EP1353071A2 - Fuel pump with capacity control - Google Patents

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Publication number
EP1353071A2
EP1353071A2 EP02027253A EP02027253A EP1353071A2 EP 1353071 A2 EP1353071 A2 EP 1353071A2 EP 02027253 A EP02027253 A EP 02027253A EP 02027253 A EP02027253 A EP 02027253A EP 1353071 A2 EP1353071 A2 EP 1353071A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pump
pressure
pressure fuel
fuel pump
control
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Withdrawn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
EP02027253A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1353071A3 (en
Inventor
Uwe Liskow
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
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1353071A2 publication Critical patent/EP1353071A2/en
Publication of EP1353071A3 publication Critical patent/EP1353071A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/0404Details or component parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/04Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinders in star- or fan-arrangement
    • F04B1/06Control
    • F04B1/063Control by using a valve in a system with several pumping chambers wherein the flow-path through the chambers can be changed, e.g. between series and parallel flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, 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
    • F04B49/12Control, 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 varying the length of stroke of the working members
    • F04B49/121Lost-motion device in the driving mechanism

Definitions

  • the invention relates to a high-pressure fuel pump for an injection system of internal combustion engines, with at least two pump elements for delivery to delivery of fuel into a high pressure connection.
  • Such high-pressure fuel pumps are, for example, as Axial piston pumps, radial piston pumps or Series injection pumps are known.
  • the invention has for its object a Provide high-pressure fuel pump, its delivery rate is easy to regulate.
  • the efficiency of the High-pressure fuel pump according to the invention in all Load points should be approximately the same.
  • This task is for a high pressure fuel pump for an injection system of internal combustion engines, with at least two pump elements to promote Solved fuel in a high pressure connection in that A controllable one at least between two pump elements hydraulic connection is provided.
  • the controllable hydraulic connection between the Pump elements ensures that in partial load operation Pump element, which is in the delivery stroke, one Partial quantity in the pump element promotes itself in the Suction stroke is located. This reduces the required Pump work and it only gets the amount of fuel needed brought to the injection pressure. This is the Efficiency of the high-pressure fuel pump according to the invention Relatively good even in the partial load range.
  • the hydraulic connection through at least one switching valve or at least one control valve be controlled controlled.
  • Switching valves the efficiency of the invention High pressure fuel pump further increased as the hydraulic connection with the switching valve open has low flow resistance.
  • Control valve a longitudinal slide in a housing has control slots in the housing are hydraulically connected to the pump elements stand, and that the overlap of longitudinal slide and Control slots is adjustable so that the desired throttle effect in the control valve on simple and effective way.
  • control valve has a longitudinal slide guided in a housing, that control grooves are formed in the longitudinal slide, that in the housing holes that are with the pump elements are hydraulically connected, are in place, and that the hydraulic connection between the holes the longitudinal slide is adjustable.
  • a High-pressure fuel pump provides that the control valve is in sync with the pump elements driven rotary valve that in the Rotary valve a hydraulic connection is provided that the hydraulic connection has one at each end Tax groove shows that the tax grooves with Control slots in a housing of the control valve interact that the control slots with the Pump elements are hydraulically connected, and that the coverage of control grooves and control slots is adjustable.
  • the Adjust the delivery rate particularly sensitively. this applies especially when the phase shift of the Control grooves and the control slots and the Phase shift of the pump elements of the High pressure fuel pump match.
  • the High pressure fuel pump a first membrane on each Have pump element that have a delivery chamber Pump elements limited, and the controllable hydraulic Connection connect the delivery areas of the pump elements.
  • the Advantages of a diaphragm pump known per se also for one High pressure fuel pump according to the invention made usable become.
  • the High pressure fuel pump a second membrane on each Has pump element, the second membrane each one Pressure chamber delimited from the pumping chambers of the pump elements and the controllable hydraulic connection the pressure rooms the pump elements connects.
  • the pressure rooms one can Pressure fluid, especially an oil, as the working medium be present and the piston of the pump elements through the second membranes on the pressure fluid in the pressure rooms Act.
  • This measure is only in the Delivery chambers fuel, so that in the pressure chamber and in the pump elements, in particular between the piston and Cylinder of the pump elements, a suitable pressure fluid, which preferably has good lubricating properties and not prone to cavitation, present.
  • the high-pressure fuel pump according to the invention can advantageously also in connection with a common rail be used.
  • common rail fuel injection systems is the regulation of Delivery volume and thus also the pressure in the common rail of great importance, so that the advantages of the invention are particularly positive in such injection systems to make noticable.
  • Fig. 1 is a first embodiment High-pressure fuel pump according to the invention for a Injection system of internal combustion engines schematically shown.
  • the High-pressure fuel pump 1 as an axial piston pump educated.
  • the longitudinal section according to FIG. 1 there are two Pump elements 3 recognizable, which are from a swash plate 5 are driven in a manner known per se.
  • the Swash plate 5 in turn is driven by a drive shaft 7 driven.
  • the pump elements 3 essentially consist of a Pump piston 9, which is guided in a cylinder bore 11 is.
  • the pump piston 9 On the end facing away from the swash plate 5 the pump piston 9 are a first membrane 13 and a second membrane 15 arranged.
  • the first membrane 13 separates one filled with fuel (not shown) Delivery chamber 17 from the rest of the pump element 3.
  • the delivery rooms are connected via a low pressure connection 19 17 during the suction stroke of the pump piston 9 with fuel filled.
  • a first Check valve 21 arranged.
  • the one from the pump elements 3 funded during the delivery stroke from the delivery rooms 17 Fuel enters via second check valves 23 a high pressure connection 25.
  • the high pressure connection 25 can, for example, a common rail, not shown or injectors (also not shown) with under High-pressure fuel can be supplied.
  • the pressure chambers 27 can with a Pressure fluid (not shown), especially oil, filled his.
  • a Pressure fluid (not shown), especially oil, filled his.
  • the use of a special pressure fluid can because of its favorable tribological properties and low tendency to cavitation may be advantageous.
  • the Pump piston 9 can be of pressure fluid, especially oil, be surrounded so that the lubrication of the pump piston 9 in the cylinder bore 11 and the swash plate 5 always is guaranteed.
  • a hydraulic connection 29 between the pressure chambers 27a and 27b of the pump elements 3 are provided.
  • the hydraulic connection 29 can in the embodiment 1 as a bore in a housing 31 of the High-pressure fuel pump 1 may be formed.
  • the control valve 33 can also be used as Switch valve to be formed.
  • the hydraulic connection 29 Through the control valve 33 can the hydraulic connection 29 completely if necessary be closed, so that the invention High-pressure fuel pump 1 like one from the prior art Technology known axial piston pump works.
  • control valve 33 When the control valve 33 is in an intermediate position between is fully open and fully closed there is a certain pressure build-up in the high pressure space 27a and 27b adjust when the associated pump piston 9 is in Delivery stroke is located. This pressure is about the first Transfer membrane 13 to the associated delivery chamber 17. As soon as the pressure in the delivery chamber 17 is greater than in High-pressure connection 25, the associated second opens Check valve 23 and it becomes a certain one Amount of fuel from the delivery chamber 17 in the High pressure connection 25 promoted. In this operating state the delivery rate of the high-pressure fuel pump 1 is larger than zero and less than the flow rate when the valve is closed Control valve 33. Depending on the position of the control valve 33 can the delivery rate can be set between 0 and 100%.
  • control valve 33 can also be used as a switching valve be carried out (not shown).
  • the flow control by opening and closing the Switch valve made. If the desired delivery rate was promoted by the pump elements 3, the Switch valve opened so that a pressure equalization between the pressure rooms 27a and 27b takes place and as a result no further fuel in the high pressure connection 25 is promoted. The larger the hydraulic cross sections the hydraulic connection 29 and the switching valve, the lower the loss, this type of flow control can be respectively. If the flow rate regulation by opening the Switch valve after reaching the desired flow rate takes place, the pressure surges in the low pressure range and in High-pressure area of high-pressure fuel pump 1 minimized. This flow rate regulation is particularly advantageous.
  • a second embodiment is one High-pressure fuel pump according to the invention in the form of a Cross section of axial piston pump greatly simplified shown.
  • three are at 120 ° Pump elements 3 offset from one another hinted at.
  • the high pressure connection and the Low pressure connection are not in this illustration shown, as well as the swashplate.
  • the formation of pressure room and Delivery space is based on the exemplary embodiment according to FIG. 1 directed.
  • Fig. 2 the hydraulic connection 29 is also between the pump elements 3 shown.
  • a control valve 33 is arranged, which with reference to FIG. 3, which is a section along the line A-B in Fig. 2nd represents, is explained in more detail below.
  • a Housing 31 of the high-pressure fuel pump 1 is a Hole 35 recessed.
  • a Rotary slide valve 37 is arranged, which via a shaft 39 in Rotation is offset.
  • the speed and phase of the Rotary valve 37 agree with the speed and the Phase position of the swash plate (not shown in FIG. 2 and 3) the axial piston pump.
  • the rotation of the shaft 39 is a groove 41 in the rotary valve 37 and a sliding block 43 from the shaft 39 to the rotary valve 37 transmitted.
  • the hydraulic connection 29 settles in Rotary valve 37 continues. Where the hydraulic connection 29 ends in the rotary valve, control grooves 45 are provided.
  • the hydraulic connections 29 in the housing 31 open into a control slot 47.
  • the control slots 47 open into the bore 35 in the housing 31.
  • the rotary valve 37 is in via an actuator 49 Longitudinal direction, indicated by the double arrows 51, displaceable. Depending on the coverage of control slots 47 and control grooves 45, the hydraulic connection 29 becomes more or less opened and thus the desired delivery rate set. This type of flow rate regulation was already explained in detail with reference to FIG. 1, and it to avoid repetitions on this Explanations referenced.
  • Control valves 33 are further embodiments of Control valves 33 shown.
  • the configuration of this Control valves 33 in an axial piston pump corresponds that of the embodiment of FIG. 3.
  • An actuator 49 actuates a longitudinal slide 53 in the direction of Double arrow 51.
  • a longitudinal slide 53 covers the control edge 55 of the Longitudinal slide 53 the control slots 47 completely, partially or not at all.
  • 4 is a position of the longitudinal slide 53, in which the Control slots 47 almost completely from the longitudinal slide 53 are covered. This means that only a small one Pressure equalization between the pressure rooms 27 (not shown) via the hydraulic connections 29 can be done.
  • FIG. 5 is another embodiment of a Control valve 33 shown, in which the hydraulic Connections 29 in the housing 31 directly into the bore 35 lead.
  • the longitudinal slide 53 In the longitudinal slide 53 is a circumferential Control groove 45 incorporated.
  • Position of the longitudinal slide 53 closes the hydraulic connections 29 so that no pressure equalization between the pump elements (not shown) can take place and thus promoted the full funding becomes. If the longitudinal slide 53 in Fig. 5 to the left is shifted, the control groove 45 allows one Connection of the hydraulic connections 29 so that a partial or full pressure equalization between the not shown pressure rooms takes place and thus the Flow rate is reduced.
  • the second membrane 15 can also be dispensed with become.
  • the hydraulic connection 29 the delivery spaces 17 of the pump elements 3 with each other connect.
  • the pressure equalization does not take place between the pressure rooms, but between the delivery rooms 17 instead, which affects the flow rate in the same way affects the high-pressure fuel pump according to the invention.
  • the advantage of this embodiment is the lower one Construction effort and space requirements.
  • FIG. 6 is a radial piston pump according to the state of the Technology shown schematically.
  • the three pump elements 3 are radial arranged to a drive shaft 9 and are from a eccentric section 57 of the drive shaft 9 driven.
  • This high-pressure fuel pump is on everyone Low pressure connection 19, a switching valve 59 is provided.
  • the switching valves 59 in the second, in Fig. 6 not Switch position shown are brought Switching valves 59 the function of the first check valves 21 (see Fig. 1), so that the pump elements 3 in the Promote high pressure connection 25.
  • the switching valves 59 are actuated, the Flow rate of the radial piston pump can be set.
  • the control of the switching valves 59 must be very done exactly and there are three complex switching valves 59 required.
  • FIG. 7 a first embodiment of a High-pressure fuel pump according to the invention, which as Radial piston pump is formed, shown.
  • a High-pressure fuel pump according to the invention which as Radial piston pump is formed, shown.
  • 7 connects the hydraulic Connection 29 to the delivery rooms 17a, 17b and 17c of three Pump elements 3, not shown Radial piston pump as described in FIG. 6 together.
  • FIG. 8 another embodiment is as Radial piston pump high-pressure fuel pump 1 shown.
  • About the switching valve 61 can be a hydraulic connection of the Conveying spaces 17a, 17b and 17c made with each other become. When this hydraulic connection is closed, the radial piston pump delivers the full flow. If the connection is fully open, a Zero funding.
  • the Switch valve 61 can between any desired flow rate 0% and 100% can be set.
  • FIG. 9 is an embodiment of a switching valve 61 shown in longitudinal section.
  • this switching valve 61 are the hydraulic connections 29 by a Longitudinal slide 53 closed or more or less open. Depending on the position of the longitudinal slide 53 can thus a more or less large pressure balance between the Delivery spaces 17a, 17b or 17c of the high-pressure fuel pump or the pressure chambers 27a or 27b (see FIG. 1).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

The pump has at least two pump elements (3) for delivering fuel into a high-pressure connection (25) and at least one controlable hydraulic connection (29) between two pump elements. The hydraulic connection is controled by at least one control valve, especially a 2/2-way valve. Several control valves can be arranged in parallel and operated by an actuator, especially an electromagnetic actuator or a piezoelectric actuator.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffhochdruckpumpe für eine Einspritzanlage von Brennkraftmaschinen, mit mindestens zwei Pumpenelementen zur Förderung zur Förderung von Kraftstoff in einen Hochdruckanschluss.The invention relates to a high-pressure fuel pump for an injection system of internal combustion engines, with at least two pump elements for delivery to delivery of fuel into a high pressure connection.

Solche Kraftstoffhochdruckpumpen sind beispielsweise als Axialkolbenpumpen, Radialkolbenpumpen oder Reiheneinspritzpumpen bekannt.Such high-pressure fuel pumps are, for example, as Axial piston pumps, radial piston pumps or Series injection pumps are known.

Zur Regelung der Fördermenge ist es bekannt, entweder über eine Ansaugdrosselung mit Hilfe einer sogenannten Zumesseinheit den von den Pumpenelementen angesaugten Kraftstoff auf die gewünschte Fördermenge zu beschränken. Nachteilig an dieser Fördermengenregelung sind die aufwendige Zumesseinheit und die hohen Drosselverluste, welche sich beim Ansaugen des Kraftstoffs durch die als Drossel wirkende Zumesseinheit ergeben. Außerdem kann bei dieser Fördermengenregelung Kavitation in den Pumpenelementen auftreten.It is known to regulate the delivery rate, either via an intake throttling with the help of a so-called Metering unit that is sucked in by the pump elements Limit fuel to the desired delivery rate. The disadvantage of this flow control is that complex metering unit and high throttling losses, which differs when the fuel is drawn in as Throttle metering unit result. In addition, at this flow control cavitation in the Pump elements occur.

Es ist weiterhin bekannt, die Fördermengenregelung von Kraftstoffhochdruckpumpen auf deren Hochdruckseite vorzusehen. Nachteilig an dieser Fördermengenregelung sind die hohen Dissipationsverluste, da der Kraftstoff zunächst auf ein hohes Druckniveau gebracht wird und anschließend der überschüssige Kraftstoff in einem Druckregelventil entspannt wird.It is also known to regulate the flow of High pressure fuel pumps on their high pressure side provided. Disadvantages of this flow control are the high dissipation losses since the fuel initially is brought to a high pressure level and then the excess fuel in a pressure control valve is relaxed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffhochdruckpumpe bereitzustellen, deren Fördermenge einfach regelbar ist. Außerdem soll der Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe in allen Lastpunkten annähernd gleich gut sein.The invention has for its object a Provide high-pressure fuel pump, its delivery rate is easy to regulate. In addition, the efficiency of the High-pressure fuel pump according to the invention in all Load points should be approximately the same.

Diese Aufgabe wird bei einer Kraftstoffhochdruckpumpe für eine Einspritzanlage von Brennkraftmaschinen, mit mindestens zwei Pumpenelementen zur Förderung von Kraftstoff in einen Hochdruckanschluss dadurch gelöst, dass mindestens zwischen zwei Pumpenelementen eine steuerbare hydraulische Verbindung vorgesehen ist.This task is for a high pressure fuel pump for an injection system of internal combustion engines, with at least two pump elements to promote Solved fuel in a high pressure connection in that A controllable one at least between two pump elements hydraulic connection is provided.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Durch die steuerbare hydraulische Verbindung zwischen den Pumpenelementen wird erreicht, dass im Teillastbetrieb das Pumpenelement, welches sich im Förderhub befindet, eine Teilmenge in das Pumpenelement fördert, sich gerade im Saughub befindet. Dadurch verringert sich die erforderliche Pumpenarbeit und es wird nur die benötigte Kraftstoffmenge auf den Einspritzdruck gebracht. Dadurch ist der Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe auch im Teillastbereich relativ gut.The controllable hydraulic connection between the Pump elements ensures that in partial load operation Pump element, which is in the delivery stroke, one Partial quantity in the pump element promotes itself in the Suction stroke is located. This reduces the required Pump work and it only gets the amount of fuel needed brought to the injection pressure. This is the Efficiency of the high-pressure fuel pump according to the invention Relatively good even in the partial load range.

Alternativ kann die hydraulische Verbindung durch mindestens ein Schaltventil oder mindestens ein Regelventil gesteuert gesteuert werden. Bei der Verwendung von Schaltventilen, wird der Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe weiter gesteigert, da die hydraulische Verbindung bei geöffnetem Schaltventil einen geringen Strömungswiderstand hat.Alternatively, the hydraulic connection through at least one switching valve or at least one control valve be controlled controlled. When using Switching valves, the efficiency of the invention High pressure fuel pump further increased as the hydraulic connection with the switching valve open has low flow resistance.

Wenn die hydraulische Verbindung durch ein Regelventil gesteuert wird, ist gewährleistet, dass keine Druckstöße im Niederdruck- oder im Hochdruckbereich der Kraftstoffhochdruckpumpe auftreten und sich somit insgesamt die Belastungen der Kraftstoffhochdruckpumpe auf ein Minimum reduzieren.If the hydraulic connection through a control valve is controlled, it is ensured that no pressure surges in the Low pressure or in the high pressure range of High pressure fuel pump occur and thus overall the loads on the high-pressure fuel pump Reduce minimum.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Regelventil einen in einem Gehäuse geführten Längsschieber aufweist, dass in dem Gehäuse Steuerschlitze vorhanden sind, die mit den Pumpenelementen hydraulisch in Verbindung stehen, und dass die Überdeckung von Längsschieber und Steuerschlitzen einstellbar ist, so dass sich die gewünschte Drosselwirkung im Regelventil auf einfache und wirkungsvolle Weise realisieren lässt.It turned out to be advantageous if that Control valve a longitudinal slide in a housing has control slots in the housing are hydraulically connected to the pump elements stand, and that the overlap of longitudinal slide and Control slots is adjustable so that the desired throttle effect in the control valve on simple and effective way.

Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das Regelventil einen in einem Gehäuse geführten Längsschieber aufweist, dass in dem Längsschieber Steuernuten ausgebildet sind, dass in dem Gehäuse Bohrungen, die mit den Pumpenelementen hydraulisch in Verbindung stehen, vorhanden sind, und dass die hydraulische Verbindung zwischen den Bohrungen durch die Längsschieber einstellbar ist. Alternatively, it can also be provided that the control valve has a longitudinal slide guided in a housing, that control grooves are formed in the longitudinal slide, that in the housing holes that are with the pump elements are hydraulically connected, are in place, and that the hydraulic connection between the holes the longitudinal slide is adjustable.

Eine weitere alternative Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe sieht vor, dass das Regelventil einen synchron zu den Pumpenelementen angetriebenen Drehschieber aufweist, dass in dem Drehschieber eine hydraulische Verbindung vorgesehen ist, dass die hydraulische Verbindung an ihren Enden je eine Steuernut aufweist, dass die Steuernuten mit Steuerschlitzen in einem Gehäuse des Regelventils zusammenwirken, dass die Steuerschlitze mit den Pumpenelementen hydraulisch in Verbindung stehen, und dass die Überdeckung von Steuernuten und Steuerschlitzen einstellbar ist. Bei dieser Ausführungsform lässt sich die Fördermenge besonders feinfühlig einstellen. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Phasenverschiebung der Steuernuten und der Steuerschlitze und die Phasenverschiebung der Pumpenelemente der Kraftstoffhochdruckpumpe übereinstimmen.Another alternative embodiment of a High-pressure fuel pump according to the invention provides that the control valve is in sync with the pump elements driven rotary valve that in the Rotary valve a hydraulic connection is provided that the hydraulic connection has one at each end Tax groove shows that the tax grooves with Control slots in a housing of the control valve interact that the control slots with the Pump elements are hydraulically connected, and that the coverage of control grooves and control slots is adjustable. In this embodiment, the Adjust the delivery rate particularly sensitively. this applies especially when the phase shift of the Control grooves and the control slots and the Phase shift of the pump elements of the High pressure fuel pump match.

In weiterer Ergänzung der Erfindung kann die Kraftstoffhochdruckpumpe eine erste Membran an jedem Pumpenelement aufweisen, die einen Förderraum der Pumpenelemente begrenzt, und die steuerbare hydraulische Verbindung die Förderräume der Pumpenelemente verbinden. Bei dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung können die Vorteile einer an sich bekannten Membranpumpe auch für eine erfindungsgemäße Kraftstoffhochdruckpumpe nutzbar gemacht werden.In a further addition to the invention, the High pressure fuel pump a first membrane on each Have pump element that have a delivery chamber Pump elements limited, and the controllable hydraulic Connection connect the delivery areas of the pump elements. In this embodiment of the invention, the Advantages of a diaphragm pump known per se also for one High pressure fuel pump according to the invention made usable become.

Weitere Vorteile ergeben sich, wenn die Kraftstoffhochdruckpumpe eine zweite Membran an jedem Pumpenelement aufweist, wobei die zweite Membran je einen Druckraum von den Förderräumen der Pumpenelemente abgrenzt und die steuerbare hydraulische Verbindung die Druckräume der Pumpenelemente verbindet. In den Druckräumen kann ein Druckfluid, insbesondere ein Öl, als Arbeitsmedium vorhanden sein und der Kolben der Pumpenelemente durch die zweite Membranen auf das Druckfluid in den Druckräumen wirken. Durch diese Maßnahme befindet sich lediglich in den Förderräumen Kraftstoff, so dass sich im Druckraum und in den Pumpenelementen, insbesondere zwischen Kolben und Zylinder der Pumpenelemente, ein geeignetes Druckfluid, welches vorzugsweise gute Schmiereigenschaften aufweist und nicht zur Kavitation neigt, vorhanden.Further advantages arise if the High pressure fuel pump a second membrane on each Has pump element, the second membrane each one Pressure chamber delimited from the pumping chambers of the pump elements and the controllable hydraulic connection the pressure rooms the pump elements connects. In the pressure rooms one can Pressure fluid, especially an oil, as the working medium be present and the piston of the pump elements through the second membranes on the pressure fluid in the pressure rooms Act. This measure is only in the Delivery chambers fuel, so that in the pressure chamber and in the pump elements, in particular between the piston and Cylinder of the pump elements, a suitable pressure fluid, which preferably has good lubricating properties and not prone to cavitation, present.

Die erfindungsgemäße Kraftstoffhochdruckpumpe kann vorteilhafterweise auch in Verbindung mit einem Common-Rail eingesetzt werden. Gerade bei Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystemen ist die Regelung der Fördermenge und damit auch des Drucks im Common-Rail von großer Bedeutung, so dass die erfindungsgemäßen Vorteile sich bei solchen Einspritzsystemen besonders positiv bemerkbar machen.The high-pressure fuel pump according to the invention can advantageously also in connection with a common rail be used. Especially with common rail fuel injection systems is the regulation of Delivery volume and thus also the pressure in the common rail of of great importance, so that the advantages of the invention are particularly positive in such injection systems to make noticable.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous configurations of the Invention are the following drawing, the Description and the patent claims.

Zeichnungdrawing

Es zeigen:

Fig. 1:
einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer als Axialkolbenpumpe ausgeführten erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe;
Fig. 2:
einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1;
Fig. 3:
einen Längsschnitt entlang der Linie A-B durch ein Regelventil gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 4 und 5:
Ausführungsbeispiele weiterer Regelventile;
Fig. 6:
eine Radialkolbenpumpe nach dem Stand der Technik;
Fig. 7:
eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe;
Fig. 8:
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Radialkolbenpumpe; und
Fig. 9:
ein Ausführungsbeispiel für ein Schalt- oder Regelventil zur Fördermengenregelung der Radialkolbenpumpe gemäß Fig. 7 und 8.
Show it:
Fig. 1:
a longitudinal section through a first embodiment of an inventive high-pressure fuel pump designed as an axial piston pump;
Fig. 2:
a cross section through the embodiment of FIG. 1;
Fig. 3:
a longitudinal section along the line AB through a control valve according to the first embodiment;
4 and 5:
Exemplary embodiments of further control valves;
Fig. 6:
a radial piston pump according to the prior art;
Fig. 7:
a schematic representation of a radial piston pump according to the invention;
Fig. 8:
a further embodiment of a radial piston pump according to the invention; and
Fig. 9:
an embodiment of a switching or control valve for controlling the delivery rate of the radial piston pump according to FIGS. 7 and 8.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe für eine Einspritzanlage von Brennkraftmaschinen schematisch dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Kraftstoffhochdruckpumpe 1 als Axialkolbenpumpe ausgebildet. In dem Längsschnitt gemäß Fig.1 sind zwei Pumpenelemente 3 erkennbar, die von einer Taumelscheibe 5 in an sich bekannter Weise angetrieben werden. Die Taumelscheibe 5 wiederum wird von einer Antriebswelle 7 angetrieben.In Fig. 1 is a first embodiment High-pressure fuel pump according to the invention for a Injection system of internal combustion engines schematically shown. In this embodiment, the High-pressure fuel pump 1 as an axial piston pump educated. In the longitudinal section according to FIG. 1 there are two Pump elements 3 recognizable, which are from a swash plate 5 are driven in a manner known per se. The Swash plate 5 in turn is driven by a drive shaft 7 driven.

Die Pumpenelemente 3 bestehen im Wesentlichen aus einem Pumpenkolben 9, der in einer Zylinderbohrung 11 geführt ist. An der dem der Taumelscheibe 5 abgewandten Stirnseite der Pumpenkolben 9 sind eine erste Membran 13 und eine zweite Membran 15 angeordnet. Die erste Membran 13 trennt einen mit Kraftstoff (nicht dargestellt) gefüllten Förderraum 17 vom Rest des Pumpenelements 3.The pump elements 3 essentially consist of a Pump piston 9, which is guided in a cylinder bore 11 is. On the end facing away from the swash plate 5 the pump piston 9 are a first membrane 13 and a second membrane 15 arranged. The first membrane 13 separates one filled with fuel (not shown) Delivery chamber 17 from the rest of the pump element 3.

Über einen Niederdruckanschluss 19 werden die Förderräume 17 während des Saughubs der Pumpenkolben 9 mit Kraftstoff gefüllt. Um ein Rückströmen von Kraftstoff während des Förderhubs der Pumpenelemente 3 zu verhindern, ist in dem Niederdruckanschluss je Pumpenelement 3 ein erstes Rückschlagventil 21 angeordnet. Der von dem Pumpenelementen 3 während des Förderhubs aus den Förderräumen 17 geförderte Kraftstoff gelangt über zweite Rückschlagventile 23 in einen Hochdruckanschluss 25. Über den Hochdruckanschluss 25 kann beispielsweise ein nicht dargestellter Common-Rail oder Injektoren (ebenfalls nicht dargestellt) mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff versorgt werden.The delivery rooms are connected via a low pressure connection 19 17 during the suction stroke of the pump piston 9 with fuel filled. To ensure a backflow of fuel during the Preventing delivery strokes of the pump elements 3 is in the Low pressure connection per pump element 3 a first Check valve 21 arranged. The one from the pump elements 3 funded during the delivery stroke from the delivery rooms 17 Fuel enters via second check valves 23 a high pressure connection 25. Via the high pressure connection 25 can, for example, a common rail, not shown or injectors (also not shown) with under High-pressure fuel can be supplied.

Die erste Membran 13 und die zweite Membran 15 begrenzen einen Druckraum 27. Die Druckräume 27 können mit einem Druckfluid (nicht dargestellt), insbesondere Öl, gefüllt sein. Die Verwendung eines besonderen Druckfluids kann wegen seiner günstigen tribologischen Eigenschaften und geringen Kavitationsneigung vorteilhaft sein. Auch der Pumpenkolben 9 kann von Druckfluid, insbesondere Öl, umgeben sein, so dass die Schmierung des Pumpenkolbens 9 in der Zylinderbohrung 11 sowie der Taumelscheibe 5 stets gewährleistet ist.Limit the first membrane 13 and the second membrane 15 a pressure chamber 27. The pressure chambers 27 can with a Pressure fluid (not shown), especially oil, filled his. The use of a special pressure fluid can because of its favorable tribological properties and low tendency to cavitation may be advantageous. Also the Pump piston 9 can be of pressure fluid, especially oil, be surrounded so that the lubrication of the pump piston 9 in the cylinder bore 11 and the swash plate 5 always is guaranteed.

Um die Fördermenge der erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe 1 stufenlos regeln zu können, ist eine hydraulische Verbindung 29 zwischen den Druckräumen 27a und 27b der Pumpenelemente 3 vorgesehen. Die hydraulische Verbindung 29 kann bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 als Bohrung in einem Gehäuse 31 der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 ausgebildet sein. In der hydraulischen Verbindung 29 ist ein Regelventil 33 angeordnet. Alternativ kann das Regelventil 33 auch als Schaltventil ausgebildet sein. Durch das Regelventil 33 kann die hydraulische Verbindung 29 bei Bedarf vollständig geschlossen werden, so dass die erfindungsgemäße Kraftstoffhochdruckpumpe 1 wie eine aus dem Stand der Technik bekannte Axialkolbenpumpe arbeitet. Alternativ kann das Regelventil 33 die hydraulische Verbindung 29 auch mehr oder weniger freigeben, so dass die Druckdifferenz in den Druckräumen 27a und 27b beschränkt wird.To the delivery rate of the invention To be able to continuously control high-pressure fuel pump 1 a hydraulic connection 29 between the pressure chambers 27a and 27b of the pump elements 3 are provided. The hydraulic connection 29 can in the embodiment 1 as a bore in a housing 31 of the High-pressure fuel pump 1 may be formed. In the hydraulic connection 29 is a control valve 33 arranged. Alternatively, the control valve 33 can also be used as Switch valve to be formed. Through the control valve 33 can the hydraulic connection 29 completely if necessary be closed, so that the invention High-pressure fuel pump 1 like one from the prior art Technology known axial piston pump works. Alternatively, you can the control valve 33 the hydraulic connection 29 also more or less release, so that the pressure difference in the Pressure spaces 27a and 27b is limited.

Wenn das Regelventil 33 vollständig geöffnet ist, findet ein nahezu vollständiger Druckausgleich zwischen den Druckräumen 27a und 27b statt. Dies bedeutet, dass auch während des Förderhubs eines der Pumpenelemente 3 kein nennenswerter Druckanstieg im zugehörigen Druckraum 27 und im Förderraum 17 stattfindet. Infolgedessen wird kein Kraftstoff aus dem Förderraum 17 in den Hochdruckanschluss 25 gefördert. Somit ist in diesem Betriebszustand eine Nullförderung eingestellt.When the control valve 33 is fully open, takes place an almost complete pressure equalization between the Print rooms 27a and 27b instead. This means that too none of the pump elements 3 during the delivery stroke significant pressure increase in the associated pressure chamber 27 and takes place in the funding room 17. As a result, none Fuel from the delivery chamber 17 into the high pressure connection 25 funded. Thus, in this operating state Zero funding stopped.

Wenn das Regelventil 33 in einer Zwischenstellung zwischen vollständig geöffnet und vollständig geschlossen ist, kann sich ein gewisser Druckaufbau im Hochdruckraum 27a und 27b einstellen, wenn der zugehörige Pumpenkolben 9 sich im Förderhub befindet. Dieser Druck wird über die erste Membran 13 auf den zugehörigen Förderraum 17 übertragen. Sobald der Druck im Förderraum 17 größer als im Hochdruckanschluss 25 ist, öffnet das zugehörige zweite Rückschlagventil 23, und es wird eine bestimmte Kraftstoffmenge aus dem Förderraum 17 in den Hochdruckanschluss 25 gefördert. In diesem Betriebszustand ist die Fördermenge der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 größer als Null und kleiner als die Fördermenge bei geschlossenem Regelventil 33. Je nach Stellung des Regelventils 33 kann die Fördermenge zwischen 0 und 100 % eingestellt werden.When the control valve 33 is in an intermediate position between is fully open and fully closed there is a certain pressure build-up in the high pressure space 27a and 27b adjust when the associated pump piston 9 is in Delivery stroke is located. This pressure is about the first Transfer membrane 13 to the associated delivery chamber 17. As soon as the pressure in the delivery chamber 17 is greater than in High-pressure connection 25, the associated second opens Check valve 23 and it becomes a certain one Amount of fuel from the delivery chamber 17 in the High pressure connection 25 promoted. In this operating state the delivery rate of the high-pressure fuel pump 1 is larger than zero and less than the flow rate when the valve is closed Control valve 33. Depending on the position of the control valve 33 can the delivery rate can be set between 0 and 100%.

Alternativ kann das Regelventil 33 auch als Schaltventil ausgeführt werden (nicht dargestellt). In diesem Fall wird die Fördermengenregelung durch Öffnen und Schließen des Schaltventils vorgenommen. Wenn die gewünschte Fördermenge von den Pumpenelementen 3 gefördert wurde, wird das Schaltventil geöffnet, so dass ein Druckausgleich zwischen den Druckräumen 27a und 27b stattfindet und infolgedessen kein weiterer Kraftstoff mehr in den Hochdruckanschluss 25 gefördert wird. Je größer die hydraulischen Querschnitte der hydraulischen Verbindung 29 und des Schaltventils sind, desto verlustarmer kann diese Art der Fördermengenregelung erfolgen. Wenn die Fördermengenregelung durch Öffnen des Schaltventils nach Erreichen der gewünschten Fördermenge erfolgt, werden die Druckstöße im Niederdruckbereich und im Hochdruckbereich der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 minimiert. Diese Fördermengenregelung ist besonders vorteilahft.Alternatively, the control valve 33 can also be used as a switching valve be carried out (not shown). In this case the flow control by opening and closing the Switch valve made. If the desired delivery rate was promoted by the pump elements 3, the Switch valve opened so that a pressure equalization between the pressure rooms 27a and 27b takes place and as a result no further fuel in the high pressure connection 25 is promoted. The larger the hydraulic cross sections the hydraulic connection 29 and the switching valve, the lower the loss, this type of flow control can be respectively. If the flow rate regulation by opening the Switch valve after reaching the desired flow rate takes place, the pressure surges in the low pressure range and in High-pressure area of high-pressure fuel pump 1 minimized. This flow rate regulation is particularly advantageous.

In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe im Form einer Axialkolbenpumpe im Querschnitt stark vereinfacht dargestellt. In dieser Darstellung sind drei um 120° zueinander versetzt angeordnete Pumpenelemente 3 andeutungsweise dargestellt. Der Hochdruckanschluss und der Niederdruckanschluss sind in dieser Darstellung nicht dargestellt, ebenso wie die Taumelscheibe. Bezüglich dieser Details und auch der Ausbildung von Druckraum und Förderraum wird auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 verwiesen. In Fig. 2, a second embodiment is one High-pressure fuel pump according to the invention in the form of a Cross section of axial piston pump greatly simplified shown. In this illustration, three are at 120 ° Pump elements 3 offset from one another hinted at. The high pressure connection and the Low pressure connection are not in this illustration shown, as well as the swashplate. Regarding this Details and also the formation of pressure room and Delivery space is based on the exemplary embodiment according to FIG. 1 directed.

In Fig. 2 ist auch die hydraulische Verbindung 29 zwischen den Pumpenelementen 3 dargestellt. In der Mitte der sternförmig angeordneten hydraulischen Verbindung 29 ist ein Regelventil 33 angeordnet, welches anhand der Fig. 3, die einen Schnitt entlang der Linie A-B in Fig. 2 darstellt, nachfolgend näher erläutert wird.In Fig. 2 the hydraulic connection 29 is also between the pump elements 3 shown. In the middle of hydraulic connection 29 arranged in a star shape a control valve 33 is arranged, which with reference to FIG. 3, which is a section along the line A-B in Fig. 2nd represents, is explained in more detail below.

In einem Gehäuse 31 der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 ist eine Bohrung 35 ausgespart. In dieser Bohrung 35 ist ein Drehschieber 37 angeordnet, der über eine Welle 39 in Drehung versetzt wird. Die Drehzahl und Phasenlage des Drehschiebers 37 stimmen mit der Drehzahl und der Phasenlage der Taumelscheibe (nicht dargestellt in Fig. 2 und 3) der Axialkolbenpumpe überein. Die Drehbewegung von der Welle 39 wird über eine Nut 41 im Drehschieber 37 sowie einen Nutenstein 43 von der Welle 39 auf den Drehschieber 37 übertragen. Die hydraulische Verbindung 29 setzt sich im Drehschieber 37 fort. Dort, wo die hydraulische Verbindung 29 im Drehschieber endet, sind Steuernuten 45 vorgesehen. Die im Gehäuse 31 vorhandenen hydraulischen Verbindungen 29 münden in einen Steuerschlitz 47. Die Steuerschlitze 47 münden in der Bohrung 35 im Gehäuse 31.In a housing 31 of the high-pressure fuel pump 1 is a Hole 35 recessed. In this bore 35 is a Rotary slide valve 37 is arranged, which via a shaft 39 in Rotation is offset. The speed and phase of the Rotary valve 37 agree with the speed and the Phase position of the swash plate (not shown in FIG. 2 and 3) the axial piston pump. The rotation of the shaft 39 is a groove 41 in the rotary valve 37 and a sliding block 43 from the shaft 39 to the rotary valve 37 transmitted. The hydraulic connection 29 settles in Rotary valve 37 continues. Where the hydraulic connection 29 ends in the rotary valve, control grooves 45 are provided. The hydraulic connections 29 in the housing 31 open into a control slot 47. The control slots 47 open into the bore 35 in the housing 31.

Der Drehschieber 37 ist über einen Aktor 49 in Längsrichtung, angedeutet durch die Doppelpfeile 51, verschiebbar. Je nach Überdeckung von Steuerschlitzen 47 und Steuernuten 45 wird die hydraulische Verbindung 29 mehr oder weniger geöffnet und somit die gewünschte Fördermenge eingestellt. Diese Art der Fördermengenregelung wurde anhand der Fig. 1 bereits ausführlich erläutert, und es wird, um Wiederholungen zu vermeiden, auf diese Erläuterungen verwiesen.The rotary valve 37 is in via an actuator 49 Longitudinal direction, indicated by the double arrows 51, displaceable. Depending on the coverage of control slots 47 and control grooves 45, the hydraulic connection 29 becomes more or less opened and thus the desired delivery rate set. This type of flow rate regulation was already explained in detail with reference to FIG. 1, and it to avoid repetitions on this Explanations referenced.

In den Fig. 4 und 5 sind weitere Ausführungsbeispiele von Regelventilen 33 dargestellt. Die Konfiguration dieser Regelventile 33 in einer Axialkolbenpumpe entspricht derjenigen des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 3. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 münden die hydraulischen Verbindungen im Gehäuse 31 in Steuerschlitze 47. Ein Aktor 49 betätigt einen Längsschieber 53 in Richtung des Doppelpfeils 51. In Abhängigkeit der Position des Längsschiebers 53 deckt die Steuerkante 55 des Längsschiebers 53 die Steuerschlitze 47 vollständig, teilweise oder gar nicht ab. In Fig. 4 ist eine Position des Längsschiebers 53 dargestellt, bei dem die Steuerschlitze 47 nahezu vollständig vom Längsschieber 53 abgedeckt sind. Dies bedeutet, dass nur ein geringer Druckausgleich zwischen den Druckräumen 27 (nicht dargestellt) über die hydraulischen Verbindungen 29 erfolgen kann. Infolgedessen fördert die ebenfalls nicht dargestellte Kraftstoffhochdruckpumpe 1 nahezu die volle Fördermenge. Wenn der Längsschieber 53 in Fig. 4 durch den Aktor 49 weiter nach rechts verschoben wird, ist ein besserer Druckausgleich zwischen den nicht dargestellten Druckräumen 27 möglich, so dass die Fördermenge sinkt.4 and 5 are further embodiments of Control valves 33 shown. The configuration of this Control valves 33 in an axial piston pump corresponds that of the embodiment of FIG. 3. In the 4 lead to the hydraulic Connections in the housing 31 in control slots 47. An actuator 49 actuates a longitudinal slide 53 in the direction of Double arrow 51. Depending on the position of the Longitudinal slide 53 covers the control edge 55 of the Longitudinal slide 53 the control slots 47 completely, partially or not at all. 4 is a position of the longitudinal slide 53, in which the Control slots 47 almost completely from the longitudinal slide 53 are covered. This means that only a small one Pressure equalization between the pressure rooms 27 (not shown) via the hydraulic connections 29 can be done. As a result, it does not promote either High-pressure fuel pump 1 shown almost the full Delivery. If the longitudinal slide 53 in Fig. 4 by the Actuator 49 is shifted further to the right is a better pressure balance between those not shown Pressure rooms 27 possible, so that the flow rate drops.

In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Regelventils 33 dargestellt, bei dem die hydraulischen Verbindungen 29 im Gehäuse 31 direkt in die Bohrung 35 münden. In den Längsschieber 53 ist eine umlaufende Steuernut 45 eingearbeitet. In der in Fig. 5 dargestellten Position des Längsschiebers 53 verschließt dieser die hydraulischen Verbindungen 29, so dass kein Druckausgleich zwischen den Pumpenelementen (nicht dargestellt) stattfinden kann und somit die volle Fördermenge gefördert wird. Wenn der Längsschieber 53 in Fig. 5 nach links verschoben wird, ermöglicht die Steuernut 45 eine Verbindung der hydraulischen Verbindungen 29, so dass ein teilweiser oder vollständiger Druckausgleich zwischen den nicht dargestellten Druckräumen stattfindet und somit die Fördermenge reduziert wird.5 is another embodiment of a Control valve 33 shown, in which the hydraulic Connections 29 in the housing 31 directly into the bore 35 lead. In the longitudinal slide 53 is a circumferential Control groove 45 incorporated. In the shown in Fig. 5 Position of the longitudinal slide 53 closes the hydraulic connections 29 so that no pressure equalization between the pump elements (not shown) can take place and thus promoted the full funding becomes. If the longitudinal slide 53 in Fig. 5 to the left is shifted, the control groove 45 allows one Connection of the hydraulic connections 29 so that a partial or full pressure equalization between the not shown pressure rooms takes place and thus the Flow rate is reduced.

Alternativ kann auch auf die zweite Membran 15 verzichtet werden. In diesem Fall muss die hydraulische Verbindung 29 die Förderräume 17 der Pumpenelemente 3 miteinander verbinden. In diesem Fall findet der Druckausgleich nicht zwischen den Druckräumen, sondern zwischen den Förderräumen 17 statt, was sich in gleicher Weise auf die Fördermenge der erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe auswirkt. Vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist der geringere Bauaufwand und Platzbedarf.Alternatively, the second membrane 15 can also be dispensed with become. In this case, the hydraulic connection 29 the delivery spaces 17 of the pump elements 3 with each other connect. In this case, the pressure equalization does not take place between the pressure rooms, but between the delivery rooms 17 instead, which affects the flow rate in the same way affects the high-pressure fuel pump according to the invention. The advantage of this embodiment is the lower one Construction effort and space requirements.

In Fig. 6 ist eine Radialkolbenpumpe nach dem Stand der Technik schematisch dargestellt. Nach diesem Ausführungsbeispiel sind die drei Pumpenelemente 3 radial zu einer Antriebswelle 9 angeordnet und werden von einem exzentrischen Abschnitt 57 der Antriebswelle 9 angetrieben. Bei dieser Kraftstoffhochdruckpumpe ist an jedem Niederdruckanschluss 19 ein Schaltventil 59 vorgesehen. In der in Fig. 6 dargestellten Position der Schaltventile kann während des Förderhubs der Pumpenelemente 3 der Kraftstoff wieder zurück in den Niederdruckanschluss 19 fließen, so dass sich eine Nullförderung einstellt. Wenn die Schaltventile 59 in die zweite, in Fig. 6 nicht dargestellte Schaltstellung gebracht werden, haben die Schaltventile 59 die Funktion der ersten Rückschlagventile 21 (siehe Fig. 1), so dass die Pumpenelemente 3 in den Hochdruckanschluss 25 fördern. Je nachdem zu welchem Zeitpunkt die Schaltventile 59 betätigt werden, kann die Fördermenge der Radialkolbenpumpe eingestellt werden. Allerdings muss die Steuerung der Schaltventile 59 sehr genau erfolgen und es sind drei aufwendige Schaltventile 59 erforderlich.6 is a radial piston pump according to the state of the Technology shown schematically. After this Embodiment, the three pump elements 3 are radial arranged to a drive shaft 9 and are from a eccentric section 57 of the drive shaft 9 driven. This high-pressure fuel pump is on everyone Low pressure connection 19, a switching valve 59 is provided. In the position of the switching valves shown in Fig. 6 can the fuel during the delivery stroke of the pump elements 3 flow back into the low pressure connection 19, see above that there is zero funding. If the Switching valves 59 in the second, in Fig. 6 not Switch position shown are brought Switching valves 59 the function of the first check valves 21 (see Fig. 1), so that the pump elements 3 in the Promote high pressure connection 25. Depending on which When the switching valves 59 are actuated, the Flow rate of the radial piston pump can be set. However, the control of the switching valves 59 must be very done exactly and there are three complex switching valves 59 required.

Anhand der Fig. 7 wird ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe, welche als Radialkolbenpumpe ausgebildet ist, dargestellt. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 verbindet die hydraulische Verbindung 29 die Förderräume 17a, 17b und 17c von drei nicht dargestellten Pumpenelementen 3 einer Radialkolbenpumpe, wie sie in Fig. 6 beschrieben wurde, miteinander. Zu jedem Förderraum 17a, 17b und 17c ist ein Regelventil 33 vorgesehen. Die Regelventile 33 werden gemeinsam angesteuert.7, a first embodiment of a High-pressure fuel pump according to the invention, which as Radial piston pump is formed, shown. By doing 7 connects the hydraulic Connection 29 to the delivery rooms 17a, 17b and 17c of three Pump elements 3, not shown Radial piston pump as described in FIG. 6 together. There is one for each delivery chamber 17a, 17b and 17c Control valve 33 provided. The control valves 33 are controlled together.

In Fig. 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer als Radialkolbenpumpe ausgeführten Kraftstoffhochdruckpumpe 1 dargestellt. Die drei Pumpenelemente 3, welche von einer Antriebswelle 7 angetrieben werden, weisen je einen Niederdruckanschluss 19 mit einem ersten Rückschlagventil 21 und einen Hochdruckanschluss 25 mit einem zweiten Rückschlagventil 23 auf. Von den Förderräumen 17a, 17b und 17c der drei Pumpenelemente 3 führt jeweils eine hydraulische Verbindung 29 zu einem Schaltventil 61. Über das Schaltventil 61 kann eine hydraulische Verbindung der Förderräume 17a, 17b und 17c untereinander hergestellt werden. Wenn diese hydraulische Verbindung geschlossen ist, fördert die Radialkolbenpumpe die volle Fördermenge. Wenn die Verbindung vollständig geöffnet ist, stellt sich eine Nullförderung ein. Durch geeignetes Ansteuern des Schaltventils 61 kann jede gewünschte Fördermenge zwischen 0 % und 100 % eingestellt werden.In Fig. 8, another embodiment is as Radial piston pump high-pressure fuel pump 1 shown. The three pump elements 3, which of one Drive shaft 7 are driven, each have one Low pressure connection 19 with a first check valve 21 and a high pressure connection 25 with a second Check valve 23 on. From the delivery rooms 17a, 17b and 17c of the three pump elements 3 each carry one hydraulic connection 29 to a switching valve 61. About the switching valve 61 can be a hydraulic connection of the Conveying spaces 17a, 17b and 17c made with each other become. When this hydraulic connection is closed, the radial piston pump delivers the full flow. If the connection is fully open, a Zero funding. By appropriately controlling the Switch valve 61 can between any desired flow rate 0% and 100% can be set.

In Fig. 9 ist ein Ausführungsbeispiel eines Schaltventils 61 im Längsschnitt dargestellt. Bei diesem Schaltventil 61 werden die hydraulischen Verbindungen 29 durch einen Längsschieber 53 geschlossen oder mehr oder weniger geöffnet. Je nach Stellung des Längsschiebers 53 kann somit ein mehr oder weniger großer Druckausgleich zwischen den Förderräumen 17a, 17b oder 17c der Kraftstoffhochdruckpumpe bzw. den Druckräumen 27a oder 27b (s. Fig. 1) erfolgen.9 is an embodiment of a switching valve 61 shown in longitudinal section. With this switching valve 61 are the hydraulic connections 29 by a Longitudinal slide 53 closed or more or less open. Depending on the position of the longitudinal slide 53 can thus a more or less large pressure balance between the Delivery spaces 17a, 17b or 17c of the high-pressure fuel pump or the pressure chambers 27a or 27b (see FIG. 1).

Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All in the drawing, its description and the Features disclosed claims can be both individually as well as in any combination with each other be essential to the invention.

Claims (14)

Kraftstoffhochdruckpumpe für eine Einspritzanlage von Brennkraftmaschinen, mit mindestens zwei Pumpenelementen (3) zur Förderung von Kraftstoff in einen Hochdruckanschluss (25), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwischen zwei Pumpenelementen (3) eine steuerbare hydraulische Verbindung (29) vorgesehen ist.High-pressure fuel pump for an injection system of internal combustion engines, with at least two pump elements (3) for delivering fuel into a high-pressure connection (25), characterized in that a controllable hydraulic connection (29) is provided at least between two pump elements (3). Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Verbindung (29) durch mindestens ein Schaltventil (61), insbesondere ein 2/2-Schaltventil, gesteuert wird.High-pressure fuel pump according to claim 1, characterized in that the hydraulic connection (29) is controlled by at least one switching valve (61), in particular a 2/2 switching valve. Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Schaltventile (61) parallel zueinander angeordnet sind, und dass die mehreren Schaltventile (61) von einem Aktor (49), insbesondere einem elektromagnetischen Aktor oder einem piezoelektrischen Aktor, betätigt werden.High-pressure fuel pump according to Claim 2, characterized in that a plurality of switching valves (61) are arranged parallel to one another, and in that the plurality of switching valves (61) are actuated by an actuator (49), in particular an electromagnetic actuator or a piezoelectric actuator. Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Verbindung (29) durch mindestens ein Regelventil (33) gesteuert wird. High-pressure fuel pump according to claim 1, characterized in that the hydraulic connection (29) is controlled by at least one control valve (33). Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelventil (3) einen in einem Gehäuse (31) geführten Längsschieber (53) aufweist, dass in dem Gehäuse (31) Steuerschlitze (47) vorhanden sind, die mit den Pumpenelementen (3) hydraulisch in Verbindung stehen, und dass die Überdeckung von Längsschieber (53) und Steuerschlitzen (47) einstellbar ist.High-pressure fuel pump according to claim 4, characterized in that the control valve (3) has a longitudinal slide (53) guided in a housing (31), that in the housing (31) there are control slots (47) which are hydraulic with the pump elements (3) are connected, and that the overlap of the longitudinal slide (53) and control slots (47) is adjustable. Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelventil (33) einen in einem Gehäuse (31) geführten Längsschieber (53) aufweist, dass in dem Längsschieber (53) Steuernuten (45) ausgebildet sind, dass in dem Gehäuse (31) Bohrungen, die mit den Pumpenelementen (3) hydraulisch in Verbindung stehen, vorhanden sind, und dass die hydraulische Verbindung (29) zwischen den Bohrungen durch den Längsschieber (53) einstellbar ist.High-pressure fuel pump according to claim 4, characterized in that the control valve (33) has a longitudinal slide (53) guided in a housing (31) , that control grooves (45) are formed in the longitudinal slide (53), that bores in the housing (31) which are hydraulically connected to the pump elements (3), and that the hydraulic connection (29) between the bores can be adjusted by means of the longitudinal slide (53). Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelventil (33) einen synchron zu den Pumpenelementen (3) angetriebenen Drehschieber (37) aufweist, dass in dem Drehschieber (37) eine hydraulische Verbindung (29) vorgesehen ist, dass die hydraulische Verbindung (29) an ihren Enden je eine Steuernut (45) aufweist, dass die Steuernuten (45) mit Steuerschlitzen (47) in einem Gehäuse (31) des Regelventils (33) zusammenwirken, dass die Steuerschlitze (47) mit den Pumpenelementen (3) hydraulisch in Verbindung stehen, und dass die Überdeckung von Steuernuten (45) und Steuerschlitzen (47) einstellbar ist.High-pressure fuel pump according to Claim 4, characterized in that the control valve (33) has a rotary slide valve (37) which is driven synchronously with the pump elements (3), that a hydraulic connection (29) is provided in the rotary slide valve (37) such that the hydraulic connection ( 29) has at each end a control groove (45) that the control grooves (45) interact with control slots (47) in a housing (31) of the control valve (33), that the control slots (47) with the pump elements (3) hydraulically are connected, and that the overlap of control grooves (45) and control slots (47) is adjustable. Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenverschiebung der Steuernuten (45) und der Steuerschlitze (47) und die Phasenverschiebung der Pumpenelemente (3) übereinstimmen. High-pressure fuel pump according to claim 7, characterized in that the phase shift of the control grooves (45) and the control slots (47) and the phase shift of the pump elements (3) match. Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltventil (61) oder das Regelventil (33) als Längsschieberventil ausgebildet ist.High-pressure fuel pump according to claim 2 or 4, characterized in that the switching valve (61) or the control valve (33) is designed as a longitudinal slide valve. Kraftstoffhochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffhochdruckpumpe (1) eine erste Membran (13) an jedem Pumpenelement (3) aufweist, dass die erste Membran (13) einen Förderraum (17) der Pumpenelemente (3) begrenzt, und dass durch die steuerbare hydraulische Verbindung (29) die Förderräume (17) der Pumpenelemente (3) verbindbar sind.High-pressure fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that the high-pressure fuel pump (1) has a first membrane (13) on each pump element (3), that the first membrane (13) delimits a delivery chamber (17) of the pump elements (3), and that the delivery spaces (17) of the pump elements (3) can be connected by the controllable hydraulic connection (29). Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffhochdruckpumpe eine zweite Membran (15) an jedem Pumpenelement (3) aufweist, dass die zweite Membran (15) je einen Druckraum (27) von den Förderräumen (17) der Pumpenelemente (3) abgrenzt, und dass durch die steuerbare hydraulische Verbindung (29) die Druckräume (27) der Pumpenelemente (3) verbindbar sind.High-pressure fuel pump according to claim 10, characterized in that the high-pressure fuel pump has a second membrane (15) on each pump element (3), that the second membrane (15) delimits a pressure chamber (27) from the delivery chambers (17) of the pump elements (3) , and that the pressure chambers (27) of the pump elements (3) can be connected by the controllable hydraulic connection (29). Kraftstoffhochdruckpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckräume (27) mit einem Druckfluid, insbesondere Öl, gefüllt sind, und dass Pumpenkolben (9) der Pumpenelemente (3) durch die zweiten Membranen (15) auf das Druckfluid in den Druckräumen (27) wirken.High-pressure fuel pump according to Claim 11, characterized in that the pressure spaces (27) are filled with a pressure fluid, in particular oil, and in that the pump piston (9) of the pump elements (3) through the second membranes (15) onto the pressure fluid in the pressure spaces (27 ) Act. Kraftstoffhochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffhochdruckpumpe als Axialkolbenpumpe, als Radialkolbenpumpe oder als Reihenpumpe ausgeführt ist.High-pressure fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that the high-pressure fuel pump is designed as an axial piston pump, as a radial piston pump or as a series pump. Kraftstoffhochdruckpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckanschluss (25) mit einem Common-Rail hydraulisch verbunden ist.High-pressure fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that the high-pressure connection (25) is hydraulically connected to a common rail.
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