DE10260775A1 - Kraftstoffversorgungssystem für Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung - Google Patents

Kraftstoffversorgungssystem für Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung Download PDF

Info

Publication number
DE10260775A1
DE10260775A1 DE10260775A DE10260775A DE10260775A1 DE 10260775 A1 DE10260775 A1 DE 10260775A1 DE 10260775 A DE10260775 A DE 10260775A DE 10260775 A DE10260775 A DE 10260775A DE 10260775 A1 DE10260775 A1 DE 10260775A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel
line
pump
pressure
supply system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10260775A
Other languages
English (en)
Inventor
Normann Dipl.-Ing. Freisinger (FH)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Priority to DE10260775A priority Critical patent/DE10260775A1/de
Priority to EP03813879A priority patent/EP1588045A1/de
Priority to PCT/EP2003/013069 priority patent/WO2004059160A1/de
Publication of DE10260775A1 publication Critical patent/DE10260775A1/de
Priority to US11/159,090 priority patent/US7201128B2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • F02M63/0275Arrangement of common rails
    • F02M63/028Returnless common rail system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/02Conduits between injection pumps and injectors, e.g. conduits between pump and common-rail or conduits between common-rail and injectors
    • F02M55/025Common rails
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/02Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
    • F02M59/10Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive
    • F02M59/105Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive hydraulic drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/44Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • F02M59/447Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston means specially adapted to limit fuel delivery or to supply excess of fuel temporarily, e.g. for starting of the engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/60Fuel-injection apparatus having means for facilitating the starting of engines, e.g. with valves or fuel passages for keeping residual pressure in common rails

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffversorgungssystem (1) für Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung mit einer Vorförderpumpe (4) und einer nachgeschalteten Hochdruckpumpe (6) zur Förderung des Kraftstoffs über ein Leitungssystem aus einem Kraftstoffbehälter (2) zu einer der Hochdruckpumpe (6) nachgeschalteten Parallelschaltung einer Mehrzahl von Injektoren (13) oder Einspritzdüsen. Zwischen Vorförderpumpe (4) und der Mehrzahl von Injektoren (13) oder Einspritzdüsen ist eine zur Hochdruckpumpe (6) parallel geschaltete hydraulische Übersetzung (9) vorgesehen, die zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines zur Einspritzung notwendigen hohen Kraftstoffdruckes p¶2¶ in den Start- oder Stillstandphasen des Verbrennungsmotors ausgelegt ist, wobei die Vorförderpumpe (4) eingangsseitig über eine Leitung (3a) mit einem Kraftstoffbehälter (2) und ausgangsseitig über eine weitere Leitung (3b) mit der hydraulischen Übersetzung (9) verbunden ist und wobei die Vorförderpumpe (4) ausgangsseitig über eine Zweigleitung (5a) mit der Hochdruckpumpe (6) verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffversorgungssystem für Verbrennungsmotoren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Starten und Betreiben von Verbrennungsmotoren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 14.
  • Bei Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung müssen schon im Start hohe Kraftstoffdrücke vorliegen, um eine ausreichende Gemischaufbereitung zu erreichen und somit ein Zünden des Gemisches zu ermöglichen. Der Mindestkraftstoffdruck beträgt bei direkteinspritzenden Otto-Motoren ca. 50 bar und bei direkteinspritzenden Dieselmotoren ca. 120 bar.
  • Die aus dem Stand der Technik bekannte elektrische Vorförderpumpe kann den notwendigen Kraftstoffeinspritzdruck nicht erzeugen. Der notwendige Druck wird in der Regel von einer auf der Nockenwelle sitzenden Hochdruckpumpe aufgebaut und steht nach etwa 1 Nockenwellenumdrehung, d.h 2 Kurbelwellenumdrehungen, zur Verfügung. Vor Erreichen des obengenannten Mindestkraftstoffdruckes können direkteinspritzende Motoren nicht optimal starten. Dies führt zu relativ großen Startzeiten und macht sich vor allem im Start/Stopp-Betrieb negativ bemerkbar. Damit der Mindestkraftstoffeinspritzdruck frühzeitig zur Verfügung gestellt werden kann, ist aus der Praxis die Verwendung von Druckspeichern oder elektrisch ansteuerbaren Hochdruckpumpen bekannt.
  • Aus der DE 38 33 430 A1 ist ein Brennstofffördersystem für Brennkraftmaschinen mit einer von der Brennkraftmaschine angetriebenen Brennstoffpumpe und einer als Hydraulikpumpe aus gebildeten Vorförderpumpe bekannt, die durch rückgeförderten Brennstoff aus der Brennstoffpumpe angetrieben wird. Zwischen den die Brennstoffpumpe und die Hydraulikpumpe verbindenden Leitungen ist ein Druckspeicher mit Ausgleichskammer angeordnet. Der Brennstoffzufluß aus der Hydraulikpumpe in den Druckspeicher wird von einem Ventil gesteuert, das bei entleerter Ausgleichskammer des Druckspeichers geöffnet wird und solange geöffnet bleibt, wie danach Brennstoff zufließt. Der über eine Druckleitung rückgeführte Brennstoff wird in eine Kammer des Druckspeichers zwischen Ventil und Hydraulikpumpe bzw. Leitung eingeführt.
  • Problematisch ist hierbei jedoch die sichere Vermeidung von Gasblasen in der Ansaugleitung der Kraftstoffpumpe (HDP). Auch die Verwendung einer elektrischen Brennstoff- oder Hochdruckpumpe hat den Nachteil, daß diese Pumpen sehr teuer und störanfällig sind, zur Realisierung eines hohen Kraftstoffeinspritzdruckes eine entsprechende Größe aufweisen müssen und der Einsatz solcher Pumpen daher auch mit Geräuschemissionen verbunden ist.
  • Aus der DE 199 52 782 A1 ist ein System zur Reduzierung des Aerosols in einem in einer Kraftstoffspeichereinheit in seinem flüssigen Aggregatzustand enthaltenen Kraftstoff, wobei eine für den Betrieb einer nach dem Common-Rail-Prinzip arbeitenden Brennkraftmaschine zur Kraftstoffförderung neben einer Rail und einer Mehrzahl an Injektoren, eine Kraftstoffspeichereinheit aufweist, welche über eine Leitungselement mit einem Kraftstofffilter, eine Vorförderpumpe und einer Hochdruckpumpe verbunden ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Angabe eines Verfahrens bzw. eines Kraftstoffversorgungssystems für Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung, mit welchem eine Erzeugung und Aufrechterhaltung eines zur Einspritzung notwendigen Kraftstoffdruckes in den Start- und Stillstandphasen des Verbrennungsmotors in besonders einfacher Weise möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Kraftstoffversorgungssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentspruchs 14.
  • Erfindungsgemäß kann auf einen Druckspeicher oder eine elektrisch ansteuerbare Hochdruckpumpe zur frühzeitigen Bereitstellung des Kraftstoffeinspritzdruckes verzichtet werden. Die Fördermenge der Vorförderpumpe, auch als EKP (elektrische Kraftstoffpumpe) bezeichnet, ist so ausgelegt, daß der Verbrennungsmotor bei Vollast und hohen Drehzahlen ausreichend mit Kraftstoff versorgt wird. Dadurch, daß beim Start nur ein Bruchteil der geförderten Kraftstoffmenge benötigt wird, ist es möglich, den Kraftstoffdruck im Start erfindungsgemäß mittels serienmäßiger Vorförderpumpe und einer Druckerhöhungsstufe, im weiteren als hydraulische Übersetzung bezeichnet, zu erzeugen. Nach dem Start übernimmt die Hochdruckpumpe, auch als HDP bezeichnet, den Druckaufbau. Vorteilhaft ist hierbei, daß weder ein Problem mit Gasblasen in der Ansaugleitung des Verbrennungsmotors auftritt noch eine ungleichmäßige Beaufschlagung mit Kraftstoff erfolgt. Ferner ist das Gesamtsystem gegenüber herkömmlichen Lösungen kostengünstiger bereitstellbar. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens und durch den Verzicht auf eine elektrische Hochdruckpumpe ist es ferner möglich, einen höheren energetischen Gesamtwirkungsgrad zu erreichen, als dies unter Verwendung einer elektrischen Hochdruckpumpe erzielbar gewesen wäre.
  • Gemäß der Erfindung umfasst ein Kraftstoffversorgungssystem für Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung eine aus einem Kraftstoffbehälter absaugende Vorförderpumpe, eine Hochdruckpumpe und eine der Hochdruckpumpe nachgeschaltete Parallelschaltung einer Mehrzahl von Injektoren oder Einspritzdüsen. Erfindungsgemäß ist zwischen Vorförderpumpe und der Mehrzahl von Injektoren oder Einspritzdüsen eine zur Hochdruckpumpe parallel geschaltete hydraulische Übersetzung vorgesehen, die zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines zur Einspritzung notwendigen hohen Kraftstoffdruckes in den Start- oder Still standphasen des Verbrennungsmotors ausgelegt ist. Vorteilhafterweise kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Starten und Betreiben von Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung der zur Einspritzung notwendige hohe Kraftstoffdruck in den Start- oder Stillstandphasen des Verbrennungsmotors erzeugt und aufrechterhalten werden. Dies führt günstigerweise zu einer Startzeitreduzierung des Motors in diesen Phasen. Die Erfindung ermöglicht somit in äußerst vorteilhafterweise einen Schnellstart oder Direktstart des Verbrennungsmotors. Die hierzu notwendigen Verfahrensschritte werden in den nachfolgenden Zeichnungen näher beschrieben.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. des erfindungsgemäßen Kraftstoffversorgungssystems sind Gegenstand der Unteransprüche und der Beschreibung.
  • Die Erfindung wird nun beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnung weiter beschrieben. Dabei zeigt in schematischer Weise:
  • 1 eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftstoffversorgungssystems
  • 2 eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftstoffversorgungssystems
  • Das in 1 gezeigte Kraftstoffversorgungssystem 1 weist einen Kraftstoffbehälter 2 auf, welcher mit einer Vorförderpumpe 4 oder Niederdruckpumpe, mit einer hydraulischen Übersetzung 9 oder Druckerhöhungsstufe und mit einer Hochdruckpumpe 6 verbunden ist. Die Vorförderpumpe 4 ist eingangsseitig über eine Leitung 3a mit dem Kraftstoffbehälter 2, ausgangsseitig zum einen über eine Leitung 3b mit der hydraulischen Übersetzung 9 und zum anderen über eine Zweigleitung 5a mit der Hochdruckpumpe 6 verbunden.
  • 1 zeigt weiterhin eine Hochdruckrail 11, mit welcher die Injektoren 13 oder Einspritzdüsen parallel verbunden sind. Die Hochdruckpumpe 6 selbst ist über eine Leitung 5b, die hydraulischen Übersetzung 9 über eine Leitung 10 mit der Hochdruckrail 11 verbunden. In der Verbindungsleitung 5b des Ausgangs der Hochdruckpumpe 6 zur Hochdruckrail 11 hin kann noch ein Rückschlagventil 7 angeordnet sein.
  • In der Verbindungsleitung 3b des Ausgangs der Vorförderpumpe 4 zur hydraulischen Übersetzung 9 ist stromab des Abzweigs der Zweigleitung 5a ein erstes Regelventil 8 vorgesehen.
  • Ferner ist ein zweites Regelventil 15 eingangsseitig über eine Leitung 14a mit einem Volumenraum 9b der hydraulischen Übersetzung 9 verbunden, ausgangsseitig mündet es über eine Leitung 14b in die ausgangseitige Leitung 3b der Vorförderpumpe 4 ein. Ein drittes Regelventil 17 ist eingangsseitig über eine Leitung 16a mit dem Volumenraum 9b der hydraulischen Übersetzung 9 und ausgangsseitig über eine Rücklaufleitung 16b mit dem Kraftstoffbehälter 2 verbunden.
  • Der Kraftstofffluß zwischen dem Ausgang der Vorförderpumpe 4 und der Eingangseite der hydraulischen Übersetzung 9 wird mittels eines ersten Regelventils 8 geregelt. Über eine Leitung 14a, b und über ein zweites Regelventil 15 kann Kraftstoff zu der Ausgangsseite der Vorförderpumpe 4 zugeleitet werden. Ferner kann Kraftstoff über eine Leitung 16a, b und ein drittes Regelventil 17 von dem Volumenraum 9b der hydraulischen Übersetzung 9 dem Kraftstoffbehälter 2 zugeführt werden.
  • Unmittelbar vor dem Start des Verbrennungsmotors wird der zum Start notwendige Kraftstoffeinspritzdruck p2 über die hydraulische Übersetzung 9 erzeugt. Hierbei sind das erste und das dritte Regelventil 8, 17 geöffnet und das zweite Regelventil 15 geschlossen. Die Vorförderpumpe 4 fördert Kraftstoff über das geöffnete Ventil 8 in den Volumenraum 9a. Der Kraftstoffdruck der Vorförderpumpe 4 mit dem Druck p1 wirkt auf den Kolben K1 der hydraulischen Übersetzung 9, der mit einer be stimmten Kolbenfläche A1 den Niederdruck-Volumenraum 9a einschließt, und schiebt den Kolben K1 aus der Stellung I in die Stellung II. Die Druckkraft des Kolbens K1 wirkt auf einen zweiten Kolben K2, der mit dem ersten Kolben K1 verbunden ist und der mit einer bestimmten Kolbenfläche A2 den Hochdruck-Volumenraum 9c einschließt. Der Druck p2 ist dann um das Verhältnis A1/A2 größer als der Druck p1. Die Hochdruckpumpe ist in dieser Startphase nicht in Betrieb. Der Hochdruck-Volumenraum 9c ist über eine Leitung 10 mit der Hochdruckrail 11 verbunden. Ist der zur Zündung notwendige Kraftstoffdruck erzeugt, erfolgt die Einspritzung und der Motor springt an. Während der Startphase und während die Vorförderpumpe weiterhin fördert, erzeugt die auf der Nockenwelle sitzende und somit mechanisch angetriebene Hochdruckpumpe einen Druck p3. Der sich ausgangsseitig der Hochdruckpumpe 6 aufbauende Druck p3 pflanzt sich über die Hochdruckrail 11 und über die Leitung 10 bis in den Volumenraum 9c fort. Übersteigt während des Startvorgangs der von der Hochdruckpumpe 6 erzeugte Druck p3 den von der hydraulischen Übersetzung 9 erzeugte Druck p2, wird der Kolben K1 aus der Position II in die Position I, d.h. in die Ausgangsstellung, zurückgeschoben, wobei das dritte Regelventil 17 geschlossen und das erste und zweite Regelventil 8, 15 geöffnet sind.
  • Im Normalbetrieb des Verbrennungsmotors, in dem die Kraftstoffpumpen EKP und HDP die Kraftstoffversorgung sicher stellen, sind alle 3 Regelventile 8, 15, 17 geschlossen.
  • 2 zeigt eine Variante des erfindungsgemäßen Kraftstoffversorgungssystems, wobei der Übersichtlichkeit halber für funktionell gleiche Komponenten dieselben Bezugszeichen verwendet sind und insoweit auf die obige Beschreibung zu 1 verwiesen werden kann. Das Kraftstoffversorgungssystem von 2 unterscheidet sich von demjenigen der 1 darin, daß die hydraulische Übersetzung 9 in die Hochdruckrail 11 integriert ist. Desweiteren ist ein Ausgleichsbehälter 18 über eine Leitung 19a mit dem Volumenraum 9b der hydraulischen Übersetzung 9 und ausgangsseitig über eine Rücklaufleitung 19b mit dem Kraftstoffbehälter 2 verbunden. Der Ausgleichsbehälter 18 kann überschüssigen Kraftstoff, der beispielsweise durch Leckage in den Volumenraum 9b der hydraulischen Übersetzung 9 eingedrungen ist, aus dem Volumenraum 9b der hydraulischen Übersetzung 9 aufnehmen und bei Bedarf über eine Rücklaufleitung 19b an den Kraftstoffbehälter 2 rückführen. Weiterhin ist in der Verbindungsleitung 3b des Ausgangs der Vorförderpumpe 4 zur hydraulischen Übersetzung 9 stromab des Abzweigs der Zweigleitung 5a und vor dem Regelventil 8 ein Drosselventil 20 vorgesehen.
  • Das Übersetzungsverhältnis der hydraulischen Übersetzung wird so gewählt, daß im Normalbetrieb des Verbrennungsmotors der Kolben K1, K2 immer von Position II nach Position I zurückgeschoben wird, d.h. im Betrieb ist der Druck p3 nach der HDP immer größer als der durch die hydraulische Übersetzung erzeugte Druck p2, wobei p2 = p1 × (hydraulische Übersetzung). Um beim Zurückschieben des Kolbens K1, K2 keinen zu großen Druckabfall an der Hochdruckrail 11 zu erzeugen und damit eine Leistungseinbuße zu verursachen, kann das Zurückschieben des Kolbens mittels einer Drossel 20 an die Leistungsanforderungen des Verbrennungsmotors angepaßt werden.
  • Dasselbe kann jedoch auch über das Regelventil A realisiert werden. Beim Startvorgang ist das Ventil 8 geöffnet, der Kolben K1, K2 bewegt sich von Position I nach Position II. Im Leerlauf ist der Druck p3, den die Hochdruckpumpe 6 erzeugt größer als der Druck p2 der durch die hydraulischen Übersetzung erzeugt wird, der Kolben K1, K2 verändert seine Position von II nach I. Um ein Druckabfall an der Hochdruckrail zu unterbinden, wird das Regelventil 8 danach geschlossen. Auch in diesem Fall kann der Vorgang durch eine Drossel 20 gedrosselt werden.

Claims (16)

  1. Kraftstoffversorgungssystem (1) für Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung mit einer Vorförderpumpe (4) und einer nachgeschalteten Hochdruckpumpe (6) zur Förderung des Kraftstoffs über ein Leitungssystem aus einem Kraftstoffbehälter (2) zu einer der Hochdruckpumpe (6) nachgeschalteten Parallelschaltung einer Mehrzahl von Injektoren (13) oder Einspritzdüsen, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Vorförderpumpe (4) und der Mehrzahl von Injektoren (13) oder Einspritzdüsen eine zur Hochdruckpumpe (6) parallel geschaltete hydraulische Übersetzung (9) vorgesehen ist, die zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines zur Einspritzung notwendigen hohen Kraftstoffdruckes p2 in den Start- oder Stillstandphasen des Verbrennungsmotors ausgelegt ist, wobei die Vorförderpumpe (4) eingangsseitig über eine Leitung (3a) mit einem Kraftstoffbehälter (2) und ausgangsseitig über eine weitere Leitung (3b) mit der hydraulischen Übersetzung (9) verbunden ist und wobei die Vorförderpumpe (4) ausgangsseitig über eine Zweigleitung (5a) mit der Hochdruckpumpe (6) verbunden ist.
  2. Kraftstoffversorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsleitung (3b) des Ausgangs der Vorförderpumpe (4) zur hydraulischen Übersetzung (9) stromab des Abzweigs der Zweigleitung (5a) ein erstes Regelventil (8) vorgesehen ist.
  3. Kraftstoffversorgungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsleitung (3b) des Ausgangs der Vorförderpumpe (4) zur hydraulischen Übersetzung (9) stromab des Abzweigs der Zweigleitung (5a) und vor dem Regelventil (8) ein Drosselventil (20) vorgesehen ist.
  4. Kraftstoffversorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Verbindungsleitung (5b) des Ausgangs der Hochdruckpumpe (6) zu einem Hochdruckrail (11) ein Rückschlagventil (7) angeordnet ist.
  5. Kraftstoffversorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Regelventil (15) eingangsseitig über eine Leitung (14a) mit einem Volumenraum (9b) der hydraulischen Übersetzung (9) verbunden ist und ausgangsseitig über eine Leitung (14b) in die ausgangseitige Leitung (3b) der Vorförderpumpe (4) einmündet.
  6. Kraftstoffversorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Regelventil (17) eingangsseitig über eine Leitung (16a) mit dem Volumenraum (9b) der hydraulischen Übersetzung (9) und ausgangsseitig über eine Rücklaufleitung (16b) mit dem Kraftstoffbehälter (2) verbunden ist.
  7. Kraftstoffversorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausgleichsbehälter (18) über eine Leitung (19a) mit dem Volumenraum (9b) der hydraulischen Übersetzung (9) und ausgangsseitig über eine Rücklaufleitung (19b) mit dem Kraftstoffbehälter (2) verbunden ist.
  8. Kraftstoffversorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Übersetzung (9) in die Hochdruckrail (11) integriert ist.
  9. Verfahren zum Starten und Betreiben von Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung mittels eines Kraftstoffversorgungssystems (1), wobei mittels einer Vorförderpumpe (4) Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter (2) abgesaugt und einer Hochdruckpumpe (6) zugeführt wird und von dieser mit hohem Druck zu einer Mehrzahl von Injektoren (13) oder Einspritzdüsen geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass in der Start- oder Stillstandsphase ein zur Einspritzung in den Verbrennungsmotor notwendiger Kraftstoffdruck p2 mittels einer zwischen Vorförderpumpe (4) und der Mehrzahl von Injektoren (13) oder Einspritzdüsen parallel zur Hochdruckpumpe (6) geschaltete, hydraulische Übersetzung (9) erzeugt oder aufrechterhalten wird.
  10. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei der Kraftstofffluß zwischen dem Ausgang der Vorförderpumpe (4) und der Eingangseite der hydraulischen Übersetzung (9) mittels eines ersten Regelventils (8) geregelt wird.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei Kraftstoff über eine Leitung (14a, b) und über ein zweites Regelventil (15) zu der Ausgangsseite der Vorförderpumpe (4) zugeleitet werden kann.
  12. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei Kraftstoff über eine Leitung (16a, b) und ein drittes Regelventil (17) von dem Volumenraum (9b) der hydraulischen Übersetzung (9) dem Kraftstoffbehälter (2) zugeführt werden kann.
  13. Verfahren gemäß Anspruch 10 bis 12, wobei unmittelbar vor dem Start des Verbrennungsmotors der Kraftstoffeinspritzdruck p2 über die hydraulischen Übersetzung (9) erzeugt wird und wobei das erste und das dritte Regelventil (8, 17) geöffnet und das zweite Regelventil (15) geschlossen sind.
  14. Verfahren gemäß Anspruch 10 bis 12, wobei während des Startvorgangs der von der Hochdruckpumpe (6) erzeugte Druck den von der hydraulischen Übersetzung (9) erzeugten Druck übersteigt und wobei das dritte Regelventil (17) geschlossen und das erste und zweite Regelventil (8, 15) geöffnet sind.
  15. Verfahren gemäß Anspruch 10 bis 12, wobei im Normalbetrieb des Verbrennungsmotors alle drei Regelventile (8, 15, 17) geschlossen sind.
  16. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei ein Ausgleichsbehälter (18) überschüssigen Kraftstoff aus dem Volumenraum (9b) der hydraulischen Übersetzung (9) aufnehmen und bei Bedarf über eine Rücklaufleitung (19b) an den Kraftstoffbehälter (2) rückführen kann.
DE10260775A 2002-12-23 2002-12-23 Kraftstoffversorgungssystem für Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung Withdrawn DE10260775A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10260775A DE10260775A1 (de) 2002-12-23 2002-12-23 Kraftstoffversorgungssystem für Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung
EP03813879A EP1588045A1 (de) 2002-12-23 2003-11-21 Kraftstoffversorgungssystem für verbrennungsmotoren mit direkteinspritzung
PCT/EP2003/013069 WO2004059160A1 (de) 2002-12-23 2003-11-21 Kraftstoffversorgungssystem für verbrennungsmotoren mit direkteinspritzung
US11/159,090 US7201128B2 (en) 2002-12-23 2005-06-22 Fuel supply system for internal combustion engine with direct fuel injection

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10260775A DE10260775A1 (de) 2002-12-23 2002-12-23 Kraftstoffversorgungssystem für Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10260775A1 true DE10260775A1 (de) 2004-07-01

Family

ID=32404224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10260775A Withdrawn DE10260775A1 (de) 2002-12-23 2002-12-23 Kraftstoffversorgungssystem für Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7201128B2 (de)
EP (1) EP1588045A1 (de)
DE (1) DE10260775A1 (de)
WO (1) WO2004059160A1 (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006091392A1 (en) * 2005-02-22 2006-08-31 Siemens Vdo Automotive Corporation Common rail system with pressure amplification
FR2889260A3 (fr) * 2005-07-26 2007-02-02 Renault Sas Rampe commune d'alimentation en carburant pour moteur, comprenant deux chambres
FR2889259A3 (fr) * 2005-07-26 2007-02-02 Renault Sas Rampe commune d'alimentation en carburant pour vehicule a pression variable
EP1798415A1 (de) * 2005-12-14 2007-06-20 Siemens Aktiengesellschaft Hochdruckpumpe
WO2011032773A1 (de) * 2009-09-18 2011-03-24 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzsystem
WO2012089372A1 (de) * 2010-12-27 2012-07-05 Robert Bosch Gmbh Hydraulischer druckübersetzer
DE102017213120A1 (de) 2017-07-31 2019-01-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine mit einer Kraftstoffeinspritzung

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006037174A1 (de) * 2006-08-09 2008-02-14 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Regelung eines Kraftstoffvolumenstroms in einem Niederdruckkreislaufsystem für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102007021327A1 (de) 2007-05-07 2008-11-13 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzsystem mit Druckverstärkung
US7448361B1 (en) * 2007-10-23 2008-11-11 Ford Global Technologies, Llc Direct injection fuel system utilizing water hammer effect
DE102010002801A1 (de) * 2010-03-12 2011-09-15 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine
DE102011007352A1 (de) * 2011-04-14 2012-10-18 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffhochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine
RU2587030C2 (ru) * 2011-06-14 2016-06-10 Вольво Ластвагнар Аб Топливная система и способ снижения утечки топлива из топливной системы
US20140048042A1 (en) * 2011-08-15 2014-02-20 Helpful Technologies, Inc Method of fuel activation and system to deliver it to a diesel engine
CA2758246C (en) * 2011-11-16 2013-02-12 Westport Power Inc. Method and apparatus for pumping fuel to a fuel injection system
JP2020143621A (ja) * 2019-03-06 2020-09-10 本田技研工業株式会社 内燃機関の燃料供給構造

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3833430A1 (de) * 1987-12-24 1989-07-06 Pierburg Gmbh Brennstoffoerdersystem
DE4313852A1 (de) * 1993-04-28 1994-11-03 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen
GB2308157A (en) * 1995-12-11 1997-06-18 Caterpillar Inc Fuel injection system for i.c. engines with actuating fluid accumulator
DE19848991A1 (de) * 1997-10-24 1999-05-06 Nippon Soken Kraftstoffeinspritzvorrichtung
DE19753155A1 (de) * 1997-11-29 1999-06-02 Mannesmann Rexroth Ag Kraftstoffversorgungssystem für eine Brennkraftmaschine und darin verwendete Hochdruckpumpe
DE19949514A1 (de) * 1999-10-14 2001-04-19 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum schnellen Druckaufbau in einer durch eine Förderpumpe mit einem Druckmedium versorgten Einrichtung eines Kraftfahrzeugs
US6230684B1 (en) * 1996-05-20 2001-05-15 Denso Corporation Fuel supply apparatus for direct injection type gasoline engine
DE19952782A1 (de) * 1999-11-03 2001-05-23 Daimler Chrysler Ag System zur Reduzierung eines Aerosols

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5598817A (en) * 1993-09-10 1997-02-04 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel feeding system for internal combustion engine
FR2791093B1 (fr) * 1999-03-18 2001-05-04 Inst Francais Du Petrole Systeme d'alimentation en carburant liquide sous pression d'un moteur a combustion interne
DE19939421A1 (de) * 1999-08-20 2001-03-01 Bosch Gmbh Robert Kombiniertes hub-/druckgesteuertes Kraftstoffeinspritzverfahren und -system für eine Brennkraftmaschine
DE10002273A1 (de) * 2000-01-20 2001-08-02 Bosch Gmbh Robert Einspritzeinrichtung und Verfahren zum Einspritzen von Fluid
US6234128B1 (en) * 2000-03-13 2001-05-22 General Motors Corporation Fuel accumulator with pressure on demand
JP2002089405A (ja) * 2000-09-11 2002-03-27 Toyota Motor Corp 高圧燃料供給装置
DE10106095A1 (de) * 2001-02-08 2002-08-29 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffsystem, Verfahren zum Betreiben des Kraftstoffsystems, Computerprogramm sowie Steuer- und/oder Regelgerät zur Steuerung des Kraftstoffsystems
JP4442048B2 (ja) * 2001-04-12 2010-03-31 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の高圧燃料供給装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3833430A1 (de) * 1987-12-24 1989-07-06 Pierburg Gmbh Brennstoffoerdersystem
DE4313852A1 (de) * 1993-04-28 1994-11-03 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen
GB2308157A (en) * 1995-12-11 1997-06-18 Caterpillar Inc Fuel injection system for i.c. engines with actuating fluid accumulator
US6230684B1 (en) * 1996-05-20 2001-05-15 Denso Corporation Fuel supply apparatus for direct injection type gasoline engine
DE19848991A1 (de) * 1997-10-24 1999-05-06 Nippon Soken Kraftstoffeinspritzvorrichtung
DE19753155A1 (de) * 1997-11-29 1999-06-02 Mannesmann Rexroth Ag Kraftstoffversorgungssystem für eine Brennkraftmaschine und darin verwendete Hochdruckpumpe
DE19949514A1 (de) * 1999-10-14 2001-04-19 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum schnellen Druckaufbau in einer durch eine Förderpumpe mit einem Druckmedium versorgten Einrichtung eines Kraftfahrzeugs
DE19952782A1 (de) * 1999-11-03 2001-05-23 Daimler Chrysler Ag System zur Reduzierung eines Aerosols

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006091392A1 (en) * 2005-02-22 2006-08-31 Siemens Vdo Automotive Corporation Common rail system with pressure amplification
US7406945B2 (en) 2005-02-22 2008-08-05 Continental Automotive Systems Us, Inc. Common rail system with pressure amplification
FR2889260A3 (fr) * 2005-07-26 2007-02-02 Renault Sas Rampe commune d'alimentation en carburant pour moteur, comprenant deux chambres
FR2889259A3 (fr) * 2005-07-26 2007-02-02 Renault Sas Rampe commune d'alimentation en carburant pour vehicule a pression variable
EP1798415A1 (de) * 2005-12-14 2007-06-20 Siemens Aktiengesellschaft Hochdruckpumpe
WO2011032773A1 (de) * 2009-09-18 2011-03-24 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzsystem
WO2012089372A1 (de) * 2010-12-27 2012-07-05 Robert Bosch Gmbh Hydraulischer druckübersetzer
DE102017213120A1 (de) 2017-07-31 2019-01-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Brennkraftmaschine mit einer Kraftstoffeinspritzung

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004059160A1 (de) 2004-07-15
US7201128B2 (en) 2007-04-10
US20050235962A1 (en) 2005-10-27
EP1588045A1 (de) 2005-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10260775A1 (de) Kraftstoffversorgungssystem für Verbrennungsmotoren mit Direkteinspritzung
EP2217795B1 (de) Kraftstoffeinspritzsystem für eine brennkraftmaschine mit hc-injektor
DE10148218A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, Computerprogramm, Steuer- und/oder Regelgerät, sowie Kraftstoffsystem für eine Brennkraftmaschine
DE102009049843A1 (de) Kraftstoffdruckverstärker
WO2002044540A2 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit modularem aufbau
DE102015203348B3 (de) Verfahren zum Betrieb einer Common-Rail-Einspritzanordnung für eine Brennkraftmaschine mit Stopp-Start-System
DE112009000689T5 (de) Nockenunterstütztes Common-Rail-Kraftstoffsystem und dasselbe verwendender Motor
EP1552137A1 (de) Einrichtung zur unterdrückung von druckwellen an speichereinspritzsystemen
WO2002099264A1 (de) Verfahren, computerprogramm und steuer- und/oder regelgerät zum betreiben einer brennkraftmaschine sowie kraftstoffsystem für eine brennkraftmaschine
WO2010118819A1 (de) Verfahren zum absenken des kraftstoffdrucks in einem rücklauffreien kraftstoffversorgungssystem
DE102009029573A1 (de) Kraftstoffeinspritzsystem
DE19937673A1 (de) Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine
EP1422416A1 (de) Brennkraftmaschine, sowie Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE10057683B4 (de) Kraftstoffeinspritzeinrichtung
DE19941850B4 (de) Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine
EP1109999A1 (de) Verfahren zum schnellen aufbau des kraftstoffdruckes in einem kraftstoffspeicher
DE19937674B4 (de) Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine
DE102010062126A1 (de) Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine
DE102014007880B4 (de) Verfahren zur Einstellung des Drucks in einem Hochdrucksystem eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine zur Durchführung des Verfahrens
DE102010064171A1 (de) Druckregelanordnung eines Kraftstoffversorgungssystems
DE10324225B4 (de) Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE10225148B4 (de) Einspritzeinrichtung und Verfahren zu deren Betrieb
DE102007016764A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems im Startvorgang und Kraftstoffeinspritzsystem hierzu
DE102013210816A1 (de) Kraftstofffördereinrichtung für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine
DE102010001121A1 (de) Kraftstoffeinspritzsystem und Verfahren zum Steuern einer Kraftstoffpumpe

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70327 STUTTGART, DE

8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE

8120 Willingness to grant licences paragraph 23
8141 Disposal/no request for examination