DE102012218415A1

DE102012218415A1 - High pressure pump and method for conveying a fluid

Info

Publication number: DE102012218415A1
Application number: DE201210218415
Authority: DE
Inventors: Matthias Bleeck; Bernd Gugel; Andreas Mühlbauer; Thomas Kraft; Thomas Krüger
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2012-10-10
Filing date: 2012-10-10
Publication date: 2014-04-10
Also published as: WO2014056795A1

Abstract

Eine Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs umfasst: – eine Fluidzuleitung (19) zum Zuführen eines Fluids aus einem Niederdruckbereich, – eine Fluidableitung (12), und – einen Zylinderraum (1), der hydraulisch zwischen der Fluidzuleitung (19) und der Fluidableitung (12) angeordnet ist, – ein Auslassventil (100) zum Ableiten des Fluids aus dem Zylinderraum (1) in einen hydraulisch der Fluidableitung (12) nachgeordneten Hochdruckbereich, das in einem ersten Zustand haltbar ist, in dem Fluid von dem Hochdruckbereich durch das Auslassventil (100) in den Zylinderraum (1) gelangt.A high-pressure pump for a fuel injection system for an internal combustion engine of a motor vehicle comprises: - a fluid supply line (19) for supplying a fluid from a low-pressure region, - a fluid discharge line (12), and - a cylinder chamber (1) which is hydraulically connected between the fluid supply line (19) and the fluid discharge line (12) is arranged, an outlet valve (100) for discharging the fluid from the cylinder chamber (1) into a high pressure area hydraulically downstream of the fluid discharge line (12), which can be retained in a first state, in which the fluid flows from the high pressure area the outlet valve (100) enters the cylinder chamber (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen sowie ein Verfahren zur Förderung eines Fluids. The invention relates to a high pressure pump for a fuel injection system for internal combustion engines of motor vehicles and a method for conveying a fluid.

Herkömmlich werden zur Regelung des Raildrucks bei Common Rail Systemen für Kraftfahrzeuge digitale Einlassventile in Hochdruckpumpen als Mengendosierung für den Zulauf zu der Hochdruckpumpe verwendet. Das Auslassventil der Hochdruckpumpe ist herkömmlich beispielsweise ein rein mechanisches Rückschlagventil. Dadurch ist es möglich, den Druck in einem der Hochdruckpumpe hydraulisch nachgeordneten Hochdruckbereich, insbesondere dem Rail, nur durch eine Mengenentnahme aus dem Rail zu reduzieren. Durch die Hochdruckpumpe kann der Druck im Hochdruckbereich nur erhöht werden. Eine Mengenentnahme aus dem Hochdruckbereich durch die Hochdruckpumpe zur Druckreduzierung ist nicht möglich, da das Auslassventil herkömmlich einen dafür notwendigen Fluidfluss von dem Hochdruckbereich zu der Hochdruckpumpe verhindert. Conventionally, to regulate the rail pressure in common rail systems for motor vehicles, digital inlet valves in high-pressure pumps are used as quantity metering for the inlet to the high-pressure pump. The outlet valve of the high-pressure pump is conventionally, for example, a purely mechanical check valve. This makes it possible to reduce the pressure in one of the high-pressure pump hydraulically downstream high-pressure region, in particular the rail, only by a removal of quantities from the rail. Due to the high pressure pump, the pressure in the high pressure range can only be increased. A quantity removal from the high-pressure region by the high-pressure pump for pressure reduction is not possible, since the outlet valve conventionally prevents a necessary fluid flow from the high-pressure region to the high-pressure pump.

Es ist wünschenswert, eine Hochdruckpumpe anzugeben, die eine exakte Druckregelung im Hochdruckbereich ermöglicht. Weiterhin ist es wünschenswert, ein Verfahren anzugeben, das eine exakte Druckregelung im Hochdruckbereich ermöglicht. It is desirable to provide a high-pressure pump that allows exact pressure control in the high-pressure range. Furthermore, it is desirable to provide a method that allows exact pressure control in the high pressure area.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst eine Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen eine Fluidzuleitung zum Zuführen eines Fluids aus einem Niederdruckbereich, eine Fluidableitung und einen Zylinderraum, der hydraulisch zwischen der Fluidzuleitung und der Fluidableitung angeordnet ist. Die Hochdruckpumpe weist ein Auslassventil zum Ableiten des Fluids aus dem Zylinderraum in einen hydraulisch der Fluidableitung nachgeordneten Hochdruckbereich auf. Das Auslassventil ist in einem ersten Zustand haltbar, in dem Fluid von dem Hochdruckbereich durch das Auslassventil in den Zylinderraum gelangt. Somit ist das Auslassventil in einer Offenposition haltbar, in der Fluid von dem Hochdruckbereich durch das Auslassventil in den Zylinderraum gelangen kann. In einem zweiten Zustand ist das Auslassventil geschlossen und verhindert, dass Fluid von dem Hochdruckbereich durch das Auslassventil in den Zylinderraum gelangt. Das Auslassventil ist insbesondere gegen einen Fluiddruck offenhaltbar, um vorübergehend einen Fluidfluss durch das Auslassventil von der Fluidableitung zu dem Zylinderraum zu ermöglichen. According to one embodiment of the invention, a high-pressure pump for a fuel injection system for motor vehicles of motor vehicles comprises a fluid supply line for supplying a fluid from a low-pressure region, a fluid discharge and a cylinder chamber, which is arranged hydraulically between the fluid supply line and the fluid discharge line. The high-pressure pump has an outlet valve for discharging the fluid from the cylinder space into a hydraulic high-pressure region downstream of the fluid discharge line. The exhaust valve is durable in a first state in which fluid from the high-pressure region passes through the exhaust valve in the cylinder chamber. Thus, the exhaust valve is durable in an open position in which fluid can pass from the high pressure region through the exhaust valve into the cylinder space. In a second state, the exhaust valve is closed and prevents fluid from entering the cylinder space from the high pressure region through the exhaust valve. In particular, the exhaust valve is maintainable against fluid pressure to temporarily permit fluid flow through the exhaust valve from the fluid drain to the cylinder space.

Die Hochdruckpumpe weist ein digitales Auslassventil auf. Das Auslassventil weist den ersten Zustand, in dem ein Fluidfluss durch das Auslassventil freigegeben ist, und den zweiten Zustand auf, in dem ein Fluidfluss durch das Auslassventil verhindert wird. Ein steuerbares Ventil wird als Auslassventil verwendet. Beispielsweise ist das Auslassventil mit einer elektronischen Steuereinheit gekoppelt und wird von dieser gesteuert. Durch das Auslassventil ist es möglich, den Druck im Hochdrucksystem durch gezielte Entnahme eines hydraulischen Volumens zu reduzieren. Dadurch ist eine Druckreduzierung im Rail ohne eine Mengenentnahme aus dem Rail in die Brennkraftmaschine möglich. Es ist möglich, die Hochdruckpumpe zur Druckreduzierung im Rail zu verwenden. Dadurch ist eine exakte Druckregelung im Hochdruckbereich möglich, der der Hochdruckpumpe hydraulisch nachgeordnet ist. The high pressure pump has a digital exhaust valve. The exhaust valve has the first state in which fluid flow through the exhaust valve is released and the second state in which fluid flow through the exhaust valve is prevented. A controllable valve is used as an outlet valve. For example, the exhaust valve is coupled to and controlled by an electronic control unit. The outlet valve makes it possible to reduce the pressure in the high-pressure system by deliberately removing a hydraulic volume. This makes it possible to reduce the pressure in the rail without removing the quantity from the rail into the internal combustion engine. It is possible to use the high pressure pump to reduce the pressure in the rail. As a result, an exact pressure control in the high pressure range is possible, which is arranged downstream of the high-pressure pump hydraulically.

In der Kompressionsphase der Hochdruckpumpe ist es möglich, dass das im Zylinderraum der Hochdruckpumpe vorhandene Volumen in das Rail gefördert wird. Dabei fließt Fluid aus dem Zylinderraum durch das Auslassventil und insbesondere durch die Fluidableitung in Richtung des Rails. In der Ansaugphase der Hochdruckpumpe ist es möglich, durch eine Steuerung des Auslassventils mittels der Hochdruckpumpe eine definierte Menge aus dem Rail zu entnehmen, um das Druckniveau im Rail zu reduzieren. Hierzu ist es möglich, das Auslassventil bis zu dem Zeitpunkt durch ein entsprechendes Ansteuern offen zu halten, bei dem die erforderliche Menge aus dem Hochdruckbereich entnommen wurde. Dabei fließt Fluid aus dem Rail durch die Fluidableitung in das Auslassventil und von dort in den Zylinderraum. Anschließend wird das Auslassventil durch ein entsprechendes Ansteuern geschlossen und der Druck im Hochdruckbereich gehalten. Fluid wird dann in der restlichen Ansaugphase nur über die Fluidzuleitung in den Zylinderraum angesaugt. In the compression phase of the high-pressure pump, it is possible for the volume present in the cylinder chamber of the high-pressure pump to be conveyed into the rail. In this case, fluid flows from the cylinder chamber through the outlet valve and in particular through the fluid discharge in the direction of the rail. In the intake phase of the high-pressure pump, it is possible to remove a defined amount from the rail by controlling the exhaust valve by means of the high-pressure pump in order to reduce the pressure level in the rail. For this purpose, it is possible to keep open the exhaust valve by the time by a corresponding control, in which the required amount was removed from the high pressure area. Fluid flows from the rail through the fluid discharge into the outlet valve and from there into the cylinder chamber. Subsequently, the exhaust valve is closed by a corresponding control and maintained the pressure in the high pressure region. Fluid is then sucked in the remaining intake phase only via the fluid supply line into the cylinder chamber.

Das Auslassventil weist gemäß Ausführungsformen eine Feder mit einer Federkraft und einen Aktuator mit einer entgegen der Federkraft wirkbaren Aktuatorkraft auf. Das Auslassventil weist weiterhin einen Stift auf, der mittels des Aktuators betätigbar ist und der an einem Ende ein Dichtelement aufweist. Das Auslassventil weist einen Dichtsitz auf, so dass das Ventil geschlossen ist, wenn das Dichtelement an dem Dichtsitz anliegt. Das digitale Auslassventil ist insbesondere über den Aktuator steuerbar. According to embodiments, the outlet valve has a spring with a spring force and an actuator with an actuator force that can be acted upon counter to the spring force. The outlet valve further has a pin which can be actuated by means of the actuator and which has a sealing element at one end. The exhaust valve has a sealing seat so that the valve is closed when the sealing element abuts against the sealing seat. The digital outlet valve is controllable in particular via the actuator.

Gemäß weiterer Ausführungsformen ist das Auslassventil als sogenanntes Cartridge Ventil ausgebildet. Das Auslassventil ist gemäß Ausführungsformen ein eigenständiges Bauteil, das in das Gehäuse der Hochdruckpumpe eingeschraubt oder angeflanscht werden kann. According to further embodiments, the outlet valve is designed as a so-called cartridge valve. The outlet valve is according to embodiments an independent component which can be screwed or flanged into the housing of the high pressure pump.

Gemäß Ausführungsformen weist der Aktuator einen Elektromagnet mit einer Spule und einem Polkern sowie einen Magnetanker auf. According to embodiments, the actuator has an electromagnet with a coil and a pole core and a magnet armature.

Gemäß weiteren Ausführungsformen umfasst der Aktuator einen piezoelektrischen Aktuator. According to further embodiments, the actuator comprises a piezoelectric actuator.

Gemäß Ausführungsformen ist das Auslassventil vom stromlos offenen Typ. Der Stift ist mittels des Aktuators in Richtung des Dichtsitzes bewegbar. According to embodiments, the exhaust valve is of the normally open type. The pin is movable by means of the actuator in the direction of the sealing seat.

Gemäß weiteren Ausführungsformen ist das Auslassventil vom stromlos geschlossenen Typ. Der Stift ist mittels des Aktuators in Richtung weg von dem Dichtsitz bewegbar. In other embodiments, the exhaust valve is of the normally closed type. The pin is movable by means of the actuator in the direction away from the sealing seat.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Förderung eines Fluids ein Ansaugen des Fluids in einen Zylinderraum. Das Fluid wird in dem Zylinderraum mit einem Druck beaufschlagt. Das mit dem Druck beaufschlagte Fluid wird durch ein Auslassventil aus dem Zylinderraum abgeleitet. Das Auslassventil wird zumindest zeitweise während des Ansaugens des Fluids offengehalten. According to one embodiment of the invention, a method for delivering a fluid comprises aspirating the fluid into a cylinder space. The fluid is pressurized in the cylinder space. The pressurized fluid is discharged through an exhaust valve from the cylinder chamber. The outlet valve is kept open at least temporarily during suction of the fluid.

Durch das zumindest zeitweise Offenhalten des Auslassventils während des Ansaugens des Fluids ist es möglich, eine vorgegebene Menge des Fluids aus einem hydraulisch nachgeschalteten Hochdruckbereich zu entnehmen und somit das Druckniveau in dem Hochdruckbereich zu reduzieren. Somit ist eine exakte Druckregelung möglich. By at least temporarily keeping open the exhaust valve during the suction of the fluid, it is possible to remove a predetermined amount of the fluid from a hydraulically connected high-pressure region and thus to reduce the pressure level in the high-pressure region. Thus, an exact pressure control is possible.

Weitere Merkmale, Vorteile und Weiterbildungen ergeben sich aus den nachfolgenden in Verbindung mit den Figuren erläuterten Beispielen. Gleiche, gleichartige und gleich wirkende Elemente können dabei mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Further features, advantages and further developments emerge from the following examples explained in conjunction with the figures. Identical, similar and equally acting elements can be provided with the same reference numerals.

Es zeigen: Show it:

1 eine schematische Darstellung einer Hochdruckpumpe gemäß einer Ausführungsform, 1 1 is a schematic representation of a high-pressure pump according to an embodiment,

2 eine schematische Darstellung eines Auslassventils gemäß einer Ausführungsform, 2 a schematic representation of an exhaust valve according to an embodiment,

3 eine schematische Darstellung eines Auslassventils gemäß einer Ausführungsform, 3 a schematic representation of an exhaust valve according to an embodiment,

4 eine schematische Darstellung eines Auslassventils gemäß einer Ausführungsform, und 4 a schematic representation of an exhaust valve according to an embodiment, and

5 eine schematische Darstellung eines Auslassventils gemäß einer Ausführungsform. 5 a schematic representation of an exhaust valve according to an embodiment.

1 zeigt schematisch eine Hochdruckpumpe 200 gemäß einer Ausführungsform. Die Hochdruckpumpe 200 weist eine Fluidzuleitung 19 auf. Die Fluidzuleitung ist hydraulisch mit einem Zylinderraum 1 gekoppelt. Die Hochdruckpumpe 200 weist weiterhin eine Fluidableitung 12 auf. Der Zylinderraum 1 ist hydraulisch zwischen der Fluidzuleitung 19 und der Fluidableitung 12 angeordnet. Die Hochdruckpumpe 200 ist insbesondere eine Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen. 1 schematically shows a high-pressure pump 200 according to one embodiment. The high pressure pump 200 has a fluid supply line 19 on. The fluid supply line is hydraulically with a cylinder chamber 1 coupled. The high pressure pump 200 also has a fluid drainage 12 on. The cylinder space 1 is hydraulically between the fluid supply line 19 and the fluid discharge 12 arranged. The high pressure pump 200 is in particular a high-pressure pump for a fuel injection system for internal combustion engines of motor vehicles.

Ein Gehäuse 4 der Hochdruckpumpe 200 umgibt gemäß Ausführungsformen den Zylinderraum 1 und die Fluidzuleitung 19 zu dem Zylinderraum 1, sowie die Fluidableitung 12. Während einer Ansaugphase der Hochdruckpumpe 200 wird Fluid durch die Fluidzuleitung 19 in den Zylinderraum 1 aus einem Niederdruckbereich eingesaugt. Beispielsweise ist die Fluidzuleitung 19 mittels einer Vorförderpumpe (nicht explizit dargestellt) mit einem Fluidtank (nicht explizit dargestellt) hydraulisch gekoppelt. An der Fluidzuleitung 19 ist ein Einlassventil 20 angeordnet. A housing 4 the high pressure pump 200 surrounds the cylinder chamber according to embodiments 1 and the fluid supply line 19 to the cylinder room 1 , as well as the fluid drainage 12 , During a suction phase of the high-pressure pump 200 Fluid is passing through the fluid supply line 19 in the cylinder room 1 sucked in from a low pressure area. For example, the fluid supply line 19 by means of a prefeed pump (not explicitly shown) with a fluid tank (not explicitly shown) hydraulically coupled. At the fluid supply line 19 is an inlet valve 20 arranged.

Daraufhin wird das Fluid in dem Zylinderraum 1 mit einem Druck beaufschlagt, beispielsweise durch eine Kolbenbewegung in dem Zylinderraum. Das mit dem Druck beaufschlagte Fluid wird aus dem Zylinderraum 1 durch ein Auslassventil 100 mittels der Fluidableitung 12 aus der Hochdruckpumpe 200 abgeleitet. Beispielsweise ist die Fluidableitung 12 mit dem Rail eines Common Rail Einspritzsystems gekoppelt. Die Hochdruckpumpe 200 ist insbesondere eingerichtet, Drücke von bis zu 2000 bar oder mehr bereitzustellen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Hochdruckpumpe 200 eine Kolbenpumpe, die Hochdruckpumpe kann aber auch eine andere Bauform aufweisen. Thereafter, the fluid in the cylinder chamber 1 subjected to a pressure, for example by a piston movement in the cylinder chamber. The pressurized fluid is removed from the cylinder space 1 through an exhaust valve 100 by means of the fluid discharge 12 from the high pressure pump 200 derived. For example, the fluid drainage 12 coupled with the rail of a common rail injection system. The high pressure pump 200 is particularly adapted to provide pressures of up to 2000 bar or more. In the illustrated embodiment, the high-pressure pump 200 a piston pump, but the high-pressure pump can also have a different design.

Das Auslassventil 100 ist eingerichtet, zumindest zeitweise während der Ansaugphase offengehalten zu werden, um einen Fluidfluss durch die Fluidableitung 12 in den Zylinderraum 1 während der Ansaugphase zu ermöglichen. The outlet valve 100 is arranged to be kept open, at least temporarily during the intake phase, to fluid flow through the fluid drain 12 in the cylinder room 1 during the suction phase.

2 zeigt eine schematische Schnittansicht des Auslassventils 100. Das Auslassventil ist Teil der Hochdruckpumpe 200 für ein Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen. Das Auslassventil 100 ist mit dem Gehäuse 4 der Hochdruckpumpe 200 gekoppelt. 2 shows a schematic sectional view of the exhaust valve 100 , The outlet valve is part of the high pressure pump 200 for a fuel injection system for internal combustion engines of motor vehicles. The outlet valve 100 is with the case 4 the high pressure pump 200 coupled.

Das Auslassventil 100 weist einen Aktuator 15 auf. Der Aktuator umfasst im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Spule 10, die einen Polkern 6 umgibt. Der so gebildete Elektromagnet ist ein gerichtet, einen Magnetanker 7 anzuziehen. Der Magnetanker 7 wird entlang einer Längsachse L bewegt, wenn durch die Spule 10 ein Strom fließt. Der Magnetanker 7 ist mit einem Stift 3 gekoppelt. Der Stift 3 erstreckt sich entlang der Längsachse L. An einem dem Magnetanker 7 abgewandten Ende weist der Stift 3 ein Dichtelement 16 auf. Wenn das Dichtelement 16 an einem Dichtsitz 2 anliegt, ist ein Fluidfluss von dem Zylinderraum 1 zu der Ableitung 12 verhindert und das Ventil geschlossen. Ein Fluidfluss aus dem Zylinderraum in die Ableitung 12 ist freigegeben, wenn das Dichtelement 16 von dem Dichtsitz 2 abhebt. Durch den Zwischenraum zwischen dem Dichtsitz 2 und dem Dichtelement 16 kann das Fluid strömen. The outlet valve 100 has an actuator 15 on. The actuator comprises a coil in the embodiment shown 10 that has a pole core 6 surrounds. The thus formed electromagnet is a directed, a magnet armature 7 to attract. The magnet armature 7 is moved along a longitudinal axis L when passing through the coil 10 a current flows. The magnet armature 7 is with a pen 3 coupled. The pencil 3 extends along the longitudinal axis L. At one of the armature 7 facing away from the pin 3 a sealing element 16 on. When the sealing element 16 at a sealing seat 2 is applied, is a fluid flow from the cylinder space 1 to the derivative 12 prevented and the valve closed. A fluid flow out of the Cylinder space in the derivative 12 is released when the sealing element 16 from the sealing seat 2 takes off. Through the space between the sealing seat 2 and the sealing element 16 the fluid can flow.

Das Auslassventil 100 weist eine Feder 9 auf. Die Feder ist mit einem axialen Ende mit dem Magnetanker 7 gekoppelt und mit dem gegenüberliegenden axialen Ende mit dem Polkern 6. Die Feder ist insbesondere eine Spiralfeder. Die Feder 9 ist innerhalb des Magnetbereichs angeordnet. Die Feder 9 ist so vorgespannt, dass die Federkraft Ff der Feder 9 den Stift 3 in Richtung weg von dem Dichtsitz 2 drückt. Der Aktuator 15 ist eingerichtet, eine Aktuatorkraft Fa auf den Stift 3 auszuüben, die entgegen der Federkraft Ff gerichtet ist. Der Aktuator 15 ist eingerichtet, den Stift 3 mit dem Dichtelement 16 gegen den Dichtsitz 2 zu drücken und so das Ventil zu schließen. The outlet valve 100 has a spring 9 on. The spring is with an axial end to the armature 7 coupled and with the opposite axial end to the pole core 6 , The spring is in particular a spiral spring. The feather 9 is located inside the magnetic area. The feather 9 is biased so that the spring force Ff of the spring 9 the pencil 3 towards the seal seat 2 suppressed. The actuator 15 is set up, an actuator force Fa on the pen 3 exercise, which is directed against the spring force Ff. The actuator 15 is set up the pen 3 with the sealing element 16 against the seal seat 2 to push and so close the valve.

Das Ausführungsbeispiel gemäß 2 zeigt ein Auslassventil 100 vom stromlos offenen Typ. Wenn kein Strom durch die Spule 10 fließt, bleibt das Auslassventil 100 durch die Federkraft Ff der Feder 9 in seinem offenen Zustand. Wenn Strom durch die Spule 10 fließt ist das Auslassventil 100 geschlossen. The embodiment according to 2 shows an exhaust valve 100 from normally open type. If no current through the coil 10 flows, the exhaust valve remains 100 by the spring force Ff of the spring 9 in his open state. When electricity passes through the coil 10 flowing is the exhaust valve 100 closed.

Der Ventilsitz 2 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein zu dem Gehäuse 4 separates Bauteil. Der Ventilsitz ist in seinem Außenbereich gegen das Gehäuse 4 abgedichtet und mit diesem gekoppelt. In der Kompressionsphase wird beispielsweise durch den Pumpenkolben aus dem Zylinderraum 1 das Fluid durch den Ventilsitz 2 in die Fluidableitung 12 gefördert. Der Stift 3 ist durch die Federkraft der Feder 9 vom Ventilsitz 2 abgehoben und gibt dadurch einen Querschnitt zwischen dem Dichtelement 16 und dem Dichtsitz 2 frei. Der Stift 3 wird im Bereich des Ventilsitzes geführt, so dass sich der Stift 3 axial entlang der L-Achse bewegen kann. Beispielsweise ist die Führung durch eine vorgegebene Geometrie des Ventilsitzes 2 realisiert. Gemäß weiteren Ausführungsformen wird die Führung des Stifts 3 durch weitere Bauteile realisiert. The valve seat 2 is in the illustrated embodiment, one to the housing 4 separate component. The valve seat is in its outer area against the housing 4 sealed and coupled with this. In the compression phase, for example, by the pump piston from the cylinder chamber 1 the fluid through the valve seat 2 in the fluid discharge 12 promoted. The pencil 3 is due to the spring force of the spring 9 from the valve seat 2 lifted and thereby gives a cross section between the sealing element 16 and the seal seat 2 free. The pencil 3 is guided in the area of the valve seat, so that the pin 3 can move axially along the L-axis. For example, the guide is by a predetermined geometry of the valve seat 2 realized. According to further embodiments, the leadership of the pen 3 realized by other components.

Der Hub des Stifts 3 wird durch eine Hubreferenz 5 begrenzt und auf eine vorgegebene Distanz eingestellt. Im Betrieb wird in der Ansaugphase das Auslassventil 100 durch die Federkraft Ff der Feder 9 offengehalten bis der Aktuator 15 das Auslassventil durch die Aktuatorkraft Fa in Richtung des Dichtsitzes 2 schließt. Der in der Fluidableitung 12 vorhandene Druck wird gehalten. In der anschließenden Kompressionsphase kann erneut Fluid in den Hochdruckbereich gefördert werden. The hub of the pen 3 is through a hub reference 5 limited and set to a predetermined distance. In operation, the exhaust valve is in the intake phase 100 by the spring force Ff of the spring 9 kept open until the actuator 15 the exhaust valve by the actuator force Fa in the direction of the sealing seat 2 closes. The in the fluid drainage 12 existing pressure is maintained. In the subsequent compression phase, fluid can again be conveyed into the high-pressure region.

Der Aktuator 15 ist gemäß Ausführungsformen als Elektromagnet ausgeführt. Gemäß weiteren Ausführungsformen ist der Aktuator 15 als piezoelektrischer Aktuator ausgebildet. The actuator 15 is designed according to embodiments as an electromagnet. According to further embodiments, the actuator is 15 designed as a piezoelectric actuator.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Polkern 6 des Elektromagneten direkt oder mittels weiterer Bauelemente mit dem Gehäuse 4 für das digitale Auslassventil 100 gekoppelt. Die Hubreferenz 5 ist ebenfalls mit dem Polkern 6 gekoppelt. Der Magnetanker 7 ist durch eine Dichtung 11 zur Umwelt fluiddicht abgedichtet. Der Anker 7 ist mit dem Stift 3 gekoppelt, so dass eine Bewegung des Magnetankers 7 direkt auf den Stift 3 übertragen wird. Der Magnetanker 7 weist eine Öffnung 8 auf, durch die ein Druckausgleich ermöglicht wird. In the embodiment shown, the pole core 6 the electromagnet directly or by means of further components with the housing 4 for the digital exhaust valve 100 coupled. The stroke reference 5 is also with the pole core 6 coupled. The magnet armature 7 is through a seal 11 sealed to the environment fluid-tight. The anchor 7 is with the pen 3 coupled, allowing a movement of the armature 7 directly on the pen 3 is transmitted. The magnet armature 7 has an opening 8th on, through which a pressure equalization is made possible.

Im Betrieb bewegt die Feder 9 die Magnetanker-Dichtelement-Baugruppe entgegengesetzt zur Dichtrichtung. Durch die Spule 10 wird der Elektromagnet gesteuert. In operation, the spring moves 9 the magnet armature-sealing element assembly opposite to the sealing direction. Through the coil 10 the electromagnet is controlled.

Gemäß weiteren Ausführungsformen ist die Fluidableitung 12 am oberen Ende der 2 des Auslassventils 100 angeordnet. Die Fluidableitung 12 kann radial oder axial angeordnet sein. Gemäß diesen Ausführungsformen wird der Magnet von dem Fluid durchströmt. According to further embodiments, the fluid drain is 12 at the top of the 2 the exhaust valve 100 arranged. The fluid discharge 12 can be arranged radially or axially. According to these embodiments, the fluid flows through the magnet.

Das Auslassventil 100 weist eine Anschlussstecker 17 auf. Der Aktuator ist mittels des Anschlusssteckers 17 mit einer elektrischen Stromversorgung koppelbar. The outlet valve 100 has a connector 17 on. The actuator is by means of the connector plug 17 can be coupled with an electrical power supply.

3 zeigt eine schematische Schnittansicht des Auslassventils 100 gemäß weiteren Ausführungsbeispielen. Das Auslassventil 100 gemäß 3 entspricht dem Auslassventil wie in Verbindung 2 erläutert. 3 shows a schematic sectional view of the exhaust valve 100 according to further embodiments. The outlet valve 100 according to 3 corresponds to the exhaust valve as in connection 2 explained.

Im Unterschied zu 2 wird der Stift 3 durch ein Ventilgehäuse 18 geführt. Die Hubreferenz 5 ist über einen Vorsprung an dem Stift 3 realisiert, der mit dem Polkern 6 zusammenwirkt. In contrast to 2 becomes the pen 3 through a valve housing 18 guided. The stroke reference 5 is about a lead on the pin 3 realized, with the pole core 6 interacts.

4 zeigt eine schematische Schnittansicht des Auslassventils 100 gemäß weiteren Ausführungsformen. Das Auslassventil 100 gemäß 4 entspricht im Wesentlichen den Ausführungsbeispielen wie in Zusammenhang mit 2 erläutert. Im Unterschied zu den Ausführungsbeispielen in der 2 ist die Führung des Stifts 3 durch ein separates Führungselement 13 realisiert. Das Führungselement 13 ist gemäß Ausführungsformen mit dem Gehäuse 4 gekoppelt. Gemäß weiteren Ausführungsformen ist das Führungselement 13 mit dem Ventilsitz 2 gekoppelt. Um den hydraulischen Durchfluss zu gewährleisten sind in dem Führungselement 13 eine oder mehrere Aussparungen angebracht. 4 shows a schematic sectional view of the exhaust valve 100 according to further embodiments. The outlet valve 100 according to 4 Corresponds essentially to the embodiments as related to 2 explained. In contrast to the embodiments in the 2 is the leadership of the congregation 3 through a separate guide element 13 realized. The guide element 13 is according to embodiments with the housing 4 coupled. According to further embodiments, the guide element 13 with the valve seat 2 coupled. To ensure the hydraulic flow are in the guide element 13 one or more recesses attached.

Die Feder 9 ist gemäß den Ausführungsbeispielen der 4 außerhalb des Magnetbereichs angeordnet. Durch diese Anordnung ist es möglich, eine größere magnetisch wirksame Fläche zwischen dem Magnetanker 7 und dem Polkern 6 zu realisieren. Daraus resultiert eine höhere Magnetkraft. Die Feder 9 ist mit einem axialen Ende mit dem Führungselement 13 gekoppelt. Mit dem entgegen gesetzten axialen Ende ist die Feder 9 mit einem Federsitz 14 gekoppelt. Der Federsitz 14 ist an dem Stift 3 ausgebildet. Somit drückt die Feder 9 den Stift 3 entgegen der Dichtrichtung. The feather 9 is according to the embodiments of the 4 arranged outside the magnetic area. By this arrangement, it is possible, a larger magnetically active area between the armature 7 and the pole core 6 to realize. This results in a higher magnetic force. The feather 9 is with an axial end with the guide element 13 coupled. With the opposite axial end is the spring 9 with a spring seat 14 coupled. The spring seat 14 is at the pin 3 educated. Thus, the spring pushes 9 the pencil 3 against the direction of sealing.

5 zeigt eine schematische Schnittansicht des Auslassventils 100 gemäß weiteren Ausführungsformen. Das Auslassventil 100 gemäß 5 ist vom stromlos geschlossenen Typ. Der Ventilsitz 2 ist in seinem Außenbereich gegen das Gehäuse 4 abgedichtet und mit diesem gekoppelt. In der Kompressionsphase der Hochdruckpumpe wird beispielsweise durch den Pumpenkolben aus dem Zylinderraum 1 das Fluid durch den Ventilsitz 2 in die Fluidableitung 12 gefördert. Der Stift 3 ist durch die hydraulische Kraft und/oder die Aktuatorkraft des Aktuators 15 von dem Ventilsitz 2 abgehoben und gibt dadurch den Querschnitt frei. Der Stift 3 wird im Bereich des Ventilsitzes geführt, beispielsweise durch Geometrien des Ventilsitzes oder weitere Bauteile. Der Hub des Stiftes 3 wird durch einen Anschlag begrenzt. 5 shows a schematic sectional view of the exhaust valve 100 according to further embodiments. The outlet valve 100 according to 5 is of the normally closed type. The valve seat 2 is in its exterior against the housing 4 sealed and coupled with this. In the compression phase of the high-pressure pump, for example, by the pump piston from the cylinder chamber 1 the fluid through the valve seat 2 in the fluid discharge 12 promoted. The pencil 3 is by the hydraulic force and / or the Aktuatorkraft of the actuator 15 from the valve seat 2 lifted and thereby releases the cross section. The pencil 3 is guided in the region of the valve seat, for example by geometries of the valve seat or other components. The stroke of the pen 3 is limited by a stop.

In der Ansaugphase wird das Auslassventil 100 weiterhin durch die Aktuatorkraft des Aktuators 15 offengehalten, bis durch eine Wegnahme der Kraft, beispielsweise durch ein Abschalten des elektrischen Stromes durch die Spule 10, die Federkraft der Feder 9 den Stift 3 in Richtung des Dichtsitzes 2 drückt und das Ventil schließt. Der im Hochdruckbereich vorhandene Druck wird gehalten. In der anschließenden Kompressionsphase kann erneut Medium in den Hochdruckbereich gefördert werden. In the intake phase, the exhaust valve 100 continue by the Aktuatorkraft of the actuator 15 kept open until by a removal of the force, for example by switching off the electrical current through the coil 10 , the spring force of the spring 9 the pencil 3 in the direction of the sealing seat 2 press and the valve closes. The existing pressure in the high pressure area is maintained. In the subsequent compression phase, medium can again be conveyed into the high pressure area.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Aktuator 15 als Elektromagnet ausgebildet. Der statische Teil des Elektromagneten, der Polkern 6 ist direkt oder durch weitere Bauteile mit dem Gehäuse 4 gekoppelt. Die Hubreferenz des Stifts 3 ist im statischen Bereich ausgebildet. Der Magnetanker 7 ist durch die Dichtung 11 zur Umwelt abgedichtet und mit dem Dichtelement 3 gekoppelt. Die Federkraft der Feder 9 ist in Richtung des Dichtsitzes 2 gerichtet. Durch den Aktuator 15 ist der Elektromagnet steuerbar. In the embodiment shown, the actuator 15 designed as an electromagnet. The static part of the electromagnet, the pole core 6 is directly or through other components with the housing 4 coupled. The stroke reference of the pen 3 is designed in the static area. The magnet armature 7 is through the seal 11 sealed to the environment and with the sealing element 3 coupled. The spring force of the spring 9 is in the direction of the sealing seat 2 directed. Through the actuator 15 the electromagnet is controllable.

Durch den Aktuator 15 und die Feder 9 ist das Auslassventil 100 aktiv steuerbar. Das Auslassventil der Hochdruckpumpe ist nicht mehr als passives Element ausgebildet, sondern aktiv steuerbar. Das Auslassventil 100 kann dadurch auch während der Ansaugphase der Hochdruckpumpe offengehalten werden, so dass eine vorgegebene Menge Fluid aus dem Hochdruckbereich aktiv durch die Hochdruckpumpe herausgenommen wird. Somit ist durch die Hochdruckpumpe mit dem Auslassventil 100 eine gezielte Druckreduzierung im Hochdruckbereich möglich. Dadurch ist eine genauere Druckregelung des Common Rail Systems möglich. Beispielsweise ist es auch möglich, vor dem Abstellen des Motors eine vorgegebene Druckreduzierung durchzuführen, um eine weitere Druckerhöhung durch beispielsweise Temperatureinfluss über einen vorgegebenen Druckgrenzwert zu verhindern. Durch die gezielte Mengenentnahme aus dem Hochdruckbereich ist eine exakte Regelung des Drucks in dem Hochdruckbereich auf ein vorgegebenes Druckniveau ermöglicht ohne eine Mengenentnahme aus dem Hochdruckbereich in Zylinderräume der Brennkraftmaschine. Through the actuator 15 and the spring 9 is the exhaust valve 100 actively controllable. The outlet valve of the high pressure pump is no longer designed as a passive element, but actively controlled. The outlet valve 100 can thus be kept open during the intake of the high-pressure pump, so that a predetermined amount of fluid from the high-pressure region is actively taken out by the high-pressure pump. Thus, by the high pressure pump with the exhaust valve 100 a targeted pressure reduction in the high pressure range possible. As a result, a more accurate pressure control of the common rail system is possible. For example, it is also possible to perform a predetermined pressure reduction before stopping the engine in order to prevent further pressure increase by, for example, temperature influence over a predetermined pressure limit. Due to the targeted removal of quantities from the high-pressure region, an exact regulation of the pressure in the high-pressure region to a predetermined pressure level is made possible without a quantity removal from the high-pressure region into cylinder chambers of the internal combustion engine.

Claims

High pressure pump ( 200 ) for a fuel injection system for an internal combustion engine of a motor vehicle, comprising: - a fluid supply line ( 19 ) for supplying a fluid from a low-pressure region, - a fluid discharge ( 12 ), and - a cylinder space ( 1 ), which hydraulically between the fluid supply line ( 19 ) and the fluid discharge ( 12 ), - an outlet valve ( 100 ) for discharging the fluid from the cylinder space ( 1 ) in a hydraulic fluid discharge ( 12 ) downstream high-pressure region, which is durable in a first state, in the fluid from the high-pressure region through the outlet valve ( 100 ) in the cylinder space ( 1 ).

High pressure pump ( 200 ) according to claim 1, wherein the outlet valve ( 100 ): - a spring ( 9 ) with a spring force (Ff), - an actuator ( 15 ) with an actuator force (Fa) which can be actuated against the spring force (Ff), - a pin ( 3 ), which by means of the actuator ( 15 ) is actuated and at one end a sealing element ( 16 ), and - a sealing seat ( 2 ), so that the valve is closed when the sealing element ( 16 ) at the sealing seat ( 2 ) is present.

High pressure pump ( 200 ) according to claim 2, wherein the actuator ( 15 ) comprises: - an electromagnet comprising a coil ( 10 ), which has a pole core ( 6 ), and - a magnetic armature ( 7 ), which is movable by means of the electromagnet.

High pressure pump ( 200 ) according to claim 2, wherein the actuator ( 15 ) comprises a piezoelectric actuator.

High pressure pump ( 200 ) according to one of claims 2 to 4, in which the pin ( 3 ) by means of the actuator ( 15 ) in the direction of the sealing seat ( 2 ) is movable.

High pressure pump ( 200 ) according to one of claims 2 to 4, in which the pin ( 3 ) by means of the actuator ( 15 ) in the direction away from the sealing seat ( 2 ) is movable.

High pressure pump ( 200 ) according to one of claims 2 to 6, comprising a guide element ( 13 ) for the leadership of the congregation ( 3 ) with a housing ( 4 ) of the high-pressure pump ( 200 ) or the sealing seat ( 2 ) is coupled.

High pressure pump ( 200 ) according to one of claims 2 to 7, in which the spring ( 9 ) at least partially within the actuator ( 15 ) is arranged.

High pressure pump ( 200 ) according to one of claims 2 to 7, in which the spring ( 9 ) outside the actuator ( 15 ) is arranged.

High pressure pump ( 200 ) according to one of claims 2 to 9, wherein the outlet valve ( 100 ) a connector ( 17 ), via which the outlet valve ( 100 ) with a controller for controlling the actuator ( 15 ) is electrically coupled.

High pressure pump ( 200 ) according to one of claims 2 to 10, in which the outlet valve ( 100 ) one of the housing ( 4 ) is a separate component, in particular a cartridge component.

Method for conveying a fluid, comprising: - sucking the fluid into a cylinder space ( 1 ), - pressurizing the fluid with a pressure in the cylinder space ( 1 ), - deriving the pressurized fluid from the cylinder space ( 1 ) through an outlet valve ( 100 ), - keeping the exhaust valve open ( 1 ) at least temporarily during the suction of the fluid.