WO2019170770A1 - Anordnung mit einer hochdruckpumpe und einer dieser vorgeordneten regeleinrichtung - Google Patents

Anordnung mit einer hochdruckpumpe und einer dieser vorgeordneten regeleinrichtung Download PDF

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WO2019170770A1 PCT/EP2019/055605 EP2019055605W WO2019170770A1 WO 2019170770 A1 WO2019170770 A1 WO 2019170770A1 EP 2019055605 W EP2019055605 W EP 2019055605W WO 2019170770 A1 WO2019170770 A1 WO 2019170770A1
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Frank Grässler
Rainer ZASS
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Woodward L'orange Gmbh
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    • F04B23/00—Pumping installations or systems
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Definitions

  • the present invention relates to an arrangement with a high-pressure pump and one of these upstream control device according to the preamble of claim 1.
  • the arrangement is particularly intended for a common-rail fuel injection system.
  • high-pressure pumps which are provided to pressurize the fuel, for example diesel fuel or heavy oil, to be discharged via the fuel injectors to pressure levels of up to 2500 bar.
  • a high-pressure pump upstream control device which is formed, for example, as Saugdrossel- regulating device. If the control device fails, in particular with the result that the high-pressure pump then delivers too high a delivery rate, this eventually leads to the safety valve starting on the engine and thus becoming heavily worn.
  • the present invention has the object to provide an arrangement of the aforementioned type, which overcomes the disadvantages of the prior art.
  • An internal combustion engine having the arrangement can preferably be configured as a compression-ignition engine (or as a self-ignition with the possibility of spark ignition), for example as a diesel engine, in particular as a large engine, for example as a dual-fuel engine, for example for use with diesel fuel ( and / or heavy oil) and fuel gas.
  • a compression-ignition engine or as a self-ignition with the possibility of spark ignition
  • a diesel engine in particular as a large engine, for example as a dual-fuel engine, for example for use with diesel fuel ( and / or heavy oil) and fuel gas.
  • the internal combustion engine for a motor vehicle such as a ship, a
  • Rail vehicle such as a locomotive, a utility or special vehicle or e.g. for a stationary device, e.g. for a combined heat and power plant, an (emergency) generating set, and also for industrial applications, e.g. off-shore or on-shore.
  • the high pressure envelope of the assembly is generally preferably one commonly used with mon-rail fuel injection systems, that is, for delivery of high pressure fuel, particularly liquid fuel, to, for example, at least one rail or accumulator accumulator of a common rail fuel injection system ,
  • the high-pressure pump can be designed, for example, as a reciprocating pump or as a radial piston pump, wherein the high-pressure pump is preferably set up, supplied fuel, for example by a V orforderpumpe (a fuel injection system formed with the high-pressure pump) required, with high pressure levels beyond 2500 bar or even 3000 bar to act on.
  • the control device upstream of the high-pressure pump serves, in particular, to set a delivery quantity or fuel delivery to the high-pressure pump, preferably within the scope of a (regulated, continuous) flow through the regulating device (assuming pump operation or operation of a fuel injection system formed with the pump).
  • the control device arranged upstream of the high-pressure pump is arranged along a fuel supply path to the high-pressure pump or to a delivery inlet (preferably low-pressure inlet) thereof, preferably upstream of the high-pressure pump or of the delivery inlet, insofar as the high-pressure pump is also upstream in terms of flow (viewed in the fuel delivery direction).
  • control device of the Hochdruckpiunpe or a low pressure inlet thereof is directly upstream, further, the high-pressure pump can be used together with the upstream control device, for. form a high pressure pump module.
  • control device is designed as Saugdrosselregel Surprise, in particular by means of a preferably (usually) solenoid-operated control piston and a control block.
  • this also has a fuel channel, in particular a low-pressure fuel channel (in particular a supply channel), which between an upstream side, in particular a low-pressure inlet, the regulating device and a pump element of the high-pressure pump by the control device, preferably a control block thereof , (Through) leading is formed (the fuel channel Insofar, in particular, leads from the inflow side (low-pressure inlet) of the control device to the pump element of the high-pressure pump.
  • a fuel channel in particular a low-pressure fuel channel (in particular a supply channel)
  • the fuel channel Insofar leads from the inflow side (low-pressure inlet) of the control device to the pump element of the high-pressure pump.
  • the control device acts on the fuel channel (preferably regulating the flow), in the context of Saugdrosselregelung in particular by changing position, in particular displacement of the control piston (which in this case in the fuel passage position dependent a permeable Cross section can influence).
  • the fuel passage which runs from the upstream side of the control device to the pump element of the high-pressure pump, can generally be formed by means of at least one drilling channel, in particular of a relatively short dimension, e.g. in the range of a few centimeters.
  • the arrangement further - in addition to the control device - also an (additional) safety device, which allows or
  • Safety device a current, in particular a currently too large, flow-through cross-section, in particular resulting from a Rcgclcin therapiess procurschreib,
  • Reduce fuel channel i. in particular a flow-through cross section between the inflow side (in particular low-pressure inlet) of the control device and the pump element of the high-pressure pump (insofar the fuel channel is in particular a low-pressure channel).
  • the safety device Due to the inventive design of the arrangement, which now has the proposed safety device, it is possible to throttle the fuel supply to the high-pressure pump even in the event of failure of the control device or, for example, to completely stop, in particular an emergency top functionality in one Establish fuel injection system.
  • a fault or failure of the control device in which an excessive fuel F delivered to the high-pressure pump, thus the flow rate via the safety device forcibly reduced, thus sparing a safety valve on the engine can be effected.
  • the safety device which in this case can act in particular on the low-pressure side and thus does not have to work against (system) high-pressure, can therefore be carried out inexpensively, consequently, the wear of the safety valve can be reduced and a longer service life thereof made possible.
  • the safety device is provided within the scope of the invention, with its actuation to set a defined flow-through cross-section on the fuel channel or a defined residual flow rate of the high-pressure pump.
  • shut-off device is a displaceable element such as a rod, a piston or a cylinder.
  • other shut-off devices e.g. rotatable shut-off devices conceivable.
  • Preferred embodiments of the arrangement are, for example, to the effect that the safety device is set up (insofar as the safety device is actuated) to displace the shut-off element or to displace it linearly, in particular relative to the fuel channel.
  • the safety device is set up (insofar as the safety device is actuated) to displace the shut-off element or to displace it linearly, in particular relative to the fuel channel.
  • the action on the obturator in this case preferably in the form of a piston
  • a rod - a displacement of the same take place so that the obturator here in the fuel passage - whose flow-through cross-section reducing - with at least one portion is displaced (immersed, for example, with an end portion), or for example such that due to the Shifting a first portion of larger cross-section of the obturator instead of a second portion of smaller cross-section (compared to the larger cross-section smaller cross-section) of the obturator is positioned in the fuel passage (for example, in the context of a penetration of the fuel passage on the part of the displaceable element), thus reducing its flow-through cross-section.
  • the safety device can be set up for actuation via a control medium, for example for a pneumatic or hydraulic actuation, in the context of which an action on the obturator for fürströmqueritessreduzi für actuation is enabled at a shut-off in the form of a displaceable element joshne particular displaceable is.
  • a control medium for example for a pneumatic or hydraulic actuation
  • an action on the obturator for fürströmquer4.000sreduzi für actuation is enabled at a shut-off in the form of a displaceable element dessertable is.
  • acting on the obturator indirectly, for example by an engagement element or coupling element of the safety device, which with actuation, in particular via a control medium, controllable or displaceable, or immedi bar, eg by direct control of the obturator, eg in the course of direct Beauschlagung with a control medium, be provided.
  • the safety device can, for example, comprise a control chamber. have, which can be acted upon by an actuating or control medium.
  • a control section of the displaceable element or an engagement or coupling element can in this case be arranged for example in the control chamber.
  • the safety device is an independent or self-sufficient safety device, in particular independently of the
  • the obturator is in particular a displaceable element such as a piston, a cylinder or a similar element
  • the displaceable element is for example a piston of the safety device, insofar an element of the safety device.
  • the obturator or the displaceable element may for example be a control piston of the control device, insofar as an element of the control device.
  • the displaceable element may be e.g. Both by the control mechanism of the control device (for example by means of steep magnetic) and by an actuating mechanism, in particular an engagement or coupling element as discussed above, the safety device (for example by means of coupling rod) to be displaceable.
  • the obturator for example, in embodiments of the arrangement in which the obturator for the intended reduction of the cross-section with a portion immersed in the fuel channel (actuation of the safety device), but also generally, the obturator, thus the safety device, having a throttle assembly, which throttle assembly with Actuation of the safety device is displaceable in the fuel channel.
  • the throttle arrangement displaced into the fuel channel can suppress a flow-through cross section in the fuel supply line.
  • a residual ormoref ⁇ rdermenge the downstream high-pressure pump via the throttle assembly for example, formed by means of at least one throttle bore, can be adjusted, with which, for example, an emergency operation of an internal combustion engine after triggering the emergency stop functionality or actuation of the safety device can be achieved.
  • Such forms of export may provide, for example, a stepped actuation, for example, with stepped actuation pressure levels (particularly in the case of media actuation).
  • a throttle assembly of the obturator may be introduced into the fuel passage, generally e.g.
  • a first larger flow-through cross-section of the fuel channel (reduced compared to the currently too large permeable cross-section) are set, with a second, for example, stronger operating pressure level, for example, a second smaller flow-through cross-section, for example, a fully obstructed cross section are adjusted in the fuel passage.
  • a second, for example, stronger operating pressure level for example, a second smaller flow-through cross-section, for example, a fully obstructed cross section are adjusted in the fuel passage.
  • actuation pressure level a presently prevailing, flowable cross-section of the fuel passage is hereby e.g. not affected by the safety device.
  • the safety device is set up to not influence the position of the obturator outside of an actuation, preferably to hold this or an engagement or coupling element provided for its actuation in a rest position in a rest position that is currently prevailing, adjusted via the control device then not influenced by the drivable 11 cross section of the fuel supply line.
  • the safety device is preferably set up to automatically reset the obturator or an intervention or coupling element provided for acting on it / its control into such a rest position after discontinuing an actuation. For self-recovery - and beyond, for example, to provide various levels of actuation, in particular as discussed above - the obturator or the engaging or
  • Coupling element be spring-loaded, for example. However, it is conceivable within the scope of the present invention also a media-operated provision.
  • the safety device can advantageously be constructed, for example, on a control block of the high-pressure pump forming the control device or, for example, directly on / in the high-pressure pump (with the exception of the control lines, for example).
  • the safety device may, for example, provide its own housing, for example arranged on a control block or the high-pressure pump.
  • a correspondence channel can be provided, for example formed by means of a drilling channel, in which the displaceable element is received and guided, wherein the correspondence channel at one end section, for example, into a Control space passes, that is preferably for receiving / guiding a control portion of the movable element.
  • the arrangement of a spring load for a self-resetting of the displaceable element can also be provided in the control space.
  • Advantageously simple embodiments of the arrangement which in particular use the already existing control piston of the control device also for the implementation of the safety device, go e.g. Furthermore, there to arrange the engagement or Koppelelemenl in a - prefabricated - housing assembly, which is, for example, on the corresponding receptive designed control block motierbar. Such an assembly may, for example, also provide a control port for the actuation of the safety device formed therewith.
  • the arrangement may further comprise an actuating device.
  • the actuating device may, for example, comprise a failure sensor - for the failure detection of the control device - for example an electrical sensor such as a rail pressure sensor and / or a control device connected thereto, in particular a control device which causes the actuation, i. as soon as a failure is detected via the failure sensor.
  • a failure is e.g. Recognized due to an unauthorized increase in rail pressure due to the currently too large flow-through cross-section at the fuel channel, accompanied by too high a flow rate of the high-pressure pump.
  • control means for actuation may cause hydraulic or pneumatic pressurization of the safety device, in particular a control chamber thereof, such as discussed above.
  • the shut-off process is then acted upon to reduce the flow-through cross-section of the fuel channel.
  • the actuation device can, for example, also eliminate the Initiate stipulate mobiliszeleyung, that is as soon as recognized on restored functionality of the control device by means of eg the failure sensor.
  • FIG. 1 shows by way of example and schematically a structural diagram of a fuel injection device of an internal combustion engine with an arrangement according to a possible embodiment of the invention.
  • FIG. 2 shows by way of example and schematically a view of an arrangement according to another possible embodiment of the invention, wherein the security device is shown in an unactuated state.
  • FIG. 3 shows by way of example and schematically a view analogous to FIG. 2, illustrating the safety device in an actuated state.
  • FIG. 4 shows by way of example and schematically a view of an arrangement according to yet another possible embodiment of the invention, representing the safety device in an unactuated state.
  • FIG. 5 exemplarily and schematically shows a view analogous to FIG. 4, illustrating the safety device in an actuated state.
  • Fig. 6 exemplarily and schematically a view of an arrangement according to yet another possible Ausfuhnmgsform the invention, the safety device in an unactuated state representing.
  • FIG. 7 shows an example and schematically another view of the arrangement of FIG. 6, the
  • FIG. 1 shows by way of example a fuel injection system 1 of an internal combustion engine which has an arrangement 3 according to the invention with a high-pressure pump 5 and one of these pre-arranged control devices 7.
  • the fuel injection system 1 is designed as a common-rail fuel injection system and comprises a (liquid fuel) fuel tank 9, from which fuel, e.g. Diesel fuel bio-oil or heavy oil, via a delivery pump 11 or low-pressure pump to the upstream side of the high-pressure pump 5 of the fuel injection system 1 can be conveyed. Downstream of the downstream side of the high-pressure pump 5, the fuel injection system 1 a Sammeltik- memory or a rail 13, which is fed by the high-pressure pump 5 and from which fuel injectors 15 of the fuel injection system 1 can then be supplied with divetikbeaufschlagtem fuel.
  • the fuel injection system 1 can, for example, also be designed to remove excess fuel from the rail 13, for example by means of a pressure regulating valve 17 and / or a discharge line 19 (leakage).
  • the fuel injection system 1 furthermore has a pressure sensor 21 on the rail 13, which is connected to a control unit 23 of the fuel injection system 1, in particular as a control unit (dashed line 21a).
  • the control unit 23 controls - preferably in cooperation with the pressure sensor 21 - further the upstream of the high-pressure pump 5 control device 7 (line 7a), which is present example as Saugdrosselregel worn, in particular with a control piston 25, in this case also has a control block 27.
  • a control block 27 is illustrated for example in Figures 2 to 7, in particular in Figure 6 and 7 in more detail.
  • the fuel flow rate is controlled, which is required via the high-lift pump 5 to the rail 13.
  • the arrangement 3 used with the fuel injection system 1 further comprises a fuel channel 29, which between an upstream side of the control device 7, in particular a low pressure inlet 31 (on the control block 27), and a pump element (not shown) of the high-pressure pump 5 by the control device 7, in particular the control block 27, leader is formed (this will be discussed in the further figures).
  • the arrangement 3 also comprises a safety device 33, which makes it possible, or which is provided, to reduce an overflowable cross section of this fuel channel 31, which is currently too large, by an actuation. reduced) flow-through cross section.
  • the fuel injection system 1 has an actuating device 37, which in the present case is e.g. is formed by means of the rail pressure sensor 21, the control unit 23 and a device for Jurettabeetzung 39.
  • the device for media pressure application 39 in this case comprises a pressure medium source 41, for example a pressure line or a pressure tank, furthermore, for example, a valve 43 which can be controlled via the control unit 23, and a line 45 which is used for the selective supply of pressure medium, i. to actuate the safety device 33 is guided via the valve 43 to the safety device 33.
  • the safety device 33 can be relieved, for example via control of the pressure medium towards a leakage outlet 47.
  • a hydraulic or pneumatic medium can be supplied to the safety device 33, i. generally a control medium.
  • FIG. 2 now shows a view of an arrangement 3 according to the invention, which view is focused on a control block 27 of the control device 7 upstream of the high-pressure pump 5 and the safety device 33.
  • Fig. 2 illustrates this now in more detail, leads the fuel passage 29 of the assembly 3, which between the upstream side of the control device 7 and the upstream side of the High-pressure pump 5 through the control device 7 leads, generally from a low pressure inlet 31 of the control device 7, in particular formed in the control block 27 (insofar the upstream side of the control device 7) to a low-pressure outlet 32 of the control device 7, in particular on the control block 27, to which the high-pressure pump 5 with her Low pressure inlet 49 is connected (so far to the upstream side of the high-pressure pump 5).
  • the fuel channel 29 is formed as a passage, for example by means of a number of drilling channels, in the control block 27, which fuel channel 29 - in the Ausftihrungsform illustrated in Fig. 2 - further the control piston 25 of the control device 7 penetrates.
  • the flow rate of the high-pressure pump 5 is influenced by a change in cross section of a flow-through cross-section in the fuel channel 29, thus the intended flow rate of the high-pressure pump 5 - in normal operation - set.
  • different effective cross sections of the control piston 25 can be brought into the fuel channel 29.
  • the illustrated in Fig. 2 safety device 33 is set up or now makes it possible with one operation to reduce a - currently too large - permeable cross-section of the fuel channel 29 by acting on a shut-51.
  • the obturator 51 is in this case a piston element, in particular a displaceable (piston) element, which is received in a housing 53 (the safety device 33) and slidably guided, i. in a (correspondence) recording 55.
  • the housing 53 in the control block 27 of the control device 7 is screwed (the thus formed safety device 33 can hereby be provided as quasi (screw) cartridge or cartridge-shaped).
  • a displacement of the displaceable element or the obturator 51 is in this case effected by actuation of the safety device 33, for which the housing 53 or the safety device 33 has a media port 59, which on a - a control chamber 61 forming - control end of the housing 53 and a control end of the obturator 51 is formed, and via which the obturator 51 is displaceable with appropriate Courttikbeaufschlagung to the fuel passage 29.
  • the media port 59 is provided for connection / selective pressurization with / by a print media source 41, as exemplified by way of example with reference to FIG.
  • a (pressure) spring 63 which urges the obturator 51 - outside an operating state - in the rest position shown, in which the obturator 51, the permeable opening width of the fuel channel 29 not affected. Trapped is the spring element 63 in this case between a control end side collar 65 of the obturator 51 and a fuel channel-side bottom 67 of the spring chamber 69 formed in the housing 53.
  • FIGS. 4 and 5 now show a further embodiment of an arrangement 3 according to the invention, wherein, in contrast to the embodiment previously discussed with reference to FIGS. 2 and 3, the safety device 33 is arranged or fixed in the housing 73 of the high-pressure pump 5.
  • the high-pressure pump housing 73 forms a (correspondence) installation space 75 (which thus forms a housing 53 of the safety device 33 analogously to the safety device 33 according to FIGS. 2 and 3).
  • both the obturator 51 of the safety device 33 and the compression spring 63 are arranged or received, furthermore, a pressure medium connection 59 is again formed at a (fuel-channel facing away) end of the installation space 75, that is, by means of a connecting piece, and a control chamber 61st
  • the safety device 33 is in the embodiment of Figures 4 and 5, the obturator 51, again provided in the form of a displaceable piston member, with actuation of the safety device 33 in a s Section of the fuel channel 29 to be able to move into which, between a low-pressure inlet 49 of the high-pressure pump 5 and a (downstream) Pumpenclement (not shown) of the Flochtikpumpe 5 is formed, that is in the pump housing 73.
  • the piston element 51 to Example in the region of the apex of an L-shaped channel course in the fuel channel 29 immerse.
  • the solution of the arrangement 3 shown in FIGS. 4 and 5 has a throttle arrangement 77 on the end section 73 of the obturator 51 provided for introduction into the fuel channel 29, so that Moving the throttle assembly 77 in the fuel passage 29 a residual flow rate via the throttle assembly 77 is adjustable.
  • the throttle assembly 77 is e.g. formed by one or a number of throttle bores (in the present example, T-shaped)
  • FIG. 4 shows the safety device 33 unconfirmed in a rest position in which the shut-off element 51 is not displaced into the fuel channel 29, that is to say it does not reduce or influence a flow-through cross section of the fuel channel 29.
  • the recorded in the installation space 75 compression spring 63 ensures here the maintenance of the rest position.
  • 5 shows, in contrast, the safety device 33 actuated, wherein a pressure medium acts on the media inlet 59 on the control end of the obturator 51, which is displaced in sequence with the throttle arrangement 77 into the fuel channel 29.
  • This solution can be used to accommodate theprofileeinrichtuug 33 advantageously installation space in the already existing pump housing 73, with the throttle assembly 77, which in the fuel channel 29th displaced shifted therein maintains a flow-through cross-section, further advantageously defines an intended Restfordermenge be set.
  • shut-off device 51 can be displaced beyond the throttle arrangement 77 into the fuel channel 29 so that it can also be completely shut off via the shut-off device 51.
  • a pressure control providing staged media pressure levels, e.g. in conjunction with an extended travel of the obturator 51 (longer installation space 75).
  • control device 7 has a control magnet part 79 which is electrically controllable via a control terminal 81 of the control device 7 by a control unit (ECU, control device, for example, Fig. 1) 23, i. for (stroke) control of the ECU, control device, for example, Fig. 1, 23, i. for (stroke) control of the ECU, control device, for example, Fig. 1, 23, i. for (stroke) control of the ECU, control device, for example, Fig. 1) 23, i. for (stroke) control of the
  • Control piston 25 In the middle, partially cutaway area of the views of the control block 27 is shown, that is, together with the fuel passage 29, which from the low pressure inlet 31 on the control block 27 through the control block 27, to the low pressure outlet 32 of the control block 27 (and on to the pump element of downstream high-pressure pump 5) leads. Furthermore, the control piston 25 is illustrated, which is for adjusting the delivery with different effective cross-sections (eg conically shaped, larger and smaller cross-sections) relative to the fuel channel 29 and in the same displaceable, ie linear or axial. At a lower end of the control block 27 in FIGS. 6 and 7, the safety device 33 is now fixed, which in this case has its own housing 53.
  • the safety device 33 At a lower end of the control block 27 in FIGS. 6 and 7, the safety device 33 is now fixed, which in this case has its own housing 53.
  • an engagement member 83 of the safety device 33 is received, which is formed bolt-shaped and with an engagement end 85 (engagement member-engaging) at a (correspondent-) engaging end 87 of the control piston 25 (Steuerkolbcn-Eingriffscnde) is trapped, coaxial with is aligned with the control piston 25.
  • the engagement element engagement end 85 projects out of the housing 53 of the safety device 33, ie as the free end, on the other hand, the control piston engagement end 87 out of the control block 27, ie also as a free end.
  • the engaging member engaging end 85 - viewed in the direction of displacement of the control piston 25 and thus the engagement member 83 - is oppositely formed with a control chamber 61 provided (as before in the other embodiments) for pressure medium application, but now upon actuation of the safety device 33, the engagement element 83 can be displaced.
  • a pressure medium connection 59 see FIG. 7, guided to the control chamber 61, in which further a plate piston 89 is received in fixed connection with the engagement member 83.
  • a vent port 91 is provided on the control chamber 61.
  • a compression spring 63 is trapped, that is arranged in a spring chamber 69 which is formed between the control chamber 61 and the open end of the housing 53, wherein the compression spring 63 between a collar 93 of the engaging member-engaging end 85 and a control chamber-side end of the spring chamber 69 is caught.
  • the compression spring 63 By means of the compression spring 63, the engagement element 83 is urged out of operation into the rest position shown in FIGS. 6 and 7 (in this case, for example, the engagement element engagement end 85 and / or, for example, the plate piston 89 comes into abutment).
  • (Ring) seals 103 further provide media tightness to the housings 53, the guidance of the engagement member 83, and the disk piston 89.
  • An adjustment member (nut) 105 in the control chamber 61, disposed about the engagement member 83, further allows adjustment of an intended residual flow ie by definition of a predetermined position of the control piston 25 in the case of actuation of the safety device 33 via the adjusting element 105.
  • control piston 25 In normal operation of the control device 7, the control piston 25 in the context of the concession 95 conceded by the free space (at the engagement member-engaging end 85) displaceable. In the course of this control, the different effective cross-sections of the control piston 25 can be controlled in an intentional manner in the fuel passage 29. If now the control device 33 fails, the control piston 25 - with actuation of the securing device 33 - via introduced into the control chamber 61 pressure medium (via port 59) and hereby in the direction of the control block 27 to the housing 53 and the control piston 25 away displaced engagement element 83rd taken in the direction of the control chamber 61 (via the driver or coupling mechanism from S te uerkolben collar 99 and Eingri ffselement-Bund 101).
  • the engagement ends 85, 87 of the control piston 25 is here - in the direction towards the control chamber 61 - train loaded, whereby a cross section of the Stcuerkolbens 25 in the fuel passage 29 is displaced (shifted or pulled) into which is suitable, a current to to reduce large flow-through cross-section in an intentional manner, (not shown).
  • the V verlagerungs way of the control piston 25, which in this respect acts as a shut-off device 51 of the safety device 33, in this case set by the adjustment 105, which comes with stipulatedbeetzstoffung the control chamber 61 against a chamber floor or a stop element into abutment (the chamber floor can in this case by a housing cover be formed).
  • a flow-through cross-section in the fuel channel 29 is set or predetermined via the setting of the displacement path, which acts as a reduced flow-through cross section when the safety device 33 is actuated.
  • the safety device 33 advantageously does not have to provide its own obturator.
  • Intervention Intervention element

Abstract

Anordnung (3) mit einer Hochdruckpumpe (5) und einer dieser vorgeordneten Regeleinrichtung (7), wobei die Anordnung (3) einen Kraftstoffkanal (29) aufweist, welcher zwischen einer Anströmseite der Regeleinrichtung (7) und einem Pumpenelement der Hochdruckpumpe (5) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass - die Anordnung (3) neben der Regeleinrichtung (7) auch eine Sicherheitseinrichtung (33) aufweist, welche ermöglicht, mit einer Betätigung einen aktuell durchströmbaren Querschnitt des Kraftstoffkanals (29) zu verringern.

Description

BESCHREIBUNG
Anordnung mit einer Hochdruckpumpc und einer dieser vorgeordneten Regeleinrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung mit einer Hochdruckpumpe und einer dieser vorgeordneten Regeleinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Anordnung ist insbesondere für ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem vorgesehen.
Im Stand der Technik werden mit Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystemen von Brennkraft- maschinen Hochdruckpumpen verwendet, die dazu vorgesehen sind, den über die Kraftstoff- injektoren auszubringenden Kraftstoff, zum Beispiel Dieselkraftstoff oder Schweröl, mit Druckniveaus bis jenseits von 2500 bar zu beaufschlagen. Zur Steuerung der Fördermenge dient dabei eine der Hochdruckpumpe vorgeordnete Regeleinrichtung, welche zum Beispiel als Saugdrossel- regeleinrichtung gebildet ist. Fällt die Regeleinrichtung aus, insbesondere mit der Folge, dass die Hochdruckpumpe sodann eine zu hohe Fördermenge liefert, führt dies etwaig dazu, dass das Sicherheitsventil am Motor anspringt und dadurch stark verschleißt.
Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der vorgenannten Art bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik überwindet.
Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.
Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß eine Anordnung mit einer Hochdruckpumpe und einer dieser vorgeordneten Regeleinrichtung, welche Anordnung für eine Brennkraftmaschine vor¬ gesehen ist, insbesondere für ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem einer solchen. Eine die Anordnung aufweisende Brennkraftmaschine kann bevorzugt als Selbstzünder (oder als Selbstzünder mit der Möglichkeit auch der Fremdzündung) ausgestaltet sein, bevorzugt z.B. als Dieselmotor, insbesondere als Großmotor, weiterhin zum Beispiel als Dual-Fuel-Motor, zum Beispiel für die Verwendung mit Dieselkraftstoff (und/oder Schweröl) sowie Brenngas. Beispielsweise kann die Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug wie etwa ein Schiff, ein
Schienenfahrzeug wie eine Lok, ein Nutz- oder Sonderfahrzeug oder z.B. für eine stationäre Einrichtung vorgesehen werden, z.B. für ein Blockheizkraftwerk, ein (Not-)Stromaggregat, weiterhin auch für Industrieanwendungen, z.B. off-shore oder on-shore.
Die Hochdruekp umpe der Anordnung ist allgemein vorzugsweise eine solche, welche gemeinhin mit Co mon-Rail-Kraftstoffeinspritzsystemen Verwendung findet, das heißt zur Lieferung von hochdruckbeaufschlagtem Kraftstoff, insbesondere Flüssigkraftstoff, an zum Beispiel wenigstens ein Rail bzw. einen Sammeldruckspeicher eines Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystems. Die Hochdruckpumpe kann zum Beispiel als Hubkolbenpumpe oder als Radialkolbenpumpe ausgestaltet sein, wobei die Hochdruckpumpe vorzugsweise eingerichtet ist, zugeforderten Kraftstoff, zum Beispiel seitens einer V orforderpumpe (eines mit der Hochdruckpumpe gebildeten Kraftstoffeinspritzsystems) zugefordert, mit Hochdruckniveaus bis jenseits von 2500 bar oder gar 3000 bar zu beaufschlagen.
Die der Hochdruckpumpe vorgeordnete Regeleinrichtung dient insbesondere dazu, eine Fördermenge bzw. Kraftstofffördermenge zur Hochdruckpumpe einzustellen, vorzugsweise im Rahmen einer (regelungsbehafteten; kontinuierlichen) Durchströmung der Regeleinrichtung (Pumpenbetrieb bzw. Betrieb eines mit der Pumpe gebildeten Kraftstoffeinspritzsystems vorausgesetzt). Die der Hochdruckpumpe vorgeordnete Regeleinrichtung ist entlang eines Kraftstoffzuförder- wegs zu der Hochdruckpumpe bzw. zu einem Fördereinlass (insbesondere Niederdruckeinlass) derselben vorzugsweise stromaufwärts der Hochdruckpumpe bzw. des Fördereinlasses angeordnet, insoweit der Hochdruckpumpe insbesondere auch strömungsmäßig vorgeordnet (in Kraftstoffförderrichtung betrachtet). Bevorzugt ist die Regeleinrichtung der Hochdruckpiunpe bzw. einem Niederdruckeinlass derselben unmittelbar vorgeordnet, ferner kann die Hochdruckpumpe zusammen mit der vorgeordneten Regeleinrichtung z.B. ein Hochdruckpumpenmodul bilden. Vorzugsweise ist die Regeleinrichtung als Saugdrosselregeleinrichtung ausgestaltet, insbeson dere mittels eines vorzugsweise (regel)magnetbetätigten Steuerkolbens sowie einem Steuerblock.
Im Rahmen der vorgeschlagenen Anordnung weist diese ferner einen Kraftstoffkanal auf, insbesondere einen Niederdruck-Kraftstoffkanal (insoweit insbesondere einen Zulaufkanal), welcher zwischen einer Anströmseite, insbesondere einem Niederdruckeinlass, der Regel- einrichtung und einem Pumpenelement der Hochdruckpumpe durch die Regeleinrichtung, vorzugsweise einen Steuerblock derselben, (hindurch) führend gebildet ist (der Kraftstoffkanal führt insoweit insbesondere von der Anströmseite (Niederdruckeinlass) der Regeleinrichtung zu dem Pumpenelement der Hochdruckpumpe.
Zwischen der Anströmseite der Regeleinrichtung und dem Pumpenelement der Hochdruck- pumpe wirkt dabei die Regeleinrichtung an dem Kraftstoffkanal (vorzugsweise die Fördermenge regelnd), im Rahmen einer Saugdrosselregelung insbesondere durch Stellungsänderung, insbesondere Verschiebung, des Steuerkolbens (welcher hierbei in dem Kraftstoffkanal stellungs- abhängig einen durchströmbaren Querschnitt beeinflussen kann). Der Kraftstoffkanal, welcher von der Anströmseite der Regeleinrichtung zum Pumpenelement der Hochdruckpumpe verläuft bzw. geführt ist, kann allgemein mittels wenigstens eines Bohrkanals gebildet sein, insbesondere von relativ kurzer Abmessung, z.B. im Bereich weniger Zentimeter.
In die Erfindung kennzeichnender Weise weist die Anordnung weiterhin - neben der Regeleinrichtung - auch eine (zusätzliche) Sicherheitseinrichtung auf, welche ermöglicht bzw.
eingerichtet ist (bzw. die Funktionalität aufweist), mit einer Betätigung (Betätigung der
Sicherheitseinrichtung) einen aktuell, insbesondere einen aktuell zu großen, durchströmbaren Querschnitt, insbesondere resultierend aus einem Rcgclcinrichtungsfehlerzustand, des
Kraftstoffkanals zu verringern, d.h. insbesondere einen durchströmbaren Querschnitt zwischen der Anströmseite (insbesondere Niederdruckeinlass) der Regeleinrichtung und dem Pumpen- element der Hochdruckpumpe (insoweit ist der Kraftstoffkanal insbesondere ein Niederdruckkanal).
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Anordnung, welche nunmehr die vorgeschla- gene Sicherheitseinrichtung aufweist, wird es möglich, die Kraftstoffzufuhr an die Hochdruckpumpe auch im Versagensfall der Regeleinrichtung zu drosseln oder z.B. auch vollständig zu unterbinden, insbesondere eine Not- S top-F unktionalität in einem Kraftstoffeinspritzsystem zu etablieren. In einem Fehler- bzw. Versagensfall der Regeleinrichtung, bei welchem eine zu hohe Kraftstoff-F ördermenge an die Hochdruckpumpe geliefert würde, kann somit die Fördermenge via die Sicherheitseinrichtung zwangsreduziert, mithin eine Schonung eines Sicherheitsventils am Motor bewirkt werden. Mit der Sicherheitseinrichtung, welche hierbei insbesondere an der Niederdruckseite wirken kann und somit nicht gegen (System-)Hochdruck arbeiten muss, mithin kostengünstig ausgeführt werden kann, kann folglich der Verschleiß des Sicherheitsventils redu- ziert und eine längere Standzeit desselben ermöglicht werden. Insbesondere bevorzugt ist die Sicherheitseinrichtung im Rahmen der Erfindung bereitgestellt, mit ihrer Betätigung einen definierten durchströmbaren Querschnitt am Kraftstoffkanal bzw. eine definierte Restfördermenge der Hochdruckpumpe einzustellen.
Allgemein bevorzugt sind weiterhin Ausführungsformen der Anordnung, bei welchen die Sicher- heitseinrichtung eingerichtet ist, mit einer Betätigung einen aktuell (zu großen) durchströmbaren Querschnitt der Kraftstoffzulaufleitung durch Einwirken auf ein Absperrorgan zu verringern. Vorzugsweise ist ein solches Absperrorgan ein verschiebliches Element wie eine Stange, ein Kolben oder ein Zylinder. Daneben sind jedoch auch andere Absperrorgane, z.B. drehbewegliche Absperrorgane denkbar.
Bevorzugte Ausführungsformen der Anordnung gehen z.B. dahin, dass die Sicherheitseinrichtung eingerichtet ist (insoweit mit Betätigung der Sicherheitseinrichtung), das Absperrorgan zu verschieben bzw. linear zu verlagern, insbesondere relativ zu dem Kraftstoffkanal. Zum Beispiel kann - des Einwirkens auf das Absperrorgan, hierbei bevorzugt in Form eines Kolbens
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oder einer Stange - eine Verschiebung desselben so erfolgen, dass das Absperrorgan hierbei in den Kraftstoffkanal - dessen durchströmbaren Querschnitt reduzierend - mit zumindest einem Abschnitt hinein verlagert wird (zum Beispiel eintaucht; zum Beispiel mit einem Endabschnitt), oder zum Beispiel derart, dass infolge des Verschiebens ein erster Abschnitt größeren Querschnitts des Absperrorgans anstelle eines zweiten Abschnitts kleineren Querschnitts (gegenüber dem größeren Querschnitt kleineren Querschnitts) des Absperrorgans in dem Kraftstoffkanal positioniert wird (zum Beispiel im Rahmen eines Durchtauchens des Kraftstoffkanals seitens des verschieblichen Elements), mithin dessen durchströmbaren Querschnitt reduziert.
Allgemein und bevorzugt kann die Sicherheitseinrichtung zu einer Betätigung über ein Steuer- mediu eingerichtet sein, zum Beispiel zu einer pneumatischen oder hydraulischen Betätigung, im Rahmen derer ein Einwirken auf das Absperrorgan zur Durchströmquerschnittsreduzierung ermöglicht ist, bei einem Absperrorgan in Form eines verschieblichen Elements dassselbe insbesondere verschiebbar ist. Allgemein kann ein Einwirken auf das Absperrorgan mittelbar, z.B. durch ein Eingriffselement oder Koppelelement der S icherheitseinrichtung, welches mit Betätigung, insbesondere über ein Steuermedium, steuerbar bzw. verlagerbar ist, oder unmittel- bar, z.B. durch direkte Ansteuerung des Absperrorgans, z.B. im Zuge direkter Beauschlagung mit einem Steuermedium, vorgesehen sein. Zur Verschiebung eines Absperrorgans in Form eines verschieblichen Elements kann die Sicherheitseinrichtung zum Beispiel eine Steuerkammer auf- weisen, welche mit einem Betätigungs- bzw. Steuermedium beaufschlagbar ist. Ein Steuer abschnitt des verschieblichen Elements oder eines Eingriffs- bzw. Koppelelements kann hierbei z.B. in der Steuerkammer angeordnet sein.
Fällt die zumeist elektrisch betätigte Regeleinrichtung aus, insbesondere zum Beispiel aufgrund eines Stromausfalls in zum Beispiel einem die Anordnung aufweisenden Common-Rail-Kraft- stoffeinspritzsystem, kann mit einer solch (fremd)medienbetätigten Sicherheitseinrichtung vermieden werden, dass diese damit einhergehend auch ausfällt. Denkbar ist jedoch auch, die Sicherheitseinrichtung elektrisch betätigen zu können (z.B. über eine eigene Stromversorgung) . Allgemein ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass die Sicherheitseinrichtung eine eigenständige bzw. autarke Sicherheitseinrichtung ist, insbesondere unabhängig von der
Regeleinrichtung und/oder der Hochdruckpumpe betätigbar und insbesondere jenen
Vorrichtungen gegenüber autark arbeitsfähig.
Bevorzugte Ausführungsformen der Anordnung, bei welchen das Absperrorgan insbesondere ein verschiebliches Element wie ein Kolben, ein Zylinder oder ein ähnliches Element ist, können vorsehen, dass das verschiebliche Element zum Beispiel ein Kolben der Sicherheitseinrichtung ist, insoweit ein Element der Sicherheitseinrichtung. Bei noch weiter bevorzugten Ausführungs- formen kann das Absperrorgan bzw. das verschiebliche Element zum Beispiel ein Steuerkolben der Regeleinrichtung sein, insoweit ein Element der Regeleinrichtung. Gerade bei solchen Ausführungsformen kann das verschiebliche Element z.B. sowohl durch den Betätigungs- mechanismus der Regeleinrichtung (z.B. mittels Steilmagnet) als auch durch einen Betätigungs mechanismus, insbesondere ein wie oben erörtertes Eingriffs- bzw. Koppelelement, der Sicherheitseinrichtung (z. B. mittels Koppelstange) verschieblich sein.
Insbesondere z.B. bei Ausführungsformen der Anordnung, bei welchen das Absperrorgan zur beabsichtigten Reduzierung des durchströmbaren Querschnitts mit einem Abschnitt in den Kraftstoffkanal eintaucht (Betätigung der Sicherheitseinrichtung), weiterhin aber auch allgemein, kann das Absperrorgan, mithin die Sicherheitseinrichtung, eine Drosselanordnung aufweisen, welche Drosselanordnung mit Betätigung der Sicherheitseinrichtung in den Kraftstoffkanal verschieblich ist. Hierbei kann die in den Kraftstoffkanal verschobene Drosselanordnung einen durchströmbaren Querschnitt in der Kraftstoffzulaufleitung auffechterhalten. Somit kann eine Rest- oder MinimalfÖrdermenge der nachgeordneten Hochdruckpumpe über die Drosselanordnung, zum Beispiel mittels wenigstens einer Drosselbohrung gebildet, eingestellt werden, mit welcher zum Beispiel ein Notlauf einer Brennkraftmaschine nach Auslösen der Not-stop- Funktionalität bzw. Betätigen der Sicherheitseinrichtung erzielbar ist.
Weiterhin bevorzugt sind zum Beispiel Ausführungsformen der Anordnung, bei welchen die Sicherheitseinrichtung eingerichtet ist, in Abhängigkeit einer Betätigungscharaktcristik den Kraftstoffkanal nicht, teilweise (insbesondere mit definiertem durchströmbaren Querschnitt) oder vollständig zu versperren. Solche Ausfuhrurigsformen können zum Beispiel eine gestufte Betätigung vorsehen, zum Beispiel mit gestuften Betätigungsdruckniveaus (insbesondere bei Medienbetätigung) . Entsprechend eines ersten B etätigungsdruckniveaus kann zum Beispiel eine Dro sselanordnung des Absperrorgans in den Kraftstoffkanal eingebracht werden, allgemein z.B. ein erster größerer durchströmbarer Querschnitt des Kraftstoffkanals (reduziert gegenüber dem aktuell zu großen durchströmbaren Querschnitt) eingestellt werden, mit einem zweiten, zum Beispiel stärkeren Betätigungsdruckniveau zum Beispiel ein zweiter kleinerer durchströmbarer Querschnitt, zum Beispiel auch ein vollständig versperrter Querschnitt, in dem Kraftstoffkanal eingestellt werden. Ohne Betätigungsdruckniveau wird ein gegenwärtig vorherrschender, durch- strömbarer Querschnitt des Kraftstoffkanals hierbei z.B. nicht durch die Sicherheitseinrichtung beeinflusst.
Allgemein bevorzugt ist die Sicherheitseinrichtung eingerichtet, außerhalb einer Betätigung die Position des Absperrorgans nicht zu beeinflussen, dieses oder ein für dessen Ansteuerung vorgesehenes Eingriffs- bzw. Koppelelement hierbei vorzugsweise in einer Ruhestellung zu halten in einer soeben Ruhestellung wird ein aktuell vorherrschender, über die Regeleinrichtung eingestellter durchs trömbare 11 Querschnitt der Kraftstoffzulaufleitung sodann nicht beeinflusst. Ferner ist die Sicherheitseinrichtung vorzugsweise eingerichtet, das Absperrorgan oder ein für das Einwirken darauf / dessen Steuerung vorgesehenes Eingriffs- bzw. Koppelelement nach Fortfall einer Betätigung selbsttätig in eine solche Ruheposition zurückzustellen. Zur Selbst- rückstellung - und darüber hinaus zum Beispiel zur Bereitstellung verschiedener Betätigungsstufen, insbesondere wie oben erörtert - kann das Absperrorgan bzw. das Eingriffs- bzw.
Koppelelement zum Beispiel federbclastet sein. Denkbar ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch auch eine medienbetätigte Rückstellung.
Vorteilhaft unaufwändig und auch klein bauend kann die Sicherheitseinrichtung zum Beispiel an einem die Regeleinrichtung bildenden Steuerblock der Hochdruckpumpe oder zum Beispiel auch unmittelbar an/in der Hochdruckpumpe gebildet sein (mit Ausnahme z.B. der Steuerleitungen). Die Sicherheitseinrichtung kann z.B. ein eigenes Gehäuse vorsehen, z.B. an einem Steuerblock oder der Hochdruckpumpe angeordnet. Für die verschiebliche Lagerung insbesondere eines separat bereitgestellten Absperrorgans in Form eines verschieblichen Elements kann hierbei ein Korrespondenzkanal vorgesehen sein, zum Beispiel mittels eines Bohrkanals gebildet, in welchem das verschiebliche Element aufgenommen und geführt ist, wobei der Korrespondcnz- kanal an einem Endabschnitt zum Beispiel in einen Steuerraum übergeht, das heißt vorzugsweise zur Aufnahme / Führung eines Steuerabschnitts des verschieblichen Elements. In dem Steuerraum kann zum Beispiel auch die Anordnung einer Federlast für eine Selbstrückstellung des verschieblichen Elements vorgesehen werden.
Vorteilhaft einfache Ausführungsformen der Anordnung, welche insbesondere den ohnehin vorhandenen Steuerkolben der Regeleinrichtung auch für die Implementierung der Sicherheitseinrichtung nutzen, gehen z.B. ferner dahin, das Eingriffs- oder Koppelelemenl in einer - vorkonfektionierten - Gehäuse-Baugruppe anzuordnen, welche zum Beispiel am entsprechend aufnahmefähig ausgestalteten Steuerblock motierbar ist. Eine solche Baugruppe kann zum Beispiel auch einen Steueranschluss für die Betätigung der damit gebildeten Sicherheitseinrichtung bereitstellen.
Insbesondere um die Sicherheitseinrichtung insbesondere in einem Fehlerfall der Regelein- richtung in beabsichtigter Weise zu betätigen, kann die Anordnung weiterhin eine Betätigungseinrichtung umfassen. Die Betätigungseinrichtung kann zum Beispiel eine Ausfallsensorik - für die Ausfallerkennung der Regeleinrichtung - aufweisen, zum Beispiel eine elektrische Sensorik wie etwa einen Raildrucksensor, und/oder eine damit verbundene Kontrolleinrichtung, ins- besondere ein Steuergerät, welche(s) die Betätigung veranlasst, d.h. sobald ein Ausfall über die Ausfallssensorik detektiert ist. Ein Ausfall wird z.B. erkannt aufgrund eines unerlaubten Rail- druckanstiegs aufgrund aktuell zu großem durchströmbaren Querschnitt am Kraftstoffkanal, einhergehend mit zu hoher Fördermenge der Hochdruckpumpe .
Zum Beispiel kann die Kontrolleinrichtung für die Betätigung eine Hydraulik- oder Pneumatikdruckbeaufschlagung der Sicherheitseinrichtung, insbesondere einer wie zum Beispiel vorstehend erörterten Steuerkammer derselben veranlassen. Damit einhergehend wird sodann auf das Absperrorgang zur Verringerung des durchströmbaren Querschnitts des Kraftstoffkanals eingewirkt. Analog dazu kann die B etätigungseinrichtung zum Beispiel auch den Wegfall der Mediendruckbeaufschlagung veranlassen, das heißt sobald auf wiederhergestellte Funktionalität der Regeleinrichtung mittels z.B. der Ausfallsensorik erkannt ist.
Vorgeschlagen wird letztlich auch ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einer wie oben erörterten Anordnung sowie eine Brennkraftmaschine, welche wenigstens eine wie oben erörterte
Anordnung oder ein solches Kraflsloffeinspritzsystem aufweist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausfuhrungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnungen, die erfindungs- wesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in verschiedener Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
Bevorzugte Ausfuhrungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefdglen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 exemplarisch und schematisch ein Strukturschaubild einer Kraftstoffeinspritz- einrichtung einer Brennkraftmaschine mit einer Anordnung gemäß einer möglichen Ausflihrungsform der Erfindung.
Fig. 2 exemplarisch und schematisch eine Ansicht einer Anordnung gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung, wobei die Sieherheitseinrichtnng in einem unbetätigten Zustand dargestellt ist.
Fig. 3 exemplarisch und schematisch eine Ansicht analog zu Fig. 2, die Sicherheitseinrichtung in einem betätigten Zustand veranschaulichend.
Fig. 4 exemplarisch und schematisch eine Ansicht einer Anordnung gemäß noch einer möglichen Ausfuhrungsform der Erfindung, die Sicherheitseinrichtung in einem unbetätigten Zustand darstellend.
Fig. 5 exemplarisch und schematisch eine Ansicht analog zu Fig. 4, die Sicherheits- einrichtung in einem betätigten Zustand veranschaulichend. Fig. 6 exemplarisch und schematisch eine Ansicht einer Anordnung gemäß noch einer weiteren möglichen Ausfuhnmgsform der Erfindung, die Sicherheitseinrichtung in einem unbetätigten Zustand darstellend.
Fig. 7 exemplarisch und schematisch eine weitere Ansicht der Anordnung nach Fig. 6, die
Sicherheitseinrichtung in einem unbetätigten Zustand darstellend.
In der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen entsprechen gleichen Bezugszeichen Elemente gleicher oder vergleichbarer Funktion.
Fig. 1 zeigt exemplarisch ein Kraftstoffeinspritzsystem 1 einer Brennkraftmaschine, welches eine erfindungsgemäße Anordnung 3 mit einer Hochdruckpumpe 5 und einer dieser vorgeord- neten Regeleinrichtung 7 aufweist.
Das Kraftstoffeinspritzsystem 1 ist als Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem ausgestaltet und umfasst einen (Flüssigkraftstoff-)Kraftstofftank 9, aus welchem Kraftstoff, z.B. Dieselkraftstoff Bioöl oder Schweröl, via eine V orförderpumpe 11 bzw. Niederdruckpumpe an die Anströmseite der Hochdruckpumpe 5 des Kraftstoffeinspritzsystems 1 förderbar ist. Der Abströmseite der Hochdruckpumpe 5 nachgeordnet weist das Kraftstoffeinspritzsystem 1 einen Sammeldruck- speicher bzw. ein Rail 13 auf, welches seitens der Hochdruckpumpe 5 gespeist wird und aus welchem Kraftstoffmjektoren 15 des Kraftstoffeinspritzsystems 1 sodann mit hochdruckbeaufschlagtem Kraftstoff versorgbar sind. Das Kraftstoffeinspritzsystem 1 kann zum Beispiel weiterhin zur Absteuerung von überschüssigem Kraftstoff aus dem Rail 13 eingerichtet sein, zum Beispiel mittels eines Druckregelventils 17 und/oder einer Absteuerleitung 19 (Leckage).
Das Kraftstoffeinspritzsystem 1 weist weiterhin einen Drucksensor 21 am Rail 13 auf, welcher mit einer Kontrolleinheit 23 des Kraftstoffeinspritzsystems 1, insbesondere als Steuergerät ausgestaltet, verbunden ist (gestrichelt eingezeichnete elektrische Leitung 21a). Die Kontrolleinheit 23 steuert - vorzugsweise im Wirkverbund mit dem Drucksensor 21 - weiterhin die der Hochdruckpumpe 5 vorgeordnete Regeleinrichtung 7 an (Leitung 7a), welche vorliegend z.B. als Saugdrosselregeleinrichtung, insbesondere mit einem Steuerkolben 25 gebildet ist, hierbei ferner einen Steuerblock 27 aufweist. Ein Steuerblock 27 ist zum Beispiel in den Figuren 2 bis 7, insbesondere in Figur 6 und 7 näher veranschaulicht. Über die Regeleinrichtung 7, angesteuert über die Kontrolleinheit 23, wird die Kraftstoff-Fördermenge geregelt, welche über die Hochdrack- pumpe 5 an das Rail 13 gefordert wird.
Die mit dem Kraftstoffeinspritzsystem 1 verwendete Anordnung 3 weist weiterhin einen Kraft- stoffkanal 29 auf, welcher zwischen einer Anströmseite der Regeleinrichtung 7, insbesondere einem Niederdruckeinlass 31 (am Steuerblock 27), und einem Pumpenelement (nicht dargestellt) der Hochdruckpumpe 5 durch die Regeleinrichtung 7, insbesondere den Steuerblock 27, führend gebildet ist (hierauf wird im Rahmen der weiteren Figuren näher eingegangen).
Neben der Regeleinrichtung 7 umfasst die Anordnung 3 - in erfindungsgemäßer Weise - auch eine Sicherheitseinrichtung 33, welche es ermöglicht bzw. welche dazu bereitgestellt ist, mit einer Betätigung einen - aktuell zu großen - durchströmbaren Querschnitt dieses Kraftstoffkanals 31 zu verringern, vorzugsweise hierbei einen vordefinierten (verringerten) durchströmbaren Querschnitt einzustellen.
Zur Betätigung der Sicherheitseinrichtung 33 weist das Kraftstoffeinspritzsystem 1 eine Betä- tigungseinrichtung 37 auf, welche vorliegend z.B. mittels des Raildrucksensors 21, der Kontroll- einheit 23 sowie einer Vorrichtung zur Mediendruckbeaufschlagung 39 gebildet ist. Die Vorrichtung zur Mediendruckbeaufschlagung 39 umfasst hierbei eine Druckmedienquelle 41, zum Bei- spiel eine Druckleitung oder einen Drucktank, weiterhin zum Beispiel ein über die Kontrolleinheit 23 steuerbares Ventil 43, sowie eine Leitung 45, welche zur selektiven Druekmedien- beaufschlagung, i.e. zur Betätigung der Sicherheitseinrichtung 33 über das Ventil 43 an die Sicherheitseinrichtung 33 geführt ist. In einer weiteren Steuerstellung des Ventils 43 kann die Sicherheitseinrichtung 33 zum Beispiel über Absteuerung des Druckmediums hin zu einem Leckageauslass 47 entlastet werden. Über die Vorrichtung zur Mediendruckbeaufschlagung 39 ist zum Beispiel ein hydraulisches oder pneumatisches Medium an die Sicherheitseinrichtung 33 versorgbar, i.e. allgemein ein Steuermedium.
Fig. 2 zeigt nunmehr eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung 3, welche Ansicht auf einen Steuerblock 27 der der Hochdruckpumpe 5 vorgeordneten Regeleinrichtung 7 sowie die Sicherheitseinrichtung 33 fokussiert ist.
Wie Fig. 2 dies nunmehr detaillierter veranschaulicht, fuhrt der Kraftstoffkanal 29 der Anordnung 3, welcher zwischen der Anströmseite der Regeleinrichtung 7 und der Anströmseite der Hochdruckpumpe 5 durch die Regeleinrichtung 7 fuhrt, allgemein von einem Niederdruckeinlass 31 der Regeleinrichtung 7, insbesondere gebildet im Steuerblock 27 (insoweit der Anströmseite der Regeleinrichtung 7) zu einem Niederdruckauslass 32 der Regeleinrichtung 7, insbesondere am Steuerblock 27, an welchen die Hochdruckpumpe 5 mit ihrem Niederdruckeinlass 49 angebunden ist (insoweit zu der Anströmseite der Hochdruckpumpe 5).
Der Kraftstoffkanal 29 ist als Durchgang, zum Beispiel mittels einer Anzahl von Bohrkanälen, im Steuerblock 27 gebildet, welchen Kraftstoffkanal 29 - bei der in Fig. 2 veranschaulichten Ausftihrungsform - weiterhin der Steuerkolben 25 der Regeleinrichtung 7 durchtaucht. In Abhängigkeit der Steuerstellung des Steuerkolbens 25 wird die Fördermenge der Hochdruckpumpe 5 mittels Querschnittsänderung eines durchströmbaren Querschnitts im Kraftstoffkanals 29 beeinflusst, mithin die beabsichtigte Fördermenge der Hochdruckpumpe 5 - im Normal- betriebsfall - eingestellt. Hierzu können mit Steuerung des Steuerkolbens 25, im Rahmen derer der Steuerkolben 25 vorliegend linear· bewegt wird (in die Zeichenebene hinein oder heraus), unterschiedliche Wirkquerschnitte des Steuerkolbens 25 (s. z.B. auch Fig. 6 und 7) in den Kraftstoffkanal 29 verbracht werden.
Die in Fig. 2 veranschaulichte Sicherheitseinrichtung 33 ist eingerichtet bzw. ermöglicht es nunmehr, mit einer Betätigung einen - aktuell zu großen - durchströmbaren Querschnitt des Kraftstoffkanals 29 durch Einwirken auf ein Absperrorgan 51 zu verringern. Das Absperrorgan 51 ist hierbei ein Kolbenelement, insbesondere ein verschiebliches (Kolben-)Element, welches in einem Gehäuse 53 (der Sicherheitseinrichtung 33) aufgenommen und verschieblich geführt ist, d.h. in einer (Korrespondenz-)Aufnahme 55. Hierbei ist das Gehäuse 53 im Steuerbiock 27 der Regeleinrichtung 7 verschraubt (die derart gebildete Sicherheitseinrichtung 33 kann hierbei quasi als (Schraub-)Patrone bzw. patronenförmig bereitgestellt werden).
An einem kraftstoffkanalseitigen Austrittsende des Absperrorgans 51 bzw. Kolbens aus dem Gehäuse 53 ist ein (Bohr-)Kanal 57 im Steuerblock 27 an den Kraftstoffkanal 29 geführt (diesen anschneidend), so dass der Kolben 51 mit Verschiebung in Richtung des Kraftstoffkanals 29 - via den Bohrkanal 57 - in den Kraftstoffkanal 29 eintauchen und einen durchströmbaren Querschnitt desselben in beabsichtigter Weise verringern kann (Zufahren des Querschnitts). Mit Verringerung des durchströmbaren Querschnitts kann eine Minimal- bzw. Restfördermenge der Hochdruckpumpe 5 eingestellt werden, insbesondere mit dem Ziel, im Versagensfall der Regeleinrichtung 7, zum Beispiel bei einem Klemmen des Steuerkolbens 25 (insbesondere mit aktuell zu großem durchströmbaren Querschnitt), einen geeigneten Notlauf implementieren und ein Sicherheitsventil am Motor schonen zu können. Ferner kann jedoch auch auf einen kompletten Verschluss des Kraftstoffkanals 29 mittels Betätigung der Sicherheitseinrichtung 33 hingewirkt werden, vgl. Fig. 3.
Eine Verschiebung des verschieblichen Elements bzw. des Absperrorgans 51 (Kolben) wird hierbei mit Betätigung der Sicherheitseinrichtung 33 bewirkt, wozu das Gehäuse 53 bzw. die Sicherheitseinrichtung 33 einen Medienanschluss 59 aufweist, welcher an einem - eine Steuer- kammer 61 bildenden - Steuerende des Gehäuses 53 bzw. einem Steuerende des Absperrorgans 51 gebildet ist, und über welchen das Absperrorgan 51 bei entsprechender Mediendruckbeaufschlagung hin zu dem Kraftstoffkanal 29 verschieblich ist. Der Medienanschluss 59 ist zur Verbindung / selektiven Druckbeaufschlagung mit / seitens einer Druckmedienquelle 41 vorgesehen, wie dies zum Beispiel anhand von Fig. 1 exemplarisch erläutert wurde.
Weiterhin ist in dem - zweiteilig, mittels Ober- und Unterteil gebildeten - Gehäuse 53 eine (Druck-)Feder 63 aufgenommen, welche das Absperrorgan 51 - außerhalb eines Betätigungszustands - in die gezeigte Ruhestellung drängt, in welcher das Absperrorgan 51 die durchlässige Öffnungsweite des Kraftstoffkanals 29 nicht beeinflusst. Gefangen ist das Federelement 63 hierbei zwischen einem steuerendseitigen Bund 65 des Absperrorgans 51 und einem kraftstoff kanalseitigen Boden 67 des im Gehäuse 53 gebildeten Federraums 69.
Fig. 3 zeigt nunmehr die Sicherheitseinrichtung 33 nach Fig. 2 in einer betätigten Stellung, bei welcher aufgrund der Druckmedienbeaufschlagung über den Medienanschluss 59 das Absperrorgan 51 in Form des verschieblichen Kolbens mit einem Endabschnitt 71 den Kraftstoffkanal 29 durchtritt, mithin einen durchströmbaren Querschnitt desselben bzw. den über das Absperrorgan 51 verringerbaren durchströmbaren Querschnitt in beabsichtigter Weise verringert hat, hierbei den Kraftstoffkanal 29 insbesondere auch vollständig versperrt hat.
Ersichtlich ist mit dieser Lösung, bei welcher die Sicherheitseinrichtung 33 - mit Ausnahme ihrer Steuerleitungsanbindung - am Steuerblock 27 angelagert bzw. angeordnet ist, der bauliche Aufwand gering, ferner auch eine N achrüstmö glichkeit derselben an Regeleinrichtungen 7 nach dem Stand der Technik eröffnet. Die Figuren 4 und 5 zeigen nunmehr eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung 3, wobei im Unterschied zu der vorhergehend anhand der Figuren 2 und 3 erörterten Ausgestaltung die Sicherheitseinrichtung 33 im Gehäuse 73 der Hochdruckpumpe 5 angeordnet bzw. festgelegt ist. Hierzu bildet das Hochdruckpumpengehäuse 73 einen (Korrespondenz-) Einbauraum 75 (welcher analog zu der Sicherheitseinrichtung 33 nach den Figuren 2 und 3 somit ein Gehäuse 53 der Sicherheitseinrichtung 33 bildet). In dem Einbauraum 75 sind sowohl das Absperrorgan 51 der Sicherheitseinrichtung 33 als auch die Druckfeder 63 angeordnet bzw. aufgenommen, weiterhin ist an einem (kraftstoffkanalabgewandten) Ende des Einbauraums 75 wiederum ein Druckmedienanschluss 59 gebildet, das heißt mittels eines Anschlussstücks, sowie eine Steuerkammer 61.
Noch weiter im Unterschied zu der Ausgestaltung der Anordnung nach den Figuren 2 und 3 ist bei der Ausgestaltung nach den Figuren 4 und 5 die Sicherheitseinrichtung 33 eingerichtet, das Absperrorgan 51, wiederum bereitgestellt in Form eines verschieblichen Kolbenelements, mit Betätigung der S icherheitseinrichtung 33 in einen Abschnitt des Kraftstoffkanals 29 hinein verschieben zu können, welcher zwischen einem Niederdruckeinlass 49 der Hochdruckpumpe 5 und einem (stromabwärtigen) Pumpenclement (nicht dargestellt) der Flochdruckpumpe 5 gebildet ist, das heißt im Pumpengehäuse 73. Bei der aufgezeigten Lösung vermag das Kolben- element 51 zum Beispiel im Bereich des Scheitels eines L-förmigen Kanalverlaufs in den Kraft- stoffkanal 29 einzutauchen.
Hierbei und ebenfalls im Unterschied zu der Ausgestaltung nach den Figuren 2 und 3, weist die irt den Figuren 4 und 5 gezeigte Lösung der Anordnung 3 eine Drosselanordnung 77 an dem zum Einbringen in den Kraftstoffkanal 29 vorgesehenen Endabschnitt 73 des Absperrorgans 51 auf, so dass mit Verschieben der Drosselanordnung 77 in den Kraftstoffkanal 29 eine Restförder menge über die Drosselanordnung 77 einstellbar ist. Die Drosselanordnung 77 ist z.B. mittels einer oder einer Anzahl an Drosselbohrungen gebildet (vorliegend z.B. T-förmig)
Fig. 4 zeigt hierbei die Sicherheitseinrichtung 33 unbetätigt in einer Ruhestellung, in welcher das Absperrorgan 51 nicht in den Kraftstoffkanal 29 hinein verschoben ist, das heißt einen durch- strömbaren Querschnitt des Kraftstoffkanals 29 hierbei nicht reduziert bzw. beeinflusst. Die im Einbauraum 75 aufgenommene Druckfeder 63 sorgt hier für die Einhaltung der Ruhestellung. Fig. 5 zeigt demgegenüber die Sicherheitseinrichtung 33 betätigt, wobei ein Druckmedium an dem Medieneinlass 59 auf das Steuerende des Absperrorgans 51 wirkt, dieses in der Folge mit der Drosselanordnung 77 in den Kraftstoffkanal 29 verschoben ist. Bewirkt wird hiermit die beabsichtigte Verringerung des - aktuell zu großen - durchströmbaren Querschnitts des Kraft- stoffkanals 29. Mit dieser Lösung kann für die Unterbringung der Sicherheitseinrichtuug 33 vorteilhaft Einbauraum im ohnehin vorhandenen Pumpengehäuse 73 genutzt werden, mit der Drosselanordnung 77, welche in den Kraftstoffkanal 29 verschoben verschoben darin einen durchströmbaren Querschnitt aufrechterhält, ferner vorteilhaft eine beabsichtigte Restfordermenge definiert bzw. eingestellt werden.
Obwohl nicht dargestellt, ist mit einer solchen Lösung auch denkbar, die Sicherheitseinrichtung 33 so auszugestalten, dass das Absperrorgan 51 über die Drosselanordnung 77 hinaus in den Kraftstoffkanal 29 verschieblich ist, so dass dieser via das Absperrorgan 51 auch vollständig absperrbar ist. Hierzu könnte z.B. eine Drucksteuerung erwogen werden, welche gestufte Mediendruckniveaus bereitstellt, z.B. in Verbindung mit einem verlängerten Verfahrweg des Absperrorgans 51 (längerer Einbauraum 75).
Anhand der Figuren 6 und 7, welche auf die Regeleinrichtung 7 der Hochdruckpumpe 5 samt der Sicherheitseinrichtung 33 fokussiert sind (die Hochdruckpumpe 5 selbst ist nicht dargestellt), wird nunmehr eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Anordnung 3 erörtert, bei welcher insbesondere der Steuerkolben 25 als Absperrorgan 51 der Sicherheitseinrichtung 33 wirkt. Hierbei ist die Ansicht nach Fig. 6 um 90° zu jener Ansicht nach Fig. 7 gedreht.
An einem oberen Abschnitt weist die Regeleinrichtung 7 einen Regelmagnetteil 79 auf, welcher über einen Steueranschluss 81 der Regeleinrichtung 7 seitens einer Kontrolleinheit (ECU, Steuergerät, vgl. z.B. Fig. 1) 23 elektrisch ansteuerbar ist, d.h. zur (Hub-) Steuerung des
Steuerkolbens 25. Im mittleren, teilgesebnittenen Bereich der Ansichten ist der Steuerblock 27 dargestellt, das heißt mitsamt dem Kraftstoffkanal 29, welcher von dem Niederdruckeinlass 31 am Steuerblock 27 durch den Steuerblock 27 hindurch, an den Niederdruckauslass 32 des Steuerblocks 27 (und weiter zum Pumpenelement der nachgeordneten Hochdruckpumpe 5) führt. Weiterhin ist der Steuerkolben 25 veranschaulicht, welcher zur Einstellung der Fördermenge mit unterschiedlichen Wirkquerschnitten (z.B. konisch ausgeformt, größere und kleinere Querschnitte) relativ zum Kraftstoffkanal 29 bzw. in demselben verlagerbar ist, i.e. linear bzw. axial. An einem in den Figuren 6 und 7 unteren Ende des Steuerblocks 27 ist nunmehr die Sicherheits- einrichtung 33 festgelegt, welche hierbei ein eigenes Gehäuse 53 aufweist. In dem Gehäuse 53 ist ein Eingriffselement 83 der Sicherheitseinrichtung 33 aufgenommen, welches bolzenformig gebildet und mit einem Eingriffsende 85 (Eingriffselement-Eingriffsende) an einem (Korrespon- denz-)Eingriffsende 87 des Steuerkolbens 25 (Steuerkolbcn-Eingriffscnde) gefangen ist, weiterhin koaxial mit dem Steuerkolben 25 ausgerichtet ist. Hierbei ragt einerseits das Eingriffs- element-Eingriffsende 85 aus dem Gehäuse 53 der Sicherheitseinrichtung 33 heraus, i.e. als freies Ende, andererseits das Steuerkolben-Eingriffsende 87 aus dem Steuerblock 27 heraus, i.e. ebenfalls als freies Ende.
Ferner ist in dem Gehäuse 53 dem Eingriffselement-Eingriffsende 85 - in V erlagerungsrichtung des Steuerkolbens 25 und insoweit auch des Eingriffselements 83 betrachtet - entgegengesetzt eine Steuerkammer 61 gebildet, welche (wie vor bei den weiteren Ausfulirungsformen) zur Druckmedienbeaufschlagung bereitgestellt ist, nunmehr jedoch, um mit Betätigung der Sicher- heitseinrichtung 33 das Eingriffselement 83 verlagern zu können. Hierzu ist ein Druckmedienanschluss 59, vergleiche Fig. 7, an die Steuerkammer 61 geführt, in welcher weiterhin ein Teller kolben 89 in fester Verbindung mit dem Eingriffselement 83 aufgenommen ist. Ferner ist ein Entlüftungsanschluss 91 an der Steuerkammer 61 vorgesehen.
In dem Gehäuse 53 der Sicherheitseinrichtung 33 ist eingriffsendseitig weiterhin eine Druckfeder 63 gefangen, das heißt angeordnet in einem Federraum 69, welcher zwischen der Steuerkammer 61 und dem offenen Ende des Gehäuses 53 gebildet ist, wobei die Druckfeder 63 zwischen einem Bund 93 des Eingriffselement-Eingriffsendes 85 und einem steuerkammerseitigen Ende des Federraums 69 gefangen ist. Über die Druckfeder 63 wird das Eingriffselement 83 außerhalb einer Betätigung in die in den Figuren 6 und 7 gezeigte Ruhestellung gedrängt (hierbei gelangt z.B das Eingriffselement-Eingriffsende 85 und/oder z.B. der Tellerkolben 89 in Anschlag).
Am Eingriffselement-Emgriffsende 85 ist— zur Gewähr einer Relativverschieblichkeit der Eingriffsenden 85, 87 von Eingriffselement 83 und Steuerkolben 25 im N ormalbetriebsfall - weiterhin eine Kammer bzw. Freisparung 95 gebildet, in welche das Steuerkolben-Eingriffsende 87 mit Steuerung des Steuerkolbens 25 hinein verschieblich ist. Hierbei ist in der Kammer 95 eine (gegenüber der Feder 69 relativ schwächere) Feder 97 aufgenommen, welche gewährleistet, dass im Versagensfall der Regeleinrichtung 7 der vergrößerte Querschnitt (Außenbund) 99 des Steuerkolben-Eingriffsendes 87 verlässlich gegen den Mitnehmerabschnitt 101 (Innenbund) des Eingriffselement-Eingriffsendes 85 gedrängt wird, wodurch ein Mitnehmen des Steuerkolbens 25 mit Betätigung der Sicherheitseinrichtung 33 zuverlässigt ermöglicht wird.
(Ring-)Dichtungen 103 sorgen ferner für eine Mediendichtheit an den Gehäusen 53, der Führung des Eingriffselements 83 und am Tellerkolben 89. Ein Einstellelement (Mutter) 105 in der Steuerkammer 61, augeordnet um das Eingriffselement 83, ermöglicht ferner ein Einstellen einer beabsichtigten Restfördermenge, d.h. mittels Definition einer vorbestimmten Position des Steuerkolbens 25 im Betätigungsfall der Sicherheitseinrichtung 33 via das Einstellelement 105.
Mit der Anordnung nach den Figuren 6 und 7 ist eine Funktionalität der Sicherheitseinrichtung 33 wie nachfolgend erörtert ermöglicht.
Im Normalbetriebsfall der Regeleinrichtung 7 ist der Steuerkolben 25 im Rahmen des mittels der Aussparung 95 zugestandenen Freiraums (am Eingriffselement-Eingriffsende 85) verschieblich. Im Zuge dieser Steuerung können die unterschiedlichen Wirkquerschnitte des Steuerkolbens 25 in beabsichtigter Weise in den Kraftstoffkanal 29 gesteuert werden. Fällt nunmehr die Regeleinrichtung 33 aus, wird der Steuerkolben 25 - mit Betätigung der Sicherheilseinrichtung 33 - über in die Steuerkammer 61 eingebrachtes Druckmedium (via Anschluss 59) und das hiermit in Richtung vom Steuerblock 27 zum Gehäuse 53 bzw. vom Steuerkolben 25 weg verlagerte Eingriffselement 83 in Richtung hin zur Steuerkammer 61 mitgenommen (über den Mitnehmer- bzw. Koppelmechanismus aus S te uerkolben-Bund 99 und Eingri ffselement-Bund 101).
Über die Mitnehmerfunktionalität der Eingriffsenden 85, 87 wird der Steuerkolben 25 hierbei - in Richtung hin zur Steuerkammer 61 - zugbelastet, wodurch ein Querschnitt des Stcuerkolbens 25 in den Kraftstoffkanal 29 hinein verlagert (verschoben bzw. gezogen) wird, welcher geeignet ist, einen aktuell zu großen durchströmbaren Querschnitt in beabsichtigter Weise zu verringern, (nicht dargestellt). Der V erlagerungs weg des Steuerkolbens 25, welcher hierbei insoweit als Absperrorgan 51 der Sicherheitseinrichtung 33 wirkt, wird hierbei durch das Einstellelement 105 vorgegeben, welches mit Mediendruckbeaufschlagung der Steuerkammer 61 gegen einen Kammerboden oder ein Anschlagelement in Anschlag gelangt (der Kammerboden kann hierbei durch einen Gehäusedeckel gebildet sein). Hierbei wird über die Einstellung des Verlagerungswegs also ein durchströmbarer Querschnitt im Kraftstoffkanal 29 eingestellt bzw. vorgegeben, welcher mit Betätigung der Sicherheitseinrichtung 33 als verringerter durchströmbarer Querschnitt wirkt. Bei der Sicherheitseinrichtung nach den Fig. 6 und 7, welche insofern einen Betätigungsmechanismus in Form eines (Aus-)Zug(s)mechanismus für eine - mit Betätigung bewirkte -
Zugausübung auf den Steuerkolben 25 (mit Selbstrückstellfähigkeit nach Fortfall der Betätigung) implementiert, muss die Sicherheiteinrichtung 33 vorteilhaft kein eigenes Absperrorgan bereit- steilen.
BEZUGSZEICHENLISTE
I Kraftstoffeinspritzsystem
3 Anordnung
5 Hochdruckpumpe
7 Regeleinrichtung
7a Leitung
9 Kraftstofflank
I I Vorförderpumpe
13 Rail
15 Kraftstoffinj ektor
17 Druckregelventil
19 Absteuerleitung
21 Drucksensor
21a Leitung
23 Kontrollemheit
25 Steuerkolben
27 Steuerblock
29 Kraftstoftkanal
31 Niederdruckeinlass (Steuerblock)
32 Niederdruckauslass (Steuerblock)
33 Sicherheitseinrichtung
37 Betätigungseinrichtung
39 Vorrichtung zur Mediendruckbeaufschlagung
41 Druckmedienquelle
43 Ventil
45 Leitung
47 Leckageauslass
49 Niederdruckeinlass (Hochdruckpumpe)
51 Absperrorgan
53 Gehäuse (Sicherheitseinrichtung)
55 Aufnahme
57 Bohrkanal
59 Medienanschluss Steuerkarmner
Federelement
Bund
Boden
Federraum
Endabschnitt
Gehäuse (Hochdruckpumpe)
Einbauraum
Drosselanordnung
Regelmagnetteil
Steueranschluss
Eingriffselement
Eingriffscnde (Eingriffselement)
Eingriffsende (Steuerkolben)
(Teller-)Kolben
Entlüftungsanschluss
Bund
Freisparung
Feder
(Außen-)Bund
Mitneh me rabschnitt (Innenb und)
Dichtung
Einstellelement

Claims

ANSPRÜCHE
1. Anordnung (3) mit einer Hochdruckpumpe (5) und einer dieser vorgeordneten Regelein¬ richtung (7), wobei die Anordnung (3) einen Kraftstoffkanal (29) aufweist, welcher zwischen einer Anströmseite der Regeleinrichtung (7) und einem Pumpenelement der Ilochdruckpumpe (5) gebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Anordnung (3) neben der Regeleinrichtung (7) auch eine Sicherheitseinrichtung (33) aufweist, welche ermöglicht, mit einer Betätigung einen aktuell durchströmbaren Querschnitt des Kraftstoffkanals (29) zu verringern.
2. Anordung (3) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Sicherheitseinrichtung ermöglicht, mit ihrer Betätigung einen definierten durch- strömbaren Querschnitt am Kraftstoffkanal (29) bzw. eine definierte Restfördermenge der Hochdruckpumpe (5) einzustellen; und/oder
die Sicherheitseinrichtung (33) eingerichtet ist, mit einer Betätigung den aktuellen durchströmbaren Querschnitt des Kraftstoff kanals (29) durch Einwirken auf ein
Absperrorgan (51) zu verringern.
3. Anordnung (3) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sicherheitseinrichtung (33) eingerichtet ist, im Rahmen des Einwirkens auf das Absperrorgan (51) dasselbe zu verschieben, insbesondere relativ zu dem Kraftstoffkanal (29); und/oder
die Sicherheitseinrichtung (33) zu einer (Hilfs-)Medienbetätigung eingerichtet ist, im Rahmen derer ein Einwirken auf das Absperrorgan (51) ermöglicht ist; und/oder
- die Sicherheitseinrichtung (33) eine eigenständige Sicherheitseinrichtung ist,
insbesondere unabhängig von der Regeleinrichtung (7) und/oder der Hochdruckpumpe (5) betätigbar.
4. Anordnung (3) nach einem der Ansprüche 2 und 3,
dadurch gekennzeichnet, dass - das Absperrorgan (51) ein Kolben der Sicherheitseinrichtung (33) oder ein Steuerkolben (25) der Regeleinrichtung (7) ist.
5. Anordnung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sicherheitseinrichtung (33) eine Drosselanordnung (77) aufweist, welche mit Betätigung der Sicherheitseinrichtung (33) in den Kraftstoffkanal (29) verschieblich ist, wobei die in den Kraftstoffkanal (29) verschobene Drosselanordnung (77) einen durchströmbaren Querschnitt in dem Kraftstoffkanal (29) aufrechterhält.
6. Anordnung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sicherheitseinrichtung (33) eingerichtet ist, in Abhängigkeit einer Betätigungscharakteristik den Kraftstoffkanal (29) nicht, teilweise oder vollständig zu versperren;
insbesondere eine vorbestimmte Restfördermenge der Hochdruckpumpe (5) durch gesteuerte Verlagerung des Absperrorgans (51) einstellen zu können.
7. Anordnung (3) nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sicherheitseinrichtung (33) eingerichtet ist, mit einer Betätigung ein Eingriffselement (83) zu verlagern, womit ein Ein wirken auf das Absperrorgan (51 ) zur Verringerung des aktuellen durchströmbaren Querschnitts des Kraftstoftkanals (29) erfolgt; und/oder die Sicherheitseinrichtung (33) eingerichtet ist, einen durchströmbaren Querschnitt des Kraftstoffkanals (29) außerhalb einer Betätigung nicht zu beeinflussen.
8. Anordnung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Sicherheitseinrichtung (33) an einem Steuerblock (27) der Regeleinrichtung (7) der Hochdruckpumpe (5) gebildet ist; oder
die Sicherheitseinrichtung (33) an der Hochdruckpumpe (5) gebildet ist.
9. Anordnung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass - die Regeleinrichtung (7) eine Saugdrosselregeleinrichtung und/oder eine Dmckregelventileinrichtung ist.
10. Anordnung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Anordnung (3) eine Betätigungseinrichtung (37) umfasst, welche eingerichtet ist, im Versagensfall der Regeleinrichtung (7) die Sicherheitseinrichtung zu betätigen.
11. Kraftstoffeinspritzystem,
gekennzeichnet durch
- eine Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
12. Brennkraftmaschine,
dadurch gekennzeichnet, dass
- die Brennkraftmaschine eine Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder ein
Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 11 aufweist.
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