DE102019212385A1 - High pressure fuel pump - Google Patents

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Abstract

Eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) dient zur Förderung von Kraftstoff in einem Kraftstoff-Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine. Sie weist einen in einem Niederdruckbereich (38) angeordneten Druckdämpfer (30) auf. Es wird vorgeschlagen, dass der Druckdämpfer (30) eine Membran (46) aufweist, dass ein Aktor (58) vorgesehen ist und dass die Schwingungseigenschaften der Membran (46) mittels des Aktors (58) veränderbar sind.A high-pressure fuel pump (10) is used to deliver fuel in a fuel injection system of an internal combustion engine. It has a pressure damper (30) arranged in a low-pressure region (38). It is proposed that the pressure damper (30) have a membrane (46), that an actuator (58) is provided and that the vibration properties of the membrane (46) can be changed by means of the actuator (58).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a high-pressure fuel pump according to the preamble of claim 1.

Vom Markt her sind Kraftstoff-Hochdruckpumpen bekannt, die zu einem Kraftstoff-Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine gehören. Diese Kraftstoff-Hochdruckpumpen umfassen einen meist in etwa zylindrischen Gehäusekörper, in welchem ein Förderkolben in einem Arbeitsraum beweglich geführt ist. Stirnseitig kann an dem Gehäusekörper ein haubenartiger Gehäusedeckel befestigt sein, unter dem ein Druckdämpfer angeordnet ist. Ein solcher Druckdämpfer ist beispielsweise als Metallmembrandämpfer ausgeführt, der zwei Membrane aufweist. Die beiden Membrane begrenzen einen Hohlraum, der mit einem druckbeaufschlagten Inertgas gefüllt ist. Der Druckdämpfer ist in dem Niederdruckbereich der Kraftstoff-Hochdruckpumpe angeordnet (also in Richtung des Kraftstoffflusses gesehen stromaufwärts eines Einlassventils, das mit dem Arbeitsraum kommuniziert) und dient dazu, durch den Betrieb der Kraftstoff-Hochdruckpumpe verursachte hydraulische Druckpulsationen zu reduzieren. Diese Druckpulsationen können sich im ungünstigsten Fall bis hin zu einer Kraftstoff-Vorförderpumpe (die beispielsweise an oder in einem Kraftstofftank angeordnet ist) übertragen und deren Betrieb beeinflussen.High-pressure fuel pumps that belong to a fuel injection system of an internal combustion engine are known from the market. These high-pressure fuel pumps comprise a mostly approximately cylindrical housing body in which a delivery piston is movably guided in a working space. A hood-like housing cover, under which a pressure damper is arranged, can be attached to the front of the housing body. Such a pressure damper is designed, for example, as a metal diaphragm damper that has two diaphragms. The two membranes delimit a cavity which is filled with a pressurized inert gas. The pressure damper is arranged in the low-pressure area of the high-pressure fuel pump (i.e. upstream of an inlet valve that communicates with the working chamber when viewed in the direction of the fuel flow) and serves to reduce hydraulic pressure pulsations caused by the operation of the high-pressure fuel pump. In the worst case, these pressure pulsations can be transferred to a fuel prefeed pump (which is arranged on or in a fuel tank, for example) and influence its operation.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe zu schaffen, welche unabhängig von Betriebsparametern der Kraftstoff-Hochdruckpumpe eine gute Dämpfung von Druckpulsationen ermöglicht.The object of the present invention is to create a high-pressure fuel pump which enables good damping of pressure pulsations regardless of the operating parameters of the high-pressure fuel pump.

Diese Aufgabe wird durch eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben. Für die Erfindung wesentliche Merkmale finden sich darüber hinaus in der nachfolgenden Beschreibung und in der beigefügten Zeichnung.This object is achieved by a high-pressure fuel pump with the features of claim 1. Advantageous further developments of the invention are specified in the subclaims. Features essential to the invention can also be found in the following description and in the accompanying drawings.

Bei den herkömmlichen, aus dem Stand der Technik bekannten Druckdämpfern erfolgt eine Auslegung der Schwingungs- und Verformungseigenschaften des Druckdämpfers und eine Auswahl eines Drucks des Inertgases unter Berücksichtigung nur eines bestimmten Betriebspunkts der Kraftstoff-Hochdruckpumpe, also für eine bestimmte Antriebsdrehzahl und eine bestimmte Fördermenge. Diese Auslegung und Auswahl findet im Rahmen der Konstruktionsphase einmalig statt und ist nach der Fertigung eines entsprechend aufgebauten Druckdämpfers nicht mehr veränderbar. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass es sehr vorteilhaft ist, die Schwingungseigenschaften des Druckdämpfers während des Betriebs bzw. des Gebrauchs der Kraftstoff-Hochdruckpumpe verändern zu können. Zu diesem Zweck weist der Druckdämpfer erfindungsgemäß eine Membran auf, dessen Schwingungseigenschaften mittels eines Aktors veränderbar sind. Diese Veränderung ermöglicht es, die Schwingungseigenschaften des Druckdämpfers im Hinblick auf mehrere, vorzugsweise sämtliche Betriebspunkte der Kraftstoff-Hochdruckpumpe hin optimieren zu können.In the conventional pressure dampers known from the prior art, the vibration and deformation properties of the pressure damper are designed and a pressure of the inert gas is selected, taking into account only a specific operating point of the high-pressure fuel pump, i.e. for a specific drive speed and a specific delivery rate. This design and selection takes place once during the construction phase and can no longer be changed after a correspondingly constructed pressure damper has been manufactured. According to the invention, it was recognized that it is very advantageous to be able to change the vibration properties of the pressure damper during operation or use of the high-pressure fuel pump. For this purpose, according to the invention, the pressure damper has a membrane, the vibration properties of which can be changed by means of an actuator. This change makes it possible to optimize the vibration properties of the pressure damper with regard to several, preferably all, operating points of the high-pressure fuel pump.

Der erfindungsgemäße Druckdämpfer zeichnet sich in vorteilhafter Weise abweichend von den herkömmlichen Druckdämpfern auch durch einen vergleichsweise einfachen Aufbau aus. Beispielsweise ist die Membran durch einen insbesondere rotationssymmetrischen Flachkörper gebildet, insbesondere ohne dass der Druckdämpfer eine zusätzliche, zweite Membran aufweist. Der Flachkörper ermöglicht es, in Wirkkontakt mit dem zu fördernden Kraftstoff zu treten. Im Prinzip ist es dabei denkbar, dass die Membran entlang irgendeiner Wandung, welche in einem Niederdruckbereich der Kraftstoff-Hochdruckpumpe angeordnet ist, wirksam ist. Besonders bevorzugt ist es jedoch, den Flachkörper in einem Bereich der Kraftstoff-Hochdruckpumpe anzuordnen, in welchem eingangs genannte, aus dem Stand der Technik bekannte herkömmliche Druckdämpfer (mit Doppelmembran und nicht veränderbaren Eigenschaften) angeordnet wurden.The pressure damper according to the invention is advantageously distinguished from the conventional pressure dampers by a comparatively simple structure. For example, the membrane is formed by an in particular rotationally symmetrical flat body, in particular without the pressure damper having an additional, second membrane. The flat body makes it possible to come into operative contact with the fuel to be conveyed. In principle, it is conceivable that the membrane is effective along any wall which is arranged in a low-pressure region of the high-pressure fuel pump. It is particularly preferred, however, to arrange the flat body in an area of the high-pressure fuel pump in which conventional pressure dampers (with double diaphragms and unchangeable properties) known from the prior art were arranged.

Es ist möglich, dass der Flachkörper sich innerhalb einer geraden Ebene erstreckt. Es ist aber auch möglich, dass der Flachkörper dreidimensional ausgestaltet ist, beispielsweise eine flache Trichterform aufweist. It is possible for the flat body to extend within a straight plane. It is also possible, however, for the flat body to be designed three-dimensionally, for example to have a flat funnel shape.

Es ist möglich, dass der Aktor unmittelbar mit der Membran zusammenwirkt oder in die Membran integriert ist. Ein solcher Aktor kann beispielsweise als in die Membran eingebautes Stellglied ausgebildet sein, das die räumliche Ausdehnung der Membran verändert. Es ist jedoch bevorzugt, dass ein Kopplungselement zur Kopplung des Aktors mit der Membran vorgesehen ist. Ein solches Kopplungselement ermöglicht eine zuverlässige Übertragung einer Stellbewegung des Aktors auf die Membran. In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, wenn das Kopplungselement im Bereich einer zentralen Achse der Membran mit der Membran verbunden ist.It is possible for the actuator to interact directly with the membrane or to be integrated into the membrane. Such an actuator can be designed, for example, as an actuator built into the membrane that changes the spatial expansion of the membrane. However, it is preferred that a coupling element is provided for coupling the actuator to the membrane. Such a coupling element enables a reliable transmission of an adjusting movement of the actuator to the membrane. In this context it is preferred if the coupling element is connected to the membrane in the area of a central axis of the membrane.

Die Erfindung ist nicht auf ein bestimmtes Wirkprinzip des Aktors beschränkt, solange der Aktor es ermöglicht, die Membran des Druckdämpfers in irgendeiner Weise verformen zu können oder eine Vorspannung der Membran erzeugen und/oder verändern zu können. Es ist jedoch besonders bevorzugt, wenn der Aktor ein piezoelektrischer Aktor oder ein elektromagnetischer Aktor ist. Diese Aktoren zeichnen sich durch eine zuverlässige, schnelle und dynamische Ansteuerbarkeit aus, was im Hinblick auf sich rasch verändernde Betriebspunkte einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe vorteilhaft ist.The invention is not limited to a specific operating principle of the actuator, as long as the actuator makes it possible to be able to deform the membrane of the pressure damper in any way or to be able to generate and / or change a pretensioning of the membrane. However, it is particularly preferred if the actuator is a piezoelectric actuator or an electromagnetic actuator. These actuators are characterized by a reliable, fast and dynamic controllability, which is advantageous with regard to rapidly changing operating points of a high-pressure fuel pump.

Vorzugsweise weist die Membran eine einem Kraftstoffspeicherbereich zugewandte Wirkfläche und eine der Wirkfläche abgewandte Außenfläche auf. Dabei ist es möglich, dass die Außenfläche der Membran eine Begrenzung eines mit Gas gefüllten Hohlraums der Kraftstoffhochdruckpumpe bildet. Dieser Hohlraum ist also einenends mittels der Außenfläche der Membran des Druckdämpfers begrenzt, und anderenends können für die Begrenzung des Hohlraums Gehäuseteile der Kraftstoff-Hochdruckpumpe verwendet, welche idealerweise ohnehin vorhanden sind, um die Kraftstoff-Hochdruckpumpe von ihrer Umgebung abzugrenzen.The membrane preferably has an active surface facing a fuel storage area and an outer surface facing away from the active surface. It is possible that the outer surface of the membrane forms a delimitation of a gas-filled cavity of the high-pressure fuel pump. This cavity is thus delimited at one end by the outer surface of the diaphragm of the pressure damper, and at the other end housing parts of the high pressure fuel pump can be used to delimit the cavity, which are ideally already present in order to separate the high pressure fuel pump from its surroundings.

Es ist aber auch möglich, dass die Außenfläche der Membran einen Gehäusedeckel der Kraftstoff-Hochdruckpumpe bildet, der die Kraftstoffhochdruckpumpe von ihrer Umgebung trennt. Dies bedeutet, dass die Membran eine Doppelfunktion hat, nämlich die veränderbare schwingungstechnische Beaufschlagung von Kraftstoff mittels der Wirkfläche der Membran und zusätzlich eine räumliche Abgrenzung der Kraftstoff-Hochdruckpumpe zu ihrer Umgebung. Es ist also möglich, dass die Membran einen Teil der „Außenhaut“ der Kraftstoff-Hochdruckpumpe bildet.However, it is also possible for the outer surface of the membrane to form a housing cover of the high-pressure fuel pump which separates the high-pressure fuel pump from its surroundings. This means that the diaphragm has a double function, namely the variable vibrational loading of fuel by means of the effective area of the diaphragm and, in addition, a spatial delimitation of the high-pressure fuel pump from its surroundings. It is therefore possible that the membrane forms part of the “outer skin” of the high-pressure fuel pump.

Zur Ansteuerung des Aktors kann eine auf das Wirkprinzip des Aktors abgestimmte Steuereinheit verwendet werden. Wenn zur Ansteuerung des Aktors eine Regelungseinheit vorgesehen ist, kann die Ansteuerung des Aktors in Abhängigkeit von variablen Eingangssignalen der Regelungseinheit erfolgen.A control unit tailored to the operating principle of the actuator can be used to control the actuator. If a control unit is provided to control the actuator, the control of the actuator can take place as a function of variable input signals from the control unit.

Insbesondere ist es bevorzugt, wenn ein Drucksensor zur Erfassung eines Drucks des in dem Niederdruckbereich angeordneten Kraftstoffs vorgesehen ist. Dies ermöglicht die Ermittlung eines Betriebsparameters der Kraftstoff-Hochdruckpumpe, der für die anzupassenden Eigenschaften des Druckdämpfers besonders relevant ist.In particular, it is preferred if a pressure sensor is provided for detecting a pressure of the fuel arranged in the low-pressure region. This enables the determination of an operating parameter of the high pressure fuel pump which is particularly relevant for the properties of the pressure damper to be adapted.

Insbesondere ist es bevorzugt, wenn der Aktor in Abhängigkeit eines Signals des Drucksensors ansteuerbar ist. Eine solche Ansteuerung kann „quasi statisch“ erfolgen, wobei eine Schwingungseigenschaft der Membran in Abhängigkeit eines mittleren Druckniveaus veränderbar ist. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn die Ansteuerung so dynamisch erfolgt, dass die Membran zu den Druckpulsationen im Niederdruckbereich entgegengesetzte Schwingungen erzeugt, sodass die Druckpulsation „getilgt“ werden können, vergleichbar dem Prinzip eines „Noise-Cancelling-Kopfhörers“.In particular, it is preferred if the actuator can be controlled as a function of a signal from the pressure sensor. Such a control can take place “quasi-statically”, whereby a vibration property of the membrane can be changed as a function of an average pressure level. However, it is particularly preferred if the control is so dynamic that the membrane generates oscillations opposite to the pressure pulsations in the low pressure range so that the pressure pulsation can be "canceled", comparable to the principle of "noise-canceling headphones".

Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

  • 1 einen Schnitt durch eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe mit einer ersten Ausführungsform einer Druckdämpferanordnung;
  • 2 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Druckdämpferanordnung zur Verwendung bei einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe; und
  • 3 einen Schnitt durch eine eine zweite Ausführungsform einer Druckdämpferanordnung zur Verwendung bei einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe.
Embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. In the drawing show:
  • 1 a section through a high-pressure fuel pump with a first embodiment of a pressure damper arrangement;
  • 2 a section through a second embodiment of a pressure damper assembly for use in a high-pressure fuel pump; and
  • 3 a section through a second embodiment of a pressure damper arrangement for use in a high-pressure fuel pump.

Funktionsäquivalente Bereiche und Elemente tragen in den nachfolgenden Figuren auch in unterschiedlichen Ausführungsformen die gleichen Bezugszeichen.Functionally equivalent areas and elements have the same reference numerals in the following figures, even in different embodiments.

In 1 trägt eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe für eine nicht näher dargestellte Brennkraftmaschine insgesamt das Bezugszeichen 10. Die Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 weist ein insgesamt im Wesentlichen zylindrisches Pumpengehäuse 12 auf, in oder an dem die wesentlichen Komponenten der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 10 angeordnet sind. So weist die Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 ein Einlass-/Mengensteuerventil 14, einen in einen Förderraum 16 hineinragenden, durch eine nicht gezeigte Antriebswelle in eine Hin- und Herbewegung versetzbaren Förderkolben 18, ein Auslassventil 20 und ein Druckbegrenzungsventil 22 auf.In 1 a high-pressure fuel pump for an internal combustion engine, not shown in detail, bears the overall reference number 10 . The high pressure fuel pump 10 has a generally essentially cylindrical pump housing 12 on, in or on which the essential components of the high pressure fuel pump 10 are arranged. This is how the high-pressure fuel pump 10 an inlet / quantity control valve 14th , one in a conveyor room 16 projecting delivery piston which can be set in a reciprocating motion by a drive shaft, not shown 18th , an exhaust valve 20th and a pressure relief valve 22nd on.

Das Pumpengehäuse 12 umfasst einen im Wesentlichen zylindrischen Gehäusekörper 24 und einen stirnseitig auf diesen aufgesetzten und mit diesem fluiddicht verbundenen Gehäusedeckel 26. In einem zwischen dem Gehäusedeckel 26 und dem Gehäusekörper 24 begrenzten Kraftstoffspeicherraum 28 ist ein Druckdämpfer 30 angeordnet.The pump housing 12 comprises a substantially cylindrical housing body 24 and a housing cover placed on the end face and connected to it in a fluid-tight manner 26th . In one between the housing cover 26th and the case body 24 limited fuel storage space 28 is a pressure damper 30th arranged.

Im Betrieb wird vom Förderkolben 18 bei einem Saughub Kraftstoff- vorliegend beispielhaft Benzin - über einen nicht dargestellten Einlassstutzen in den Kraftstoffspeicherraum 28, von dort über eine Kraftstoffleitung 32 und schließlich über das geöffnete Einlass- und Mengensteuerventil 14 in den Förderraum 16 angesaugt. Bei einem Förderhub wird der im Förderraum 16 befindliche Kraftstoff bei geschlossenem Einlass- und Mengensteuerventil 14 gefördert und unter einen hohen Druck gesetzt und über das Auslassventil 20 in einen Hochdruckbereich 34, beispielsweise zu einer Kraftstoff-Sammelleitung („Rail“) ausgestoßen, in welcher der Kraftstoff unter hohem Druck gesammelt ist. Der Hochdruckbereich 34 ist über einen Auslassstutzen 36 mit der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 verbunden. Die Kraftstoffmenge, die bei einem Förderhub ausgestoßen wird, wird dabei durch das elektromagnetisch betätigte Einlass- und Mengensteuerventil 14 eingestellt.During operation, the delivery piston 18th in the case of an intake stroke of fuel - in the present example gasoline - via an inlet connection (not shown) into the fuel storage space 28 , from there via a fuel line 32 and finally via the open inlet and quantity control valve 14th in the delivery room 16 sucked in. In the case of a delivery stroke, the in the delivery space 16 fuel with the inlet and quantity control valve closed 14th conveyed and put under high pressure and via the exhaust valve 20th in a high pressure area 34 , ejected, for example, to a fuel collection line ("rail") in which the fuel is collected under high pressure. The high pressure area 34 is via an outlet port 36 with the high pressure fuel pump 10 connected. The amount of fuel that is ejected during a delivery stroke is determined by the electromagnetically actuated inlet and quantity control valve 14th set.

In Förderrichtung des Kraftstoffes gesehen bilden alle Bereiche stromaufwärts des Einlass- und Mengensteuerventils 14 einen Niederdruckbereich 38. Dieser umfasst beispielsweise den Kraftstoffspeicherraum 28 und die Kraftstoffleitung 32.Seen in the direction of fuel delivery, all areas form upstream of the inlet and quantity control valve 14th a low pressure area 38 . This includes, for example, the fuel storage space 28 and the fuel line 32 .

Der Kraftstoffspeicherraum 28 ist bezogen auf eine zentrale Achse 40, welche durch die Bewegungsachse des Förderkolbens 18 definiert ist, rotrationssymmetrisch. Der Kraftstoffspeicherraum 28 ist begrenzt durch einen Gehäuseabschnitt 42, durch eine Umrandung 44 des Gehäusedeckels 26 und durch eine Membran 46, welche durch einen Flachkörper 48 gebildet ist. Der Flachkörper 48 weist eine flache Trichterform auf und ist bezogen auf die Achse 40 rotationssymmetrisch. Nach radial außen ist die Membran 46 gegen den Gehäusedeckel 26 abgedichtet.The fuel storage space 28 is related to a central axis 40 which through the axis of movement of the delivery piston 18th is defined, rotationally symmetrical. The fuel storage space 28 is limited by a housing section 42 , by a border 44 of the housing cover 26th and through a membrane 46 which by a flat body 48 is formed. The flat body 48 has a flat funnel shape and is related to the axis 40 rotationally symmetrical. The membrane is radially outward 46 against the housing cover 26th sealed.

Die Membran 46 weist eine dem in dem Kraftstoffspeicherbereich 28 angeordneten Kraftstoff (ohne Bezugszeichen) zugewandte Wirkfläche 50 auf. Eine der Wirkfläche 50 abgewandte Außenflächen 52 der Membran begrenzt einen Hohlraum 54, der anderenends durch eine Innenfläche des Gehäusedeckels 26 begrenzt ist. Der Hohlraum 54 ist mit einem Gas gefüllt. Dieses Gas kann unter Umgebungsdruck stehen oder über- oder unterdruckbeaufschlagt sein.The membrane 46 has one in the fuel storage area 28 arranged fuel (without reference numerals) facing active surface 50 on. One of the effective surface 50 remote outer surfaces 52 the membrane delimits a cavity 54 , the other end through an inner surface of the housing cover 26th is limited. The cavity 54 is filled with a gas. This gas can be under ambient pressure or subjected to positive or negative pressure.

Der Flachkörper 48 der Membran 46 ist in einem zentralen Bereich, vorzugsweise fluchtend mit der zentralen Achse 40, mit einem Kopplungselement 56 versehen, beispielsweise in Form eines kleinen Stegs. An dem Kopplungselement 56 greift ein Aktor 58 an, welcher mittels einer Steuereinheit 60 ansteuerbar ist.The flat body 48 the membrane 46 is in a central area, preferably in alignment with the central axis 40 , with a coupling element 56 provided, for example in the form of a small web. On the coupling element 56 an actuator engages 58 on, which by means of a control unit 60 is controllable.

Bei dem Aktor 58 kann es sich beispielsweise um einen piezoelektrischen oder elektromagnetischen Aktor handeln, der eine Kraft auf das Kopplungselement 56 ausübt, wodurch das Kopplungselement 56 eine Kraft auf die Membran 46 ausübt, welche daraufhin einen Veränderung ihrer Schwingungseigenschaften erfährt. Beispielsweise wird eine Vorspannung der Membran 46 erzeugt oder verändert, und/oder die Membran 46 wird verformt.With the actuator 58 it can be, for example, a piezoelectric or electromagnetic actuator that exerts a force on the coupling element 56 exerts, whereby the coupling element 56 a force on the diaphragm 46 exercises, which then experiences a change in its vibration properties. For example, the membrane is pretensioned 46 generated or changed, and / or the membrane 46 is deformed.

Die vorgenannten Eingriffe verändern die Schwingungseigenschaften der Membran 46, wodurch Druckpulsationen, welche in dem Kraftstoffspeicherbereich 28 auftreten, reduziert werden können. Die Reduzierung dieser Druckpulsationen ist, dank des mittels der Steuereinheit 60 ansteuerbaren Aktors 58 und der damit einhergehenden Veränderungen der Schwingungseigenschaften der Membran 46, betriebspunktunabhängig.The aforementioned interventions change the vibration properties of the membrane 46 , whereby pressure pulsations, which in the fuel storage area 28 occur, can be reduced. The reduction of these pressure pulsations is thanks to the means of the control unit 60 controllable actuator 58 and the associated changes in the vibration properties of the membrane 46 , independent of the operating point.

Anstelle der vorstehend unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen Druckdämpferanordnung können auch in den 2 und 3 dargestellte und nachfolgend beschriebene Druckdämpferanordnungen bei einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 gemäß 1 eingesetzt werden. In den 2 und 3 sind lediglich die für die Druckdämpferanordnung relevanten Bauteile dargestellt. Dementsprechend ist das Gehäuseteil 42 nur abschnittsweise dargestellt.Instead of the above with reference to 1 described pressure damper assembly can also be in the 2 and 3 pressure damper arrangements shown and described below in a high-pressure fuel pump 10 according to 1 can be used. In the 2 and 3 only the components relevant to the pressure damper arrangement are shown. The housing part is accordingly 42 only shown in sections.

Bei der Druckdämpferanordnung gemäß 2 ist der Aktor 58 mit einer Regelungseinheit 62 verbunden, welche Eingangssignale zu unterschiedlichen Betriebszuständen der Kraftstoff-Hochpumpe 10 zur Ansteuerung des Aktors 58 berücksichtigt. Bei diesen Eingangssignalen kann es sich beispielsweise um Ausgangssignale eines Drucksensors 64 handeln, der einen Druck des in dem Kraftstoffspeicherbereich 28 gespeicherten Kraftstoffs erfasst. Dabei ist es möglich, dass das System relativ träge ist, dass also ein mittlerer Druckwert in bestimmten zeitlichen Abständen erfasst wird und der Aktor 58 entsprechend träge angesteuert wird, um Schwingungseigenschaften der Membran 46, angepasst an den mittleren Druckwert, zu verändern. Es ist aber auch möglich, dass die Erfassung der Druckwerte durch den Drucksensor 64 in hochdynamischer Weise erfolgt, sodass mittels der Regelungseinheit 62 und der Ansteuerung des Aktors 58 mittels der Membran 46 Gegenschwingungen erzeugt werden, welche Druckpulsationen im Niederdruckbereich 38 der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 zumindest anteilig kompensieren.With the pressure damper arrangement according to 2 is the actor 58 with a control unit 62 connected which input signals to different operating states of the high fuel pump 10 to control the actuator 58 considered. These input signals can be output signals from a pressure sensor, for example 64 act that a pressure of the in the fuel storage area 28 stored fuel. It is possible that the system is relatively sluggish, that is, that a mean pressure value is recorded at certain time intervals and the actuator 58 is driven accordingly sluggishly to the vibration properties of the membrane 46 , adjusted to the mean pressure value. But it is also possible that the pressure values are recorded by the pressure sensor 64 takes place in a highly dynamic manner, so that by means of the control unit 62 and the control of the actuator 58 by means of the membrane 46 Counter vibrations are generated, which pressure pulsations in the low pressure range 38 the high pressure fuel pump 10 compensate at least in part.

Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform einer Druckdämpferanordnung ist kein Hohlraum 54 vorgesehen. Die Außenfläche 50 der Membran 46 bildet gemeinsam mit der Umrandung 44 einen Gehäusedeckel 26, der die Kraftstoff-Hochdruckpumpe von ihrer Umgebung 66 trennt.At the in 3 The illustrated embodiment of a pressure damper arrangement is not a cavity 54 intended. The outside surface 50 the membrane 46 forms together with the border 44 a housing cover 26th that removes the high pressure fuel pump from its surroundings 66 separates.

Im Übrigen wird für den Aufbau und die Funktionsweise einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10, die mit Druckdämpferanordnungen gemäß 2 oder 3 ausgestattet sind, auf die vorstehende Beschreibung der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 10 gemäß 1 Bezug genommen.In addition, a high-pressure fuel pump is used for the structure and operation of a fuel pump 10 with pressure damper arrangements according to 2 or 3 are equipped to the description of the high pressure fuel pump above 10 according to 1 Referenced.

Claims (10)

Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) für ein Kraftstoff-Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einem Pumpengehäuse (12), mit einem in einem Niederdruckbereich (38) der Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) angeordneten Druckdämpfer (30), dadurch gekennzeichnet, dass der Druckdämpfer (30) eine Membran (46) aufweist, dass ein Aktor (58) vorgesehen ist und dass die Schwingungseigenschaften der Membran (46) mittels des Aktors (58) veränderbar sind.High pressure fuel pump (10) for a fuel injection system of an internal combustion engine, with a pump housing (12), with a pressure damper (30) arranged in a low pressure area (38) of the high pressure fuel pump (10), characterized in that the pressure damper (30 ) has a membrane (46), that an actuator (58) is provided and that the vibration properties of the membrane (46) can be changed by means of the actuator (58). Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (46) durch einen insbesondere rotationssymmetrischen Flachkörper (48) gebildet ist.High pressure fuel pump (10) Claim 1 , characterized in that the membrane (46) is formed by an in particular rotationally symmetrical flat body (48). Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kopplungselement (56) zur Kopplung des Aktors (58) mit der Membran (46) vorgesehen ist.High-pressure fuel pump (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a coupling element (56) is provided for coupling the actuator (58) to the membrane (46). Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (58) ein piezoelektrischer Aktor oder ein elektromagnetischer Aktor ist.High-pressure fuel pump (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the actuator (58) is a piezoelectric actuator or an electromagnetic actuator. Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (46) eine einem Kraftstoffspeicherbereich (28) zugewandte Wirkfläche (50) und eine der Wirkfläche (50) abgewandte Außenfläche (52) aufweist.High-pressure fuel pump (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane (46) has an active surface (50) facing a fuel storage area (28) and an outer surface (52) facing away from the active surface (50). Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche (52) der Membran (46) eine Begrenzung eines mit Gas gefüllten Hohlraums (54) der Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) bildet.High pressure fuel pump (10) Claim 5 , characterized in that the outer surface (52) of the membrane (46) forms a delimitation of a gas-filled cavity (54) of the high-pressure fuel pump (10). Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche (52) der Membran (46) einen Gehäusedeckel (26) der Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) bildet, der die Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) von ihrer Umgebung (66) trennt.High pressure fuel pump (10) Claim 5 , characterized in that the outer surface (52) of the membrane (46) forms a housing cover (26) of the high-pressure fuel pump (10) which separates the high-pressure fuel pump (10) from its surroundings (66). Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ansteuerung des Aktors (58) eine Steuereinheit (60) oder eine Regelungseinheit (62) vorgesehen ist.High-pressure fuel pump (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a control unit (60) or a regulating unit (62) is provided for controlling the actuator (58). Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drucksensor (64) zur Erfassung eines Drucks des in dem Niederdruckbereich (38) angeordneten Kraftstoffs vorgesehen ist.High-pressure fuel pump (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a pressure sensor (64) is provided for detecting a pressure of the fuel arranged in the low-pressure region (38). Kraftstoff-Hochdruckpumpe (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (58) in Abhängigkeit eines Signals des Drucksensors (64) ansteuerbar ist.High pressure fuel pump (10) Claim 9 , characterized in that the actuator (58) can be controlled as a function of a signal from the pressure sensor (64).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4239194A1 (en) * 2022-03-02 2023-09-06 Henkel AG & Co. KGaA Method for controlling the delivery pressure of a supply pump
WO2023166125A1 (en) * 2022-03-02 2023-09-07 Henkel Ag & Co. Kgaa Method for controlling the delivery pressure of a supply pump

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