DE102015221247A1 - Fuel injection system - Google Patents

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Peter Voehringer
Sebastian Herbster
Toni Jankowski
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzsystem (1) einer Brennkraftmaschine, mit einer Niederdruckpumpe (8), die mit Niederdruck beaufschlagten Kraftstoff zu einer Hochdruckpumpe (10) liefert, die mindestens ein Pumpenelement (21) aufweist, das mit Hochdruck beaufschlagten Kraftstoff zu einem Hochdruckspeicher (30) liefert, wobei die Hochdruckpumpe (10) mindestens ein zusätzliches Pumpenelement (22) aufweist, das mit einem zusätzlichen Hochdruckspeicher (65) verbunden ist. Um das Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere im Hinblick auf seine Funktion und/oder seinen Wirkungsgrad, zu verbessern, ist eine Hochdruckventileinrichtung (66) zwischen dem zusätzlichen Pumpenelement (22) und dem zusätzlichen Hochdruckspeicher (65) angeordnet.The invention relates to a fuel injection system (1) of an internal combustion engine, comprising a low pressure pump (8) supplying low pressure fuel to a high pressure pump (10) having at least one pump element (21) supplying high pressure fuel to a high pressure accumulator (30 ), wherein the high-pressure pump (10) has at least one additional pump element (22) which is connected to an additional high-pressure accumulator (65). In order to improve the fuel injection system, in particular with regard to its function and / or its efficiency, a high-pressure valve device (66) is arranged between the additional pump element (22) and the additional high-pressure accumulator (65).

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einer Niederdruckpumpe, die mit Niederdruck beaufschlagten Kraftstoff zu einer Hochdruckpumpe liefert, die mindestens ein Pumpenelement aufweist, das mit Hochdruck beaufschlagten Kraftstoff zu einem Hochdruckspeicher liefert, wobei die Hochdruckpumpe mindestens ein zusätzliches Pumpenelement aufweist, das mit einem zusätzlichen Hochdruckspeicher verbunden ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Kraftstoffeinspritzsystems. The invention relates to a fuel injection system of an internal combustion engine, with a low-pressure pump, which supplies fuel subjected to low pressure to a high-pressure pump having at least one pump element which supplies high-pressure fuel to a high-pressure accumulator, wherein the high-pressure pump has at least one additional pump element, which with a additional high-pressure accumulator is connected. The invention further relates to a method for operating such a fuel injection system.

Stand der TechnikState of the art

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2010 039 207 A1 ist ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine mit einer Hochdruckpumpe bekannt, aufweisend ein Pumpengehäuse, in welchem eine Pumpennockenwelle gelagert ist, die über einen Rollenstößel mit einem Kolben zusammenwirkt, der in einem von einem Pumpenzylinderkopf unter Bildung eines Arbeitsraums abgedeckten Pumpenzylinder auf und ab bewegbar ist, und der Arbeitsraum über ein Saugventil und ein Überdruckventil mit einem Kraftstoffniederdrucksystem sowie über ein Rückschlagventil mit einem Hochdrucksystem verschaltet ist. Bei dem Kraftstoffeinspritzsystem handelt es sich insbesondere um ein Common-Rail-Einspritzsystem. From the German patent application DE 10 2010 039 207 A1 a fuel injection system of an internal combustion engine with a high-pressure pump is known, comprising a pump housing in which a pump camshaft is mounted, which cooperates via a roller tappet with a piston which is movable in a covered by a pump cylinder head to form a working space pump cylinder up and down, and Working space via a suction valve and a pressure relief valve with a low-pressure fuel system and a check valve is connected to a high-pressure system. The fuel injection system is in particular a common rail injection system.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einer Niederdruckpumpe, die mit Niederdruck beaufschlagten Kraftstoff zu einer Hochdruckpumpe liefert, die mindestens ein Pumpenelement aufweist, das mit Hochdruck beaufschlagten Kraftstoff zu einem Hochdruckspeicher liefert, wobei die Hochdruckpumpe mindestens ein zusätzliches Pumpenelement aufweist, das mit einem zusätzlichen Hochdruckspeicher verbunden ist, insbesondere im Hinblick auf seine Funktion und/oder seinen Wirkungsgrad, zu verbessern. The object of the invention is to provide a fuel injection system of an internal combustion engine, with a low-pressure pump which supplies low-pressure fuel to a high-pressure pump, which has at least one pump element which supplies high-pressure fuel to a high-pressure accumulator, wherein the high-pressure pump has at least one additional pump element, which is connected to an additional high-pressure accumulator, in particular with regard to its function and / or its efficiency to improve.

Die Aufgabe ist bei einem Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, mit einer Niederdruckpumpe, die mit Niederdruck beaufschlagten Kraftstoff zu einer Hochdruckpumpe liefert, die mindestens ein Pumpenelement aufweist, das mit Hochdruck beaufschlagten Kraftstoff zu einem Hochdruckspeicher liefert, wobei die Hochdruckpumpe mindestens ein zusätzliches Pumpenelement aufweist, das mit einem zusätzlichen Hochdruckspeicher verbunden ist, dadurch gelöst, dass eine Hochdruckventileinrichtung zwischen dem zusätzlichen Pumpenelement und dem zusätzlichen Hochdruckspeicher angeordnet ist. So kann mit dem zusätzlichen Pumpenelement auf einfache Art und Weise eine hydraulische Boostfunktion dargestellt werden. Die Hochdruckventileinrichtung ermöglicht in einem Pumpenmodus oder Pumpenbetrieb der Hochdruckpumpe einen Volumenstrom von dem zusätzlichen Pumpenelement zu dem zusätzlichen Hochdruckspeicher. In einem Motormodus oder Motorbetrieb der Hochdruckpumpe ermöglicht die Hochdruckventileinrichtung einen Volumenstrom in der entgegengesetzten Richtung, also von dem zusätzlichen Hochdruckspeicher zu dem zusätzlichen Pumpenelement. The object is with a fuel injection system of an internal combustion engine, with a low-pressure pump, the low-pressure fuel supplied to a high-pressure pump having at least one pump element which supplies high-pressure fuel to a high-pressure accumulator, the high-pressure pump having at least one additional pump element with an additional high-pressure accumulator is connected, achieved in that a high-pressure valve device between the additional pump element and the additional high-pressure accumulator is arranged. Thus, with the additional pump element in a simple manner, a hydraulic boost function can be displayed. The high pressure valve device allows in a pump mode or pump operation of the high pressure pump, a volume flow from the additional pump element to the additional high pressure accumulator. In an engine mode or engine operation of the high-pressure pump, the high-pressure valve device allows a volume flow in the opposite direction, ie from the additional high-pressure accumulator to the additional pump element.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffeinspritzsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckventileinrichtung als elektromagnetisch betätigbares und druckgesteuertes 2/2-Wegeventil mit einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung ausgeführt ist, wobei ein Ventilkolben die Hochdruckventileinrichtung schließt, sobald der Druck in einem Kompressionsraum des zusätzlichen Pumpenelements unter ein Druckniveau sinkt, das in dem zusätzlichen Hochdruckspeicher herrscht. Dadurch kann auf einfache Art und Weise ein besonders energieeffizientes und stabiles Systemverhalten realisiert werden. In der Öffnungsstellung der Hochdruckventileinrichtung ist eine Verbindung zwischen dem zusätzlichen Pumpenelement und dem zusätzlichen Hochdruckspeicher freigegeben. Diese Verbindung ist in der Schließstellung der Hochdruckventileinrichtung unterbrochen. A preferred embodiment of the fuel injection system is characterized in that the high-pressure valve device is designed as an electromagnetically operable and pressure-controlled 2/2-way valve with an open position and a closed position, wherein a valve piston closes the high-pressure valve device as soon as the pressure in a compression space of the additional pump element below a pressure level decreases, which prevails in the additional high-pressure accumulator. As a result, a particularly energy-efficient and stable system behavior can be realized in a simple manner. In the open position of the high-pressure valve device, a connection between the additional pump element and the additional high-pressure accumulator is released. This connection is interrupted in the closed position of the high-pressure valve device.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffeinspritzsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass druckbeaufschlagte Flächen an dem Ventilkolben so aufeinander abgestimmt sind, dass im Betrieb der Hochdruckventileinrichtung vor Umschaltvorgängen auf den Ventilkolben wirkende hydraulische Kräfte nahezu druckausgeglichen sind. Das liefert den Vorteil, dass Umschaltkräfte, die zum Beispiel durch einen Elektromagneten und/oder eine Feder auf den Ventilkolben aufgebracht werden, lediglich die Masse des Ventilkolbens beschleunigen müssen. Dadurch können vorteilhaft sehr kurze Öffnungs- und Schließzeiten der Hochdruckventileinrichtung, insbesondere im Bereich von Millisekunden, erreicht werden. A further preferred exemplary embodiment of the fuel injection system is characterized in that pressurized surfaces on the valve piston are matched to one another in such a way that hydraulic forces acting on the valve piston before switching operations are almost pressure-balanced during the operation of the high-pressure valve device. This provides the advantage that switching forces that are applied to the valve piston, for example by an electromagnet and / or a spring, only have to accelerate the mass of the valve piston. As a result, advantageously very short opening and closing times of the high-pressure valve device, in particular in the range of milliseconds, can be achieved.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffeinspritzsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckventileinrichtung in ihre Öffnungsstellung vorgespannt ist. Bei einer Druckausgeglichenheit wird der Ventilkolben der Hochdruckventileinrichtung zum Beispiel durch eine Feder geöffnet beziehungsweise geöffnet gehalten. Durch Bestromen eines Elektromagneten kann die Hochdruckventileinrichtung geschlossen werden. Die Wahl der Öffnungsstellung als Grundstellung liefert energetische Vorteile, weil zum Schließen der Hochdruckventileinrichtung nur ein kurzer magnetischer Impuls benötigt wird. Another preferred embodiment of the fuel injection system is characterized in that the high-pressure valve device is biased in its open position. In the case of a pressure balance, the valve piston of the high-pressure valve device is opened or opened, for example, by a spring. By energizing an electromagnet, the high-pressure valve device can be closed. The choice of opening position as a basic position provides energy benefits, because to close the High pressure valve device only a short magnetic pulse is needed.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffeinspritzsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorspannkraft, durch welche die Hochdruckventileinrichtung in ihrer Öffnungsstellung gehalten wird, in einem Motormodus der Hochdruckpumpe größer als eine resultierende Kraft ist, die in der Öffnungsstellung der Hochdruckventileinrichtung volumenstrombedingt auf den Ventilkolben wirkt. Die Vorspannkraft wird zum Beispiel durch mindestens eine Federeinrichtung auf den Ventilkolben aufgebracht. Daher wird die Vorspannkraft auch als Federkraft bezeichnet. Die Federkraft im geöffneten Zustand der Hochdruckventileinrichtung wird vorteilhaft so gewählt, dass sie im Motormodus der Hochdruckpumpe eine Kraft, die auf den Ventilkolben aufgrund der Druckdifferenz, die durch den Volumenstrom über das Hochdruckventil entsteht, übersteigt. Die Federrate der Hochdruckbegrenzungsventileinrichtung ergibt sich vorzugsweise aus einer geforderten Öffnungszeit der Ventileinrichtung bei angenommener Druckausgeglichenheit. Die Öffnungszeit liegt vorteilhaft im Bereich von Millisekunden. Eine zum Schließen der Hochdruckventileinrichtung verwendete Elektromagnetventileinrichtung soll vorteilhaft während des gesamten Schließvorgangs die Kraft der Federkennlinie oder Federrate über den Hub des Ventilkolbens soweit überschreiten, dass die Elektromagneteinrichtung in der Lage ist, die Hochdruckventileinrichtung innerhalb der gewünschten Öffnungszeit von zum Beispiel einer Millisekunde zu schließen. A further preferred embodiment of the fuel injection system is characterized in that a biasing force by which the high-pressure valve device is held in its open position, in a motor mode of the high pressure pump is greater than a resultant force which acts in the open position of the high pressure valve device on the valve piston volume flow. The biasing force is applied to the valve piston, for example, by at least one spring device. Therefore, the biasing force is also referred to as a spring force. The spring force in the open state of the high pressure valve device is advantageously chosen so that in the motor mode of the high pressure pump, a force which exceeds the valve piston due to the pressure difference, which is caused by the volume flow through the high pressure valve. The spring rate of the high-pressure relief valve device preferably results from a required opening time of the valve device assuming pressure balance. The opening time is advantageously in the range of milliseconds. A solenoid valve device used to close the high-pressure valve device should advantageously exceed the force of the spring characteristic or spring rate over the stroke of the valve piston during the entire closing operation so that the electromagnetic device is able to close the high-pressure valve device within the desired opening time of, for example, one millisecond.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftstoffeinspritzsystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die auf den Ventilkolben wirkenden Kräfte so aufeinander abgestimmt sind, dass die Hochdruckventileinrichtung in einem Leerlaufmodus und/oder in einem Abstellmodus der Hochdruckpumpe geschlossen bleibt. Im Leerlaufmodus oder Leerlaufbetrieb der Hochdruckpumpe wird das System mitgeschleppt und die Hochdruckventileinrichtung bleibt dauerhaft geschlossen. Gleiches gilt, wenn ein mit dem Kraftstoffeinspritzsystem ausgestattetes Kraftfahrzeug abgestellt wird. Auch hier soll die Hochdruckventileinrichtung geschlossen bleiben, um den Speicherdruck in dem zusätzlichen Hochdruckspeicher aufrecht zu erhalten. A further preferred exemplary embodiment of the fuel injection system is characterized in that the forces acting on the valve piston are coordinated with one another such that the high-pressure valve device remains closed in an idling mode and / or in a shut-off mode of the high-pressure pump. In idle mode or idle mode of the high pressure pump, the system is dragged along and the high pressure valve device remains permanently closed. The same applies if a motor vehicle equipped with the fuel injection system is switched off. Again, the high-pressure valve device should remain closed in order to maintain the accumulator pressure in the additional high-pressure accumulator.

Bei einem Verfahren zum Betreiben eines vorab beschriebenen Kraftstoffeinspritzsystems ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass die Hochdruckpumpe in einem Motorbetriebszustand mit hydraulischer Energie aus dem zusätzlichen Hochdruckspeicher über die geöffnete Hochdruckventileinrichtung durch das zusätzliche Pumpenelement angetrieben wird. In a method for operating a fuel injection system described above, the above object is alternatively or additionally achieved in that the high-pressure pump is driven in an engine operating state with hydraulic energy from the additional high-pressure accumulator through the open high-pressure valve device by the additional pump element.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die geöffnete Hochdruckventileinrichtung im Motormodus der Hochdruckpumpe vor dem Erreichen eines unteren Totpunkts geschlossen wird, wobei die geöffnete Hochdruckventileinrichtung im Pumpenmodus der Hochdruckpumpe nach dem Überschreiten eines oberen Totpunkts geschlossen wird. Im Motormodus wird die Hochdruckpumpe über das zusätzliche Pumpenelement mit hydraulischer Energie aus dem zusätzlichen Hochdruckspeicher angetrieben. Im Pumpenmodus wird der zusätzliche Hochdruckspeicher über das zusätzliche Pumpenelement mit hydraulischer Energie aufgeladen. A preferred embodiment of the method is characterized in that the opened high pressure valve device is closed in the engine mode of the high pressure pump before reaching a bottom dead center, wherein the opened high pressure valve device is closed in the pump mode of the high pressure pump after exceeding a top dead center. In motor mode, the high-pressure pump is driven by the additional pump element with hydraulic energy from the additional high-pressure accumulator. In pump mode, the additional high-pressure accumulator is charged with hydraulic energy via the additional pump element.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckventileinrichtung im Leerlaufmodus und im Abstellmodus der Hochdruckpumpe geschlossen bleibt. Dadurch wird auf einfache Art und Weise sichergestellt, dass das System mitgeschleppt wird, ohne dass sich der Zustand des zusätzlichen Hochdruckspeichers verändert. A further preferred exemplary embodiment of the method is characterized in that the high-pressure valve device remains closed in the idling mode and in the shut-off mode of the high-pressure pump. This ensures in a simple manner that the system is carried along, without changing the state of the additional high-pressure accumulator.

Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Hochdruckventileinrichtung, eine Hochdruckpumpe und/oder ein zusätzliches Pumpenelement für ein vorab beschriebenes Kraftstoffeinspritzsystem. Die genannten Teile sind separat handelbar. The invention further relates to a high-pressure valve device, a high-pressure pump and / or an additional pump element for a previously described fuel injection system. The parts mentioned are separately tradable.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, various embodiments are described in detail.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Es zeigen: Show it:

1 ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einer Niederdruckpumpe und einer Hochdruckpumpe, die ein Pumpenelement aufweist, das einem Hochdruckspeicher zugeordnet ist, und ein zusätzliches Pumpenelement aufweist, das einem zusätzlichen Hochdruckspeicher zugeordnet ist, und die 1 a fuel injection system with a low-pressure pump and a high-pressure pump having a pump element which is associated with a high-pressure accumulator, and having an additional pump element which is associated with an additional high-pressure accumulator, and the

2 bis 8 eine vereinfachte Darstellung des zusätzlichen Pumpenelements mit dem zusätzlichen Hochdruckspeicher aus 1 in verschiedenen Betriebszuständen. 2 to 8th a simplified representation of the additional pump element with the additional high-pressure accumulator off 1 in different operating states.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In 1 ist ein Kraftstoffeinspritzsystem 1 eines Kraftfahrzeugs in Form eines Hydraulikschaltplans dargestellt. Bei dem Kraftstoffeinspritzsystem 1 handelt es sich um ein sogenanntes Common-Rail-Einspritzsystem zum Einspritzen von Diesel-Kraftstoff. Ein herkömmliches Common-Rail-System ist zum Beispiel in der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2009 027 644 A1 offenbart. In 1 is a fuel injection system 1 of a motor vehicle in the form of a hydraulic circuit diagram. In the fuel injection system 1 it is a so-called common-rail injection system for injecting diesel fuel. A conventional common rail system is for example in the German Offenlegungsschrift DE 10 2009 027 644 A1 disclosed.

In einem Tankbereich 3 ist durch zwei Tanksymbole 4, 5 ein Tank mit Kraftstoff angedeutet. Von dem Tanksymbol 4 erstreckt sich eine Hydraulikleitung 6 zu einer Hochdruckpumpe 10. In einem Abschnitt der Hydraulikleitung 6 ist eine Niederdruckpumpe 8 angeordnet. Von dem Tanksymbol 5 erstreckt sich eine Hydraulikleitung 7 ebenfalls zu der Hochdruckpumpe 10. In a tank area 3 is by two tank symbols 4 . 5 a tank with fuel indicated. From the tank symbol 4 extends a hydraulic line 6 to a high pressure pump 10 , In a section of the hydraulic line 6 is a low pressure pump 8th arranged. From the tank symbol 5 extends a hydraulic line 7 also to the high pressure pump 10 ,

In der Hydraulikleitung 6 ist eine Filtereinrichtung 11 zwischen dem Tanksymbol 4 und der Niederdruckpumpe 8 angeordnet. Zwischen der Niederdruckpumpe 8 und der Hochdruckpumpe 10 ist eine weitere Filtereinrichtung 15 angeordnet. Zwischen der Niederdruckpumpe 8 und der Filtereinrichtung 15 sind zwei Rückschlagventile 12 und 13 angeordnet. In the hydraulic line 6 is a filter device 11 between the tank symbol 4 and the low pressure pump 8th arranged. Between the low pressure pump 8th and the high pressure pump 10 is another filter device 15 arranged. Between the low pressure pump 8th and the filter device 15 are two check valves 12 and 13 arranged.

Das Rückschlagventil 12 sperrt in Richtung der Niederdruckpumpe 8. Das Rückschlagventil 13 sperrt in Richtung der Hydraulikleitung 6. Zwischen der Filtereinrichtung 15 und einem Eingang oder Zulauf 14 der Hochdruckpumpe 10 ist ein zusätzliches Rückschlagventil 16 angeordnet. Das zusätzliche Rückschlagventil 16 sperrt in Richtung der Filtereinrichtung 15. The check valve 12 locks in the direction of the low-pressure pump 8th , The check valve 13 locks in the direction of the hydraulic line 6 , Between the filter device 15 and an entrance or inlet 14 the high pressure pump 10 is an additional check valve 16 arranged. The additional check valve 16 locks in the direction of the filter device 15 ,

Die Hochdruckpumpe 10 umfasst ein Hochdruckpumpengehäuse 20. An das Hochdruckpumpengehäuse 20 ist ein Pumpenelement 21 angebaut. Darüber hinaus ist an das Hochdruckpumpengehäuse 20 ein zusätzliches, also ein zweites, Pumpenelement 22 angebaut. The high pressure pump 10 includes a high pressure pump housing 20 , To the high-pressure pump housing 20 is a pump element 21 grown. In addition, to the high-pressure pump housing 20 an additional, so a second, pump element 22 grown.

Das Pumpenelement 21 umfasst einen Pumpenkolben 23. Das zusätzliche Pumpenelement 22 umfasst einen Pumpenkolben 24. Der Pumpenkolben 23 begrenzt, bezogen auf eine zentrale Drehachse in dem Hochdruckpumpengehäuse 20 radial außen, einen Kompressionsraum 25 des Pumpenelements 21. Der Pumpenkolben 24 begrenzt, bezogen auf die zentrale Drehachse des Hochdruckpumpengehäuses 20 ebenfalls radial außen, einen Kompressionsraum 26 des zusätzlichen Pumpenelements 22. The pump element 21 includes a pump piston 23 , The additional pump element 22 includes a pump piston 24 , The pump piston 23 limited, based on a central axis of rotation in the high-pressure pump housing 20 radially outside, a compression space 25 of the pump element 21 , The pump piston 24 limited, based on the central axis of rotation of the high-pressure pump housing 20 also radially outside, a compression space 26 of the additional pump element 22 ,

In dem Hochdruckpumpengehäuse 20 ist ein Antriebselement 28 für die beiden Pumpenkolben 23 und 24 drehbar angeordnet. Bei dem Antriebselement 28 handelt es sich zum Beispiel um eine Pumpennockenwelle mit zwei Nocken. Die Nocken wirken, zum Beispiel unter Zwischenschaltung von Kopplungselementen, wie Rollenstößeln, mit den Pumpenkolben 23, 24 zusammen, um diese im Betrieb der Hochdruckpumpe 10 in translatorische Bewegungen in dem jeweiligen Pumpenelement 21, 22 zu versetzen. In the high-pressure pump housing 20 is a driving element 28 for the two pump pistons 23 and 24 rotatably arranged. In the drive element 28 For example, it is a pump camshaft with two cams. The cams act, for example with the interposition of coupling elements, such as roller tappets, with the pump piston 23 . 24 together to this in the operation of the high-pressure pump 10 in translational movements in the respective pump element 21 . 22 to move.

Das Antriebselement 28 ist in einem Hochdruckpumpeninnenraum 29 angeordnet, der zu Schmier- und/oder Kühlzwecken mit Kraftstoff befüllt ist. In dem Hochdruckpumpeninnenraum 29 sind zum Beispiel Lagerstellen für die Pumpennockenwelle vorgesehen. Diese Lagerstellen sind vorteilhaft Kraftstoffgeschmiert. The drive element 28 is in a high pressure pump interior 29 arranged, which is filled for lubrication and / or cooling purposes with fuel. In the high-pressure pump interior 29 For example, bearings are provided for the pump camshaft. These bearings are advantageous fuel lubricated.

Das Pumpenelement 21 dient zur Versorgung eines Hochdruckspeichers 30 mit Kraftstoff, der mit Hochdruck beaufschlagt ist. Der Hochdruckspeicher 30 wird auch als Rail oder Common-Rail bezeichnet. An den Hochdruckspeicher 30 ist ein Injektor 31 angeschlossen. Bei dem Injektor 31 handelt es sich zum Beispiel um einen von vier Injektoren, die an den Hochdruckspeicher 30 angeschlossen sind. Über die Injektoren 31 wird dann Kraftstoff zum Betreiben einer (nicht dargestellten) Brennkraftmaschine, eingespritzt. The pump element 21 serves to supply a high-pressure accumulator 30 with fuel that is subjected to high pressure. The high-pressure accumulator 30 is also referred to as rail or common rail. To the high-pressure accumulator 30 is an injector 31 connected. At the injector 31 For example, it is one of four injectors connected to the high-pressure accumulator 30 are connected. About the injectors 31 Fuel is then injected to operate an internal combustion engine (not shown).

Dem Hochdruckspeicher 30 ist ein Druckregelventil 34 zugeordnet. Von dem Druckregelventil 34 erstreckt sich eine Hydraulikleitung 35 zu einer Verzweigung 36 in der Hydraulikleitung 7. In der Hydraulikleitung 35 ist ein Rückschlagventil 37 angeordnet, das in Richtung des Druckregelventils 34 sperrt. Von der Verzweigung 36 erstreckt sich eine Hydraulikleitung 40 zu dem Hochdruckpumpengehäuse 20. The high-pressure accumulator 30 is a pressure control valve 34 assigned. From the pressure control valve 34 extends a hydraulic line 35 to a branch 36 in the hydraulic line 7 , In the hydraulic line 35 is a check valve 37 arranged in the direction of the pressure control valve 34 locks. From the branch 36 extends a hydraulic line 40 to the high pressure pump housing 20 ,

Der Hochdruckpumpeninnenraum 29 des Hochdruckpumpengehäuses 20 steht also mit den Hydraulikleitungen 6, 7 und 40 in Verbindung. In der Hydraulikleitung 7 ist zwischen der Verzweigung 36 und dem Hochdruckpumpengehäuse 20 eine erste Drossel angeordnet. Eine zweite Drossel ist in der Hydraulikleitung 40 zwischen der Verzweigung 36 und dem Hochdruckpumpengehäuse 20 angeordnet. The high pressure pump interior 29 of the high-pressure pump housing 20 So stands with the hydraulic lines 6 . 7 and 40 in connection. In the hydraulic line 7 is between the junction 36 and the high pressure pump housing 20 arranged a first throttle. A second throttle is in the hydraulic line 40 between the branch 36 and the high pressure pump housing 20 arranged.

Darüber hinaus sind an das Hochdruckpumpengehäuse 20 mit dem Hochdruckpumpeninnenraum 29 drei Hydraulikleitungen 44, 45 und 46 angeschlossen. Die Hydraulikleitung 44 steht über einen Dämpfer 48 mit der Hydraulikleitung 35 in Verbindung. Ein Überströmventil 50 ist zwischen die Hydraulikleitungen 44 und 35 geschaltet. In addition, to the high-pressure pump housing 20 with the high pressure pump interior 29 three hydraulic lines 44 . 45 and 46 connected. The hydraulic line 44 is over a damper 48 with the hydraulic line 35 in connection. An overflow valve 50 is between the hydraulic lines 44 and 35 connected.

Die Hydraulikleitung 45 verbindet den Hochdruckpumpeninnenraum 29 mit dem Kompressionsraum 25 des Pumpenelements 21. In der Hydraulikleitung 45 ist ein elektronisches Saugventil 52 angeordnet. The hydraulic line 45 connects the high pressure pump interior 29 with the compression space 25 of the pump element 21 , In the hydraulic line 45 is an electronic suction valve 52 arranged.

Das elektronische Saugventil 52 ist als 2/2-Wegeventil ausgeführt und in seine dargestellte Öffnungsstellung vorgespannt. Durch elektromagnetische Betätigung ist das zusätzlich mit einer Druckrückführung ausgestattete Saugventil in seine Schließstellung umschaltbar. Das Saugventil 52 ist vorteilhaft als Proportionalventil ausgeführt. The electronic suction valve 52 is designed as a 2/2-way valve and biased in its illustrated open position. By electromagnetic actuation, the additionally equipped with a pressure feedback suction valve can be switched to its closed position. The suction valve 52 is advantageously designed as a proportional valve.

Von dem Kompressionsraum 25 des Pumpenelements 21 erstreckt sich eine Hydraulikleitung 53 zu dem Hochdruckspeicher 30. In der Leitung 53 ist ein Rückschlagventil 54 angeordnet, das in Richtung des Kompressionsraums 25 sperrt. From the compression room 25 of the pump element 21 extends a hydraulic line 53 to the high-pressure accumulator 30 , In the line 53 is a check valve 54 arranged in the direction of the compression space 25 locks.

In der Hydraulikleitung 46 sind zwei Verzweigungen 56 und 57 vorgesehen. Von der Verzweigung 56 erstreckt sich eine Hydraulikleitung 59 zu dem Kompressionsraum 26 des zusätzlichen Pumpenelements 22. In der Hydraulikleitung 59 ist eine Saugventileinrichtung 60 angeordnet. Die Saugventileinrichtung 60 kann so oder so ähnlich ausgeführt sein wie das Saugventil 52. In the hydraulic line 46 are two branches 56 and 57 intended. From the branch 56 extends a hydraulic line 59 to the compression room 26 of the additional pump element 22 , In the hydraulic line 59 is a suction valve device 60 arranged. The suction valve device 60 can be designed as or similar to the suction valve 52 ,

Die Hydraulikleitung 46 mit der Verzweigung 56 ist Teil eines Saugbereichs 61 des Kraftstoffeinspritzsystems 1. Von der Verzweigung 57 erstreckt sich eine Hydraulikleitung 62 zum Kompressionsraum 26 des Pumpenelements 22. Die Verzweigung 57 mit der Hydraulikleitung 62 ist Teil eines Druckbereichs 63 des Kraftstoffeinspritzsystems 1. The hydraulic line 46 with the branching 56 is part of a suction area 61 of the fuel injection system 1 , From the branch 57 extends a hydraulic line 62 to the compression room 26 of the pump element 22 , The branch 57 with the hydraulic line 62 is part of a print area 63 of the fuel injection system 1 ,

In dem Druckbereich 63 ist ein zusätzlicher Hochdruckspeicher 65 angeordnet. Die Hydraulikleitung 62 mit der Verzweigung 57 verbindet den Kompressionsraum 26 des zusätzlichen Pumpenelements 22 mit dem zusätzlichen Hochdruckspeicher 65. Eine Hochdruckventileinrichtung 66 ist in der Hydraulikleitung 62 zwischen dem Kompressionsraum 26 des zusätzlichen Pumpenelements 22 und der Verzweigung 57 angeordnet. In the printing area 63 is an additional high-pressure accumulator 65 arranged. The hydraulic line 62 with the branching 57 connects the compression space 26 of the additional pump element 22 with the additional high-pressure accumulator 65 , A high pressure valve device 66 is in the hydraulic line 62 between the compression space 26 of the additional pump element 22 and the branch 57 arranged.

Zwischen der Hochdruckventileinrichtung 66 und der Verzweigung 57 sind ein Temperatursensor 68 und ein Öldrucksensor 69 vorgesehen. Ein weiterer Temperatursensor 70 ist auf einer Gasseite des zusätzlichen Hochdruckspeichers 65 vorgesehen. Auf der Gasseite des zusätzlichen Hochdruckspeichers 65 sind des Weiteren eine Berstscheibe 71 und eine Schmelzsicherung 72 vorgesehen. Between the high pressure valve device 66 and the branch 57 are a temperature sensor 68 and an oil pressure sensor 69 intended. Another temperature sensor 70 is on a gas side of the additional high-pressure accumulator 65 intended. On the gas side of the additional high-pressure accumulator 65 are also a rupture disk 71 and a fuse 72 intended.

In der Hydraulikleitung 46 ist zwischen der Verzweigung 56 und der Verzweigung 57 eine Druckbegrenzungsventileinrichtung 74 angeordnet. Wenn der Druck in dem Druckbereich 63, insbesondere der Druck in dem zusätzlichen Hochdruckspeicher 65, einen vorgegebenen maximalen Wert überschreitet, dann öffnet die Druckbegrenzungsventileinrichtung 74 und der Überdruck wird in dem Saugbereich 61 abgebaut, der auch als Niederdruckbereich bezeichnet wird. In the hydraulic line 46 is between the junction 56 and the branch 57 a pressure relief valve device 74 arranged. When the pressure in the pressure range 63 , in particular the pressure in the additional high pressure accumulator 65 , exceeds a predetermined maximum value, then opens the pressure relief valve device 74 and the overpressure becomes in the suction area 61 degraded, which is also referred to as low pressure area.

Durch das in 1 dargestellte Kraftstoffeinspritzsystems 1 mit dem zusätzlichen Pumpenelement 22 und dem zusätzlichen Hochdruckspeicher 65 kann vorteilhaft kinetische Energie in einem Schubbetrieb eines Kraftfahrzeugs über die Hochdruckpumpe 10 in hydraulische Energie umgewandelt werden, die in dem zusätzlichen Hochdruckspeicher 65 gespeichert wird. Through the in 1 illustrated fuel injection system 1 with the additional pump element 22 and the additional high-pressure accumulator 65 can be advantageous kinetic energy in a coasting operation of a motor vehicle via the high-pressure pump 10 be converted into hydraulic energy in the additional high-pressure accumulator 65 is stored.

Der zusätzliche Hochdruckspeicher 65 ist zum Beispiel als hydropneumatischer Speicher ausgeführt. Der hydropneumatische Speicher kann als Membranspeicher, als Blasenspeicher oder als Federspeicher ausgeführt sein. The additional high-pressure accumulator 65 is designed for example as a hydropneumatic storage. The hydropneumatic accumulator can be designed as a diaphragm accumulator, as a bladder accumulator or as a spring accumulator.

Bei einer Beschleunigung des Kraftfahrzeugs kann die in dem zusätzlichen Hochdruckspeicher 65 gespeicherte hydraulische Energie mit Hilfe der Hochdruckpumpe 10, die in einem Motorbetrieb betrieben werden kann, in kinetische Energie umgewandelt werden. Diese kinetische Energie kann genutzt werden, um, zum Beispiel einen Verbrennungsmotor, beim Antreiben beziehungsweise Beschleunigen des Kraftfahrzeugs zu unterstützen. In an acceleration of the motor vehicle in the additional high-pressure accumulator 65 stored hydraulic energy with the help of the high-pressure pump 10 which can be operated in a motor mode, be converted into kinetic energy. This kinetic energy can be used to assist, for example, an internal combustion engine, in driving or accelerating the motor vehicle.

In dem Kraftstoffeinspritzsystems 1 werden an sich bekannte Komponenten eines Common-Rail-Systems wie die Niederdruckpumpe 8 oder die Hochdruckpumpe 10 genutzt. Die Niederdruckpumpe 8 wird auch als Vorförderpumpe für die Hochdruckpumpe 10 bezeichnet. Die Hochdruckpumpe 10 ist um das zusätzliche Pumpenelement 22 mit dem Pumpenkolben 24, der den Kompressionsraum 26 begrenzt, erweitert. In the fuel injection system 1 become known components of a common rail system as the low pressure pump 8th or the high pressure pump 10 used. The low pressure pump 8th is also used as a pre-feed pump for the high-pressure pump 10 designated. The high pressure pump 10 is about the additional pump element 22 with the pump piston 24 who has the compression room 26 limited, extended.

Das zusätzliche Pumpenelement 22 arbeitet separat zu dem Common-Rail-Hochdruckkreislauf mit dem Hochdruckspeicher 30. Die Verbindung zwischen dem Kompressionsraum 26 und dem Druckbereich 61, der auch als Niederdruckbereich bezeichnet wird, wird mittels der Saugventileinrichtung 60 gesteuert. Zu diesem Zweck ist die Saugventileinrichtung 60 zum Beispiel als elektronisches Saugventil ausgeführt. The additional pump element 22 operates separately from the common rail high pressure circuit with the high pressure accumulator 30 , The connection between the compression space 26 and the print area 61 , which is also referred to as a low-pressure region, by means of the suction valve device 60 controlled. For this purpose, the suction valve device 60 For example, designed as an electronic suction valve.

Die Verbindung zwischen dem Kompressionsraum 26 und dem Druckbereich 63, der auch als Hochdruckbereich bezeichnet wird, erfolgt über die Hochdruckventileinrichtung 66. Die Hochdruckventileinrichtung 66 ist vorteilhaft als elektronisches Hochdruckventil, insbesondere als Magnetventil, ausgeführt. Im Motorbetrieb oder Motormodus der Hochdruckpumpe 10 wird die Hochdruckventileinrichtung 66 auch rückwärts durchströmt, also vom zusätzlichen Hochdruckspeicher 65 in den Kompressionsraum 26. The connection between the compression space 26 and the print area 63 , which is also referred to as the high pressure area, via the high pressure valve device 66 , The high pressure valve device 66 is advantageous as an electronic high-pressure valve, in particular as a solenoid valve executed. In engine operation or engine mode of high pressure pump 10 becomes the high pressure valve device 66 also flows backwards, so from the additional high-pressure accumulator 65 in the compression room 26 ,

Das Befüllen der Pumpenelemente 21, 22 erfolgt über die Hydraulikleitungen 45 und 46 aus dem Kraftstoffvolumen in dem Hochdruckpumpeninnenraum 29. Um hier eine ausreichende Befüllung sicherzustellen, ist es vorteilhaft, das Druckniveau in dem Hochdruckpumpeninnenraum 29 mittels des Überströmventils 50 anzuheben. Darüber hinaus kann über das Überströmventil 50 eine Kraftstoffmenge, welche nicht für die Einspritzung benötigt wird, über die Hydraulikleitung 7 in den Tankbereich 3 beziehungsweise 5 zurückgeführt werden. The filling of the pump elements 21 . 22 takes place via the hydraulic lines 45 and 46 from the volume of fuel in the high pressure pump interior 29 , In order to ensure a sufficient filling here, it is advantageous to the pressure level in the high-pressure pump interior 29 by means of the overflow valve 50 to raise. In addition, via the overflow valve 50 an amount of fuel that is not needed for the injection, over the hydraulic line 7 in the tank area 3 respectively 5 to be led back.

In den 2 bis 8 sind das Antriebselement 28 der Hochdruckpumpe (10 in 1) mit dem zusätzlichen Pumpenelement 22 und der zusätzliche Hochdruckspeicher 65 ohne den Rest des Kraftstoffeinspritzsystems aus 1 alleine in verschiedenen Betriebszuständen dargestellt. Durch die Großbuchstaben UT und OT sind der untere Totpunkt und der obere Totpunkt des Pumpenkolbens 24 angedeutet, der den Kompressionsraum 26 des zusätzlichen Pumpenelements 22 begrenzt. In the 2 to 8th are the driving element 28 the high pressure pump ( 10 in 1 ) with the additional pump element 22 and the additional high-pressure accumulator 65 without the rest of the fuel injection system 1 shown alone in different operating states. By the capital letters UT and OT are the bottom dead center and the top dead center of the pump piston 24 hinted at the compression space 26 of the additional pump element 22 limited.

Durch einen Pfeil 101 ist angedeutet, dass sich das Antriebselement 28 im Betrieb der Hochdruckpumpe 10 im Uhrzeigersinn dreht. Zwischen dem Kompressionsraum 26 des zusätzlichen Pumpenelements 22 und dem zusätzlichen Hochdruckspeicher 65 ist die Hochdruckbegrenzungsventileinrichtung 66 angeordnet. Zwischen einem Tanksymbol 100 und dem Kompressionsraum 26 des zusätzlichen Pumpenelements 22 ist die Saugventileinrichtung 60 angeordnet. By an arrow 101 is indicated that the drive element 28 during operation of the high pressure pump 10 turns clockwise. Between the compression space 26 of the additional pump element 22 and the additional high-pressure accumulator 65 is the high pressure relief valve device 66 arranged. Between a tank symbol 100 and the compression room 26 of the additional pump element 22 is the suction valve device 60 arranged.

Die Hochdruckbegrenzungsventileinrichtung 66 ist als 2/2-Wegeventil mit einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung ausgeführt. Durch ein Federsymbol 109 ist angedeutet, dass die Hochdruckventileinrichtung 66, die verkürzt auch als Hochdruckventil 66 bezeichnet wird, in die zum Beispiel in 3 dargestellte Öffnungsventilstellung vorgespannt ist. The high pressure limiting valve device 66 is designed as a 2/2-way valve with a closed position and an open position. Through a spring symbol 109 is indicated that the high pressure valve device 66 which also shortens as a high pressure valve 66 is denoted in, for example, in 3 shown opening valve position is biased.

Durch ein Betätigungssymbol 110 ist angedeutet, dass die Hochdruckventileinrichtung 66 elektromagnetisch betätigbar ist. Durch eine Steuerleitung 111 ist angedeutet, dass die Hochdruckventileinrichtung 66 auf einer Seite, in den 2 bis 8 von oben, steuerdruckmäßig mit dem Druck von dem zentralen Hochdruckspeicher 65 beaufschlagt ist. Durch eine Steuerleitung 112 ist angedeutet, dass die Hochdruckventileinrichtung 66 auf der anderen Seite, in den 2 bis 8 von unten, steuerungsdruckmäßig mit dem Druck aus dem Kompressionsraum 26 des zusätzlichen Pumpenelements 22 beaufschlagt ist. Through an actuation symbol 110 is indicated that the high pressure valve device 66 is electromagnetically actuated. Through a control line 111 is indicated that the high pressure valve device 66 on one side, in the 2 to 8th from the top, pilot pressure with the pressure from the central high-pressure accumulator 65 is charged. Through a control line 112 is indicated that the high pressure valve device 66 on the other hand, in the 2 to 8th from the bottom, control pressure with the pressure from the compression chamber 26 of the additional pump element 22 is charged.

Durch ein Federsymbol 114 ist angedeutet, dass die Saugventileinrichtung 60 in ihre in 2 dargestellte Öffnungsstellung vorgespannt ist. Die Saugventileinrichtung 60 ist ebenfalls als 2/2-Wegeventil mit einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung ausgeführt. Durch ein Betätigungssymbol 115 ist angedeutet, dass die Saugventileinrichtung 60, die verkürzt auch als Saugventil 60 bezeichnet wird, elektromagnetisch betätigbar ist. Through a spring symbol 114 is indicated that the suction valve device 60 in her in 2 illustrated opening position is biased. The suction valve device 60 is also designed as a 2/2-way valve with an open position and a closed position. Through an actuation symbol 115 is indicated that the suction valve device 60 which also shortens as a suction valve 60 is designated, is electromagnetically actuated.

Durch eine Steuerleitung 116 ist angedeutet, dass die Saugventileinrichtung 60 auf einer Seite, in den 2 bis 8 von unten, steuerdruckmäßig mit dem Tankdruck beaufschlagt ist. Durch eine Steuerleitung 117 ist angedeutet, dass die Saugventileinrichtung 60 auf der anderen Seite, in den 2 bis 8 von oben, steuerdruckmäßig mit dem Druck aus dem Kompressionsraum 26 des zusätzlichen Pumpenelements 22 beaufschlagt ist. Through a control line 116 is indicated that the suction valve device 60 on one side, in the 2 to 8th from below, tax pressure is applied to the tank pressure. Through a control line 117 is indicated that the suction valve device 60 on the other hand, in the 2 to 8th from above, in terms of the pilot pressure with the pressure from the compression space 26 of the additional pump element 22 is charged.

In 2 ist durch einen Doppelpfeil 102 angedeutet, dass sich der Pumpenkolben 24 des zusätzlichen Pumpenelements 22 in einem Leerlaufmodus beziehungsweise Leerlaufbetrieb oder beim Abstellen eines mit dem Kraftstoffeinspritzsystem ausgestatteten Kraftfahrzeugs translatorisch zwischen dem unteren Totpunkt UT und dem oberen Totpunkt OT hoch und runter bewegt. Die Saugventileinrichtung 60 ist aufgrund der dominierenden Kraft der Feder 114 dauerhaft offen. Demzufolge herrscht in dem Kompressionsraum 26, der auch als Elementraum bezeichnet wird, des zusätzlichen Pumpenelements 22 Niederdruck oder Tankdruck. In 2 is by a double arrow 102 indicated that the pump piston 24 of the additional pump element 22 moved in an idle mode or idle mode or when stopping a motor vehicle equipped with the fuel injection system translationally between the bottom dead center UT and the top dead center OT up and down. The suction valve device 60 is due to the dominant force of the spring 114 permanently open. Consequently, the compression space prevails 26 , which is also referred to as element space, of the additional pump element 22 Low pressure or tank pressure.

Bei der Hochdruckventileinrichtung 66 dominiert über die Steuerdruckleitung 111 die hydraulisch höhere Kraft auf der Seite mit dem zusätzlichen Hochdruckspeicher 65, die auch als Speicherseite bezeichnet wird. Durch die hydraulisch höhere Kraft auf der Speicherseite wird die Hochdruckventileinrichtung 66 im Leerlaufmodus oder bei abgestelltem Kraftfahrzeug geschlossen. Der Speicherdruck in dem zusätzlichen Hochdruckspeicher 65 bleibt erhalten. In the high-pressure valve device 66 dominates over the control pressure line 111 the hydraulically higher power on the side with the additional high-pressure accumulator 65 , which is also called a memory page. Due to the hydraulically higher force on the storage side, the high-pressure valve device 66 closed in idle mode or when the vehicle is turned off. The accumulator pressure in the additional high-pressure accumulator 65 remains.

In den 3 bis 5 ist ein Motormodus oder Motorbetrieb der Hochdruckpumpe dargestellt. In 3 ist dargestellt, dass die Saugventileinrichtung 60 vor Erreichen des oberen Totpunkts OT geschlossen wird. Daraufhin erhöht sich der Druck in dem Elementraum oder Kompressionsraum 26 des zusätzlichen Pumpenelements 22 bis der Speicherdruck erreicht wird. Dann kann die Hochdruckventileinrichtung 60 druckausgeglichen durch die Federkraft 109 geöffnet werden. In the 3 to 5 an engine mode or engine operation of the high pressure pump is shown. In 3 It is shown that the suction valve device 60 is closed before reaching top dead center OT. As a result, the pressure in the element space or compression space increases 26 of the additional pump element 22 until the accumulator pressure is reached. Then the high pressure valve device 60 pressure balanced by the spring force 109 be opened.

In 4 ist dargestellt, wie die Hochdruckventileinrichtung 66 im Motorbetrieb oder Motormodus offengehalten wird. Die Hochdruckventileinrichtung 66 ist über die Steuerleitungen 111 und 112 nahezu druckausgeglichen. Eine Druckdifferenz über die Hochdruckventileinrichtung 66 wirkt schließend. Die Federkraft 109 muss diese Druckkraft übersteigen. In 4 is shown as the high pressure valve device 66 is kept open during engine operation or engine mode. The high pressure valve device 66 is over the control lines 111 and 112 almost pressure balanced. A pressure difference across the high pressure valve device 66 works closing. The spring force 109 must exceed this pressure force.

Bei der Saugventileinrichtung 60 dominiert die über die Steuerleitung 117 wirkende Druckkraft. Durch diese dominierende Druckkraft bleibt die Saugventileinrichtung 60 geschlossen. Durch Pfeile 121, 122 ist in 4 angedeutet, dass das Antriebselement 28 der Hochdruckpumpe mit hydraulischer Energie aus dem zusätzlichen Hochdruckspeicher 65 über das zusätzliche Pumpenelement 22 durch den Pumpenkolben 24 angetrieben wird. At the suction valve device 60 dominates over the control line 117 acting pressure force. Due to this dominant pressure force the suction valve device remains 60 closed. By arrows 121 . 122 is in 4 indicated that the drive element 28 the high-pressure pump with hydraulic energy from the additional high-pressure accumulator 65 via the additional pump element 22 through the pump piston 24 is driven.

In 5 ist dargestellt, dass die Hochdruckventileinrichtung 66 im Motorbetrieb oder Motormodus bei nahezu druckausgeglichenem Ventilkolben schließt. Durch einen Pfeil 124 ist angedeutet, dass sich der Pumpenkolben 24 weiter nach unten bewegt. Die Hochdruckventileinrichtung 66 wird vor Erreichen des unteren Totpunkts UT geschlossen. Durch ein Blitzsymbol 125 ist angedeutet, dass die Hochdruckventileinrichtung 66 elektromagnetisch betätigt wird. Die Magnetkraft muss die Federkraft 109 überwinden. Die Druckdifferenz an der Hochdruckventileinrichtung 66 unterstützt den Schließvorgang. In 5 is shown that the high pressure valve device 66 in engine operation or engine mode with almost pressure balanced valve piston closes. By an arrow 124 is indicated that the pump piston 24 moved further down. The high pressure valve device 66 is closed before reaching bottom dead center UT. Through a lightning bolt symbol 125 is indicated that the high pressure valve device 66 is actuated electromagnetically. The magnetic force must be the spring force 109 overcome. The pressure difference at the high pressure valve device 66 supports the closing process.

In den 6 bis 8 ist ein Pumpenbetrieb oder Pumpenmodus der Hochdruckpumpe mit dem Antriebselement 28 und dem zusätzlichen Pumpenelement 22 dargestellt. In the 6 to 8th is a pump operation or pump mode of the high-pressure pump with the drive element 28 and the additional pump element 22 shown.

In den 6 und 7 ist durch einen Pfeil 128 angedeutet, dass der zusätzliche Hochdruckspeicher 65 im Pumpenbetrieb mit hydraulischer Energie aufgeladen wird. Die hydraulische Energie wird über das zusätzliche Pumpenelement 22 bereitgestellt. In the 6 and 7 is by an arrow 128 indicated that the additional high-pressure accumulator 65 is charged with hydraulic energy in pump mode. The hydraulic energy is transferred via the additional pump element 22 provided.

In 6 ist dargestellt, dass die Hochdruckventileinrichtung 66 bei druckausgeglichenem Ventilkolben öffnet. Die Saugventileinrichtung 60 wird kurz nach dem unteren Totpunkt UT geschlossen. In der Aufwärtsbewegung des Pumpenkolbens 24 steigt der Druck im Elementraum oder Kompressionsraum 26 an, bis er den Speicherdruck erreicht und die hydraulische Kraft auf den Ventilkolben der Hochdruckventileinrichtung 66 druckausgeglichen ist. Die Hochdruckventileinrichtung 66 öffnet unterstützt durch die Federkraft 109. In 6 is shown that the high pressure valve device 66 opens with pressure compensated valve piston. The suction valve device 60 is closed shortly after the bottom dead center UT. In the upward movement of the pump piston 24 the pressure increases in the element space or compression space 26 until it reaches the reservoir pressure and the hydraulic force on the valve piston of the high pressure valve device 66 pressure balanced. The high pressure valve device 66 opens supported by the spring force 109 ,

In 7 ist dargestellt, dass die Hochdruckventileinrichtung 66 im Pumpenmodus oder Pumpenbetrieb offengehalten wird. Die Hochdruckventileinrichtung 66 ist nahezu druckausgeglichen. Die Druckdifferenz über die Hochdruckventileinrichtung 66 wirkt öffnend. Die Feder 109 wirkt zudem unterstützend öffnend. Bei der Saugventileinrichtung 60 sorgt die dominierende Druckkraft über die Steuerleitung 117 dafür, dass die Saugventileinrichtung 60 geschlossen bleibt. In 7 is shown that the high pressure valve device 66 is kept open in pump mode or pump operation. The high pressure valve device 66 is almost pressure balanced. The pressure difference across the high pressure valve device 66 works opening. The feather 109 also has a supportive opening. At the suction valve device 60 ensures the dominant pressure force on the control line 117 for that the suction valve device 60 remains closed.

In 8 ist dargestellt, dass die Hochdruckventileinrichtung 66 bei druckausgeglichenem Ventilkolben im Pumpenbetrieb oder Pumpenmodus schließt. Durch ein Blitzsymbol 130 ist angedeutet, dass die Hochdruckventileinrichtung 66 kurz nach dem oberen Totpunkt OT geschlossen wird. Dabei muss die Magnetkraft 110 die Federkraft 109 überwinden. Die Druckdifferenz an der Hochdruckventileinrichtung 66 unterstützt den Schließvorgang. In 8th is shown that the high pressure valve device 66 with pressure compensated valve piston in pump mode or pump mode closes. Through a lightning bolt symbol 130 is indicated that the high pressure valve device 66 is closed shortly after top dead center OT. The magnetic force has to be 110 the spring force 109 overcome. The pressure difference at the high pressure valve device 66 supports the closing process.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010039207 A1 [0002] DE 102010039207 A1 [0002]
  • DE 102009027644 A1 [0018] DE 102009027644 A1 [0018]

Claims (10)

Kraftstoffeinspritzsystem (1) einer Brennkraftmaschine, mit einer Niederdruckpumpe (8), die mit Niederdruck beaufschlagten Kraftstoff zu einer Hochdruckpumpe (10) liefert, die mindestens ein Pumpenelement (21) aufweist, das mit Hochdruck beaufschlagten Kraftstoff zu einem Hochdruckspeicher (30) liefert, wobei die Hochdruckpumpe (10) mindestens ein zusätzliches Pumpenelement (22) aufweist, das mit einem zusätzlichen Hochdruckspeicher (65) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hochdruckventileinrichtung (66) zwischen dem zusätzlichen Pumpenelement (22) und dem zusätzlichen Hochdruckspeicher (65) angeordnet ist. Fuel injection system ( 1 ) of an internal combustion engine, with a low-pressure pump ( 8th ), the low-pressure fuel to a high-pressure pump ( 10 ), the at least one pump element ( 21 ), the high-pressure fuel to a high-pressure accumulator ( 30 ), wherein the high-pressure pump ( 10 ) at least one additional pump element ( 22 ), which with an additional high-pressure accumulator ( 65 ), characterized in that a high-pressure valve device ( 66 ) between the additional pump element ( 22 ) and the additional high pressure accumulator ( 65 ) is arranged. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckventileinrichtung (66) als elektromagnetisch betätigbares druckgesteuertes 2/2-Wegeventil mit einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung ausgeführt ist, wobei ein Ventilkolben die Hochdruckventileinrichtung (66) schließt, sobald der Druck in einem Kompressionsraum (26) des zusätzlichen Pumpenelements (22) unter ein Druckniveau sinkt, das in dem zusätzlichen Hochdruckspeicher (65) herrscht. Fuel injection system according to claim 1, characterized in that the high-pressure valve device ( 66 ) is designed as an electromagnetically actuated pressure-controlled 2/2-way valve with an open position and a closed position, wherein a valve piston, the high-pressure valve device ( 66 ) closes as soon as the pressure in a compression chamber ( 26 ) of the additional pump element ( 22 ) drops below a pressure level that is in the additional high-pressure accumulator ( 65 ) prevails. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass druckbeaufschlagte Flächen an dem Ventilkolben so aufeinander abgestimmt sind, dass im Betrieb der Hochdruckventileinrichtung (66) vor Umschaltvorgängen auf den Ventilkolben wirkende hydraulische Kräfte nahezu druckausgeglichen sind. Fuel injection system according to claim 2, characterized in that pressurized surfaces on the valve piston are coordinated with one another in such a way that during operation of the high-pressure valve device ( 66 ) are almost pressure balanced before switching operations on the valve piston acting hydraulic forces. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckventileinrichtung (66) in ihre Öffnungsstellung vorgespannt ist. Fuel injection system according to claim 3, characterized in that the high-pressure valve device ( 66 ) is biased in its open position. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorspannkraft, durch welche die Hochdruckventileinrichtung (66) in ihrer Öffnungsstellung gehalten wird, in einem Motormodus der Hochdruckpumpe (10) größer als eine resultierende Kraft ist, die in der Öffnungsstellung der Hochdruckventileinrichtung (66) volumenstrombedingt auf den Ventilkolben wirkt. Fuel injection system according to claim 4, characterized in that a biasing force by which the high-pressure valve device ( 66 ) is held in its open position, in a motor mode of the high-pressure pump ( 10 ) is greater than a resultant force which in the open position of the high-pressure valve device ( 66 ) Volumetric flow effect on the valve piston acts. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die auf den Ventilkolben wirkenden Kräfte so aufeinander abgestimmt sind, dass die Hochdruckventileinrichtung (66) in einem Leerlaufmodus und/oder in einem Abstellmodus der Hochdruckpumpe (10) geschlossen bleibt. Fuel injection system according to claim 5, characterized in that the forces acting on the valve piston forces are coordinated so that the high-pressure valve device ( 66 ) in an idle mode and / or in a shutdown mode of the high pressure pump ( 10 ) remains closed. Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckpumpe (10) in einem Motorbetriebszustand mit hydraulischer Energie aus dem zusätzlichen Hochdruckspeicher (65) über die geöffnete Hochdruckventileinrichtung (66) durch das zusätzliche Pumpenelement (22) angetrieben wird. Method for operating a fuel injection system ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the high pressure pump ( 10 ) in an engine operating state with hydraulic energy from the additional high-pressure accumulator ( 65 ) via the opened high-pressure valve device ( 66 ) by the additional pump element ( 22 ) is driven. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die geöffnete Hochdruckventileinrichtung (66) im Motormodus der Hochdruckpumpe (10) vor dem Erreichen eines unteren Totpunkts (UT) geschlossen wird, wobei die geöffnete Hochdruckventileinrichtung (66) in einem Pumpenmodus der Hochdruckpumpe (10) nach dem Überschreiten eines oberen Totpunkts (OT) geschlossen wird. Method according to Claim 7, characterized in that the opened high-pressure valve device ( 66 ) in the engine mode of the high-pressure pump ( 10 ) is closed before reaching a bottom dead center (UT), wherein the opened high-pressure valve device ( 66 ) in a pump mode of the high pressure pump ( 10 ) is closed after exceeding a top dead center (TDC). Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckventileinrichtung (66) im Leerlaufmodus und im Abstellmodus der Hochdruckpumpe (10) geschlossen bleibt. Method according to claim 7 or 8, characterized in that the high-pressure valve device ( 66 ) in idle mode and in the shutdown mode of the high pressure pump ( 10 ) remains closed. Hochdruckventileinrichtung (66), Hochdruckpumpe (10) und/oder zusätzliches Pumpenelement (22) für ein Kraftstoffeinspritzsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. High pressure valve device ( 66 ), High pressure pump ( 10 ) and / or additional pump element ( 22 ) for a fuel injection system ( 1 ) according to any one of the preceding claims.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009027644A1 (en) 2009-07-13 2011-01-20 Robert Bosch Gmbh Fuel injection system, particularly common-rail-system, has high-pressure pump, which delivers fuel to high-pressure reservoir, where high-pressure pump is impinged with high-pressure
DE102010039207A1 (en) 2010-08-11 2012-02-16 Robert Bosch Gmbh Diesel fuel injection system i.e. common-rail injection system, for self-activating combustion engine, has pump with pump casing, and relief valve whose control side comprising plunger space is arranged between roller shaft and pump piston

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