffnungsrichtung, jedoch noch ohne den Hochdruckbereich 45 mit der Kraftstoffleitung 15 zu verbinden, und aufgrund der Koppelung mittels der Koppeleinrichtung 29 schließt die zweite Ventileinrichtung 25 gegen die Kraft der Ventilfeder 27. Fördert die Kraftstoffpumpe 5 also eine zu hohe Kraftstoffmenge pro Zeiteinheit, dann steigt der Druck im Hochdruckbereich 45 und die zweite Ventileinrichtung 25 schließt etwas und reduziert so die Förderrate. Fördert die Kraftstoffpumpe 5 jedoch zu wenig, dann sinkt der Druck im Hochdruckbereich 45, und die zweite Ventileinrichtung 25 öffnet, so dass wieder mehr Kraftstoff in den Hochdruckspeicher 7 gefördert wird. Auf diese Weise wird eine Regelung der Förderrate der Kraftstoffpumpe 5 durchgeführt.If the pressure in the high pressure area increases 45 , moves in 1 not shown valve element of the first valve device 23 in the opening direction, but still without the high pressure area 45 with the fuel line 15 to connect, and due to the coupling by means of the coupling device 29 closes the second valve device 25 against the force of the valve spring 27 , Promotes the fuel pump 5 So too much fuel per unit time, then the pressure in the high pressure area 45 and the second valve device 25 closes something and reduces the delivery rate. Promotes the fuel pump 5 but too little, then the pressure drops in the high pressure area 45 , and the second valve device 25 opens, leaving more fuel in the high-pressure accumulator 7 is encouraged. In this way, a regulation of the delivery rate of the fuel pump 5 carried out.

Nach der "Zumessung" der in den Arbeitsraum 33 zu leitenden Kraftstoffmenge durch die Zumesseinheit 21 gelangt der Kraftstoff über das Einlassventil 31 in den Arbeitsraum 33 der Kraftstoffpumpe 5. Das Volumen des Arbeitsraums 33 hängt von der Stellung des Pumpenkolbens 37 im Pumpenzylinder 35 ab. Während der Abwärtsbewegung des Pumpenkolbens 37 (bezogen auf die schematische Darstellung in 1) wird der Arbeitsraum 33 vergrößert, wodurch Kraftstoff angesaugt wird (Saughub des Pumpenkolbens 37). Während der Aufwärtsbewegung des Pumpenkolbens 37, wird der Kraftstoff mit einem hohen Druck beaufschlagt und über das Auslassventil 43 in die Hochdruckleitung 49 und weiter in den Hochdruckspeicher 7 gefördert (Förderhub des Pumpenkolbens 37).After the "metering" of the workspace 33 to conductive amount of fuel through the metering unit 21 the fuel passes through the intake valve 31 in the workroom 33 the fuel pump 5 , The volume of the work space 33 depends on the position of the pump piston 37 in the pump cylinder 35 from. During the downward movement of the pump piston 37 (referring to the schematic representation in FIG 1 ) becomes the workspace 33 increases, whereby fuel is sucked in (suction stroke of the pump piston 37 ). During the upward movement of the pump piston 37 , the fuel is subjected to a high pressure and the exhaust valve 43 in the high pressure line 49 and further into the high-pressure accumulator 7 conveyed (delivery stroke of the pump piston 37 ).

In einem Normalbetrieb des Kraftstoffsystems 1, das heißt wenn ein Maximaldruck im Hochdruckbereich 45 nicht erreicht oder überschritten wird, bleibt die erste Ventileinrichtung 23 der Zumesseinheit 21 in einer geschlossenen Stellung. Erst mit dem Erreichen oder Überschreiten des Maximaldrucks öffnet die erste Ventileinrichtung 23, so dass Kraftstoff vom Hochdruckbereich 45 in den Niederdruckbereich 22 abströmen und eine Druckbegrenzungsfunktion realisiert werden kann.In a normal operation of the fuel system 1 That is, when a maximum pressure in the high pressure area 45 is not reached or exceeded, the first valve device remains 23 the metering unit 21 in a closed position. Only when reaching or exceeding the maximum pressure opens the first valve device 23 so that fuel is from the high pressure area 45 in the low pressure area 22 outflow and a pressure limiting function can be realized.

Die 2 bis 5 zeigen die Zumesseinheit 21 in verschiedenen Arbeitsbereichen (Vollförderung, Teilförderung, Förderstopp, Druckbegrenzung) und stärker im Detail. Die Zumesseinheit 21 weist ein zylinderartiges Gehäuse 61 auf. An einer Außenseite 65 des Gehäuses 61 sind jeweils ein ringförmiges Dichtelement 67 und ein ringförmiger Bund 69 angeordnet. Mit Hilfe des Bundes 69 kann die Zumesseinheit 21 fest mit einem Gehäuse der Kraftstoffpumpe 5 verbunden werden, wie weiter unten noch gezeigt werden wird. Das Dichtelement 67 dient zur Abdichtung zwischen dem Hochdruckbereich 45 und einem Bereich (ohne Bezugszeichen) zwischen der zweiten Ventileinrichtung 25 und dem Einlassventil 31.The 2 to 5 show the metering unit 21 in various work areas (full funding, partial funding, production stop, pressure limitation) and more in detail. The metering unit 21 has a cylinder-like housing 61 on. On an outside 65 of the housing 61 are each an annular sealing element 67 and a ring-shaped collar 69 arranged. With the help of the federal government 69 can the metering unit 21 firmly with a housing of the fuel pump 5 be connected, as will be shown below. The sealing element 67 serves to seal between the high pressure area 45 and an area (not numbered) between the second valve means 25 and the inlet valve 31 ,

Die erste Ventileinrichtung 23 und die zweite Ventileinrichtung 25 sind fast gänzlich innerhalb des Gehäuses 61 angeordnet, wobei ein Teil der zweiten Ventileinrichtung 25, nämlich ein Federhalter 71, jedoch etwas aus dem Gehäuse 61 herausragt. Der Federhalter 71 ist fest mit dem Gehäuse 61 verbunden, und an ihm stützt sich die Ventilfeder 27 ab. Er weist an seiner vom Gehäuse 61 abgewandten Seite eine einen Durchflussquerschnitt 75 bildende Öffnung auf, die hydraulisch mit der Kraftstoffleitung 15, also dem Niederdruckbereich 22 verbunden ist.The first valve device 23 and the second valve device 25 are almost entirely inside the case 61 arranged, wherein a part of the second valve means 25 namely, a penholder 71 , but something from the case 61 protrudes. The penholder 71 is fixed to the case 61 connected, and on him the valve spring is supported 27 from. He points to his from the case 61 side facing away from a flow cross-section 75 forming opening, which hydraulically with the fuel line 15 , ie the low pressure area 22 connected is.

Im Gehäuse 61 ist entlang einer Längsachse 72 des Gehäuses 61 ein kolbenartiges Ventilelement in Form eines Ventilschiebers 73 vorhanden. Der Ventilschieber 73 weist Steuerquerschnitte 77 in Form von radialen Öffnungen auf. Das Gehäuse 61 weist an einer Innenseite 79 eine umlaufende Nut 81 auf, welche bei geöffneter zweiter Ventileinrichtung 25 mit den Steuerquerschnitten 77 überlappt. Die Nut 81 ist mit radialen Abströmbohrungen 83 verbunden, welche ihrerseits hydraulisch mit dem Einlassventil 31 der Kraftstoffpumpe 5 verbunden sind. An seiner vom Federhalter 71 abgewandten und "geschlossenen" Stirnseite weist der Ventilschieber 73 Druckausgleichsöffnungen 85 auf.In the case 61 is along a longitudinal axis 72 of the housing 61 a piston-like valve element in the form of a valve spool 73 available. The valve spool 73 has control cross sections 77 in the form of radial openings. The housing 61 points to an inside 79 a circumferential groove 81 on, which open with the second valve device 25 with the control cross sections 77 overlaps. The groove 81 is with radial outflow holes 83 which in turn is hydraulically connected to the inlet valve 31 the fuel pump 5 are connected. At his from the pen 71 remote and "closed" front side, the valve spool 73 Pressure relief openings 85 on.

Die erste Ventileinrichtung 23 weist eine Gehäusebuchse 87 auf, die über einen Befestigungsbund 88 fest mit dem Gehäuse 61 verbunden, beispielsweise verpresst ist. An ihrem vom Ventilschieber 73 abgewandten Ende weist die Gehäusebuchse 87 eine Einlassöffnung 89 auf, welche hydraulisch mit dem Hochdruckbereich 45 verbunden ist. Ferner umfasst die Gehäusebuchse 87 in ihrer Umfangswand (ohne Bezugszeichen) Absteuerquerschnitte 91, welche hydraulisch über die Druckausgleichsöffnungen 85 und den Durchflussquerschnitt 75 mit dem Niederdruckbereich 22 verbunden sind. In der Gehäusebuchse 87 ist ein bolzenförmiges Ventilelement 93 in Richtung der Längsachse 72 des Gehäuses 61 verschiebbar gelagert.The first valve device 23 has a housing socket 87 on, over a mounting collar 88 firmly with the housing 61 connected, for example, is pressed. At her from the valve spool 73 facing away from the housing socket 87 an inlet opening 89 on which hydraulically with the high pressure area 45 connected is. Further includes the housing socket 87 in its peripheral wall (without reference numeral) Absteuerquerschnitte 91 , which hydraulically via the pressure equalization holes 85 and the flow area 75 with the low pressure area 22 are connected. In the housing socket 87 is a bolt-shaped valve element 93 in the direction of the longitudinal axis 72 of the housing 61 slidably mounted.

In der in den 2 bis 5 gezeigten Ausführungsform sind jeweils zwei Steuerquerschnitte 77, zwei Abströmbohrungen 83, zwei Druckausgleichsöffnungen 85 sowie zwei Absteuerquerschnitte 91 vorhanden. Abweichend hiervon kann in einer anderen Ausführungsform eine andere Anzahl eines jeden dieser Elemente 77, 83, 85, 91 vorgesehen werden. Dabei brauchen die Anzahlen dieser Elemente 77, 83, 85, 91 nicht identisch zu sein.In the in the 2 to 5 shown embodiment are each two control cross sections 77 , two outflow holes 83 , two pressure equalization holes 85 as well as two Absteuerquerschnitte 91 available. Notwithstanding this, in another embodiment, a different number of each of these elements 77 . 83 . 85 . 91 be provided. The numbers of these elements need 77 . 83 . 85 . 91 not to be identical.

Die erste Ventileinrichtung 23 ist geöffnet, wenn der Bolzen 93 in der Darstellung der 2 bis 5 so weit nach rechts verschoben ist, dass er die Absteuerquerschnitte 91 nicht mehr überdeckt, während die zweite Ventileinrichtung 25 geschlossen ist, wenn der Ventilschieber in der Darstellung der 2 bis 5 so weit nach rechts verschoben ist, dass sich die Steuerquerschnitte 77 nicht mehr mit der Nut 81 überlappen. Die beiden Ventileinrichtungen 23, 25 sind dadurch gekoppelt, dass die Ventilfeder 27 den Ventilschieber 73 an den Bolzen 93 drückt und eine Bewegung des Bolzens 93 in die Öffnungsrichtung der ersten Ventileinrichtung 23 zu einer Bewegung des Ventilschiebers 73 in die Schließrichtung der zweiten Ventileinrichtung 25 führt. Die Öffnungsrichtung der ersten Ventileinrichtung 23 entspricht also der Schließrichtung der zweiten Ventileinrichtung 25.The first valve device 23 is open when the bolt 93 in the presentation of the 2 to 5 shifted so far to the right that he the Absteuerquerschnitte 91 no longer covered while the second valve means 25 is closed when the valve spool in the illustration of the 2 to 5 shifted so far to the right that the control cross sections 77 no longer with the groove 81 overlap. The two valve devices 23 . 25 are coupled by the valve spring 27 the valve spool 73 at the bolt 93 pushes and a movement of the bolt 93 in the opening direction of the first valve device 23 to a movement of the valve spool 73 in the closing direction of the second valve device 25 leads. The opening direction of the first valve device 23 So corresponds to the closing direction of the second valve device 25 ,

Die Einlassöffnung 89 ist in einem Einsatz 96 ausgebildet und über eine Engstelle, die eine Drossel 95 bildet, mit einem Innenraum (ohne Bezugszeichen) der Gehäusebuchse 87 verbunden. Die Drossel 95 dient zur Minderung von störenden Auswirkungen unerwünschter Druckpulsationen der Kraftstoffpumpe 5 auf das Regelverhalten der Zumesseinheit 21. Der Einsatz 96 begrenzt den Hub des Bolzens 93 in der Schließrichtung der ersten Ventileinrichtung 23.The inlet opening 89 is in a mission 96 formed and over a bottleneck, which is a choke 95 forms, with an interior (without reference numeral) of the housing socket 87 connected. The throttle 95 serves to reduce the disturbing effects of undesired pressure pulsations of the fuel pump 5 on the control behavior of the metering unit 21 , The use 96 limits the stroke of the bolt 93 in the closing direction of the first valve device 23 ,

In 2 zeigt die Zumesseinheit 21 bei Vollförderung: der Absteuerquerschnitt 91 ist durch den Bolzen 93 überdeckt, wodurch die erste Ventileinrichtung 23 geschlossen ist. Gleichzeitig überlappt sich die Nut 81 vollständig mit dem Steuerquerschnitt 77 des Ventilschiebers 73, so dass Kraftstoff von den Durchflussquerschnitten 75 zu den Abströmbohrungen 83 gelangen kann (die zweite Ventileinrichtung 25 ist also vollständig geöffnet). Diese Stellung der Zumesseinheit 21 tritt dann auf, wenn der Druck im Hochdruckbereich 45 einen Minimaldruck unterschreitet.In 2 shows the metering unit 21 at full delivery: the Absteuerquerschnitt 91 is through the bolt 93 covered, whereby the first valve device 23 closed is. At the same time, the groove overlaps 81 completely with the control cross section 77 of the valve spool 73 , so that fuel from the flow cross sections 75 to the discharge holes 83 can reach (the second valve means 25 is thus completely open). This position of the metering unit 21 then occurs when the pressure in the high pressure area 45 falls below a minimum pressure.

3 zeigt die Zumesseinheit 21 in einem als Teilförderung bezeichneten Betriebszustand. Der im Hochdruckbereich 45 vorhandene Druck wirkt auf eine der Einlassöffnung 89 zugewandten Druckfläche 97 des Bolzens 93. Dadurch entsteht eine Druckkraft, die letztlich entgegen der Federkraft der Ventilfeder 27 arbeitet und den Bolzen 93 der ersten Ventileinrichtung 23 zusammen mit dem an ihm anliegenden Ventilschieber 73 der zweiten Ventileinrichtung 25 in 3 nach rechts bewegt. Der Steuerquerschnitt 77 des Ventilschiebers 73 ist dadurch nun teilweise vom Gehäuse 61 überdeckt, der freie Durchflussquerschnitt hierdurch verkleinert, wodurch der Kraftstoffzufluss zur Pumpvorrichtung 46, das heißt der Kraftstofffluss vom Durchflussquerschnitt 75 zur Abströmbohrung 83, gedrosselt und somit die Förderrate der Kraftstoffpumpe 5 verringert wird. Die erste Ventileinrichtung 23 ist aber weiterhin geschlossen. Fällt der Druck im Hochdruckbereich 45, so entspannt sich die Ventilfeder 27 wieder, wodurch sich der Ventilschieber 73 entgegen der Öffnungsrichtung der ersten Ventileinrichtung 23 und somit in Öffnungsrichtung der zweiten Ventileinrichtung 25 (in 3 nach links) bewegt, so dass der Steuerquerschnitt 77 weniger stark vom Gehäuse 61 überdeckt wird und sich die Förderrate der Kraftstoffpumpe 5 wieder erhöht. Somit wird in Abhängigkeit vom Druck im Hochdruckbereich 45 eine Mengenzumessung durchgeführt. Ein gewünschter Druck im Hochdruckbereich 45 kann durch geeignete Wahl der Federvorspannung der Ventilfeder 27 und/oder der Druckfläche 97 des Bolzens 93 eingestellt werden. Damit der Druck im Hochdruckbereich 45 möglichst konstant über der Fördermenge der Kraftstoffpumpe 5 ist, ist die Ventilfeder 27 derart ausgelegt, dass ihre Federsteifigkeit relativ gering ist. 3 shows the metering unit 21 in a designated as partial funding operating condition. The in the high pressure area 45 existing pressure acts on one of the inlet opening 89 facing pressure surface 97 of the bolt 93 , This creates a compressive force that ultimately counteracts the spring force of the valve spring 27 works and the bolt 93 the first valve device 23 together with the adjoining valve spool 73 the second valve device 25 in 3 moved to the right. The control cross section 77 of the valve spool 73 is now partially from the housing 61 covered, the free flow area thereby reduced, whereby the fuel flow to the pumping device 46 , that is the fuel flow from the flow area 75 to the outlet hole 83 , throttled and thus the delivery rate of the fuel pump 5 is reduced. The first valve device 23 but is still closed. If the pressure falls in the high pressure area 45 , so relaxes the valve spring 27 again, causing the valve spool 73 against the opening direction of the first valve device 23 and thus in the opening direction of the second valve device 25 (in 3 moved to the left), so that the control cross-section 77 less of the case 61 is covered and the delivery rate of the fuel pump 5 raised again. Thus, depending on the pressure in the high pressure area 45 a Mengenzumessung carried out. A desired pressure in the high pressure area 45 can by suitable choice of the spring preload of the valve spring 27 and / or the printing surface 97 of the bolt 93 be set. So the pressure in the high pressure area 45 as constant as possible above the flow rate of the fuel pump 5 is, is the valve spring 27 designed so that their spring stiffness is relatively low.

4 zeigt die Zumesseinheit 21 in geschlossener Stellung der zweiten Ventileinrichtung (Förderstopp). Der Druck im Hochdruckbereich 45 ist so hoch und der Bolzen 93 zusammen mit dem Ventilschieber 73 entgegen der Kraft der Ventilfeder 27 daher soweit in 4 nach rechts verschoben, dass der Steuerquerschnitt 77 vom Gehäuse 61 vollständig überdeckt ist, so dass kein Kraftstoff durch die Abströmbohrung 83 fließen kann, wobei die erste Ventileinrichtung 23 immer noch geschlossen ist. Der Druck im Hochdruckbereich 45 hat also einen Förderstoppdruck erreicht oder überschritten. 4 shows the metering unit 21 in the closed position of the second valve device (delivery stop). The pressure in the high pressure area 45 is so high and the bolt 93 together with the valve spool 73 against the force of the valve spring 27 so far in 4 shifted to the right that the control cross section 77 from the case 61 is completely covered, so no fuel through the outlet hole 83 can flow, wherein the first valve means 23 still closed. The pressure in the high pressure area 45 So has reached or exceeded a delivery stop pressure.

5 zeigt die Zumesseinheit im Betriebsbereich der Druckbegrenzung: Der Druck im Hochdruckbereich 45 hat einen Maximaldruck erreicht oder überschritten. Bei diesem Druck hat sich der Bolzen entgegen der Kraft der Ventilfeder 27 in 5 soweit nach rechts bewegt, dass er nun den Absteuerquerschnitt 91 teilweise freigibt, so dass Kraftstoff vom Hochdruckbereich 45 über einen Absteuerspalt 99, den Absteuerquerschnitt 91, die Druckausgleichsöffnungen 85 und den Durchflussquerschnitt 75 zum Niederdruckbereich 22 abströmen kann. Während dieses Zustands der Hochdruckabsteuerung ist der Steuerquerschnitt 77 vollständig vom Gehäuse 61 überdeckt, so dass im Idealfall kein Kraftstoff über die zweite Ventileinrichtung 25 zur Kraftstoffpumpe 5 gelangt. 5 shows the metering unit in the operating range of the pressure relief: The pressure in the high pressure range 45 has reached or exceeded a maximum pressure. At this pressure, the bolt has against the force of the valve spring 27 in 5 so far moved to the right that he now the Absteuerquerschnitt 91 partially releases, leaving fuel from the high pressure area 45 via a Absteuerspalt 99 , the Absteuerquerschnitt 91 , the pressure equalization holes 85 and the flow area 75 to the Low pressure area 22 can flow out. During this state of high pressure shutdown is the control cross section 77 completely from the housing 61 covered, so that ideally no fuel through the second valve means 25 to the fuel pump 5 arrives.

Die gezeigte Ausführungsform ist also so ausgelegt, dass der Förderstoppdruck geringer ist als der Maximaldruck. Aus der Differenz zwischen Maximaldruck und Förderstoppdruck ergibt sich der Druckbereich, in welchem sich die Zumesseinheit 21 im Zustand des Förderstopps befindet. Abweichend von dieser Ausführungsform kann beispielsweise durch eine Veränderung der Lage der Steuerquerschnitte 77 diese Differenz variiert werden. Insbesondere kann die Zumesseinheit 21 so ausgeführt werden, dass der Förderstoppdruck und der Maximaldruck identisch sind und der Förderstopp-Betrieb der Zumesseinheit 21 somit entfällt. Eine derart ausgeführte Zumesseinheit 21 geht bei kontinuierlich steigendem Druck im Hochdruckbereich 45 direkt von der Teilförderung in die Druckbegrenzung über.The embodiment shown is thus designed so that the delivery stop pressure is less than the maximum pressure. The difference between the maximum pressure and the delivery stop pressure results in the pressure range in which the metering unit is located 21 is in the state of conveyor stop. Deviating from this embodiment, for example, by changing the position of the control cross sections 77 this difference can be varied. In particular, the metering unit 21 be executed so that the delivery stop pressure and the maximum pressure are identical and the delivery stop operation of the metering unit 21 thus deleted. Such a metering unit 21 goes with continuously increasing pressure in the high-pressure range 45 directly from the partial delivery to the pressure limit.

In einer nicht gezeigten Ausführungsform sind der Ventilschieber 73 und der Bolzen 93 einstückig ausgeführt, um die Teilezahl der Kraftstoffpumpe 5 zu reduzieren.In an embodiment not shown are the valve spool 73 and the bolt 93 made in one piece to the number of parts of the fuel pump 5 to reduce.

Die 6 bis 8 zeigen eine Kraftstoffpumpe 5 mit integrierter Zumesseinheit 21. Ein Pumpengehäuse 101 der Kraftstoffpumpe 5 weist eine Bohrung 103 auf, innerhalb der die Zumesseinheit 21 angeordnet ist (siehe 8). Die Bohrung 103 ist gegenüber einer Längsachse 107 der Kraftstoffpumpe 5 versetzt angeordnet. Die Bohrung 103 weist einen in 8 oberen Abschnitt mit größerem Durchmesser und einen in 8 unteren Abschnitt mit kleinerem Durchmesser auf. Über den Bund 69 ist die Zumesseinheit 21 fest in den Abschnitt der Bohrung 103 mit größerem Durchmesser eingefügt. Der Bund 69 dient ferner zur Abdichtung, so dass kein Kraftstoff an der Zumesseinheit 21 vorbei von dem oberhalb der Bohrung 103 angeordneten Druckdämpfer 19 in den Arbeitsraum 33 gelangen kann. Der Abschnitt mit größerem Durchmesser der Bohrung 103 liegt hydraulisch stromabwärts von der zweiten Ventileinrichtung 25 und stromaufwärts vom Einlassventil 31.The 6 to 8th show a fuel pump 5 with integrated metering unit 21 , A pump housing 101 the fuel pump 5 has a hole 103 on, within the metering unit 21 is arranged (see 8th ). The hole 103 is opposite to a longitudinal axis 107 the fuel pump 5 staggered. The hole 103 has an in 8th upper section of larger diameter and one in 8th lower section of smaller diameter. About the federal government 69 is the metering unit 21 firmly in the section of the hole 103 inserted with a larger diameter. The Bund 69 also serves to seal, so that no fuel on the metering unit 21 past that above the hole 103 arranged pressure damper 19 in the workroom 33 can get. The larger diameter section of the hole 103 is hydraulically downstream of the second valve means 25 and upstream of the inlet valve 31 ,

Der Abschnitt mit kleinerem Durchmesser der Bohrung 103 ist hydraulisch auf nur in 6 ersichtliche Art und Weise mit dem Hochdruckbereich 45 verbunden: Wie aus 6 ersichtlich, ist die Verbindungsleitung 47 zur Verbindung des Abschnitts mit kleinerem Durchmesser der Bohrung 103 mit dem Hochdruckbereich 45 als Bohrung, die außermittig im Pumpengehäuse 101 liegt, ausgeführt. Das Dichtelement 67 dichtet die Ringräume zwischen den beiden Anschnitten der Bohrung 103 und dem Gehäuse 61, also letztlich den Hochdruckbereich 45 gegen den Niederdruckbereich 22 im Bereich der Bohrung 103 voneinander ab. Dabei befindet sich diejenige Seite des zylinderartigen Gehäuses 61 der Zumesseinheit 21 im Hochdruckbereich 45, die die erste Ventileinrichtung 23 aufweist (in 8 die untere Seite des Gehäuses 61). Damit Kraftstoff nur über die Drossel 95 in die Zumesseinheit 21 gelangen kann, verschließt der Befestigungsbund 88 der Gehäusebuchse 87 die Zumesseinheit 21 zwischen dem Einsatz 96 und der Wand des Gehäuses 61. Man erkennt, dass die Dichtstellen sich innerhalb der Kraftstoffpumpe 5 befinden. Die Kraftstoffpumpe 5 weist also keine Dichtstelle nach außen auf. Eine etwaige Undichtheit am Bund 69 oder am Dichtelement 67 wirkt sich nur innerhalb der Kraftstoffpumpe 5 aus, das heißt aufgrund einer derartigen Undichtheit kann kein Kraftstoff aus der Kraftstoffpumpe 5 austreten.The smaller diameter section of the hole 103 is hydraulic on only in 6 apparent way with the high pressure area 45 connected: how out 6 it can be seen, is the connection line 47 for connecting the smaller diameter portion of the bore 103 with the high pressure area 45 as a bore, the off-center in the pump housing 101 is, executed. The sealing element 67 seals the annular spaces between the two sections of the bore 103 and the housing 61 So ultimately the high pressure area 45 against the low pressure area 22 in the area of the bore 103 from each other. In this case, there is that side of the cylinder-like housing 61 the metering unit 21 in the high pressure area 45 that the first valve device 23 has (in 8th the bottom side of the case 61 ). So fuel only through the throttle 95 in the metering unit 21 can enter, closes the mounting collar 88 the housing socket 87 the metering unit 21 between the use 96 and the wall of the housing 61 , It can be seen that the sealing points are inside the fuel pump 5 are located. The fuel pump 5 thus has no sealing point to the outside. A possible leak on the Bund 69 or on the sealing element 67 only affects within the fuel pump 5 out, that is, due to such a leak can not fuel from the fuel pump 5 escape.

Zur Verbindung der Zumesseinheit 21 mit dem Einlassventil 31 sind eine erste Verbindungsbohrung 109 und eine zweite Verbindungsbohrung 111 vorgesehen. Die erste Verbindungsbohrung 109 endet im Hochdruckbereich 45, jedoch ist die erste Verbindungsbohrung 109 zum Hochdruckbereich 45 mit einem Abdichtungsstück 113 verschlossen.To connect the metering unit 21 with the inlet valve 31 are a first connection hole 109 and a second connection hole 111 intended. The first connection hole 109 ends in the high pressure area 45 However, the first connection hole is 109 to the high pressure area 45 with a sealing piece 113 locked.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 102004048594 A1 [0002] DE 102004048594 A1 [0002]

Claims (13)

Kraftstoffpumpe (5), insbesondere für ein Kraftstoffsystem (1) einer Brennkraftmaschine (11), mit einer ersten Ventileinrichtung (23), die zwischen einem Hochdruckbereich (45) und einem Niederdruckbereich (22) der Kraftstoffpumpe (5) angeordnet ist, und einer zweiten Ventileinrichtung (25), die in Strömungsrichtung vor einem Einlass (31) einer Pumpvorrichtung (46) zur Kraftstoffförderung vom Niederdruckbereich (22) in den Hochdruckbereich (45) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ventileinrichtung (23) und die zweite Ventileinrichtung (25) derart miteinander gekoppelt sind, dass eine Bewegung der ersten Ventileinrichtung (23) in Öffnungsrichtung eine Schließbewegung der zweiten Ventileinrichtung (25) bewirkt.Fuel pump ( 5 ), in particular for a fuel system ( 1 ) an internal combustion engine ( 11 ), with a first valve device ( 23 ) between a high pressure area ( 45 ) and a low pressure area ( 22 ) of the fuel pump ( 5 ), and a second valve device ( 25 ), which in the flow direction in front of an inlet ( 31 ) a pumping device ( 46 ) for fuel delivery from the low pressure area ( 22 ) in the high pressure area ( 45 ), characterized in that the first valve device ( 23 ) and the second valve device ( 25 ) are coupled to one another such that a movement of the first valve device ( 23 ) in the opening direction, a closing movement of the second valve device ( 25 ) causes. Kraftstoffpumpe (5) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ventileinrichtung (23) und die zweite Ventileinrichtung (25) so aufeinander abgestimmt sind, dass die erste Ventileinrichtung (23) vollständig geschlossen und die zweite Ventileinrichtung (25) vollständig geöffnet ist, wenn ein Druck im Hochdruckbereich (45) geringer ist als ein Minimaldruck.Fuel pump ( 5 ) according to claim 1, characterized in that the first valve device ( 23 ) and the second valve device ( 25 ) are coordinated with one another such that the first valve device ( 23 ) completely closed and the second valve device ( 25 ) is fully opened when a pressure in the high pressure area ( 45 ) is less than a minimum pressure. Kraftstoffpumpe (5) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ventileinrichtung (23) und die zweite Ventileinrichtung (25) so aufeinander abgestimmt sind, dass bei einem Druck im Hochdruckbereich (45) oberhalb des Minimaldrucks ein Öffnungsgrad der zweiten Ventileinrichtung (25) umso geringer ist, je höher der Druck im Hochdruckbereich (45) ist.Fuel pump ( 5 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the first valve device ( 23 ) and the second valve device ( 25 ) are coordinated so that at a pressure in the high pressure region ( 45 ) above the minimum pressure, an opening degree of the second valve device ( 25 ), the lower the higher the pressure in the high-pressure region ( 45 ). Kraftstoffpumpe (5) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ventileinrichtung (23) und die zweite Ventileinrichtung (25) so aufeinander abgestimmt sind, dass beim Erreichen oder Überschreiten eines Maximaldrucks im Hochdruckbereich (45) die erste Ventileinrichtung (23) geöffnet und die zweite Ventileinrichtung (25) geschlossen wird.Fuel pump ( 5 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the first valve device ( 23 ) and the second valve device ( 25 ) are coordinated so that when reaching or exceeding a maximum pressure in the high-pressure region ( 45 ) the first valve device ( 23 ) and the second valve device ( 25 ) is closed. Kraftstoffpumpe (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Hochdruckbereich (45) und der ersten Ventileinrichtung (23) eine Drossel (95) angeordnet ist.Fuel pump ( 5 ) according to one of the preceding claims, characterized in that between the high pressure area ( 45 ) and the first valve device ( 23 ) a throttle ( 95 ) is arranged. Kraftstoffpumpe (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (23) und die zweite (25) Ventileinrichtung in einem gemeinsamen zylinderartigen Gehäuse (61) angeordnet sind.Fuel pump ( 5 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first ( 23 ) and the second ( 25 ) Valve device in a common cylinder-like housing ( 61 ) are arranged. Kraftstoffpumpe (5) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ventileinrichtung (23) als ein Schieberventil (23) mit einer Gehäusebuchse (87) und einem bolzenförmigen Ventilelement (93) ausgebildet ist, wobei die Gehäusebuchse (87) im Gehäuse (61) festgehalten, vorzugsweise verpresst ist.Fuel pump ( 5 ) according to claim 6, characterized in that the first valve device ( 23 ) as a slide valve ( 23 ) with a housing socket ( 87 ) and a bolt-shaped valve element ( 93 ), wherein the housing bush ( 87 ) in the housing ( 61 ), preferably pressed. Kraftstoffpumpe (5) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusebuchse (87) einen Befestigungsbund (88) aufweist, der axial vom bolzenförmigen Ventilelement (93) entfernt angeordnet ist.Fuel pump ( 5 ) according to claim 7, characterized in that the housing bush ( 87 ) a fastening collar ( 88 ), the axially from the bolt-shaped valve element ( 93 ) is located away. Kraftstoffpumpe (5) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das bolzenförmige Ventilelement (93) an einem Ende vom Druck im Hochdruckbereich (45) und am anderen Ende von einem Ventilelement (73) der zweiten Ventileinrichtung (25) beaufschlagt wird.Fuel pump ( 5 ) according to one of claims 6 to 8, characterized in that the bolt-shaped valve element ( 93 ) at one end of the pressure in the high pressure region ( 45 ) and at the other end of a valve element ( 73 ) of the second valve device ( 25 ) is applied. Kraftstoffpumpe (5) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen dem Hochdruckbereich (45) und der ersten Ventileinrichtung (23) angeordnete Drossel (95) durch eine Engstelle im Einlassbereich (89) der Gehäusebuchse (87) gebildet ist.Fuel pump ( 5 ) according to one of claims 7 to 9, characterized in that between the high pressure area ( 45 ) and the first valve device ( 23 ) arranged throttle ( 95 ) through a bottleneck in the inlet area ( 89 ) of the housing socket ( 87 ) is formed. Kraftstoffpumpe (5) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Ventileinrichtung (25) als Schieberventil (25) mit einem federbelasteten kolbenartigen Ventilelement (73) ausgebildet ist.Fuel pump ( 5 ) according to one of claims 6 to 10, characterized in that the second valve device ( 25 ) as a slide valve ( 25 ) with a spring-loaded piston-like valve element ( 73 ) is trained. Kraftstoffpumpe (5) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das kolbenartigen Ventilelement (73) der zweiten Ventileinrichtung (25) und das bolzenförmige Ventilelement (93) der ersten Ventileinrichtung (23) einstückig verbunden sind.Fuel pump ( 5 ) according to claim 7, characterized in that the piston-like valve element ( 73 ) of the second valve device ( 25 ) and the bolt-shaped valve element ( 93 ) of the first valve device ( 23 ) are integrally connected. Kraftstoffpumpe (5) nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zylinderartige Gehäuse (61) einen Bund (69) und/oder ein Dichtelement (67) zur Verbindung mit einem Gehäuse (101) der Kraftstoffpumpe (5) aufweist.Fuel pump ( 5 ) according to one of claims 5 to 12, characterized in that the cylinder-like housing ( 61 ) a covenant ( 69 ) and / or a sealing element ( 67 ) for connection to a housing ( 101 ) of the fuel pump ( 5 ) having.
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DE102011087086A1 (en) 2011-11-25 2013-05-29 Robert Bosch Gmbh Proportional valve e.g. currentless closed slide valve, for common-rail injection system for injecting fuel into combustion chamber of internal combustion engine, has inlet and outlet designed as holes, which are closed by valve element
EP2344749B1 (en) * 2008-10-28 2016-05-04 Robert Bosch GmbH High-pressure fuel pump for an internal combustion engine

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DE102004048594A1 (en) 2004-10-06 2006-04-13 Robert Bosch Gmbh Fuel system for IC engine has a controlled venting of the high pressure common rail feed to the low pressure to progressively reduce the high pressure

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