DE102007058240A1

DE102007058240A1 - Vorrichtung zur Kraftstoffeinspritzung bei einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102007058240A1
Application number: DE102007058240A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Boecking
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-12-04
Filing date: 2007-12-04
Publication date: 2009-06-10
Also published as: WO2009071427A1

Abstract

Die Vorrichtung zur Kraftstoffeinspritzung bei einer Brennkraftmaschine weist eine Förderpumpe (32) auf, durch die Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter (34) zu einem Kraftstoffeinspritzventil (30) gefördert wird, durch das Kraftstoff in den Abgasstrom der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Zwischen der Förderpumpe (32) und dem Kraftstoffeinspritzventil (30) ist ein Speichervolumen (36) vorgesehen.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Kraftstoffeinspritzung bei einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1.
Eine solche Vorrichtung ist durch die DE 103 32 114 A1 bekannt. Diese Vorrichtung weist eine Förderpumpe auf, durch die Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter zu einem Kraftstoffeinspritzventil gefördert wird, durch das Kraftstoff in den Abgasstrom der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Die Kraftstoffeinspritzung in den Abgasstrom dient dabei beispielsweise dazu durch Erhöhung der Abgastemperatur die Regeneration eines Partikelfilters zu ermöglichen oder die Funktion einer Einrichtung zur Reduzierung der Stickoxidemission der Brennkraftmaschine, beispielsweise eines SCR-Katalysators (SCR = Selective Catalytic Reduction), zu ermöglichen. Die Kraftstoffeinspritzung wird durch ein zwischen der Förderpumpe und dem Kraftstoffeinspritzventil angeordnetes elektrisch betätigtes Steuerventil gesteuert, das zur Kraftstoffeinspritzung geöffnet wird und das geschlossen wird wenn keine Kraftstoffeinspritzung erfolgen soll. Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist, dass durch die direkte Kraftstoffförderung von der Förderpumpe zum Kraftstoffeinspritzventil Druckschwankungen auftreten können, die dazu führen können, dass die Dosierung des Kraftstoffs in den Abgasstrom unter Umständen nicht mit der erforderlichen Genauigkeit erfolgt.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kraftstoffeinspritzung bei einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass durch das Speichervolumen die Dosierung des Kraftstoffs bei der Einspritzung in den Abgasstrom mit höherer Genauigkeit erfolgen kann.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung angegeben. Die Ausbildung gemäß Anspruch 2 hat den Vorteil, dass für die Kraftstoffeinspritzung in die Brennräume der Zylinder der Brennkraftmaschine keine weitere Förderpumpe erforderlich ist und somit der Aufbau der Vorrichtung vereinfacht ist. Die Ausbildung gemäß Anspruch 3 ermöglicht es, dass die Kraftstoffeinspritzung in den Abgasstrom bei einem höheren Druckniveau erfolgen kann als das für die Kraftstoffförderung zur Hochdruckpumpe erforderliche Druckniveau.
Offenbarung der Erfindung
Zeichnung
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen 1 eine Vorrichtung zur Kraftstoffeinspritzung bei einer Brennkraftmaschine in schematischer Darstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel und 2 die Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In den 1 und 2 ist eine Vorrichtung zur Kraftstoffeinspritzung bei einer Brennkraftmaschine vorzugsweise eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise eine selbstzündende Brennkraftmaschine und weist mehrere Zylinder auf. Bei der Brennkraftmaschine ist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung vorgesehen, die wenigstens eine Hochdruckpumpe 10 aufweist, durch die Kraftstoff unter Hochdruck in wenigstens einen Hochdruckspeicher 12 gefördert wird. Der Hochdruckpumpe 10 wird durch eine Förderpumpe 13 Kraftstoff zugeführt. Mit dem Hochdruckspeicher 12 sind an den Zylindern der Brennkraftmaschine angeordnete Injektoren 14 verbunden, durch die Kraftstoff in die Brennräume der Zylinder eingespritzt wird. Die Injektoren 14 werden von einer elektronischen Steuereinrichtung 16 angesteuert, durch die der Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung und die eingespritzte Kraftstoffmenge abhängig von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine bestimmt wird.
Die beim Betrieb der Brennkraftmaschine entstehenden Abgase werden durch eine Abgasleitung 18 aus den Brennräumen der Zylinder abgeführt. In der Abgasleitung 18 sind ein oder mehrere Komponenten zur Reduzierung der Schadstoffe im Abgasstrom vorgesehen. Diese Komponenten sind beispielsweise ein Oxidationskatalysator 20 und/oder ein Partikelfilter 22 und/oder ein Katalysator 24 zur Reduzierung der Stickoxide, der als SCR-Katalysator ausgebildet sein kann. Für die Funktion dieser Komponenten 20, 22, 24 ist es erforderlich, dass im Abgasstrom ein bestimmter Anteil an Kraftstoff enthalten ist. Dieser Kraftstoff kann beispielsweise durch eine sehr späte Kraftstoffnacheinspritzung durch die Injektoren 14 dem Abgasstrom zugeführt werden, wobei der bei der Nacheinspritzung eingespritzte Kraftstoff nicht verbrennt sondern mit dem Abgasstrom aus dem Brennraum austritt. Der nicht verbrannte Kraftstoff kann jedoch zu einer Verdünnung des Schmieröls der Brennkraftmaschine führen, wodurch deren Verschleiß erhöht bzw. kürzere Ölwechselintervalle erforderlich werden. Um dies zu vermeiden Ist vorgesehen, dass die erforderliche Kraftstoffdosierung zum Abgasstrom mittels eines Kraftstoffeinspritzventils 30 in die Abgasleitung 18 außerhalb des Brennraums erfolgt.
Mittels einer Förderpumpe 32 wird Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter 34 in einen Niederdruckspeicher 36 gefördert. Der Niederdruckspeicher 36 ist über eine Leitung 38 mit dem Kraftstoffeinspritzventil 30 verbunden. Die Förderpumpe 32 kann einen elektrischen Antrieb aufweisen oder mechanisch, beispielsweise durch die Brennkraftmaschine angetrieben sein. Die Förderpumpe 32 kann beispielsweise als Strömungs-, Rollenzellen-, Flügelzellen-, Außenzahnrad- oder Innenzahnradpumpe ausgebildet sein. Durch die Förderpumpe 32 wird im Niederdruckspeicher 36 ein solcher Druck erzeugt, wie er für die Kraftstoffeinspritzung in den Abgasstrom mittels des Kraftstoffeinspritzventils 30 benötigt wird. Zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung des Kraftstoffeinspritzventils 30 kann in der Leitung 38 ein elektrisch betätigtes Steuerventil 40 vorgesehen sein, mittels dem die Verbindung des Kraftstoffeinspritzventils 30 mit dem Niederdruckspeicher 36 geöffnet und getrennt werden kann. Alternativ kann auch am Kraftstoffeinspritzventil 30 ein Steuerventil 42 vorgesehen sein, mittels dem die Öffnung und damit die Einspritzung des Kraftstoffeinspritzventils 30 gesteuert wird. Das Steuerventil 40 bzw. 42 wird durch die Steuereinrichtung 16 abhängig von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine angesteuert, um die Einspritzung von Kraftstoff in den Abgasstrom durch das Kraftstoffeinspritzventil 30 zum erforderlichen Zeitpunkt und in der erforderlichen Menge sicherzustellen. Es kann vorgesehen sein, dass die Förderpumpe 32 nur bedarfsabhängig betrieben wird, wenn eine Kraftstoffdosierung durch das Kraftstoffeinspritzventil 30 erforderlich ist. Die Förderpumpe 32 kann auch so betrieben werden, dass im Niederdruckspeicher 36 ein vorgegebener Druck aufrechterhalten wird.
Die Förderpumpe 13 zur Versorgung der Hochdruckpumpe 10 kann völlig unabhängig von der Förderpumpe 32 zur Befüllung des Niederdruckspeichers 36 ausgebildet sein. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die beiden, Förderpumpen 13, 32 miteinander kombiniert sind, jedoch unabhängig voneinander betrieben werden können. Die beiden Förderpumpen 13, 32 können beispielsweise gemeinsame Gehäuseteile aufweisen, einen gemeinsamen elektrischen oder mechanischen Antrieb aufweisen, wobei die Förderpumpe 32 vom Antrieb abgekoppelt werden kann, wenn keine Kraftstoffeinspritzung in den Abgasstrom erforderlich ist.
In 2 ist die Vorrichtung zur Kraftstoffeinspritzung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei der grundsätzliche Aufbau gleich ist wie beim ersten Ausführungsbeispiel, jedoch der Hochdruckpumpe 10 der Kraftstoffeinspritzeinrichtung nicht durch eine separate Förderpumpe 13 sondern direkt durch die Förderpumpe 32 oder aus dem Niederdruckspeicher 36 Kraftstoff zugeführt wird. Die Förderpumpe 32 muss dabei gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel größer dimensioniert werden und gegebenenfalls kontinuierlich betrieben werden, um die Versorgung der Hochdruckpumpe 10 sicherzustellen. Es kann vorgesehen sein, dass das Druckniveau, bei dem die Dosierung des Kraftstoffs zum Abgasstrom erfolgt anders ist, insbesondere höher ist als das Druckniveau, das zur Versorgung der Hochdruckpumpe 10 erforderlich ist. Es kann daher vorgesehen sein, dass im Niederdruckspeicher 36 ein Druckniveau besteht, wie es für die Dosierung des Kraftstoffs zum Abgasstrom erforderlich ist und dass in der Verbindung zwischen der Förderpumpe 32 und der Hochdruckpumpe 10 oder zwischen dem Niederdruckspeicher 36 und der Hochdruckpumpe 10 eine Druckminderungseinrichtung 44 angeordnet ist, durch die der durch die Förderpumpe 32 erzeugte Druck bzw. der im Niederdruckspeicher 36 herrschende Druck auf den für die Versorgung der Hochdruckpumpe 10 erforderlichen niedrigeren Druck reduziert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 10332114 A1 [0002]

Claims

Vorrichtung zur Kraftstoffeinspritzung bei einer Brennkraftmaschine mit einer Förderpumpe (32), durch die Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter (34) zu einem Kraftstoffeinspritzventil (30) gefördert wird, durch das Kraftstoff in den Abgasstrom der Brennkraftmaschine eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Förderpumpe (32) und dem Kraftstoffeinspritzventil (30) ein Speichervolumen (36) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese außerdem wenigstens eine Hochdruckpumpe (10) aufweist, durch die Kraftstoff in wenigstens einen Hochdruckspeicher (12) gefördert wird, mit dem wenigstens ein Injektor (14) zur Kraftstoffeinspritzung in einen Brennraum der Brennkraftmaschine verbunden ist, und dass der wenigstens einen Hochdruckpumpe (10) Kraftstoff durch die Förderpumpe (32) oder aus dem Speichervolumen (36) zugeführt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Förderpumpe (32) oder dem Speichervolumen (36) und der Hochdruckpumpe (10) eine Druckminderungseinrichtung (44) angeordnet ist.