WO2015086558A1 - Method for operating a high-pressure fuel pump of a fuel injection device of an internal combustion engine - Google Patents

Method for operating a high-pressure fuel pump of a fuel injection device of an internal combustion engine Download PDF

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WO2015086558A1
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pressure fuel
pump piston
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Christian Langenbach
Achim Koehler
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Robert Bosch Gmbh
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    • F02M59/46Valves
    • F02M59/466Electrically operated valves, e.g. using electromagnetic or piezoelectric operating means

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a high-pressure fuel pump of a fuel injection device of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • the fuel injection device of an internal combustion engine comprises a high-pressure fuel pump with a pump element which has a pump piston driven in a lifting movement.
  • the pump piston defines a pump working space, which is connectable by an electrically controlled valve with an inlet.
  • the fuel injection device comprises a high-pressure fuel accumulator, is fed into the fuel by the high-pressure fuel pump. At least one injector is connected to the high-pressure fuel accumulator, through which fuel is injected into a combustion chamber of the internal combustion engine.
  • the fuel high-pressure pump is operated such that the electrically controlled valve remains open during the delivery stroke of the pump piston until only the high pressure to be pumped under high pressure fuel quantity is present in the pump working space. Then the electrically controlled valve is closed and fuel is pumped by the pump piston in the high-pressure fuel storage.
  • the electrically controlled valve is usually controlled so that at each delivery stroke of the pump piston through this for a given pressure in the high-pressure fuel pump required amount of fuel is promoted. With constant demand for fuel delivery thus takes place at each delivery stroke of the pump piston, the promotion of the same amount of fuel and at the same time. This leads to an approximately equal noise level, for example with regard to sound emission of the high-pressure fuel pump from its valves and its drive range.
  • a high-pressure fuel pump with several pump elements is usually operated so that the same amount of fuel is pumped through all the pump elements, so that also a uniform noise level is caused.
  • Such very uniform noise emissions can be subjectively perceived as unpleasant. In the frequency spectrum, this noise emission corresponds essentially to a single line. In order to reduce noise emission or noise shielding additional design measures may be required, which lead to additional costs.
  • the inventive method for operating a high-pressure fuel pump having the features of claim 1 has the advantage that by the irregular promotion of the fuel delivery rate and / or the timing of the fuel delivery of a pump element at successive delivery strokes of the pump piston or Due to the uneven promotion of different pump elements, a broadband noise emission to different frequencies and thus a subjectively less disturbing noise emission of the high-pressure fuel pump can be achieved.
  • the noise emission is distributed over a wide frequency range.
  • advantageous refinements and developments of the method according to the invention are given.
  • the distribution of the noise emission of the high-pressure fuel pump can be further improved to different frequencies.
  • the method according to claim 4 and claim 5 it can be ensured that the total through the high-pressure fuel pump over several securitieshü- be of the pump piston or funded amount of fuel corresponds to a given fuel delivery.
  • the method according to claim 6 and claim 7 allow a simple way of varying the fuel delivery.
  • the method according to claim 8 allows a simple way of varying the timing of the fuel delivery and optionally the fuel delivery.
  • the method of claim 9 allows accurate adjustment of low fuel flow rates of the high-pressure fuel pump by this is not distributed to all delivery strokes but only on individual delivery strokes, which then per delivery stroke a larger amount of fuel is promoted, which can be set easier than a very small fuel delivery.
  • FIG. 1 shows a simplified representation of a fuel injection device for an internal combustion engine with a high-pressure fuel pump
  • Figure 2 shows a detail of the high-pressure fuel pump in a longitudinal section according to a first embodiment
  • Figure 3 shows a detail of the high-pressure fuel pump in a cross section according to a second embodiment
  • Figure 4 is a diagram 5 shows a diagram in which the fuel delivery of a pump element is shown over the stroke of the pump piston according to the first procedure
  • FIG. 6 shows the same diagram as FIG.
  • Figure 7 is a diagram in which the fuel delivery of one or more pump elements of the high-pressure fuel pump over time according to a second method
  • Figure 8 is a diagram in which the fuel delivery of a pump element over the stroke of the pump piston is shown according to the second process flow
  • Figure 9 is a diagram in which a fuel delivery of one or more pump elements of the high-pressure fuel pump over time according to a third process sequence
  • FIG. 10 shows a diagram in which a noise radiation of the high-pressure fuel pump over the frequency is shown. Description of the embodiments
  • the fuel injection device comprises a feed pump 12, is sucked by the fuel from a reservoir 14 and is conveyed to a high-pressure fuel pump 16 of the fuel injection device.
  • a high-pressure fuel pump 16 fuel is conveyed under high pressure into a high-pressure fuel reservoir 18 of the fuel injection device.
  • At least one fuel injector 20 of the fuel injection device is connected to the high-pressure fuel accumulator 18, through which fuel flows into the fuel injector
  • the fuel injection device also comprises an electronic control device 22 through which the fuel injection of the at least one fuel! njek- tors 20 and the amount of fuel delivered by the high-pressure fuel pump 16 in the high-pressure fuel storage 18 and the delivery time is controlled or regulated.
  • the high-pressure fuel pump 16 is shown in enlarged detail in Figure 2 according to a first embodiment.
  • the high-pressure fuel pump 16 has a single pump element 24, which in turn has a pump piston 26 which is driven at least indirectly by a drive shaft 28 in a lifting movement.
  • the drive shaft 28 has one or more cams 30 or eccentric, via which the rotational movement of the drive shaft 28 is converted into the stroke movement of the pump piston 26.
  • the cam 30 may be a single or multiple cam.
  • the pump piston 26 is supported via a plunger 32 on the cam 30 or eccentric of the drive shaft 28.
  • the plunger 32 may be a roller tappet comprising a roller shoe 34, which has a recess 36 facing the cam 30, in which a roller 38 is rotatably mounted. The plunger 32 and the pump piston 26 are acted upon by a spring 40 to the cam 30 out.
  • the pump piston 26 is tightly guided in a cylinder bore 42 of a housing part 44 of the high-pressure fuel pump 16 and limited in the cylinder bore 42 with its end facing away from the cam 30 a pump working chamber 46.
  • the pump working chamber 46 has an inlet valve 48 with a connection an inlet of the feed pump 12, via which the pump working chamber 46 is filled with the radially inward to the drive shaft 28 directed suction stroke of the pump piston 26 with fuel.
  • the pump working chamber 46 also has an outlet valve 50, which is for example an outlet check valve opening out of the pump working chamber 46, a connection to a drain 52 which leads to the high-pressure fuel accumulator 18 and via the radially outwardly from the drive shaft 28 directed away delivery stroke of Pump piston 26 fuel is displaced from the pump working chamber 46.
  • the inlet valve 48 is electrically controlled by the control device 22 to adjust the amount and timing of the fuel delivery of the high-pressure fuel pump 16 in the high-pressure fuel storage 18 variable.
  • the inlet valve 48 has a movable valve member 54 which cooperates with a valve seat 56.
  • the valve member 54 is, for example, piston-shaped and acted upon by a valve spring 58 in the opening direction.
  • an electrical actuator 60 is provided, through which the movement of the valve member 54 can be influenced and which is controlled by the control device 22.
  • the electric actuator 60 may be an electromagnet having a fixed solenoid 61 and a movable armature 62 connected to the valve member 54.
  • FIG. 3 shows the high-pressure fuel pump 16 according to a second exemplary embodiment, in which the basic construction is the same as in the first exemplary embodiment, but the high-pressure fuel pump 16 has a plurality of, for example two pump elements 24.
  • the pump elements 24 are the same design as in the first embodiment, ie each have a pump piston 26 and an electrically controlled inlet valve 48.
  • the pump elements 24 may for example be arranged distributed in a plane radially around the drive shaft 28 or be arranged side by side in the direction of the longitudinal axis of the drive shaft 28 in series.
  • FIG. 4 shows a first method sequence during the operation of the high-pressure fuel pump 16, the diagram showing the fuel delivery quantity Q for each delivery stroke of the pump piston 26 over the time t.
  • an operating state of the high-pressure fuel pump 16 is considered in which an at least approximately constant amount of fuel in the high-pressure fuel storage 18 to be promoted.
  • the fuel delivery quantity of the pump element 24 is different in successive delivery strokes of the pump piston 26, the time interval between the fuel deliveries being at least approximately constant.
  • the fuel delivery rates of the individual delivery strokes of the pump piston 26 may differ by up to about 20%, or up to about 15%, or up to about 10%.
  • the variation of the fuel delivery rates is preferably irregular, that is arbitrary and not according to a specific pattern.
  • the above-explained first method sequence can also be carried out in a high-pressure fuel pump 16 with a plurality of pump elements 24 by the fuel delivery rate is varied for each individual pump element 24 at successive delivery strokes of the pump piston 26.
  • the fuel delivery rates are set differently between the various pump elements 24.
  • FIG. 5 shows a method sequence in which the time of delivery FE of pump piston 26 is kept at least approximately constant in the region of top dead center OT of pump piston 26, ie in the region of its geometric delivery end.
  • the fuel delivery amount is varied by varying the timing of the start of delivery FB of the pump piston 26 during the delivery stroke thereof.
  • the fuel delivery rate correlates with the duration of the fuel delivery, ie the time interval between the start of delivery FB and the delivery end FE. The larger the fuel delivery should be, the earlier the start of production must be.
  • the beginning of funding is determined by the time of the closing of the Inlet valve 48 during the delivery stroke of the pump piston 26 determined. To achieve the different fuel delivery rates, the start of delivery is varied by the inlet valve 48 during successive delivery strokes of the pump piston 26.
  • FIG. 6 shows an alternative method sequence to FIG. 5, wherein the time of the start of delivery FB of the pump piston 26 is at least approximately constant in the area of the bottom dead center UT of the pump piston 26, ie in the region of its geometric delivery start.
  • the fuel delivery amount is varied by varying the timing of the delivery end FE of the pump piston 26 during its delivery stroke.
  • the fuel delivery rate in turn correlates with the duration of the fuel delivery, ie the time interval between the beginning of delivery FB and the delivery end FE. The larger the fuel delivery rate should be, the later the delivery end must be.
  • the delivery end is determined by the timing of opening the intake valve 48 during the delivery stroke of the pump piston 26. To achieve the different fuel delivery rates, the delivery end is varied by the inlet valve 48 during successive delivery strokes of the pump piston 26.
  • FIG. 7 shows a further method sequence during the operation of the high-pressure fuel pump 16, the diagram showing the fuel delivery quantity Q for each delivery stroke of the pump piston 26 over the time t.
  • an operating state of the high-pressure fuel pump 16 is considered, in which this an at least approximately constant quantity of fuel is to be conveyed into the high-pressure fuel accumulator 18.
  • the time interval between successive fuel deliveries of the pump element 24 is different, wherein the amount of fuel delivered during each delivery stroke of the pump piston 26 of the pump element 24 is at least approximately constant.
  • the time intervals between the individual delivery strokes of the pump piston 26 may differ, for example, by up to about 20% or up to about 15% or up to about 10%.
  • the variation of the time intervals between the fuel deliveries is preferably irregular, that is arbitrary and not according to a specific pattern.
  • the procedure described above can also with a high-pressure fuel pump 16 with a plurality of pump elements 24 are performed by the time interval between successive delivery strokes is varied by the pump piston 26 for each individual pump element 24.
  • FIG. 8 shows the method sequence explained above for a delivery stroke of a pump piston 26 of a pump element 24.
  • both the time of the start of delivery FB and the time of the delivery end FE of the pump piston 26 must be varied.
  • the time interval of the fuel delivery between start of delivery FB and delivery end FE is at least approximately constant and is shifted to a variation of the delivery time in the delivery stroke of the pump piston 26 and may be at an earlier time of delivery or at a later date.
  • FIG. 9 shows a further method sequence during the operation of the high-pressure fuel pump 16, the diagram showing the fuel delivery quantity Q for each delivery stroke of the pump piston 26 over the time t.
  • an operating state of the high-pressure fuel pump 16 is considered, in which this an at least approximately constant quantity of fuel is to be conveyed into the high-pressure fuel accumulator 18.
  • the time interval between successive fuel feeds of the pump element 24 is different and that the fuel quantity delivered in successive delivery strokes of the pump piston 26 of the pump element 24 is different.
  • both the time interval between the fuel deliveries and the amount of fuel delivered in the individual fuel deliveries is varied.
  • the variation of the time intervals between the fuel delivery and the fuel delivery rates is preferably irregular, that is arbitrary and not according to a regular pattern.
  • the procedure described above can also be carried out in a high-pressure fuel pump 16 with a plurality of pump elements 24 by the time interval between successive delivery strokes of the pump piston 26 is varied for each pump element 24 and the amount of fuel delivered at successive delivery strokes is varied.
  • the variation of the fuel delivery rate and the variation of the delivery time are independent of each other.
  • the above-described procedures can also be changed so that at individual delivery strokes of the pump piston 26 of the pump or 24 elements no fuel is conveyed and a larger amount of fuel is pumped to compensate for other delivery strokes. If larger flow rates of the high-pressure fuel pump 16 are required, so should not be individual promotions.
  • the above-described procedures during operation of the high-pressure fuel pump 16 refer to operating conditions in which an approximately constant amount of fuel to be promoted in the high-pressure fuel storage 18 and the internal combustion engine is operated at approximately constant load.
  • the fuel quantity to be pumped by the high-pressure fuel pump 16 in the high-pressure fuel storage 18 changes, of course, the fuel delivery of the high-pressure fuel pump 16 is adjusted accordingly, this Changing the fuel delivery is superimposed on the above-explained irregular change in fuel production.
  • FIG. 10 shows the noise emission LT of the high-pressure fuel pump 16 over the frequency f. If the high-pressure fuel pump 16 is operated as usual according to the prior art, wherein the delivery rates and the intervals of the delivery times of the pump or the pump elements are constant, results for the noise emission substantially a single line, which is shown in dashed lines in Figure 10.
  • the delivery rates and / or the intervals of the delivery time points te be varied, then the noise emission of the high-pressure fuel pump 16 is no longer focused on a single frequency but is distributed to different frequencies. In this case, as shown in FIG. 10 by solid lines, it is possible to achieve approximately rectangular or bell-shaped distributions of the noise radiation over the frequency, which are subjectively perceived as less disturbing or not perceived.

Abstract

Proposed is a method for operating a high-pressure fuel pump of a fuel injection device of an internal combustion engine, wherein the high-pressure fuel pump (16) has at least one pump element (24), wherein the pump element (24) comprises a pump piston (26) which is driven in a stroke movement and which delimits a pump working space (46) that can be connected by an electrically controlled valve (48) to an intake or a pressure relief area, wherein the fuel injection device has an electronic control device (22), by which the valve (48) is controlled in order to variably adjust the delivery amount and/or the delivery instant of the at least one pump element (24). If the high-pressure fuel pump (16) demands an at least approximately constant delivery amount, the fuel delivery amount and/or the fuel delivery instant of the at least one pump element (24) is varied by appropriate control of the valve (48) during successive delivery strokes of the pump piston (26). As a result, the noise emission of the high-pressure fuel pump (16) can be improved.

Description

Beschreibung Titel  Description title
Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffhochdruckpumpe einer Kraftstoff ei n- spritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine  Method for operating a high-pressure fuel pump of a fuel injection device of an internal combustion engine
Stand der Technik State of the art
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffhochdruckpumpe einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1. The invention relates to a method for operating a high-pressure fuel pump of a fuel injection device of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
Ein solches Verfahren ist durch die EP 0 840 009 AI bekannt. Die Kraftstoff ei n- spritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine gemäß diesem Dokument umfasst eine Kraftstoffhochdruckpumpe mit einem Pumpenelement, das einen in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben aufweist. Der Pumpenkolben begrenzt einen Pumpenarbeitsraum, der durch ein elektrisch gesteuertes Ventil mit einem Zulauf verbindbar ist. Durch das elektrisch gesteuerte Ventil kann die durch den Pumpenkolben bei dessen Förderhub geförderte Kraftstoffmenge und der Zeitpunkt der Kraftstoffförderung des Pumpenkolbens variabel eingestellt werden. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung umfasst einen Kraftstoffhochdruckspeicher, in den Kraftstoff durch die Kraftstoffhochdruckpumpe gefördert wird. Mit dem Kraftstoffhochdruckspeicher ist wenigstens ein Injektor verbunden, durch den Kraftstoff in einen Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Die Kraftstoff hochdruckpumpe wird derart betrieben, dass das elektrisch gesteuerte Ventil während des Förderhubs des Pumpenkolbens solange geöffnet bleibt, bis im Pumpenarbeitsraum nur noch die unter Hochdruck in den Hochdruckspeicher zu fördernde Kraftstoffmenge vorhanden ist. Dann wird das elektrisch gesteuerte Ventil geschlossen und Kraftstoff wird durch den Pumpenkolben in den Kraftstoffhochdruckspeicher gefördert. Das elektrisch gesteuerte Ventil wird üblicherweise so angesteuert, dass bei jedem Förderhub des Pumpenkolbens durch diesen die für einen vorgegebenen Druck im Kraftstoffhochdruckpumpe erforderliche Kraftstoffmenge gefördert wird. Bei konstantem Bedarf an Kraftstofffördermenge erfolgt somit bei jedem Förderhub des Pumpenkolbens die Förderung derselben Kraftstoffmenge und zum selben Zeitpunkt. Dies führt zu einem etwa gleichen Ge- räuschniveau beispielsweise bezüglich Schallabstrahlung der Kraftstoffhochdruckpumpe aus deren Ventilen und deren Antriebsbereich. Eine Kraftstoffhochdruckpumpe mit mehreren Pumpenelementen wird üblicherweise so betrieben, dass durch alle Pumpenelemente dieselbe Kraftstoffmenge gefördert wird, so dass ebenfalls ein gleichmäßiges Geräuschniveau verursacht wird. Solche sehr gleichmäßigen Geräuschabstrahlungen können subjektiv als unangenehm wahrgenommen werden. Im Frequenzspektrum entspricht diese Geräuschabstrahlung im Wesentlichen einer einzigen Linie. Zur Verringerung der Geräuschabstrahlung bzw. Geräuschabschirmung sind dabei gegebenenfalls zusätzliche konstruktive Maßnahmen erforderlich, die zu Mehrkosten führen. Such a method is known from EP 0 840 009 AI. The fuel injection device of an internal combustion engine according to this document comprises a high-pressure fuel pump with a pump element which has a pump piston driven in a lifting movement. The pump piston defines a pump working space, which is connectable by an electrically controlled valve with an inlet. By the electrically controlled valve, the amount of fuel delivered by the pump piston at the delivery stroke and the timing of the fuel delivery of the pump piston can be variably adjusted. The fuel injection device comprises a high-pressure fuel accumulator, is fed into the fuel by the high-pressure fuel pump. At least one injector is connected to the high-pressure fuel accumulator, through which fuel is injected into a combustion chamber of the internal combustion engine. The fuel high-pressure pump is operated such that the electrically controlled valve remains open during the delivery stroke of the pump piston until only the high pressure to be pumped under high pressure fuel quantity is present in the pump working space. Then the electrically controlled valve is closed and fuel is pumped by the pump piston in the high-pressure fuel storage. The electrically controlled valve is usually controlled so that at each delivery stroke of the pump piston through this for a given pressure in the high-pressure fuel pump required amount of fuel is promoted. With constant demand for fuel delivery thus takes place at each delivery stroke of the pump piston, the promotion of the same amount of fuel and at the same time. This leads to an approximately equal noise level, for example with regard to sound emission of the high-pressure fuel pump from its valves and its drive range. A high-pressure fuel pump with several pump elements is usually operated so that the same amount of fuel is pumped through all the pump elements, so that also a uniform noise level is caused. Such very uniform noise emissions can be subjectively perceived as unpleasant. In the frequency spectrum, this noise emission corresponds essentially to a single line. In order to reduce noise emission or noise shielding additional design measures may be required, which lead to additional costs.
Offenbarung der Erfindung Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffhochdruckpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass durch die unregelmäßige Förderung hinsichtlich der Kraftstofffördermenge und/oder des Zeitpunkts der Kraftstoffförderung eines Pumpenelements bei nacheinander folgenden Förderhüben von dessen Pumpenkolben bzw. durch die ungleiche För- derung verschiedener Pumpenelemente eine breitbandige Geräuschabstrahlung auf verschiedene Frequenzen und damit eine subjektiv weniger störende Geräuschabstrahlung der Kraftstoffhochdruckpumpe erreicht werden kann. Die Geräuschabstrahlung verteilt sich dabei über einen breiten Frequenzbereich. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben. Durch das Verfahren gemäß Anspruch 2 kann die Verteilung der Geräuschabstrahlung der Kraftstoffhochdruckpumpe auf verschiedene Frequenzen weiter verbessert werden. Durch die Verfahren gemäß Anspruch 4 und Anspruch 5 kann sichergestellt werden, dass die insgesamt durch die Kraftstoffhochdruckpumpe über mehrere Förderhü- be des oder der Pumpenkolben geförderte Kraftstoffmenge einer vorgegebenen Kraftstofffördermenge entspricht. Die Verfahren gemäß Anspruch 6 und Anspruch 7 ermöglichen auf einfache Weise eine Variation der Kraftstofffördermenge. Das Verfahren gemäß Anspruch 8 ermöglicht auf einfache Weise eine Variation des Zeitpunkts der Kraftstoffförderung und gegebenenfalls der Kraftstofffördermenge. Das Verfahren gemäß Anspruch 9 ermöglicht eine genaue Einstellung geringer Kraftstofffördermengen der Kraftstoffhochdruckpumpe, indem diese nicht auf alle Förderhübe verteilt wird sondern nur auf einzelne Förderhübe, bei denen dann pro Förderhub eine größere Kraftstoffmenge gefördert wird, die einfacher eingestellt werden kann als eine sehr geringe Kraftstofffördermenge. The inventive method for operating a high-pressure fuel pump having the features of claim 1 has the advantage that by the irregular promotion of the fuel delivery rate and / or the timing of the fuel delivery of a pump element at successive delivery strokes of the pump piston or Due to the uneven promotion of different pump elements, a broadband noise emission to different frequencies and thus a subjectively less disturbing noise emission of the high-pressure fuel pump can be achieved. The noise emission is distributed over a wide frequency range. In the dependent claims advantageous refinements and developments of the method according to the invention are given. By the method according to claim 2, the distribution of the noise emission of the high-pressure fuel pump can be further improved to different frequencies. By the method according to claim 4 and claim 5 it can be ensured that the total through the high-pressure fuel pump over several Förderhü- be of the pump piston or funded amount of fuel corresponds to a given fuel delivery. The method according to claim 6 and claim 7 allow a simple way of varying the fuel delivery. The method according to claim 8 allows a simple way of varying the timing of the fuel delivery and optionally the fuel delivery. The method of claim 9 allows accurate adjustment of low fuel flow rates of the high-pressure fuel pump by this is not distributed to all delivery strokes but only on individual delivery strokes, which then per delivery stroke a larger amount of fuel is promoted, which can be set easier than a very small fuel delivery.
Zeichnung drawing
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 in vereinfachter Darstellung eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer Kraftstoffhochdruckpumpe, Figur 2 ausschnittsweise die Kraft- stoffhochdruckpumpe in einem Längsschnitt gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, Figur 3 ausschnittsweise die Kraftstoffhochdruckpumpe in einem Querschnitt gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, Figur 4 ein Diagramm, in dem eine Kraftstoffförderung eines oder mehrerer Pumpenelemente der Kraftstoffhochdruckpumpe über der Zeit gemäß einem ersten Verfahrensablauf dargestellt ist, Figur 5 ein Diagramm, in dem die Kraftstoffförderung eines Pumpenelements über dem Hub von dessen Pumpenkolben gemäß dem ersten Verfahrensablauf dargestellt ist, Figur 6 dasselbe Diagramm wie Figur 5 jedoch gemäß einem modifizierten Verfahrensablauf, Figur 7 ein Diagramm, in dem die Kraftstoffförderung eines oder mehrerer Pumpenelemente der Kraftstoffhochdruckpumpe über der Zeit gemäß einem zweiten Verfahrensablauf dargestellt ist, Figur 8 ein Diagramm, in dem die Kraftstoffförderung eines Pumpenelements über den Hub von dessen Pumpenkolben gemäß dem zweiten Verfahrensablauf dargestellt ist, Figur 9 ein Diagramm, in dem eine Kraftstoffförderung eines oder mehrerer Pumpenelemente der Kraftstoffhochdruckpumpe über der Zeit gemäß einem dritten Verfahrensablauf dargestellt ist, und Figur 10 ein Diagramm, in dem eine Geräuschabstrah- lung der Kraftstoffhochdruckpumpe über der Frequenz dargestellt ist. Beschreibung der Ausführungsbeispiele Several embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description. 1 shows a simplified representation of a fuel injection device for an internal combustion engine with a high-pressure fuel pump, Figure 2 shows a detail of the high-pressure fuel pump in a longitudinal section according to a first embodiment, Figure 3 shows a detail of the high-pressure fuel pump in a cross section according to a second embodiment, Figure 4 is a diagram 5 shows a diagram in which the fuel delivery of a pump element is shown over the stroke of the pump piston according to the first procedure, FIG. 6 shows the same diagram as FIG. 5 however, according to a modified process flow, Figure 7 is a diagram in which the fuel delivery of one or more pump elements of the high-pressure fuel pump over time according to a second method Figure 8 is a diagram in which the fuel delivery of a pump element over the stroke of the pump piston is shown according to the second process flow, Figure 9 is a diagram in which a fuel delivery of one or more pump elements of the high-pressure fuel pump over time according to a third process sequence and FIG. 10 shows a diagram in which a noise radiation of the high-pressure fuel pump over the frequency is shown. Description of the embodiments
In Figur 1 ist in vereinfachter Darstellung eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine 10 gezeigt. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung umfasst eine Förderpumpe 12, durch die Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter 14 angesaugt wird und zu einer Kraftstoffhochdruckpumpe 16 der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gefördert wird. Durch die Kraftstoffhochdruckpumpe 16 wird Kraftstoff unter Hochdruck in einen Kraftstoffhochdruckspeicher 18 der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gefördert. Mit dem Kraftstoffhochdruckspeicher 18 ist wenigstens ein Kraftstoffin- jektor 20 der Kraftstoffeinspritzeinrichtung verbunden, durch den Kraftstoff in den1 shows a simplified illustration of a fuel injection device for an internal combustion engine 10 is shown. The fuel injection device comprises a feed pump 12, is sucked by the fuel from a reservoir 14 and is conveyed to a high-pressure fuel pump 16 of the fuel injection device. By the high-pressure fuel pump 16 fuel is conveyed under high pressure into a high-pressure fuel reservoir 18 of the fuel injection device. At least one fuel injector 20 of the fuel injection device is connected to the high-pressure fuel accumulator 18, through which fuel flows into the fuel injector
Brennraum eines Zylinders der Brennkraftmaschine 10 eingespritzt wird. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung umfasst außerdem eine elektronische Steuereinrichtung 22, durch die die Kraftstoffeinspritzung des wenigstens einen Kraftstoff! njek- tors 20 und die durch die Kraftstoffhochdruckpumpe 16 in den Kraftstoffhoch- druckspeicher 18 geförderte Kraftstoffmenge sowie der Förderzeitpunkt gesteuert oder geregelt wird. Combustion chamber of a cylinder of the internal combustion engine 10 is injected. The fuel injection device also comprises an electronic control device 22 through which the fuel injection of the at least one fuel! njek- tors 20 and the amount of fuel delivered by the high-pressure fuel pump 16 in the high-pressure fuel storage 18 and the delivery time is controlled or regulated.
Die Kraftstoffhochdruckpumpe 16 ist in Figur 2 vergrößert ausschnittsweise gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Kraftstoffhochdruckpumpe 16 weist ein einziges Pumpenelement 24 auf, das wiederum einen Pumpenkolben 26 aufweist, der zumindest mittelbar durch eine Antriebswelle 28 in einer Hubbewegung angetrieben wird. Die Antriebswelle 28 weist einen oder mehrere Nocken 30 oder Exzenter auf, über den die Drehbewegung der Antriebswelle 28 in die Hubbewegung des Pumpenkolbens 26 umgesetzt wird. Der Nocken 30 kann ein Einfach- oder Mehrfachnocken sein. Der Pumpenkolben 26 stützt sich über einen Stößel 32 am Nocken 30 oder Exzenter der Antriebswelle 28 ab. Der Stößel 32 ist kann ein Rollenstößel sein, der einen Rollenschuh 34 umfasst, welcher eine dem Nocken 30 zugewandte Ausnehmung 36 aufweist, in der eine Rolle 38 drehbar gelagert ist. Der Stößel 32 und der Pumpenkolben 26 werden durch eine Feder 40 zum Nocken 30 hin beaufschlagt. The high-pressure fuel pump 16 is shown in enlarged detail in Figure 2 according to a first embodiment. The high-pressure fuel pump 16 has a single pump element 24, which in turn has a pump piston 26 which is driven at least indirectly by a drive shaft 28 in a lifting movement. The drive shaft 28 has one or more cams 30 or eccentric, via which the rotational movement of the drive shaft 28 is converted into the stroke movement of the pump piston 26. The cam 30 may be a single or multiple cam. The pump piston 26 is supported via a plunger 32 on the cam 30 or eccentric of the drive shaft 28. The plunger 32 may be a roller tappet comprising a roller shoe 34, which has a recess 36 facing the cam 30, in which a roller 38 is rotatably mounted. The plunger 32 and the pump piston 26 are acted upon by a spring 40 to the cam 30 out.
Der Pumpenkolben 26 ist in einer Zylinderbohrung 42 eines Gehäuseteils 44 der Kraftstoffhochdruckpumpe 16 dicht geführt und begrenzt in der Zylinderbohrung 42 mit seinem dem Nocken 30 abgewandten Ende einen Pumpenarbeitsraum 46. Der Pumpenarbeitsraum 46 weist über ein Einlassventil 48 eine Verbindung mit einem Zulauf von der Förderpumpe 12 auf, über den der Pumpenarbeitsraum 46 beim radial nach innen zur Antriebswelle 28 gerichteten Saughub des Pumpenkolbens 26 mit Kraftstoff befüllt wird. Der Pumpenarbeitsraum 46 weist außerdem über ein Auslassventil 50, das beispielsweise ein aus dem Pumpenarbeitsraum 46 heraus öffnendes Auslassrückschlagventil ist, eine Verbindung mit einem Ablauf 52 auf, der zum Kraftstoffhochdruckspeicher 18 führt und über den beim radial nach außen von der Antriebswelle 28 weg gerichteten Förderhub des Pumpenkolbens 26 Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 46 verdrängt wird. The pump piston 26 is tightly guided in a cylinder bore 42 of a housing part 44 of the high-pressure fuel pump 16 and limited in the cylinder bore 42 with its end facing away from the cam 30 a pump working chamber 46. The pump working chamber 46 has an inlet valve 48 with a connection an inlet of the feed pump 12, via which the pump working chamber 46 is filled with the radially inward to the drive shaft 28 directed suction stroke of the pump piston 26 with fuel. The pump working chamber 46 also has an outlet valve 50, which is for example an outlet check valve opening out of the pump working chamber 46, a connection to a drain 52 which leads to the high-pressure fuel accumulator 18 and via the radially outwardly from the drive shaft 28 directed away delivery stroke of Pump piston 26 fuel is displaced from the pump working chamber 46.
Das Einlassventil 48 ist elektrisch gesteuert durch die Steuereinrichtung 22 um Menge und Zeitpunkt der Kraftstoffförderung der Kraftstoffhochdruckpumpe 16 in den Kraftstoffhochdruckspeicher 18 variabel einstellen zu können. Das Einlassventil 48 weist ein bewegliches Ventilglied 54 auf, das mit einem Ventilsitz 56 zusammenwirkt. Das Ventilglied 54 ist beispielsweise kolbenförmig ausgebildet und durch eine Ventilfeder 58 in Öffnungsrichtung beaufschlagt. Außerdem ist ein elektrischer Aktor 60 vorgesehen, durch den die Bewegung des Ventilglieds 54 beeinflusst werden kann und der durch die Steuereinrichtung 22 angesteuert wird. Der elektrische Aktor 60 kann beispielsweise ein Elektromagnet sein, der eine feststehende Magnetspule 61 und einen mit dem Ventilglied 54 verbundenen beweglichen Magnetanker 62 aufweist. The inlet valve 48 is electrically controlled by the control device 22 to adjust the amount and timing of the fuel delivery of the high-pressure fuel pump 16 in the high-pressure fuel storage 18 variable. The inlet valve 48 has a movable valve member 54 which cooperates with a valve seat 56. The valve member 54 is, for example, piston-shaped and acted upon by a valve spring 58 in the opening direction. In addition, an electrical actuator 60 is provided, through which the movement of the valve member 54 can be influenced and which is controlled by the control device 22. For example, the electric actuator 60 may be an electromagnet having a fixed solenoid 61 and a movable armature 62 connected to the valve member 54.
In Figur 3 ist die Kraftstoffhochdruckpumpe 16 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der grundsätzliche Aufbau gleich ist wie beim ersten Ausführungsbeispiel, die Kraftstoffhochdruckpumpe 16 jedoch mehrere, beispielsweise zwei Pumpenelemente 24 aufweist. Die Pumpenelemente 24 sind gleich ausgebildet wie beim ersten Ausführungsbeispiel, weisen also jeweils einen Pumpenkolben 26 und ein elektrisch gesteuertes Einlassventil 48 auf. Die Pumpenelemente 24 können beispielsweise in einer Ebene radial um die Antriebswelle 28 verteilt angeordnet sein oder in Richtung der Längsachse der Antriebswelle 28 nebeneinander in Reihe angeordnet sein. FIG. 3 shows the high-pressure fuel pump 16 according to a second exemplary embodiment, in which the basic construction is the same as in the first exemplary embodiment, but the high-pressure fuel pump 16 has a plurality of, for example two pump elements 24. The pump elements 24 are the same design as in the first embodiment, ie each have a pump piston 26 and an electrically controlled inlet valve 48. The pump elements 24 may for example be arranged distributed in a plane radially around the drive shaft 28 or be arranged side by side in the direction of the longitudinal axis of the drive shaft 28 in series.
In Figur 4 ist ein erster Verfahrensablauf beim Betrieb der Kraftstoffhochdruckpumpe 16 dargestellt, wobei das Diagramm die Kraftstofffördermenge Q bei jedem Förderhub des Pumpenkolbens 26 über der Zeit t zeigt. Es wird hierbei ein Betriebszustand der Kraftstoffhochdruckpumpe 16 betrachtet, in dem durch diese eine zumindest annähernd konstante Kraftstoffmenge in den Kraftstoffhochdruckspeicher 18 gefördert werden soll. Bei einer Kraftstoffhochdruckpumpe 16 mit nur einem einzigen Pumpenelement 24 ist vorgesehen, dass die Kraftstofffördermenge des Pumpenelements 24 bei aufeinanderfolgenden Förderhüben des Pumpenkolbens 26 unterschiedlich ist, wobei der zeitliche Abstand zwischen den Kraftstoffförderungen zumindest annähernd konstant ist. Wenn zur Erzielung der erforderlichen Kraftstofffördermenge in den Kraftstoffhochdruckspeicher 18 pro Förderhub des Pumpenkolbens 26 eine Kraftstofffördermenge Qm erforderlich ist, so wird bei einem Förderhub eine Kraftstoff menge gefördert, die etwas geringer ist als Qm und in einem nachfolgenden Förderhub eine Kraftstoffmenge gefördert, die etwas größer ist als Qm, so dass sich im Mittel die erforderliche Kraftstofffördermenge Qm ergibt. Die Kraftstoffförderm engen der einzelnen Förderhübe des Pumpenkolbens 26 können beispielsweise um bis zu etwa 20% oder bis etwa 15% oder bis etwa 10% voneinander abweichen. Die Variation der Kraftstofffördermengen erfolgt vorzugsweise unregelmäßig, das heißt willkürlich und nicht nach einem bestimmten Muster. Der vorstehend erläuterte erste Verfahrensablauf kann auch bei einer Kraftstoffhochdruckpumpe 16 mit mehreren Pumpenelementen 24 durchgeführt werden, indem für jedes einzelne Pumpenelement 24 bei nacheinander folgenden Förderhüben von dessen Pumpenkolben 26 die Kraftstofffördermenge variiert wird. Alternativ oder zusätzlich kann bei einer Kraftstoffhochdruckpumpe 16 mit mehreren Pumpenelementen 24 auch vorgesehenen sein, dass zwischen den verschiedenen Pumpenelementen 24 die Kraftstofffördermengen unterschiedlich eingestellt werden. FIG. 4 shows a first method sequence during the operation of the high-pressure fuel pump 16, the diagram showing the fuel delivery quantity Q for each delivery stroke of the pump piston 26 over the time t. In this case, an operating state of the high-pressure fuel pump 16 is considered in which an at least approximately constant amount of fuel in the high-pressure fuel storage 18 to be promoted. In the case of a high-pressure fuel pump 16 having only a single pump element 24, it is provided that the fuel delivery quantity of the pump element 24 is different in successive delivery strokes of the pump piston 26, the time interval between the fuel deliveries being at least approximately constant. If to achieve the required fuel flow rate in the high-pressure fuel storage 18 per delivery stroke of the pump piston 26, a fuel flow Qm is required, then a delivery amount funded a quantity of fuel that is slightly less than Qm and promoted in a subsequent delivery stroke, a fuel amount that is slightly larger as Qm, so that on average the required fuel flow Qm results. For example, the fuel delivery rates of the individual delivery strokes of the pump piston 26 may differ by up to about 20%, or up to about 15%, or up to about 10%. The variation of the fuel delivery rates is preferably irregular, that is arbitrary and not according to a specific pattern. The above-explained first method sequence can also be carried out in a high-pressure fuel pump 16 with a plurality of pump elements 24 by the fuel delivery rate is varied for each individual pump element 24 at successive delivery strokes of the pump piston 26. Alternatively or additionally, in the case of a high-pressure fuel pump 16 with a plurality of pump elements 24, it may also be provided that the fuel delivery rates are set differently between the various pump elements 24.
Die beim Förderhub durch den Pumpenkolben 26 geförderte Kraftstoffmenge wird durch das elektrisch gesteuerte Einlassventil 48 bestimmt. In Figur 5 ist ein Verfahrensablauf dargestellt, bei dem der Zeitpunkt des Förderendes FE des Pumpenkolbens 26 zumindest annähernd konstant im Bereich des oberen Totpunkts OT des Pumpenkolbens 26, also im Bereich von dessen geometrischem Förderende gehalten wird. Die Kraftstofffördermenge wird variiert, indem der Zeitpunkt des Förderbeginns FB des Pumpenkolbens 26 während dessen Förderhub variiert wird. Die Kraftstofffördermenge korreliert mit der Zeitdauer der Kraftstoff förde- rung, also dem zeitlichen Abstand zwischen Förderbeginn FB und Förderende FE. Je größer die Kraftstofffördermenge sein soll desto früher muss der Förderbeginn erfolgen. Der Förderbeginn wird durch den Zeitpunkt des Schließens des Einlassventils 48 während des Förderhubs des Pumpenkolbens 26 bestimmt. Zur Erzielung der unterschiedlichen Kraftstofffördermengen wird der Förderbeginn durch das Einlassventil 48 bei aufeinanderfolgenden Förderhüben des Pumpenkolbens 26 variiert. The delivered during the delivery stroke by the pump piston 26 amount of fuel is determined by the electrically controlled inlet valve 48. FIG. 5 shows a method sequence in which the time of delivery FE of pump piston 26 is kept at least approximately constant in the region of top dead center OT of pump piston 26, ie in the region of its geometric delivery end. The fuel delivery amount is varied by varying the timing of the start of delivery FB of the pump piston 26 during the delivery stroke thereof. The fuel delivery rate correlates with the duration of the fuel delivery, ie the time interval between the start of delivery FB and the delivery end FE. The larger the fuel delivery should be, the earlier the start of production must be. The beginning of funding is determined by the time of the closing of the Inlet valve 48 during the delivery stroke of the pump piston 26 determined. To achieve the different fuel delivery rates, the start of delivery is varied by the inlet valve 48 during successive delivery strokes of the pump piston 26.
In Figur 6 ist ein alternativer Verfahrensablauf zu Figur 5 dargestellt, wobei hier der Zeitpunkt des Förderbeginns FB des Pumpenkolbens 26 zumindest annähernd konstant im Bereich des unteren Totpunkts UT des Pumpenkolbens 26, also im Bereich von dessen geometrischem Förderbeginn gehalten wird. Die Kraftstofffördermenge wird variiert, indem der Zeitpunkt des Förderendes FE des Pumpenkolbens 26 während dessen Förderhub variiert wird. Die Kraftstofffördermenge korreliert wiederum mit der Zeitdauer der Kraftstoffförderung, also dem zeitlichen Abstand zwischen Förderbeginn FB und Förderende FE. Je größer die Kraftstofffördermenge sein soll desto später muss das Förderende erfolgen. Das Förderende wird durch den Zeitpunkt des Öffnens des Einlassventils 48 während des Förderhubs des Pumpenkolbens 26 bestimmt. Zur Erzielung der unterschiedlichen Kraftstofffördermengen wird das Förderende durch das Einlassventil 48 bei aufeinanderfolgenden Förderhüben des Pumpenkolbens 26 variiert. FIG. 6 shows an alternative method sequence to FIG. 5, wherein the time of the start of delivery FB of the pump piston 26 is at least approximately constant in the area of the bottom dead center UT of the pump piston 26, ie in the region of its geometric delivery start. The fuel delivery amount is varied by varying the timing of the delivery end FE of the pump piston 26 during its delivery stroke. The fuel delivery rate in turn correlates with the duration of the fuel delivery, ie the time interval between the beginning of delivery FB and the delivery end FE. The larger the fuel delivery rate should be, the later the delivery end must be. The delivery end is determined by the timing of opening the intake valve 48 during the delivery stroke of the pump piston 26. To achieve the different fuel delivery rates, the delivery end is varied by the inlet valve 48 during successive delivery strokes of the pump piston 26.
In Figur 7 ist ein weiterer Verfahrensablauf beim Betrieb der Kraftstoffhochdruck- pumpe 16 dargestellt, wobei das Diagramm die Kraftstofffördermenge Q bei jedem Förderhub des Pumpenkolbens 26 über der Zeit t zeigt. Es wird hierbei wiederum ein Betriebszustand der Kraftstoffhochdruckpumpe 16 betrachtet, in dem diese eine zumindest annähernd konstante Kraftstoffmenge in den Kraftstoffhochdruckspeicher 18 gefördert werden soll. Bei einer Kraftstoffhochdruckpumpe 16 mit nur einem einzigen Pumpenelement 24 ist vorgesehen, dass der zeitliche Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Kraftstoffförderungen des Pumpenelements 24 unterschiedlich ist, wobei die bei jedem Förderhub des Pumpenkolbens 26 des Pumpenelements 24 geförderte Kraftstoffmenge zumindest annähernd konstant ist. Die zeitlichen Abstände zwischen den einzelnen Förderhüben des Pumpenkolbens 26 können beispielsweise um bis zu etwa 20% oder bis etwa 15% oder bis etwa 10% voneinander abweichen. Die Variation der zeitlichen Abstände zwischen den Kraftstoffförderungen erfolgt vorzugsweise unregelmäßig, das heißt willkürlich und nicht nach einem bestimmten Muster. Der vorstehend erläuterte Verfahrensablauf kann auch bei einer Kraftstoffhochdruckpumpe 16 mit mehreren Pumpenelementen 24 durchgeführt werden, indem für jedes einzelne Pumpenelement 24 der zeitliche Abstand zwischen nacheinander folgenden Förderhüben von dessen Pumpenkolben 26 variiert wird. FIG. 7 shows a further method sequence during the operation of the high-pressure fuel pump 16, the diagram showing the fuel delivery quantity Q for each delivery stroke of the pump piston 26 over the time t. Here again, an operating state of the high-pressure fuel pump 16 is considered, in which this an at least approximately constant quantity of fuel is to be conveyed into the high-pressure fuel accumulator 18. In the case of a high-pressure fuel pump 16 with only a single pump element 24, it is provided that the time interval between successive fuel deliveries of the pump element 24 is different, wherein the amount of fuel delivered during each delivery stroke of the pump piston 26 of the pump element 24 is at least approximately constant. The time intervals between the individual delivery strokes of the pump piston 26 may differ, for example, by up to about 20% or up to about 15% or up to about 10%. The variation of the time intervals between the fuel deliveries is preferably irregular, that is arbitrary and not according to a specific pattern. The procedure described above can also with a high-pressure fuel pump 16 with a plurality of pump elements 24 are performed by the time interval between successive delivery strokes is varied by the pump piston 26 for each individual pump element 24.
In Figur 8 ist für einen Förderhub eines Pumpenkolbens 26 eines Pumpenelements 24 der vorstehend erläuterte Verfahrensablauf dargestellt. Um bei zumindest annähernd konstanter Fördermenge den Zeitpunkt der Kraftstoffförderung zu variieren müssen sowohl der Zeitpunkt des Förderbeginns FB als auch der Zeitpunkt des Förderendes FE des Pumpenkolbens 26 variiert werden. Das Zeitintervall der Kraftstoffförderung zwischen Förderbeginn FB und Förderende FE ist zumindest annähernd konstant und wird zu einer Variation des Förderzeitpunkts beim Förderhub des Pumpenkolbens 26 verschoben und kann zu einem früheren Zeitpunkt des Förderhubs liegen oder zu einem späteren Zeitpunkt. FIG. 8 shows the method sequence explained above for a delivery stroke of a pump piston 26 of a pump element 24. In order to vary the time of fuel delivery at at least approximately constant flow rate both the time of the start of delivery FB and the time of the delivery end FE of the pump piston 26 must be varied. The time interval of the fuel delivery between start of delivery FB and delivery end FE is at least approximately constant and is shifted to a variation of the delivery time in the delivery stroke of the pump piston 26 and may be at an earlier time of delivery or at a later date.
In Figur 9 ist ein weiterer Verfahrensablauf beim Betrieb der Kraftstoffhochdruckpumpe 16 dargestellt, wobei das Diagramm die Kraftstofffördermenge Q bei jedem Förderhub des Pumpenkolbens 26 über der Zeit t zeigt. Es wird hierbei wiederum ein Betriebszustand der Kraftstoffhochdruckpumpe 16 betrachtet, in dem diese eine zumindest annähernd konstante Kraftstoffmenge in den Kraftstoffhochdruckspeicher 18 gefördert werden soll. Bei einer Kraftstoffhochdruckpumpe 16 mit nur einem einzigen Pumpenelement 24 ist vorgesehen, dass der zeitliche Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Kraftstoffförderungen des Pumpenelements 24 unterschiedlich ist und dass die bei nacheinander folgenden Förderhüben des Pumpenkolbens 26 des Pumpenelements 24 geförderte Kraftstoffmenge unterschiedlich ist. Es wird somit sowohl der zeitliche Abstand zwischen den Kraftstoffförderungen als auch die bei den einzelnen Kraftstoffförderungen geförderte Kraftstoff menge variiert. Die Variation der zeitlichen Abstände zwischen den Kraftstoffförderungen sowie der Kraftstofffördermengen erfolgt vorzugsweise unregelmäßig, das heißt willkürlich und nicht nach einem regelmäßigen Muster. Der vorstehend erläuterte Verfahrensablauf kann auch bei einer Kraftstoffhochdruckpumpe 16 mit mehreren Pumpenelementen 24 durchgeführt werden, indem für jedes einzelne Pumpenelement 24 der zeitliche Abstand zwischen nacheinander folgenden Förderhüben von dessen Pumpenkolben 26 variiert wird und die bei nacheinander folgenden Förderhüben geförderte Kraftstoffmenge variiert wird. Die Variation der Kraftstofffördermenge und die Variation des Förderzeitpunkts erfolgen unabhängig voneinander. FIG. 9 shows a further method sequence during the operation of the high-pressure fuel pump 16, the diagram showing the fuel delivery quantity Q for each delivery stroke of the pump piston 26 over the time t. Here again, an operating state of the high-pressure fuel pump 16 is considered, in which this an at least approximately constant quantity of fuel is to be conveyed into the high-pressure fuel accumulator 18. In the case of a high-pressure fuel pump 16 with only a single pump element 24, it is provided that the time interval between successive fuel feeds of the pump element 24 is different and that the fuel quantity delivered in successive delivery strokes of the pump piston 26 of the pump element 24 is different. Thus, both the time interval between the fuel deliveries and the amount of fuel delivered in the individual fuel deliveries is varied. The variation of the time intervals between the fuel delivery and the fuel delivery rates is preferably irregular, that is arbitrary and not according to a regular pattern. The procedure described above can also be carried out in a high-pressure fuel pump 16 with a plurality of pump elements 24 by the time interval between successive delivery strokes of the pump piston 26 is varied for each pump element 24 and the amount of fuel delivered at successive delivery strokes is varied. The variation of the fuel delivery rate and the variation of the delivery time are independent of each other.
Wenn die Kraftstoffhochdruckpumpe 16 in einem Betriebszustand betrieben wird, in dem durch diese nur eine geringe Kraftstoffmenge in den Kraftstoffhochdruckspeicher 18 gefördert werden soll, so können die vorstehend erläuterten Verfahrensabläufe auch so geändert werden, dass bei einzelnen Förderhüben des Pumpenkolbens 26 des oder der Pumpenelemente 24 gar keine Kraftstoffförderung erfolgt und zum Ausgleich bei anderen Förderhüben eine größere Kraft- stoffmenge gefördert wird. Wenn größere Fördermengen der Kraftstoffhochdruckpumpe 16 erforderlich sind, so sollten jedoch keine einzelnen Förderungen ausfallen. If the high-pressure fuel pump 16 is operated in an operating state in which only a small amount of fuel is to be conveyed through this in the high-pressure fuel storage 18, the above-described procedures can also be changed so that at individual delivery strokes of the pump piston 26 of the pump or 24 elements no fuel is conveyed and a larger amount of fuel is pumped to compensate for other delivery strokes. If larger flow rates of the high-pressure fuel pump 16 are required, so should not be individual promotions.
Die vorstehend erläuterten Verfahrensabläufe beim Betrieb der Kraftstoffhoch- druckpumpe 16 beziehen sich auf Betriebszustände, in denen eine etwa konstante Kraftstoffmenge in den Kraftstoffhochdruckspeicher 18 gefördert werden soll und die Brennkraftmaschine mit etwa konstanter Last betrieben wird. In anderen Betriebszuständen, in denen wegen sich ändernder Last der Brennkraftmaschine, beispielsweise bei Lastzunahme wegen Beschleunigung oder Lastabnahme im Schubbetrieb, die durch die Kraftstoffhochdruckpumpe 16 in den Kraftstoffhochdruckspeicher 18 zu fördernde Kraftstoffmenge sich ändert, wird selbstverständlich die Kraftstofffördermenge der Kraftstoffhochdruckpumpe 16 entsprechend angepasst, wobei dieser Änderung der Kraftstofffördermenge die vorstehend erläuterte unregelmäßige Änderung der Kraftstoffförderung überlagert wird. The above-described procedures during operation of the high-pressure fuel pump 16 refer to operating conditions in which an approximately constant amount of fuel to be promoted in the high-pressure fuel storage 18 and the internal combustion engine is operated at approximately constant load. In other operating conditions in which due to changing load of the internal combustion engine, for example, load increase due to acceleration or load decrease in overrun, the fuel quantity to be pumped by the high-pressure fuel pump 16 in the high-pressure fuel storage 18 changes, of course, the fuel delivery of the high-pressure fuel pump 16 is adjusted accordingly, this Changing the fuel delivery is superimposed on the above-explained irregular change in fuel production.
Durch die vorstehend erläuterten Verfahrensabläufe beim Betrieb der Kraftstoffhochdruckpumpe wird eine breitbandige Geräuschverteilung im Frequenzspektrum erreicht. In Figur 10 ist die Geräuschabstrahlung LT der Kraftstoffhochdruckpumpe 16 über der Frequenz f dargestellt. Wenn die Kraftstoffhochdruckpumpe 16 wie gemäß dem Stand der Technik üblich betrieben wird, wobei die Fördermengen und die Abstände der Förderzeitpunkte des oder der Pumpenelemente konstant sind, so ergibt sich für die Geräuschabstrahlung im wesentlichen eine einzelne Linie, die in Figur 10 gestrichelt eingezeichnet ist. Wenn die Kraftstoffhochdruckpumpe 16 gemäß den vorstehend erläuterten Verfahrensabläufen be- trieben wird, wobei die Fördermengen und/oder die Abstände der Förderzeitpunk- te variiert werden, dann konzentriert sich die Geräuschabstrahlung der Kraftstoffhochdruckpumpe 16 nicht mehr auf eine einzige Frequenz sondern ist auf verschiedene Frequenzen verteilt. Dabei können wie in Figur 10 mit durchgezogenen Linien dargestellt etwa rechteckförmige oder glockenförmige Verteilungen der Geräuschabstrahlung über der Frequenz erreicht werden, die subjektiv als weniger störend oder nicht wahrgenommen werden. By the above-described procedures during operation of the high-pressure fuel pump, a broadband noise distribution in the frequency spectrum is achieved. FIG. 10 shows the noise emission LT of the high-pressure fuel pump 16 over the frequency f. If the high-pressure fuel pump 16 is operated as usual according to the prior art, wherein the delivery rates and the intervals of the delivery times of the pump or the pump elements are constant, results for the noise emission substantially a single line, which is shown in dashed lines in Figure 10. When the high-pressure fuel pump 16 is operated according to the above-described method sequences, the delivery rates and / or the intervals of the delivery time points te be varied, then the noise emission of the high-pressure fuel pump 16 is no longer focused on a single frequency but is distributed to different frequencies. In this case, as shown in FIG. 10 by solid lines, it is possible to achieve approximately rectangular or bell-shaped distributions of the noise radiation over the frequency, which are subjectively perceived as less disturbing or not perceived.

Claims

Ansprüche claims
1. Verfahren zum Betreiben einer Kraftstoffhochdruckpumpe einer Kraftstoff ei n- spritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine, wobei die Kraftstoffhochdruckpumpe (16) wenigstens ein Pumpenelement (24) aufweist, wobei das Pumpenelement (24) einen in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben (26) aufweist, der einen Pumpenarbeitsraum (46) begrenzt, der durch ein elektrisch gesteuertes Ventil (48) mit einem Zulauf oder einem Entlastungsbereich verbindbar ist, wobei die Kraftstoffeinspritzeinrichtung eine elektronische Steuereinrichtung (22) aufweist, durch die das Ventil (48) zur variablen Einstellung der Fördermenge und/oder des Förderzeitpunkts des wenigstens einen Pumpenelements (24) angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest annähernd konstanter Fördermengenanforderung der Kraftstoffhochdruckpumpe (16) die Kraftstofffördermenge und/oder der Zeitpunkt der Kraftstoffförderung des wenigstens einen Pumpenelements (24) bei nacheinander folgenden Förderhüben des Pumpenkolbens (26) durch entsprechende Ansteuerung des Ventils (48) variiert wird. 1. A method for operating a high-pressure fuel pump of a fuel ei n- injection device of an internal combustion engine, wherein the high-pressure fuel pump (16) at least one pump element (24), wherein the pump element (24) has a driven in a stroke pump piston (26) having a pump working space (46) which is connectable by an electrically controlled valve (48) with an inlet or a discharge area, wherein the fuel injection means comprises an electronic control device (22) through which the valve (48) for the variable adjustment of the flow rate and / or Delivery time of the at least one pump element (24) is controlled, characterized in that at least approximately constant flow rate requirement of the high-pressure fuel pump (16) the fuel delivery rate and / or the timing of fuel delivery of at least one pump element (24) at successive delivery strokes of the P umpenkolbens (26) is varied by appropriate control of the valve (48).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Variation der Kraftstofffördermenge und/oder des Zeitpunkts der Kraftstoffförderung unregelmäßig erfolgt. 2. The method according to claim 1, characterized in that the variation of the fuel delivery amount and / or the timing of the fuel delivery takes place irregularly.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstofffördermengen und/oder die Zeitpunkte der Kraftstoffförderungen um maximal etwa +/- 20%, vorzugsweise +/" 15%, insbesondere +/- 10% voneinander abweichen. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the fuel delivery rates and / or the times of fuel delivery to a maximum of about +/- 20%, preferably + / "15%, in particular +/- 10% differ from each other.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erforderliche Kraftstofffördermenge der Kraftstoffhochdruckpumpe (16) ungleichmäßig auf nacheinander folgende Förderhübe des Pumpenkolbens (26) eines einzelnen Pumpenelements (24) aufgeteilt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erforderliche Kraftstofffördermenge der Kraftstoffhochdruckpumpe (16) ungleichmäßig auf nacheinander folgende Förderhübe der Pumpenkolben (26) verschiedener Pumpenelemente (24) aufgeteilt wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the required fuel delivery amount of the high-pressure fuel pump (16) is unevenly divided into successive delivery strokes of the pump piston (26) of a single pump element (24). Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the required fuel delivery rate of the high-pressure fuel pump (16) is divided unevenly to successive delivery strokes of the pump piston (26) of different pump elements (24).
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitpunkt des Förderbeginns (FB) beim Förderhub des Pumpenkolbens (26) des wenigstens einen Pumpenelements (24) zumindest annähernd konstant im Bereich des unteren Totpunkts (UT) des Pumpenkolbens (26) eingestellt wird und dass der Zeitpunkt des Förderendes (FE) beim Förderhub des Pumpenkolbens (26) des wenigstens einen Pumpenelements (24) unregelmäßig variabel eingestellt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the time of the start of delivery (FB) during the delivery stroke of the pump piston (26) of the at least one pump element (24) is set at least approximately constant in the region of bottom dead center (UT) of the pump piston (26) and that the timing of the delivery end (FE) during the delivery stroke of the pump piston (26) of the at least one pump element (24) is set irregularly variable.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitpunkt des Förderendes (FE) beim Förderhub des Pumpenkolbens (26) des wenigstens einen Pumpenelements (24) zumindest annähernd konstant im Bereich des oberen Totpunkts (OT) des Pumpenkolbens (26) eingestellt wird und dass der Zeitpunkt des Förderbeginns (FB) beim Förderhub des Pumpenkolbens (26) des wenigstens einen Pumpenelements (24) unregelmäßig variabel eingestellt wird. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the time of the delivery end (FE) at the delivery stroke of the pump piston (26) of the at least one pump element (24) at least approximately constant in the region of top dead center (TDC) of the pump piston (26). is set and that the time of the start of delivery (FB) during the delivery stroke of the pump piston (26) of the at least one pump element (24) is set irregularly variable.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitpunkt des Förderbeginns (FB) und der Zeitpunkt des Förderendes (FE) beim Förderhub des Pumpenkolbens (26) des wenigstens einen Pumpenelements (24) unregelmäßig variabel eingestellt wird. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the time of the start of delivery (FB) and the timing of the delivery end (FE) during the delivery stroke of the pump piston (26) of the at least one pump element (24) is set irregularly variable.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei geringer Fördermengenanforderung der Kraftstoffhochdruckpumpe (16) während zumindest eines Förderhubs eines Pumpenkolbens (26) wenigstens eines Pumpenelements (24) keine Kraftstoffförderung erfolgt. Method according to one of the preceding claims, characterized in that at low flow rate requirement of the high-pressure fuel pump (16) during at least one delivery stroke of a pump piston (26) of at least one pump element (24) no fuel delivery takes place.
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