DE102008043643A1 - Fuel injection system for an internal combustion engine with HC injector - Google Patents

Fuel injection system for an internal combustion engine with HC injector Download PDF

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Abstract

Es wird ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einem HC-Injektor (16) vorgeschlagen, bei dem der Förderdruck einer Vorförderpumpe (5) zur Kraftstoffversorgung des HC-Injektors (16) herangezogen wird. Wenn der HC-Injektor (16) Kraftstoff in den Abgasstrang der Brennkraftmaschine einspritzt, wird der Druck im Niederdruckbereich des Kraftstoffeinspritzsystems kurzzeitig angehoben.A fuel injection system with an HC injector (16) is proposed in which the delivery pressure of a prefeed pump (5) is used to supply fuel to the HC injector (16). When the HC injector (16) injects fuel into the exhaust line of the internal combustion engine, the pressure in the low pressure region of the fuel injection system is briefly raised.

Description

Stand der TechnikState of the art

Brennkraftmaschinen, die nach dem Dieselverfahren arbeiten, haben aufgrund der zunehmend strengeren Abgasvorschriften immer häufiger einen Partikelfilter im Abgasstrang. Üblicherweise werden diese Partikelfilter regeneriert, indem die Steuerung der Brennkraftmaschine Nacheinspritzungen bei den im Brennraum angeordneten Injektoren auslöst, so dass in den heißen Abgasen noch unverbrannter Kraftstoff ist, der im Abgasrohr oxidiert und dadurch die zum Auslösen einer Regeneration des Partikelfilters erforderliche Wärme bereitstellt.Internal combustion engines, Those working under the diesel procedure have become increasingly stricter due to the increasingly stringent Exhaust gas regulations more and more often a particulate filter in the exhaust system. Usually, these particulate filters regenerated by the control of the internal combustion engine post-injection at the arranged in the combustion chamber injectors triggers, so that in the hot Exhaust gases is still unburned fuel that oxidizes in the exhaust pipe and thereby the triggering provides heat required for regeneration of the particulate filter.

Diese Nacheinspritzungen sind häufig nicht zielführend, so dass es bereits bekannt ist, in den Abgasstrang so genannte HC-Injektoren vorzusehen. Diese HC-Injektoren spritzen Kraftstoff stromaufwärts des oder der Partikelfilter in das Abgasrohr ein und ermöglichen dadurch eine bessere Steuerung der Regeneration des Partikelfilters.These Post-injections are common not effective, so it is already known in the exhaust system so-called HC injectors provided. These HC injectors inject fuel upstream of the or the particulate filter in the exhaust pipe and allow thereby better control of the regeneration of the particulate filter.

Um eine möglichst feine Zerstäubung des durch die HC-Injektoren eingespritzten Kraftstoffs zu erreichen, sind Betriebsdrücke von 7–10 bar (Relativdruck) wünschenswert. Der dazu erforderliche Kraftstoffkreislauf ist wegen des nicht unerheblichen Einspritzdrucks vergleichsweise teuer und wird nur sehr selten benötigt. So ist typischerweise etwa alle 500 bis 1.000 km, entsprechend einer Betriebdauer von teilweise deutlich über 10 Stunden, eine Regeneration des Partikelfilters erforderlich, wobei diese Regeneration lediglich etwa 10 bis 20 min dauert. Nur während dieses kurzen Zeitraums ist der HC-Injektor aktiv. Daher beträgt die Betriebsdauer des HC-Injektors und der vorgelagerten Pumpe nur einen Bruchteil der Gesamtbetriebsdauer der Brennkraftmaschine.Around one possible fine atomization of the fuel injected by the HC injectors, are operating pressures from 7-10 bar (relative pressure) desirable. The necessary fuel circuit is because of the not insignificant Injection pressure comparatively expensive and is needed only very rarely. So is typically about every 500 to 1,000 km, corresponding to one Operating time of sometimes well over 10 hours, a regeneration the particulate filter required, this regeneration only takes about 10 to 20 minutes. Only while During this short period, the HC injector is active. Therefore, the operating time is of the HC injector and the upstream pump only a fraction the total operating time of the internal combustion engine.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einem HC-Injektor bereitzustellen, das hinsichtlich Wirkungsgrad und Kosten optimiert ist.Of the Invention is based on the object, a fuel injection system to provide with an HC injector, in terms of efficiency and costs is optimized.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine mit einem Niederdruckbereich und einem Hochdruckbereich, wobei in dem Niederdruckbereich eine Vorförderpumpe vorgesehen ist, die Kraftstoff aus einem Kraftstofftank zu einer Hochdruckpumpe fördert, und wobei in dem Hochdruckbereich eine Hochdruckpumpe vorgesehen ist, die unter hohem Druck stehenden Kraftstoff zu einem Common-Rail oder mindestens einem Einspritzventil fordert, dadurch gelöst, dass der Niederdruckbereich mindestens einen HC-Injektor umfasst und dass der mindestens eine HC-Injektor bei Bedarf Kraftstoff stromaufwärts eines oder mehrerer Partikelfilter in die Abgasnachbehandlungseinrichtung der Brennkraftmaschine einspritzt.These Task is according to the invention in a Fuel injection system of an internal combustion engine with a low pressure area and a high pressure area, wherein in the low pressure area prefeed is provided, the fuel from a fuel tank to a Promotes high-pressure pump, and wherein a high pressure pump is provided in the high pressure area is the high-pressure fuel to a common rail or requires at least one injection valve, thereby solved that the low-pressure region comprises at least one HC injector and if necessary, the at least one HC injector upstream of a or more particulate filter in the exhaust aftertreatment device the internal combustion engine injects.

Durch die erfindungsgemäß beanspruchte Integration des HC-Injektors in den Niederdruckbereich des Kraftstoffeinspritzsystems kann eine gesonderte Kraftstoffpumpe für den HC-Injektor entfallen. Vielmehr wird die ohnehin vorhandene Vorförderpumpe bei Bedarf auch zur Förderung von Kraftstoff in dem HC-Injektor eingesetzt. Dadurch ergibt sich eine Vereinfachung des Kraftstoffeinspritzsystems und die Herstellungskosten sind deutlich geringer. Darüber hinaus ergibt sich der Vorteil, dass keine weitere Kraftstoffpumpe erforderlich ist, wodurch das Gewicht und daraus folgend der Kraftstoffverbrauch und die CO2-Emission eines mit dem Kraftstoffeinspritzsystem ausgerüsteten Fahrzeugs gering sind.By the invention claimed integration of the HC injector in the low pressure region of the fuel injection system a separate fuel pump for the HC injector can be omitted. Rather, the already existing feed pump, if necessary, for advancement used by fuel in the HC injector. This results in a Simplification of the fuel injection system and the manufacturing cost are significantly lower. About that In addition, there is the advantage that no further fuel pump is required, reducing the weight and consequent fuel consumption and the CO2 emission of a vehicle equipped with the fuel injection system are low.

Erfindungsgemäße Ausführungsformen des Kraftstoffeinspritzsystems sehen vor, dass die Förderpumpe als elektrisch angetriebene Kraftstoffpumpe oder als mechanisch angetriebene Kraftstoffpumpe ausgebildet ist. Alternativ ist es auch möglich, dass zusätzlich zu der mechanisch angetriebenen Förderpumpe noch eine zuschaltbare Zusatzkraftstoffpumpe vorgesehen ist.Embodiments of the invention of the fuel injection system provide that the feed pump as electrically driven fuel pump or as mechanical driven fuel pump is formed. Alternatively it is also possible that additionally to the mechanically driven feed pump still a switchable Additional fuel pump is provided.

Diese in der Regel elektrisch angetriebene zuschaltbare Zusatzkraftstoffpumpe ist üblicherweise dazu da, beim Start der Brennkraftmaschine einen möglichst raschen Druckaufbau zu erreichen. Weiterhin kann diese Zusatzkraftstoffpumpe dazu verwendet werden, das Kraftstoffeinspritzsystem nach einer Tankleerfahrt wieder zu befüllen. Sobald die Brennkraftmaschine angelaufen ist und die mechanisch angetriebene Förderpumpe ausreichend Druck aufbaut, wird die Zusatzkraftstoffpumpe wieder abgeschaltet. Erfindungsgemäß kann nun bei laufender Brennkraftmaschine die Zusatzkraftstoffpumpe eingeschaltet werden, so dass eine zweistufige Druckerhöhung im Niederdruckbereich des Kraftstoffeinspritzsystems stattfindet. Die erste Druckerhöhung wird von der Zusatzkraftstoffpumpe bewirkt, während die stromabwärts davon angeordnete mechanisch angetriebene Förderpumpe eine weitere Druckerhöhung bewirkt. Dadurch wird während dieses besonderen Betriebsmodus der Druck auf der Druckseite der Vorförderpumpe kurzzeitig und gezielt erhöht, so dass ein ausreichend hoher Druck zum Einspritzen von Kraftstoff durch den HC-Injektor im Niederdruckbereich vorhanden ist. Da die elektrisch zuschaltbare Zusatzkraftstoffpumpe ohnehin nur sehr geringe Betriebsdauern aufweist, ist auch die zusätzliche kurze Beanspruchung von etwa 10 bis 20 min für eine Regeneration ohne Weiteres möglich und erfordert keine zusätzlichen Maßnahmen zur Erhöhung der Robustheit und Lebensdauer der ohnehin vorhandenen Zusatzkraftstoffpumpe.These usually electrically powered switchable additional fuel pump is usually to there, at the start of the engine as quickly as possible pressure build-up to reach. Furthermore, this additional fuel pump can be used be the fuel injection system after a Tankleerfahrt again to fill. Once the engine is started and the mechanical driven delivery pump builds up enough pressure, the additional fuel pump is again off. According to the invention can now when the internal combustion engine, the additional fuel pump are turned on, so that a two-stage pressure increase in the low pressure range the fuel injection system takes place. The first pressure increase is from the additional fuel pump, while the downstream of it arranged mechanically driven feed pump causes a further pressure increase. Thereby is during this particular mode of operation the pressure on the pressure side of the prefeed briefly and specifically increased, allowing a sufficiently high pressure to inject fuel through the HC injector is present in the low pressure range. Since the electric switchable additional fuel pump anyway only very low operating times is also the extra short stress of about 10 to 20 minutes for a regeneration easily possible and does not require additional activities to increase the robustness and life of the already existing additional fuel pump.

Alternativ ist es möglich, den mindestens einen HC-Injektor an eine Kraftstoffzulaufleitung oder einen Innenraum der Kraftstoff-Hochdruckpumpe anzuschließen. Selbstverständlich ist es auch möglich, den mindestens einen HC-Injektor an eine Rücklaufleitung anzuschließen.alternative Is it possible, the at least one HC injector to a fuel supply line or to connect an interior of the high-pressure fuel pump. Of course it is it also possible the connect at least one HC injector to a return line.

Da man im Normalbetrieb bestrebt ist, den Förderdruck der Vorförderpumpe und somit den Druck im Niederdruckbereich des Kraftstoffeinspritzsystems so gering wie möglich zu halten, ist bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung zwischen dem Innenraum der Kraftstoff-Hochdruckpumpe und der Rücklaufleitung ein Druckregelventil angeordnet. Mit Hilfe dieses Druckregelventils wird der Betriebsdruck des Niederdruckbereichs der Brennkraftmaschine im Normalbetrieb geregelt. Zusätzlich ist es erfindungsgemäß möglich, kurzzeitig den Druck im Niederdruckbereich des Kraftstoffeinspritzsystems durch eine geeignete Ansteuerung des Druckregelventils so weit zu erhöhen, dass ein ausreichend hoher Druck verfügbar ist, um Kraftstoff mit dem HC-Injektor in die Abgasnachbehandlungseinrichtung der Brennkraftmaschine einzuspritzen.There one strives in normal operation, the delivery pressure of the prefeed pump and thus the pressure in the low pressure region of the fuel injection system as low as possible is to keep in a further advantageous embodiment of Invention between the interior of the fuel high-pressure pump and the return line arranged a pressure control valve. With the help of this pressure control valve becomes the operating pressure of the low-pressure region of the internal combustion engine controlled in normal operation. additionally it is possible according to the invention, briefly the Pressure in the low pressure region of the fuel injection system by to increase a suitable control of the pressure regulating valve so far that a sufficiently high pressure available is to fuel with the HC injector in the exhaust aftertreatment device to inject the internal combustion engine.

Das Druckregelventil kann beispielsweise vom Druck in dem Kraftstoffzulauf auf der Saugseite der Vorförderpumpe gesteuert werden. Durch kurzzeitiges Erhöhen der Fördermenge der Vorforderpumpe erhöht sich auch der Druck im Niederdruckbereich entsprechend der Kennlinie des Druckregelventils.The Pressure control valve, for example, the pressure in the fuel inlet on the suction side of the pre-feed pump to be controlled. By briefly increasing the flow rate of the Vorforderpumpe elevated Also, the pressure in the low pressure range according to the characteristic of the pressure control valve.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zwischen dem Druckregelventil und der Rücklaufleitung eine schaltbare Drossel angeordnet ist. Diese schaltbare Drossel kann elektrisch oder hydraulisch geschaltet werden und jeweils dann aktiviert werden, wenn der Druck im Niederdruckbereich angehoben werden soll.A Further advantageous embodiment of the invention provides that between the pressure control valve and the return line a switchable Throttle is arranged. This switchable choke can be electric or be switched hydraulically and then each activated when the pressure in the low pressure area to be raised.

Die eingangs genannte Aufgabe wird ebenfalls durch ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems mit einem Niederdruckbereich und einem Hochdruckbereich, wobei in dem Niederdruckbereich eine Vorförderpumpe vorgesehen ist, die Kraftstoff aus einem Kraftstofftank zu einer Hochdruckpumpe fordert, und wobei in dem Hochdruckbereich eine Hochdruckpumpe vorgesehen ist, die unter hohem Druck stehenden Kraftstoff in ein Common-Rail oder zu mindestens einem Einspritzventil fördert, wobei an den Niederdruckbereich mindestens ein HC-Injektor angeschlossen ist und wobei der mindestens eine HC-Injektor bei Bedarf Kraftstoff stromaufwärts eines oder mehrerer Partikelfilter in ein Abgasrohr der Brennkraftmaschine einspritzt, dadurch gelöst, dass während der Einspritzung von Kraftstoff durch den HC-Injektor der Druck im Niederdruckbereich des Kraftstoffeinspritzsystems angehoben wird.The The object mentioned above is also by a method for Operating a fuel injection system with a low pressure area and a high pressure area, wherein in the low pressure area a prefeed pump is provided, the fuel from a fuel tank to a High pressure pump calls, and wherein in the high pressure area, a high pressure pump is provided, the fuel under high pressure in a Common rail or promotes to at least one injection valve, wherein the low pressure region at least one HC injector is connected and wherein the at least an HC injector if needed fuel upstream of one or more particulate filters injected into an exhaust pipe of the internal combustion engine, thereby solved that while the injection of fuel through the HC injector the pressure is raised in the low pressure region of the fuel injection system.

Dadurch wird gewährleistet, dass für die Einspritzung von Kraftstoff in ein Abgasrohr der Brennkraftmaschine ein ausreichend hoher Einspritzdruck für den HC-Injektor zur Verfügung steht. Im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine, das heißt wenn kein Kraftstoff durch den HC-Injektor eingespritzt wird, kann der Druck im Niederdruckbereich des Kraftstoffeinspritzsystems wieder auf das normale Maß abgesenkt werden. Dadurch wird unter anderem die Vorförderpumpe entlastet, die Aufheizung des Kraftstoffs wird verringert und der Gesamtwirkungsgrad des Kraftstoffeinspritzsystems wird erhöht.Thereby is guaranteed that for the injection of fuel into an exhaust pipe of the internal combustion engine a sufficiently high injection pressure is available for the HC injector. In normal operation of the internal combustion engine, that is, when no fuel through the HC injector can be injected, the pressure in the low pressure region of the fuel injection system lowered again to the normal level become. This relieves, inter alia, the pre-feed pump, the heating of the fuel is reduced and the overall efficiency of the fuel injection system will be raised.

Außerdem muss die Vorförderpumpe nicht für einen Dauerbetriebsdruck, der dem Einspritzdruck des HC-Injektors entspricht, ausgelegt werden. Es ist ausreichend, wenn die Vorförderpumpe kurzzeitig, das heißt wenige Minuten den Einspritzdruck des HC-Injektors bereitstellen kann. Dadurch kann die Vorförderpumpe kostengünstiger und kleiner ausgeführt werden.In addition, must the prefeed pump not for a continuous operating pressure, the injection pressure of the HC injector corresponds to be interpreted. It is sufficient if the prefeed pump for a short time, that is Provide the injection pressure of the HC injector for a few minutes can. This allows the prefeed pump cost-effective and running smaller become.

Die erfindungsgemäß beanspruchte temporäre Druckerhöhung im Niederdruckbereich kann bei einer elektrisch angetriebenen Vorförderpumpe durch eine Erhöhung der Ansteuerspannung derselben oder bei einer druckgeregelten elektrisch angetriebenen Pumpe durch eine Erhöhung des Sollwerts des Drucks erfolgen.The claimed according to the invention temporary pressure increase in the low pressure range can in an electrically driven feed pump by an increase the drive voltage of the same or in a pressure-controlled electrically driven pump by increasing the setpoint of the pressure respectively.

Alternativ ist es auch möglich, dass zusätzlich zu der Vorförderpumpe stromaufwärts noch eine elektrisch angetriebene Zusatzkraftstoffpumpe vorgesehen ist und dass die temporäre Druckerhöhung im Niederdruckbereich durch zeitweises Einschalten der Zusatzkraftstoffpumpe zusätzlich zur Vorförderpumpe erfolgt. Dadurch ist mit einfachen Mitteln eine zweistufige Druckerhöhung im Niederdruckbereich des Kraftstoffeinspritzsystems möglich, wobei die Summe beider Druckerhöhungen so groß sein muss, dass der Einspritzdruck des HC-Injektors erreicht wird.alternative it is also possible that in addition to the pre-feed pump upstream nor provided an electrically driven additional fuel pump is and that the temporary Pressure increase in the Low pressure range by temporarily switching on the additional fuel pump additionally to the pre-feed pump he follows. As a result, with simple means a two-stage pressure increase in Low pressure range of the fuel injection system possible, wherein the sum of both pressure increases be that big must ensure that the injection pressure of the HC injector is reached.

Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, die Druckerhöhung im Niederdruckbereich durch Aktivieren einer stromaufwärts der Rücklaufleitung angeordneten schaltbaren Drossel vorzunehmen. Durch das gezielte Drosseln der Rücklaufmenge verschiebt sich der Betriebsdruck im Niederdruckbereich entsprechend der Kennlinie des Druckregelventils hin zu höheren Werten, so dass ein ausreichender Druck zum Einspritzen von Kraftstoff durch den HC-Injektor möglich ist.alternative or additionally it is also possible the pressure increase in the low pressure range by activating an upstream of the Return line arranged make switchable throttle. By deliberately throttling the Return quantity shifts the operating pressure in the low pressure range accordingly the characteristic of the pressure regulating valve towards higher values, so that a sufficient Pressure for injecting fuel through the HC injector is possible.

Dabei ist es möglich, dass eine oder mehrere der folgenden Rücklaufmengen durch die schaltbare Drossel strömt: Die Rücklaufmenge aus dem Pumpengehäuse mit oder ohne den durch die Lagerstellen der Antriebswelle strömenden Kraftstoff, wobei zusätzlich auch noch die Leckagemenge aus den Injektoren durch die schaltbare Drossel strömen kann.It is possible that one or more of the following return flow rates through the switchable throttle flows: The return amount of the pump housing with or without the fuel flowing through the bearing points of the drive shaft, in addition also the leakage amount from the In jectors through the switchable choke can flow.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar. Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.Further Advantages and advantageous embodiments of the invention are the subsequent drawing, the description and the claims can be removed. All features disclosed in the drawings, the description and the claims can be essential to the invention both individually and in any combination.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Es zeigen:It demonstrate:

1 bis 8 Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Kraftstoffeinspritzsysteme. 1 to 8th Embodiments of fuel injection systems according to the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems in einer Blockschaltbilddarstellung. 1 shows a first embodiment of a fuel injection system according to the invention in a block diagram representation.

Das Kraftstoffeinspritzsystems umfasst unter anderem eine Kraftstoffhochdruckpumpe 1, einen Tank 3, einen Drucksensor 4, eine elektrisch angetriebene Vorförderpumpe 5, einen Kraftstofffilter 7, ein Rail 9 und ein Druckbegrenzungsventil 11. Die an das Rail 9 angeschlossenen Injektoren sind in 1 nicht dargestellt.The fuel injection system includes, among other things, a high-pressure fuel pump 1 , a tank 3 , a pressure sensor 4 , an electrically driven pre-feed pump 5 , a fuel filter 7 , a rail 9 and a pressure relief valve 11 , The to the rail 9 connected injectors are in 1 not shown.

Das Druckbegrenzungsventil 11 mündet in eine Rücklaufleitung 13, in die auch die Leckagemengen der nicht dargestellten Injektoren abgeführt werden. Die Rücklaufleitung 13 mündet bei diesem Ausführungsbeispiel in den Tank 3 und treibt dort eine Strahlpumpe 10 an.The pressure relief valve 11 opens into a return line 13 , in which also the leakage quantities of the injectors, not shown, are discharged. The return line 13 opens in this embodiment in the tank 3 and drives a jet pump there 10 at.

Im Inneren der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 kann optional ein Temperatursensor T angeordnet sein. Die Kraftstoffhochdruckpumpe 1 ist über einen Kraftstoffzulauf 15, den Filter 7 und die Vorförderpumpe 5 hydraulisch mit dem Tank 3 verbunden. Stromabwärts der Vorförderpumpe 5 ist an den Kraftstoffzulauf 15 ein HC-Injektor 16 angeschlossen. Mit dem HC-Injektor 16 kann bei Bedarf Kraftstoff in ein Abgasrohr (nicht dargestellt) der Brennkraftmaschine eingespritzt werden. Durch die gezielte Einspritzung von Kraftstoff in das Abgasrohr an einer stromaufwärts eines Partikelfilters gelegenen Stelle, kann die Regenerierung des Partikelfilters ausgelöst werden.Inside the high-pressure fuel pump 1 Optionally, a temperature sensor T can be arranged. The high-pressure fuel pump 1 is about a fuel feed 15 , the filter 7 and the prefeed pump 5 hydraulically with the tank 3 connected. Downstream of the pre-feed pump 5 is at the fuel inlet 15 a HC injector 16 connected. With the HC injector 16 If necessary, fuel can be injected into an exhaust pipe (not shown) of the internal combustion engine. The targeted injection of fuel into the exhaust pipe at a location upstream of a particulate filter, the regeneration of the particulate filter can be triggered.

Der Kraftstoffzulauf 15 verbindet eine Förderseite der Vorförderpumpe 5 mit einem Innenraum 17 des Pumpengehäuses der Hochdruckpumpe 1, so dass der gesamte Förderstrom der Vorförderpumpe 5 in den Innenraum 17 gelangt. Eine Verbindungsleitung 18 stellt eine hydraulische Verbindung zwischen dem Innenraum 17 des Pumpengehäuses einerseits sowie einer Zumesseinheit 19 und der Rücklaufleitung 13 andererseits her. Zwischen der Verbindungsleitung 18 und der Rücklaufleitung 13 ist ein Druckregelventil 20 angeordnet.The fuel feed 15 connects a delivery side of the feed pump 5 with an interior 17 the pump housing of the high pressure pump 1 , so that the entire flow of the feed pump 5 in the interior 17 arrives. A connection line 18 Provides a hydraulic connection between the interior 17 the pump housing on the one hand and a metering unit 19 and the return line 13 on the other hand. Between the connection line 18 and the return line 13 is a pressure control valve 20 arranged.

Die Zumesseinheit 19 dient dazu, die von Pumpenelementen 21 der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 angesaugte Kraftstoffmenge und damit auch deren Fördermenge zu steuern. Dazu werden die Saugseiten der Pumpenelemente 21 über eine Verteilleitung 23 mit dem Ausgang der Zumesseinheit 19 hydraulisch verbunden.The metering unit 19 serves to that of pump elements 21 the high-pressure fuel pump 1 sucked amount of fuel and thus their flow to control. These are the suction sides of the pump elements 21 via a distribution line 23 with the output of the metering unit 19 hydraulically connected.

Die Pumpenelemente 21 bestehen im wesentlichen aus Saugventilen 25, hochdruckseitigen Rückschlagventilen 27 und einem Kolben 29, der in einer Zylinderbohrung (ohne Bezugszeichen) oszilliert. Die Kolben 29 der Pumpenelemente 21 werden über Rollenstößel 31 von Nocken 33 einer Antriebswelle 35 angetrieben. Die Pumpenelemente 21 fördern unter hohem Druck stehenden Kraftstoff über eine Hochdruckleitung 34 in das Rail 9.The pump elements 21 consist essentially of suction valves 25 , high pressure side check valves 27 and a piston 29 , which oscillates in a cylinder bore (without reference numeral). The pistons 29 the pump elements 21 be about roller tappet 31 of cams 33 a drive shaft 35 driven. The pump elements 21 promote high pressure fuel through a high pressure line 34 in the rail 9 ,

Die Nocken 33 sind Teil einer Antriebswelle 35, die zu beiden Seiten der Nocken 33 in einem ersten Lager und in einem zweiten Lager in einem Pumpengehäuse (nicht dargestellt) drehbar gelagert ist. Die Antriebswelle 35 ist in dem Innenraum 17 des Pumpengehäuses angeordnet. Die Lager der Antriebswelle 35 werden zwangsweise von einem Teilstrom des von dem Kraftstoffzulauf 15 in den Innenraum 17 des Pumpengehäuses strömenden Kraftstoffs durchströmt und sind in dem Blockschaltbild gemäß 1 als Drosselstellen dargestellt. Das erste Lager hat in 1 das Bezugszeichen 39, während das zweite Lager mit dem Bezugszeichen 41 versehen wurde.The cams 33 are part of a drive shaft 35 that are on both sides of the cams 33 in a first bearing and in a second bearing in a pump housing (not shown) is rotatably mounted. The drive shaft 35 is in the interior 17 arranged the pump housing. Bearings of a drive shaft 35 are forced by a partial flow of the fuel feed 15 in the interior 17 flows through the pump housing flowing fuel and are in the block diagram according to 1 shown as throttle points. The first camp has in 1 the reference number 39 while the second bearing with the reference numeral 41 was provided.

Bei dem in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe ist das Druckregelventil 20 stromabwärts des Innenraums 17 der Kraftstoffhochdruckpumpe 1 angeordnet. Das Druckregelventil 20 umfasst einen Steuerkolben 55, der durch eine Feder 56 in Schließrichtung beaufschlagt ist und eine Leckageleitung 57.At the in 1 shown first embodiment of a high-pressure fuel pump according to the invention is the pressure control valve 20 downstream of the interior 17 the high-pressure fuel pump 1 arranged. The pressure control valve 20 includes a control piston 55 that by a spring 56 is acted upon in the closing direction and a leakage line 57 ,

Durch die Anordnung des Druckregelventils 20 stromabwärts des Innenraums 17 herrscht in dem Innenraum 17 nahezu der gleiche Druck wie auf der Druckseite der Vorförderpumpe 5. In der Regel beträgt der Überdruck auf der Druckseite der Vorförderpumpe 5 und damit des Innenraums 17 etwa 3 bis 6 bar.By the arrangement of the pressure control valve 20 downstream of the interior 17 prevails in the interior 17 almost the same pressure as on the pressure side of the feed pump 5 , As a rule, the overpressure on the pressure side of the prefeed pump 5 and thus of the interior 17 about 3 to 6 bar.

Dieser im Innenraum 17 herrschende Druck führt unter Anderem dazu, dass Kraftstoff durch die Lager 39 und 41 gepresst wird. Da das erste Lager 39 und das zweite Lager 41 in der Regel als Gleitlager ausgebildet sind, bildet sich durch die zwangsweise Durchströmung der Lager 39 und 41 in den Lager 39 und/oder 41 ein hydrodynamischer Schmierkeil aus. Dadurch erhöht sich die Belastbarkeit des ersten Lagers 39 und des zweiten Lagers 41 erheblich und gleichzeitig wird auch die Wärmeabfuhr aus dem ersten Lager 39 und dem zweiten Lager 41 verbessert.This one in the interior 17 Ruling pressure leads, among other things, to fuel through the bearings 39 and 41 is pressed. Because the first camp 39 and the second camp 41 are usually designed as sliding bearings, is formed by the forced wise flow through the bearings 39 and 41 in the camp 39 and or 41 a hydrodynamic lubrication wedge. This increases the load capacity of the first bearing 39 and the second camp 41 Significantly and at the same time, the heat dissipation from the first bearing 39 and the second camp 41 improved.

Die Anordnung des Druckregelventils 20 in der Verbindungsleitung 18 hat im Normal-Betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems unter anderem auch den Vorteil, dass die Förderhöhe der Vorförderpumpe reduziert werden kann. Dies bedeutet aber auch, dass der normale Betriebsdruck im Niederdruckbereich des Kraftstoffeinspritzsystems nicht ausreicht, um einen HC-Injektor zu betreiben. Wenn nämlich der Druck, mit dem der Kraftstoff von dem HC-Injektor 16 in die Abgasnachbehandlungseinrichtung der Brennkraftmaschine eingespritzt wird, zu niedrig ist, wird der Kraftstoff nicht ausreichend fein zerstäubt und dadurch ist die vollständige Verbrennung des eingespritzten Kraftstoffs nicht gewährleistet. Bei einer unvollständigen Verbrennung verschlechtern sich die Emissionswerte der Brennkraftmaschine, was unerwünscht ist.The arrangement of the pressure control valve 20 in the connection line 18 has in normal operation of the fuel injection system, inter alia, the advantage that the delivery of the feed pump can be reduced. However, this also means that the normal operating pressure in the low-pressure region of the fuel injection system is not sufficient to operate an HC injector. Namely, if the pressure with which the fuel from the HC injector 16 is injected into the exhaust aftertreatment device of the internal combustion engine is too low, the fuel is not sufficiently finely atomized and thereby the complete combustion of the injected fuel is not guaranteed. With incomplete combustion, the emission values of the internal combustion engine deteriorate, which is undesirable.

Erfindungsgemäß kann nun zeitgleich mit der Einspritzung von Kraftstoff durch den HC-Injektor 16 der Druck im Niederdruckbereich des Kraftstoffeinspritzsystems erhöht werden. Dies kann durch Erhöhen der Versorgungsspannung der elektrisch angetriebenen Vorförderpumpe 5 erfolgen, so dass diese mit einer höheren Drehzahl läuft und infolgedessen der Förderdruck auf den gewünschten Wert ansteigt.According to the invention can now coincide with the injection of fuel through the HC injector 16 the pressure in the low pressure region of the fuel injection system can be increased. This can be done by increasing the supply voltage of the electrically driven feed pump 5 done so that it runs at a higher speed and as a result, the delivery pressure increases to the desired value.

Alternativ ist es auch möglich über eine Druckregelung den Betriebsdruck zu erhöhen. Dies erfordert auf der Förderseite der Vorförderpumpe 5 einen Drucksensor 4, der über nicht dargestellte Signalleitungen mit einem Druckregler verbunden ist. Im Normalbetrieb wird die Vorförderpumpe 5 als Sollwert psoll des Drucks im Niederdruckbereich etwa 3–5 bar vorgegeben. Wenn nun Kraftstoff durch den HC-Injektor eingespritzt werden soll, wird der Sollwert psoll des Druckreglers kurzzeitig auf einen Wert von etwa 7–10 bar erhöht. Infolgedessen wird die Vorförderpumpe 5 von dem Druckregler so angesteuert, dass sich der gewünschte Soll-Druck psoll im Niederdruckbereich einstellt.Alternatively, it is also possible to increase the operating pressure via a pressure control. This requires on the delivery side of the feed pump 5 a pressure sensor 4 , which is connected via unillustrated signal lines to a pressure regulator. In normal operation, the prefeed pump 5 as setpoint p , the pressure in the low-pressure range should be set at about 3-5 bar. Now, if fuel is to be injected by the HC injector, the setpoint is increased to p of the pressure regulator briefly bar to a value of about 7-10. As a result, the prefeed pump 5 so controlled by the pressure regulator, that the desired nominal pressure p is set to the low-pressure region.

Da die Regenerierung eines Partikelfilters und die dazu erforderliche Einspritzung von Kraftstoff in ein Abgasrohr der Brennkraftmaschine durch den HC-Injektor nur etwa 10–20 min dauert und überdies nur selten erforderlich ist, kann für diese kurzen Betriebsdauern die Vorförderpumpe 5 oberhalb des Nennpunkts betrieben werden, ohne dass sie Schaden nimmt beziehungsweise ihre Lebensdauer drastisch reduziert wird. Somit ist das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzsystem ohne zusätzliche Investitionen in eine verstärkte Pumpe realisierbar, was sich vorteilhaft auf dessen Wirtschaftlichkeit auswirkt.Since the regeneration of a particulate filter and the required injection of fuel into an exhaust pipe of the internal combustion engine by the HC injector takes only about 10-20 minutes and moreover is rarely required, can for these short operating times, the prefeed pump 5 above the nominal point without damaging it or drastically reducing its service life. Thus, the fuel injection system according to the invention can be realized without additional investment in a reinforced pump, which has an advantageous effect on its economy.

Um zu verhindern, dass der für die HC-Einspritzung im Niederdruckbereich aufgebaute erhöhte Druck über die Lager 39, 41 wieder abgebaut wird kann vorgesehen sein, dass in der Verbindung der Abläufe von wenigstens einem der Lager 39, 41 mit der Rücklaufleitung 13 ein Durchflussbegrenzungselement 42 angeordnet ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Abläufe beider Lager 39, 41 zunächst zusammengeführt sind und dann gemeinsam mit der Rücklaufleitung 13 verbunden sind, wobei dann nur ein Durchflussbegrenzungselement 42 für beide Lager 39, 41 erforderlich ist. Das Durchflussbegrenzungselement 42 kann beispielsweise als Drosselstelle ausgebildet sein. Alternativ kann das Durchflussbegrenzungselement 42 auch als schaltbare Drossel, beispielsweise in Form eines elektrisch oder hydraulisch betätigten Ventils ausgebildet sein. Weiterhin kann das Durchflussbegrenzungselement 42 auch als Druckhalteventil ausgebildet sein, das bei einem bestimmten Druck öffnet und danach einen Druckanstieg gemäß der Ventilkennlinie verursacht. Besonders vorteilhaft ist in Kombination mit dem Durchflussbegrenzungselement 42 wenn das Druckregelventil 20 eine progressive Federkennlinie aufweist. Hierdurch kann ein möglichst konstanter Druck im Niederdruckbereich im Normalbetrieb, also ohne HC-Einspritzung, erreicht werden, während ein möglichst starker Druckanstieg im Niederdruckbereich bei Zunahme der Fördermenge in den Niederdruckbereich zur HC-Einspritzung erreicht wird. Die Feder des Druckregelventils 20 ist dabei so ausgelegt, dass deren Federsteifigkeit mit zunehmendem Öffnungshub zunimmt.To prevent the built-up for the HC injection in the low pressure area increased pressure on the bearings 39 . 41 is degraded again can be provided that in the connection of the processes of at least one of the bearings 39 . 41 with the return line 13 a flow restricting element 42 is arranged. It can also be provided that the processes of both camps 39 . 41 are first merged and then together with the return line 13 are connected, in which case only a flow-limiting element 42 for both bearings 39 . 41 is required. The flow restricting element 42 can be configured for example as a throttle point. Alternatively, the flow restriction element 42 also be designed as a switchable throttle, for example in the form of an electrically or hydraulically actuated valve. Furthermore, the flow restriction element 42 Also be designed as a pressure holding valve, which opens at a certain pressure and then causes a pressure increase according to the valve characteristic. It is particularly advantageous in combination with the flow-limiting element 42 when the pressure control valve 20 has a progressive spring characteristic. In this way, the most constant possible pressure in the low pressure range in normal operation, ie without HC injection, can be achieved, while the highest possible pressure increase in the low pressure region is achieved with increase of the flow in the low pressure range for HC injection. The spring of the pressure control valve 20 is designed so that their spring stiffness increases with increasing opening stroke.

In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Vorförderpumpe 5 mechanisch angetrieben. Sie ist häufig direkt mit der Antriebswelle 35 der Hochdruckpumpe 1 gekoppelt. Wegen dieser starren Kopplung geht der Druckaufbau beim Start der Brennkraftmaschine, bei dem die Drehzahlen naturgemäß sehr niedrig sind, relativ langsam vonstatten. Um diesen Mangel zu beheben, ist stromaufwärts der Vorförderpumpe 5 eine elektrisch angetriebene schaltbare Zusatzkraftstoffpumpe 43 vorgesehen. Diese Zusatzkraftstoffpumpe 43 wird üblicherweise nur während des Starts der Brennkraftmaschine betrieben, so dass ein rascherer Druckaufbau im Kraftstoffeinspritzsystem möglich ist. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, diese Zusatzkraftstoffpumpe zeitgleich und hydraulisch in Reihe mit der Vorförderpumpe 5 auch bei laufender Brennkraftmaschine betrieben wird, wenn Kraftstoff durch den HC-Injektor 16 eingespritzt werden soll. Dann nämlich addieren sich die Förderhöhen von Zusatzkraftstoffpumpe 43 und Vorföderpumpe 5 auf einen Wert, der ausreichend groß ist, um die feine Zerstäubung des Kraftstoffs durch den HC-Injektor zu gewährleisten.In 2 is shown a further embodiment of a fuel injection system according to the invention. In this embodiment, the prefeed pump 5 mechanically driven. It is often directly with the drive shaft 35 the high pressure pump 1 coupled. Because of this rigid coupling of the pressure build-up at the start of the engine, in which the speeds are naturally very low, relatively slow vonstatten. To remedy this deficiency is upstream of the feed pump 5 an electrically driven switchable additional fuel pump 43 intended. This additional fuel pump 43 is usually operated only during the start of the internal combustion engine, so that a faster pressure build-up in the fuel injection system is possible. According to the invention, it is now provided, this additional fuel pump at the same time and hydraulically in series with the prefeed pump 5 Even when the internal combustion engine is running when fuel through the HC injector 16 to be injected. Then namely add the delivery levels of additional fuel pump 43 and Vorföder pump 5 to a value sufficiently large to ensure the fine atomization of the fuel through the HC injector.

Auf der Saugseite der Vorförderpumpe ist eine Saugdrossel 45 vorgesehen, die dafür sorgt, dass die Fördermenge der Vorförderpumpe 5 insbesondere bei hohen Drehzahlen limitiert wird.On the suction side of the feed pump is a suction throttle 45 provided, which ensures that the flow rate of the feed pump 5 is limited especially at high speeds.

Die mechanisch angetriebene Vorförderpumpe 5 des zweiten Ausführungsbeispiels kann als Flügelzellenpumpe, als Innenzahnradpumpe, insbesondere als Gerotorpumpe, oder als Außenzahnradpumpe ausgebildet sein. Bei diesen Pumpen ist zwischen den sich drehenden Bauteilen und dem Pumpengehäuse ein Spalt vorhanden, der Leckageverluste verursacht. Dieser Spalt ist in 2 durch das Symbol einer Drossel (siehe Bezugszeichen 49) dargestellt. Die durch den Spalt abfließende Leckagemenge wird durch eine Leckageleitung 51 abgeführt. Die Leckageleitung 51 mündet in die Leitung (ohne Bezugszeichen), welche die durch das erste Lager 39 strömende Kraftstoffmenge der Rücklaufleitung 13 zuführt.The mechanically driven prefeed pump 5 of the second embodiment may be formed as a vane pump, as an internal gear pump, in particular as a gerotor pump, or as an external gear pump. These pumps have a gap between the rotating components and the pump housing that causes leakage losses. This gap is in 2 by the symbol of a throttle (see reference numeral 49 ). The amount of leakage flowing through the gap is through a leakage line 51 dissipated. The leakage line 51 opens into the line (without reference), which by the first camp 39 flowing fuel quantity of the return line 13 supplies.

Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der HC-Injektor 16 vom Innenraum 17 der Kraftstoff-Hochdruckpumpe 1 mit Kraftstoff versorgt und stromabwärts der Vorförderpumpe 5 angeordnet, so dass er mit dem Förderdruck der Vorförderpumpe 5 beaufschlagt wird. Das Einschalten der Zusatzkraftstoffpumpe 43 bewirkt – abhängig von der Drehzahl der Hochdruckpumpe 1 und der Leistung der Zusatzkraftstoffpumpe 43 – einen Druckanstieg im Innenraum 17 und damit auch am HC-Injektor 16.At the in 2 illustrated embodiment, the HC injector 16 from the interior 17 the fuel high-pressure pump 1 fueled and downstream of the feed pump 5 arranged so that he with the delivery pressure of the feed pump 5 is charged. Switching on the additional fuel pump 43 causes - depending on the speed of the high pressure pump 1 and the power of the additional fuel pump 43 - An increase in pressure in the interior 17 and therefore also on the HC injector 16 ,

In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist keine Zusatzkraftstoffpumpe 43 vorhanden, sondern die Druckerhöhung erfolgt über eine elektrisch betätigte schaltbare Drossel 50, die stromaufwärts der Rücklaufleitung 13 und hinter dem Druckregelventil 20 angeordnet ist. Der durch die Lagerstellen 39 und 41 strömende Kraftstoff strömt nicht durch die schaltbare Drossel 50.In 3 is a further embodiment of a fuel injection system according to the invention shown. In this embodiment, no additional fuel pump 43 available, but the pressure increase takes place via an electrically operated switchable throttle 50 located upstream of the return line 13 and behind the pressure control valve 20 is arranged. The one by the campsites 39 and 41 flowing fuel does not flow through the switchable throttle 50 ,

Bei aktivierter Drossel 50 wird die Rücklaufmenge aus dem Innenraum 17 der Kraftstoff-Hochdruckpumpe reduziert. Daraus resultiert ein Druckanstieg stromaufwärts der schaltbaren Drossel 50, so dass der Druck, mit dem der HC-Injektor 16 beaufschlagt wird, auf den gewünschten Wert von etwa 7 bis 10 bar angehoben wird.With throttle activated 50 is the return flow from the interior 17 the fuel high pressure pump reduces. This results in a pressure increase upstream of the switchable throttle 50 , so the pressure with which the HC injector 16 is raised to the desired value of about 7 to 10 bar.

Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems ist die schaltbare Drossel 50 hydraulisch betätigt. Dabei wird, wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 auch, die Rücklaufleitung zwischen dem Druckregelventil 20 und der Zusammenführung mit der Rücklaufmenge der Lager 39 und 41 angedrosselt.At the in 4 illustrated embodiment of a fuel injection system according to the invention is the switchable throttle 50 hydraulically operated. In this case, as in the embodiment according to 3 also, the return line between the pressure control valve 20 and merging with the return flow of the bearings 39 and 41 throttled.

Wenn die Ansteuerung hydraulisch erfolgt, nutzt man den an einer Drosselstelle 61 entstehenden Druckabfall. Diese Drosselstelle 61 ist in einer Versorgungsleitung (ohne Bezugszeichen) des HC-Injektors 16 angeordnet. Dies bedeutet, dass an der Drosselstelle ein Druckabfall entsteht, sobald der HC-Injektor 16 Kraftstoff einspritzt. Über Steuerleitungen, von denen eine erste stromaufwärts der Drosselstelle und die andere stromabwärts der Drosselstelle 61 angeschlossen ist, wird die schaltbare Drossel 50 hydraulisch betätigt.If the control is hydraulic, it is used at a throttle point 61 resulting pressure drop. This throttle point 61 is in a supply line (not numbered) of the HC injector 16 arranged. This means that at the throttle point, a pressure drop occurs as soon as the HC injector 16 Injecting fuel. Via control lines, of which a first upstream of the throttle and the other downstream of the throttle 61 is connected, the switchable throttle 50 hydraulically operated.

Die Drosselstelle 61 kann entweder in die Kraftstoff-Hochdruckpumpe 1 oder den HC-Injektor 16 integriert sein oder extern in der Zulaufleitung des HC-Injektors 16 angeordnet sein.The throttle point 61 can either be in the fuel high pressure pump 1 or the HC injector 16 be integrated or external in the supply line of the HC injector 16 be arranged.

Es ist auch möglich, nicht nur die Rücklaufmenge aus dem Innenraum 17 des Pumpengehäuses zur Androsselung und Druckerhöhung des Niederdruckbereichs zu nutzen. Es ist auch möglich, die schaltbare Drossel 50 so weit stromabwärts in der Rücklaufleitung 13 anzuordnen, dass auch die durch die Lager 39 und 41 strömende Kraftstoffmenge und/oder die Leckagemenge der Injektoren (nicht dargestellt) durch die schaltbare Drossel 50 strömen. Da in diesem Fall die Rücklaufmenge größer ist, kann ein höherer Druckanstieg durch Aktivieren der schaltbaren Drossel 50 erreicht werden. Andererseits führt der kurzzeitig erhöhte Druck im Rücklauf 13a vor der Drossel 50 zu einer erhöhten Belastung der zu den Lager 39 und/oder 41 gehörenden Wellendichtringe.It is also possible, not only the return amount from the interior 17 to use the pump housing for throttling and pressure increase of the low pressure range. It is also possible to use the switchable throttle 50 so far downstream in the return line 13 to arrange that also by the camps 39 and 41 flowing fuel quantity and / or the leakage amount of the injectors (not shown) through the switchable throttle 50 stream. Since in this case the return flow is greater, a higher pressure increase can be achieved by activating the switchable throttle 50 be achieved. On the other hand, the short-term increased pressure in the return leads 13a in front of the throttle 50 to an increased burden on the bearings 39 and or 41 belonging to shaft seals.

In 5 ist ein Kraftstoffeinspritzsystem dargestellt, bei dem die gesamte Rücklaufmenge durch die schaltbare Drossel 15 fließt, so dass hier ein maximaler Druckanstieg realisierbar ist.In 5 a fuel injection system is shown in which the total return flow through the switchable throttle 15 flows, so that here a maximum pressure increase is feasible.

In 6 ist ein Kraftstoffeinspritzsystem dargestellt, bei dem ein Stromventil 63 vorgesehen ist. In der in der Figur dargestellten Schaltstellung des Stromventils 63 sind Kraftstoffzulauf 15 und Rücklaufleitung 13 hydraulisch getrennt. In einer zweiten Schaltstellung des Stromventils 63 wird die Rücklaufleitung 13 mit dem Kraftstoffzulauf 15 verbunden. Dadurch liegt der Druck im Kraftstoffrücklauf als Stützdruck am Druckregelventil 2 an. Auch dadurch kann eine temporäre Druckerhöhung am HC-Injektor 16 erreicht werden.In 6 a fuel injection system is shown in which a flow control valve 63 is provided. In the illustrated in the figure switching position of the flow control valve 63 are fuel intake 15 and return line 13 hydraulically isolated. In a second switching position of the flow control valve 63 becomes the return line 13 with the fuel feed 15 connected. As a result, the pressure in the fuel return as a support pressure at the pressure control valve 2 at. This can also cause a temporary increase in pressure at the HC injector 16 be achieved.

In 7 ist ein Kraftstoffeinspritzsystem dargestellt, bei dem eine mechanisch angetriebene Vorförderpumpe 5 vorgesehen ist, wobei im Zulauf zur Vorförderpumpe 5 eine schaltbare Drossel 50 angeordnet ist. Die schaltbare Drossel 50 kann ein elektrisch betätigtes Ventil sein analog zur Ausführung gemäß 3 oder hydraulisch betätigt sein analog zur Ausführung gemäß 4. Bei der hydraulischen Steuerung der schaltbaren Drossel 50 kann wie bei der Ausführung gemäß 4 der sich bei der Strömung zum IC-Injektor 16 ergebende Druckabfall genutzt werden. Stromaufwärts vor der mechanisch angetriebenen Vorförderpumpe 5 kann analog zur Ausführung gemäß 2 eine Zusatzkraftstoffpumpe 43 vorgesehen sein. Wenn ein erhöhter Druck im Niederdruckbereich für die HC-Einspritzung erforderlich ist, so wird die schaltbare Drossel 50 auf einen größeren Durchflussquerschnitt eingestellt, so dass die Fördermenge der Vorförderpumpe 5 erhöht ist, was wiederum zur Druckerhöhung im Niederdruckbereich führt.In 7 a fuel injection system is shown in which a mechanically driven feed pump 5 is provided, wherein in the inlet to the prefeed pump 5 a switchable throttle 50 is arranged. The switchable throttle 50 can be an electrically operated valve analogous to the execution according to 3 or hydraulically actuated analogous to the embodiment according to 4 , In the hydraulic control of the switchable throttle 50 can as in the execution according to 4 which is at the flow to the IC injector 16 resulting pressure drop can be used. Upstream of the mechanically driven pre-feed pump 5 can analogously to the execution according to 2 an additional fuel pump 43 be provided. When an increased pressure in the low pressure region is required for the HC injection, the switchable throttle becomes 50 adjusted to a larger flow area, so that the flow rate of the feed pump 5 is increased, which in turn leads to pressure increase in the low pressure range.

In 8 ist ein Kraftstoffeinspritzsystem dargestellt, bei dem eine elektrisch angetriebene Vorförderpumpe 5 vorgesehen ist. Vom Druckregelventil 20 und vom Innenraum 17 des Pumpengehäuses der Hochdruckpumpe 1 führt eine Rücklaufleitung 13 in den Tank 3, wobei im Tank eine Saugstrahlpumpe 10 an die Rücklaufleitung 13 angeschlossen ist. In der Rücklaufleitung 13 ist stromaufwärts vor der Saugstrahlpumpe 10, beispielsweise im Tank 3 oder in der Saugstrahlpumpe 10, eine schaltbare Drossel 50, beispielsweise ein elektrisch betätigtes Drosselventil 50, angeordnet. Wenn ein erhöhter Druck im Niederdruckbereich für die HC-Einspritzung erforderlich ist, so wird die schaltbare Drossel 50 auf einen kleineren Durchflussquerschnitt eingestellt, so dass die durch die Rücklaufleitung 13 abströmende Kraftstoffmenge verringert ist, was wiederum zur Druckerhöhung im Niederdruckbereich führt.In 8th a fuel injection system is shown in which an electrically driven feed pump 5 is provided. From the pressure control valve 20 and from the interior 17 the pump housing of the high pressure pump 1 leads a return line 13 in the tank 3 , wherein in the tank a suction jet pump 10 to the return line 13 connected. In the return line 13 is upstream of the suction jet pump 10 in the tank, for example 3 or in the suction jet pump 10 , a switchable throttle 50 , For example, an electrically operated throttle valve 50 arranged. When an increased pressure in the low pressure region is required for the HC injection, the switchable throttle becomes 50 set to a smaller flow area, so that through the return line 13 flowing fuel quantity is reduced, which in turn leads to pressure increase in the low pressure range.

Claims (21)

Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine mit einem Niederdruckbereich und einem Hochdruckbereich, wobei in dem Niederdruckbereich eine Vorförderpumpe (5) vorgesehen ist, die Kraftstoff aus einem Kraftstofftank (3) zu einer Hochdruckpumpe (1) fördert, und wobei in dem Hochdruckbereich eine Hochdruckpumpe (1) vorgesehen ist, die unter hohem Druck stehenden Kraftstoff zu einem Common-Rail (9) oder mindestens einem Einspritzventil fördert, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederdruckbereich mindestens einen HC-Injektor (16) umfasst, und dass der mindestens eine HC-Injektor (16) bei Bedarf Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich und stromabwärts der Vorförderpumpe (5) in eine Abgasnachbehandlungseinrichtung der Brennkraftmaschine einspritzt.Fuel injection system of an internal combustion engine having a low-pressure region and a high-pressure region, wherein in the low-pressure region, a prefeed pump ( 5 ) is provided, the fuel from a fuel tank ( 3 ) to a high pressure pump ( 1 ), and wherein in the high pressure area a high pressure pump ( 1 ) is provided, the high-pressure fuel to a common rail ( 9 ) or at least one injection valve, characterized in that the low-pressure region comprises at least one HC injector ( 16 ), and that the at least one HC injector ( 16 ) If necessary, fuel from the low-pressure area and downstream of the feed pump ( 5 ) is injected into an exhaust aftertreatment device of the internal combustion engine. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorförderpumpe (5) als elektrisch angetriebene Kraftstoffpumpe ausgebildet ist.Fuel injection system according to claim 1, characterized in that the prefeed pump ( 5 ) is designed as an electrically driven fuel pump. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorförderpumpe (5) als mechanisch angetriebene Kraftstoffpumpe, insbesondere als direkt von der Kraftstoffhochdruckpumpe (1) angetriebene Kraftstoffpumpe, ausgebildet ist.Fuel injection system according to claim 1, characterized in that the prefeed pump ( 5 ) as a mechanically driven fuel pump, in particular as directly from the high-pressure fuel pump ( 1 ) driven fuel pump, is formed. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass stromaufwärts vor der Vorförderpumpe (5) eine schaltbare Drossel (50) vorgesehen ist.Fuel injection system according to claim 3, characterized in that upstream of the prefeed pump ( 5 ) a switchable throttle ( 50 ) is provided. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu der mechanisch angetriebenen Vorförderpumpe (5) noch eine elektrisch angetriebene zuschaltbare Zusatz-Kraftstoffpumpe (43) vorgesehen ist.Fuel injection system according to claim 3, characterized in that in addition to the mechanically driven prefeed pump ( 5 ) nor an electrically driven additional switchable fuel pump ( 43 ) is provided. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine HC-Injektor (16) an eine Kraftstoffzulaufleitung (15) oder einen Innenraum (17) der Kraftstoffhochdruckpumpe (1) angeschlossen ist.Fuel injection system according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one HC injector ( 16 ) to a fuel supply line ( 15 ) or an interior ( 17 ) of the high-pressure fuel pump ( 1 ) connected. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine HC-Injektor (16) an eine Rücklaufleitung (13) angeschlossen ist.Fuel injection system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the at least one HC injector ( 16 ) to a return line ( 13 ) connected. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Innenraum (17) der Kraftstoffhochdruckpumpe (1) und einer Rücklaufleitung (13) ein Druckregelventil (20) angeordnet ist.Fuel injection system according to one of the preceding claims, characterized in that between the interior ( 17 ) of the high-pressure fuel pump ( 1 ) and a return line ( 13 ) a pressure regulating valve ( 20 ) is arranged. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Druckregelventil (20) und der Rücklaufleitung (13) oder in der Rücklaufleitung (13) eine schaltbare Drossel (50) angeordnet ist.Fuel injection system according to one of claims 7 or 8, characterized in that between the pressure regulating valve ( 20 ) and the return line ( 13 ) or in the return line ( 13 ) a switchable throttle ( 50 ) is arranged. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 4 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die schaltbare Drossel (50) elektrisch oder hydraulisch geschaltet wird.Fuel injection system according to claim 4 or 9, characterized in that the switchable throttle ( 50 ) is switched electrically or hydraulically. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstoffhochdruckpumpe (1) eine in deren Innenraum (17) angeordnete, über wenigstens ein Lager (39, 41) drehbar gelagerte Antriebswelle (35) aufweist, dass der Innenraum (17) Teil des Niederdruckbereichs ist und dass in einer Verbindung des wenigstens einen Lagers (39, 41) mit einer Rücklaufleitung (13) ein Durchflussbegrenzungselement (42) vorgesehen ist.Fuel injection system according to one of the preceding claims, characterized in that the high-pressure fuel pump ( 1 ) one in the interior ( 17 ), via at least one bearing ( 39 . 41 ) rotatably mounted drive shaft ( 35 ), that the interior ( 17 ) Is part of the low-pressure region and that in a connection of the at least one bearing ( 39 . 41 ) with a return line ( 13 ) a flow restricting element ( 42 ) is provided. Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems mit einem Niederdruckbereich und einem Hochdruckbereich, wobei in dem Niederdruckbereich eine Vorförderpumpe (5) vorgesehen ist, die Kraftstoff aus einem Kraftstofftank (3) zu einer Hochdruckpumpe (1) fördert, und wobei in dem Hochdruckbereich eine Hochdruckpumpe (1) vorgesehen ist, die unter hohem Druck stehenden Kraftstoff in ein Common-Rail (9) oder zu mindestens einem Einspritzventil fördert, wobei an den Niederdruckbereich mindestens ein HC-Injektor (16) angeschlossen ist, und wobei der mindestens eine HC-Injektor (16) bei Bedarf Kraftstoff stromaufwärts eines oder mehrerer Partikelfilter in ein Abgasrohr der Brennkraftmaschine einspritzt, dadurch gekennzeichnet, dass während der Einspritzung von Kraftstoff durch den HC-Injektor (16) der Druck im Niederdruckbereich angehoben wird.A method of operating a fuel injection system having a low pressure area and a high pressure area, wherein in the low pressure a prefeed pump ( 5 ) is provided, the fuel from a fuel tank ( 3 ) to a high pressure pump ( 1 ), and wherein in the high pressure area a high pressure pump ( 1 ) is provided, the high-pressure fuel in a common rail ( 9 ) or to at least one injection valve, wherein at least one HC injector ( 16 ), and wherein the at least one HC injector ( 16 ) injected as needed fuel upstream of one or more particulate filter in an exhaust pipe of the internal combustion engine, characterized in that during the injection of fuel through the HC injector ( 16 ) the pressure in the low pressure range is raised. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im Niederdruckbereich durch eine Erhöhung der Zulaufmenge angehoben wird.Method according to claim 11, characterized in that that the pressure in the low pressure range by increasing the Inlet quantity is raised. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck im Niederdruckbereich durch eine Erhöhung des Zulaufdrucks angehoben wird.Method according to claim 11, characterized in that that the pressure in the low pressure range by an increase of the Inlet pressure is raised. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorförderpumpe (5) elektrisch angetrieben wird, und dass die Druckerhöhung im Niederdruckbereich durch eine Erhöhung der Ansteuerspannung der Vorförderpumpe (5) erfolgt.Method according to one of claims 10 to 12, characterized in that the prefeed pump ( 5 ) is electrically driven, and that the pressure increase in the low-pressure region by increasing the drive voltage of the feed pump ( 5 ) he follows. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorförderpumpe (5) von einem Druckregler gesteuert wird, und dass die Druckerhöhung im Niederdruckbereich durch eine Erhöhung des Sollwerts (psoll) des Drucks erfolgt.Method according to one of claims 11 to 13, characterized in that the prefeed pump ( 5 ) Is controlled by a pressure regulator, and that the pressure increasing in the low pressure range by an increase of the setpoint value (p soll is performed) of pressure. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu der Vorförderpumpe (5) eine stromaufwärts der Vorförderpumpe (5) angeordnete elektrisch angetriebene Zusatz-Kraftstoffpumpe (43) vorgesehen ist, und dass die Druckerhöhung im Niederdruckbereich durch Einschalten der Zusatz-Kraftstoffpumpe (43) zusätzlich zur Vorförderpumpe (5) erfolgt.Method according to one of claims 11 to 14, characterized in that in addition to the pre-feed pump ( 5 ) one upstream of the feed pump ( 5 ) arranged electrically driven additional fuel pump ( 43 ) is provided, and that the pressure increase in the low pressure range by switching on the additional fuel pump ( 43 ) in addition to the pre-feed pump ( 5 ) he follows. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücklaufleitung (13) mittels eines Stromventils (63) mit dem Kraftstoffzulauf (15) verbindbar ist.Method according to one of claims 11 to 15, characterized in that the return line ( 13 ) by means of a flow control valve ( 63 ) with the fuel feed ( 15 ) is connectable. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckerhöhung im Niederdruckbereich durch Aktivieren einer stromaufwärts oder in der Rücklaufleitung (13) angeordneten schaltbaren Drossel (50) erfolgt.Method according to one of claims 11 to 16, characterized in that the pressure increase in the low-pressure region by activating an upstream or in the return line ( 13 ) arranged switchable throttle ( 50 ) he follows. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Rücklaufmenge aus dem Pumpengehäuse durch die schaltbare Drossel (50) strömt.A method according to claim 17, characterized in that the total return flow from the pump housing through the switchable throttle ( 50 ) flows. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich die Leckagemenge aus den Injektoren durch die schaltbare Drossel (50) strömt.A method according to claim 17, characterized in that in addition the leakage amount from the injectors through the switchable throttle ( 50 ) flows.
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