DE10335603A1 - High-pressure pump for a fuel injection device of an internal combustion engine - Google Patents

High-pressure pump for a fuel injection device of an internal combustion engine Download PDF

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Andreas Dutt
Gerhard Meier
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Abstract

Die Hochdruckpumpe weist ein Gehäuse (10) auf, in dem eine Antriebswelle (12) und wenigstens ein Pumpenelement (14) angeordnet sind, wobei das wenigstens eine Pumpenelement (14) einen durch die Antriebswelle (12) über einen Stößel (24) in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben (20) aufweist, der einen Pumpenarbeitsraum (28) begrenzt, der beim Saughub des Pumpenkolbens (20) mit Kraftstoff befüllt wird und aus dem beim Förderhub des Pumpenkolbens (20) Kraftstoff verdrängt wird. Der Stößel (24) ist in einer Bohrung (40) im Gehäuse (10) verschiebbar dicht geführt und begrenzt in der Bohrung (40) einen Arbeitsraum (42), in den beim Saughub des Pumpenkolbens (20) durch den Stößel (24) Kraftstoff angesaugt wird und aus dem beim Förderhub des Pumpenkolbens (20) Kraftstoff in einen Niederdruckspeicher (54) verdrängt wird. Im Niederdruckspeicher (54) wird ein erhöhter Druck aufrechterhalten und aus diesem wird beim Saughub des Pumpenkolbens (20) der Pumpenarbeitsraum (28) mit Kraftstoff befüllt. Für die Hochdruckpumpe ist somit keine separate Förderpumpe erforderlich.The High pressure pump has a housing (10), in which a drive shaft (12) and at least one pump element (14) are arranged, wherein the at least one pump element (14) one through the drive shaft (12) via a plunger (24) Having in a lifting movement driven pump piston (20), the one Pump working space (28) limited, the suction stroke of the pump piston (20) filled with fuel and from the delivery stroke the pump piston (20) fuel is displaced. The pestle (24) is in a bore (40) in the housing (10) slidably guided tightly and limited in the bore (40) has a working space (42), in the sucked in the suction stroke of the pump piston (20) by the plunger (24) fuel and from the delivery stroke the pump piston (20) fuel into a low-pressure accumulator (54) repressed becomes. In the low pressure accumulator (54) an increased pressure is maintained and from this becomes the pumping chamber during the suction stroke of the pump piston (20) (28) filled with fuel. For the high pressure pump Thus, no separate pump is required.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Stand der TechnikState of technology

Die Erfindung geht aus von einer Hochdruckpumpe für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1.The The invention is based on a high-pressure pump for a fuel injection device an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Eine solche Hochdruckpumpe ist durch die DE 198 29 548 A1 bekannt. Diese Hochdruckpumpe weist ein Gehäuse auf, in dem eine Antriebswelle und wenigstens ein Pumpenelement angeordnet sind. Das wenigstens einen Pumpenelement weist einen durch die Antriebswelle über einen Stößel in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben auf. Der Pumpenkolben begrenzt einen Pumpenarbeitsraum, der beim Saughub des Pumpenkolbens mit Kraftstoff befüllt wird und aus dem beim Förderhub des Pumpenkolbens Kraftstoff verdrängt wird. Der Stößel ist in einer Bohrung des Gehäuses verschiebbar geführt. Für die Hochdruckpumpe ist eine separate Förderpumpe erforderlich, durch die Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter angesaugt wird und unter erhöhtem Druck in den Pumpenarbeitsraum des wenigstens einen Pumpenelements gefördert wird. Dies erfordert einen großen Aufwand und Bauraum.Such a high-pressure pump is through the DE 198 29 548 A1 known. This high-pressure pump has a housing in which a drive shaft and at least one pump element are arranged. The at least one pump element has a pump piston driven by the drive shaft via a ram in a lifting movement. The pump piston defines a pump working space, which is filled with fuel during the suction stroke of the pump piston and from which fuel is displaced during the delivery stroke of the pump piston. The plunger is guided displaceably in a bore of the housing. For the high pressure pump, a separate feed pump is required, is sucked by the fuel from a fuel tank and is promoted under increased pressure in the pump working space of the at least one pump element. This requires a lot of effort and space.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Die erfindungsgemäße Hochdruckpumpe mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass für diese keine separate Förderpumpe erforderlich ist, da durch den Stößel des wenigstens einen Pumpenelements und den Speicher eine Kraftstoffansaugung aus einem Kraftstoffvorratsbehälter und die Befüllung des Pumpenarbeitsraums des wenigstens einen Pumpenelements erfolgt.The High pressure pump according to the invention with the features according to claim 1 has in contrast the advantage of that for this no separate pump is required because by the plunger of the at least one pump element and the reservoir a fuel intake from a fuel tank and the filling the pump working space of the at least one pump element takes place.

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe angegeben. Die Ausbildung gemäß Anspruch 4 ermöglicht eine bedarfsangepasste variable Ansaugmenge und damit auch Fördermenge der Hochdruckpumpe. Die Ausbildung gemäß Anspruch 5 ermöglicht auf einfache Weise eine Schmierung des Antriebsbereichs der Hochdruckpumpe.In the dependent claims are advantageous embodiments and refinements of the high-pressure pump according to the invention specified. The training according to claim 4 allows a demand-adapted variable intake and thus also flow the high pressure pump. The training according to claim 5 allows simple way of lubrication of the drive range of the high-pressure pump.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen 1 eine Hochdruckpumpe in einem Querschnitt entlang Linie I-I in 2 und 2 die Hochdruckpumpe in einem Längsschnitt entlang Linie II-II in 1.An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and explained in more detail in the following description. Show it 1 a high pressure pump in a cross section along line II in 2 and 2 the high-pressure pump in a longitudinal section along line II-II in 1 ,

Beschreibung des Ausführungsbeispielsdescription of the embodiment

In den 1 und 2 ist eine Hochdruckpumpe für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine beispielsweise eines Kraftfahrzeugs dargestellt, die als Radialkolbenpumpe ausgebildet ist. Durch die Hochdruckpumpe wird dabei Kraftstoff unter Hochdruck gefördert, beispielsweise in einen Hochdruckspeicher 8, aus dem Kraftstoff zur Einspritzung an der Brennkraftmaschine entnommen wird. Die Hochdruckpumpe weist ein Gehäuse 10 auf, in dem eine Antriebswelle 12 um eine Achse 13 drehbar gelagert ist. Im Gehäuse 10 sind wenigstens ein, gegebenenfalls mehrere, beispielsweise zwei Pumpenelemente 14 angeordnet, die durch die Antriebswelle 12 angetrieben werden. Die Pumpenelemente 14 können beispielsweise wie in 2 dargestellt um etwa 90° um die Drehachse 13 der Antriebswelle 12 zueinander verdreht angeordnet sein. Die Antriebswelle 12 weist einen Nocken 16 auf, der ein Einfach- oder Mehrfachnocken sein kann. Die Pumpenelemente 14 weisen jeweils einen Pumpenkolben 20 auf, der in einer zumindest annähernd radial zur Drehachse 13 der Antriebswelle 12 verlaufenden Zylinderbohrung 22 des Gehäuses 10 oder eines separaten Zylinderkopfes 11 verschiebbar dicht geführt ist. Der Pumpenkolben 20 jedes Pumpenelements 14 stützt sich mit seinem Kolbenfuß 21 über einen Stößel 24 am Nocken 16 ab. Der Stößel 24 wird dabei durch eine Feder 26, die sich einerseits am Gehäuse 10 oder am Zylinderkopf 11 und andererseits am Stößel 24 abstützt, in Anlage am Nocken 16 gehalten.In the 1 and 2 is a high-pressure pump for a fuel injection device of an internal combustion engine, for example, a motor vehicle shown, which is designed as a radial piston pump. By the high-pressure pump thereby fuel is conveyed under high pressure, for example in a high-pressure accumulator 8th , is taken from the fuel for injection to the internal combustion engine. The high-pressure pump has a housing 10 on, in which a drive shaft 12 around an axis 13 is rotatably mounted. In the case 10 are at least one, possibly several, for example, two pump elements 14 arranged by the drive shaft 12 are driven. The pump elements 14 For example, as in 2 represented by about 90 ° about the axis of rotation 13 the drive shaft 12 be twisted to each other. The drive shaft 12 has a cam 16 which can be a single or multiple cam. The pump elements 14 each have a pump piston 20 on, in an at least approximately radially to the axis of rotation 13 the drive shaft 12 extending cylinder bore 22 of the housing 10 or a separate cylinder head 11 slidably guided tight. The pump piston 20 each pump element 14 rests with his butt 21 over a pestle 24 on the cam 16 from. The pestle 24 is doing by a spring 26 on the one hand on the housing 10 or on the cylinder head 11 and on the other hand on the ram 24 supports, in contact with the cam 16 held.

Durch den jeweiligen Pumpenkolben 20 wird ein Pumpenarbeitsraum 28 begrenzt, der durch ein in den Pumpenarbeitsraum 28 öffnendes Einlassventil 30 mit einer Kraftstoffzuführung verbindbar ist, in der Niederdruck herrscht und die nachfolgend noch näher beschrieben wird. Der Pumpenarbeitsraum 28 ist außerdem durch ein zum Hochdruckspeicher 8 hin öffnendes Auslassventil 32 mit dem Hochdruckspeicher 8 verbindbar. Die Einlassventile 30 und die Auslassventile 32 können im Gehäuse 10 oder im Zylinderkopf 11 angeordnet sein. Bei der Rotation der Antriebswelle 12 werden die Pumpenkolben 20 über den Nocken 16 der Antriebswelle 12 und die Stößel 24 in einer Hubbewegung angetrieben. Wenn die Pumpenkolben 20 sich radial nach innen bewegen, so führen diese einen Saughub aus, wobei das Einlassventil 30 geöffnet ist, so dass Kraftstoff in den Pumpenarbeitsraum 28 einströmt, während das Auslassventil 32 geschlossen ist. Wenn die Pumpenkolben 20 sich radial nach außen bewegen, so führen diese einen Förderhub aus, wobei das Einlassventil 30 geschlossen ist und der von den Pumpenkolben 20 verdichtete Kraftstoff durch das geöffnete Auslassventil 32 unter hohem Druck in den Hochdruckspeicher 8 gelangt.Through the respective pump piston 20 becomes a pump work space 28 bounded by one in the pump workspace 28 opening inlet valve 30 can be connected to a fuel supply, prevails in the low pressure and will be described in more detail below. The pump workroom 28 is also by a high-pressure accumulator 8th opening exhaust valve 32 with the high-pressure accumulator 8th connectable. The intake valves 30 and the exhaust valves 32 can in the case 10 or in the cylinder head 11 be arranged. During rotation of the drive shaft 12 become the pump pistons 20 over the cam 16 the drive shaft 12 and the pestles 24 driven in a lifting movement. When the pump piston 20 move radially inward, so they perform a suction stroke, the inlet valve 30 is open, allowing fuel into the pump work space 28 flows in while the exhaust valve 32 closed is. When the pump piston 20 move radially outward, so they perform a delivery stroke, wherein the inlet valve 30 is closed and that of the pump piston 20 compressed fuel through the open exhaust valve 32 under high pressure in the high-pressure accumulator 8th arrives.

Die Stößel 24 sind jeweils in einer Bohrung 40 des Gehäuses 10 verschiebbar dicht geführt. Durch die Stößel 24 wird in den Bohrungen 40 auf der der Antriebswelle 12 abgewandten Seite der Stößel 24 jeweils ein Arbeitsraum 42 begrenzt. Der Arbeitsraum 42 wird beim dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils einerseits durch den Stößel 24 und andererseits durch den Zylinderkopf 11 begrenzt. Der Zylinderkopf 11 kann jeweils einen zylindrischen Ansatz 44 aufweisen, der in den Arbeitsraum 42 ragt und in dem die Zylinderbohrung 22 ausgebildet ist, in der der Pumpenkolben 20 geführt ist und der Pumpenarbeitsraum 28 begrenzt ist. Der Pumpenkolben 20 weist gegenüber dem Stößel 24 und der Bohrung 40 einen kleineren Durchmesser auf. Der Aussendurchmesser des Ansatzes 44 des Zylinderkopfs 11 ist ebenfalls kleiner als der Durchmesser der Bohrung 40, so dass zwischen dem Ansatz 44 und der Bohrung 40 ein Ringraum verbleibt. Im Stößel 24 ist eine mit ihrer Längsachse zumindest annähernd parallel zur Drehachse 13 der Antriebswelle 12 angeordnete zylindrische Rolle 25 drehbar angeordnet, über die der Stößel 24 am Nocken 16 abrollt. Anstelle des hier beschriebenen Antriebs der Pumpenkolben 20 über den Nocken 16, die Stößel 24 sowie die Rollen 25 kann auch vorgesehen sein, dass die Antriebswelle 12 einen exzentrisch zu ihrer Drehachse 13 ausgebildeten Abschnitt aufweist, auf dem ein entsprechend der Anzahl der Pumpenkolben 20 mit Abflachungen versehener Ring drehbar gelagert ist, an dem die Pumpenkolben 20 direkt oder über Stößel anliegen. Der Ring dreht sich dabei nicht mit der Antriebswelle 12 mit und über den extentrischen Abschnitt der Antriebswelle 12 wird deren Drehbewegung in eine Hubbewegung der Pumpenkolben 20 umgewandelt. Das Gehäuse 10 und die Stößel 24 können aus Material mit geringem Gewicht und geringer Festigkeit gefertigt werden, beispielsweise aus Aluminium, da diese nicht von Hochdruck beaufschlagt sind. Die Zylinderköpfe 11 sind aus Material gefertigt, das eine hohe Festigkeit aufweist, beispielsweise aus Stahl.The pestles 24 are each in a hole 40 of the housing 10 slidably tightly guided. Through the pestles 24 will be in the holes 40 on the drive shaft 12 opposite side of the ram 24 one workspace each 42 limited. The workroom 42 is in the illustrated embodiment, on the one hand by the plunger 24 and on the other hand through the cylinder head 11 limited. The cylinder head 11 can each have a cylindrical approach 44 exhibit in the workroom 42 protrudes and in which the cylinder bore 22 is formed, in which the pump piston 20 is guided and the pump work space 28 is limited. The pump piston 20 points opposite the plunger 24 and the hole 40 a smaller diameter. The outside diameter of the neck 44 of the cylinder head 11 is also smaller than the diameter of the hole 40 so that between the approach 44 and the hole 40 an annulus remains. In the pestle 24 is one with its longitudinal axis at least approximately parallel to the axis of rotation 13 the drive shaft 12 arranged cylindrical roller 25 rotatably arranged over which the plunger 24 on the cam 16 rolls. Instead of the drive described here, the pump piston 20 over the cam 16 , the pestles 24 as well as the roles 25 can also be provided that the drive shaft 12 an eccentric to its axis of rotation 13 having formed portion on which a corresponding to the number of pump pistons 20 provided with flattened ring is rotatably mounted on which the pump piston 20 lie directly or via plunger. The ring does not rotate with the drive shaft 12 with and over the extender section of the drive shaft 12 whose rotational movement is in a stroke movement of the pump piston 20 transformed. The housing 10 and the pestles 24 can be made of low weight and low strength material, such as aluminum, since they are not subjected to high pressure. The cylinder heads 11 are made of material that has high strength, such as steel.

Der Arbeitsraum 42 weist eine Verbindung 46 mit einem Kraftstoffvorratsbehälter 48 auf, in der ein zum Arbeitsraum 42 hin öffnendes Rückschlagventil 50 angeordnet ist. Der Arbeitsraum 42 weist ausserdem eine Verbindung 52 mit einem Niederdruckspeicher 54 auf, in der ein zum Niederdruckspeicher 54 hin öffnendes Rückschlagventil 56 angeordnet ist. Der Niederdruckspeicher 54 ist vorzugsweise in das Gehäuse 10 der Hochdruckpumpe integriert und kann beispielsweise als Membranspeicher oder als Blasenspeicher ausgebildet sein oder einen federbelasteten Kolben aufweisen oder als eine Kombination aus diesen Bauarten ausgebildet sein. Der im Niederdruckspeicher 54 herrschende Druck wird durch ein Drucksteuerventil 58 eingestellt. Das Drucksteuerventil 58 kann ein federbelastetes Ventil sein, das bei Überschreiten eines vorgegebenen Drucks im Niederdruckspeicher 54 eine Verbindung 60 des Niederdruckspeichers 54 mit einem Entlastungsbereich, beispielsweise einem Rücklauf in den Kraftstoffvorratsbehälter 48 freigibt. Alternativ kann das Drucksteuerventil 58 auch ein elektrisch betätigtes Ventil sein, das von einer elektronischen Steuereinrichtung 62 angesteuert wird. Hierbei kann der Druck im Niederdruckspeicher 54 variabel eingestellt werden, beispielsweise in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine. Das Drucksteuerventil 58 kann in das Gehäuse 10 der Hochdruckpumpe integriert oder an dieses angebaut sein.The workroom 42 has a connection 46 with a fuel tank 48 on, in the one to the workroom 42 opening check valve 50 is arranged. The workroom 42 also has a connection 52 with a low pressure accumulator 54 on, in the one to the low pressure accumulator 54 opening check valve 56 is arranged. The low pressure accumulator 54 is preferably in the housing 10 integrated the high-pressure pump and may for example be designed as a diaphragm accumulator or as a bladder accumulator or have a spring-loaded piston or be designed as a combination of these types. The low-pressure accumulator 54 prevailing pressure is controlled by a pressure control valve 58 set. The pressure control valve 58 may be a spring-loaded valve, which when a predetermined pressure in the low-pressure accumulator is exceeded 54 a connection 60 the low-pressure accumulator 54 with a discharge area, for example, a return to the fuel tank 48 releases. Alternatively, the pressure control valve 58 also be an electrically actuated valve, by an electronic control device 62 is controlled. Here, the pressure in the low-pressure accumulator 54 be set variably, for example, depending on operating parameters of the internal combustion engine. The pressure control valve 58 can in the case 10 the high-pressure pump integrated or attached to this.

Die Pumpenarbeitsräume 28 der Pumpenelemente 14 sind mit dem Niederdruckspeicher 54 verbunden, der die Kraftstoffzuführung für diese bildet. In der Verbindung der Pumpenarbeitsräume 28 mit dem Niederdruckspeicher 54 ist vorzugsweise eine Kraftstoffzumesseinrichtung 64 angeordnet, durch die ein variabler Durchflussquerschnitt eingestellt werden kann. Die Kraftstoffzumesseinrichtung 64 weist ein Proportionalventil auf, mittels dem der Durchflussquerschnitt kontinuierlich verändert werden kann, und einen Aktor, beispielsweise in Form eines Elektromagneten. Die Kraftstoffzumesseinrichtung 64 wird durch die elektronische Steuereinrichtung 62 angesteuert. Die Kraftstoffzumesseinrichtung 64 kann in das Gehäuse 10 der Hochdruckpumpe integriert oder an dieses angebaut sein.The pump workrooms 28 the pump elements 14 are with the low pressure accumulator 54 connected, which forms the fuel supply for this. In the compound of pump workrooms 28 with the low-pressure accumulator 54 is preferably a fuel metering device 64 arranged, through which a variable flow area can be adjusted. The fuel metering device 64 has a proportional valve, by means of which the flow cross-section can be changed continuously, and an actuator, for example in the form of an electromagnet. The fuel metering device 64 is by the electronic control device 62 driven. The fuel metering device 64 can in the case 10 the high-pressure pump integrated or attached to this.

Der Niederdruckspeicher 54 weist eine Verbindung 66 mit dem Antriebsbereich der Hochdruckpumpe auf, in dem die Antriebswelle 12 angeordnet ist. Die Antriebswelle 12 ist in einem Hohlraum des Gehäuses 10 über mehrere, beispielsweise zwei Lagerstellen 12a, 12b radial und axial gelagert. Die Lagerstellen 12a, 12b können beispielsweise als Gleitlager ausgebildet sein. Über die Verbindung 66 wird den Lagerstellen 12a, 12b der Antriebswelle 12 sowie dem Nocken 16 und den Rollen 25 Kraftstoff zu deren Schmierung und Kühlung zugeführt. In der Verbindung 66 ist eine Drosselstelle 68 angeordnet, um die Kraftstoffmenge, die aus dem Niederdruckspeicher 54 in den Antriebsbereich abfließt, zu begrenzen.The low pressure accumulator 54 has a connection 66 with the drive range of the high-pressure pump, in which the drive shaft 12 is arranged. The drive shaft 12 is in a cavity of the housing 10 over several, for example, two bearings 12a . 12b mounted radially and axially. The bearings 12a . 12b can be configured for example as a sliding bearing. About the connection 66 becomes the depository 12a . 12b the drive shaft 12 as well as the cam 16 and the roles 25 Fuel supplied to their lubrication and cooling. In the connection 66 is a throttle point 68 arranged to reduce the amount of fuel coming from the low pressure accumulator 54 flows into the drive area, limit.

Nachfolgend wird die Funktion der Hochdruckpumpe erläutert. Die Antriebswelle 12 wird beispielsweise mechanisch durch die Brennkraftmaschine angetrieben. Die Rotation der Antriebswelle 12 wird über den Nocken 16 in eine Hubbewegung der Stößel 24 und der Pumpenkolben 20 umgewandelt. Beim Saughub der Pumpenkolben 20 wird durch die Stößel 24 Kraftstoff über die Verbindungen 46 bei geöffneten Rückschlagventilen 50 aus dem Kraftstoffvorratsbehälter 48 in die sich vergrößernden Arbeitsräume 42 angesaugt. Die Rückschlagventile 56 zum Niederdruckspeicher 54 sind dabei geschlossen. Die Stößel 24 sind dabei selbstansaugend, das bedeutet, dass zwischen dem Kraftstoffvorratsbehälter 48 und den Arbeitsräumen 42 keine weitere Förderpumpe erforderlich ist. Beim Förderhub der Pumpenkolben 20 wird durch die Stößel 24 über die Verbindungen 52 Kraftstoff aus den sich verkleinernden Arbeitsräumen 42 bei geöffneten Rückschlagventilen 56 in den Niederdruckspeicher 54 verdrängt. Die Rückschlagventile 50 zum Kraftstoffvorratsbehälter 48 sind dabei geschlossen. Im Niederdruckspeicher 54 wird durch den durch die Stößel 24 geförderten Kraftstoff beispielsweise ein Druck zwischen etwa 2 und 10 bar erzeugt. Von den Stößeln 24 zu viel geförderter Kraftstoff wird durch das Drucksteuerventil 58 in den Rücklauf 60 zum Kraftstoffvorratsbehälter 48 abgesteuert. Durch den im Arbeitsraum 42 herrschenden Druck wird die Feder 26 unterstützt und der Stößel 24 mit seiner Rolle 25 gegen den Nocken 16 gedrückt. Die Feder 26 kann daher gegebenenfalls kleiner dimensioniert werden, wodurch diese leichte wird und einen kleineren Bauraum erfordert.The function of the high-pressure pump will be explained below. The drive shaft 12 For example, it is mechanically driven by the internal combustion engine. The rotation of the drive shaft 12 is over the cam 16 in a lifting movement of the plunger 24 and the pump piston 20 transformed. During the suction stroke of the pump piston 20 gets through the pestle 24 Fuel over the connections 46 with open check valves 50 from the fuel tank 48 in the expanding workspaces 42 sucked. The check valves 56 to the low-pressure accumulator 54 are closed. The pestles 24 are self-priming, which means that between the fuel tank 48 and the workspaces 42 no further pump is required. During the delivery stroke of the pump piston 20 gets through the pestle 24 about the connections 52 Fuel from the shrinking work spaces 42 with open check valves 56 in the low-pressure accumulator 54 repressed. The check valves 50 to the fuel tank 48 are closed. In low-pressure storage 54 gets through by the pestle 24 subsidized fuel, for example, generates a pressure between about 2 and 10 bar. From the pestles 24 too much pumped fuel is through the pressure control valve 58 in the return 60 to the fuel tank 48 deactivated. Through the in the workroom 42 prevailing pressure becomes the spring 26 supported and the plunger 24 with his role 25 against the cam 16 pressed. The feather 26 can therefore be dimensioned smaller, which makes this light and requires a smaller space.

Beim Saughub der Pumpenkolben 20 wird durch diese bei geöffneten Einlassventilen 30 und geschlossenen Auslassventilen 32 Kraftstoff aus dem Niederdruckspeicher 54 in die Pumpenarbeitsräume 28 angesaugt. Der Durchflussquerschnitt zwischen dem Niederdruckspeicher 54 und den Pumpenarbeitsräumen 28 wird dabei durch die Kraftstoffzumesseinrichtung 64 eingestellt. Beim Förderhub der Pumpenkolben 20 wird durch diese bei geöffneten Auslassventilen 32 und geschlossenen Einlassventilen 30 Kraftstoff aus den Pumpenarbeitsräumen 28 in den Hochdruckspeicher 8 verdrängt. Der Druck im Hochdruckspeicher 8 wird durch einen Drucksensor erfasst, der mit der Steuereinrichtung 62 verbunden ist. Durch die Steuereinrichtung 62 wird die Kraftstoffzumesseinrichtung 64 derart angesteuert, dass durch diese der Durchflussquerschnitt so groß eingestellt wird, dass durch die Pumpenkolben 20 nur eine so große Kraftstoffmenge angesaugt und unter Hochdruck in den Hochdruckspeicher 8 verdrängt wird, die erforderlich ist, um im Hochdruckspeicher 8 einen vorgegebenen Druck aufrechtzuerhalten. Wenn zur Aufrechterhaltung des vorgegebenen Drucks im Hochdruckspeicher 8 eine große Kraftstoffmenge gefördert werden muss, so wird die Kraftstoffzumesseinrichtung 64 durch die Steuereinrichtung 62 derart angesteuert, dass diese einen großen Durchflussquerschnitt freigibt. Wenn zur Aufrechterhaltung des vorgegebenen Drucks im Hochdruckspeicher 8 nur eine geringe Kraftstoffmenge gefördert werden muss, so wird die Kraftstoffzumesseinrichtung 64 durch die Steuereinrichtung 62 derart angesteuert, dass diese nur einen kleinen Durchflussquerschnitt freigibt oder gegebenenfalls den Durchflussquerschnitt vollständig verschließt, so dass durch die Hochdruckpumpe kein Kraftstoff in den Hochdruckspeicher 8 gefördert wird.During the suction stroke of the pump piston 20 is through these with open intake valves 30 and closed exhaust valves 32 Fuel from the low pressure accumulator 54 into the pump workrooms 28 sucked. The flow cross section between the low pressure accumulator 54 and the pump workrooms 28 is doing by the fuel metering 64 set. During the delivery stroke of the pump piston 20 is through these with open exhaust valves 32 and closed inlet valves 30 Fuel from the pump workrooms 28 in the high-pressure accumulator 8th repressed. The pressure in the high-pressure accumulator 8th is detected by a pressure sensor connected to the control device 62 connected is. By the control device 62 becomes the fuel metering device 64 controlled such that the flow cross-section is set so large by this that through the pump piston 20 only such a large amount of fuel sucked and under high pressure in the high-pressure accumulator 8th which is required to be in the high-pressure accumulator 8th to maintain a predetermined pressure. If to maintain the specified pressure in the high-pressure accumulator 8th a large amount of fuel must be conveyed, then the fuel metering device 64 by the control device 62 controlled so that it releases a large flow area. If to maintain the specified pressure in the high-pressure accumulator 8th only a small amount of fuel must be promoted, so is the fuel metering 64 by the control device 62 controlled so that it releases only a small flow area or possibly completely closes the flow area, so that no fuel in the high-pressure accumulator by the high-pressure pump 8th is encouraged.

Bei der Förderung von Kraftstoff durch die Stößel 24 aus dem Kraftstoffvorratsbehälter 48 auftretende Druckstöße werden durch das Volumen des Niederdruckspeichers 54 weitgehend ausgeglichen, so dass die Befüllung der Pumpenarbeitsräume 28 aus dem Niederdruckspeicher 54 mit nahezu konstantem Druck erfolgen kann. Das Druckniveau im Niederdruckspeicher 54 kann mittels eines elektrisch angesteuerten Drucksteuerventils 58 variabel eingestellt werden. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass mit zunehmender Drehzahl der Brennkraftmaschine und damit der Hochdruckpumpe ein höheres Druckniveau im Niederdruckspeicher 54 eingestellt werden, um trotz der dann zur Verfügung stehenden kürzeren Zeit zur Befüllung der Pumpenarbeitsräume 28 eine ausreichende Befüllung der Pumpenarbeitsräume 28 sicherzustellen.In the promotion of fuel through the plunger 24 from the fuel tank 48 occurring pressure surges are due to the volume of the low-pressure accumulator 54 largely balanced, allowing the filling of the pump workrooms 28 from the low-pressure accumulator 54 can be done with almost constant pressure. The pressure level in the low pressure accumulator 54 can by means of an electrically controlled pressure control valve 58 be set variably. It can be provided, for example, that with increasing speed of the internal combustion engine and thus the high-pressure pump, a higher pressure level in the low-pressure accumulator 54 be set to despite the then available shorter time to fill the pump work spaces 28 adequate filling of the pump workrooms 28 sure.

Claims (7)

Hochdruckpumpe für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine, mit einem Gehäuse (10), in dem eine Antriebswelle (12) und wenigstens ein Pumpenelement (14) angeordnet sind, wobei das wenigstens eine Pumpenelement (14) einen durch die Antriebswelle (12) über einen Stößel (24) in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben (20) aufweist, der einen Pumpenarbeitsraum (28) begrenzt, der beim Saughub des Pumpenkolbens (20) mit Kraftstoff befüllt wird und aus dem beim Förderhub des Pumpenkolbens (20) Kraftstoff verdrängt wird, wobei der Stößel (24) in einer Bohrung (40) im Gehäuse (10) verschiebbar geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (24) in der Bohrung (40) des Gehäuses (10) dicht geführt ist, dass der Stößel (24) in der Bohrung (40) einen Arbeitsraum (42) begrenzt, in den beim Saughub des Pumpenkolbens (20) durch den Stößel (24) Kraftstoff angesaugt wird und aus dem beim Förderhub des Pumpenkolbens (20) Kraftstoff in einen Niederdruckspeicher (54) verdrängt wird, in dem ein erhöhter Druck aufrechterhalten wird und aus dem beim Saughub des Pumpenkolbens (20) der Pumpenarbeitsraum (28) mit Kraftstoff befüllt wird.High-pressure pump for a fuel injection device of an internal combustion engine, with a housing ( 10 ), in which a drive shaft ( 12 ) and at least one pump element ( 14 ), wherein the at least one pump element ( 14 ) one through the drive shaft ( 12 ) via a pestle ( 24 ) in a stroke-driven pump piston ( 20 ) having a pump working space ( 28 ), which during the suction stroke of the pump piston ( 20 ) is filled with fuel and from the delivery stroke of the pump piston ( 20 ) Fuel is displaced, the plunger ( 24 ) in a bore ( 40 ) in the housing ( 10 ) is guided displaceably, characterized in that the plunger ( 24 ) in the hole ( 40 ) of the housing ( 10 ) tightly guided, that the plunger ( 24 ) in the hole ( 40 ) a work space ( 42 ), in the suction stroke of the pump piston ( 20 ) by the plunger ( 24 ) Fuel is sucked in and out of the delivery stroke of the pump piston ( 20 ) Fuel into a low pressure accumulator ( 54 ) is displaced, in which an increased pressure is maintained and from the suction stroke of the pump piston ( 20 ) the pump work space ( 28 ) is filled with fuel. Hochdruckpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Arbeitsraum (42) und einem Kraftstoffvorratsbehälter (48) ein zum Arbeitsraum (42) hin öffnendes Rückschlagventil (50) und zwischen dem Arbeitsraum (42) und dem Niederdruckspeicher (54) ein zum Niederdruckspeicher (54) hin öffnendes Rückschlagventil (56) angeordnet ist.High-pressure pump according to claim 1, characterized in that between the working space ( 42 ) and a fuel storage tank ( 48 ) to the workspace ( 42 ) opening check valve ( 50 ) and between the workspace ( 42 ) and the low pressure accumulator ( 54 ) to the low pressure accumulator ( 54 ) opening check valve ( 56 ) is arranged. Hochdruckpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im Niederdruckspeicher (54) mittels eines Drucksteuerventils (58) eingestellt wird.High-pressure pump according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure in the low pressure accumulator ( 54 ) by means of a pressure control valve ( 58 ) is set. Hochdruckpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Niederdruckspeicher (54) und dem Pumpenarbeitsraum (28) eine Kraftstoffzumesseinrichtung (64) angeordnet ist, durch die ein veränderlicher Durchflussquerschnitt einstellbar ist, so dass die durch den Pumpenkolben (20) in den Pumpenarbeitsraum (28) angesaugte Kraftstoffmenge veränderlich ist.High-pressure pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that between the low-pressure accumulator ( 54 ) and the pump work space ( 28 ) a fuel metering device ( 64 ) is arranged, through which a variable flow cross section is adjustable, so that through the Pump piston ( 20 ) into the pump work space ( 28 ) sucked amount of fuel is variable. Hochdruckpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederdruckspeicher (54) mit einem Antriebsbereich der Hochdruckpumpe, in dem die Antriebswelle (12) angeordnet ist, verbunden ist.High-pressure pump according to one of the preceding claims, characterized in that the low-pressure accumulator ( 54 ) with a drive range of the high-pressure pump, in which the drive shaft ( 12 ) is connected. Hochdruckpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindung (66) des Niederdruckspeichers (54) mit dem Antriebsbereich eine Drosselstelle (68) zur Begrenzung des Kraftstoffzulaufs in den Antriebsbereich angeordnet ist.High-pressure pump according to claim 5, characterized in that in the compound ( 66 ) of the low pressure accumulator ( 54 ) with the drive area a throttle point ( 68 ) is arranged to limit the fuel inlet in the drive region. Hochdruckpumpe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederdruckspeicher (54) in das Gehäuse (10) der Hochdruckpumpe integriert ist.High-pressure pump according to one of the preceding claims, characterized in that the low-pressure accumulator ( 54 ) in the housing ( 10 ) of the high-pressure pump is integrated.
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