DE102007035723A1 - Fuel injection device for an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine weist eine Kraftstoffhochdruckpumpenvorrichtung (14) auf, durch die Kraftstoff unter Hochdruck zu zwei Kraftstoffhochdruckspeichern (18, 20) gefördert wird, mit denen jeweils zumindest ein Injektor (22) verbunden ist, durch den Kraftstoff an einem Zylinder der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Die Kraftstoffhochdruckpumpenvorrichtung (14) ist über jeweils eine hydraulische Leitung (32, 33) direkt mit den beiden Kraftstoffhochdruckspeichern (18, 20) verbunden. Die beiden Kraftstoffhochdruckspeicher (18, 20) sind durch eine weitere hydraulische Leitung (34) direkt miteinander verbunden.The fuel injection device for an internal combustion engine has a high-pressure fuel pump device (14) through which fuel is delivered under high pressure to two high-pressure fuel reservoirs (18, 20), to which at least one injector (22) is connected, injected by the fuel to a cylinder of the internal combustion engine becomes. The high-pressure fuel pump device (14) is connected via a respective hydraulic line (32, 33) directly to the two high-pressure fuel accumulators (18, 20). The two high-pressure fuel accumulators (18, 20) are directly connected to each other by a further hydraulic line (34).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1.The The invention is based on a fuel injection device for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Eine solche Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist durch die DE 100 46 315 A1 bekannt. Diese Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist eine Kraftstoffhochdruckpumpe auf, durch die Kraftstoff unter Hochdruck gefördert wird und die mehrere Pumpenelemente aufweist. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist außerdem zwei Kraftstoffhochdruckspeicher auf, in die Kraftstoff durch die Kraftstoffhochdruckpumpe gefördert wird. Mit den beiden Kraftstoffhochdruckspeichern sind an den Zylindern der Brennkraftmaschine angeordnete Injektoren verbunden, durch die Kraftstoff in die Brennräume der Zylinder eingespritzt wird. Diese Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist insbesondere für Brennkraftmaschinen mit v-förmig angeordneten Zylindern vorgesehen, wobei die beiden Kraftstoffhochdruckspeicher jeweils einer Zylinderreihe zugeordnet sind. In der Kraftstoffhochdruckpumpe ist ein gemeinsamer Hochdruckraum vorgesehen, in den die Pumpenelemente fördern und von dem zwei hydraulische Leitungen zu den beiden Kraftstoffhochdruckspeichern abführen. Durch den gemeinsamen Hochdruckraum in der Kraftstoffhochdruckpumpe ist sichergestellt, dass in beiden Kraftstoffhochdruckspeichern zumindest annähernd dieselben Druckverhältnisse herrschen. Nachteilig ist jedoch dass durch den Hochdruckraum der Fertigungsaufwand der Kraftstoffhochdruckpumpe erhöht wird und dessen Unterbringung in der Kraftstoffhochdruckpumpe wegen mangelndem Einbauraum unter Umständen schwierig ist.Such a fuel injection device is characterized by the DE 100 46 315 A1 known. This fuel injection device has a high-pressure fuel pump, is conveyed by the fuel under high pressure and having a plurality of pump elements. The fuel injection device also has two high-pressure fuel storage, is fed into the fuel by the high-pressure fuel pump. With the two fuel high pressure accumulators arranged on the cylinders of the internal combustion engine injectors are connected, is injected by the fuel into the combustion chambers of the cylinder. This fuel injection device is provided in particular for internal combustion engines with cylinders arranged in a V-shape, wherein the two high-pressure fuel accumulators are each assigned to a row of cylinders. In the high-pressure fuel pump, a common high-pressure chamber is provided, in which the pump elements convey and discharge from the two hydraulic lines to the two high-pressure fuel accumulators. The common high-pressure chamber in the high-pressure fuel pump ensures that at least approximately the same pressure conditions prevail in both high-pressure fuel accumulators. The disadvantage, however, is that the production costs of the high-pressure fuel pump is increased by the high pressure chamber and its placement in the high-pressure fuel pump is difficult because of lack of installation space under certain circumstances.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass statt des gemeinsamen Hochdruckraums an der Kraftstoffhochdruckpumpe wie beim Stand der Technik nur die weitere hydraulische Leitung erforderlich ist, die kostengünstig ist und deren Platzbedarf gering ist. Durch die die beiden Kraftstoffhochdruckspeicher verbindende hydraulische Leitung ist sichergestellt, dass in beiden Kraftstoffhochdruckspeichern zumindest annähernd dieselben Druckverhältnisse herrschen.The Fuel injection device according to the invention with the features of claim 1 has the other hand the advantage that instead of the common high-pressure chamber to the high-pressure fuel pump As in the prior art, only the further hydraulic line is required, which is inexpensive and their space requirements is low. By connecting the two high-pressure fuel storage hydraulic line is ensured that in both high-pressure fuel tanks at least approximately the same pressure conditions to rule.

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung angegeben. Die Ausbildung gemäß Anspruch 2 ermöglicht eine einfache Ausbildung der Kraftstoffhochdruckpumpe, da an dieser keine Zusammenführung der Auslässe der beiden Pumpenelemente erforderlich ist.In the dependent claims are advantageous embodiments and further developments of the fuel injection device according to the invention specified. The training according to claim 2 allows a simple design of the high-pressure fuel pump, because of this no merging of the outlets of the two Pump elements is required.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Zeichnungdrawing

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen 1 eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine in schematischer Darstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, 2 die Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, 3 die Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel und 4 die Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.Several embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description. Show it 1 a fuel injection device for an internal combustion engine in a schematic representation according to a first embodiment, 2 the fuel injection device according to a second embodiment, 3 the fuel injection device according to a third embodiment and 4 the fuel injection device according to a fourth embodiment.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In den 1 bis 4 ist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine vorzugsweise eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise eine selbstzündende Brennkraftmaschine und weist mehrere Zylinder 6 auf, die in Reihe oder insbesondere v-förmig angeordnet sein können. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist eine Förderpumpe 10 auf, durch die Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter 12 zu einer Kraftstoffhochdruckpumpenvorrichtung 14 gefördert wird. Die Kraftstoffhochdruckpumpenvorrichtung 14 kann eine einzige oder mehrere Kraftstoffhochdruckpumpen 16 umfassen. Durch die Kraftstoffhochdruckpumpenvorrichtung 14 wird Kraftstoff unter Hochdruck in zwei Kraftstoffhochdruckspeicher 18, 20 gefördert. Mit den beiden Kraftstoffhochdruckspeichern 18, 20 sind jeweils mehrere Injektoren 22 verbunden, die an den Zylindern der Brennkraftmaschine angeordnet sind und durch die Kraftstoff in die Brennräume der Zylinder eingespritzt wird. Bei einer Brennkraftmaschine mit v-förmig angeordneten Zylindern ist jeder Zylinderreihe ein Kraftstoffhochdruckspeicher 18, 20 zugeordnet. Die Kraftstoffhochdruckspeicher 18, 20 sind beispielsweise rohrförmig ausgebildet, können jedoch auch beliebige andere Formen aufweisen.In the 1 to 4 a fuel injection device for an internal combustion engine, preferably a motor vehicle is shown. The internal combustion engine is preferably a self-igniting internal combustion engine and has a plurality of cylinders 6 on, which can be arranged in series or in particular V-shaped. The fuel injection device has a feed pump 10 on, through the fuel from a reservoir 12 to a high-pressure fuel pump device 14 is encouraged. The high-pressure fuel pump device 14 can be a single or multiple high-pressure fuel pumps 16 include. Through the high-pressure fuel pump device 14 Fuel is at high pressure in two high-pressure fuel storage 18 . 20 promoted. With the two high-pressure fuel storage tanks 18 . 20 are each several injectors 22 connected to the cylinders of the internal combustion engine and is injected through the fuel into the combustion chambers of the cylinder. In an internal combustion engine with cylinders arranged in a V-shape, each row of cylinders is a high-pressure fuel accumulator 18 . 20 assigned. The high-pressure fuel storage 18 . 20 For example, are formed tubular, but may also have any other shapes.

Bei dem in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel umfasst die Kraftstoffhochdruckpumpenvorrichtung 14 eine einzige Kraftstoffhochdruckpumpe 16, die zwei Pumpenelemente 26, 27 aufweist. Die Kraftstoffhochdruckpumpe 16 weist eine Antriebswelle 28 auf, die beispielsweise durch die Brennkraftmaschine angetrieben wird. Die beiden Pumpenelemente 26, 27 sind unter einem Winkel von etwa 90° um die Drehachse 29 der Antriebswelle 28 verdreht angeordnet. Die Pumpenelemente 26, 27 weisen jeweils einen durch die Antriebswelle 28 in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben auf, der in einer Zylinderbohrung dicht geführt ist und durch den bei dessen Förderhub Kraftstoff durch einen Auslass 30, 31 verdrängt wird. Der Antrieb der Pumpenkolben erfolgt dabei insbesondere durch einen Nocken der Antriebswelle 28, beispielsweise in bekannter Weise über einen Rollenstößel. Mit dem jeweiligen Auslass 30, 31 der beiden Pumpenelemente 26, 27 ist jeweils eine hydraulische Leitung 32, 33 verbunden, über die jeweils ein Pumpenelement 26, 27 direkt mit einem der beiden Kraftstoffhochdruckspeicher 18, 20 verbunden ist. Jedes Pumpenelement 26, 27 der Kraftstoffhochdruckpumpe 16 fördert somit direkt in den diesem zugeordneten Kraftstoffhochdruckspeicher 18, 20. Die beiden Kraftstoffhochdruckspeicher 18, 20 sind miteinander durch eine weitere hydraulische Leitung 34 verbunden, so dass ein Druckausgleich zwischen beiden Kraftstoffhochdruckspeichern 18, 20 erfolgt und in diesen zumindest annähernd dieselben Druckverhältnisse herrschen. An der Kraftstoffhochdruckpumpe 16 ist keine Verbindung zwischen den Auslässen 30, 31 der beiden Pumpenelemente 26, 27 vorhanden.At the in 1 illustrated first embodiment includes the high-pressure fuel pump device 14 a single high-pressure fuel pump 16 , the two pump elements 26 . 27 having. The high-pressure fuel pump 16 has a drive shaft 28 on, which is driven for example by the internal combustion engine. The two pump elements 26 . 27 are at an angle of about 90 ° about the axis of rotation 29 the drive shaft 28 arranged twisted. The pump elements 26 . 27 each have one through the drive shaft 28 in a lifting movement driven pump piston, which is tightly guided in a cylinder bore and through the at its delivery stroke fuel through an outlet 30 . 31 is displaced. The drive of the pump piston is effected in particular by a cam of the drive shaft 28 , For example, in a known manner via a roller tappet. With the respective outlet 30 . 31 the two pump elements 26 . 27 each is a hydraulic line 32 . 33 connected, via each a pump element 26 . 27 directly with one of the two high-pressure fuel storage tanks 18 . 20 connected is. Each pump element 26 . 27 the high-pressure fuel pump 16 thus promotes directly in the associated high-pressure fuel storage 18 . 20 , The two high-pressure fuel storage 18 . 20 are connected to each other by another hydraulic line 34 connected, so that a pressure equalization between the two high-pressure fuel storage 18 . 20 takes place and prevail in these at least approximately the same pressure conditions. At the high-pressure fuel pump 16 is no connection between the outlets 30 . 31 the two pump elements 26 . 27 available.

In 2 ist die Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Kraftstoffhochdruckpumpenvorrichtung 14 wiederum nur eine einzige Kraftstoffhochdruckpumpe 216 umfasst, bei der jedoch abweichend vom ersten Ausführungsbeispiel die beiden Pumpenelemente 226, 227 um etwa 180° im die Drehachse 29 der Antriebswelle 28 zueinander verdreht angeordnet sind. Der Antrieb der Pumpenkolben der Pumpenelemente 226, 227 erfolgt insbesondere durch einen Exzenter der Antriebswelle 28, kann jedoch auch durch einen Nocken erfolgen. Die übrige Ausbildung, der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist gleich wie beim ersten Ausführungsbeispiel.In 2 the fuel injection device is shown according to a second embodiment, in which the high-pressure fuel pump device 14 again only a single high-pressure fuel pump 216 includes, but differing from the first embodiment, the two pump elements 226 . 227 about 180 ° in the axis of rotation 29 the drive shaft 28 are arranged twisted to each other. The drive of the pump pistons of the pump elements 226 . 227 takes place in particular by an eccentric of the drive shaft 28 , but can also be done by a cam. The rest of the embodiment, the fuel injection device according to the second embodiment is the same as in the first embodiment.

In 3 ist die Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Kraftstoffhochdruckpumpenvorrichtung 14 wiederum nur eine einzige Kraftstoffhochdruckpumpe 316 umfasst, die jedoch vier Pumpenelemente 326, 326a, 327, 327a aufweist. Die Pumpenelemente 326, 326a, 327, 327a sind vorzugsweise sternförmig gleichmäßig verteilt um die Antriebswelle 28 verteilt angeordnet und diese können durch einen Nocken oder Exzenter der Antriebswelle 28 angetrieben werden. Die Auslässe 30, 30a und 31, 31a zweier Pumpenelemente 326, 326a und 327, 327a, die insbesondere einander benachbart sind, sind hydraulisch miteinander verbunden und über jeweils eine der hydraulischen Leitungen 32, 33 mit einem der beiden Kraftstoffhochdruckspeicher 18, 20 verbunden. Jeder der beiden Kraftstoffhochdruckspeicher 18, 20 ist somit über eine der hydraulischen Leitungen 32, 33 mit zwei Pumpenelementen 326, 326a bzw. 327, 327a verbunden. Die beiden Kraftstoffhochdruckspeicher 18, 20 sind wiederum über die weitere hydraulische Leitung 34 direkt miteinander verbunden.In 3 the fuel injection device is shown according to a third embodiment, in which the high-pressure fuel pump device 14 again only a single high-pressure fuel pump 316 includes, however, the four pump elements 326 . 326a . 327 . 327a having. The pump elements 326 . 326a . 327 . 327a are preferably evenly distributed in a star shape around the drive shaft 28 arranged distributed and these can by a cam or eccentric of the drive shaft 28 are driven. The outlets 30 . 30a and 31 . 31a two pump elements 326 . 326a and 327 . 327a which are in particular adjacent to each other, are hydraulically connected to each other and via one of the hydraulic lines 32 . 33 with one of the two high-pressure fuel storage 18 . 20 connected. Each of the two high-pressure fuel storage 18 . 20 is thus via one of the hydraulic lines 32 . 33 with two pump elements 326 . 326a respectively. 327 . 327a connected. The two high-pressure fuel storage 18 . 20 are in turn via the further hydraulic line 34 directly connected.

In 4 ist die Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Kraftstoffhochdruckpumpenvorrichtung 14 zwei separate Kraftstoffhochdruckpumpen 416 und 416a umfasst. Vorzugsweise weist jede Kraftstoffhochdruckpumpe 416, 416a nur ein Pumpenelement 26 auf und dieses ist über eine der hydraulischen Leitungen 32, 33 mit einem der beiden Kraftstoffhochdruckspeicher 18, 20 verbunden. Jeder der beiden Kraftstoffhochdruckspeicher 18, 20 ist somit über eine der hydraulischen Leitungen 32, 33 mit einer Kraftstoffhochdruckpumpe 416 bzw. 416a verbunden. Die Kraftstoffhochdruckpumpen 416, 416a können jeweils eine durch die Brennkraftmaschine angetriebene Antriebswelle 28 aufweisen, die wiederum über einen Nocken oder Exzenter den jeweiligen Pumpenkolben antreibt. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Kraftstoffhochdruckpumpen 416, 416a keine eigene Antriebswelle aufweisen sondern deren Pumpenkolben durch eine Welle der Brennkraftmaschine, beispielsweise deren Nockenwelle, in einer Hubbewegung angetrieben werden. Diese Ausbildung kann auch bei den anderen Ausführungsbeispielen der Kraftstoffeinspritzeinrichtung vorgesehen werden.In 4 the fuel injection device is shown according to a fourth embodiment, in which the high-pressure fuel pump device 14 two separate high-pressure fuel pumps 416 and 416a includes. Preferably, each high-pressure fuel pump 416 . 416a only one pump element 26 on and this is about one of the hydraulic lines 32 . 33 with one of the two high-pressure fuel storage 18 . 20 connected. Each of the two high-pressure fuel storage 18 . 20 is thus via one of the hydraulic lines 32 . 33 with a high-pressure fuel pump 416 respectively. 416a connected. The high-pressure fuel pumps 416 . 416a can each have a drive shaft driven by the internal combustion engine 28 have, which in turn drives the respective pump piston via a cam or eccentric. Alternatively, it can also be provided that the high-pressure fuel pumps 416 . 416a have no own drive shaft but the pump piston are driven by a shaft of the internal combustion engine, such as the camshaft, in a lifting movement. This training can also be provided in the other embodiments of the fuel injection device.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 10046315 A1 [0002] - DE 10046315 A1 [0002]

Claims (4)

Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer Kraftstoffhochdruckpumpenvorrichtung (14), durch die Kraftstoff unter Hochdruck zu zwei Kraftstoffhochdruckspeichern (18, 20) gefördert wird, mit denen jeweils zumindest ein Injektor (22) verbunden ist, durch den Kraftstoff an einem Zylinder der Brennkraftmaschine eingespritzt wird, wobei die Kraftstoffhochdruckpumpenvorrichtung (14) über jeweils eine hydraulische Leitung (32, 33) direkt mit den beiden Kraftstoffhochdruckspeichern (18, 20) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kraftstoffhochdruckspeicher (18, 20) durch eine weitere hydraulische Leitung (34) direkt miteinander verbunden sind.Fuel injection device for an internal combustion engine with a high-pressure fuel pump device ( 14 ), through the fuel under high pressure to two high-pressure fuel storage ( 18 . 20 ), with which at least one injector ( 22 ) is injected through the fuel to a cylinder of the internal combustion engine, wherein the high-pressure fuel pump device ( 14 ) via a respective hydraulic line ( 32 . 33 ) directly with the two fuel high pressure accumulators ( 18 . 20 ), characterized in that the two high-pressure fuel storage ( 18 . 20 ) by another hydraulic line ( 34 ) are directly connected. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffhochdruckpumpenvorrichtung (14) eine einzige Kraftstoffhochdruckpumpe (16; 216) umfasst, die zwei Pumpenelemente (26, 27; 226, 227) aufweist, die über jeweils eine der hydraulischen Leitungen (32, 33) mit einem der beiden Kraftstoffhochdruckspeicher (18, 20) verbunden sind.Fuel injection device according to claim 1, characterized in that the high-pressure fuel pump device ( 14 ) a single high-pressure fuel pump ( 16 ; 216 ), the two pump elements ( 26 . 27 ; 226 . 227 ), which in each case via one of the hydraulic lines ( 32 . 33 ) with one of the two fuel high-pressure accumulators ( 18 . 20 ) are connected. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffhochdruckpumpenvorrichtung (14) zwei separate Kraftstoffhochdruckpumpen (416, 416a) umfasst und dass jede der beiden Kraftstoffhochdruckpumpen (416, 416a) über eine der hydraulischen Leitungen (32, 33) mit einem der beiden Kraftstoffhochdruckspeicher (18, 20) verbunden ist.Fuel injection device according to claim 1, characterized in that the high-pressure fuel pump device ( 14 ) two separate high-pressure fuel pumps ( 416 . 416a ) and that each of the two high-pressure fuel pumps ( 416 . 416a ) via one of the hydraulic lines ( 32 . 33 ) with one of the two fuel high-pressure accumulators ( 18 . 20 ) connected is. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffhochdruckpumpenvorrichtung (14) eine einzige Kraftstoffhochdruckpumpe (316) umfasst, die vier Pumpenelemente (326, 326a, 327, 327a) aufweist, und dass jeweils zwei der Pumpenelemente (326, 326a; 327, 327a) über eine diesen gemeinsame der hydraulischen Leitungen (32, 33) mit einem der beiden Kraftstoffhochdruckspeicher (18, 20) verbunden sind.Fuel injection device according to claim 1, characterized in that the high-pressure fuel pump device ( 14 ) a single high-pressure fuel pump ( 316 ), the four pump elements ( 326 . 326a . 327 . 327a ), and that in each case two of the pump elements ( 326 . 326a ; 327 . 327a ) via a common hydraulic lines ( 32 . 33 ) with one of the two fuel high-pressure accumulators ( 18 . 20 ) are connected.
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