DE102012223920A1

DE102012223920A1 - Rotationskolbenpumpe

Info

Publication number: DE102012223920A1
Application number: DE201210223920
Authority: DE
Inventors: Alexander Fuchs; Robert Reitsam
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2014-06-26

Abstract

Rotationskolbenpumpe (16), insbesondere Zahnradpumpe (14), zum Fördern eines Fluides, umfassend wenigstens ein Laufrad mit Förderelementen, von dem um eine Rotationsachse eine Rotationsbewegung ausführbar ist, einen an dem Laufrad vorhandenen Arbeitsraum, der in einen Zuströmarbeitsraum und in einen Abströmarbeitsraum unterteilt ist, einen in den Zuströmarbeitsraum mündenden Zuströmkanal zum Einleiten des zu fördernden Fluides in den Zuströmarbeitsraum und einen ersten Abströmkanal (66) und zweiten Abströmkanal (67) als getrennt in den Abströmarbeitsraum mündenden Abströmkanäle (66, 67) zum Ableiten des zu fördernden Fluides aus dem Abströmarbeitsraum (64), einen Bypasskanal (37) von dem ersten Abströmkanal (66) zu dem Zuströmkanal, vorzugsweise ein Gehäuse, wobei in den Bypasskanal (37) ein Stellorgan (41) zur veränderbaren Steuerung und/oder Regelung des durch den Bypasskanal (37) leitbaren Volumenstromes an Fluid integriert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rotationskolbenpumpe gemäß Anspruch 1, ein Hochdruckeinspritzsystem gemäß Anspruch 9 und ein Verfahren zum Betreiben eines Hochdruckeinspritzsystems gemäß Anspruch 14.
Stand der Technik
Rotationskolbenpumpen mit Elektromotor werden für die verschiedensten technischen Anwendungen zum Fördern eines Fluides eingesetzt. Beispielsweise dienen Vorförderpumpen als Kraftstoffpumpen zum Fördern von Kraftstoff zu einer Hochdruckpumpe.
In Hochdruckeinspritzsystemen werden dabei als Vorförderpumpen auch Gerotorpumpen mit einem Innenzahnrad und einem exzentrisch dazu gelagerten Außenzahnrad eingesetzt. Die Gerotorpumpen weisen dabei einen Zuströmkanal auf, der in einem Zuströmarbeitsraum mündet, um das zu fördernde Fluid in den Zuströmarbeitsraum einzuleiten und weist einen Abströmkanal auf, welcher in einen Abströmarbeitsraum mündet, um das zu fördernde Fluid aus dem Abströmarbeitsraum auszuleiten. Der Zuströmarbeitsraum stellt damit eine Saugseite eines Arbeitsraumes der Gerotorpumpe dar und der Abströmarbeitsraum stellt eine Druckseite des Arbeitsraumes dar.
In Hochdruckeinspritzsystemen mit einer Hochdruckpumpe und einer elektrischen Vorförderpumpe als Gerotorpumpe ist es dabei bekannt, dass der Kraftstoff von der Vorförderpumpe in einen Schmierraum der Hochdruckpumpe eingeleitet wird und einem Einlasskanal der Hochdruckpumpe zugeführt wird. Die Steuerung und/oder Regelung der von der Hochdruckpumpe geförderten Menge an Kraftstoff erfolgt dabei durch eine Zumesseinheit. Darüber hinaus ist es bekannt, die Fördermenge der Hochdruckpumpe ohne eine Zumesseinheit zu steuern und oder zu regeln. Hierbei handelt es sich um eine elektrische Vorförderpumpe deren Förderleistung steuerbar und/oder regelbar ist. Dabei wird wiederum der Kraftstoff von der Vorförderpumpe von einem Kraftstofftank dem Schmierraum und dem Einlasskanal der Hochdruckpumpe zugeführt. Eine derartige Regelung der von der Hochdruckpumpe geförderten Menge an Kraftstoff ohne eine Zumesseinheit wird als Feed Pump Control (FPC) bezeichnet.
Aus der DE 36 24 532 C2 ist eine Flügelzellen- oder innenachsige Zahnradpumpe mit mehreren abgeschlossenen Förderzellen bekannt, deren Volumen sich während eines Umlaufs von einem Minimal- auf einen Maximalwert und zurück ändert. Die Pumpe wird insbesondere zur Brennstoffförderung einer Brennkraftmaschine eingesetzt. Mit axial in die Förderzellen eintretenden Saug- und Druckkanälen, deren Mündungsquerschnitte für eine Förderung ohne innere Verdichtung ausgelegt sind, eine solche jedoch durch gegen axiale Flächen der Pumpenteile angelegte, Rückschlagventile bildende feststehende Anlaufscheiben erreicht ist.
Aus der DE 34 06 349 A1 ist eine Verdrängermaschine mit mindestens zwei Zahnradmaschinen bekannt, denen ein eigener oder gemeinsamer Hydraulikkreis zugeordnet ist, und deren gemeinsamer Förderstrom durch ein Steuermittel veränderbar ist, wobei das Steuermittel in einem Gehäuseteil der Verdrängermaschine angeordnet ist.
Die DE 299 13 367 U1 zeigt eine Innenzahnradpumpe mit wenigstens einem innenverzahnten Hohlrad und einem damit kämmenden, außen verzahnten Laufrad, mit oder ohne Sichel, und mit einem elektrischen Antrieb, der dadurch gebildet ist, dass das Hohlrad das Innere eines Rotors eines bürstenlosen Elektromotors und dem Rotor benachbart ein Stator angeordnet ist, wobei der das Hohlrad enthaltende Rotor außenseitig von einem Lager oder einem Gleitlager drehbar gehalten ist, wobei der Stator gegenüber dem Rotor und gegenüber dem Inneren der Pumpe dadurch abgeschirmt und abgedichtet ist, dass das zwischen Stator und Rotor befindliche Lager oder Gleitlager für Flüssigkeit undurchlässig und an seinen beiden Stirnseiten jeweils mit einem Abschlussdeckel dicht verbunden ist.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Erfindungsgemäße Rotationskolbenpumpe, insbesondere Zahnradpumpe, zum Fördern eines Fluides, umfassend wenigstens ein Laufrad mit Förderelementen, von dem um eine Rotationsachse eine Rotationsbewegung ausführbar ist, einen an dem Laufrad vorhandenen Arbeitsraum, der in einen Zuströmarbeitsraum und in einen Abströmarbeitsraum unterteilt ist, einen in den Zuströmarbeitsraum mündenden Zuströmkanal zum Einleiten des zu fördernden Fluides in den Zuströmarbeitsraum und einen ersten Abströmkanal und zweiten Abströmkanal als getrennt in den Abströmarbeitsraum mündende Abströmkanäle zum Ableiten des zu fördernden Fluides aus dem Abströmarbeitsraum, einen Bypasskanal von dem ersten Abströmkanal zu dem Zuströmkanal, vorzugsweise ein Gehäuse, wobei, in den Bypasskanal ein Stellorgan zur veränderbaren Steuerung und/oder Regelung des durch den Bypasskanal leitbaren Volumenstromes an Fluid integriert ist. In vorteilhafter Weise kann dadurch der durch den Bypasskanal geleitete Volumenstrom an Fluid verändert und an unterschiedliche Betriebszustände angepasst werden. Dadurch ist eine flexible Verwendung des Bypasskanales möglich.
Zweckmäßig weist die Rotationskolbenpumpe von nur einem Abströmkanal einen Bypasskanal zu dem Zuströmkanal auf.
Insbesondere ist mit dem Stellorgan der durch das Stellorgan leitbare Volumenstrom an Fluid bei einer identischen Druckdifferenz für das Fluid an dem Stellorgan, insbesondere die Strömungsquerschnittsfläche für das Fluid durch das Stellorgan, veränderbar, vorzugsweise stufenlos veränderbar. An dem Stellorgan der Rotationskolbenpump oder des Hochdruckeinspritzsystems tritt in Strömungsrichtung des Fluides durch den Bypasskanal eine Druckdifferenz auf und in Strömungsrichtung des Fluides ist vor dem Stellorgan ein höherer Druck vorhanden als nach dem Stellorgan. Bei einer identischen Druckdifferenz an dem Stellorgan kann durch eine Veränderung des Stellorganes ein unterschiedlicher Volumenstrom an Fluid durch das Stellorgan und damit durch den Bypasskanal geleitet werden. Insbesondere ist die Druckdifferenz an dem Stellorgan um so größer, je größer die Förderleistung und/oder die Drehzahl der Rotationskolbenpumpe ist und umgekehrt.
In einer weiteren Ausgestaltung ist mit dem Stellorgan die Strömungsquerschnittsfläche in Abhängigkeit von wenigstens einem Parameter steuerbar und/oder regelbar und/oder das Stellorgan ist dahingehend ausgebildet, dass je größer die Drehzahl des wenigstens einen Laufrades ist, desto kleiner ist der durch das Stellorgan leitbare Volumenstrom an Fluid bei einer identischen Druckdifferenz für das Fluid an dem Stellorgan, insbesondere desto kleiner ist die Strömungsquerschnittsfläche für das Fluid durch das Stellorgan, und umgekehrt.
In einer ergänzenden Ausführungsform ist das Stellorgan ein Ventil mit einem Ventilschieber und einem, vorzugsweise elektrisch oder pneumatisch betätigbaren Aktuator, zum Bewegen des Ventilschiebers. Der elektrisch oder pneumatisch betätigbare Aktuator ist beispielsweise ein Elektromagnet oder ein mit Druckluft betriebener Kolben zum Bewegen des Ventilschieber.
Vorzugsweise ist das Stellorgan ein Fliehkraftschieber mit einer Fliehkraftwelle.
In einer Variante ist die Fliehkraftwelle mit dem Laufrad verbunden, so dass der Parameter die Drehzahl des Laufrades ist. Der Fliehkraftschieber ist dabei insbesondere dahingehend ausgebildet, dass je größer die Drehzahl der Fliehkraftwelle bzw. die Drehzahl des Laufrades ist, desto kleiner ist der durch das Stellorgan leitbare Volumenstrom an Fluid bei einer identischen Druckdifferenz für das Fluid an dem Stellorgan, insbesondere desto kleiner ist die Strömungsquerschnittsfläche für das Fluid durch das Stellorgan.
Zweckmäßig ist das Stellorgan ein volumenstromgeführtes Schieberventil mit einem Schieberkolben und einem, insbesondere in den Schieberkolben integrierten, Schieberkanal und vorzugsweise bildet der Schieberkanal den zweiten Abströmkanal. Insbesondere ist das Schieberventil dahingehend ausgebildet, dass je größer der Druck in dem zweiten Abströmkanal ist, desto kleiner ist der durch das Stellorgan leitbare Volumenstrom an Fluid bei einer identischen Druckdifferenz für das Fluid an dem Stellorgan, insbesondere desto kleiner ist die Strömungsquerschnittsfläche für das Fluid durch das Stellorgan, d. h. durch den Bypasskanal.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Rotationskolbenpumpe eine Zahnradpumpe, vorzugsweise Innenzahnradpumpe, insbesondere Gerotorpumpe, und/oder die Rotationskolbenpumpe umfasst einen Elektromotor zum Antrieb der Rotationskolbenpumpe, insbesondere ist der Elektromotor in die Rotationskolbenpumpe, insbesondere die Zahnradpumpe, integriert, insbesondere indem ein Rotor des Elektromotors ein Laufrad bildet, vorzugsweise indem Permanentmagnete in das Laufrad eingebaut sind.
Erfindungsgemäßes Hochdruckeinspritzsystem für einen Verbrennungsmotor, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Hochdruckpumpe, ein Hochdruck-Rail, eine Vorförderpumpe zum Fördern von Kraftstoff von einem Kraftstofftank durch eine ersten Kraftstoffleitung zu einem Einlasskanal der Hochdruckpumpe und durch eine zweite Kraftstoffleitung zu einem Schmierraum der Hochdruckpumpe und die Vorförderpumpe wenigstens ein Laufrad mit Förderelementen, von dem um eine Rotationsachse eine Rotationsbewegung ausführbar ist, einen an dem Laufrad vorhandenen Arbeitsraum, der in einen Zuströmarbeitsraum und in einen Abströmarbeitsraum unterteilt ist, einen in den Zuströmarbeitsraum mündenden Zuströmkanal zum Einleiten des zu fördernden Fluides in den Zuströmarbeitsraum, einen ersten Abströmkanal und einen zweiten Abströmkanal als zwei getrennte in den Abströmarbeitsraum mündende Abströmkanäle umfasst und der erste Abströmkanal in die erste Kraftstoffleitung mündet und der zweite Abströmkanal in die zweite Kraftstoffleitung mündet, einen Bypasskanal von dem ersten Abströmkanal und/oder der ersten Kraftstoffleitung zu dem Zuströmkanal und/oder einer Kraftstoffleitung von dem Kraftstofftank zu dem Zuströmkanal, wobei in den Bypasskanal ein Stellorgan zur veränderbaren Steuerung und/oder Regelung des durch den Bypasskanal leitbaren Volumenstromes an Kraftstoff integriert ist. Mit dem Stellorgan kann das Leiten von Kraftstoff durch den Bypasskanal an unterschiedliche Betriebszustände des Hochdruckeinspritzsystemes bzw. des Verbrennungsmotors angepasst werden. Insbesondere ist bei einer veränderbaren Steuerung und/oder Regelung des durch den Bypasskanal leitbaren Volumenstromes an Fluid oder Kraftstoff bei einer identischen Druckdifferenz an dem Stellorgan ein unterschiedlicher bzw. veränderter Volumenstrom an Fluid oder Kraftstoff durch das Stellorgan leitbar oder wird geleitet.
Insbesondere ist mit dem Stellorgan die Strömungsquerschnittsfläche für den Kraftstoff durch das Stellorgan veränderbar, insbesondere stufenlos veränderbar, und/oder das Stellorgan, insbesondere die Strömungsquerschnittsfläche für den Kraftstoff durch das Stellorgan, ist dahingehend gesteuert und/oder geregelt, dass je größer der durch den ersten Abströmkanal geleitete Volumenstrom an Kraftstoff und/oder je größer die Drehzahl eines Laufrades, insbesondere Zahnrades, der Vorförderpumpe ist, desto kleiner ist der durch das Stellorgan leitbar Volumenstrom an Kraftstoff bezüglich einer identische Druckdifferenz an dem Stellorgan, insbesondere desto kleiner ist die Strömungsquerschnittsfläche für den Kraftstoff durch das Stellorgan, und umgekehrt und/oder die Vorförderpumpe ist als eine in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebene Rotationskolbenpumpe ausgebildet und/oder mit dem Hochdruckeinspritzsystem ist ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenes Verfahren ausführbar. Bei einem maximal erforderlichen Volumenstrom an Kraftstoff für die Hochdruckpumpe bzw. den Einlasskanal der Hochdruckpumpe ist das Stellorgan vollständig geschlossen, so dass dadurch der gesamte durch den ersten Abströmkanal geförderte Volumenstrom an Kraftstoff der Hochdruckpumpe zur Verfügung steht. Dadurch ist bei einem Betrieb der Vorförderpumpe zum Fördern des maximalen Volumenstromes an Kraftstoff für die Hochdruckpumpe nur diejenige Drehzahl der Vorförderpumpe erforderlich, um diesen Volumenstrom durch den ersten Abströmkanal zu fördern. Bei dieser Drehzahl der Vorförderpumpe zum Fördern des maximalen Volumenstromes an Kraftstoff durch den ersten Abströmkanal zu der Hochdruckpumpe steht auch ein ausreichender Volumenstrom an dem zweiten Abströmkanal für den Schmierraum zur Verfügung. Erfordert der Verbrennungsmotor bzw. die Hochdruckpumpe einen kleineren als den maximalen Volumenstrom kann die Drehzahl der Vorförderpumpe reduziert werden und gleichzeitig wird das Stellorgan geöffnet, so dass dadurch auch Kraftstoff durch den Bypasskanal strömt. Ein Öffnen des Stellorganes ist vorzugsweise erforderlich, damit die Vorförderpumpe in einem Drehzahlbereich betrieben wird, bei welcher ein ausreichender Volumenstrom an Kraftstoff durch den zweiten Abströmkanal und dadurch den Schmierraum geleitet wird und gleichzeitig zu der Hochdruckpumpe ein kleiner Volumenstrom an Kraftstoff gefördert wird, da der durch den Bypasskanal geleitete Volumenstrom an Kraftstoff nicht zu der Hochdruckpumpe gefördert wird.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das Stellorgan ein Ventil mit einem Ventilschieber und einem, vorzugsweise elektrisch oder pneumatisch betätigbaren Aktuator, zum Bewegen des Ventilschiebers.
In einer ergänzenden Variante ist das Stellorgan ein Fliehkraftschieber mit einer Fliehkraftwelle und vorzugsweise ist die Fliehkraftwelle mit dem Laufrad der Vorförderpumpe verbunden, so dass der durch den Bypasskanal leitbare Volumenstrom an Kraftstoff in Abhängigkeit von der Drehzahl des Laufrades der Vorförderpumpe steuerbar und/oder regelbar ist.
In einer weiteren Variante ist das Stellorgan ein volumenstromgeführtes Schieberventil mit einem Schieberkolben, einem elastischen Ventilelement, insbesondere einer Ventilfeder, und einem, insbesondere in den Schieberkolben integrierten, Schieberkanal und vorzugsweise bildet der Schieberkanal den zweiten Abströmkanal und/oder die zweite Kraftstoffleitung.
Erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines Hochdruckeinspritzsystems, insbesondere eines in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenes Hochdruckeinspritzsystems, mit den Schritten: Fördern von Kraftstoff mit einer Vorförderpumpe aus einem Kraftstofftank durch einen Zuströmarbeitsraum, durch einen Abströmarbeitsraum und durch einen ersten Abströmkanal aus dem Abströmarbeitsraum und durch eine erste Kraftstoffleitung zu einer Einlassöffnung einer Hochdruckpumpe, Fördern von Kraftstoff mit der Vorförderpumpe aus dem Kraftstofftank durch den Zuströmarbeitsraum, durch den Abströmarbeitsraum und durch einen zweiten Abströmkanal aus dem Abströmarbeitsraum und durch eine zweite Kraftstoffleitung zu einem Schmierraum der Hochdruckpumpe, Leiten von Kraftstoff durch einen Bypasskanal von dem ersten Abströmkanal und/oder der ersten Kraftstoffleitung zu dem Zuströmkanal und/oder zu einer Kraftstoffleitung von dem Kraftstofftank in den Zuströmarbeitsraum, wobei mit einem Stellorgan der durch den Bypasskanal geleitete Volumenstrom an Kraftstoff gesteuert und/oder geregelt wird.
Zweckmäßig wird der Kraftstoff durch den ersten und zweiten Abströmkanal getrennt aus dem Abströmarbeitsraum abgeleitet.
In einer weiteren Ausgestaltung wird der Volumenstrom gesteuert und/oder geregelt, indem in Abhängigkeit von wenigstens einem Parameter der Volumenstrom, insbesondere die Strömungsquerschnittsfläche für den Kraftstoff, an dem Stellorgan verändert wird, insbesondere ist der wenigstens eine Parameter die Drehzahl eines Laufrades der Vorförderpumpe und/oder der durch den ersten Abströmkanal strömende Volumenstrom an Kraftstoff und/oder der durch den zweiten Abströmkanal strömende Volumenstrom an Kraftstoff und/oder die Drehzahl des Verbrennungsmotors und/oder das von dem Verbrennungsmotor angeforderte Drehmoment und/oder der durch einen Einlasskanal der Hochdruckpumpe angeforderte und/oder tatsächliche Volumenstrom an Kraftstoff und/oder der Kraftstoff wird mit einer Zahnradpumpe, insbesondere Gerotorpumpe, als Vorförderpumpe gefördert und/oder je größer die Drehzahl des Laufrades der Vorförderpumpe und/oder je größer der durch den ersten Abströmkanal strömende Volumenstrom an Kraftstoff ist, desto kleiner ist die Strömungsquerschnittsfläche für den Kraftstoff an dem Stellorgan und umgekehrt, insbesondere ist die Drehzahl des Laufrades der Vorförderpumpe und/oder der durch den ersten Abströmkanal strömende Volumenstrom an Kraftstoff indirekt proportional zu der durch das Stellorgan geleiteten Volumenstrom an Kraftstoff bezüglich einer identischen Druckdifferenz des Kraftstoffes an dem Stellorgan, insbesondere indirekt proportional zu der Strömungsquerschnittsfläche für den Kraftstoff an dem Stellorgan. Bei einer Ausbildung des Stellorganes als Ventil mit einem elektrisch betriebenen Ventilschieber kann das Ventil in Abhängigkeit von wenigstens einem Parameter gesteuert und/oder geregelt werden. Bei einer Ausbildung des Stellorganes als Ventil mit dem Ventilschieber wird beispielsweise der durch den ersten und zweiten Abströmkanal strömende Volumenstrom an Kraftstoff erfasst und ferner wird der durch den Einlasskanal der Hochdruckpumpe angeforderte und/oder tatsächliche Volumenstrom an Kraftstoff ermittelt. Bei einem maximalen Volumenstrom an Kraftstoff durch den Einlasskanal der Hochdruckpumpe ist das Stellorgan vollständig geschlossen, so dass der gesamte durch den ersten Abströmkanal strömende Volumenstrom an Kraftstoff der Hochdruckpumpe zur Verfügung steht. Ist an dem Einlasskanal der Hochdruckpumpe ein geringer als der maximale Volumenstrom an Kraftstoff erforderlich, bleibt das Stellorgan als Ventil mit dem Ventilschieber solange vollständig geschlossen bis zu einem Absinken des erforderlichen Volumenstromes an Kraftstoff für den Einlasskanal bei welchem aufgrund der reduzierten Drehzahl der Vorförderpumpe der minimal erforderliche Volumenstrom an Kraftstoff an dem zweiten Abströmkanal für den Schmierraum auftritt. Bei einem weiteren Absinken des angeforderten oder tatsächlichen Volumenstromes des Kraftstoffes an dem Einlasskanal der Hochdruckpumpe wird die Drehzahl der Vorförderpumpe auf denjenigen Drehzahlbereich gehalten, welcher erforderlich ist, um den minimal erforderliche Volumenstrom an Kraftstoff für den Schmierraum zur Verfügung zu stellen und bei einem weiteren Absinken des erforderlichen Volumenstromes an Kraftstoff für die Hochdruckpumpe wird das Stellorgan als Ventil mit dem Ventilschieber weiter geöffnet, so dass dadurch einerseits der durch den Einlasskanal für die Hochdruckpumpe geförderte Volumenstrom an Kraftstoff weiter absinkt und trotzdem aufgrund der konstanten Drehzahl der Vorförderpumpe weiterhin für den Schmierraum der Hochdruckpumpe der minimale Volumenstrom an Kraftstoff zur Schmierung und Kühlung des Schmierraumes zur Verfügung steht. Dadurch kann in vorteilhafter Weise die erforderliche Energie für die elektrische Vorförderpumpe minimiert bzw. optimiert werden. Eine derartige Steuerung und/oder Regelung des Stellorganes wird vorzugsweise von einer Steuerelektronik als Motorelektronik für den Verbrennungsmotor ausgeführt, so dass weitere Parameter mit berücksichtigt werden können, z. B. ein unterschiedlicher minimaler Volumenstrom an durch den Schmierraum geleiteter Kraftstoff, da bei einer höheren Drehzahl und/oder Temperatur des Verbrennungsmotors eine größerer minimaler (minimal erforderlicher) Volumenstrom an Kraftstoff durch den Schmierraum erforderlich ist als bei einer niedrigen Drehzahl und/oder Temperatur des Verbrennungsmotors.
Insbesondere besteht in jeder Stellung des wenigstens einen Laufrades mit den Förderelementen im Wesentlichen keine fluidleitende Verbindung zwischen den beiden Abströmkanälen durch den Abströmarbeitsraum. Zwischen den beiden Abströmkanälen besteht somit im Wesentlichen keine fluidleitende Verbindung durch den Abströmarbeitsraum. Dies wird insbesondere durch eine Geometrie bzw. einen Abstand der beiden Abströmkanäle zur Verfügung gestellt, so dass ständig wenigstens ein Förderelement des Laufrades innerhalb des Abströmarbeitsraumes einen Abströmkanal von dem anderen Abströmkanal abdichtet. Druckstöße an einem Abströmkanal gelangen dadurch nicht in den anderen Abströmkanal.
In einer weiteren Ausgestaltung sind die Förderelemente Zähne eines Zahnrades.
Vorzugsweise umfasst die Innenzahnradpumpe ein Innenzahnrad mit einem Innenzahnring und ein Außenzahnrad mit einem Außenzahnring, wobei die Zähne des Innenzahnringes mit den Zähnen des Außenzahnringes ineinander kämmen und der Arbeitsraum zwischen Innenzahnrad und dem Außenzahnrad ausgebildet ist.
In einer zusätzlichen Ausführungsform ist das Innenzahnrad exzentrisch zu dem Außenzahnrad gelagert.
In einer Variante ist die Menge, insbesondere das Volumen, des durch die beiden Abströmkanäle geförderten Fluides je Umdrehung des wenigstens einen Laufrades unterschiedlich, insbesondere ist die durch den ersten Abströmkanal geleitete Menge des Fluides größer als die durch den zweiten Abströmkanal geleitete Menge des Fluides. Von der Rotationskolbenpumpe können somit unterschiedliche Volumenströme an dem ersten Abströmkanal und an dem zweiten Abströmkanal der beiden getrennten Abströmkanäle zur Verfügung gestellt werden. Die Rotationskolbenpumpe kann dadurch zwei getrennte Volumenströme mit einem unterschiedlichen Volumenstrom wie zwei unterschiedlichen Rotationskolbenpumpen mit einer unterschiedlichen Förderleistung zur Verfügung stellen.
Insbesondere ist die Förderleistung der Rotationskolbenpumpe, vorzugsweise mit integriertem Elektromotor, steuerbar und/oder regelbar, insbesondere indem die Leistung und/oder Drehzahl des Elektromotors steuerbar und/oder regelbar ist.
In einer ergänzenden Variante besteht im Wesentlichen keine fluidleitende Verbindung zwischen der ersten Kraftstoffleitung und der zweiten Kraftstoffleitung. Drückstöße in dem Schmierraum gelangen dadurch nicht zu dem Einlassventil der Hochdruckpumpe und auch bei Druckstößen innerhalb des Schmierraumes aufgrund der oszillierenden Bewegung des Kolbens der Hochdruckpumpe ist dadurch die Funktion der Hochdruckpumpe an dem Einlassventil der Hochdruckpumpe nicht eingeschränkt. Die Rotationskolbenpumpe ist dabei dahingehend ausgebildet, dass in jeder Stellung des Laufrades der Rotationskolbenpumpe im Wesentlichen keine fluidleitende Verbindung zwischen den beiden Abströmkanälen durch den Abströmarbeitsraum der Rotationskolbenpumpe besteht. Insbesondere die Zahnräder der Gerotorpumpe trennen dabei ständig den Abströmarbeitsraum an dem ersten Abströmkanal von dem Abströmarbeitsraum an dem zweiten Abströmkanal ab.
Der Bypasskanal verbindet den ersten Abströmkanal bzw. die ersten Kraftstoffleitung mit dem Zuströmkanal. In bestimmten Betriebszuständen des Verbrennungsmotors in dem Kraftfahrzeug, z. B. bei einer Bergabfahrt des Kraftfahrzeuges, ist es erforderlich, dass durch die erste Kraftstoffleitung zu dem Einlassventil der Hochdruckpumpe kein Kraftstoff gefördert wird, weil bei einer Begabfahrt an dem Verbrennungsmotor kein Kraftstoff erforderlich ist und trotzdem eine Schmierung der Hochdruckpumpe erforderlich ist aufgrund der Bewegung der sich bewegenden Teile in der Hochdruckpumpe. Mittels des Bypasskanales kann der durch den ersten Abströmkanal geförderte Kraftstoff wieder dem Zuströmkanal zugeführt werden, so dass dadurch kein Kraftstoff zu dem Einlassventil der Hochdruckpumpe gelangt und trotzdem durch den zweiten Abströmkanal Kraftstoff durch den Schmierraum geleitet wird und mittels des Stellorganes kann der durch den Bypasskanal geleitete Volumenstrom an Kraftstoff gesteuert und/oder geregelt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung ist die Vorförderpumpe eine Vorförderpumpe mit Elektromotor, so dass die Vorförderpumpe von dem Elektromotor angetrieben ist und insbesondere ist die Förderleistung der Vorförderpumpe steuerbar und/oder regelbar.
Zweckmäßig ist die Rotationskolbenpumpe eine Drehschieberpumpe, eine Drehkolbenpumpe oder eine Kreiselpumpe.
In einer ergänzenden Variante stellt das wenigstens eine Laufrad den Rotationskolben der Rotationskolbenpumpe dar.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Rotationskolbenpumpe mit Elektromotor von dem Gehäuse eingeschlossen. Die Pumpe mit Elektromotor verfügt somit über ein- oder mehrteiliges Gehäuse und innerhalb des Gehäuses ist die Rotationskolbenpumpe mit Elektromotor angeordnet.
Zweckmäßig umfasst die Rotationskolbenpumpe mit, vorzugsweise integriertem, Elektromotor eine, vorzugsweise elektronische, Steuerungseinheit zur Steuerung der Bestromung der Elektromagnete und/oder der Elektromotor ist ein bürstenloser oder ein elektronisch kommutierter Elektromotor.
Zweckmäßig besteht das Gehäuse der Rotationskolbenpumpe und/oder das Gehäuse der Hochdruckpumpe und/oder das Innen- und/oder Außenzahnrad wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus Metall, z. B. Stahl oder Aluminium.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Nachfolgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
1 einen Querschnitt einer Hochdruckpumpe zum Fördern eines Fluides,
2 einen Schnitt A-A gemäß 1 einer Laufrolle mit Rollenschuh und einer Antriebswelle,
3 eine stark schematisierte Ansicht eines Hochdruckeinspritzsystems,
4 einen stark vereinfachten Querschnitt der Hochdruckpumpe mit einer Vorförderpumpe,
5 eine perspektivische Ansicht einer Vorförderpumpe ohne Gehäuse und eines Stators,
6 eine Explosionsdarstellung der Vorförderpumpe gemäß 5 mit Gehäuse,
7 einen Querschnitt eines Innen- und Außenzahnrades der Vorförderpumpe gemäß 5,
8 ein Diagramm der Fördermenge Q₁ und Q₂ an dem ersten und zweiten Abströmkanal in Abhängigkeit von der Drehzahl n des Außenzahnrades der Vorförderpumpe gemäß 5,
9 ein Querschnitt eines Stellorganes in einem ersten Ausführungsbeispiel in einer geöffneten Stellung,
10 ein Querschnitt des Stellorganes gemäß 9 in einer geschlossenen Stellung,
11 ein Querschnitt des Stellorganes in einem zweiten Ausführungsbeispiel in einer geöffneten Stellung,
12 ein Querschnitt des Stellorganes gemäß 11 in einer geschlossenen Stellung,
13 ein Querschnitt des Stellorganes in einem dritten Ausführungsbeispiel in einer geöffneten Stellung,
14 ein Querschnitt des Stellorganes gemäß 13 in einer geschlossenen Stellung und
15 eine Ansicht eines Kraftfahrzeuges.
Ausführungsformen der Erfindung
In 1 ist ein Querschnitt einer Hochdruckpumpe 1 zum Fördern von Kraftstoff dargestellt. Die Hochdruckpumpe 1 dient dazu, Kraftstoff, z. B. Benzin oder Diesel, zu einem Verbrennungsmotor 39 für ein Kraftfahrzeug 38 (15) unter Hochdruck zu fördern. Der von der Hochdruckpumpe 1 erzeugbare Druck liegt beispielsweise in einem Bereich zwischen 1000 und 3000 bar.
Die Hochdruckpumpe 1 weist eine Antriebswelle 2 mit zwei Nocken 3 auf, die um eine Rotationsachse 26 eine Rotationsbewegung ausführt. Die Rotationsachse 26 liegt in der Zeichenebene von 1 und steht senkrecht auf der Zeichenebene von 2. Ein Kolben 5 ist in einem Zylinder 6 gelagert, der von einem Gehäuse 8 der Hochdruckpumpe 1 gebildet ist. Ein Hochdruckarbeitsraum 29 wird von dem Zylinder 6 als Kolbenführung 7, dem Gehäuse 8 und dem Kolben 5 begrenzt. In den Hochdruckarbeitsraum 29 mündet ein Einlasskanal 22 mit einem Einlassventil 19 und ein Auslasskanal 24 mit einem Auslassventil 20. Durch den Einlasskanal 22 mit der Einlassöffnung 21 strömt der Kraftstoff in den Hochdruckarbeitsraum 29 ein und durch den Auslasskanal 24 mit einer Auslassöffnung 23 strömt der Kraftstoff unter Hochdruck aus den Hochdruckarbeitsraum 29 wieder aus. Das Einlassventil 19, z. B. ein Rückschlagventil, ist dahingehend ausgebildet, dass nur Kraftstoff in den Hochdruckarbeitsraum 29 einströmen kann und das Auslassventil 20, z. B. ein Rückschlagventil, ist dahingehend ausgebildet, dass nur Kraftstoff aus dem Hochdruckarbeitsraum 29 ausströmen kann. Das Volumen des Hochdruckarbeitsraumes 29 wird aufgrund einer oszillierenden Hubbewegung des Kolbens 5 verändert. Der Kolben 5 stützt sich mittelbar auf der Antriebswelle 2 ab. Am Ende des Kolbens 5 bzw. Pumpenkolbens 5 ist ein Rollenschuh 9 mit einer Laufrolle 10 befestigt. Die Laufrolle 10 kann dabei eine Rotationsbewegung ausführen, deren Rotationsachse 25 in der Zeichenebene gemäß 1 liegt und senkrecht auf der Zeichenebene von 2 steht. Die Antriebswelle 2 mit dem wenigstens einen Nocken 3 weist eine Wellen-Rollfläche 4 und die Laufrolle 10 eine Rollen-Rollfläche 11 auf.
Die Rollen-Lauffläche 11 der Laufrolle 10 rollt sich auf der Wellen-Rollfläche 4 als Kontaktfläche 12 der Antriebswelle 2 mit den beiden Nocken 3 ab. Der Rollenschuh 9 ist in einer von dem Gehäuse 8 gebildeten Rollenschuhlagerung als Gleitlager gelagert. Eine Feder 27 bzw. Spiralfeder 27 als elastisches Element 28, die zwischen dem Gehäuse 8 und dem Rollenschuh 9 eingespannt ist, bringt auf den Rollenschuh 9 eine Druckkraft auf, so dass die Rollen-Rollfläche 11 der Laufrolle 10 in ständigen Kontakt mit der Wellen-Rollfläche 4 der Antriebswelle 2 steht. Der Rollenschuh 9 und der Kolben 5 führen damit gemeinsam eine oszillierende Hubbewegung aus. Die Laufrolle 10 ist mit einer Gleitlagerung 13 in dem Rollenschuh 9 gelagert.
In 3 ist in stark schematisierter Darstellung ein Hochdruckeinspritzsystem 36 für das Kraftfahrzeug 38 abgebildet mit einem Hochdruck-Rail 30 oder einem Kraftstoffverteilerrohr 31. Von dem Hochdruck-Rail 30 bzw. einem Kraftstoffverteilerrohr 31 wird der Kraftstoff mittels Injektoren (nicht dargestellt) in die Verbrennungsräume des Verbrennungsmotors 39 eingespritzt. Eine elektrische Vorförderpumpe 35 fördert Kraftstoff von einem Kraftstofftank 32 durch eine erste Kraftstoffleitung 33a zu dem Einlasskanal 22 und durch eine zweite Kraftstoffleitung 33b zu einem Schmierraum 40 (4) der Hochdruckpumpe 1. Ein Bypasskanal 37 verbindet die erste Kraftstoffleitung 33a mit der Kraftstoffleitung 33 von dem Kraftstofftank 32 zu der Vorförderpumpe 35. Die Hochdruckpumpe 1 wird dabei von der Antriebswelle 2 angetrieben und die Antriebswelle 2 ist eine Welle, z. B. eine Kurbel- oder Nockenwelle, des Verbrennungsmotors 39. Die Förderleistung der elektrischen Vorförderpumpe 35 ist steuerbar und/oder regelbar, so dass dadurch die zu dem Einlasskanal 22 geförderte Menge an Kraftstoff gesteuert und/oder geregelt werden kann. Das Hochdruck-Rail 30 dient dazu, den Kraftstoff in die Verbrennungsräume des Verbrennungsmotors 39 einzuspritzen. Der von der Hochdruckpumpe 1 nicht benötigte Kraftstoff wird durch eine Kraftstoffrücklaufleitung 34 wieder in den Kraftstofftank 32 zurückgeleitet.
4 zeigt einen Teil des Hochdruckeinspritzsystems 36. Innerhalb des Gehäuses 8 der Hochdruckpumpe 1 ist der Schmierraum 40 ausgebildet. In dem Schmierraum 40 sind die Antriebswelle 2, die Laufrolle 10, der Rollenschuh 9 (nicht in 4) dargestellt und teilweise der Kolben 5 angeordnet. Durch den durch den Schmierraum 40 geleiteten Kraftstoff werden diese Komponenten 2, 5, 9 und 10 von dem Kraftstoff geschmiert. Der durch die zweite Kraftstoffleitung 33b in den Schmierraum 40 eingeleitete Kraftstoff wird durch die Kraftstoffrücklaufleitung 34 aus dem Schmierraum 40 ausgeleitet dem Kraftstofftank 32 wieder zugeführt (4). In 4 ist das in 3 dargestellte Hochdruckeinspritzsystem 36 detaillierter ohne dem Hochdruck-Rail 30 und ohne den Verbrennungsmotor 39 dargestellt. Der von der Vorförderpumpe 35 aus dem Kraftstofftank 32 angesaugte Kraftstoff wird von der Vorförderpumpe 35 mit einem Vorförderdruck, z. B. von 4 bar, durch die erste Kraftstoffleitung 33a dem Einlasskanal 22 der Hochdruckpumpe 1 zugeführt. Ferner wird der von der Vorförderpumpe 35 geförderte Kraftstoff während eines Betriebes des Verbrennungsmotors 39 durch die zweite Kraftstoffleitung 33b dem Schmierraum 40 zugeführt zur Schmierung, z. B. der Antriebswelle 2, der Laufrolle 10 und des Kolbens 5. Nach dem Durchströmen des Kraftstoffes durch den Schmierraum 40 wird der Kraftstoff wieder durch die Kraftstoffrücklaufleitung 34 dem Kraftstofftank 32 zugeführt. Dadurch können diese Komponenten 2, 5, 9 und 10 geschmiert sowie auch gekühlt werden. Die Vorförderpumpe 35 fördert dabei neben der Fördermenge für die Hochdruckpumpe 1 an Kraftstoff auch eine zusätzliche Kraftstoffmenge bzw. Volumenstrom zur Schmierung der Hochdruckpumpe 1, d. h. des Kraftstoffes der durch den Schmierraum 40 strömt.
Die elektrische Vorförderpumpe 35 weist einen Elektromotor 17 und eine Rotationskolbenpumpe 16, nämlich eine Zahnradpumpe 14, d. h. eine Innenzahnradpumpe 15 bzw. Gerotorpumpe 15 auf (5 und 6). Dabei ist der Elektromotor 17 der Gerotorpumpe 15 in die Gerotorpumpe 15 integriert. Die Hochdruckpumpe 1 fördert Kraftstoff unter Hochdruck, beispielsweise einem Druck von 1000, 3000 oder 4000 bar, durch eine Hochdruckkraftstoffleitung zu einem Hochdruck-Rail 31. Von dem Hochdruck-Rail 31 wird der Kraftstoff unter Hochdruck von je einem Injektor je einem Verbrennungsraum (nicht dargestellt) des Verbrennungsmotors 39 zugeführt. Der Elektromotor 17 (5 und 6) der elektrischen Vorförderpumpe 35 wird mit Drehstrom bzw. Wechselstrom betrieben und ist in der Leistung steuerbar und/oder regelbar. Der Drehstrom bzw. Wechselstrom für den Elektromotor 17 wird von einer nicht dargestellten Leistungselektronik aus einem Gleichspannungsnetz eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeuges 38 zur Verfügung gestellt. Die elektrische Vorförderpumpe 35 ist damit eine elektronisch kummutierte Vorförderpumpe 35.
Die elektrische Vorförderpumpe 35 bzw. Gerotorpumpe 15 weist ein Gehäuse 42 mit einem Gehäusetopf 44 und einem Gehäusedeckel 43 auf (6). Innerhalb des Gehäuses 42 der Vorförderpumpe 35 sind die Gerotorpumpe 15 als Innenzahnradpumpe 15 bzw. Zahnradpumpe 14 und der Elektromotor 17 angeordnet. Der Gehäusetopf 44 ist mit einer Aussparung 72 versehen. Der Elektromotor 17 weist einen Stator 47 mit Wicklungen 48 als Elektromagnete 49 und einen Weicheisenkern 70 als weichmagnetischen Kern 68, der als ein Blechpaket 69 ausgebildet ist. Innerhalb des Stators 47 ist die Gerotorpumpe 15 als Innenzahnradpumpe 15 mit einem Innenzahnrad 56 mit einem Innenzahnring 57 und ein Außenzahnrad 58 mit einem Außenzahnring 59 positioniert. Das Innen- und Außenzahnrad 56, 58 stellt damit ein Zahnrad 54 und ein Laufrad 52 dar und der Innen- und Außenzahnring 57, 59 weisen Zähne 55 als Förderelemente 53 auf. Zwischen dem Innen- und Außenzahnrad 56, 58 bildet sich ein Arbeitsraum 62 aus. In das Außenzahnrad 58 sind Permanentmagnete 51 eingebaut, so dass das Außenzahnrad 58 auch einen Rotor 50 des Elektromotors 17 bildet. Der Elektromotor 17 ist damit in die Gerotorpumpe 15 integriert bzw. umgekehrt. Die Elektromagnete 49 des Stators 47 werden abwechselnd bestromt, so dass aufgrund des sich an den Elektromagneten 49 entstehenden Magnetfeldes der Rotor 50 bzw. das Außenzahnrad 58 in eine Rotationsbewegung um eine Rotationsachse 61 versetzt wird.
Der Gehäusedeckel 43 dient als Lager 45 bzw. Axiallager 45 bzw. Gleitlager 45 für das Innen- bzw. Außenzahnrad 56, 58. Außerdem weist der Gehäusetopf 44 und der Gehäusedeckel 43 jeweils drei Bohrungen 71 auf, in denen nicht dargestellte Schrauben zum Zusammenschrauben des Gehäusetopfes 44 und des Gehäusedeckels 43 positioniert sind, wobei mit einer nicht dargestellten Dichtung der Gehäusetopf 44 und der Gehäusedeckel 43 fluiddicht aufeinander liegen. Die Aussparung 72 an dem Gehäusetopf 44 dient dazu, um an der Aussparung 72 elektrische Kontaktelemente oder Leitungen zu den Elektromagneten 49 zu führen.
In 7 ist der Querschnitt des Innenzahnrades 56 und des Außenzahnrades 58 der Gerotorpumpe 15 dargestellt. Zwischen dem Innenzahnrad 56 und dem Außenzahnrad 58 bildet sich der Arbeitsraum 62 der Innenzahnradpumpe 15 aus. Wird das Innen- und Außenzahnrad 56, 58 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, wobei das Innen- und Außenzahnrad 56, 58 exzentrisch zueinander gelagert sind, bildet sich an dem Innen- und Außenzahnrad 56, 58, d. h. zwischen dem Innen- und Außenzahnrad 56, 58, der Arbeitsraum 62 aus. An einem Winkelbereich 73 von 180° bildet sich dabei ein Zuströmarbeitsraum 63 aus, an welchem sich der Arbeitsraum 62 vergrößert und dadurch eine Saugseite der Innenzahnradpumpe 15 vorliegt. An einem Winkelbereich 74 des Arbeitsraumes 62 entsteht der Abströmarbeitsraum 64, bei welchem sich der Arbeitsraum 62 verkleinert und dadurch eine Druckseite der Innenzahnradpumpe 15 entsteht. In den Zuströmarbeitsraum 63 mündet ein Zuströmkanal 65, welcher an dem Gehäuse 8 der Innenzahnradpumpe 15 ausgebildet ist. Der Zuströmkanal 65 weist dabei einen Winkelbereich 18 von weniger als 180° auf. In den Abströmarbeitsraum 64 mündet ein erster Abströmkanal 66 und ein zweiter Abströmkanal 67 mit je einem Winkelbereich 46. Der Zuströmkanal 65 und der erste und zweite Abströmkanal 66, 67 sind in 7 jeweils strichliert dargestellt. Aus dem Abströmarbeitsraum 64 kann somit durch zwei hydraulisch getrennte Abströmkanäle 66, 67 der Kraftstoff hydraulisch getrennt aus dem Abströmarbeitsraum 64 abgeleitet werden. Die Dichtstrecke bzw. der Winkelbereich 75 zwischen den beiden Abströmkanälen 66, 67, d. h. der Abstand zwischen den beiden Abströmkanälen 66, 67, ist dabei dahingehend gewählt, dass es einerseits zu keinem kompletten Verschließen der Förderräume an den Zähnen 55 zwischen dem Innen- und Außenzahnrad 56, 58 kommt und damit zu einem Blockieren der Gerotorpumpe 15 und andererseits keine Leckage zwischen den beiden Abströmkanälen 66, 67 vorhanden ist, so dass in jeder Stellung des Innen- und Außenzahnrades 56, 58 keine fluidleitende Verbindung zwischen den beiden Abströmkanälen 66, 67 besteht. Es besteht somit im Wesentlichen keine fluidleitende Verbindung insbesondere von dem zweiten Abströmkanal 67 zu dem ersten Abströmkanal 66.
Der durch den ersten Abströmkanal 66 geleitete Kraftstoff wird durch die erste Kraftstoffleitung 33a einem Einlassventil 19 der Hochdruckpumpe 1 zugeführt und der durch den zweiten Abströmkanal 67 geleitete Kraftstoff wird durch die zweite Kraftstoffleitung 33b dem Schmierraum 40 zugeführt (4). Aufgrund der fehlenden fluidleitenden Verbindung von dem zweiten Abströmkanal 67 in den ersten Abströmkanal 66 können dadurch Druckschwankungen in dem Schmierraum 40, welche aufgrund der oszillierenden Bewegungen des Kolbens 5 in dem Schmierraum 40 auftreten, sich nicht durch die Gerotorpumpe 15 und die erste Kraftstoffleitung 33a zu dem Einlassventil 19 der Hochdruckpumpe 1 fortpflanzen. Auch bei starken Druckschwankungen und Druckstößen in dem Schmierraum 40 ist dadurch eine ordnungsgemäße Funktion des Einlassventiles 19 als Rückschlagventil gewährleistet und somit auch eine ordnungsgemäße Funktion der Hochdruckpumpe 1. Die Förderleistung der Gerotorpumpe 15 ist steuerbar und/oder regelbar, da diese von einem in der Leistung steuerbaren Elektromotor 17 angetrieben ist. Eine aufwendige und teure Zumesseinheit ist nicht erforderlich und lediglich durch eine Steuerung und/oder Regelung der Förderleistung der Gerotorpumpe 15 kann die Förderleistung der Hochdruckpumpe 1 gesteuert und/oder geregelt werden.
Der erste Abströmkanal 66 bzw. die erste Kraftstoffleistung 33a ist durch den Bypasskanal 37 fluidleitend mit der Kraftstoffleitung 33 von dem Kraftstofftank 32 zu der Gerotorpumpe 15 bzw. zu dem Zuströmkanal 65 der Gerotorpumpe 15 verbunden. In bestimmten Betriebszuständen des Verbrennungsmotors 39 des Kraftfahrzeuges 38 kann es erforderlich sein, dass von der Gerotorpumpe 15 kein Kraftstoff zu der Hochdruckpumpe 1, jedoch Kraftstoff durch den Schmierraum 40 zu leiten ist. Hierzu wird von einem Stellorgan 41 an dem Bypasskanal 37 der Bypasskanal 37 geöffnet und dadurch gelangt bis zu einer bzw. bei einer bestimmten Drehzahl n´_B bei einem teilweise geöffnetem Stellorgan 41 oder Förderleistung der Gerotorpumpe 15 der durch den ersten Abströmkanal 66 geförderte Volumenstrom Q₁ an Kraftstoff durch den Bypasskanal 37 wieder zu der Kraftstoffleitung 33 bzw. dem Zuströmkanal 65, so dass dadurch die Gerotorpumpe 15 bezüglich des ersten Abströmkanales 66 kurzgeschlossen ist. Bei einem vollständig geöffnetem Stellorgan 41 gelangt bis zu einer bzw. bei einer bestimmten Drehzahl n´´_B bei dem vollständig geöffnetem Stellorgan 41 oder Förderleistung der Gerotorpumpe 15 der durch den ersten Abströmkanal 66 geförderte Volumenstrom Q₁ an Kraftstoff durch den Bypasskanal 37 wieder zu der Kraftstoffleitung 33 bzw. dem Zuströmkanal 65. Durch den zweiten Abströmkanal 67 wird eine bestimmte Fördermenge oder ein bestimmter Volumenstrom Q₂ an Kraftstoff durch den Schmierraum 40 gefördert. Ein derartiger Betriebszustand ist beispielsweise bei einer Bergabfahrt des Kraftfahrzeuges 38 gegeben. In 8 ist in einem Diagramm an der Abszisse die Drehzahl n des Innen- oder Außenzahnrades 56, 58 und an der Ordinate der Volumenstrom Q aufgetragen. Das Verhältnis zwischen dem Volumenstrom Q₁ zu dem Volumenstrom Q₂ ergibt sich aus den Längenverhältnissen des ersten und zweiten Abströmkanales 66, 67. In 8 ist der durch die Einlassöffnung 21 der Hochdruckpumpe 1 geleitete Volumenstrom Q´₁ bei einem teilweise geöffneten Bypasskanal 37 strichliert als Gerade dargestellt und bei einem vollständig geöffneten Bypasskanal 37 ist der durch die Einlassöffnung 21 der Hochdruckpumpe 1 geleitete Volumenstrom Q´´₁ ebenfalls strichliert als Gerade dargestellt. Die durchgezogenen Geraden für Q₁ stellt den Volumenstrom durch den ersten Abströmkanal 66 und die durchgezogenen Geraden für Q₂ stellt den Volumenstrom durch den zweiten Abströmkanal 67 bzw. den Schmierraum 40 dar. Bis zu einer Drehzahl n´_B bzw. n´´_B des Innen- oder Außenzahnrades 56, 58 wird bei einem teilweise bzw. vollständig geöffneten Stellorgan 41 kein Kraftstoff als Volumenstrom Q₁´ und Q₁´´ zu der Einlassöffnung 21 gefördert, weil der gesamte durch den ersten Abströmkanal 66 geförderte Kraftstoff durch den Bypasskanal 37 wieder dem Zuströmkanal 65 zugeführt werden kann, jedoch durch den zweiten Abströmkanal 67 Kraftstoff durch den Schmierraum 40. Erst bei einem Überschreiten der Drehzahl n´_B bzw. n´´_B wird auch bei einem teilweise bzw. vollständig geöffneten Stellorgan 41 Kraftstoff zu der Einlassöffnung 21 der Hochdruckpumpe 1 gefördert. Das Öffnen des Stellorganes 41 bewirkt somit ein Leiten von Kraftstoff durch den Bypasskanal 37 als Volumenstrom Q_B, so dass dadurch der durch die Einlassöffnung 21 geleitete Volumenstrom Q₁´ und Q₁´´ gegenüber dem Volumenstrom Q₁ reduziert ist, d. h. Q₁´ = Q₁ – Q_B´ für ein teilweise geöffnetes Stellorgan 41 bzw. Q₁´´ = Q₁ – Q_B´´ und für ein vollständig geöffnetes Stellorgan 41, siehe 8.
In 8 ist mit Q´_B der durch den Bypasskanal 37 geleitete Volumenstrom an Kraftstoff bei einem teilweise geöffnetem Stellorgan 41 dargestellt und mit Q´´_B der durch den Bypasskanal 37 geleitete Volumenstrom an Kraftstoff bei einem vollständig geöffnetem Stellorgan 41 dargestellt. Bei der maximalen Drehzahl n_max des Innen- oder Außenzahnrades 56, 58 tritt an dem ersten Abströmkanal 66 und der Einlassöffnung 21 bei einem vollständig geschlossenen Stellorgan 41 der Volumenstrom max Q₁ auf. Erfordert die Hochdruckpumpe 1, z. B. aufgrund einer maximalen Drehmomentanforderung durch den Fahrer des Kraftfahrzeuges 38, an der Einlassöffnung 21 bzw. der ersten Kraftstoffleitung 33a den maximalen Volumenstrom an Kraftstoff würde bei einem teilweise oder vollständig geöffnetem Stellorgan 41 ein Teil des durch den ersten Abströmkanal 66 geförderten Kraftstoffes durch den Bypasskanal 37 abgeleitet werden und nicht der Hochdruckpumpe 1 zur Verfügung stehen, d. h. ein Teil der von der Vorförderpumpe 35 verbrauchten elektrischen Energie wäre unnötig verbraucht. Aus diesem Grund wird bei der maximalen Anforderung des Volumenstromes an Kraftstoffes für die Hochdruckpumpe 1 das Stellorgan 41 vollständig geschlossen, so dass der gesamte durch den ersten Abströmkanal 66 geförderte Volumenstrom Q₁ an Kraftstoff der Hochdruckpumpe 1 zur Verfügung steht. Dadurch ist an der Vorförderpumpe 35 für den maximalen Volumenstrom an Kraftstoff für die Hochdruckpumpe 1 ein kleinerer Volumenstrom Q₁ an dem ersten Abströmkanal 66 und eine kleinere maximale Drehzahl n_max erforderlich als bei einem geöffneten Stellorgan 41, so dass dadurch elektrische Energie für den Betrieb der Vorförderpumpe 35 eingespart werden kann. Bei dem maximalen Volumenstrom an Kraftstoff für die Hochdruckpumpe 1 und dem vollständig geschlossenen Stellorgan 41 wird die Vorförderpumpe 35 mit der maximalen Drehzahl n_max betrieben, so dass auch an dem zweiten Abströmkanal 67 der maximale Volumenstrom Q₂ auftritt und für eine ausreichende Kühlung und Schmierung des Schmierraumes 40 sorgt.
In 9 und 10 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des Stellorganes 41 als Ventil 76 dargestellt. Das Ventil 76 weist einen an einem Zylinder gelagerten beweglichen Ventilschieber 77 auf und auf den Ventilschieber 77 bringt ein als Ventilfeder 81 ausgebildetes elastisches Ventilelement 80 eine Kraft dahingehend auf, dass von der Ventilfeder 81 der bewegliche Ventilschieber 77 in eine vollständige Schließstellung gemäß 10 bewegt wird. Zum Öffnen des Ventilschiebers 77 wird der als Elektromagnet 79 ausgebildete Aktuator 78 bestromt, so dass entgegen der von der Ventilfeder 81 auf den Ventilschieber 77 aufgebrachten Druckkraft der Ventilschieber 77 von der in 10 darstellten vollständigen Schließstellung in die in 9 dargestellte vollständige Öffnungsstellung bewegt wird. Dadurch kann die Strömungsquerschnittsfläche für den Kraftstoff durch den Bypasskanal 37 verändert werden. Dabei wird als Strömungsquerschnittsfläche auch eine durchschnittliche Strömungsquerschnittsfläche betrachtet, da je länger die Bestromungszeiten des Elektromagneten 70 sind, desto größer ist die Strömungsquerschnittsfläche bzw. die durchschnittliche Strömungsquerschnittsfläche für den Kraftstoff durch den Bypasskanal 37. Der Ventilschieber 77 kann somit nur zwischen der vollständig geschlossen Stellung gemäß 10 und der vollständig geöffneten Stellung gemäß 9 bewegt werden. Der Elektromagnet 79 wird mit einer Sägezahnspannung bestromt.
In 11 und 12 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des als Fliehkraftschiebers 88 ausgebildeten Stellorganes 41 dargestellt. Der Fliehkraftschieber 88 weist eine Fliehkraftwelle 82 auf, welche mit dem Innen- oder Außenzahnrad 56, 58 der Vorförderpumpe 35 verbunden ist. Rotationsarme 84 sind mittels Gelenken mit der Fliehkraftwelle 82 und mehreren Rotationsmassen 83 verbunden. Ferner sind die Rotationsmassen 83 mit Rotationsarmen 84 und Gelenken mit dem Ventilschieber 77 verbunden. Dabei bringt die Ventilfeder 81 eine axiale Kraft dahingehend auf den Ventilschieber 77 auf, dass dieser in der in 11 dargestellten Öffnungsstellung sich befindet. Der Ventilschieber 77 weist dabei eine dahingehende Geometrie auf, dass bei einer Bewegung von der Öffnungsstellung in 11 in die Schließstellung gemäß 12 nach oben der Bypasskanal 37 geschlossen ist. Bei einer Erhöhung der Drehzahl des Innen- oder Außenzahnrades 56, 58 der Vorförderpumpe 35 erhöht sich auch die Drehzahl der Fliehkraftwelle 82, so dass dadurch auf die Rotationsmassen 83, welche die Drehbewegung der Fliehkraftwelle 82 mit ausführen, eine entsprechend größere Zentripetalbeschleunigung wirkt und dadurch der Ventilschieber 77 von der in 11 dargestellten Öffnungsstellung in die in 12 dargestellte Schließstellung bewegt wird. In 12 weist der Ventilschieber 77 eine vollständige Schließstellung auf, so dass dadurch kein Kraftstoff durch den Bypasskanal 37 strömen kann. Bei einem Bewegen des Ventilschiebers 77 von der in 11 dargestellten vollständigen Öffnungsstellung zu der in 12 dargestellten vollständigen Schließstellung wird in Zwischenstellung des Ventilschiebers 77 die Strömungsquerschnittsfläche für den Kraftstoff durch den Bypasskanal 37 stufenlos reduziert. Je größer die Drehzahl der Fliehkraftwelle 82 ist, desto kleiner ist dadurch die dem Kraftstoff zur Verfügung stehende Strömungsquerschnittsfläche an dem Bypasskanal 37 und umgekehrt.
In 13 und 14 ist ein drittes Ausführungsbeispiel des Stellorganes 41 als Schieberventil 85 dargestellt. Das Schieberventil 85 weist einen Schieberkolben 86 auf, welcher beweglich an einem Zylinder gelagert ist. Dabei ist der Schieberkolben 86 mit einer axialen Bohrung als Schieberkanal 87 versehen, so dass durch den Schieberkolben 86 in dem Schieberkanal 87 Kraftstoff strömen kann. Dabei bildet der Schieberkanal 87 die zweite Kraftstoffleitung 33b, so dass der durch den Schieberkanal 87 geleitete Volumenstrom an Kraftstoff dem Volumenstrom Q₂ an dem zweiten Abströmkanal 67 bzw. dem durch den Schmierraum 40 geleiteten Volumenstrom an Kraftstoff entspricht. Durch den Bypasskanal 37 wird der Volumenstrom Q_B geleitet. Ferner wirkt auf den Schieberkolben 86 die Ventilfeder 81. Je größer der durch den Schieberkanal 87 geleitete Volumenstrom Q₂ an Kraftstoff ist, desto größer ist auch der Staudruck links von dem Schieberkolben 86. Dadurch wirkt auf den Schieberkolben 86 an dem in 13 und 14 dargestellten linken axialen Ende ein desto größerer Staudruck, je größer der durch den Schieberkanal 87 geleitete Volumenstrom Q₂ an Kraftstoff ist. Bei einer Erhöhung dieses Staudruckes wird dadurch der Schieberkolben 86 entgegen der von der Ventilfeder 81 auf den Schieberkolben 86 aufgebrachten Kraft von der in 13 dargestellten Öffnungsstellung in die in 14 dargestellte Schließstellung bewegt. Bei einem Absinken des Staudruckes links von dem axialen Ende des Schieberkolbens 86 an der zweiten Kraftstoffleitung 33b kann der Schieberkolben 86 von der in 14 dargestellten Schließstellung von der Ventilfeder 81 wieder in die in 13 dargestellte Öffnungsstellung bewegt werden. Je größer der durch den Schieberkanal 87 bzw. die zweite Kraftstoffleitung 83 geleitete Volumenstrom Q₂ an Kraftstoff ist, desto kleiner ist damit die von dem Schieberventil 85 zur Verfügung gestellte Strömungsquerschnittsfläche für den Kraftstoff durch den Bypasskanal 37 und umgekehrt.
Insgesamt betrachtet sind mit dem erfindungsgemäßen Hochdruckeinspritzsystem 36 wesentliche Vorteile verbunden. Bei einer hohen oder einer maximalen Förderleistung der Vorförderpumpe 1 an Kraftstoff zu der Hochdruckpumpe 1 wird aufgrund der großen Drehzahl der Vorförderpumpe 35 ein ausreichender Volumenstrom an Kraftstoff Q₂ durch den Schmierraum 40 geleitet und durch den zweiten Abströmkanal 67 geleitet. Aus diesem Grund ist es bei einem Betriebszustand der Vorförderpumpe 35 bei einem hohen oder maximalen Drehzahlbereich der Vorförderpumpe 35 nicht erwünscht, Kraftstoff durch den Bypasskanal 37 abzuleiten. Aus diesem Grund wird mit dem Stellorgan 41 bei einem hohen oder maximalen Drehzahlbereich der Vorförderpumpe 35 der Bypasskanal 35 wenigstens teilweise geschlossen, so dass dadurch der gesamte oder der im Wesentlichen gesamte durch den ersten Abströmkanal 66 geleitete Volumenstrom an Kraftstoff der Hochdruckpumpe 1 zur Verfügung steht. Dadurch kann in diesem Betriebszustand der Energieverbrauch der elektrischen Vorförderpumpe 35 reduziert werden. Um auch bei einer niedrigen Volumenstromanforderung Q₁´ an Kraftstoff zu der Hochdruckpumpe 1 einen ausreichenden Volumenstrom an Kraftstoff Q₂ durch den zweiten Abströmkanal 67 leiten zu können, wird das Stellorgan 41 geöffnet, so dass dadurch einerseits zu der Hochdruckpumpe 1 ein kleiner Volumenstrom an Kraftstoff gefördert wird, da ein Teil des durch den ersten Abströmkanal 66 geförderten Volumenstromes Q₁ durch den Bypasskanal 37 als Volumenstrom Q_B abgeleitet wird und andererseits ein ausreichender Volumenstrom Q₂ an Kraftstoff durch den zweiten Abströmkanal 67 gefördert werden kann aufgrund der Drehzahl n der Vorförderpumpe 35 zur Kühlung und Schmierung des Schmierraumes 40. Bei einem konstantem Volumenstrom Q₂ an dem zweiten Abströmkanal 67 und dem Schmierraum 40 und einer konstanten Drehzahl n der Vorförderpumpe 35 bewirkt ein Öffnen des Stellorganes 41 ein Absenken des zu der Hochdruckpumpe 1 geförderten Volumenstromes Q₁` bzw. Q₁`` des Kraftstoffes und ein Erhöhen des durch den Bypasskanal 37 geleiteten Volumenstromes Q_B des Kraftstoffes.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3624532 C2 [0005]
DE 3406349 A1 [0006]
DE 29913367 U1 [0007]

Claims

Rotationskolbenpumpe (16), insbesondere Zahnradpumpe (14), zum Fördern eines Fluides, umfassend – wenigstens ein Laufrad (52) mit Förderelementen (53), von dem um eine Rotationsachse (61) eine Rotationsbewegung ausführbar ist, – einen an dem Laufrad (52) vorhandenen Arbeitsraum (62), der in einen Zuströmarbeitsraum (63) und in einen Abströmarbeitsraum (64) unterteilt ist, – einen in den Zuströmarbeitsraum (63) mündenden Zuströmkanal (65) zum Einleiten des zu fördernden Fluides in den Zuströmarbeitsraum (63) und einen ersten Abströmkanal (66) und zweiten Abströmkanal (67) als getrennt in den Abströmarbeitsraum (64) mündende Abströmkanäle (66, 67) zum Ableiten des zu fördernden Fluides aus dem Abströmarbeitsraum (64), – einen Bypasskanal (37) von dem ersten Abströmkanal (66) zu dem Zuströmkanal (65), – vorzugsweise ein Gehäuse (42), wobei, in den Bypasskanal (37) ein Stellorgan (41) zur veränderbaren Steuerung und/oder Regelung des durch den Bypasskanal (37) leitbaren Volumenstromes an Fluid integriert ist.
Rotationskolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Stellorgan (41) der durch das Stellorgan (41) leitbare Volumenstrom an Fluid bei einer identischen Druckdifferenz für das Fluid an dem Stellorgan (41), insbesondere die Strömungsquerschnittsfläche für das Fluid durch das Stellorgan (41), veränderbar, vorzugsweise stufenlos veränderbar, ist.
Rotationskolbenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Stellorgan (41) die Strömungsquerschnittsfläche in Abhängigkeit von wenigstens einem Parameter steuerbar und/oder regelbar ist und/oder das Stellorgan (41) dahingehend ausgebildet ist, dass je größer die Drehzahl des wenigstens einen Laufrades (52) ist, desto kleiner der durch das Stellorgan (41) leitbare Volumenstrom an Fluid bei einer identischen Druckdifferenz für das Fluid an dem Stellorgan (41) ist, insbesondere desto kleiner die Strömungsquerschnittsfläche für das Fluid durch das Stellorgan (41) ist, und umgekehrt.
Rotationskolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan (41) ein Ventil (76) mit einem Ventilschieber (77) und einem, vorzugsweise elektrisch oder pneumatisch betätigbaren Aktuator (78), zum Bewegen des Ventilschiebers (77) ist.
Rotationskolbenpumpe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan (41) ein Fliehkraftschieber (88) mit einer Fliehkraftwelle (82) ist.
Rotationskolbenpumpe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fliehkraftwelle (82) mit dem Laufrad (52) verbunden ist, so dass der Parameter die Drehzahl des Laufrades (52) ist.
Rotationskolbenpumpe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan (41) ein volumenstromgeführtes Schieberventil (85) ist mit einem Schieberkolben (86) und einem, insbesondere in den Schieberkolben (86) integrierten, Schieberkanal (87) ist und vorzugsweise der Schieberkanal (87) den zweiten Abströmkanal (67) bildet.
Rotationskolbenpumpe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationskolbenpumpe (16) eine Zahnradpumpe (14), vorzugsweise Innenzahnradpumpe (15), insbesondere Gerotorpumpe (15), ist und/oder die Rotationskolbenpumpe (16) einen Elektromotor (17) zum Antrieb der Rotationskolbenpumpe (16) umfasst, insbesondere der Elektromotor (17) in die Rotationskolbenpumpe (16), insbesondere die Zahnradpumpe (14), integriert ist, insbesondere indem ein Rotor (50) des Elektromotors (17) ein Laufrad (52) bildet, vorzugsweise indem Permanentmagnete (51) in das Laufrad (52) eingebaut sind.
Hochdruckeinspritzsystem (36) für einen Verbrennungsmotor (39), insbesondere für ein Kraftfahrzeug (38), umfassend – eine Hochdruckpumpe (1), – ein Hochdruck-Rail (30), – eine Vorförderpumpe (35) zum Fördern von Kraftstoff von einem Kraftstofftank (32) durch eine ersten Kraftstoffleitung (33a) zu einem Einlasskanal (22) der Hochdruckpumpe (1) und durch eine zweite Kraftstoffleitung (33b) zu einem Schmierraum (40) der Hochdruckpumpe (1) und die Vorförderpumpe (35) wenigstens ein Laufrad (52) mit Förderelementen (53), von dem um eine Rotationsachse (61) eine Rotationsbewegung ausführbar ist, einen an dem Laufrad (52) vorhandenen Arbeitsraum (62), der in einen Zuströmarbeitsraum (63) und in einen Abströmarbeitsraum (64) unterteilt ist, einen in den Zuströmarbeitsraum (63) mündenden Zuströmkanal (65) zum Einleiten des zu fördernden Fluides in den Zuströmarbeitsraum (63), einen ersten Abströmkanal (66) und einen zweiten Abströmkanal (67) als zwei getrennte in den Abströmarbeitsraum (64) mündende Abströmkanäle (66, 67) umfasst und der erste Abströmkanal (66) in die erste Kraftstoffleitung (33a) mündet und der zweite Abströmkanal (67) in die zweite Kraftstoffleitung (33b) mündet, – einen Bypasskanal (37) von dem ersten Abströmkanal (66) und/oder der ersten Kraftstoffleitung (33a) zu dem Zuströmkanal (65) und/oder einer Kraftstoffleitung (33) von dem Kraftstofftank (32) zu dem Zuströmkanal 65), wobei, in den Bypasskanal (37) ein Stellorgan (41) zur veränderbaren Steuerung und/oder Regelung des durch den Bypasskanal (37) leitbaren Volumenstromes an Kraftstoff integriert ist.
Hochdruckeinspritzsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Stellorgan (41) die Strömungsquerschnittsfläche für den Kraftstoff durch das Stellorgan (41) veränderbar, insbesondere stufenlos veränderbar, ist und/oder das Stellorgan (41), insbesondere die Strömungsquerschnittsfläche für den Kraftstoff durch das Stellorgan (41), dahingehend gesteuert und/oder geregelt ist, dass je größer der durch den ersten Abströmkanal (66) geleitete Volumenstrom an Kraftstoff und/oder je größer die Drehzahl eines Laufrades (52), insbesondere Zahnrades (54), der Vorförderpumpe (35) ist, desto kleiner der durch das Stellorgan (41) leitbar Volumenstrom an Kraftstoff ist bezüglich einer identische Druckdifferenz an dem Stellorgan (41), insbesondere desto kleiner die Strömungsquerschnittsfläche für den Kraftstoff durch das Stellorgan (41) ist, und umgekehrt und/oder die Vorförderpumpe (35) als eine Rotationskolbenpumpe (16) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist und/oder mit dem Hochdruckeinspritzsystem (36) ein Verfahren gemäß Anspruch 14 oder 15 ausführbar ist.
Hochdruckeinspritzsystem nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan (41) ein Ventil (76) mit einem Ventilschieber (77) und einem, vorzugsweise elektrisch oder pneumatisch betätigbaren Aktuator (78), zum Bewegen des Ventilschiebers (77) ist.
Hochdruckeinspritzsystem nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan (41) ein Fliehkraftschieber (88) mit einer Fliehkraftwelle (82) ist und vorzugsweise die Fliehkraftwelle (82) mit dem Laufrad (52) der Vorförderpumpe (35) verbunden ist, so dass der durch den Bypasskanal (37) leitbare Volumenstrom an Kraftstoff in Abhängigkeit von der Drehzahl des Laufrades (52) der Vorförderpumpe (35) steuerbar und/oder regelbar ist.
Hochdruckeinspritzsystem nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellorgan (41) ein volumenstromgeführtes Schieberventil (85) ist mit einem Schieberkolben (87), einem elastischen Ventilelement (80), insbesondere einer Ventilfeder (81), und einem, insbesondere in den Schieberkolben (86) integrierten, Schieberkanal (87) ist und vorzugsweise der Schieberkanal (87) den zweiten Abströmkanal (67) und/oder die zweite Kraftstoffleitung (33b) bildet.
Verfahren zum Betreiben eines Hochdruckeinspritzsystems (36), insbesondere eines Hochdruckeinspritzsystems (36) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 13, mit den Schritten: – Fördern von Kraftstoff mit einer Vorförderpumpe (35) aus einem Kraftstofftank (32) durch einen Zuströmarbeitsraum (63), durch einen Abströmarbeitsraum (64) und durch einen ersten Abströmkanal (66) aus dem Abströmarbeitsraum (64) und durch eine erste Kraftstoffleitung (33a) zu einer Einlassöffnung (21) einer Hochdruckpumpe (1), – Fördern von Kraftstoff mit der Vorförderpumpe (35) aus dem Kraftstofftank (32) durch den Zuströmarbeitsraum (63), durch den Abströmarbeitsraum (64) und durch einen zweiten Abströmkanal (67) aus dem Abströmarbeitsraum (64) und durch eine zweite Kraftstoffleitung (33b) zu einem Schmierraum (40) der Hochdruckpumpe (1), – Leiten von Kraftstoff durch einen Bypasskanal (37) von dem ersten Abströmkanal (66) und/oder der ersten Kraftstoffleitung (33a) zu dem Zuströmkanal (65) und/oder zu einer Kraftstoffleitung (33) von dem Kraftstofftank (32) in den Zuströmarbeitsraum (63), wobei mit einem Stellorgan (41) der durch den Bypasskanal (37) geleitete Volumenstrom an Kraftstoff verändert gesteuert und/oder geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenstrom gesteuert und/oder geregelt wird, indem in Abhängigkeit von wenigstens einem Parameter der Volumenstrom, insbesondere die Strömungsquerschnittsfläche für den Kraftstoff, an dem Stellorgan (41) verändert wird, insbesondere der wenigstens eine Parameter die Drehzahl eines Laufrades (52) der Vorförderpumpe (35) und/oder der durch den ersten Abströmkanal (66) strömende Volumenstrom an Kraftstoff und/oder der durch den zweiten Abströmkanal (67) strömende Volumenstrom an Kraftstoff und/oder die Drehzahl des Verbrennungsmotors (39) und/oder das von dem Verbrennungsmotor (39) angeforderte Drehmoment und/oder der durch einen Einlasskanal (22) der Hochdruckpumpe (1) angeforderte und/oder tatsächliche Volumenstrom an Kraftstoff ist und/oder der Kraftstoff mit einer Zahnradpumpe (14), insbesondere Gerotorpumpe (15), als Vorförderpumpe (35) gefördert wird und/oder je größer die Drehzahl des Laufrades (52) der Vorförderpumpe (35) und/oder je größer der durch den ersten Abströmkanal (66) strömende Volumenstrom an Kraftstoff ist, desto kleiner die Strömungsquerschnittsfläche für den Kraftstoff an dem Stellorgan (41) ist und umgekehrt, insbesondere die Drehzahl des Laufrades (52) der Vorförderpumpe (35) und/oder der durch den ersten Abströmkanal (66) strömende Volumenstrom an Kraftstoff indirekt proportional zu dem durch das Stellorgan (41) geleiteten Volumenstrom an Kraftstoff bezüglich einer identischen Druckdifferenz des Kraftstoffes an dem Stellorgan (41) ist, insbesondere indirekt proportional zu der Strömungsquerschnittsfläche für den Kraftstoff an dem Stellorgan (41) ist.