EP1296060A2 - Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine Download PDF

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EP1296060A2
EP1296060A2 EP02018834A EP02018834A EP1296060A2 EP 1296060 A2 EP1296060 A2 EP 1296060A2 EP 02018834 A EP02018834 A EP 02018834A EP 02018834 A EP02018834 A EP 02018834A EP 1296060 A2 EP1296060 A2 EP 1296060A2
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EP
European Patent Office
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fuel
pump
pressure
fuel injection
injection device
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EP02018834A
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English (en)
French (fr)
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EP1296060B1 (de
EP1296060A3 (de
Inventor
Matthias Schmidl
Thomas Lettner
Robert Reitsam
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Publication of EP1296060A3 publication Critical patent/EP1296060A3/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B23/00—Pumping installations or systems
    • F04B23/04—Combinations of two or more pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/22—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves
    • F04B49/225—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 by means of valves with throttling valves or valves varying the pump inlet opening or the outlet opening

Definitions

  • the invention is based on one Fuel injection device for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • Such a fuel injection device is by DE 198 53 103 A1 known.
  • This fuel injector has a fuel accumulator and one High pressure fuel pump, through which fuel depends on Operating parameters of the internal combustion engine in the Fuel storage is promoted.
  • one Pre-feed pump provided by the fuel from a Fuel tank to the suction side of the High pressure fuel pump is promoted.
  • one is Fuel metering device for controlling the through the High pressure fuel pump in the fuel storage delivered fuel amount provided.
  • the Fuel metering device is between the Pre-feed pump and the high-pressure fuel pump arranged, so that through this the delivered by the pre-feed pump and the suction side of the high-pressure fuel pump Fuel quantity is set. From the pre-feed pump to much fuel delivered becomes the suction side of the Feed pump returned.
  • the fuel injection device with the Features according to claim 1 has the advantage that the drive power required for the pre-feed pump can be reduced and that no strong heating of the Fuel occurs because only the required amount of fuel is promoted. Besides, is the metering device is not that of the pre-feed pump generated pressure and can therefore with less Effort to be sealed.
  • FIG. 1 shows a Fuel injection device for an internal combustion engine in a schematic representation according to a first Embodiment
  • Figure 2 the Fuel injector according to a second Embodiment
  • Figure 3 the A fuel injector according to a third Embodiment
  • Figure 4 the A fuel injector according to a fourth Embodiment.
  • FIG. 1 to 4 is one Fuel injection device for an internal combustion engine shown for example a motor vehicle.
  • the Internal combustion engine is preferably a self-igniting Internal combustion engine and has one or more cylinders on.
  • the motor vehicle has a fuel tank 10 on, in the fuel for the operation of the Internal combustion engine is stocked.
  • the fuel injection device has a prefeed pump 12 on, through the fuel from the fuel tank 10 is promoted to a high-pressure fuel pump 14.
  • the High-pressure fuel pump 14 delivers fuel into one Fuel storage 16, for example tubular or in any other shape can be formed. from Fuel storage 16 lead lines 18 to the Injectors 20 arranged in cylinders of the internal combustion engine from.
  • Control valve 22 arranged through an opening of the Injectors are controlled so as to fuel injection to effect by the respective injector 20 or To prevent fuel injection.
  • the control valves 22 are controlled by an electronic control device 23 controlled by the depending on Operating parameters of the internal combustion engine, such as for example speed, load, temperature and other, the Time and duration of fuel injection by the Injectors 20 is determined.
  • Introduces from the injectors 20 At least return for unused fuel indirectly, for example, via one for all injectors common line 24 into the fuel tank 10 back. From the fuel storage 16 can also Return line 26 to fuel tank 10, in which a pressure relief valve 28 is arranged to prevent an inadmissible in the fuel accumulator 16 high pressure builds up.
  • the high-pressure fuel pump 14 is mechanically driven by the Internal combustion engine and therefore proportional to the speed of the Internal combustion engine driven.
  • the prefeed pump 12 can also mechanically by the internal combustion engine be driven, being for the high pressure fuel pump 14 and the pre-feed pump 12 a common drive shaft can be provided.
  • the pre-feed pump 12 can alternatively also, for example, an electric motor drive exhibit.
  • the high-pressure fuel pump 14 is a radial piston pump trained and has several, for example three evenly spaced from each other Pump elements 30, each one by one Camshaft 32 driven in one stroke Have pump piston 34, each one Limit pump work space 36.
  • the pump pistons 34 When they move radially Moving inside are the pump work spaces 36 with the outlet the pre-feed pump 12 and are connected with fuel filled, the pump work rooms 36 from Fuel storage 16 are separated.
  • the pump work spaces 36 During one respective delivery strokes of the pump pistons 34 if they are moving radially inward are the pump work spaces 36 connected to the fuel accumulator 16 and from the outlet of the Pre-feed pump 12 separated.
  • a or several filters are preferably a or several filters arranged.
  • Fuel metering device 44 Between the fuel tank 10 and the Pre-feed pump 12, in particular between the fine filter 42 and the pre-feed pump 12 is one Fuel metering device 44 arranged.
  • the Fuel metering device 44 has an electrically in particular electromagnetically operated control valve 46 through which the flow from the fuel tank 10 to the feed pump 12 is set.
  • the Fuel metering device 44 is also by the Controlled device 23, in such a way that the Pre-feed pump 12 promotes an amount of fuel and the High-pressure fuel pump 14 supplies, which in turn by the high pressure fuel pump 14 under high pressure in the Fuel storage 16 is promoted to Fuel storage 16 a predetermined, of Operating parameters of the internal combustion engine dependent pressure maintain.
  • the fuel metering device 44 By the fuel metering device 44 the flow from the fuel tank 10 to Pre-feed pump 12 are completely blocked, completely released be or with a partially open Flow cross section can be released. A release of a partial flow cross section through the Fuel meter 44 can be achieved by this is controlled pulse-width modulated, whereby the size of the released flow cross-section depends is of the pulse width.
  • Such Fuel metering device 44 is, for example, by the DE 198 53 103 A1 mentioned at the outset, to which hereby Reference is made and their content to the content of this Registration heard.
  • Embodiment of the fuel injector is parallel to the flange or the lines with the Throttle point 47 arranged a pressure valve 48 through which an inlet 50 to the drive area of the High-pressure fuel pump 14 controlled by the camshaft 32 becomes. If the predetermined by the pre-feed pump 12 Opening pressure of the pressure valve 48 is exceeded, so opens the pressure valve 48 and releases the inlet 50, so that fuel to the drive area with the camshaft 32 arrives there and ensures adequate lubrication.
  • a throttle point is downstream of the pressure valve 48 52 provided in the inlet through which the flow through the Inlet is limited so that not too much fuel is branched off to the drive area of the high-pressure pump 14.
  • the inlet 50 can also be via a further throttle point 54 with the prefeed pump 12 be connected via which the drive area of the High-pressure fuel pump 14 a constantly open Has connection with the pre-feed pump 12.
  • the drive area of the high-pressure fuel pump 14 forms a relief area and this connection serves an amount of fuel generated by the prefeed pump 12 due to possible leaks in the metering device 44, that is, if this is the flow from Fuel tank 10 to the feed pump 12 is not can completely block the amount of fuel delivered not to supply the pump work rooms 36 and one adequate lubrication of the drive area of the Ensure high pressure fuel pump 14 even if due to low fuel consumption Internal combustion engine by the high pressure fuel pump 14 and the prefeed pump 12 does not actually deliver any fuel would need to be. This is for example in overrun mode the case of the internal combustion engine.
  • the high-pressure fuel pump 14, the prefeed pump 12, the Pressure valve 48, the inlet 50, the throttle point 52, the Throttle point 54 and the fuel metering device 44 are preferably combined into a common structural unit.
  • the fuel injection device is according to shown a second embodiment. Same parts are provided with the same reference numbers as for first embodiment and it will be in the following essential only those of the first embodiment deviating characteristics explained.
  • the return 24 of the Injectors 20 is not in the second embodiment led directly into the fuel tank 10 but opens into the drive area of the high-pressure fuel pump 14 with their camshaft 32 and thus contributes to it Lubrication at.
  • a line 60 leads from the drive area continue to the fuel tank 10.
  • pressure valve 48 may be provided so that Lubrication of the drive area of the high pressure fuel pump 14 both through the return 24 from the injectors 20 amount of fuel flowing as well as that through the pressure valve 48 controlled amount of fuel is available.
  • a further throttle point 62 be provided in the fuel injector according to the second Embodiment.
  • the throttle point 62 can in one Connection with a return to the fuel tank 10 can be arranged as a relief area or in a Connection to the drive area of the high-pressure fuel pump 14 as a relief area, as in the first Embodiment is the case, or as in Figure 2 shown in a to the suction side of the prefeed pump 12 as Relief area returning connection 63. If a complete blocking of the flow from Fuel tank 10 to the feed pump 12 through the Fuel metering device 44 is guaranteed, so the Connection with the throttle point 62 to one Relief area also eliminated.
  • the pressure valve 48 with the downstream throttle point 52 provided. In the case, that by the pre-feed pump 12 little or no Fuel quantity is promoted and the pressure valve 48 is not opens is provided that a lubrication of the Drive area of the high-pressure fuel pump 14 by itself fuel collected there can be ensured. In the drive area can possibly fuel through existing leakages of the pump elements 30 arrive.
  • the inlet to the feed pump 12 is not completely blocked can in turn be the connection to one Relief area with the further throttle point 62 be provided, as shown in Figure 3 in a Connection 64 to a return to the Fuel tank 10 or as in the second Embodiment in a connection to the suction side of the Pre-feed pump 12 can be arranged.
  • Embodiment of the fuel injector is provided that their drive area with the camshaft 32nd to a lubricating oil circuit 70 of the internal combustion engine is connected and lubricated in this way.
  • the Pressure valve 48 with the downstream throttle point 52 does not apply.
  • the connection to one Relief area with the further throttle point 62 be provided in a connection 64 to a Return in the fuel tank 10 or in a Connection 63 to the suction side of the feed pump 12 is arranged can be.

Abstract

Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist einen Kraftstoffspeicher (16), eine Kraftstoffhochdruckpumpe (14), durch die Kraftstoff abhängig von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine in den Kraftstoffspeicher (16) gefördert wird, eine Vorförderpumpe (12), durch die Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter (10) zur Saugseite der Kraftstoffhochdruckpumpe (14) gefördert wird, eine Kraftstoffzumeßeinrichtung (44) zur Einstellung der durch die Kraftstoffhochdruckpumpe (14) in den Kraftstoffspeicher (16) geförderten Kraftstoffmenge, und wenigstens einen mit dem Kraftstoffspeicher (16) verbundenen Injektor (20) zur Kraftstoffeinspritzung an der Brennkraftmaschine auf. Die Zumeßeinrichtung (44) ist zwischen dem Kraftstoffvorratsbehälter (10) und der Saugseite der Vorförderpumpe (12) angeordnet. Die Kraftstoffhochdruckpumpe (14) weist einen Antriebsbereich (32) auf, der zu dessen Schmierung mit dem Auslaß der Vorförderpumpe (12) über ein zum Antriebsbereich (32) hin öffnendes Druckventil (48) verbindbar ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1.
Eine solche Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist durch die DE 198 53 103 A1 bekannt. Diese Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist einen Kraftstoffspeicher auf und eine Kraftstoffhochdruckpumpe, durch die Kraftstoff abhängig von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine in den Kraftstoffspeicher gefördert wird. Weiterhin ist eine Vorförderpumpe vorgesehen, durch die Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter zur Saugseite der Kraftstoffhochdruckpumpe gefördert wird. Außerdem ist eine Kraftstoffzumeßeinrichtung zur Steuerung der durch die Kraftstoffhochdruckpumpe in den Kraftstoffspeicher geförderten Kraftstoffmenge vorgesehen. Die Kraftstoffzumeßeinrichtung ist dabei zwischen der Vorförderpumpe und der Kraftstoffhochdruckpumpe angeordnet, so daß durch diese die durch die Vorförderpumpe geförderte und der Saugseite der Kraftstoffhochdruckpumpe zugeführte Kraftstoffmenge eingestellt wird. Von der Vorförderpumpe zu viel geförderte Kraftstoffmenge wird zur Saugseite der Vorförderpumpe zurückgeführt. Hierdurch wird zwar die erforderliche Antriebsleistung für die Kraftstoffhochdruckpumpe begrenzt, indem diese nur die Kraftstoffmenge in den Speicher fördert, die erforderlich ist, jedoch wird durch die Vorförderpumpe in der Regel eine zu große Kraftstoffmenge gefördert, die wieder zurückgeführt wird. Hierdurch ist eine hohe Antriebsleistung für die Vorförderpumpe erforderlich und der geförderte Kraftstoff wird stark erwärmt. Darüberhinaus ist die Kraftstoffzumeßeinrichtung von dem durch die Vorförderpumpe erzeugten Druck beaufschlagt und muß entsprechend aufwendig abgedichtet werden.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß die für die Vorförderpumpe erforderliche Antriebsleistung reduziert werden kann und daß keine starke Erwärmung des Kraftstoffs auftritt, da durch die Vorförderpumpe nur die erforderliche Kraftstoffmenge gefördert wird. Außerdem ist die Zumeßeinrichtung nicht von dem durch die Vorförderpumpe erzeugten Druck beaufschlagt und kann daher mit geringerem Aufwand abgedichtet werden.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung angegeben. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 3 ist eine Ableitung von Kraftstoff sichergestellt, für den Fall, daß durch die Kraftstoffzumeßeinrichtung der Zulauf zur Vorförderpumpe nicht vollständig gesperrt werden kann. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 6 ist eine Schmierung des Antriebsbereichs der Kraftstoffhochdruckpumpe sichergestellt ohne daß insbesondere beim Starten der Brennkraftmaschine die der Kraftstoffhochdruckpumpe zugeführte Kraftstoffmenge verringert wird. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 7 ist sichergestellt, daß für die Schmierung des Antriebsbereichs nur ein geringer Teil der von der Vorförderpumpe geförderten Kraftstoffmenge abgezweigt wird. Die Ausbildung gemäß Anspruch 8 ermöglicht ebenfalls eine Schmierung des Antriebsbereichs der Kraftstoffhochdruckpumpe.
Zeichnung
Mehere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine in schematischer Darstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, Figur 2 die Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, Figur 3 die Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel und Figur 4 die Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In den Figuren 1 bis 4 ist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine beispielsweise eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise eine selbstzündende Brennkraftmaschine und weist einen oder mehrere Zylinder auf. Das Kraftfahrzeug weist einen Kraftstoffvorratsbehälter 10 auf, in dem Kraftstoff für den Betrieb der Brennkraftmaschine bevorratet ist. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist eine Vorförderpumpe 12 auf, durch die Kraftstoff aus dem Kraftstoffvorratsbehälter 10 zu einer Kraftstoffhochdruckpumpe 14 gefördert wird. Die Kraftstoffhochdruckpumpe 14 fördert Kraftstoff in einen Kraftstoffspeicher 16, der beispielsweise rohrförmig oder in beliebiger anderer Form ausgebildet sein kann. Vom Kraftstoffspeicher 16 führen Leitungen 18 zu an den Zylindern der Brennkraftmaschine angeordneten Injektoren 20 ab. An den Injektoren 20 ist jeweils ein elektrisches Steuerventil 22 angeordnet, durch das eine Öffnung der Injektoren gesteuert wird, um so eine Kraftstoffeinspritzung durch den jeweiligen Injektor 20 zu bewirken oder eine .Kraftstoffeinspritzung zu verhindern. Die Steuerventile 22 werden durch eine elektronische Steuereinrichtung 23 angesteuert, durch die in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine, wie beispielsweise Drehzahl, Last, Temperatur und weiteren, der Zeitpunkt und die Dauer der Kraftstoffeinspritzung durch die Injektoren 20 bestimmt wird. Von den Injektoren 20 führt ein Rücklauf für nicht verbrauchten Kraftstoff zumindest mittelbar beispielsweise über eine für alle Injektoren gemeinsame Leitung 24 in den Kraftstoffvorratsbehälter 10 zurück. Vom Kraftstoffspeicher 16 kann ebenfalls eine Leitung 26 zum Kraftstoffvorratsbehälter 10 zurückführen, in der ein Druckbegrenzungsventil 28 angeordnet ist, um zu verhindern, daß sich im Kraftstoffspeicher 16 ein unzulässig hoher Druck aufbaut.
Die Kraftstoffhochdruckpumpe 14 wird mechanisch durch die Brennkraftmaschine und damit proportional zur Drehzahl der Brennkraftmaschine angetrieben. Die Vorförderpumpe 12 kann ebenfalls mechanisch durch die Brennkraftmaschine angetrieben werden, wobei für die Kraftstoffhochdruckpumpe 14 und die Vorförderpumpe 12 eine gemeinsame Antriebswelle vorgesehen sein kann. Die Vorförderpumpe 12 kann alternativ auch beispielsweise einen elektromotorischen Antrieb aufweisen.
Die Kraftstoffhochdruckpumpe 14 ist als Radialkolbenpumpe ausgebildet und weist mehrere, beispielsweise drei mit gleichmäßigem Winkelabstand voneinander angeordnete Pumpenelemente 30 auf, die jeweils einen durch eine Nockenwelle 32 in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben 34 aufweisen, die jeweils einen Pumpenarbeitsraum 36 begrenzen. Während eines jeweiligen Saughubs der Pumpenkolben 34, wenn diese sich radial nach innen bewegen, sind die Pumpenarbeitsräume 36 mit dem Auslaß der Vorförderpumpe 12 verbunden und werden mit Kraftstoff befüllt, wobei die Pumpenarbeitsräume 36 vom Kraftstoffspeicher 16 getrennt sind. Während eines jeweiligen Förderhubs der Pumpenkolben 34, wenn diese sich radial nach innen bewegen, sind die Pumpenarbeitsräume 36 mit dem Kraftstoffspeicher 16 verbunden und vom Auslaß der Vorförderpumpe 12 getrennt. In den Verbindungen der Pumpenarbeitsräume 36 mit dem Kraftstoffspeicher 16 ist jeweils ein zum Kraftstoffspeicher 16 hin öffnendes Rückschlagventil 38 angeordnet, durch das die Trennung zwischen den Pumpenarbeitsräumen 36 und dem Kraftstoffspeicher 16 beim Saughub der Pumpenkolben 34 erfolgt. Die Nockenwelle 32 sowie die auf deren Nocken ablaufenden Pumpenkolben 34 bilden dabei einen Antriebsbereich der Kraftstoffhochdruckpumpe 14. Die Pumpenkolben 34 können dabei direkt oder über Stößel auf den Nocken der Nockenwelle 32 ablaufen.
Zwischen der Vorförderpumpe 12 und dem Kraftstoffvorratsbehälter 10 sind vorzugsweise ein oder mehrere Filter angeordnet. Es kann beispielsweise ausgehend vom Kraftstoffvorratsbehälter 10 zunächst ein Grobfilter 40 und diesem nachgeordnet ein Feinfilter 42 vorgesehen sein, wobei der Feinfilter 42 zusätzlich einen Wasserabscheider aufweisen kann.
Zwischen dem Kraftstoffvorratsbehälter 10 und der Vorförderpumpe 12, insbesondere zwischen dem Feinfilter 42 und der Vorförderpumpe 12 ist eine Kraftstoffzumeßeinrichtung 44 angeordnet. Die Kraftstoffzumeßeinrichtung 44 weist ein elektrisch, insbesondere elektromagnetisch betätigtes Regelventil 46 auf, durch das der Durchfluß vom Kraftstoffvorratsbehälter 10 zur Vorförderpumpe 12 eingestellt wird. Die Kraftstoffzumeßeinrichtung 44 wird ebenfalls durch die Steuereinrichtung 23 angesteuert, in der Weise, daß die Vorförderpumpe 12 eine Kraftstoffmenge fördert und der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 zuführt, die dann wiederum durch die Kraftstoffhochdruckpumpe 14 unter Hochdruck in den Kraftstoffspeicher 16 gefördert wird, um im Kraftstoffspeicher 16 einen vorgegebenen, von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine abhängigen Druck aufrechtzuerhalten. Durch die Kraftstoffzumeßeinrichtung 44 kann der Durchfluß vom Kraftstoffvorratsbehälter 10 zur Vorförderpumpe 12 ganz gesperrt werden, ganz freigegeben werden oder mit einem teilweise geöffneten Durchflußquerschnitt freigegeben werden. Eine Freigabe eines teilweisen Durchflußquerschnitts durch die Kraftstoffzumeßeinrichtung 44 kann erreicht werden, indem diese getaktet pulsweitenmoduliert angesteuert wird, wobei die Größe des freigegebenen Durchflußquerschnitts abhängig ist von der Pulsweite. Eine derartige Kraftstoffzumeßeinrichtung 44 ist beispielsweise durch die eingangs erwähnte DE 198 53 103 A1 bekannt, auf die hiermit Bezug genommen wird und deren Inhalt zum Inhalt dieser Anmeldung gehört.
Der Zulauf von der Vorförderpumpe 12 zu den Pumpenarbeitsräumen 36 der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 erfolgt über einen Flansch oder Leitungen, die eine Drosselstelle 47 darstellen, durch die ein von der pro Zeiteinheit durchfließenden Kraftstoffmenge abhängiger Druckabfall bewirkt wird.
Bei einem in Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist parallel zum Flansch oder den Leitungen mit der Drosselstelle 47 ein Druckventil 48 angeordnet, durch das ein Zulauf 50 zum Antriebsbereich der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 mit der Nockenwelle 32 gesteuert wird. Wenn durch die Vorförderpumpe 12 der vorgegebene Öffnungsdruck des Druckventils 48 überschritten wird, so öffnet das Druckventil 48 und gibt den Zulauf 50 frei, so daß Kraftstoff zum Antriebsbereich mit der Nockenwelle 32 gelangt und dort eine ausreichende Schmierung sicherstellt. Stromabwärts nach dem Druckventil 48 ist eine Drosselstelle 52 im Zulauf vorgesehen, durch die der Durchfluß durch den Zulauf begrenzt wird, damit nicht zu viel an Kraftstoffmenge zum Antriebsbereich der Hochdruckpumpe 14 abgezweigt wird. Beim Starten der Brennkraftmaschine wird durch die Vorförderpumpe 12 und die drehzahlabhängig angetriebene Kraftstoffhochdruckpumpe 14 noch eine geringe Kraftstoffmenge gefördert, die für den Druckaufbau im Kraftstoffspeicher 16 und die Kraftstoffeinspritzung benötigt wird. Hierbei ist das Druckventil 48 geschlossen, so daß keine Kraftstoffmenge für die Schmierung der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 abgezweigt wird, sondern die gesamte von der Vorförderpumpe 12 geförderte Kraftstoffmenge der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 zufließt. Durch das Druckventil 48 und die Drosselstelle 52 ist außerdem eine Entlüftung ermöglicht, falls durch die Vorförderpumpe 12 zunächst Luft gefördert wird.
Parallel zum Druckventil 48 kann der Zulauf 50 auch über eine weitere Drosselstelle 54 mit der Vorförderpumpe 12 verbunden sein, über die der Antriebsbereich der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 eine ständig geöffnete Verbindung mit der Vorförderpumpe 12 aufweist. Der Antriebsbereich der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 bildet dabei einen Entlastungsbereich und diese Verbindung dient dazu, eine Kraftstoffmenge, die durch die Vorförderpumpe 12 infolge eventueller Undichtigkeiten der Zumeßeinrichtung 44, das heißt, wenn diese den Durchfluß vom Kraftstoffvorratsbehälter 10 zur Vorförderpumpe 12 nicht vollständig sperren kann, noch geförderte Kraftstoffmenge nicht den Pumpenarbeitsräumen 36 zuzuführen und eine ausreichende Schmierung des Antriebsbereichs der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 auch dann sicherzustellen, wenn infolge eines geringen Kraftstoffbedarfs der Brennkraftmaschine durch die Kraftstoffhochdruckpumpe 14 und die Vorförderpumpe 12 eigentlich kein Kraftstoff gefördert zu werden bräuchte. Dies ist beispielsweise im Schubbetrieb der Brennkraftmaschine der Fall.
Die Kraftstoffhochdruckpumpe 14, die Vorförderpumpe 12, das Druckventil 48, der Zulauf 50, die Drosselstelle 52, die Drosselstelle 54 und die Kraftstoffzumeßeinrichtung 44 sind vorzugsweise zu einer gemeinsamen Baueinheit zusammengefaßt.
In Figur 2 ist die Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt. Gleiche Teile sind dabei mit gleichen Bezugszahlen versehen wie beim ersten Ausführungsbeispiel und es werden nachfolgend im wesentlichen nur die vom ersten Ausführungsbeispiel abweichenden Merkmale erläutert. Der Rücklauf 24 von den Injektoren 20 ist beim zweiten Ausführungsbeispiel nicht direkt in den Kraftstoffvorratsbehälter 10 geführt sondern mündet in den Antriebsbereich der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 mit deren Nockenwelle 32 und trägt somit zu dessen Schmierung bei. Vom Antriebsbereich führt eine Leitung 60 weiter zum Kraftstoffvorratsbehälter 10 ab. Zusätzlich kann auch das bereits beim ersten Ausführungsbeispiel beschriebene Druckventil 48 vorgesehen sein, so daß zur Schmierung des Antriebsbereichs der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 sowohl die durch den Rücklauf 24 von den Injektoren 20 fließende Kraftstoffmenge als auch die durch das Druckventil 48 gesteuerte Kraftstoffmenge zur Verfügung steht. Wenn von der Brennkraftmaschine nur eine geringe Kraftstoffmenge verbraucht wird, was beispielsweise im Leerlauf oder bei geringer Last der Fall ist, so weist der von den Injektoren 20 durch den Rücklauf 24 zurückfließende Kraftstoff eine relativ niedrige Temperatur auf. Bei hohem Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine weist der von den Injektoren 20 durch den Rücklauf 24 zurückfließende Kraftstoff eine hohe Temperatur auf. Wenn das Druckventil 48 vorgesehen ist, so wird dem Antriebsbereich der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 jedoch auch Kraftstoff mit relativ geringer Temperatur zugeführt, der sich mit dem durch den Rücklauf 24 zufließenden Kraftstoff vermischt, so daß nur eine geringe Erwärmung der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 auftritt. Durch den von den Injektoren 20 durch den Rücklauf 24 zurückfließenden Kraftstoff ist außerdem eine' Schmierung des Antriebsbereichs der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 auch für den Fall sichergestellt, daß durch die Vorförderpumpe 12 keine oder nur eine geringe Kraftstoffmenge gefördert wird und das Druckventil 48 nicht öffnet.
Bei der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kann außerdem auf der Auslaßseite der Vorförderpumpe 12 auch eine weitere Drosselstelle 62 vorgesehen sein. Die Drosselstelle 62 kann in einer Verbindung mit einem Rücklauf zum Kraftstoffvorratsbehälter 10 als Entlastungsbereich angeordnet sein oder in einer Verbindung zum Antriebsbereich der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 als Entlastungsbereich, wie dies beim ersten Ausführungsbeispiel der Fall ist, oder wie in Figur 2 dargestellt in einer zur Saugseite der Vorförderpumpe 12 als Entlastungsbereich zurückführenden Verbindung 63. Wenn eine vollständige Sperrung des Druchflußes vom Kraftstoffvorratsbehälter 10 zur Vorförderpumpe 12 durch die Kraftstoffzumeßeinrichtung 44 gewährleistet ist, so kann die Verbindung mit der Drosselstelle 62 zu einem Entlastungsbereich auch entfallen.
In Figur 3 ist die Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel dargestellt. Gleiche Teile sind dabei wiederum mit gleichen Bezugszahlen versehen wie beim ersten Ausführungsbeispiel und es werden nachfolgend im wesentlichen nur die vom ersten Ausführungsbeispiel abweichenden Merkmale erläutert. Zur Schmierung des Antriebsbereichs der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 ist wie beim ersten Ausführungsbeispiel das Druckventil 48 mit der nachgeschalteten Drosselstelle 52 vorgesehen. Für den Fall, daß durch die Vorförderpumpe 12 keine oder nur eine geringe Kraftstoffmenge gefördert wird und das Druckventil 48 nicht öffnet ist vorgesehen, daß eine Schmierung des Antriebsbereichs der Kraftstoffhochdruckpumpe 14 durch sich dort sammelnden Kraftstoff sichergestellt werden kann. In den Antriebsbereich kann dabei Kraftstoff durch eventuell vorhandene Undichtigkeiten der Pumpenelemente 30 gelangen. Für den Fall, daß durch die Kraftstoffzumeßeinrichtung 44 der Zulauf zur Vorförderpumpe 12 nicht völlig gesperrt werden kann, kann wiederum die Verbindung zu einem Entlastungsbereich mit der weiteren Drosselstelle 62 vorgesehen sein, die wie in Figur 3 dargestellt in einer Verbindung 64 zu einem Rücklauf in den Kraftstoffvorratsbehälter 10 oder wie beim zweiten Ausführungsbeispiel in einer Verbindung zur Saugseite der Vorförderpumpe 12 angeordnet sein kann.
Bei einem in Figur 4 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist vorgesehen, daß deren Antriebsbereich mit der Nockenwelle 32 an einen Schmierölkreislauf 70 der Brennkraftmaschine angeschlossen ist und auf diese Weise geschmiert wird. Das Druckventil 48 mit der nachgeschalteten Drosselstelle 52 entfällt dabei. Wenn durch die Kraftstoffzumeßeinrichtung 44 der Zulauf zur Vorförderpumpe 12 nicht völlig gesperrt werden kann, so kann wie beim zweiten oder dritten Ausführungsbeispiel die Verbindung zu einem Entlastungsbereich mit der weiteren Drosselstelle 62 vorgesehen sein, die in einer Verbindung 64 zu einem Rücklauf in den Kraftstoffvorratsbehälter 10 oder in einer Verbindung 63 zur Saugseite der Vorförderpumpe 12 angeordnet sein kann.

Claims (8)

  1. Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem Kraftstoffspeicher (16), einer Kraftstoffhochdruckpumpe (14), durch die Kraftstoff abhängig von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine in den Kraftstoffspeicher (16) gefördert wird, mit einer Vorförderpumpe (12), durch die Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter (10) zur Saugseite der Kraftstoffhochdruckpumpe (14) gefördert wird, mit einer Kraftstoffzumeßeinrichtung (44) zur Einstellung der durch die Kraftstoffhochdruckpumpe (14) in den Kraftstoffspeicher (16) geförderten Kraftstoffmenge, und mit wenigstens einem mit dem Kraftstoffspeicher (16) verbundenen Injektor (20) zur Kraftstoffeinspritzung an der Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Zumeßeinrichtung (44) zwischen dem Kraftstoffvorratsbehälter (10) und der Saugseite der Vorförderpumpe (12) angeordnet ist.
  2. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zumeßeinrichtung (44) ein elektromagnetisch betätigtes Durchflußregelventil (46) aufweist.
  3. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Vorförderpumpe (12) und der Kraftstoffhochdruckpumpe (14) eine Verbindung zu einem Entlastungsbereich abzweigt, in der eine Drosselstelle (54;62) vorgesehen ist.
  4. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (54) in einer Verbindung (50) zu einem Antriebsbereich (32) der Kraftstoffhochdruckpumpe (14) als Entlastungsbereich angeordnet ist.
  5. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle (62) in einer Verbindung (63) zur Saugseite der Vorförderpumpe (12) als Entlastungsbereich angeordnet ist.
  6. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffhochdruckpumpe (14) einen Antriebsbereich (32) aufweist, der zu dessen Schmierung mit dem Auslaß der Vorförderpumpe (12) über ein zum Antriebsbereich (32) hin öffnendes Druckventil (48) verbindbar ist.
  7. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß stromabwärts des Druckventils (48) in einem Zulauf (50) zum Antriebsbereich (32) eine Drosselstelle (52) vorgesehen ist.
  8. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von dem wenigstens einen Injektor (20) ein Rücklauf (24) zum Kraftstoffvorratsbehälter (10) vorgesehen ist und daß der Rücklauf (24) in einen Antriebsbereich (32) der Kraftstoffhochdruckpumpe (14) mündet und von diesem zum Kraftstoffvorratsbehälter (10) führt.
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