DE102015217863A1

DE102015217863A1 - Fuel injection system

Info

Publication number: DE102015217863A1
Application number: DE102015217863.3A
Authority: DE
Inventors: Robert Leitner; Reinhard Fruth
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2015-09-17
Filing date: 2015-09-17
Publication date: 2017-03-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzsystem (10), bei dem ein von einer Tankpumpe (22) erzeugter Kraftstoffvolumenstrom (44) vollständig zu einem Druckraum (28) einer Kraftstoffhochdruckpumpe (16) geleitet wird, wobei der Kraftstoffvolumenstrom (44) zumindest teilweise über eine Antriebseinheit (42) der Kraftstoffhochdruckpumpe (16) zum Schmieren der Antriebseinheit (42) geleitet wird.The invention relates to a fuel injection system (10), in which a fuel volume flow (44) generated by a tank pump (22) is conducted completely to a pressure chamber (28) of a high-pressure fuel pump (16), wherein the fuel volume flow (44) is at least partially via a drive unit (44). 42) of the high-pressure fuel pump (16) for lubricating the drive unit (42) is passed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzsystem zum Einspritzen eines Kraftstoffs in Brennräume einer Brennkraftmaschine. The invention relates to a fuel injection system for injecting a fuel into combustion chambers of an internal combustion engine.

Solche Kraftstoffeinspritzsysteme sind aus dem Stand der Technik gut bekannt. Die Kraftstoffeinspritzsysteme weisen zumeist eine Kraftstoffhochdruckpumpe mit wenigstens einem Pumpenkolben auf, der über eine Antriebseinheit in einer translatorischen Bewegung angetrieben wird, um so einen in einem Druckraum der Kraftstoffhochdruckpumpe befindlichen Kraftstoff periodisch zu verdichten und zu entspannen, und so einen Hochdruck in dem Kraftstoff zu erzeugen. Dieser druckbeaufschlagte Kraftstoff wird dann zumeist zu einem der Kraftstoffhochdruckpumpe in Strömungsrichtung des Kraftstoffes stromabwärts angeordneten Druckspeicher, den sog. Common-Rail, geleitet, und von dort über Injektoren in Brennräume einer Brennkraftmaschine eingespritzt. Such fuel injection systems are well known in the art. The fuel injection systems usually have a high-pressure fuel pump with at least one pump piston, which is driven by a drive unit in a translational movement, so as to periodically compress and relax a fuel located in a pressure chamber of the high-pressure fuel pump fuel, and thus to generate a high pressure in the fuel. This pressurized fuel is then usually to one of the high-pressure fuel pump in the flow direction of the fuel downstream pressure accumulator, the so-called. Common rail, passed, and injected from there via injectors into the combustion chambers of an internal combustion engine.

Die bewegten Teile der Kraftstoffhochdruckpumpe, insbesondere die Antriebseinheit, die den Pumpenkolben antreibt, benötigt zum Kühlen und Schmieren ein Kühl- bzw. Schmiermittel, das in einem entsprechenden Volumenstrom über die Antriebseinheit geleitet wird, um so zu verhindern, dass die Antriebseinheit sich festsetzt bzw. verschleißt. Dieser Kühl- und Schmiervolumenstrom dient daher dazu, die Antriebskomponenten der Kraftstoffhochdruckpumpe, beispielsweise Lager in der Antriebseinheit, ausreichend zu schmieren, sowie dazu, eine verursacht durch Reibleistung erzeugte Wärme abzuführen. The moving parts of the high-pressure fuel pump, in particular the drive unit that drives the pump piston, required for cooling and lubricating a coolant or lubricant, which is passed in a corresponding volume flow through the drive unit, so as to prevent the drive unit gets stuck or wears. This cooling and lubricating volume flow therefore serves to sufficiently lubricate the drive components of the high-pressure fuel pump, for example bearings in the drive unit, and to dissipate heat generated due to friction power.

Ein geeignetes Kühl- bzw. Schmiermittel stellt dabei Kraftstoff dar, insbesondere bei der Verwendung von Diesel als Kraftstoff. A suitable coolant or lubricant thereby represents fuel, in particular when using diesel as fuel.

In den bekannten Kraftstoffeinspritzsystemen wird zumeist ein Volumenstrom des Kühl- bzw. Schmiermittels direkt in die Antriebseinheit der Kraftstoffhochdruckpumpe geführt, und von dort über mehrere Pfade innerhalb der Kraftstoffhochdruckpumpe in einen Rücklauf geleitet. Der Rücklauf führt dabei direkt zurück in eine Quelle des Kühl- bzw. Schmiermittels, beispielsweise einen Tank, in dem der Kraftstoff gespeichert ist. In the known fuel injection systems, a volume flow of the coolant or lubricant is usually performed directly in the drive unit of the high-pressure fuel pump, and passed from there via a plurality of paths within the high-pressure fuel pump in a return. The return leads directly back to a source of coolant or lubricant, such as a tank in which the fuel is stored.

Die speziell ausgebildeten Pfade für das Kühl- bzw. Schmiermittel sowie der zusätzlich angeordnete Rücklauf in den Tank beanspruchen in dem Kraftstoffeinspritzsystem relativ viel Raum und verringern außerdem die Antriebsleistung einer Tankpumpe, die Kraftstoff aus dem Tank zu einem Druckraum einer Kraftstoffhochdruckpumpe fördert. The specially designed paths for the coolant or lubricant and the additionally arranged return to the tank take up a relatively large space in the fuel injection system and also reduce the drive power of a tank pump, which delivers fuel from the tank to a pressure chamber of a high-pressure fuel pump.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein in dieser Hinsicht verbessertes Kraftstoffeinspritzsystem vorzuschlagen. The object of the invention is therefore to propose an improved in this respect fuel injection system.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Kraftstoffeinspritzsystem mit der Merkmalskombination des unabhängigen Anspruches 1. This object is achieved with a fuel injection system with the combination of features of independent claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Ein Kraftstoffeinspritzsystem zum Einspritzen eines Kraftstoffes in Brennräume einer Brennkraftmaschine weist wenigstens eine Kraftstoffhochdruckpumpe mit einem Pumpenkolben, der sich in einen Druckraum der Kraftstoffhochdruckpumpe zum Beaufschlagen des Kraftstoffes mit einem Hochdruck im Betrieb translatorisch bewegt, sowie eine Antriebseinheit zum Antreiben des Pumpenkolbens in seiner translatorischen Bewegung auf. Weiter weist das Kraftstoffeinspritzsystem einen über eine Niederdruckfluidleitung mit dem Druckraum der wenigstens einen Kraftstoffhochdruckpumpe verbundenen, eine Tankpumpe aufweisen Tank zum Speichern des Kraftstoffes auf. Die Niederdruckfluidleitung ist zum Leiten eines gesamten von der Tankpumpe erzeugten Kraftstoffvolumenstroms zu dem Druckraum ausgebildet, wobei der Kraftstoffvolumenstrom zumindest teilweise über die Antriebseinheit zum Schmieren der Antriebseinheit geleitet wird. A fuel injection system for injecting a fuel into combustion chambers of an internal combustion engine has at least one high-pressure fuel pump with a pump piston, which translates into a pressure chamber of the high-pressure fuel pump for acting on the fuel with a high pressure during operation, and a drive unit for driving the pump piston in its translational movement. Next, the fuel injection system has a connected via a low-pressure fluid line to the pressure chamber of the at least one high-pressure fuel pump, a tank pump having tank for storing the fuel. The low-pressure fluid line is designed to conduct a total of the fuel pump flow generated by the fuel pump to the pressure chamber, wherein the fuel flow is at least partially passed through the drive unit for lubricating the drive unit.

Bisher wurde über den bekannten Rücklauf ein Teil des von der Tankpumpe gepumpten Kraftstoffvolumenstroms zum Kühlen bzw. Schmieren der Antriebseinheit verwendet, und dann über den Rücklauf direkt in den Tank zurückgeführt. Ein Teil der Leistung der Tankpumpe wurde daher bisher ausschließlich fürs Kühlen bzw. Schmieren der Antriebseinheit verwendet. So far, part of the fuel volume flow pumped by the tank pump was used for cooling or lubricating the drive unit via the known return, and then returned via the return directly into the tank. Part of the capacity of the tank pump was therefore previously used exclusively for cooling or lubricating the drive unit.

Im Gegensatz dazu wird nun vorgeschlagen, den kompletten Kraftstoffvolumenstrom, den die Tankpumpe erzeugt, zu dem Druckraum zu leiten, und von diesem kompletten Kraftstoffvolumenstrom einen Teil abzuzweigen, der dann aber nicht zurück in den Tank fließt, sondern in die Niederdruckfluidleitung zurück, so dass sämtlicher von der Tankpumpe gepumpter Kraftstoff in dem Druckraum der Kraftstoffhochdruckpumpe mit Druck beaufschlagt wird. Die Antriebsleistung der Tankpumpe kann daher deutlich erhöht werden. Die Tankpumpe könnte daher von vornherein beispielsweise kleiner dimensioniert werden. In contrast, it is now proposed to direct the entire fuel flow produced by the tank pump to the pressure space, and to divert a portion of this total fuel flow, which then does not flow back into the tank, but back into the low pressure fluid line, so that all Pressed by the tank pump fuel in the pressure chamber of the high-pressure fuel pump is pressurized. The drive power of the tank pump can therefore be significantly increased. The tank pump could therefore be dimensioned from the outset, for example, smaller.

Das Kraftstoffeinspritzsystem weist daher eine mit einem Kraftstoffvolumenstrom geschmierte Kraftstoffhochdruckpumpe auf, ohne dass ein Rücklauf vorgesehen ist. The fuel injection system therefore has a high-pressure fuel pump lubricated with a fuel volume flow, without a return passage being provided.

Vorteilhaft ist eine Schmierleitung vorgesehen, die an einer Abzweigung zum Führen zumindest eines Teiles des Kraftstoffvolumenstroms als Schmierstrom zu der Antriebseinheit von der Niederdruckfluidleitung abzweigt, wobei die Schmierleitung zum Ableiten des Schmierstroms von der Antriebseinheit an einer Einmündung in die Niederdruckfluidleitung einmündet, wobei die Einmündung in Strömungsrichtung des Kraftstoffes in der Niederdruckfluidleitung stromabwärts der Abzweigung angeordnet ist. Advantageously, a lubrication line is provided which branches off at a branch for guiding at least a portion of the fuel flow as a lubrication flow to the drive unit from the low pressure fluid line, wherein the lubrication line for discharging the lubrication flow from the drive unit opens at a junction in the low pressure fluid line, wherein the junction in the flow direction of the fuel in the low pressure fluid line is located downstream of the branch.

Dadurch wird der komplette Kraftstoffvolumenstrom von der Niederdruckfluidleitung in den Druckraum der Kraftstoffhochdruckpumpe geleitet, wobei über die Schmierleitung lediglich ein kleiner Teil abgezweigt wird, der nach Kühlen und Schmieren der Antriebseinheit wieder in die Niederdruckfluidleitung zurückgeführt wird, und von dort weiter in den Druckraum geleitet wird. As a result, the complete fuel volume flow is passed from the low pressure fluid line into the pressure chamber of the high-pressure fuel pump, wherein only a small part is branched off via the lubricating line, which is returned to the low pressure fluid line after cooling and lubricating the drive unit, and from there further into the pressure chamber.

Dazu ist die Abzweigung in die Schmierleitung in Strömungsrichtung des Kraftstoffes in der Niederdruckfluidleitung vor der Einmündung der Schmierleitung angeordnet. For this purpose, the branch is arranged in the lubrication line in the flow direction of the fuel in the low-pressure fluid line in front of the mouth of the lubrication line.

In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist an der Einmündung eine Venturidüse zum Ausbilden einer Druckdifferenz in den Schmierstrom über die Antriebseinheit angeordnet. Über die Venturidüse wird vorteilhaft ein Unterdruck an der Einmündung erzeugt, über die der Schmierstrom aus der Schmierleitung in die Niederdruckfluidleitung eingesaugt wird. Dadurch entsteht eine Druckdifferenz über der Antriebseinheit, die dafür sorgt, dass der Schmierstrom von der Abzweigung über die Antriebseinheit bis zu der Einmündung hin fließt und somit die Antriebseinheit schmiert und kühlt. In a particularly preferred embodiment, a Venturi nozzle for forming a pressure difference in the lubrication flow via the drive unit is arranged at the junction. Via the Venturi nozzle, a negative pressure is advantageously generated at the junction, via which the lubricating flow from the lubricating line is sucked into the low-pressure fluid line. This results in a pressure difference across the drive unit, which ensures that the lubrication flow flows from the branch via the drive unit to the junction and thus lubricates and cools the drive unit.

Vorzugsweise weist die Antriebseinheit eine über wenigstens ein Lager, insbesondere über mehrere Lager, gelagerte Antriebswelle auf. Die Schmierleitung weist dabei eine Hauptzuführleitung und eine von der Hauptzuführleitung parallel abzweigende Anzahl an Zuführpfaden zum Zuführen des Schmierstroms zu den einzelnen Lagern auf, wobei die Anzahl an Zuführpfaden der Anzahl der Lager entspricht. Jedem Lager ist dabei ein eigener Zuführpfad zugeordnet. Dadurch kann eine gleichmäßige Kühlung bzw. Schmierung der einzelnen Lager in der Antriebseinheit erzielt werden. The drive unit preferably has a drive shaft mounted via at least one bearing, in particular via a plurality of bearings. In this case, the lubrication line has a main supply line and a number of supply paths branching parallel to the main supply line for supplying the lubricating flow to the individual bearings, the number of supply paths corresponding to the number of bearings. Each camp is assigned its own feed path. As a result, uniform cooling or lubrication of the individual bearings in the drive unit can be achieved.

Vorteilhaft weist die Antriebseinheit eine über wenigstens ein Lager, insbesondere über mehrere Lager, gelagerte Antriebswelle auf, wobei die Schmierleitung eine Anzahl an Abführpfaden zum Abführen des Schmierstromes von den Lagern aufweist. Die Anzahl der Abführpfade entspricht dabei der Anzahl der Lager, wobei jedem Lager ein Abführpfad zugeordnet ist. Auch hierdurch wird eine gleichmäßige Kühlung und Schmierung der einzelnen Lager realisiert. Advantageously, the drive unit has a drive shaft mounted via at least one bearing, in particular via a plurality of bearings, wherein the lubrication line has a number of discharge paths for discharging the lubricating flow from the bearings. The number of Abführpfade corresponds to the number of bearings, each bearing is associated with a discharge path. This also ensures uniform cooling and lubrication of the individual bearings.

In Kraftstoffeinspritzsystemen verringert sich die Verlustleistung durch eine technische Verbesserung der Wirkungsgrade innerhalb des Kraftstoffeinspritzsystems. Dadurch wird es möglich, den Kühlbedarf der Kraftstoffhochdruckpumpe komplett mit dem durch die Kraftstoffhochdruckpumpe fließenden Kraftstoffvolumenstrom, der für die Verbrennung benötigt wird, abzudecken. Der Schmierstrom wird dabei zuerst an den zu kühlenden und schmierenden Teilen, insbesondere der Antriebseinheit, vorbeigeführt, bevor der gesamte Schmierstrom dann verdichtet und der Einspritzung zugeführt wird. Gewöhnlich sind in einer Kraftstoffhochdruckpumpe verschiedene Bauteile mit unterschiedlichen Strömungswiderständen zu kühlen bzw. zu schmieren, weswegen die Druckdifferenzen an diesen einzelnen Bauteilen entsprechend eingestellt werden sollten, um eine gleichmäßige Kühlung bzw. Schmierung sicherzustellen. Da bei einer rücklauflosen Kraftstoffhochdruckpumpe die Druckdifferenz durch den Rücklauf nicht mehr genutzt werden kann, wird die Druckdifferenz durch die Strömung innerhalb der Kraftstoffhochdruckpumpe, insbesondere in der Schmierleitung, sichergestellt. Dazu wird, wie beschrieben, wenigstens eine Venturidüse an der Einmündung verwendet, um eine Spülung beispielsweise der Lager, die typischerweise enge Spalte aufweisen, zu gewährleisten. Dadurch wird eine gleichmäßige Kühlung der Bauteile innerhalb der Kraftstoffhochdruckpumpe gewährleistet, ohne eine Druckdifferenz zum Rücklauf zur Verfügung zu haben. Durch die Venturidüse wird die notwendige Druckdifferenz geschaffen, um die Lager der Kraftstoffhochdruckpumpe ausreichend zu schmieren und zu kühlen. Die Menge des Schmierstromes über die Lager steigt mit steigender Abnahmemenge der Kraftstoffhochdruckpumpe und somit auch mit der Lagerlast. In fuel injection systems, the power loss is reduced by a technical improvement in the efficiencies within the fuel injection system. This makes it possible to completely cover the cooling requirement of the high-pressure fuel pump with the fuel volume flow flowing through the high-pressure fuel pump, which is required for the combustion. The lubrication flow is thereby first past the parts to be cooled and lubricated, in particular the drive unit, before the entire lubrication flow is then compressed and supplied to the injection. Usually, in a high-pressure fuel pump, various components with different flow resistances are to be cooled or lubricated, for which reason the pressure differences at these individual components should be adjusted accordingly in order to ensure uniform cooling or lubrication. Since in a non-return high-pressure fuel pump, the pressure difference can no longer be used by the return, the pressure difference is ensured by the flow within the high-pressure fuel pump, in particular in the lubrication line. For this purpose, as described, at least one venturi nozzle is used at the confluence to ensure flushing of, for example, the bearings, which typically have narrow gaps. This ensures a uniform cooling of the components within the high-pressure fuel pump, without having a pressure difference to the return available. Through the Venturi nozzle the necessary pressure difference is created to lubricate the bearings of the high-pressure fuel pump sufficiently and to cool. The amount of lubrication flow through the bearings increases with increasing purchase quantity of the high-pressure fuel pump and thus also with the bearing load.

Um eine gleichmäßige Spüle der einzelnen Lager zu realisieren, ist es vorteilhaft, wenn die Abführpfade in eine gemeinsame Hauptabführleitung münden, welche an der Einmündung in die Niederdruckfluidleitung einmündet. Dadurch kann durch lediglich eine einzelne Venturidüse eine Druckdifferenz über sämtliche Lager in dem Schmierstrom eingestellt werden. In order to realize a uniform sink of the individual bearings, it is advantageous if the discharge paths open into a common main discharge line, which opens at the confluence with the low-pressure fluid line. As a result, a pressure difference across all the bearings in the lubrication flow can be set by only a single Venturi nozzle.

Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass jeder Abführpfad an einer eigenen Abführeinmündung in die Niederdruckfluidleitung einmündet, wobei alle Abführeimündungen in Strömungsrichtung des Kraftstoffes in die Niederdruckfluidleitung stromabwärts der Abzweigung angeordnet sind. Dabei ist an jeder Abführeinmündung eine Venturidüse zum Ausbilden einer Druckdifferenz über das jeweils zugeordnete Lager angeordnet. So ist es möglich, eine spezifisch auf das jeweilige Lager eingestellte Druckdifferenz in dem Schmierstrom vorzusehen. Alternatively, however, it is also possible for each discharge path to open at its own discharge opening into the low-pressure fluid line, all delivery openings being arranged in the flow direction of the fuel into the low-pressure fluid line downstream of the branch. In this case, a Venturi nozzle for forming a pressure difference over the respectively associated bearing is arranged at each Abführeinmündung. So it is possible to do one specific provided on the respective bearing pressure difference in the lubrication flow.

In einer Ausgestaltung ist es vorteilhaft, wenn sich die Hauptabführleitung in eine erste Einmündungsleitung und in eine zweite Einmündungsleitung verzweigt, die beide an einer der jeweiligen Einmündungsleitung zugeordneten eigenen Mündung in die Niederdruckfluidleitung einmünden, wobei an jeder Mündung eine Venturidüse zum Ausbilden einer Druckdifferenz über die Antriebseinheit ausgebildet ist. Durch Vorsehen mehrerer Venturidüsen kann eine größere Druckdifferenz über die gesamte Antriebseinheit realisiert werden. In one embodiment, it is advantageous if the main discharge line branches off into a first opening line and into a second opening line, which both open into the low-pressure fluid line at a separate mouth assigned to the respective opening line, wherein at each mouth a Venturi nozzle for forming a pressure difference via the drive unit is trained. By providing a plurality of venturi nozzles, a greater pressure difference across the entire drive unit can be realized.

Vorzugsweise sind zwei Kraftstoffhochdruckpumpen mit jeweils einem Pumpenkolben, die sich im Betrieb jeweils in einem zugeordneten Druckraum der jeweiligen Kraftstoffhochdruckpumpe zum Beaufschlagen des Kraftstoffes mit einem Hochdruck translatorisch bewegen, vorgesehen. Die Antriebseinheit ist dabei zum gemeinsamen Antreiben der beiden Pumpenkolben ausgebildet. Die Niederdruckfluidleitung weist zum Leiten des von der Tankpumpe erzeugten Kraftstoffvolumenstroms zu beiden Druckräumen eine erste Niederdruckzuleitung, die mit einem ersten der beiden Druckräume verbunden ist, und eine zweite Niederdruckleitung, die mit einem zweiten der beiden Druckräume verbunden ist, auf. Preferably, two high-pressure fuel pumps, each with a pump piston, which move in operation in each case in an associated pressure chamber of the respective high-pressure fuel pump for acting on the fuel with a high pressure translationally provided. The drive unit is designed for the common driving of the two pump pistons. The low pressure fluid line has to direct the fuel volume flow generated by the tank pump to both pressure chambers, a first low pressure supply line which is connected to a first of the two pressure chambers, and a second low pressure line which is connected to a second of the two pressure chambers on.

Dadurch ist es möglich, auch mehrere Kraftstoffhochdruckpumpen, die den Kraftstoff mit Hochdruck beaufschlagen, mit einem Kraftstoffvolumenstrom zu versorgen, der zum Schmieren und Kühlen der Antriebseinheit verwendet worden ist. This makes it possible to supply a plurality of high-pressure fuel pumps, which pressurize the fuel with high pressure, with a fuel flow which has been used for lubricating and cooling the drive unit.

Die beiden Niederdruckzuleitungen sind dabei vorzugsweise hydraulisch parallel zueinander angeordnet, so dass eine gleiche Menge an Kraftstoff für die beiden Druckräume zur Verfügung gestellt werden kann. The two low pressure supply lines are preferably arranged hydraulically parallel to each other, so that an equal amount of fuel for the two pressure chambers can be provided.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist die Tankpumpe zum Erzeugen eines Druckes von 1 bar bis 7 bar in dem Kraftstoffvolumenstrom ausgebildet. Ein solcher Druck in dem Kraftstoffvolumenstrom ist ausreichend, dass der Kraftstoffvolumenstrom sämtliche Systemwiderstände innerhalb des Kraftstoffeinspritzsystems überwinden kann. In an advantageous embodiment, the tank pump is designed to generate a pressure of 1 bar to 7 bar in the fuel flow. Such a pressure in the fuel flow is sufficient that the fuel flow can overcome all system resistances within the fuel injection system.

In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist in Strömungsrichtung des Kraftstoffes stromabwärts des wenigstens einen Druckraums ein Hochdruckbereich angeordnet, in dem ein definiert ansteuerbares Druckreduzierventil angeordnet ist. Das definiert ansteuerbare Druckreduzierventil ist so ausgebildet, dass in einem Schubbetrieb der Brennkraftmaschine Kraftstoff definiert aus dem Hochdruckbereich in eine mit dem Tank verbundene Rücklaufleitung abgesteuert werden kann. In a particularly preferred embodiment, in the flow direction of the fuel downstream of the at least one pressure chamber, a high-pressure region is arranged, in which a defined controllable pressure reducing valve is arranged. The defined controllable pressure reducing valve is designed so that in a coasting operation of the engine fuel defined from the high pressure region can be controlled in a connected to the tank return line.

Dadurch wird ein Kraftstoffvolumenstrom erzeugt, der auch ohne Abnahmemenge von mit Hochdruck beaufschlagtem Kraftstoff durch das Kraftstoffeinspritzsystem fließen kann und somit eine kontinuierliche Kühlung bzw. Schmierung der Antriebseinheit bereitstellt. As a result, a fuel volume flow is generated, which can flow without a decrease amount of high-pressure fuel through the fuel injection system and thus provides a continuous cooling or lubrication of the drive unit.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt: Advantageous embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows:

1 eine schematische Darstellung eines Kraftstoffeinspritzsystems mit einer Kraftstoffhochdruckpumpe und einer Antriebseinheit zum Antreiben der Kraftstoffhochdruckpumpe; 1 a schematic representation of a fuel injection system with a high-pressure fuel pump and a drive unit for driving the high-pressure fuel pump;

2 eine vergrößerte Darstellung eines Teilbereiches des Kraftstoffeinspritzsystems aus 1 im Bereich der Antriebseinheit in einer ersten Ausführungsform; 2 an enlarged view of a portion of the fuel injection system 1 in the region of the drive unit in a first embodiment;

3 eine vergrößerte Darstellung eines Teilbereichs des Kraftstoffeinspritzsystems aus 1 im Bereich der Antriebseinheit in einer zweiten Ausführungsform; 3 an enlarged view of a portion of the fuel injection system 1 in the region of the drive unit in a second embodiment;

4 eine vergrößerte Darstellung eines Teilbereichs des Kraftstoffeinspritzsystems aus 1 im Bereich der Antriebseinheit in einer dritten Ausführungsform; 4 an enlarged view of a portion of the fuel injection system 1 in the area of the drive unit in a third embodiment;

5 ein Flussdiagramm, das schematisch ein Schmierverfahren zum Schmieren der Antriebseinheit des Kraftstoffeinspritzsystems aus 1 darstellt; und 5 a flow chart, which schematically shows a lubrication method for lubricating the drive unit of the fuel injection system 1 represents; and

6 eine schematische Darstellung einer Steuereinrichtung, die zum Durchführen des Verfahrens gemäß 5 ausgebildet ist. 6 a schematic representation of a control device, for carrying out the method according to 5 is trained.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftstoffeinspritzsystems 10, mit dem ein Kraftstoff 12 in Brennräume einer Brennkraftmaschine eingespritzt werden kann. Das Kraftstoffeinspritzsystem 10 weist einen Tank 14 zum Speichern des Kraftstoffes 12, eine Kraftstoffhochdruckpumpe 16 zum Beaufschlagen des Kraftstoffes 12 mit Hochdruck und eine Drucksammelleitung 18, bekannt als Common-Rail, auf, in der der druckbeaufschlagte Kraftstoff 12 solange gespeichert wird, bis er über Injektoren 20 in jeweilige Brennräume einer Brennkraftmaschine eingespritzt werden kann. 1 shows a schematic representation of a fuel injection system 10 with which a fuel 12 can be injected into combustion chambers of an internal combustion engine. The fuel injection system 10 has a tank 14 for storing the fuel 12 , a high-pressure fuel pump 16 for applying the fuel 12 with high pressure and a pressure manifold 18 known as common rail, in which the pressurized fuel 12 until it is stored until it has injectors 20 can be injected into respective combustion chambers of an internal combustion engine.

Damit der Kraftstoff 12 von dem Tank 14 zu der Kraftstoffhochdruckpumpe 16 befördert werden kann, ist eine Tankpumpe 22 vorgesehen, die den Kraftstoff 12 in eine Niederdruckfluidleitung 24 pumpt. Die Niederdruckfluidleitung 24 leitet den Kraftstoff 12 dann über ein Einlassventil 26 in einen Druckraum 28 der Kraftstoffhochdruckpumpe 16. So the fuel 12 from the tank 14 to the high-pressure fuel pump 16 can be transported is a tank pump 22 provided the fuel 12 in a low pressure fluid line 24 inflated. The low pressure fluid line 24 directs the fuel 12 then via an inlet valve 26 in a pressure room 28 the high-pressure fuel pump 16 ,

In der Niederdruckfluidleitung 24 sind mehrere Filter 30 angeordnet, um den Kraftstoff 12 von störenden Partikeln zu befreien. In the low-pressure fluid line 24 are several filters 30 arranged to the fuel 12 to get rid of interfering particles.

In dem Druckraum 28 ist ein Pumpenkolben 32 angeordnet, der sich translatorisch bewegt, um so ein Volumen des Druckraumes 28 periodisch zu verkleinern und zu vergrößern. Ist ein Kraftstoff 12 in dem Druckraum 28 angeordnet, wird dieser Kraftstoff 12 bei dieser periodischen Bewegung des Pumpenkolbens 32 verdichtet und entspannt. In the pressure room 28 is a pump piston 32 arranged, which moves translationally, so as a volume of the pressure chamber 28 periodically to reduce and enlarge. Is a fuel 12 in the pressure room 28 arranged, this fuel will 12 during this periodic movement of the pump piston 32 compacted and relaxed.

Der verdichtete Kraftstoff 12 wird dann über ein Auslassventil 34 aus dem Druckraum 28 in einen Hochdruckbereich 36 des Kraftstoffeinspritzsystems 10 ausgelassen. In diesem Hochdruckbereich 36 sind die Drucksammelleitung 18 sowie die Injektoren 20 angeordnet. The compressed fuel 12 is then via an exhaust valve 34 from the pressure room 28 in a high pressure area 36 of the fuel injection system 10 omitted. In this high pressure area 36 are the pressure manifold 18 as well as the injectors 20 arranged.

Das Einlassventil 26 ist als aktives Ventil 38 ausgebildet und kann daher aktiv von außen, beispielsweise über eine Steuereinrichtung 40, angesteuert werden, so dass je nach Betriebszustand der Brennkraftmaschine in der Kraftstoffhochdruckpumpe 16 ein Hochdruck in dem Kraftstoff 12 erzeugt werden kann oder nicht. The inlet valve 26 is as an active valve 38 trained and can therefore actively from the outside, for example via a control device 40 , are controlled so that depending on the operating condition of the internal combustion engine in the high-pressure fuel pump 16 a high pressure in the fuel 12 can be generated or not.

Der Pumpenkolben 32 wird von einer Antriebseinheit 42 in seiner translatorischen Bewegung angetrieben. Dabei reiben Bauelemente der Antriebseinheit 42 und des Pumpenkolbens 32 aneinander, so dass eine Schmierung und Kühlung der Antriebseinheit 42 nötig ist. The pump piston 32 is from a drive unit 42 driven in its translatory motion. It rubbing components of the drive unit 42 and the pump piston 32 to each other, allowing lubrication and cooling of the drive unit 42 is necessary.

In dem Kraftstoffeinspritzsystem 10 gemäß 1 wird dazu ein Kraftstoffvolumenstrom 44, der von der Tankpumpe 22 in dem Tank 14 erzeugt wird, vollständig, d. h., ohne dass ein Teil des Kraftstoffvolumenstroms 44 in einen Rücklauf abgezweigt wird, zu dem Druckraum 28 geführt, wobei zumindest ein Teil des Kraftstoffvolumenstroms 44 so über die Antriebseinheit 42 geleitet wird, dass diese dabei geschmiert bzw. gekühlt wird. In the fuel injection system 10 according to 1 becomes a fuel flow 44 from the tank pump 22 in the tank 14 is generated completely, ie, without any part of the fuel flow 44 is diverted into a return to the pressure chamber 28 guided, wherein at least a portion of the fuel flow 44 so about the drive unit 42 is passed, that it is lubricated or cooled.

2, 3 und 4 zeigen vergrößerte Darstellungen des Bereiches des Kraftstoffeinspritzsystems 10 aus 1 um die Antriebseinheit 42 in verschiedenen Ausführungsformen. Mit Bezug auf diese 2 bis 4 wird nachfolgend die Schmierung bzw. Kühlung der Antriebseinheit 42 erläutert. 2 . 3 and 4 show enlarged representations of the range of the fuel injection system 10 out 1 around the drive unit 42 in different embodiments. With reference to this 2 to 4 Below is the lubrication or cooling of the drive unit 42 explained.

In dem Kraftstoffeinspritzsystem 10 ist eine Schmierleitung 46 vorgesehen, die an einer Abzweigung 48 von der Niederdruckfluidleitung 24 abzweigt, um so einen Teil des Kraftstoffvolumenstroms 44 als Schmierstrom 50 zu der Antriebseinheit 42 zu leiten. In the fuel injection system 10 is a lubrication line 46 provided at a turnoff 48 from the low pressure fluid line 24 branches off so as to part of the fuel flow 44 as a lubrication flow 50 to the drive unit 42 to lead.

In Strömungsrichtung des Kraftstoffes 12 in der Niederdruckfluidleitung 24 ist stromabwärts der Abzweigung 48 zumindest eine Einmündung 52 angeordnet, in die die Schmierleitung 46 wieder zurück in die Niederdruckfluidleitung 24 einmündet. Bei den in 2 bis 4 gezeigten Anordnungen wird daher ein Teil des Kraftstoffvolumenstroms 44 an der Abzweigung 48 zum Schmieren der Antriebseinheit 42 zu der Antriebseinheit 42 hin abgezweigt, und dann an der Einmündung 52 wieder zurück in die Niederdruckfluidleitung 24 geleitet, um von dort weiter in den Druckraum 28 gepumpt zu werden, und somit für die Einspritzung an den Injektoren 20 zur Verfügung zu stehen. In the flow direction of the fuel 12 in the low pressure fluid line 24 is downstream of the branch 48 at least one junction 52 arranged in which the lubrication line 46 back to the low-pressure fluid line 24 opens. At the in 2 to 4 shown arrangements will therefore be part of the fuel flow 44 at the junction 48 for lubricating the drive unit 42 to the drive unit 42 branched off, and then at the junction 52 back to the low-pressure fluid line 24 headed to from there to the pressure room 28 to be pumped, and thus for the injection at the injectors 20 to be available.

Damit eine Druckdifferenz über die Antriebseinheit 42 realisiert werden kann, um so das Fließen des Schmierstromes 50 durch die Schmierleitung 46 und über die Antriebseinheit 42 erst zu ermöglichen, ist an der Einmündung 52 eine Venturidüse 54 vorgesehen, die die nötige Druckdifferenz erzeugt. So that a pressure difference across the drive unit 42 can be realized so as to flow the lubricating flow 50 through the lubrication line 46 and about the drive unit 42 it is at the confluence to allow first 52 a Venturi nozzle 54 provided, which generates the necessary pressure difference.

2, 3 und 4 zeigen dabei unterschiedliche Ausführungsformen, wie die Schmierleitung 46 ausgebildet sein kann. 2 . 3 and 4 show different embodiments, such as the lubrication line 46 can be trained.

Gemeinsam ist allen drei Ausführungsformen, dass die Schmierleitung 46 jeweils eine Hauptzuführleitung 56 zum Führen des Schmierstromes 50 in Richtung auf die Antriebseinheit 42 aufweist, wobei mehrere Zuführpfade 58 von dieser Hauptzuführleitung 56 abzweigen. Die Zuführpfade 58 sind dabei hydraulisch parallel zueinander angeordnet. Die Schmierleitung 46 weist deshalb mehrere Zuführpfade 58 auf, weil die Antriebseinheit 42 in denen 2 bis 4 gezeigten Ausführungsformen zum Lagern einer Antriebswelle 59 jeweils zwei Lager 60 aufweist, die von dem Schmierstrom 50 geschmiert bzw. gekühlt werden müssen. Deshalb ist eine Anzahl an Zuführpfaden 58 vorgesehen, die der Anzahl der Lager 60, hier also zwei, entspricht, und jedem Lager 60 ist ein eigener Zuführpfad 58 zugeordnet. Common to all three embodiments is that the lubrication line 46 one main supply line each 56 for guiding the lubrication flow 50 towards the drive unit 42 having multiple feed paths 58 from this main feed line 56 branch. The feeding paths 58 are arranged hydraulically parallel to each other. The lubrication line 46 therefore has several feed paths 58 because of the drive unit 42 in which 2 to 4 shown embodiments for supporting a drive shaft 59 two bearings each 60 that is from the lubrication flow 50 must be lubricated or cooled. Therefore, there are a number of supply paths 58 provided the number of bearings 60 , here, two, corresponds, and every camp 60 is a separate feed path 58 assigned.

Ebenfalls gemeinsam ist den in 2 bis 4 gezeigten Ausführungsformen, dass die Schmierleitung 46 auch mehrere Abführpfade 62 zum Abführen des Schmierstromes 50 von den Lagern 60 aufweist, wobei die Anzahl der Abführpfade 62 ebenfalls der Anzahl der Lager 60 entspricht, und wobei jedem Lager 60 ein eigener Abführpfad 62 zugeordnet ist. Also common is the in 2 to 4 shown embodiments that the lubrication line 46 also several laxative paths 62 for removing the lubricating flow 50 from the camps 60 having, wherein the number of the Abführpfade 62 also the number of bearings 60 matches, and where each camp 60 a separate discharge path 62 assigned.

In den Ausführungsformen gemäß 2 und 4 münden dabei sämtliche Abführpfade 62 in eine gemeinsame Hauptabführleitung 64, die dann den abgeführten Schmierstrom 50 in die Niederdruckfluidleitung 24 weiterleitet. In the embodiments according to 2 and 4 thereby lead all Abführpfade 62 into a common main discharge line 64 , which then the discharged lubricating flow 50 in the low pressure fluid line 24 forwards.

In der Ausführungsform in 2 führt dabei die Hauptabführleitung 64 zu der Einmündung 52 in der Niederdruckfluidleitung 24 mit der Venturidüse 54. In dieser Ausführungsform wird demgemäß über alle Lager 60 eine gleiche Druckdifferenz eingestellt, da die Druckdifferenz von der einzelnen Venturidüse 54 und der Hauptabführleitung 64 ausgeht. In the embodiment in FIG 2 leads the main discharge line 64 to the confluence 52 in the low pressure fluid line 24 with the Venturi nozzle 54 , In this embodiment, accordingly, over all bearings 60 set an equal pressure difference, because the pressure difference from the single Venturi nozzle 54 and the main discharge line 64 emanates.

In der Ausführungsform gemäß 4 verzweigt sich jedoch die Hauptabführleitung 64 in eine erste Einmündungsleitung 66 und eine zweite Einmündungsleitung 68, wobei jede der beiden Einmündungsleitungen 66, 68 eine eigene Mündung 70 in der Niederdruckfluidleitung 24 aufweist. An jeder der beiden Mündungen 70 ist dabei eine eigene Venturidüse 54 angeordnet. Dadurch bewirken zwei Venturidüsen 54 eine Druckdifferenz, die durch die gemeinsame Hauptabführleitung 64 über die gesamte Antriebseinheit 42 und somit gleichmäßig über die Lager 60 verteilt ausgebildet ist. In the embodiment according to 4 However, the main discharge line branches 64 in a first confluence 66 and a second confluence line 68 , wherein each of the two mouths 66 . 68 a separate estuary 70 in the low pressure fluid line 24 having. At each of the two estuaries 70 is its own Venturi nozzle 54 arranged. This causes two Venturi nozzles 54 a pressure difference passing through the common main discharge line 64 over the entire drive unit 42 and thus evenly over the bearings 60 is formed distributed.

In einer alternativen Ausführungsform gemäß 3 münden die Abführpfade 62 nicht in eine gemeinsame Hauptabführleitung 64 ein, sondern weisen jeweils eine eigene Hauptabführeinmündung 72 in die Niederddruckfluidleitung 24 auf, wobei an jeder Abführeinmündung 72 eine Venturidüse 54 angeordnet ist. Dadurch kann für jedes einzelne Lager 60 eine eigene Druckdifferenz zum Führen des Schmierstromes 50 über das jeweilige Lager 60 eingestellt werden. In an alternative embodiment according to 3 lead the laxative paths 62 not in a common main discharge line 64 but each have their own Hauptabführeinmündung 72 into the low pressure fluid line 24 on, at each discharge mouth 72 a Venturi nozzle 54 is arranged. This allows for every single warehouse 60 a separate pressure difference to guide the lubrication flow 50 about the respective camp 60 be set.

4 zeigt eine Ausführungsform des Kraftstoffeinpritzsystems 10, das zwei Kraftstoffhochdruckpumpen 16 mit jeweils einem eigenen Druckraum 28 bzw. einem eigenen Pumpenkolben 32 aufweist, die jedoch gemeinsam von der Antriebseinheit 42 angetrieben werden. Um beide Druckräume 28 mit Kraftstoff 12 versorgen zu können, verzweigt sich die Niederdruckfluidleitung 24 in eine erste Niederdruckzuleitung 74, die mit einem der beiden Druckräume 28 verbunden ist, und eine zweite Niederdruckleitung 76, die mit dem anderen der beiden Druckräume 28 verbunden ist. Die beiden Niederdruckzuleitungen 74, 76 sind dabei hydraulisch parallel zueinander angeordnet. 4 shows an embodiment of the fuel injection system 10 , the two high-pressure fuel pumps 16 each with its own pressure room 28 or a separate pump piston 32 but shared by the drive unit 42 are driven. To both pressure chambers 28 with fuel 12 to be able to supply, branches the low pressure fluid line 24 in a first low pressure supply line 74 that with one of the two pressure chambers 28 is connected, and a second low-pressure line 76 that with the other of the two pressure chambers 28 connected is. The two low pressure supply lines 74 . 76 are arranged hydraulically parallel to each other.

Es ist daher möglich, mehrere Lager 60 mit einer einzelnen Venturidüse 54 zu durchströmen, es ist jedoch auch möglich, für jedes Lager 60 jeweils eine eigene Venturidüse 54 vorzusehen, die beispielsweise in Reihe oder auch, wie in 4 anhand einer Mehrkolbenpumpe gezeigt, parallel angeordnet sind. It is therefore possible to have several bearings 60 with a single Venturi nozzle 54 but it is also possible for each camp 60 each with its own Venturi nozzle 54 provide, for example, in series or as in 4 shown by a multi-piston pump, are arranged in parallel.

Wie in der schematischen Darstellung in 1 weiter zu sehen ist, ist in dem Hochdruckbereich 36 ein Druckreduzierventil 78 angeordnet, das Kraftstoff 12 aus dem Hochdruckbereich über eine Rücklaufleitung 80 in den Tank 14 absteuern kann. Dieses Druckreduzierventil 78 ist so ausgebildet, dass es aktiv und definiert angesteuert werden kann, um so einen Schmierstrom 50 durch das Kraftstoffeinspritzsystem 10 zu ermöglichen. Dazu wird es in einem vorbestimmten Betriebszustand der Brennkraftmaschine geöffnet, und bleibt ansonsten verschlossen. Ein solcher Betriebszustand ist beispielsweise ein Schubbetrieb, in dem normalerweise kein Kraftstoff 12 von den Injektoren 20 eingespritzt wird, und somit auch kein Hochdruck in der Drucksammelleitung 18 nötig ist. As in the schematic representation in 1 can be seen further, is in the high pressure area 36 a pressure reducing valve 78 arranged the fuel 12 from the high pressure area via a return line 80 in the tank 14 can deduct. This pressure reducing valve 78 is designed so that it can be controlled actively and defined, so as to produce a lubrication flow 50 through the fuel injection system 10 to enable. For this purpose, it is opened in a predetermined operating state of the internal combustion engine, and otherwise remains closed. Such an operating state is, for example, a coasting operation in which normally no fuel 12 from the injectors 20 is injected, and thus no high pressure in the pressure manifold 18 is necessary.

Werden beispielsweise bei der rücklauflosen Kraftstoffhochdruckpumpe 16 keine Venturidüsen 54 in der Niederdruckfluidleitung 24 vorgesehen, kann die Schmierung bzw. Kühlung der Antriebseinheit 42 nur durch die Einspritzmenge, d. h. die abgenommene Menge an Kraftstoff 12 an den Injektoren 20, gewährleistet werden. Im Schubbetrieb der Brennkraftmaschine wird jedoch kein Kraftstoff 12 eingespritzt, und somit würde die Antriebseinheit 42 der Kraftstoffhochdruckpumpe 16 in diesem Fall nicht gekühlt werden. Dies ist insbesondere dann relevant, wenn das Kraftstoffeinspritzsystem 10 nach einem längeren Hochlastbetrieb sehr heiß ist, und die Brennkraftmaschine für eine längere Zeit in dem Schubbetrieb betrieben wird. For example, in the non-return high-pressure fuel pump 16 no venturi nozzles 54 in the low pressure fluid line 24 provided, the lubrication or cooling of the drive unit 42 only by the injection quantity, ie the amount of fuel removed 12 at the injectors 20 , be guaranteed. In overrun operation of the internal combustion engine, however, no fuel 12 injected, and thus would the drive unit 42 the high-pressure fuel pump 16 not be cooled in this case. This is particularly relevant when the fuel injection system 10 after a prolonged high load operation is very hot, and the internal combustion engine is operated for a long time in the overrun mode.

Daher ist das Druckreduzierventil 78 in dem Hochdruckbereich 36 angeordnet. Der Hochdruck kann durch dieses Druckreduzierventil 78 abgebaut werden, so dass durch das Öffnen des Druckreduzierventils 78 ein dauerhafter Kraftstoffvolumenstrom 44 durch das Kraftstoffeinspritzsystem dargestellt werden kann. Das Druckreduzierventil 78 kann dabei, wie in 1 gezeigt, an der Drucksammelleitung 18, aber auch an anderen Bereichen des Hochdruckbereiches 36 angeordnet sein. Therefore, the pressure reducing valve 78 in the high pressure area 36 arranged. The high pressure can be controlled by this pressure reducing valve 78 be degraded, so by opening the pressure reducing valve 78 a permanent fuel flow 44 can be represented by the fuel injection system. The pressure reducing valve 78 can, as in 1 shown at the pressure manifold 18 , but also in other areas of the high pressure area 36 be arranged.

Um das Fließen des Schmierstromes 50 durch das Kraftstoffeinspritzsystem 10 zu unterstützen, ist es vorteilhaft, wenn die Tankpumpe 22 einen Kraftstoffvolumenstrom 44 erzeugen kann, der bei geöffnetem Druckreduzierventil 78 alle Systemwiderstände in dem Kraftstoffeinspritzsystem 10 überwinden kann. D. h., der Kraftstoffvolumenstrom 44 soll einen Druck aufweisen, der ausreicht, dass der Kraftstoffvolumenstrom 44 von dem Tank 14 über die Antriebseinheit 42 in den Druckraum 28, in den Hochdruckbereich 36 über das Druckreduzierventil 78 und die Rücklaufleitung 80 zurück in den Tank 14 fließen kann. Beispielsweise reicht dazu ein Druck des Kraftstoffvolumenstroms 44 in einem Bereich von 1 bar bis 7 bar aus. D. h. die Tankpumpe 22 fördert durch die Kraftstoffhochdruckpumpe 16 hindurch in die Drucksammelleitung 16 hinein, wo der Kraftstoffvolumenstrom 44 über das Druckreduzierventil 78 in den Tank 14 zurückgeführt wird. Sämtliche Elemente des Kraftstoffeinspritzsystems 10, insbesondere die Kraftstoffhochdruckpumpe 16, sind dabei so ausgeführt, dass die Durchflusswiderstände mit der Tankpumpe 22 überwunden werden können. To the flow of the lubrication flow 50 through the fuel injection system 10 To assist, it is beneficial if the tank pump 22 a fuel flow 44 can generate, with the pressure reducing valve open 78 all system resistances in the fuel injection system 10 can overcome. D. h., The fuel flow 44 should have a pressure sufficient that the fuel flow 44 from the tank 14 via the drive unit 42 in the pressure room 28 , in the high pressure area 36 over the pressure reducing valve 78 and the return line 80 back to the tank 14 can flow. For example, a pressure of the fuel flow is sufficient 44 in a range of 1 bar to 7 bar. Ie. the tank pump 22 promotes through the high-pressure fuel pump 16 through into the pressure manifold 16 into where the fuel flow 44 over the pressure reducing valve 78 in the tank 14 is returned. All elements of the fuel injection system 10 , in particular the high-pressure fuel pump 16 , are designed so that the flow resistance with the tank pump 22 can be overcome.

Es ist beispielsweise vorteilhaft, wenn ein Öffnungsdruck des Auslassventils 34 dabei geringer ist als der Druck, den die Tankpumpe 22 in den Kraftstoffvolumenstrom 44 erzeugt. For example, it is advantageous if an opening pressure of the exhaust valve 34 it is less than the pressure that the tank pump 22 in the fuel flow 44 generated.

Das Druckreduzierventil 78 kann dabei ein standardmäßig an dem Hochdruckbereich 36 vorgesehenes Druckreduzierventil 78 sein, das so ausgelegt ist, dass je nach Anforderung ein Druck des Kraftstoffes 12 in dem Hochdruckbereich 36, insbesondere in der Drucksammelleitung 18, eingestellt werden kann. Es ist auch bekannt, solche Druckreduzierventile 78 zusätzlich als Druckbegrenzungsventile 82 auszulegen, wobei in dem Druckreduzierventil 78 mechanische Elemente vorgesehen sind, die automatisch bei Erreichen eines vorbestimmten maximal zulässigen Druckes in dem Hochdruckbereich 36 öffnen und Kraftstoff 12 absteuern, beispielsweise ebenfalls über die Rücklaufleitung 80 in den Tank 14. The pressure reducing valve 78 can be a standard on the high pressure area 36 provided pressure reducing valve 78 which is designed so that, depending on the requirement, a pressure of the fuel 12 in the high pressure area 36 , in particular in the pressure manifold 18 , can be adjusted. It is also known such pressure reducing valves 78 additionally as pressure relief valves 82 interpreted, wherein in the pressure reducing valve 78 mechanical elements are provided which automatically upon reaching a predetermined maximum allowable pressure in the high pressure area 36 open and fuel 12 absteuern, for example, also via the return line 80 in the tank 14 ,

Es ist aber auch denkbar, das Druckreduzierventil 78 ausschließlich zum Bilden des Schmierstromes 50 vorzusehen und ein zusätzliches Druckreduzierventil 78 mit den beschriebenen Merkmalen in dem Hochdruckbereich 36 vorzusehen. But it is also conceivable, the pressure reducing valve 78 exclusively for forming the lubricating flow 50 provide and an additional pressure reducing valve 78 with the described features in the high pressure area 36 provided.

Wie in 1 zu sehen ist, weist das Kraftstoffeinspritzsystem 10 die Steuereinrichtung 40 auf, die insbesondere zum Ansteuern des Druckreduzierventils 78 ausgebildet ist. Über die Steuereinrichtung 40 wird das Druckreduzierventil 78 gezielt geöffnet, wenn sich die Brennkraftmaschine in einem Schubbetrieb befindet. Befindet sich die Brennkraftmaschine jedoch in einem Einspritzbetrieb, wird das Druckreduzierventil 78 geschlossen. In diesem Fall ist der Schmierstrom 50 durch Abnahme von Kraftstoff 12 über die Injektoren 20 gewährleistet, und das Öffnen des Druckreduzierventiles 78 würde einer effizienten Einspritzung über die Injektoren 20 entgegenstehen. As in 1 can be seen, points the fuel injection system 10 the controller 40 on, in particular for driving the pressure reducing valve 78 is trained. About the controller 40 becomes the pressure reducing valve 78 selectively opened when the internal combustion engine is in a coasting operation. However, when the internal combustion engine is in an injection mode, the pressure reducing valve becomes 78 closed. In this case, the lubrication flow 50 by taking off fuel 12 over the injectors 20 ensured, and the opening of the pressure reducing valve 78 would be an efficient injection via the injectors 20 conflict.

Nachfolgend wird mit Bezug auf 5 und 6 der Aufbau der Steuereinrichtung 40 sowie das Schmierverfahren, das die Steuereinrichtung durchführen kann, näher erläutert. Hereinafter, with reference to 5 and 6 the structure of the control device 40 and the lubrication method that the controller can perform explained in more detail.

In dem Schmierverfahren zum Schmieren der Kraftstoffhochdruckpumpe 16 wird der Kraftstoffvolumenstrom 44, den die Tankpumpe 22 erzeugt, vollständig in den wenigstens einen Druckraum 28 der Kraftstoffhochdruckpumpe 16 geleitet. Ein Teil des Kraftstoffvolumenstroms 44 wird zum Schmieren der Antriebseinheit 42 abgezweigt, mündet jedoch auch vollständig wieder in die Niederdruckfluidleitung 24 ein, so dass der Kraftstoffvolumenstrom 44, der von der Tankpumpe 22 erzeugt wird, vollständig dem Druckraum 28 zur Verfügung steht. Dies ist in jedem Betriebszustand der Brennkraftmaschine der Fall. In einem nächsten Schritt wird der Betriebszustand der Brennkraftmaschine erfasst, wozu die Steuereinrichtung 40 eine Erfassungseinrichtung 84 aufweist. In the lubricating process for lubricating the high-pressure fuel pump 16 becomes the fuel flow 44 the tank pump 22 generated, completely in the at least one pressure chamber 28 the high-pressure fuel pump 16 directed. Part of the fuel volume flow 44 is used to lubricate the drive unit 42 branched off, but also flows completely back into the low pressure fluid line 24 a, so the fuel flow 44 from the tank pump 22 is generated, completely the pressure chamber 28 is available. This is the case in any operating state of the internal combustion engine. In a next step, the operating state of the internal combustion engine is detected, to which the control device 40 a detection device 84 having.

In der Steuereinrichtung 40 ist weiter eine Logik 86 hinterlegt, die einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine mit einem benötigten Öffnungszustand des Druckreduzierventiles 78 in Abhängigkeit setzt. Es gibt dabei insbesondere zwei Betriebszustände, nämlich einen Schubbetrieb der Brennkraftmaschine, in der es keine Kraftstoffanforderung an den Injektoren 20 gibt, und einen Einspritzbetrieb, in dem die Injektoren Kraftstoff 12 in die Brennräume der Brennkraftmaschine einspritzen. In the control device 40 is still a logic 86 deposited, the operating state of the internal combustion engine with a required opening state of the pressure reducing valve 78 depended on. There are in particular two operating states, namely a coasting operation of the internal combustion engine, in which there is no fuel requirement at the injectors 20 There is an injection mode in which the injectors fuel 12 inject into the combustion chambers of the internal combustion engine.

In einem weiteren Schritt wird dann von einer Vergleichseinrichtung 88 der Steuereinrichtung 40 der erfasste Betriebszustand mit der Logik 86 verglichen und festgestellt, ob sich die Brennkraftmaschine im Schubbetrieb oder im Einspritzbetrieb befindet. Im Falle, dass sich die Brennkraftmaschine im Schubbetrieb befindet, wird dann ein Signal über eine Signalausgabeeinrichtung 90 der Steuereinrichtung 40 ausgegeben, mit dem das Druckreduzierventil 78 geöffnet wird. Befindet sich die Brennkraftmaschine jedoch nicht im Schubbetrieb, sondern beispielsweise in einem Einspritzbetrieb, dann wird das Signal nicht ausgegeben und das Druckreduzierventil 78 verbleibt in seiner geschlossenen Stellung. In a further step is then by a comparator 88 the control device 40 the detected operating state with the logic 86 compared and determined whether the internal combustion engine is in overrun mode or in injection mode. In the event that the internal combustion engine is in coasting, then a signal via a signal output device 90 the control device 40 issued, with which the pressure reducing valve 78 is opened. However, if the internal combustion engine is not in overrun mode but, for example, in an injection mode, then the signal is not output and the pressure reducing valve 78 remains in its closed position.

Mit dem Schmierverfahren ist demgemäß die Kühlung der Kraftstoffhochdruckpumpe 16 ohne Rücklauf auch in einem Schubbetrieb der Brennkraftmaschine gewährleistet. Dies erfolgt durch gezielte Nutzung und Schaltung von bereits bekannten Komponenten, wie beispielsweise des Druckreduzierventiles 78 in dem Kraftstoffeinspritzsystem 10. Der Kraftstoffvolumenstrom 44 der Tankpumpe 22 wird gezielt durch den vorhandenen Hochdruckkreislauf geleitet. Es sind keine weitere Niederdruckkomponenten nach der Kraftstoffhochdruckpumpe 16 vorhanden. With the lubrication method is accordingly the cooling of the high-pressure fuel pump 16 guaranteed without return even in a coasting operation of the internal combustion engine. This is done by targeted use and switching of already known components, such as the pressure reducing valve 78 in the fuel injection system 10 , The fuel volume flow 44 the tank pump 22 is directed through the existing high-pressure circuit. There are no other low pressure components after the high pressure fuel pump 16 available.

Es ist auch denkbar, statt des bereits vorhandenen Druckreduzierventils 78 ein zusätzliches Druckreduzierventil 78 im Hochdruckbereich 36 des Kraftstoffeinspritzsystems 10 vorzusehen, und einen Kraftstoffvolumenstrom 44 in die Rücklaufleitung 80 zu leiten. Dies kann dazu dienen, um unabhängig vom Aufbau des Druckreduzierventiles 78 einen gezielten Kraftstoffvolumenstrom 44 einzustellen. It is also conceivable, instead of the existing pressure reducing valve 78 an additional pressure reducing valve 78 in the high pressure area 36 of the fuel injection system 10 provide, and a fuel flow 44 in the return line 80 to lead. This can serve to independent of the structure of the pressure reducing valve 78 a targeted fuel flow 44 adjust.

Claims

Fuel injection system ( 10 ) for injecting a fuel ( 12 ) in combustion chambers of an internal combustion engine, comprising - at least one high-pressure fuel pump ( 16 ) with a pump piston ( 32 ) located in a pressure room ( 28 ) of the high-pressure fuel pump ( 16 ) for charging the fuel ( 12 ) is moved translationally in operation with a high pressure; A drive unit ( 42 ) for driving the pump piston ( 32 ) in its translational motion; One via a low pressure fluid line ( 24 ) with the pressure chamber ( 28 ) the at least one high-pressure fuel pump ( 16 ), a tank pump ( 22 ) tank ( 14 ) for storing the fuel ( 12 ), wherein the low pressure fluid line ( 24 ) for conducting a whole of the tank pump ( 22 ) produced fuel volume flow ( 44 ) to the pressure chamber ( 28 ), wherein the fuel volume flow ( 44 ) at least partially via the drive unit ( 42 ) for lubricating the drive unit ( 42 ).

Fuel injection system ( 10 ) according to claim 1, characterized in that a lubricating line ( 46 ) provided at a branch ( 48 ) for guiding at least a part of the fuel volume flow ( 44 ) as a lubrication flow ( 50 ) to the drive unit ( 42 ) from the low pressure fluid line ( 24 ), wherein the lubrication line ( 46 ) for deriving the lubricating flow ( 50 ) from the drive unit ( 42 ) at a junction ( 52 ) into the low pressure fluid line ( 24 ), the junction ( 52 ) in the flow direction of the fuel ( 12 ) in the low pressure fluid line ( 24 ) downstream of the branch ( 48 ) is arranged.

Fuel injection system ( 10 ) according to claim 2, characterized in that at the junction ( 52 ) a Venturi nozzle ( 54 ) for forming a pressure difference in the lubrication flow ( 50 ) via the drive unit ( 42 ) is arranged.

Fuel injection system ( 10 ) according to one of claims 2 or 3, characterized in that the drive unit ( 42 ) one over at least one bearing ( 60 ), in particular several bearings ( 60 ), mounted drive shaft ( 59 ), wherein the lubrication line ( 46 ) a main supply line ( 56 ) and one of the main supply line ( 56 ) parallel branching number of supply paths ( 58 ) for supplying the lubricating flow ( 50 ) to the camps ( 60 ), which corresponds to the number of bearings ( 60 ), each bearing ( 60 ) a separate feed path ( 58 ) assigned.

Fuel injection system ( 10 ) according to one of claims 2 to 4, characterized in that the drive unit ( 42 ) one over at least one bearing ( 60 ), in particular several bearings ( 60 ), mounted drive shaft ( 42 ), wherein the lubrication line ( 46 ) a number of discharge paths ( 62 ) for discharging the lubricating stream ( 50 ) from the camps ( 60 ), which corresponds to the number of bearings ( 60 ), each bearing having a discharge path ( 62 ) assigned.

Fuel injection system ( 10 ) according to claim 5, characterized in that the discharge paths ( 62 ) into a common main discharge line ( 64 ), which at the confluence ( 52 ) into the low pressure fluid line ( 24 ), or that each discharge path ( 62 ) at a separate discharge point ( 72 ) into the low pressure fluid line ( 24 ), with all discharges ( 72 ) in the flow direction of the fuel ( 12 ) in the low pressure fluid line ( 24 ) downstream of the branch ( 48 ) and at each discharge mouth ( 72 ) a Venturi nozzle ( 54 ) for forming a pressure difference across the respective associated bearing ( 60 ) is arranged.

Fuel injection system ( 10 ) according to claim 6, characterized in that the main discharge line ( 64 ) into a first confluence line ( 66 ) and into a second confluence line ( 68 ) branches, both at one of the respective entry line ( 66 . 68 ) associated with its own mouth ( 70 ) into the low pressure fluid line ( 24 ), whereby at each mouth ( 70 ) a Venturi nozzle ( 54 ) for forming a pressure difference across the drive unit ( 42 ) is trained.

Fuel injection system ( 10 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that two high-pressure fuel pumps ( 16 ) each with a pump piston ( 32 ), each in an associated pressure chamber ( 28 ) of the respective high-pressure fuel pump ( 16 ) for charging the fuel ( 12 ) are translationally moved with a high pressure in operation, wherein the drive unit ( 42 ) for the common driving of the two pump pistons ( 32 ), wherein the low-pressure fluid line ( 24 ) for guiding the tank pump ( 22 ) produced fuel volume flow ( 44 ) to both pressure chambers ( 28 ) a first low pressure supply line ( 74 ), which is connected to a first of the two pressure chambers ( 28 ), and a second low pressure supply line ( 76 ), which is connected to a second of the two pressure chambers ( 28 ), wherein the two low pressure supply lines ( 74 . 76 ) are preferably arranged hydraulically parallel to each other.

Fuel injection system ( 10 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the tank pump ( 22 ) for generating a pressure of 1 bar to 7 bar in the fuel volume flow ( 44 ) is trained.

Fuel injection system ( 10 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that in the flow direction of the fuel ( 12 ) downstream of the at least one pressure chamber ( 28 ) a high pressure area ( 36 ) is arranged, in which a defined controllable pressure reducing valve ( 78 ) arranged for the defined diversion of a fuel ( 12 ) in a pushing operation of the internal combustion engine from the high-pressure region ( 36 ) in one with the tank ( 14 ) connected return line ( 80 ) is trained.