DE102009050000A1

DE102009050000A1 - Geräuscharme Kraftstoffpumpe mit variabler Druckregelung

Info

Publication number: DE102009050000A1
Application number: DE102009050000A
Authority: DE
Inventors: John M. Howell Beardmore
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-10-23
Filing date: 2009-10-20
Publication date: 2010-05-12
Also published as: CN101725446A; US20100101538A1; CN101725446B; US7827967B2

Abstract

Eine Motoranordnung kann eine Motorstruktur umfassen, die eine Brennkammer, ein Kraftstoffeinspritzventil in Fluidverbindung mit der Brennkammer, eine Kraftstoffzufuhr und eine Kraftstoffpumpenanordnung definiert. Die Kraftstoffpumpenanordnung kann ein Gehäuse, ein sich hin- und herbewegendes Element und eine Solenoidventilanordnung umfassen. Das Gehäuse kann einen Einlass in Fluidverbindung mit der Kraftstoffzufuhr, einen Auslass in Fluidverbindung mit dem Kraftstoffeinspritzventil und einen Umgehungskanal definieren. Das sich hin- und herbewegende Element kann in dem Gehäuse angeordnet sein, um eine Kompressionskammer in Fluidverbindung mit dem Einlass, dem Auslass und dem Umgehungskanal zu definieren. Die Solenoidventilanordnung kann ein Ventilelement umfassen, das in dem Umgehungskanal angeordnet ist und zwischen offenen und geschlossenen Positionen verschoben werden kann, um eine Fluidverbindung zwischen der Kompressionskammer und der Kraftstoffzufuhr während eines Verdichtungshubs des sich hin- und herbewegenden Elements selektiv bereitzustellen.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Motorkraftstoffsysteme und insbesondere ein Steuern von Druck in Motorkraftstoffeinspritzsystemen.
HINTERGRUND
Dieser Abschnitt stellt Hintergrundinformationen mit Bezug auf die vorliegende Offenbarung bereit, welche nicht unbedingt den Stand der Technik bilden müssen.
Motorkraftstoffsysteme können eine Kraftstoffpumpenanordnung umfassen, die ein Einlassventil aufweist, das eine Kraftstoffmenge steuert, die an eine Kompressionskammer einer Kraftstoffpumpe geliefert wird. Die Pumpe kann in der Form einer Umlaufpumpe vorliegen und das Einlassventil kann ein Solenoidventil umfassen. Bei einem Modus mit maximaler Kraftstoffzufuhr kann das Einlassventil während eines gesamten Verdichtungshubs der Pumpe geschlossen sein. Bei Bedingungen mit verringertem Kraftstoffbedarf jedoch kann ein von der Pumpe gelieferter Kraftstoffdruck auf der Grundlage eines Schließzeitpunkts des Einlassventils während des Verdichtungshubs der Pumpe gesteuert werden.
Zum Beispiel kann das Einlassventil während eines ersten Abschnitts des Verdichtungshubs offen bleiben und kann an einem Punkt während des Verdichtungshubs geschlossen werden, um eine Kraftstoffsolldruckausga be zu liefern. Der Ventilschließzeitpunkt kann jedoch einen abrupten Druckanstieg in der Kompressionskammer erzeugen, was zu ungewünschten Geräuschen in dem Kraftstoffsystem führt.
ZUSAMMENFASSUNG
Dieser Abschnitt stellt eine allgemeine Zusammenfassung der Offenbarung bereit und ist keine vollständige Offenbarung ihres vollen Umfangs oder aller ihrer Merkmale.
Eine Motoranordnung kann eine Motorstruktur umfassen, die eine Brennkammer, ein Kraftstoffeinspritzventil in Fluidverbindung mit der Brennkammer, eine Kraftstoffzufuhr und eine Kraftstoffpumpenanordnung definiert. Die Kraftstoffpumpenanordnung kann ein Gehäuse, ein sich hin- und herbewegendes Element, und eine Solenoidventilanordnung umfassen. Das Gehäuse kann einen Einlass in Fluidverbindung mit der Kraftstoffzufuhr, einen Auslass in Fluidverbindung mit dem Kraftstoffeinspritzventil und einen Umgehungskanal definieren. Das sich hin- und herbewegende Element kann in dem Gehäuse angeordnet sein, um eine Kompressionskammer in Fluidverbindung mit dem Einlass, dem Auslass und dem Umgehungskanal definieren. Die Solenoidventilanordnung kann ein Ventilelement umfassen, das in dem Umgehungskanal angeordnet ist und zwischen geöffneten und geschlossenen Positionen verschoben werden kann, um eine Fluidverbindung zwischen der Kompressionskammer und der Kraftstoffzufuhr während eines Verdichtungshubs des sich hin- und herbewegenden Elements selektiv bereitzustellen.
Weitere Anwendungsgebiete ergeben sich aus der hier bereitgestellten Beschreibung. Die Beschreibung und spezielle Beispiele in dieser Zusam menfassung sind nur zur Veranschaulichung gedacht und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht einschränken.
ZEICHNUNGEN
Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur zur Veranschaulichung ausgewählter Ausführungsformen und nicht aller möglichen Implementierungen und sind nicht zur Einschränkung des Umfangs der vorliegenden Offenbarung gedacht.
1 ist eine schematische Veranschaulichung einer Motoranordnung gemäß der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine schematische Veranschaulichung eines ersten Kraftstoffsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung; und
3 ist eine schematische Veranschaulichung eines zweiten Kraftstoffsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung.
Entsprechende Bezugszeichen bezeichnen entsprechende Teile über die mehreren Ansichten der Zeichnungen hinweg.
GENAUE BESCHREIBUNG
Beispielhafte Ausführungsformen werden nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen genauer beschrieben.
Wie in 1 zu sehen ist, kann eine Motoranordnung 10 einen Motorblock 12, einen Zylinderkopf 14, eine Kurbelwelle 16, Kolben 18 (von denen einer gezeigt ist), eine Ventiltriebanordnung 20, eine Zündkerze 22 und ein Kraftstoffsystem 24 umfassen. Der Motorblock 12 kann Zylinderbohrungen 26 (von denen eine gezeigt ist) definieren, von denen jede einen darin angeordneten Kolben 18 aufweist. Es versteht sich, dass die vorliegenden Lehren für Anordnungen mit einer beliebigen Anzahl von Kolben und Zylindern und eine Vielzahl von Motorkonfigurationen zutreffen, welche V-Motoren, Reihenmotoren und Boxermotoren sowie Konfigurationen mit oben liegenden Nocken und Nocken im Motorblock umfassen, aber nicht auf diese beschränkt sind.
Der Zylinderkopf 14 kann Einlass- und Auslasskanäle 28, 30 umfassen. Der Motorblock 12, der Zylinderkopf 14 und der Kolben 18 können zusammenwirken, um eine Brennkammer 32 zu definieren. Die Ventiltriebanordnung 20 kann durch den Zylinderkopf 14 abgestützt sein und kann Einlass- und Auslassnockenwellen 34, 36 und Einlass- und Auslassventilanordnungen 38, 40 umfassen. Die Einlassnockenwelle 34 kann einen Nocken 42 umfassen, der mit der Einlassventilanordnung 38 in Eingriff steht, und die Außlassnockenwelle 36 kann einen Nocken 46 umfassen, der mit der Auslassventilanordnung 40 in Eingriff steht. Ein zusätzliches Nockenelement 48 kann an der Einlassnockenwelle 34 für einen Eingriff mit dem Kraftstoffsystem 24 umfasst sein, wie nachstehend erörtert wird. Obwohl das Nockenelement 48 an der Einlassnockenwelle 34 gezeigt ist, versteht es sich, dass das Nockenelement 48 alternativ ein Teil der Auslassnockenwelle 36 oder ein Teil einer separaten Kraftstoffpumpenantriebswelle (nicht gezeigt) sein kann. Alternativ kann ein Zubehörantriebsriemen zum Antreiben der Kraftstoffpumpe verwendet werden. Es versteht sich außerdem, dass eine einzige Nockenwelle sowohl die Einlass- als auch die Auslassnocken 42, 46 sowie das zusätzliche Nockenelement 48 umfassen kann. Das Nockenelement 48 kann eine beliebige Anzahl von Nocken umfassen, die zum Betrieb des Kraftstoffsystems 24 geeignet sind. Als ein Beispiel ohne Einschränkung kann das Nockenelement 48 eine Anordnung mit zwei, drei oder vier Nocken umfassen.
Das Kraftstoffsystem 24 kann einen Kraftstofftank 50, ein Kraftstoffeinspritzventil 52 und eine Kraftstoffpumpenanordnung 54 umfassen. Der Kraftstofftank 50 kann in Fluidverbindung mit der Kraftstoffpumpenanordnung 54 stehen. Das Kraftstoffeinspritzventil 52 kann sich in die Brennkammer 32 hinein erstrecken und daher in Fluidverbindung mit dieser stehen, wobei eine Direkteinspritzkonfiguration gebildet wird. Das Kraftstoffeinspritzventil 52 kann eine Zufuhr mit druckbeaufschlagtem Kraftstoff von der Kraftstoffpumpenanordnung 54 empfangen.
Mit Bezug auf 2 kann die Kraftstoffpumpenanordnung 54 ein Gehäuse 56, ein sich hin- und herbewegendes Element 58 und eine Solenoidventilanordnung 60 umfassen. Das Gehäuse 56 kann einen Gehäuseeinlass 62, einen Gehäuseauslass 64 und einen Umgehungskanal 66 umfassen. Das sich hin- und herbewegende Element 58 kann einen Stößel 68, der in dem Gehäuse 56 angeordnet ist, und einen Nockenfolger 70 umfassen, der sich von dem Gehäuse 56 weg erstreckt und mit dem zusätzlichen Nockenelement 48 der Einlassnockenwelle 34 in Eingriff steht. Der Stößel 68 kann mit dem Gehäuse 56 zusammenwirken, um eine Kompressionskammer 71 zu bilden. Der Gehäuseeinlass 62, der Gehäuseauslass 64 und der Umgehungskanal 66 können jeweils in Fluidverbindung mit der Kompressionskammer 71 stehen.
Die Kraftstoffpumpenanordnung 54 kann ferner einen Hochdruckkanal 72, einen Niederdruckkanal 74 und einen Versorgungskanal 76 umfassen. Der Hochdruckkanal 72 kann erste und zweite Abschnitte 78, 80 umfas sen. Der erste Abschnitt 78 kann eine Fluidverbindung zwischen dem Gehäuseauslass 64 und dem Kraftstoffeinspritzventil 52 bereitstellen. Der zweite Abschnitt 80 kann einen Entlastungskanal bilden, der eine Fluidverbindung zwischen dem ersten Abschnitt 78 des Hochdruckkanals 72 und dem Niederdruckkanal 74 bereitstellt. Eine erste Ventilanordnung 82 kann in dem ersten Abschnitt 78 angeordnet sein und kann eine Fluidverbindung zwischen der Kompressionskammer 71 und dem Kraftstoffeinspritzventil 52 über den Gehäuseauslass 64 selektiv bereitstellen. Eine zweite Ventilanordnung 84 kann in dem zweiten Abschnitt 80 angeordnet sein, um eine Fluidverbindung zwischen dem Hochdruckkanal 72 und dem Niederdruckkanal 74 selektiv bereitzustellen. Die erste und zweite Ventilanordnung 82, 84 können jeweils eine mechanische Ventilanordnung umfassen, die ein Ventilelement und eine Federanordnung aufweist, die im Normalfall auf eine geschlossene Position vorgespannt sind (in 2 gezeigt). Als ein Beispiel ohne Einschränkung können die erste und zweite Ventilanordnung 82, 84 jeweils in der Form eines Ein-Wege-Ventils vorliegen und das Ventilelement kann eine Kugel oder eine Scheibe umfassen. Die zweite Ventilanordnung 84 kann zusätzlich eine Drosselung 86, wie etwa eine Düse umfassen, um eine Strömung zu begrenzen, wenn sich die zweite Ventilanordnung 84 in der offenen Position befindet.
Der Kraftstofftank 50, der Niederdruckkanal 74 und der Versorgungskanal 76 können allgemein eine Kraftstoffzufuhr für die Kompressionskammer 71 bilden. Der Niederdruckkanal 74 kann eine Fluidverbindung zwischen dem Versorgungskanal 76 und der Kompressionskammer 71 bereitstellen. Eine dritte Ventilanordnung 88 kann in dem Niederdruckkanal 74 angeordnet sein, um eine Fluidverbindung zwischen dem Niederdruckkanal 74 und der Kompressionskammer 71 selektiv bereitzustellen. Die dritte Ventilanordnung 88 kann auch eine mechanische Ventilanordnung umfassen, die ein Ventilelement und eine Federanordnung auf weist, und kann auf eine im Normalfall geschlossene Position vorgespannt sein (in 2 gezeigt). Als ein Beispiel ohne Einschränkung kann die dritte Ventilanordnung 88 ebenfalls ein Ein-Wege-Ventil bilden und das Ventilelement kann eine Kugel oder eine Scheibe umfassen. Der Niederdruckkanal 74 kann zusätzlich in Fluidverbindung mit der Solenoidventilanordnung 60, einem Akkumulator 90 und einer Niederdruckkammer 92 in dem Gehäuse 56, die unter dem Stößel 68 angeordnet ist, stehen. Der Akkumulator 90 kann ein durch den Stößel 68 erzeugtes Pulsieren des Drucks verringern. Als ein Beispiel ohne Einschränkung kann der Akkumulator 90 einen Impulsakkumulator, wie etwa ein Fluidvolumen, eine Kolbeneinrichtung mit Federbelastung, einen Membranakkumulator oder einen Absorber umfassen.
Der Versorgungskanal 76 kann eine Fluidverbindung zwischen dem Kraftstofftank 50 und dem Niederdruckkanal 74 bereitstellen. Obwohl es nicht gezeigt ist, versteht es sich, dass die Kraftstoffzufuhr eine Kraftstoffpumpe umfassen kann, um Kraftstoff an den Versorgungskanal 76 zu liefern. Der Versorgungskanal 76 kann erste und zweite Abschnitte 94, 96 in Fluidverbindung mit dem Niederdruckkanal 74 umfassen. Der erste und zweite Abschnitt 94, 96 können eine Kraftstoffströmung an den Niederdruckkanal 74 steuern. Eine vierte Ventilanordnung 98 kann in dem ersten Abschnitt 94 angeordnet sein, um eine Fluidverbindung zwischen dem Versorgungskanal 76 und dem Niederdruckkanal 74 selektiv bereitzustellen. Die vierte Ventilanordnung 98 kann ebenfalls eine mechanische Ventilanordnung umfassen, die ein Ventilelement und eine Federanordnung aufweist, und kann auf eine normalerweise geschlossene Position vorgespannt sein (in 2 gezeigt). Als ein Beispiel ohne Einschränkung kann auch die vierte Ventilanordnung 98 ein Ein-Wege-Ventil bilden und das Ventilelement kann eine Kugel oder eine Scheibe umfassen. Eine Drosselung 100, wie etwa eine Düse, kann in dem zweiten Abschnitt 96 ange ordnet sein, um eine zu dem Kraftstofftank 50 zurückkehrende Kraftstoffströmung zu begrenzen und ein Pulsieren des Drucks von dem Stößel 68, das zu dem Kraftstofftank 50 zurückkehrt, zu verringern.
Die Solenoidventilanordnung 60 kann eine Fluidverbindung zwischen der Kompressionskammer 71 und dem Niederdruckkanal 74 über den Umgehungskanal 66 selektiv bereitstellen. Die Solenoidventilanordnung 60 kann letztendlich einen Kraftstoffdruck steuern, der an das Kraftstoffeinspritzventil 52 geliefert wird, und kann ein Gehäuse 102, eine Solenoidspule 104, ein Ventilelement 106, ein Vorspannelement 108 und einen Sitz 114 umfassen. Das Vorspannelement 108 kann eine Spiralfeder umfassen und kann das Ventilelement 106 im Normalfall in eine (in 2 gezeigte) geschlossene Position vorspannen, die eine Fluidverbindung zwischen der Kompressionskammer 71 und dem Niederdruckkanal 74 über den Umgehungskanal 66 verhindert. Die Solenoidspule 104 kann selektiv erregt werden, das Ventilelement 106 gegen die Kraft des Vorspannelements 108 zu verschieben, um eine Fluidverbindung zwischen der Kompressionskammer 71 und dem Niederdruckkanal 74 über den Umgehungskanal 66 bereitzustellen. Als ein Beispiel ohne eine Einschränkung kann die Solenoidventilanordnung 60 einen Kraftmotor bilden, bei dem das Ventilelement 106 proportional zu dem elektromagnetischen Feld (EMF) verschoben wird, das in der Solenoidspule 104 erzeugt wird (gegen das Vorspannelement 108 ausgeglichen), wenn sie durch ein impulsbreitenmoduliertes Signal (PWM-Signal) gesteuert wird.
Das Ventilelement 106 kann erste, zweite und dritte Fluidkanäle 110, 112, 113 umfassen. Wenn sich das Ventilelement 106 in der geschlossenen Position befindet, können die Fluidkanäle 110, 112, 113 in Fluidverbindung mit dem Niederdruckkanal 74 stehen. Die Fluidkanäle 110, 112, 113 können dafür sorgen, dass das Innere des Gehäuses 102 für Kraft stoff von dem Niederdruckkanal 74 zugänglich ist und sie können zusätzlich einen Druckausgleich für das Ventilelement 106 bereitstellen. Die Kanäle 110, 112, 113 können eine etwa gleiche Zugänglichkeit entgegengesetzter axialer Endabschnitte des Ventilelements 106 für Kraftstoffdruck von dem Niederdruckkanal 74 bereitstellen, wodurch der Bedarf für komplizierte Dichtungen beseitigt wird und jegliche zusätzliche Vorspannung auf das Ventilelement 106 begrenzt wird. Ein Ende des Ventilelements 106 kann mit dem Sitz 114 in Eingriff stehen, wenn sich das Ventilelement 106 in der geschlossenen Position befindet. Der Sitz 114 kann in dem Umgehungskanal 66 angeordnet sein und kann eine sich verjüngende Oberfläche umfassen, die mit einer sich verjüngenden Oberfläche am Ende des Ventilelements 106 in Eingriff steht. Ein Verschieben des Ventilelements 106 aus dem Sitz 114 kann eine variable Öffnung (oder eine Düse) erzeugen, der eine gesteuerte Verbindung zwischen der Kompressionskammer 71 und dem Niederdruckkanal über den Umgehungskanal 66 bereitstellt.
Während eines Motorbetriebs kann Kraftstoff an die Kompressionskammer 71 über den Versorgungskanal 76 geliefert werden. Während eines nach unten gerichteten Hubs (oder Ansaughubs) des Stößels 68 kann Kraftstoff in die Kompressionskammer 71 eingesaugt werden. Insbesondere kann der Druck in der Kompressionskammer 71 während des Ansaughubs kleiner als der Kraftstoffdruck in dem Niederdruckkanal 74 sein, was dazu führt, dass die dritte Ventilanordnung 88 in eine offene Position verschoben wird, die eine Kraftstoffströmung von dem Versorgungskanal 76 in die Kompressionskammer 71 zulässt. Das Ventilelement 106 der Solenoidventilanordnung 60 kann sich bei einigen oder allen Motorbetriebsbedingungen während des gesamten Ansaughubs in der geschlossenen Position befinden. Zum Beispiel kann sich das Ventilelement 106 während des gesamten Ansaughubs bei einem Modus mit maximaler Kraftstoffzufuhr in der geschlossenen Position befinden.
Während des nach oben gerichteten Hubs (oder Verdichtungshubs) des Stößels 68 kann der Kraftstoffdruck in der Kompressionskammer 71 ansteigen. Der Anstieg des Kraftstoffdrucks in der Kompressionskammer kann bewirken, dass sich die dritte Ventilanordnung 88 schließt, wodurch eine Fluidverbindung zwischen der Kompressionskammer 71 und dem Niederdruckkanal 74 über den Gehäuseeinlass 62 verhindert wird. Der komprimierte Kraftstoff kann durch den Gehäuseauslass 64 entladen werden, wobei er durch die erste Ventilanordnung 82 hindurch wandert. Die erste Ventilanordnung 82 kann auf der Grundlage eines Drucks in der Kompressionskammer 71 während des Verdichtungshubs geöffnet werden. Der druckbeaufschlagte Kraftstoff kann an das Kraftstoffeinspritzventil 52 geliefert werden. Die zweite Ventilanordnung 84 kann einen maximalen Kraftstoffdruck steuern, der an das Kraftstoffeinspritzventil 52 geliefert wird. Überschüssiger Kraftstoff kann von dem zweiten Abschnitt 80 des Hochdruckkanals 72 durch die zweite Ventilanordnung 84 zu dem Niederdruckkanal 74 zurückgeführt werden, wenn eine Kraftstoffdruckgrenze in dem Hochdruckkanal 72 überschritten wird.
Bei einem Modus mit maximaler Kraftstoffzufuhr kann sich die Solenoidventilanordnung 60 in einer geschlossenen Position befinden, um eine Fluidverbindung zwischen der Kompressionskammer 71 und dem Niederdruckkanal 74 über den Umgehungskanal 66 zu verhindern. Daher kann die Kompressionskammer 71 während des Modus mit maximaler Kraftstoffzufuhr von dem Niederdruckkanal 74 während des gesamten Verdichtungshubs isoliert sein. Der Kraftstoffbedarf kann jedoch auf der Grundlage von Motorbetriebsbedingungen variieren.
Bei Bedingungen mit reduziertem Kraftstoffbedarf kann die Solenoidventilanordnung 60 in eine offene Position verschoben werden, bei der der Umgehungskanal 66 während des Verdichtungshubs des Stößels 68 in Fluidverbindung mit dem Niederdruckkanal 74 steht. Das Ventilelement 106 kann verschoben werden, um eine variable Drosselung (oder eine variable Düse) zwischen der Kompressionskammer 71 und dem Niederdruckkanal 74 bereitzustellen, um dazwischen einen gesteuerten Leckpfad bereitzustellen. Der gesteuerte Leckpfad kann unter Verwendung des Ventilelements 106 eingestellt werden, um einen Kraftstoffsolldruck an den Hochdruckkanal 72 und damit an das Kraftstoffeinspritzventil 52 zu liefern.
Insbesondere kann bei Bedingungen mit verringertem Kraftstoffbedarf druckbeaufschlagter Kraftstoff von der Kompressionskammer 71 zu dem Hochdruckkanal 72 über den Gehäuseauslass 64 und von der Kompressionskammer 71 an den Niederdruckkanal 74 über den Umgehungskanal 66 strömen. Das Ventilelement 106 kann um einen vorbestimmten Betrag verschoben werden, um einen gesteuerten Leckpfad während des gesamten Verdichtungshubs bereitzustellen, wenn die Kraftstoffpumpenanordnung 54 bei Bedingungen mit verringertem Kraftstoffbedarf betrieben wird. Dieser im Allgemeinen kontinuierliche Leckpfad kann ein Pulsieren beim Druck verringern, das typischerweise bei Bedingungen mit verringertem Kraftstoffbedarf erzeugt wird. Die Umgehungsströmungsmenge kann allgemein einen Kraftstoffdruck steuern, der an das Kraftstoffeinspritzventil 52 geliefert wird.
Ein von der Umgehungsströmung in den Niederdruckkanal 74 während des Verdichtungshubs erzeugtes Pulsieren des Drucks kann von dem Akkumulator 90 absorbiert werden. Ein Pulsieren des Drucks, das von dem Kraftstoff erzeugt wird, der während des Ansaughubs aus der Nieder druckkammer 92 verschoben wird, kann ebenfalls von dem Akkumulator 90 absorbiert werden. Die Übertragung eines Pulsierens des Drucks, das in dem Niederdruckkanal 74 entweder während des Verdichtungshubs oder des Ansaughubs erzeugt wird, an den Versorgungskanal 76, kann durch eine Kombination der vierten Ventilanordnung 98 und der Drosselung 100 weiter begrenzt werden. Die vierte Ventilanordnung 98 kann eine Strömung von dem Niederdruckkanal 74 an den Versorgungskanal 76 durch den ersten Abschnitt 94 des Versorgungskanals 76 verhindern, wodurch die Rückströmung durch die Drosselung 100 in dem zweiten Abschnitt 96 des Versorgungskanals 76 gedrückt wird.
Eine alternative Kraftstoffpumpenanordnung 254 ist in 3 veranschaulicht. Die Kraftstoffpumpenanordnung 254 kann der Kraftstoffpumpenanordnung 54 mit der Ausnahme der Solenoidventilanordnung 260 allgemein ähneln. Die in 3 gezeigte Solenoidventilanordnung 260 kann ein Ventilelement 306 in der Form eines Schiebeventils umfassen und kann eine Fluidverbindung zwischen dem Umgehungskanal 266 in dem Gehäuse 256 auf eine Weise selektiv bereitstellen, die dem Ventilelement 106 von 2 ähnelt. Die Solenoidventilanordnung 260 kann ferner einen zusätzlichen Akkumulator 310 in Fluidverbindung mit dem Umgehungskanal 266 umfassen, und eine Drosselung 312, etwa eine Düse, kann in dem Umgehungskanal 266 angeordnet sein, um ein an den Niederdruckkanal 274 übertragenes Pulsieren des Drucks weiter zu begrenzen.

Claims

Motoranordnung, die umfasst: eine Motorstruktur, die eine Brennkammer definiert; ein Kraftstoffeinspritzventil in Fluidverbindung mit der Brennkammer; eine Kraftstoffzufuhr; und eine Kraftstoffpumpenanordnung, die ein Gehäuse, ein sich hin- und herbewegendes Element, und eine Solenoidventilanordnung umfasst, wobei das Gehäuse einen Einlass in Fluidverbindung mit der Kraftstoffzufuhr, einen Auslass in Fluidverbindung mit dem Kraftstoffeinspritzventil, und einen Umgehungskanal definiert, wobei das sich hin- und herbewegende Element innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, um eine Kompressionskammer in Fluidverbindung mit dem Einlass, dem Auslass und dem Umgehungskanal zu definieren, wobei die Solenoidventilanordnung ein Ventilelement umfasst, das in dem Umgehungskanal angeordnet ist und zwischen offenen und geschlossenen Positionen verschoben werden kann, um eine Fluidverbindung zwischen der Kompressionskammer und der Kraftstoffzufuhr während eines Verdichtungshubs des sich hin- und herbewegenden Elements selektiv bereitzustellen.
Motoranordnung nach Anspruch 1, wobei die Kraftstoffpumpenanordnung eine erste Einlassventilanordnung umfasst, die zwischen der Kraftstoffzufuhr und der Kompressionskammer angeordnet ist, wobei die erste Einlassventilanordnung zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position verschoben werden kann, wo bei die erste Einlassventilanordnung eine Fluidverbindung zwischen der Kompressionskammer und der Kraftstoffzufuhr bereitstellt, wenn sie sich in der offenen Position befindet, und die Kompressionskammer von einer Fluidverbindung mit der Kraftstoffzufuhr isoliert, wenn sie sich in der geschlossenen Position befindet, wobei die erste Einlassventilanordnung vorzugsweise während eines Verdichtungshubs des sich hin- und herbewegenden Elements in der geschlossenen Position gehalten wird, und/oder wobei die erste Einlassventilanordnung ein mechanisches Ventil umfasst, das auf der Grundlage eines Drucks in der Kompressionskammer zwischen der offenen und der geschlossenen Position verschoben werden kann, wobei das mechanische Ventil vorzugsweise bei Verdichtungshüben des sich hin- und herbewegenden Elements aufgrund dessen, dass ein Kraftstoffdruck in der Kompressionskammer größer als ein Kraftstoffdruck in der Kraftstoffzufuhr ist, in der geschlossenen Position gehalten wird.
Motoranordnung nach Anspruch 2, wobei die Kraftstoffpumpenanordnung eine Auslassventilanordnung umfasst, die zwischen dem Kraftstoffeinspritzventil und der Kompressionskammer angeordnet ist, wobei die Auslassventilanordnung zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position verschoben werden kann, wobei die Auslassventilanordnung eine Fluidverbindung zwischen der Kompressionskammer und dem Kraftstoffeinspritzventil bereitstellt, wenn sie sich in der offenen Position befindet, und das Kraftstoffeinspritzventil von einer Fluidverbindung mit der Kompressionskammer isoliert, wenn sie sich in der geschlossenen Position befindet, wobei die Kraftstoffpumpenanordnung vorzugsweise eine Entlastungsventilanordnung umfasst, die zwischen der Auslassventil anordnung und dem Kraftstoffeinspritzventil angeordnet ist, wobei die Entlastungsventilanordnung zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position verschoben werden kann, wobei die Entlastungsventilanordnung eine Fluidverbindung zwischen einer Zuführung von druckbeaufschlagtem Kraftstoff an das Kraftstoffeinspritzventil und der Kraftstoffzufuhr bereitstellt, wenn sie sich in der offenen Position befindet, und die Zuführung von druckbeaufschlagtem Kraftstoff von einer Fluidverbindung mit der Kraftstoffzufuhr isoliert, wenn sie sich in der geschlossenen Position befindet.
Motoranordnung nach Anspruch 1, wobei sich das Ventilelement während eines gesamten Ansaughubs des sich hin- und herbewegenden Elements in der geschlossenen Position befindet, und/oder wobei sich das Ventilelement während eines gesamten Verdichtungshubs des sich hin- und herbewegenden Elements in der offenen Position befindet, um einen gesteuerten Leckpfad zwischen der Kompressionskammer und der Kraftstoffzufuhr durch den Umgehungskanal bereitzustellen.
Motoranordnung nach Anspruch 1, wobei die Kraftstoffzufuhr einen Kraftstofftank umfasst und die Kraftstoffpumpenanordnung erste und zweite Strömungspfade in Fluidverbindung mit dem Kraftstofftank umfasst, wobei ein Kraftstoffzufuhrventil in dem ersten Strömungspfad angeordnet ist und eine Kraftstoffströmung von der Kompressionskammer an den Kraftstofftank durch den ersten Strömungspfad verhindert, und wobei ein Drosselungselement in dem zweiten Strömungspfad angeordnet ist und eine Kraftstoffströmung von der Kompressionskammer an den Kraftstofftank durch den zweiten Strömungspfad begrenzt.
Kraftstoffpumpenanordnung, die umfasst: ein Gehäuse, das einen Einlass in Fluidverbindung mit einer Kraftstoffzufuhr, einen Auslass in Fluidverbindung mit einem Kraftstoffeinspritzventil und einen Umgehungskanal in Fluidverbindung mit der Kraftstoffzufuhr definiert; ein sich hin- und herbewegendes Element, das in dem Gehäuse angeordnet ist, um eine Kompressionskammer in Fluidverbindung mit dem Einlass, dem Auslass und dem Umgehungskanal zu definieren; und eine Solenoidventilanordnung, die ein Ventilelement umfasst, das in dem Umgehungskanal angeordnet ist und zwischen geöffneten und geschlossenen Positionen verschoben werden kann, um eine Fluidverbindung zwischen der Kompressionskammer und der Kraftstoffzufuhr während eines Verdichtungshubs des sich hin- und herbewegenden Elements selektiv bereitzustellen.
Kraftstoffpumpenanordnung nach Anspruch 6, die ferner eine erste Einlassventilanordnung umfasst, die zwischen der Kraftstoffzufuhr und der Kompressionskammer angeordnet ist, wobei die erste Einlassventilanordnung zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position verschoben werden kann, wobei die erste Einlassventilanordnung eine Fluidverbindung zwischen der Kompressionskammer und der Kraftstoffzufuhr bereitstellt, wenn sie sich in der offenen Position befindet, und die Kompressionskammer von einer Fluidverbindung mit der Kraftstoffzufuhr isoliert, wenn sie sich in der geschlossenen Position befindet, wobei die erste Einlassventilanordnung vorzugsweise während eines Verdichtungshubs des sich hin- und herbewegenden Elements in der geschlossenen Position gehalten wird, und/oder wobei die erste Einlassventilanordnung ein mechanisches Ventil umfasst, das zwischen der offenen und geschlossenen Position auf der Grundlage eines Drucks in der Kompressionskammer verschoben werden kann, wobei das mechanische Ventil vorzugsweise während Verdichtungshüben des sich hin- und herbewegenden Elements aufgrund dessen, dass ein Kraftstoffdruck in der Kompressionskammer größer als ein Kraftstoffdruck in der Kraftstoffzufuhr ist, in der geschlossenen Position gehalten wird.
Kraftstoffpumpenanordnung nach Anspruch 7, die ferner eine Auslassventilanordnung umfasst, die zwischen dem Kraftstoffeinspritzventil und der Kompressionskammer angeordnet ist, wobei die Auslassventilanordnung zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position verschoben werden kann, wobei die Auslassventilanordnung eine Fluidverbindung zwischen der Kompressionskammer und dem Kraftstoffeinspritzventil bereitstellt, wenn sie sich in der offenen Position befindet, und das Kraftstoffeinspritzventil von einer Fluidverbindung mit der Kompressionskammer isoliert, wenn sie sich in der geschlossenen Position befindet, wobei sie ferner vorzugsweise eine Entlastungsventilanordnung umfasst, die zwischen der Auslassventilanordnung und dem Kraftstoffeinspritzventil angeordnet ist, wobei die Entlastungsventilanordnung zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position verschoben werden kann, wobei die Entlastungsventilanordnung eine Fluidverbindung zwischen einer Zuführung mit druckbeaufschlagtem Kraftstoff an das Kraftstoffeinspritzventil und der Kraftstoffzufuhr bereitstellt, wenn sie sich in der offenen Position befindet, und die druckbeaufschlagte Kraftstoffzuführung von ei ner Fluidverbindung mit der Kraftstoffzufuhr isoliert, wenn sie sich in der geschlossenen Position befindet.
Kraftstoffpumpenanordnung nach Anspruch 6, wobei sich das Ventilelement während eines gesamten Ansaughubs des sich hin- und herbewegenden Elements in der geschlossenen Position befindet, und/oder wobei sich das Ventilelement während eines gesamten Verdichtungshubs des sich hin- und herbewegenden Elements in der offenen Position befindet, um einen gesteuerten Leckpfad zwischen der Kompressionskammer und der Kraftstoffzufuhr durch den Umgehungskanal bereitzustellen.
Kraftstoffpumpenanordnung nach Anspruch 6, wobei die Kraftstoffzufuhr einen Kraftstofftank umfasst und die Kraftstoffpumpenanordnung erste und zweite Strömungspfade in Fluidverbindung mit dem Kraftstofftank, ein Kraftstoffzufuhrventil, das in dem ersten Strömungspfad angeordnet ist und eine Kraftstoffströmung von der Kompressionskammer an den Kraftstofftank durch den ersten Strömungspfad verhindert, und ein Drosselungselement umfasst, das in dem zweiten Strömungspfad angeordnet ist und eine Kraftstoffströmung von der Kompressionskammer an den Kraftstofftank durch den zweiten Strömungspfad begrenzt.