WO2012010373A1 - Kraftstofffördereinrichtung - Google Patents

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WO2012010373A1
WO2012010373A1 PCT/EP2011/059556 EP2011059556W WO2012010373A1 WO 2012010373 A1 WO2012010373 A1 WO 2012010373A1 EP 2011059556 W EP2011059556 W EP 2011059556W WO 2012010373 A1 WO2012010373 A1 WO 2012010373A1
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fuel
pump
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control
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PCT/EP2011/059556
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Jost Krauss
Guenter Veit
Andreas Sommerer
Steffen Meyer-Salfeld
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Robert Bosch Gmbh
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    • F04C14/22—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber by changing the eccentricity between cooperating members

Definitions

  • the invention relates to a fuel delivery device for a fuel injection of an internal combustion engine according to the preamble of the independent claim.
  • Such a fuel delivery device and its mode of operation is already known from the series Diesel-common rail injection system (ISBN-978-3- 86522-010-3) of the Robert Bosch GmbH or EP 1 195 514 A2.
  • This fuel delivery device has an electrically driven delivery pump through which fuel is conveyed to the suction side of a high-pressure pump.
  • the high-pressure pump delivers fuel into a high-pressure region, from which at least indirectly at least one injector of the fuel injection device is supplied with fuel.
  • An electrical control device is provided which receives a signal for the pressure prevailing in the high-pressure region via a sensor device.
  • the electric drive of the feed pump is variably controlled, so that the fuel delivery amount of the feed pump can be changed by varying the speed.
  • fuel delivery of the feed pump is possible, however, has a high drive power demand and electrical control and sensor devices needed.
  • the fuel delivery device with the characterizing features of claim 1 has the advantage that the feed pump has an adjustable displacement volume, whereby a variable amount of fuel at the same speed can be promoted.
  • the possibility of varying the amount of fuel delivery at the same rotational speed eliminates the need to control the fuel delivery rate via the electric drive and the control and sensor devices, which can save costs.
  • the feed pump can be driven either mechanically or electrically and vary their fuel delivery at the same speed.
  • the delivery pump delivers a variable amount of fuel that varies between a zero delivery amount and a maximum amount.
  • the maximum amount is determined by the maximum displacement of the feed pump. Due to the wide range in which the fuel delivery rate can vary, an optimal adjustment of the fuel delivery to the fuel demand in the high pressure range is possible. It eliminates additional components, such. the electric drive of the feed pump, an electrical control device for controlling the electric drive or a metering unit (ZM E), which adapts the fuel delivery to the needs of the high pressure pump.
  • ZM E metering unit
  • the adjustable displacement volume is regulated via a control pressure.
  • There are no additional external control devices are required to adjust the fuel delivery of the feed pump to the needs in the high pressure area.
  • sensor units for pressure detection, since the pressure does not have to be determined, but directly affects the flow rate. This reduces the cost and simplifies the construction of the low pressure circuit.
  • control pressure is the fuel pressure on the pressure side of the feed pump.
  • the delivery pump adapts optimally to the fuel demand in the high-pressure range. There are no other components, such as overflow valve and metering unit can be used. Since the pump always requires the force required by the high-pressure pump amount of fuel is pumped and too much subsidized fuel does not have to be diverted, the fuel consumption is reduced.
  • control pressure is the fuel pressure between a fuel filter installed on the pressure side and the suction side of the high-pressure pump.
  • the feed pump adjusts the pressure on the suction side of the high-pressure pump, regardless of the pressure loss of the fuel filter. Influencing factors such as the load condition of the fuel filter or temperature-related spoilage of the fuel filter are compensated.
  • control pressure is the fuel pressure in the high-pressure accumulator. This results in a control loop that regulates the pressure in the high-pressure accumulator without electrical actual value detection, electrical signal processing and electrical adjuster. Furthermore, the elimination of the pressure control valve on the high-pressure accumulator is possible.
  • the adjustable displacement volume is regulated via a control pressure.
  • the control pressure is changed via an electrical control device and a pressure control valve. This opens up the possibility to change the delivery characteristics and thus to control the fuel delivery of the pump controlled.
  • the setting of the control pressure for changing the displacement volume can be changed. It is advantageous to use a vane cell pump or an external gear pump or a roller cell pump or an internal gear pump or a pendulum vane pump as a delivery pump with adjustable delivery volume, since it is possible to fall back on known pump types and reduce the development effort.
  • FIG. 1 shows a fuel delivery device in a schematic representation according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a pump with adjustable displacement volume in a schematic sectional view of a fuel delivery device
  • 3 shows a fuel delivery device in a schematic representation according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 4 shows a fuel delivery device in a schematic representation according to a third embodiment of the invention.
  • FIG. 5 shows a fuel delivery device in a schematic representation according to a fourth embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a fuel delivery device in a schematic representation according to a first embodiment of the invention.
  • the fuel delivery device has a feed pump 10, which draws fuel from a reservoir 12.
  • fuel is conveyed to the suction side of at least one high pressure pump 16, which is also part of the fuel delivery device.
  • the drive of the feed pump 10 can be mechanical via the clutch, toothed belt or toothed belt by the motor or the high-pressure pump.
  • the feed pump 10 may have an electric drive, which can be operated with variable power and thus variable speed or constant power and speed.
  • a high-pressure pump 16 By means of the at least one high-pressure pump 16, fuel is conveyed into a high-pressure region 18 of the fuel delivery device, which comprises, for example, a high-pressure accumulator 18.
  • One or more injectors 20 are supplied with fuel from the high-pressure region 18, wherein an injector 20 is assigned to each cylinder of the internal combustion engine.
  • the feed pump 10 can be arranged on the high-pressure pump 16, integrated into it or arranged remotely from the high-pressure pump 16, for example in the reservoir 12 or in a hydraulic line between the reservoir 12 and the high-pressure pump 16.
  • the high-pressure pump 16 has at least one pump element, which in turn has a pump piston which is driven in a lifting movement.
  • the high pressure pump 16 may have its own drive shaft through which the lifting movement of the pump piston is effected via a cam or eccentric.
  • the drive shaft of the high pressure pump 16 is mechanically driven, for example via a transmission or a belt drive from the internal combustion engine, so that the speed of the high pressure pump 16 is proportional to the speed of the internal combustion engine.
  • the high-pressure pump 16 does not have its own drive shaft and the lifting movement of the pump piston is effected by an eccentric or cam of a shaft of the internal combustion engine.
  • several high-pressure pumps 16 may be provided.
  • a hydraulic actuation may be provided.
  • the feed pump 10 can be arranged remotely from the at least one high-pressure pump 16, for example also in the storage container 12.
  • the feed pump 10 is connected via a hydraulic line 6 to the suction side of the at least one high-pressure pump 16.
  • a fuel filter 38 can be arranged in the hydraulic line in order to prevent dirt particles from entering the high-pressure pump 16 and the high-pressure region 18.
  • a pressure regulating valve 22 can be provided, by which the pressure prevailing in the high-pressure region 18 is controlled. If an excessively high pressure is present in the high-pressure region 18, excess fuel can reach the reservoir 12 via the hydraulic line 2 in the return line 8 via the pressure regulating valve 22.
  • a required pressure can be set depending on operating parameters of the internal combustion engine.
  • Excess fuel from the drive range of the high-pressure pump 16 can be passed via the hydraulic line 28 to the return 8 and thus to the reservoir 12. If more fuel than required is conveyed from the feed pump 10 to the suction side of the high-pressure pump 16, excess fuel can be passed through an overflow valve 34 on the high-pressure pump 16 via the hydraulic line 28 to the return 8 and thus to the storage container 12.
  • FIG. 2 shows, by way of example, a pump with an adjustable displacement volume in a schematic sectional illustration for a fuel delivery device. It has a housing 40 in which a rotor 42 with at least one or more vanes 44 is located. The rotor 42 rotates about an axis which is perpendicular to the blade through a center Ml.
  • a circular stator ring 46 is clamped by a first actuating piston 48 and a second actuating piston 50.
  • the two adjusting pistons are arranged opposite each other. There may be another bearing point of the stator ring 46 by a height adjustment screw, not shown.
  • the axis of the circular stator ring 46 passes through a center M2.
  • the back of the first actuating piston 48 is acted upon via a hydraulic line 26 with a control pressure.
  • the control pressure is in the described embodiment by a Krafftstoff pressure within the fuel conveyor to Provided.
  • the second actuating piston 50 counteracts the first actuating piston 48 and is held by a spring 52 in a certain position. Due to the control pressure and the spring force, two forces act in opposite directions on the stator ring 46.
  • the electrically or mechanically driven rotor 42 rotates and the blades 44 guided in the rotor are pressed against the stator ring 46 by centrifugal forces.
  • the necessary for the transport of the fuel cells 54 are increasingly larger by the rotation of the rotor 42 and thereby fill with fuel via a suction channel 56 of the fuel from the reservoir 12 sucks.
  • the cells 54 Upon reaching the largest cell volume, the cells 54 are separated from the suction side and get in a further rotation connection to the pressure side. In a further rotation, the cells 54 are narrowed and press liquid via the pressure channel 58 in a hydraulic line leading to the suction side of the high-pressure pump 16.
  • stator 46 is displaced in the housing. If both forces are equal, the stator ring is in the middle position and the two center points M1 and M2 lie on one another. In this case, the flow rate of the fuel is returned to a zero flow rate, i. the flow rate is zero.
  • the spring 52 shifts the stator ring 46 in an eccentric position at the centers Ml and M2 not more on each other. Since the suction and the pressure side are separated from each other, the feed pump 10 displaces fuel again. With increasing distance of the centers Ml and M2, the displacement volume of the pump becomes larger.
  • the feed pump 10 can be operated at the same speed or variable speed via a mechanical or electric drive.
  • the speed of the feed pump 10 influences the amount of fuel delivered.
  • the control pressure can be promoted a variable amount of fuel at the same speed.
  • a delivery pump 10 with adjustable delivery volume is the "adjustable vane pump, type PV7" from Bosch Rexroth, which is similar in construction to the described delivery pump 10, but would have to be adapted to the dimensions and requirements of a fuel delivery device.
  • an external gear pump or a roller-cell pump or an internal gear pump or a pendulum-slider pump can also be used as the delivery pump 10 with adjustable delivery volume.
  • An example of a volume-adjustable pendulum slide pump is shown in the published patent application DE 101 02 531 AI.
  • a pressure-side fuel filter 38 is provided Alternatively, the pressure on the suction side of the high-pressure pump 16 between the fuel filter 38 and the high-pressure pump 16 serve as control pressure.
  • Fuel pressure in the hydraulic line 6 decreases because the high-pressure pump 16 has an increased fuel demand, the control pressure also decreases and the feed pump 10 increases the delivery rate of the fuel.
  • the fuel delivery rate of the feed pump 10 is adapted to the needs of the high-pressure pump 16. To simplify the low pressure circuit but with the same effect, a regulation of the feed pump 10 can be made to the own discharge pressure.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the invention.
  • a throttle 24 builds up in the return line 8 to the reservoir 12, a fuel pressure which is connected via the hydraulic line 26 or directly to the first control piston 48 of the feed pump 10.
  • On the throttle 24 in the return 8 to the reservoir 12 may be omitted if a back pressure created by a jet pump, not shown in the return line 8 to the reservoir 12.
  • the excess fuel is diverted via the hydraulic line 28 to the return 8 with the aid of an overflow valve 34.
  • the pressure in the return 8 increases depending on the amount of fuel delivered too much. Due to the increase in pressure in the return line 8, the control pressure increases to the first control piston 48, the displacement volume of the feed pump 10 is reduced and thus reduces the flow rate of the fuel. If only a little fuel is diverted from the overflow valve 34 into the return 8, the control pressure drops and the delivery pump 10 increases the delivery rate of the fuel.
  • the fuel delivery amount of the feed pump 10 is adapted to the fuel requirement of the high-pressure pump 16.
  • the fuel in the return line 8 to the reservoir 12 are controlled by the pressure control valve 22 in the high pressure region 18.
  • the pressure control valve 22 may be located directly on the high pressure accumulator 18 or on the high pressure pump 16 or between the high pressure pump 16 and high pressure accumulator 18.
  • the pressure control valve 22 is regulated by an electrical control unit. If there is a higher pressure than required in the high-pressure region 18, excess fuel is deactivated with the aid of the pressure regulating valve 22.
  • the pressure in the return 8 increases depending on the amount of fuel being removed. The increased fuel return increases the pressure in the Return 8 upstream of the throttle 24 and the control pressure on the first actuating piston 48 increases. The displacement volume of the feed pump 10 is reduced and thus reduces the flow rate of the fuel. If only little fuel is diverted from the pressure control valve 22 into the return 8, the control pressure drops and the delivery pump 10 increases the delivery rate of the fuel.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of the invention.
  • the pressure in the high pressure region 18 acts directly on the first control piston 48 of the feed pump 10 and thus affects the displacement of the feed pump 10 prevails in the high-pressure accumulator 18 too high a pressure, the Fuel delivery of the feed pump 10 is reduced, the pressure in the high pressure accumulator 18 is too low, the fuel delivery of the feed pump 10 is increased, otherwise it remains constant.
  • the rear side of the second actuating piston 50 can be subjected to a control pressure for the controlled influencing of the displacement volume.
  • a force which is composed of the force of the spring 52 and the control pressure acts on the second actuating piston 50.
  • the control pressure acting on the second actuating piston 50 comes from any point of the fuel delivery device and should be lower than the control pressure, which acts on the back of the first actuating piston 48.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of the invention.
  • the control pressure is controlled by a pressure control valve 15 which is connected to an electronic control device 19.
  • the electrical control device 19 is connected to a pressure sensor 17 in the high-pressure region 18, which supplies information about the pressure in the high-pressure region 18 to the electronic control device 19.
  • the electrical control device 19 controls the pressure control valve 15 and thus influenced by the control pressure, the delivery rate of the feed pump 10.
  • Unnecessary fuel is via a hydraulic line in the reservoir 12 deactivated.
  • the pressure control valve 15 is a continuous adjustment of the force on the second actuating piston 50 of the feed pump 10 is possible.
  • the delivery characteristic of the feed pump 10 changes and there are different displacement volumes of the feed pump 10 at the same control pressure.

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Abstract

Es wird eine Kraftstofffördereinrichtung für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine mit einer Förderpumpe (10) und mit wenigstens einer Hochdruckpumpe (16) vorgeschlagen. Durch die Förderpumpe (10) wird Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter (12) zur Saugseite der Hochdruckpumpe (16) gefördert und durch die Hochdruckpumpe (16) Kraftstoff in einem Hochdruckbereich (18) gefördert. Die Förderpumpe (10) hat ein verstellbares Verdrängungsvolumen, wodurch eine variable Kraftstoffmenge bei gleicher Drehzahl gefördert werden kann.

Description

Beschreibung
Titel
Kraftstofffördereinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Kraftstofffördereinrichtung für eine Kraftstoffeinspritzung einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruches.
Stand der Technik
Eine solche Kraftstofffördereinrichtung und ihre Funktionsweise ist bereits durch die Schriftreihe Diesel-Speichereinspritzsystem Common- Rail (ISBN-978-3- 86522-010-3) der Robert Bosch GmbH oder EP 1 195 514 A2 bekannt. Diese Kraftstofffördereinrichtung weist eine elektrisch angetriebene Förderpumpe auf, durch die Kraftstoff zur Saugseite einer Hochdruckpumpe gefördert wird. Durch die Hochdruckpumpe wird Kraftstoff in einen Hochdruckbereich gefördert, aus dem zumindest mittelbar wenigstens ein Injektor der Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit Kraftstoff versorgt wird. Es ist eine elektrische Steuereinrichtung vorgesehen, die über eine Sensoreinrichtung ein Signal für den im Hochdruckbereich herrschenden Druck erhält. Durch die elektrische Steuereinrichtung wird der elektrische Antrieb der Förderpumpe variabel angesteuert, so dass die Kraftstofffördermenge der Förderpumpe durch Variation der Drehzahl verändert werden kann. Dadurch ist eine an die Betriebsbedingungen angepasste Kraftstofffördermenge der Förderpumpe möglich, die jedoch einen hohen Antriebsleistungsbedarf hat und elektrische Steuer- und Sensoreinrichtungen benötigt.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Kraftstofffördereinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass die Förderpumpe ein verstellbares Verdrängungsvolumen hat, wodurch eine variable Kraftstoffmenge bei gleicher Drehzahl gefördert werden kann. Durch die Möglichkeit die Kraftstofffördernnenge bei gleicher Drehzahl zu variieren, kann die Regelung der Kraftstofffördernnenge über den elektrischen Antrieb und die Steuer- und Sensoreinrichtungen entfallen, wodurch Kosten eingespart werden können. Die Förderpumpe kann entweder mechanisch oder elektrisch angetrieben werden und ihre Kraftstofffördermenge bei gleicher Drehzahl variieren.
Mit den Maßnahmen der Unteransprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung möglich.
In einer ersten vorteilhaften Ausführungsform der Kraftstofffördereinrichtung fördert die Förderpumpe eine variable Kraftstoffmenge, die zwischen einer Nullfördermenge und einer maximalen Menge variiert. Die maximale Menge wird durch das maximale Verdrängungsvolumen der Förderpumpe bestimmt. Durch den weiten Bereich, in dem die Kraftstofffördermenge variieren kann, ist eine optimale Anpassung der Kraftstofffördermenge an den Kraftstoffbedarf im Hochdruckbereich möglich. Es entfallen zusätzliche Bauteile, wie z.B. der elektrische Antrieb der Förderpumpe, eine elektrische Steuereinrichtung zur Regelung des elektrischen Antriebs oder eine Zumesseinheit (ZM E), die die Kraftstofffördermenge an den Bedarf der Hochdruckpumpe anpasst.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird das verstellbare Verdrängungsvolumen über einen Steuerdruck geregelt. Es müssen keine weiteren externen Steuereinrichtungen hinzugezogen werden, um die Kraftstofffördermenge der Förderpumpe an den Bedarf im Hochdruckbereich anzupassen. Des Weiteren entfallen Sensoreinheiten zur Druckerfassung, da der Druck nicht bestimmt werden muss, sondern direkt die Fördermenge beeinflusst. Dies reduziert den Kostenaufwand und vereinfacht den Aufbau des Niederdruckkreislaufes.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist der Steuerdruck der Kraftstoffdruck auf der Druckseite der Förderpumpe. In diesem Fall passt sich die Förderpumpe optimal an den Kraftstoffbedarf im Hochdruckbereich an. Es müssen keine weiteren Bauteile, wie Überströmventil und Zumesseinheit eingesetzt werden. Da von der Förderpumpe immer die von der Hochdruckpumpe benötigte Kraft- stoffmenge gefördert wird und zuviel geförderter Kraftstoff nicht abgesteuert werden muss, verringert sich der Kraftstoffverbrauch.
Ein besonderer Vorteil ergibt sich, wenn der Steuerdruck der Kraftstoffdruck zwischen einem druckseitig verbauten Kraftstofffilter und der Saugseite der Hochdruckpumpe ist. Die Förderpumpe stellt unabhängig vom Druckverlust des Kraftstofffilters den Druck auf der Saugseite der Hochdruckpumpe ein. Einflussgrößen wie der Beladungszustand des Kraftstofffilters oder temperaturbedingte Versul- zung des Kraftstofffilters werden kompensiert.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn der Steuerdruck der Kraftstoff druck im Rücklauf zum Vorratsbehälter ist. Auch bei dieser Lösung reduziert sich der Einsatz weiterer Bauteile, da auf die Zumesseinheit verzichtet werden kann. Es dient der zuviel geförderte Kraftstoff als Steuerdruck, so dass eine andere Auslegung der Stellglieder der Förderpumpe möglich ist.
Je nach Auslegung wird der Kraftstoff in den Rücklauf zum Vorratsbehälter von einem Überströmventil auf der Saugseite der Hochdruckpumpe abgesteuert oder der Kraftstoff in den Rücklauf zum Vorratsbehälter wird von einem Druckregelventil im Hochdruckbereich abgesteuert.
Ein besonderer Vorteil ergibt sich, wenn der Steuerdruck der Kraftstoffdruck im Hochdruckspeicher ist. Dadurch ergibt sich ein Regelkreis, der den Druck im Hochdruckspeicher ohne elektrische Istwerterfassung, elektrische Signalverarbeitung und elektrische Steller einregelt. Des Weiteren ist der Entfall des Druckregelventils am Hochdruckspeicher möglich.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn das verstellbare Verdrängungsvolumen über einen Regeldruck geregelt wird. Der Regeldruck wird über eine elektrische Steuereinrichtung und ein Druckregelventil verändert. Damit eröffnet sich die Möglichkeit die Fördercharakteristik zu verändern und damit die Kraftstofffördermenge der Förderpumpe kontrolliert zu beeinflussen. Je nach Motorbetriebspunkt oder abhängig vom Druck im Hochdruckspeicher kann die Einstellung des Regeldruckes zum Verändern des Verdrängungsvolumens verändert werden. Vorteilhaft ist der Einsatz einer Flügelzellenpumpe oder eine Außenzahnradpum- pe oder eine Rollenzellenpumpe oder eine Innenzahnradpumpe oder eine Pendelschieberpumpe als Förderpumpe mit verstellbaren Fördervolumen, da auf bekannte Pumpenbauarten zurückgegriffen werden kann und sich der Entwick- lungsaufwand reduziert.
Ausführungsbeispiele
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine Kraftstofffördereinrichtung in einer schematischen Darstellung ent- sprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 2 eine Pumpe mit verstellbaren Verdrängungsvolumen in einer schematischen Schnittdarstellung für eine Kraftstofffördereinrichtung; Figur 3 eine Kraftstofffördereinrichtung in einer schematischen Darstellung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 4 eine Kraftstofffördereinrichtung in einer schematischen Darstellung entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 5 eine Kraftstofffördereinrichtung in einer schematischen Darstellung entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Figur 1 zeigt eine Kraftstofffördereinrichtung in einer schematischen Darstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Kraftstofffördereinrichtung weist eine Förderpumpe 10 auf, die Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter 12 ansaugt. Durch die Förderpumpe 10 wird Kraftstoff zur Saugseite wenigstens einer Hochdruckpumpe 16 gefördert, die ebenfalls Bestandteil der Kraftstofffördereinrichtung ist. Der Antrieb der Förderpumpe 10 kann mechanisch über Kupplung, Zahnrad oder Zahnriemen durch den Motor oder die Hochdruckpumpe erfolgen. Alternativ kann die Förderpumpe 10 einen elektrischen Antrieb aufweisen, der mit veränderlicher Leistung und damit variabler Drehzahl oder konstanter Leistung und Drehzahl betrieben werden kann.
Durch die wenigstens eine Hochdruckpumpe 16 wird Kraftstoff in einen Hochdruckbereich 18 der Kraftstofffördereinrichtung gefördert, der beispielsweise einen Hochdruckspeicher 18 umfasst. Aus dem Hochdruckbereich 18 werden ein oder mehrere Injektoren 20 mit Kraftstoff versorgt, wobei jedem Zylinder der Brennkraftmaschine ein Injektor 20 zugeordnet ist.
Die Förderpumpe 10 kann an der Hochdruckpumpe 16 angeordnet, in diese integriert sein oder entfernt von der Hochdruckpumpe 16 angeordnet sein, beispielsweise im Vorratsbehälter 12 oder in einer hydraulischen Leitung zwischen dem Vorratsbehälter 12 und der Hochdruckpumpe 16. Die Hochdruckpumpe 16 weist wenigstens ein Pumpenelement auf, das wiederum einen Pumpenkolben aufweist, der in einer Hubbewegung angetrieben wird. Die Hochdruckpumpe 16 kann eine eigene Antriebswelle aufweisen, durch die über einen Nocken oder Exzenter die Hubbewegung des Pumpenkolbens bewirkt wird. Die Antriebswelle der Hochdruckpumpe 16 wird mechanisch, beispielsweise über ein Getriebe oder einen Riementrieb von der Brennkraftmaschine angetrieben, so dass die Drehzahl der Hochdruckpumpe 16 proportional zur Drehzahl der Brennkraftmaschine ist. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Hochdruckpumpe 16 keine eigene Antriebswelle aufweist und die Hubbewegung des Pumpenkolbens durch einen Exzenter oder Nocken einer Welle der Brennkraftmaschine bewirkt wird. Dabei können auch mehrere Hochdruckpumpen 16 vorgesehen sein. Alternativ kann auch eine hydraulische Betätigung vorgesehen sein.
Die Förderpumpe 10 kann entfernt von der wenigstens einen Hochdruckpumpe 16 angeordnet sein, beispielsweise auch im Vorratsbehälter 12. Die Förderpumpe 10 ist dabei über eine hydraulische Leitung 6 mit der Saugseite der wenigstens einen Hochdruckpumpe 16 verbunden. In der hydraulischen Leitung kann ein Kraftstofffilter 38 angeordnet sein, um zu verhindern, dass Schmutzpartikel in die Hochdruckpumpe 16 und in den Hochdruckbereich 18 gelangen. Im Hochdruckbereich 18 kann ein Druckregelventil 22 vorgesehen sein, durch das der im Hochdruckbereich 18 herrschende Druck kontrolliert wird. Ist im Hochdruckbereich 18 ein zu hoher Druck vorhanden, so kann über das Druckregelventil 22 überschüssiger Kraftstoff über die hydraulische Leitung 2 in den Rücklauf 8 zum Vorratsbehälter 12 gelangen. Somit kann im Hochdruckbereich 18 ein erforderlicher Druck abhängig von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine eingestellt werden.
Überschüssiger Kraftstoff aus dem Antriebsbereich der Hochdruckpumpe 16 kann über die hydraulische Leitung 28 zum Rücklauf 8 und damit zum Vorratsbehälter 12 geleitet werden. Wird mehr Kraftstoff als benötigt von der Förderpumpe 10 zur Saugseite der Hochdruckpumpe 16 gefördert, so kann überschüssiger Kraftstoff durch ein Überströmventil 34 an der Hochdruckpumpe 16 über die hydraulische Leitung 28 zum Rücklauf 8 und damit zum Vorratsbehälter 12 geleitet werden.
Des Weiteren kann ein Kraftstoffrücklauf der Injektoren 20 über die hydraulische Leitung 4 zum Rücklauf 8 und damit zum Vorratsbehälter 12 geleitet werden.
In Figur 2 ist beispielhaft eine Pumpe mit verstellbarem Verdrängungsvolumen in einer schematischen Schnittdarstellung für eine Kraftstofffördereinrichtung dargestellt. Sie weist ein Gehäuse 40 auf, in dem sich ein Rotor 42 mit wenigstens einem oder mehreren Flügeln 44 befindet. Der Rotor 42 rotiert um eine Achse, die senkrecht zum Blatt durch einen Mittelpunkt Ml geht.
Ein kreisförmiger Statorring 46 wird von einem ersten Stellkolben 48 und einem zweiten Stellkolben 50 eingespannt. Die beiden Stellkolben sind gegenüber voneinander angeordnet. Es kann noch ein weiterer Auflagepunkt des Statorringes 46 durch eine nicht dargestellte Höhenstellschraube existieren. Die Achse des kreisförmigen Statorringes 46 verläuft durch einen Mittelpunkt M2. Die Rückseite des ersten Stellkolbens 48 wird über eine hydraulische Leitung 26 mit einem Steuerdruck beaufschlagt. Der Steuerdruck wird im beschriebenen Ausführungsbeispiel durch einen Krafftstoff druck innerhalb der Kraftstofffördereinrichtung zur Verfügung gestellt. Der zweite Stellkolben 50 wirkt dem ersten Stellkolben 48 entgegen und wird von einer Feder 52 in einer bestimmten Stellung gehalten. Durch den Steuerdruck und die Federkraft wirken zwei Kräfte in gegensätzlicher Richtung auf den Statorring 46.
Innerhalb des Statorringes 46 dreht sich der elektrisch oder mechanisch angetriebene Rotor 42 und die im Rotor geführten Flügel 44 werden durch Fliehkräfte gegen den Statorring 46 gedrückt. Die für den Transport des Kraftstoffes erforderlichen Zellen 54 werden durch die Drehung des Rotors 42 zunehmend größer und füllen sich dabei mit Kraftstoff über einen Saugkanal 56 der Kraftstoff aus dem Vorratsbehälter 12 ansaugt. Mit Erreichen des größten Zellenvolumens werden die Zellen 54 von der Saugseite getrennt und erhalten bei einer weiteren Drehung Verbindung zur Druckseite. Bei einer weiteren Drehung werden die Zellen 54 verengt und drücken Flüssigkeit über den Druckkanal 58 in eine hydraulische Leitung, die zur Saugseite der Hochdruckpumpe 16 führt.
Abhängig von der Kraft, die sich aus dem Kraftstoffdruck auf den ersten Stellkolben 48 ergibt und der Kraft die die Feder 52 auf den zweiten Stellkolben 50 ausübt, wird der Statorring 46 im Gehäuse verschoben. Sind beide Kräfte gleich groß, so befindet sich der Statorring in Mittelstellung und die beiden Mittelpunkte Ml und M2 liegen aufeinander. In diesem Fall geht die Fördermenge des Kraftstoffes auf eine Nullfördermenge zurück, d.h. die Fördermenge ist Null.
Fällt der Kraftstoffdruck, so dass die Kraft durch die Feder 52 größer ist als die Kraft, die sich aus dem Kraftstoffdruck auf den ersten Stellkolben 48 ergibt, so verschiebt die Feder 52 den Statorring 46 in eine exzentrische Lage bei der die Mittelpunkte Ml und M2 nicht mehr aufeinander liegen. Da die Saug- und die Druckseite von einander getrennt werden, verdrängt die Förderpumpe 10 wieder Kraftstoff. Mit zunehmendem Abstand der Mittelpunkte Ml und M2 wird das Verdrängungsvolumen der Pumpe größer.
Die Förderpumpe 10 kann mit gleicher Drehzahl oder variabler Drehzahl über einen mechanischen oder elektrischen Antrieb betrieben werden. Die Drehzahl der Förderpumpe 10 beeinflusst die geförderte Kraftstoffmenge. Durch die Regelung des Steuerdruckes kann eine variable Kraftstoffmenge bei gleicher Drehzahl gefördert werden.
Ein Beispiel einer Förderpumpe 10 mit verstellbaren Fördervolumen ist die„Ver- stellbare Flügelzellenpumpe, Typ PV7" von Bosch Rexroth, die in ihrem Aufbau der beschriebenen Förderpumpe 10 gleicht, aber auf die Dimensionen und Anforderungen einer Kraftstofffördereinrichtung angepasst werden müsste.
Alternativ lässt sich als Förderpumpe 10 mit verstellbaren Fördervolumen auch eine Außenzahnradpumpe oder eine Rollenzellenpumpe oder eine Innenzahn- radpumpe oder eine Pendelschieberpumpe einsetzen. Ein Beispiel einer mengenregulierbaren Pendelschieberpumpe ist in der Offenlegungsschrift DE 101 02 531 AI gezeigt. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist der Steuerdruck der Kraftstoff druck auf der Druckseite 6 der Förderpumpe 10. Über eine hydraulische Leitung 26 wirkt der Steuerdruck auf den ersten Stellkolben 48 und beeinflusst damit das Verdrängungsvolumen der Förderpumpe 10. Falls ein druckseitiger Kraftstofffilter 38 vorgesehen ist, kann alternativ der der Druck auf der Saugseite der Hochdruck- pumpe 16 zwischen Kraftstofffilter 38 und Hochdruckpumpe 16 als Steuerdruck dienen.
Wird durch eine Veränderung der Betriebsbedingungen kurzeitig mehr Kraftstoff als benötigt von der Förderpumpe 10 zur Hochdruckpumpe 16 gefördert, so baut sich in der hydraulischen Leitung 6 ein erhöhter Druck auf. Der Druck in der hydraulischen Leitung 6 steigt abhängig von der Menge des zuviel geförderten Kraftstoffes. Durch den Druckanstieg steigt der Steuerdruck auf den ersten Stellkolben 48, das Verdrängungsvolumen der Förderpumpe 10 wird verringert und damit die Fördermenge des Kraftstoffes reduziert. Die Kraftstoffmenge der Förder- pumpe 10 wird an den Bedarf der Hochdruckpumpe 16 angepasst. Wenn der
Kraftstoffdruck in der hydraulischen Leitung 6 sinkt, weil die Hochdruckpumpe 16 einen erhöhten Kraftstoffbedarf hat, sinkt auch der Steuerdruck und die Förderpumpe 10 erhöht die Fördermenge des Kraftstoffes. Die Kraftstofffördermenge der Förderpumpe 10 wird an den Bedarf der Hochdruckpumpe 16 angepasst. Zur Vereinfachung des Niederdruckkreises aber mit dem gleichen Effekt kann eine Regelung der Förderpumpe 10 auf den eigenen Förderdruck vorgenommen werden.
Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Hierbei ist der Steuerdruck der Kraftstoffdruck in einem Rücklauf 8 zum Vorratsbehälter 12. Durch eine Drossel 24 baut sich im Rücklauf 8 zum Vorratsbehälter 12 ein Kraftstoffdruck auf, der über die hydraulische Leitung 26 oder direkt mit dem ersten Stellkolben 48 der Förderpumpe 10 verbunden ist. Auf die Drossel 24 im Rücklauf 8 zum Vorratsbehälter 12 kann verzichtet werden, wenn ein Gegendruck durch eine nicht dargestellte Strahlpumpe im Rücklauf 8 zum Vorratsbehälter 12 entsteht.
Wird durch eine Veränderung der Betriebsbedingungen kurzeitig mehr Kraftstoff als benötigt von der Förderpumpe 10 zur Hochdruckpumpe 16 gefördert, so wird mit Hilfe eines Überströmventils 34 der überschüssige Kraftstoff über die hydraulische Leitung 28 zum Rücklauf 8 abgesteuert. Der Druck im Rücklauf 8 steigt abhängig von der Menge des zuviel geförderten Kraftstoffes. Durch den Druckanstieg im Rücklauf 8 steigt der Steuerdruck auf den ersten Stellkolben 48, das Verdrängungsvolumen der Förderpumpe 10 wird verringert und damit die Fördermenge des Kraftstoffes reduziert. Wird nur wenig Kraftstoff von Überströmventil 34 in den Rücklauf 8 abgesteuert, so sinkt der Steuerdruck und die Förderpumpe 10 erhöht die Fördermenge des Kraftstoffes. Die Kraftstofffördermenge der Förderpumpe 10 wird an den Kraftstoffbedarf der Hochdruckpumpe 16 ange- passt.
Alternativ kann der Kraftstoff in den Rücklauf 8 zum Vorratsbehälter 12 vom Druckregelventil 22 im Hochdruckbereich 18 abgesteuert werden. Das Druckregelventil 22 kann sich hierbei direkt am Hochdruckspeicher 18 oder an der Hochdruckpumpe 16 oder zwischen Hochdruckpumpe 16 und Hochdruckspeicher 18 befinden. Das Druckregelventil 22 wird dabei von einer elektrischen Steuereinheit geregelt. Befindet sich ein höherer Druck als benötigt im Hochdruckbereich 18, so wird überschüssiger Kraftstoff mit Hilfe des Druckregelventils 22 abgesteuert. Der Druck im Rücklauf 8 steigt abhängig von der Menge des abgesteuerten Kraftstoffes. Durch den erhöhten Kraftstoffrücklauf erhöht sich der Druck im Rücklauf 8 vor der Drossel 24 und der Steuerdruck auf den ersten Stellkolben 48 steigt an. Das Verdrängungsvolumen der Förderpumpe 10 wird verringert und damit die Fördermenge des Kraftstoffes reduziert. Wird nur wenig Kraftstoff von Druckregelventil 22 in den Rücklauf 8 abgesteuert, so sinkt der Steuerdruck und die Förderpumpe 10 erhöht die Fördermenge des Kraftstoffes.
Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Hierbei ist der Steuerdruck der Kraftstoffdruck im Hochdruckspeicher 18. Durch die hydraulische Leitung 26 wirkt der Druck im Hochdruckbereich 18 direkt auf den ersten Stellkolben 48 der Förderpumpe 10 und beeinflusst somit das Verdrängungsvolumen der Förderpumpe 10. Herrscht im Hochdruckspeicher 18 ein zu hoher Druck, wird die Kraftstofffördermenge der Förderpumpe 10 reduziert, ist der Druck im Hochdruckspeicher 18 zu niedrig, wird die Kraftstofffördermenge der Förderpumpe 10 erhöht, ansonsten bleibt sie konstant.
Bei allen gezeigten Ausführungsformen der Erfindung kann zur kontrollierten Beeinflussung des Verdrängungsvolumens die Rückseite des zweiten Stellkolbens 50 mit einem Regeldruck beaufschlagt werden. Damit wirkt eine Kraft, die sich aus der Kraft der Feder 52 und dem Regeldruck zusammensetzt, auf den zweiten Stellkolben 50. Der Regeldruck, der auf den zweiten Stellkolben 50 wirkt, stammt aus einer beliebigen Stelle der Kraftstofffördereinrichtung und sollte niedriger sein als der Steuerdruck, der auf die Rückseite des ersten Stellkolbens 48 wirkt.
Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Hierbei ist der Regeldruck der Kraftstoff druck auf der Druckseite der Förderpumpe 10. Der Regeldruck wird über ein Druckregelventil 15, welches mit einer elektronischen Steuereinrichtung 19 verbunden ist, kontrolliert. Die elektrische Steuereinrichtung 19 ist mit einem Drucksensor 17 im Hochdruckbereich 18 verbunden, welcher Informationen über den Druck im Hochdruckbereich 18 an die elektronische Steuereinrichtung 19 liefert. Abhängig vom Druck im Hochdruckbereich 18 regelt die elektrische Steuereinrichtung 19 das Druckregelventil 15 und beeinflusst somit über den Regeldruck kontrolliert die Fördermenge der Förderpumpe 10. Nicht benötigter Kraftstoff wird über eine hydraulische Leitung in den Vorratsbehälter 12 abgesteuert. Durch das Druckregelventil 15 ist eine stufenlose Verstellung der Kraft auf den zweiten Stellkolben 50 der Förderpumpe 10 möglich. Durch die Veränderung des Regeldruckes verändert sich die Fördercharakteristik der Förderpumpe 10 und es ergeben sich unterschiedliche Verdrängungsvolumina der Förderpumpe 10 bei gleichem Steuerdruck.

Claims

Ansprüche
1. Kraftstofffördereinrichtung für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine mit einer Förderpumpe (10) und mit wenigstens einer Hochdruckpumpe (16), wobei durch die Förderpumpe (10) Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter (12) zur Saugseite der Hochdruckpumpe (16) gefördert wird und durch die Hochdruckpumpe (16) Kraftstoff zu einem Hochdruckbereich (18) gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderpumpe (10) ein verstellbares Verdrängungsvolumen hat, wodurch eine variable Kraftstoffmenge bei gleicher Drehzahl gefördert werden kann.
2. Kraftstofffördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderpumpe (10) eine variable Kraftstoffmenge fördert, die zwischen einer Nullfördermenge und einer maximale Menge variiert, wobei die maximale Menge durch das maximale Verdrängungsvolumen der Förderpumpe (10) gegeben ist.
3. Krafftstofffördereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass das verstellbare Verdrängungsvolumen über einen Steuerdruck geregelt wird.
4. Kraftstofffördereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerdruck der Kraftstoff druck auf der Druckseite (6) der Förderpumpe (10) ist.
5. Kraftstofffördereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerdruck der Kraftstoffdruck zwischen Kraftstofffilter (38) und der Saugseite der Hochdruckpumpe (16) ist .
6. Kraftstofffördereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerdruck der Kraftstoff druck in einem Rücklauf (8) zum Vorratsbehälter (12) ist.
7. Kraftstofffördereinrichtung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerdruck der Kraftstoff druck im Hochdruckspeicher (18) ist.
8. Kraftstofffördereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoff in den Rücklauf (8) zum Vorratsbehälter (12) von einem Überströmventil (34) auf der Saugseite der Hochdruckpumpe (16) abgesteuert wird.
9. Kraftstofffördereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Kraftstoff in den Rücklauf (8) zum Vorratsbehälter (12) von einem Druckregelventil (22) im Hochdruckbereich (18) abgesteuert wird.
10. Kraftstofffördereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das verstellbare Verdrängungsvolumen zusätzlich über einen Regeldruck beein- flusst wird.
11. Kraftstofffördereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Regeldruck über ein Druckregelventil (15) eingestellt wird.
12. Kraftstofffördereinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Regeldruck abhängig von einem Motorbetriebspunkt und/oder abhängig vom Druck im Hochdruckspeicher (18) eingestellt wird.
13. Kraftstofffördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderpumpe (10) eine verstellbare Flügelzellenpumpe, eine verstellbare Au- ßenzahnradpumpe, eine verstellbare Rollenzellenpumpe, eine verstellbare In- nenzahnradpumpe oder eine verstellbare Pendelschieberpumpe ist.
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Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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JP2013520029A JP5693718B2 (ja) 2010-07-21 2011-06-09 燃料圧送装置
CN201180035672.0A CN103003560B (zh) 2010-07-21 2011-06-09 燃料输送装置
EP11726103.2A EP2596232B1 (de) 2010-07-21 2011-06-09 Kraftstofffördereinrichtung
US13/808,959 US9328710B2 (en) 2010-07-21 2011-06-09 Fuel delivery device

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DE (1) DE102010031622A1 (de)
WO (1) WO2012010373A1 (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013185127A2 (en) * 2012-06-08 2013-12-12 Magna Powertrain Of America, Inc. Out rotor drive electrical vane pump
DE102013207172A1 (de) 2013-04-19 2014-10-23 Robert Bosch Gmbh Kraftstofffördereinrichtung für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine
WO2014198322A1 (en) * 2013-06-13 2014-12-18 Pierburg Pump Technology Gmbh Variable lubricant vane pump
DE102014215388A1 (de) 2014-08-05 2016-02-11 Evonik Degussa Gmbh Stickstoffhaltige Verbindungen, geeignet zur Verwendung bei der Herstellung von Polyurethanen
JP2016169843A (ja) * 2015-03-16 2016-09-23 日本精工株式会社 無段変速機
IT201600125212A1 (it) * 2016-12-12 2018-06-12 Bosch Gmbh Robert Pompa elettrica a ingranaggi
DE102018216176A1 (de) * 2018-09-21 2020-03-26 Robert Bosch Gmbh Kraftstofffördereinrichtung für eine Brennkraftmaschine
CN110332112A (zh) * 2019-06-13 2019-10-15 江苏理工学院 一种比例差压式变量叶片泵
US11092126B2 (en) * 2019-09-03 2021-08-17 Pratt & Whitney Canada Corp. Common-rail fuel system with ejector pump and method of use thereof
CN112172916A (zh) * 2020-11-10 2021-01-05 三一专用汽车有限责任公司 转向泵和作业车辆

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19612412A1 (de) * 1996-03-28 1997-10-02 Rexroth Mannesmann Gmbh Regelung für ein Druckfluid-Versorgungssystem, insbesondere für den Hochdruck in einem Kraftstoff-Einspritzsystem
DE19618932A1 (de) * 1996-05-10 1997-11-20 Siemens Ag Vorrichtung und Verfahren zur Regelung des Kraftstoffes in einem Hochdruckspeicher
DE10002132A1 (de) * 2000-01-19 2001-08-02 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Antriebsmoments einer Verbrennungskraftmaschine mit Common-Rail-Einspritzung
EP1195514A2 (de) 2000-10-03 2002-04-10 C.R.F. Società Consortile per Azioni Vorrichtung zur Regelung des Durchflusses einer Hochdruckpumpe in einem Common-rail Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine
DE10102531A1 (de) 2001-01-20 2002-07-25 Guenther Beez Stelleinrichtung für eine mengenregelbare Zellenpumpe
DE10343480A1 (de) * 2003-09-19 2005-04-14 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2266191A (en) * 1939-06-05 1941-12-16 Granberg Equipment Inc Variable displacement pump
US4711616A (en) * 1984-12-13 1987-12-08 Nippondenso Co., Ltd. Control apparatus for a variable displacement pump
JPS61145382A (ja) * 1984-12-17 1986-07-03 Nippon Denso Co Ltd 可変容量ポンプの容量制御装置
JP2915626B2 (ja) * 1990-07-25 1999-07-05 株式会社ユニシアジェックス 可変容量型ベーンポンプ
DE19731994B4 (de) 1997-07-25 2007-11-15 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE19853823A1 (de) * 1998-11-21 2000-05-25 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs
US6102001A (en) * 1998-12-04 2000-08-15 Woodward Governor Company Variable displacement pump fuel metering system and electrohydraulic servo-valve for controlling the same
DE10059422A1 (de) * 2000-11-30 2002-06-06 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum Fördern von Flüssigkeiten, insbesondere Kraftstoff
US7108493B2 (en) * 2002-03-27 2006-09-19 Argo-Tech Corporation Variable displacement pump having rotating cam ring
DE10343482A1 (de) 2003-09-19 2005-04-14 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE102006027486A1 (de) * 2006-06-14 2007-12-20 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE102007039892A1 (de) 2007-08-23 2009-02-26 Continental Automotive Gmbh Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine
US7640916B2 (en) * 2008-01-29 2010-01-05 Ford Global Technologies, Llc Lift pump system for a direct injection fuel system
US8192172B2 (en) * 2009-04-06 2012-06-05 Woodward, Inc. Flow sensing shutoff valve

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19612412A1 (de) * 1996-03-28 1997-10-02 Rexroth Mannesmann Gmbh Regelung für ein Druckfluid-Versorgungssystem, insbesondere für den Hochdruck in einem Kraftstoff-Einspritzsystem
DE19618932A1 (de) * 1996-05-10 1997-11-20 Siemens Ag Vorrichtung und Verfahren zur Regelung des Kraftstoffes in einem Hochdruckspeicher
DE10002132A1 (de) * 2000-01-19 2001-08-02 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Antriebsmoments einer Verbrennungskraftmaschine mit Common-Rail-Einspritzung
EP1195514A2 (de) 2000-10-03 2002-04-10 C.R.F. Società Consortile per Azioni Vorrichtung zur Regelung des Durchflusses einer Hochdruckpumpe in einem Common-rail Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine
DE10102531A1 (de) 2001-01-20 2002-07-25 Guenther Beez Stelleinrichtung für eine mengenregelbare Zellenpumpe
DE10343480A1 (de) * 2003-09-19 2005-04-14 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Schriftreihe Diesel-Speichereinspritzsystem Common-Rail", ROBERT BOSCH GMBH

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