EP1141540B1 - Vorrichtung zum schnellen druckaufbau in einer durch eine förderpumpe mit einem druckmedium versorgten einrichtung eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Vorrichtung zum schnellen druckaufbau in einer durch eine förderpumpe mit einem druckmedium versorgten einrichtung eines kraftfahrzeugs Download PDF

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EP1141540B1
EP1141540B1 EP00945575A EP00945575A EP1141540B1 EP 1141540 B1 EP1141540 B1 EP 1141540B1 EP 00945575 A EP00945575 A EP 00945575A EP 00945575 A EP00945575 A EP 00945575A EP 1141540 B1 EP1141540 B1 EP 1141540B1
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EP
European Patent Office
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piston
pressure
cylinder
feed pump
locking
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EP00945575A
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EP1141540A1 (de
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Hermann Gaessler
Udo Diehl
Karsten Mischker
Rainer Walter
Bernd Rosenau
Juergen Schiemann
Christian Grosse
Georg Mallebrein
Volker Beuche
Stefan Reimer
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/18—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps characterised by the pumping action being achieved through release of pre-compressed springs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M59/38—Pumps characterised by adaptations to special uses or conditions
    • F02M59/42—Pumps characterised by adaptations to special uses or conditions for starting of engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other 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
    • F02M63/02—Fuel-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
    • F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails

Definitions

  • the invention is based on a device for rapid pressure build-up in a a delivery pump with a pressure medium supplied device of a motor vehicle, especially in one supplied by a high-pressure pump with fuel Accumulator injection system (common rail), according to the preamble of claim 1.
  • DE 42 15 721 A is already a device for rapid pressure build-up in one by a feed pump with a pressure medium supplied device of a motor vehicle known, in which a piston in a closed cylinder is longitudinally displaceable and the side walls of the cylinder with connections for the feed pump and the Device are provided. On the piston, a displaceable in the cylinder locking device attack.
  • EP 0 455 761 B1 is a hydraulic valve control device for controlling the gas exchange valves of an internal combustion engine known, arranged with an upstream of a solenoid valve Control pressure accumulator, which includes a piston, the one against enlarge the force of a spring element biased against him Pressure chamber limited.
  • the pressure chamber of the control pressure accumulator is connected to a feed pump of the valve control device and connectable via the solenoid valve with the control lines.
  • the solenoid valve While the solenoid valve is in the closed position the piston is due to the pump in the pressure chamber constructed pressure against the action of the spring element in a pushed the pressure chamber increasing position.
  • With open solenoid valve decreases the pressure in the pressure chamber, because a subset of the hydraulic oil flows into the control lines. Because of the sinking back pressure the piston can the pressure chamber due to its spring biashan, so that a pressure surge is created by which an additional clarification and maintenance of the control pressure is achievable in the control lines.
  • the device according to the invention according to claim 1 has the opposite the advantage that to generate a rapid increase in pressure used piston alone by the locking device according to the invention in his enegiespeich shirts, against the spring element Pre-stressed position is durable.
  • leaks can in the piping system, which is a pressure drop in the pressure chamber Do not cause a loss of the stored by the piston Lead energy.
  • the piston is guided longitudinally displaceable within a closed cylinder, wherein the pressure space between the piston and a bottom of the cylinder provided with a pressure port is formed, via which the pressure chamber to a pump connected to the device connecting pressure line.
  • the locking device comprises two in itself diametrically opposite receiving bores in the cylinder wall taken, in starting position in one direction across to the direction of movement of the piston in the cylinder and projecting preferably biased in this direction by coil springs Locking bolt, which is due to the movement of the piston in the direction on its locking positiontechnischdrteilbar in their mounting holes are and which, after the piston passes them and its locking position has reached, leaving their receiving holes engage behind at least the edge of the piston form fit.
  • FIG. 1 An embodiment of the invention is shown in the drawing and explained in more detail in the following description.
  • the only figure shows a device in a highly schematic form for rapid pressure build-up in a by a high-pressure pump with Fuel supplied accumulator injection system (common rail) according to a preferred embodiment of the invention.
  • the designated 1 is used Device according to the invention according to a preferred embodiment the invention for rapid pressure build-up in a a high-pressure pump 2 fuel-supplied storage injection system 4 (common rail) of a self-igniting internal combustion engine 6 of a motor vehicle.
  • a high-pressure pump 2 fuel-supplied storage injection system 4 (common rail) of a self-igniting internal combustion engine 6 of a motor vehicle.
  • the device 1 is connected via a pressure connection 8 to a Pressure line 10 connected, which the high-pressure pump 2 with a downstream manifold 12 of the accumulator injection system 4 connects.
  • the high-pressure feed pump 2 takes fuel from a highly schematized in the figure Fuel tank 14 and supplies the distribution bar 12 with High-pressure fuel, which then in a known manner individual injection valves 16 is distributed.
  • the storage injection system 4 is arranged in the region of a cylinder head 18 of the internal combustion engine 6, which is placed on a cylinder block 20.
  • the device 1 has a in the bottom 22 of a Housing 24 formed pipe stub 26, which in a stepped Receiving bore 28 is inserted on the cylinder head 18.
  • An inside the pipe stub 26 and the receiving bore 28 réellerekkender Connecting channel 30 between the device 1 and the Pressure line 10 is through a in a radially outer annular channel 32nd the pipe stub 26 received sealing ring 34 against the Sealed atmosphere.
  • the housing is preferably as elongated Cylinder 24 is formed, in which a cup-shaped, made of a hollow cylindrical Piston wall 36 and an end-side piston head 38 existing Piston 40 is guided longitudinally displaceable.
  • a pressure chamber 44 is defined, which via the connecting channel 30 is constantly connected to the pressure line 10 in connection.
  • the area facing away from the pressure chamber 44 surface 46 of the piston head 38th is supported by a on a top plate 48 of the cylinder 24, partially inside the piston wall 36 received coil spring 50 loaded, which reduces the piston 40 in the pressure chamber 44 Biased positions.
  • the locking pins 56 are on the head side by one each a head plate 62 of the housing 60 supporting coil spring 64th biased radially inward and therefore protrude in the initial state into the interior of the cylinder 24. This provides a paragraph 66, whose Diameter larger than that of the receiving bore 54, for a Stop the locking pin 56 at the edge of the associated receiving bore 54.
  • the distance of the locking pin 56 of the Head plate 48 of the cylinder 24 corresponds substantially to the length of the piston 40.
  • the high pressure pump 2 driven and in the pressure line 10 generates a correspondingly high fuel pressure, which in Pressure chamber 44 and in particular at the pressure chamber 44 facing Surface 42 of the piston head 38 is present.
  • This moves the piston 40 is indicated by a dot-dash line in the figure Starting position in the region of the cylinder bottom 22, in which the Pressure chamber 44 is vanishingly small, against the biasing effect the coil spring 50 on the projecting into the interior of the cylinder 24 Locking pin 56 and urges them into their mounting holes 54 back to the foot-side ends 68 of the locking bolt 56 are flush with the inner surface 70 of the cylinder wall 52.
  • the foot-side ends 68 of the locking bolts 56 shaped accordingly, and preferably radially tapered inwardly wedge-shaped, with the inclined wedge surface 72 to the starting position of the piston 40 is turned.
  • the spring rate of the piston 40 biasing coil spring 50 is conveniently so chosen that their force on the piston head 38 is less than that directed against this, from the operating pressure of the high-pressure pump 2 resulting pressure force.
  • a drain 90 with a return 91 is provided to a flood of the Space between the piston head 38 and the top plate 48 with To avoid liquid.
  • the locking bolts 56 are by means of more energizable, within the housing 60 arranged electromagnet 74 against the effect they are radially inwardly biasing coil springs 64 in the receiving holes 54 retractable, at least until their foot-side Ends 68 flush with the inner surface 70 of the cylinder wall 52 are.
  • the electromagnets 74 consist of a magnetic coil 76, which radially encloses a magnetic core 78.
  • the locking bolts 56 then form anchors, on which by energizing the magnetic coils 76 a magnetic attraction is exercised.
  • a corresponding electrical signal for energizing the magnetic coils 76 For example, by an engine control unit 80 at the start of Internal combustion engine 6 is generated, whereby the piston 40 is unlocked.

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum schnellen Druckaufbau in einer durch eine Förderpumpe mit einem Druckmedium versorgten Einrichtung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere in einem durch eine Hochdruckförderpumpe mit Kraftstoff versorgten Speichereinspritzsystem (Common Rail), gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Durch die DE 42 15 721 A ist bereits eine Vorrichtung zum schnellen Druckaufbau in einer durch eine Förderpumpe mit einem Druckmedium versorgten Einrichtung eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei der ein Kolben in einem geschlossenen Zylinder längsverschiebbar ist und die Seitenwände des Zylinders mit Anschlüssen für die Förderpumpe und die Einrichtung versehen sind. An dem Kolben kann eine in den Zylinder verschiebbare Verriegelungseinrichtung angreifen.
Bei modernen Brennkraftmaschinen werden in steigendem Maße Hochdruck-Einspritzsysteme verwendet, bei welchen Kraftstoff in einem Speichervolumen unter hohem Druck bevorratet wird, um ihn auf Einspritzventile zu verteilen, z. B Speichereinspritzsysteme (Common Rail) bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen und Direkteinspritzsysteme bei fremdgezündeten Brennkraftmaschinen. Bei solchen Hochdruck-Einspritzsystemen ergibt sich das Problem, daß bereits während des Starts der Brennkraftmaschine ein hinreichend großer Druck im Einspritzsystem aufgebaut sein muß. In der Regel werden die zur Versorgung der Hochdruck-Einspritzsysteme mit Kraftstoff verwendeten Kraftstoff-Hochdruckförderpumpen von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetrieben, so daß der Druckaufbau bei Starterdrehzahl zu langsam erfolgt, wodurch sich die Startzeit verlängert. Deshalb werden neben den Kraftstoff-Hochdruckförderpumpen Vorförderpumpen verwendet, um für den Start ein ausreichendes Druckniveau zur Verfügung zu stellen. Damit einher geht allerdings eine Erhöhung der Schadstoffe im Abgas.
Darüber hinaus arbeiten auch elektro-hydraulische Ventilsteuervorrichtungen für Gaswechselventile von Brennkraftmaschinen mit hohem Druck, bei welchen mit einer Hydraulikpumpe Hydrauliköl auf ein Druckniveau von beispielsweise 100 bar gebracht wird, um Gaswechselventilsteller hydraulisch zu betätigen. Auch hier ergibt sich das Problem, daß der hohe Druck bereits beim Start der Brennkraftmaschine zur Verfügung stehen muß.
Aus der EP 0 455 761 B1 ist eine hydraulische Ventilsteuervorrichtung zum Steuern der Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine bekannt, mit einem stromaufwärts eines Magnetventils angeordneten Steuerdruckspeicher, welcher einen Kolben beinhaltet, der einen gegen die Kraft eines gegen ihn vorgespannten Federelements vergrößerbaren Druckraum begrenzt. Der Druckraum des Steuerdruckspeichers ist an eine Förderpumpe der Ventilsteuervorrichtung angeschlossen und über das Magnetventil mit deren Steuerleitungen verbindbar. Während sich das Magnetventil in Schließstellung befindet wird der Kolben aufgrund des durch die Förderpumpe im Druckraum aufgebauten Drucks gegen die Wirkung des Federelements in eine den Druckraum vergrößernde Stellung gedrängt. Bei geöffnetem Magnetventil sinkt der Druck im Druckraum, weil eine Teilmenge des Hydrauliköls in die Steuerleitungen strömt. Wegen des sinkenden Gegendrucks kann der Kolben den Druckraum aufgrund seiner Federvorspannung verkleinem, so daß ein Druckstoß entsteht, durch welchen eine zusätzliche Präzisierung und Aufrechterhaltung des Steuerdrucks in den Steuerleitungen erzielbar ist.
Um über diesen ursprünglich vorgesehenen Zweck hinaus nach Außer-Betriebnahme der Brennkraftmaschine Hochdruck für einen anschließenden Neustart bevorraten zu können, müßte demnach das Magnetventil während der gesamten Stillstandzeit der Brennkraftmaschine geschlossen bleiben, um den Druckraum ständig unter Hochdruck und den Kolben unter Vorspannung zu halten. Eine solche Vorgehensweise brächte allerdings das Problem mit sich, daß bereits geringste Leckagen dazu führen würden, daß sich der Hochdruck im Druckraum mit der Zeit abbaut und für den Neustart deshalb nicht genügend Druck zur Verfügung stünde. Außerdem sprechen Sicherheitsbedenken gegen eine Bevorratung von Hochdruck in einem Druckspeicher eines Kraftfahrzeugs, da es bei nicht sachgerechten Arbeiten am Druckspeicher zu Unfällen kommen kann.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß der zur Erzeugung eines schnellen Druckanstiegs verwendete Kolben allein durch die erfindungsgemäße Verriegelungsvorrichtung in seiner enegiespeichemden, gegen das Federelement vorgespannten Stellung haltbar ist. Somit können Undichtigkeiten im Leitungssystem, welche einen Druckverlust im Druckraum bewirken, nicht auch zu einem Verlust der durch den Kolben gespeicherten Energie führen. Da der Druckraum bei stillstehender Brennkraftmaschine wegen der dann nicht betriebenen Förderpumpe ohnehin nahezu drucklos ist, besteht bei Arbeiten am Kraftfahrzeug keine Gefahr, daß sich im Druckraum gespeicherter Hochdruck selbständig entlädt. Dabei ist der Kolben innerhalb eines geschlossenen Zylinders längsverschieblich geführt, wobei der Druckraum zwischen dem Kolben und einem mit einem Druckanschluß versehenen Boden des Zylinders gebildet ist, über welchen der Druckraum an eine die Förderpumpe mit der Einrichtung verbindenden Druckleitung angeschlossen ist.
Zweckmäßig umfaßt die Verriegelungseinrichtung zwei in sich diametral gegenüberliegenden Aufnahmebohrungen in der Zylinderwandung aufgenommene, in Ausgangsstellung in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung des Kolbens in den Zylinder hineinragende und in diese Richtung vorzugsweise durch Schraubenfedern vorgespannte Verriegelungsbolzen, die durch die Bewegung des Kolbens in Richtung auf seine Verriegelungsstellung zu in ihre Aufnahmebohrungen zurückdrängbar sind und die, nachdem der Kolben sie passiert und seine Verriegelungsstellung erreicht hat, aus ihren Aufnahmebohrungen austretend mindestens den Rand des Kolbens formschlüssig hintergreifen.
Durch die genannten Maßnahmen wird eine automatische Verriegelung des Kolbens erzielt, indem der im System vorhandene Druck dafür sorgt, daß sich der Kolben an den Verriegelungsbolzen vorbeibewegt und sie in ihre Aufnahmebohrungen zurückschiebt. Wenn der Kolben dann seine Verriegelungsstellung erreicht hat, fahren die federvorgespannten Verriegelungsbolzen selbsttätig aus den Aufnahmebohrungen aus und verriegeln den Kolben.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung möglich.
Zeichnungen
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt in stark schematisierter Form eine Vorrichtung zum schnellen Druckaufbau in einem durch eine Hochdruckförderpumpe mit Kraftstoff versorgten Speichereinspritzsystem (Common Rail) gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Im Ausführungsbeispiel nach der Figur dient die mit 1 bezeichnete erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zum schnellen Druckaufbau in einem durch eine Hochdruckförderpumpe 2 mit Kraftstoff versorgten Speichereinspritzsystem 4 (Common Rail) einer selbstzündenden Brennkraftmaschine 6 eines Kraftfahrzeugs.
Die Vorrichtung 1 ist über einen Druckanschluß 8 an eine Druckleitung 10 angeschlossen, welche die Hochdruckförderpumpe 2 mit einer diesbezüglich stromabwärtigen Verteilerleiste 12 des Speichereinspritzsystems 4 verbindet. Die Hochdruckförderpumpe 2 entnimmt hierzu Kraftstoff aus einem in der Figur stark schematisiert dargestellten Kraftstofftank 14 und versorgt die Verteilerleiste 12 mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff, welcher dann in bekannter Weise auf einzelne Einspritzventile 16 verteilt wird. Das Speichereinspritzsystem 4 ist im Bereich eines Zylinderkopfes 18 der Brennkraftmaschine 6 angeordnet, welcher auf einen Zylinderblock 20 aufgesetzt ist.
Im Einzelnen weist die Vorrichtung 1 einen im Boden 22 eines Gehäuses 24 ausgebildeten Rohrstummel 26 auf, der in eine gestufte Aufnahmebohrung 28 am Zylinderkopf 18 eingesteckt ist. Ein sich innerhalb des Rohrstummels 26 und der Aufnahmebohrung 28 erstrekkender Verbindungskanal 30 zwischen der Vorrichtung 1 und der Druckleitung 10 ist durch einen in einem radial äußeren Ringkanal 32 des Rohrstummels 26 aufgenommenen Dichtring 34 gegenüber der Atmosphäre abgedichtet. Das Gehäuse ist vorzugsweise als länglicher Zylinder 24 ausgebildet, in welchem ein topfförmiger, aus einer hohlzylindrischen Kolbenwand 36 und einem endseitigen Kolbenboden 38 bestehender Kolben 40 längsverschieblich geführt ist. Zwischen dem Boden 22 des Zylinders 24 und der diesem zugewandten Fläche 42 des Kolbenbodens 38 wird ein Druckraum 44 definiert, der über den Verbindungskanal 30 ständig mit der Druckleitung 10 in Verbindung steht. Die vom Druckraum 44 weg weisende Fläche 46 des Kolbenbodens 38 ist durch eine an einer Kopfplatte 48 des Zylinders 24 abgestützte, teilweise innerhalb der Kolbenwand 36 aufgenommene Schraubenfeder 50 belastet, die den Kolben 40 in den Druckraum 44 verkleinernde Stellungen vorspannt.
Da der Druckraum 44 ständig mit der Druckleitung 10 verbunden ist, in welcher beim Betrieb der Brennkraftmaschine 6 unter Förderdruck stehender Kraftstoff zur Verteilerleiste 12 befördert wird, herrscht auch im Druckraum 44 ein entsprechend hoher Druck, wodurch der Kolben 40 gegen die Wirkung der Schraubenfeder 50 in den Druckraum 44 vergrößernde Positionen gedrängt wird. Um den Kolben 40 in einer in der Figur durch durchgezogene Linien dargestellte Verriegelungsposition zu verriegeln, in welcher der Druckraum 44 eine maximale, beispielsweise durch den Anschlag des Kolbens 40 an der Kopfplatte 48 des Zylinders 24 begrenzte Größe aufweist, sind in der Zylinderwandung 52 beispielsweise einander diametral gegenüberliegende Aufnahmebohrungen 54 ausgebildet, in welchen quer zur ZylinderLängsachse und quer zur Bewegungsrichtung des Kolbens 40 verschiebliche Verriegelungsbolzen 56 geführt sind. Jeder Verriegelungsbolzen 56 ist zusätzlich in einer mit der zugeordneten Aufnahmebohrung 54 des Zylinders 24 fluchtenden Durchgangsbohrung 58 am Boden eines auf den Zylinder radial aufgesetzten Gehäuses 60 geführt.
Die Verriegelungsbolzen 56 sind kopfseitig durch je eine sich an einer Kopfplatte 62 des Gehäuses 60 abstützenden Schraubenfeder 64 nach radial innen vorgespannt und ragen deshalb im Ausgangszustand in das Innere des Zylinders 24 hinein. Hierbei sorgt ein Absatz 66, dessen Durchmesser größer ist als der der Aufnahmebohrung 54, für einen Anschlag der Verriegelungsbolzen 56 am Rand der zugeordneten Aufnahmebohrung 54. Der Abstand der Verriegelungsbolzen 56 von der Kopfplatte 48 des Zylinders 24 entspricht im wesentlichen der Länge des Kolbens 40.
Wie bereits beschrieben, wird durch den Start der Brennkraftmaschine 6 die Hochdruckförderpumpe 2 angetrieben und in der Druckleitung 10 ein entsprechend hoher Kraftstoffdruck erzeugt, welcher im Druckraum 44 und insbesondere an der dem Druckraum 44 zugewandten Fläche 42 des Kolbenbodens 38 ansteht. Hierdurch bewegt sich der Kolben 40 von einer in der Figur strichpunktiert angedeuteten Ausgangsstellung im Bereich des Zylinderbodens 22, in welcher der Druckraum 44 verschwindend klein ist, gegen die vorspannende Wirkung der Schraubenfeder 50 auf die in das Innere des Zylinders 24 ragenden Verriegelungsbolzen 56 zu und drängt diese in ihre Aufnahmebohrungen 54 zurück bis die fußseitigen Enden 68 der Verriegelungsbolzen 56 mit der Innenfläche 70 der Zylinderwandung 52 bündig sind. Um dies zu erleichtern, sind die fußseitigen Enden 68 der Verriegelungsbolzen 56 entsprechend geformt und vorzugsweise nach radial innen hin keilförmig verjüngt, wobei die schräge Keilfläche 72 zur Ausgangsstellung des Kolbens 40 gewandt ist. Die Federrate der den Kolben 40 vorspannenden Schraubenfeder 50 ist zweckmässigerweise so gewählt, daß deren Kraft auf den Kolbenboden 38 geringer ist als die hiergegen gerichtete, aus dem Betriebsdruck der Hochdruckförderpumpe 2 resultierende Druckkraft. Leider läßt es sich nicht vermeiden, daß zwischen der Zylinderwandung 52 und der Kolbenwand 36 Kraftstoff oder Hydrauliköl in geringen Mengen passiert. Um ein Fluten des Raumes zwischen dem Kolbenboden 38 und der Kopfplatte 48 mit Flüssigkeit zu vermeiden, ist ein Abfluß 90 mit einer Rückleitung 91 vorzusehen.
Nachdem der Kolben 40 die Verriegelungsbolzen 56 passiert hat und vorzugsweise das vom Druckraum 44 weg weisende Ende der Kolbenwand 36 an der Kopfplatte 48 des Zylinders angeschlagen hat, werden die Verriegelungsbolzen 56 durch die Wirkung der sie vorspannenden Schraubenfedern 64 wieder aus den Aufnahmebohrungen 54 herausgedrückt, bis sie mit ihren Absätzen 66 an den Rändern der Aufnahmebohrungen 54 aufsitzen. Dann ist vorzugsweise der äußere Rand der dem Druckraum 44 zugewandten Fläche 42 des Kolbenbodens 38 von den Verriegelungsbolzen 56 formschlüssig hintergriffen. Da der Abstand der Verriegelungsbolzen 56 von der Kopfplatte 48 des Zylinders 24 im wesentlichen der Länge des Kolbens 40 entspricht, ist dieser nun beidseitig in seiner Verriegelungsposition fixiert.
Die Verriegelungsbolzen 56 sind mittels stromerregbarer, innerhalb der Gehäuse 60 angeordneter Elektromagneten 74 gegen die Wirkung der sie nach radial innen vorspannenden Schraubenfedern 64 in die Aufnahmebohrungen 54 zurückziehbar, mindestens bis ihre fußseitigen Enden 68 mit der innenfläche 70 der Zylinderwandung 52 bündig sind. Die Elektromagneten 74 bestehen aus einer Magnetspule 76, welche einen Magnetkern 78 radial umschließt. Die Verriegelungsbolzen 56 bilden dann Anker, auf welche durch Bestromung der Magnetspulen 76 eine magnetische Anziehungskraft ausgeübt wird. Ein entsprechendes elektrisches Signal zur Bestromung der Magnetspulen 76 wird beispielsweise durch ein Motorsteuergerät 80 beim Start der Brennkraftmaschine 6 erzeugt, wodurch der Kolben 40 entriegelt wird. Da im Augenblick des Starts noch kein nennenswerter Druck von der Hochdruckförderpumpe 2 aufbaubar ist, herrscht im Druckraum 44 noch ein geringer Druck. Mangels Gegendruck drückt der entriegelte Kolben 40 daher getrieben durch die Vorspannkraft der Schraubenfeder 50 gegen die Flüssigkeit im Druckraum 44, wodurch sich der Druckraum 44 verkleinert. Hierdurch entsteht in der Druckleitung 10 ein Druckanstieg, durch welchen der Kraftstoffdruck/Öldruck in der Verteilerleiste 12 auf schnelle Weise auf ein ausreichendes Niveau gebracht wird.

Claims (7)

  1. Vorrichtung (1) zum schnellen Druckaufbau in einer durch eine Förderpumpe mit einem Druckmedium versorgten Einrichtung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere in einem durch eine Hochdruckförderpumpe (2) mit Kraftstoff versorgten Speichereinspritzsystem (Common Rail) (4), beinhaltend einen Kolben (40), der einen gegen die Kraft eines gegen ihn vorgespannten Federelements (50) vergrößerbaren Druckraum (44) begrenzt, welcher mit der Förderpumpe (2) und mit der mit dem Druckmedium versorgten Einrichtung (4) in Verbindung steht, wobei eine auf den Kolben (40) wirkende Verriegelungseinrichtung (56, 64, 74) vorgesehen ist, durch die er in einer aufgrund des durch die Förderpumpe (2) im Druckraum (44) aufgebauten Drucks gegen die Vorspannung des Federelements (50) eingenommenen Verriegelungsstellung verriegelbar und nach Entriegelung in eine den Druckraum (44) verkleinernde Stellung entspannbar ist und der Kolben (40) innerhalb eines geschlossenen Zylinders (24) längsverschieblich geführt ist, wobei der Druckraum (44) zwischen dem Kolben (40) und einem Boden (22) des Zylinders (24) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (22) mit einem Druckanschluß (8) versehen ist, über welchen der Druckraum (44) an eine die Förderpumpe (2) mit der Einrichtung (4) verbindenden Druckleitung (10) angeschlossen ist und die Verriegelungseinrichtung vorzugsweise zwei in sich diametral gegenüberliegenden Aufnahmebohrungen (54) in der Zylinderwandung (52) aufgenommene, in Ausgangsstellung in einer Richtung quer zur Bewegungsrichtung des Kolbens (40) in den Zylinder (24) hineinragende und in diese Richtung vorzugsweise durch Schraubenfedern (64) vorgespannte Verriegelungsbolzen (56) umfaßt, die durch die Bewegung des Kolbens (40) in Richtung auf die Verriegelungsstellung zu in ihre Aufnahmebohrungen (54) zurückdrängbar sind und die, nachdem der Kolben (40) sie passiert und seine Verriegelungsstellung erreicht hat, aus ihren Aufnahmebohrungen (54) austretend mindestens den Rand des Kolbens (40) formschlüssig hintergreifen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Verriegelungsbolzen (56) von einer Kopfplatte (48) des Zylinders (24) im wesentlichen der Länge des Kolbens (40) entspricht
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (40) topfförmig ausgebildet ist, mit einer hohlzylindrischen Kolbenwand (36) und einem endseitigen Kolbenboden (38), wobei das vorzugsweise als Schraubenfeder (50) ausgebildete Federelemerit innerhalb der Kolbenwand (36) aufgenommen und zwischen dem Kolbenboden (38) und der Kopfplatte (48) des Zylinders (24) eingespannt ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckentlastungsbohrung (90) in der Kopfplatte (48) untergebracht ist, die das Abfließen von Leckageflüssigkeit über eine Leitung (91) in den Vorratsbehälter (14) ermöglicht.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung stromerregbare Elektromagneten (74) aufweist, durch welche die Verriegelungsbolzen (56) zur Entriegelung des Kolbens (40) entgegen der auf sie wirkenden Vorspannung in die Aufnahmebohrungen (54) zurückziehbar sind, mindestens bis ihre fußseitigen Enden (68) mit einer Innenfläche (70) der Zylinderwandung (52) bündig sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagneten (74) je eine einen Magnetkern (78) radial umschließende Magnetspule (76) beinhalten, wobei die Verriegelungsbolzen (56) Anker bilden, auf welche durch Bestromung der Magnetspulen (76) eine magnetische Anziehungskraft ausübbar ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagneten (74) beim Start des Kraftfahrzeugs stromerregt sind.
EP00945575A 1999-10-14 2000-05-27 Vorrichtung zum schnellen druckaufbau in einer durch eine förderpumpe mit einem druckmedium versorgten einrichtung eines kraftfahrzeugs Expired - Lifetime EP1141540B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

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