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Die Erfindung betrifft eine Kraftstofffördereinrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Stand der Technik
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Ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einem Kraftstofffördereinrichtung der vorstehend genannten Art geht beispielsweise aus der Offenlegungsschrift
DE 101 46 474 A1 hervor. Es umfasst einen Kraftstoffvorratsbehälter, eine Elektrokraftstoffpumpe als Vorförderpumpe zur Förderung von Kraftstoff aus dem Kraftstoffvorratsbehälter in einen Niederdruckbereich und eine Hochdruckpumpe zur Förderung des Kraftstoffs aus dem Niederdruckbereich in einen Hochdruckbereich. Im Niederdruckbereich ist ein Druckdämpfer angeordnet, dessen Aufgabe es ist, im Niederdruckbereich auftretende Druckpulsationen zu dämpfen, um die Belastung des Niederdruckbereichs zu verringern. Ferner ist dem Niederdruckbereich eine Diagnosevorrichtung zugeordnet, um die Funktionsfähigkeit des Druckdämpfers zu überwachen. Die Diagnosevorrichtung ist dazu ausgelegt, den Druckverlauf im Niederdruckbereich zu ermitteln und auszuwerten und den ermittelten Druckverlauf als Diagnosewert heranzuziehen. Zur Erfassung des Druckverlaufs ist die Anordnung eines Drucksensors im Niederdruckbereich vorgesehen.
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Das Dokument
DE 10 2011 082 704 A1 offenbart eine Kraftstoffhochdruckpumpe für ein Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine mit einem Pumpengehäuse und einem in einem Pumpenzylinder geführten, translatorisch auf und ab bewegbaren Pumpenkolben, wobei ein Temperatursensor zur Ermittlung einer Temperatur eines von der Kraftstoffhochdruckpumpe geförderten Mediums, insbesondere Kraftstoff, vorgesehen ist.
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Das Dokument
DE 10 2010 043 283 A1 offenbart einen Niederdruckkreislauf für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, umfassend einen Kraftstofftank und eine Vorförderpumpe, mittels welcher Kraftstoff aus dem Kraftstofftank ansaugbar und über eine Kraftstoffleitung einem Niederdruckbereich einer Hochdruckpumpe zuführbar ist, wobei im Niederdruckbereich eine Zumesseinheit zur Mengenregulierung angeordnet ist.
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Das Dokument
DE 10 2010 064 374 B3 offenbart ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine, ein Druckregelverfahren eines Kraftstoffeinspritzsystems, ein Steuergerät eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug, wobei an einem Hochdruck-Kraftstoffspeicher eine Kraftstoffdrucksensor zur Überwachung eines Kraftstoffdrucks in dem Hochdruck-Kraftstoffspeicher angeordnet ist.
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Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstofffördereinrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem anzugeben, welche einfacher aufgebaut und kostengünstiger herstellbar ist.
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Die Aufgabe wird gelöst durch eine Kraftstofffördereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorgeschlagene Kraftstofffördereinrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, umfasst eine Elektrokraftstoffpumpe als Vorförderpumpe, mittels welcher Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorrastbehälter ansaugbar und über eine Niederdruckleitung einem Zulaufbereich einer Hochdruckpumpe zuführbar ist. Ferner umfasst die Kraftstofffördereinrichtung einen Drucksensor. Erfindungsgemäß ist die Vorförderpumpe als geregelte Elektrokraftstoffpumpe ausgelegt und als Regelgröße zur Regelung der Vorförderpumpe dient ein mittels des Drucksensors erfasster Messwert, wobei der Drucksensor in die Hochdruckpumpe integriert ist. Die Integration des Drucksensors in die Hochdruckpumpe besitzt den Vorteil, dass ein zusätzlicher Träger zur Aufnahme des Sensors entbehrlich ist. Dadurch kann die Kraftstofffördereinrichtung vereinfacht werden. Dies wirkt sich zudem günstig auf die Herstellungskosten aus. Ferner kann der mittels des Drucksensors erfasste Messwert, d.h. der erfasste Druck, als Regelgröße zur Regelung der Elektrokraftstoffpumpe eingesetzt werden, so dass diese bedarfsgerecht geregelt werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Drucksensor im Bereich einer Zulaufbohrung der Hochdruckpumpe angeordnet. Auf diese Weise ist der Druck in der Zulaufbohrung der Hochdruckpumpe erfassbar. Über die Zulaufbohrung wird ein Triebwerksraum der Hochdruckpumpe mit einer Schmier- und/oder Kühlmenge versorgt. Der Druck in der Zulaufbohrung der Hochdruckpumpe gibt demnach Aufschluss über die der Hochdruckpumpe zur Verfügung stehende Schmier- und/oder Kühlmenge. Bei einer unzureichenden Schmier- und/oder Kühlmenge sinkt der Druck unter einen bestimmbaren Grenzwert. Ist dies der Fall, muss die Fördermenge der Vorförderpumpe erhöht werden, um der Hochdruckpumpe eine zusätzliche Schmier- und/oder Kühlmenge zur Verfügung zu stellen, damit das System keinen Schaden nimmt.
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Alternativ oder ergänzend kann ein Drucksensor auch im Bereich eines Triebwerksraums der Hochdruckpumpe angeordnet sein. Auf diese Weise ist der Druck im Triebwerksraum der Hochdruckpumpe erfassbar. Der Triebwerksraum der Hochdruckpumpe nimmt die Antriebswelle der Hochdruckpumpe auf, welche in Lagerbohrungen des Pumpengehäuses drehbar gelagert ist. Über den Triebwerksraum werden beispielsweise die Lagerbohrungen bzw. die Wellenlager mit einer Schmier- und/oder Kühlmenge versorgt. Insofern gibt der im Triebwerksraum vorherrschende Druck Aufschluss über die dort vorhandene Schmier- und/oder Kühlmenge bzw. über eine ggf. unzureichende Schmierung und/oder Kühlung der Hochdruckpumpe.
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Vorteilhafterweise ist eine Druckseite der Vorförderpumpe über ein Überströmventil oder eine Drossel mit einer Saugseite der Vorförderpumpe verbindbar. Dadurch kann ein Überdruck in der Niederdruckleitung vermieden werden, welcher beispielsweise auf einen verunreinigten nachgeschalteten Kraftstofffilter zurückzuführen sein kann. Die Regelung der Vorförderpumpe erfolgt dann nach Vorgabe der erfassten Messwerte (Druck) gegen das Überströmventil oder die Drossel.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Hochdruckpumpe über eine Rücklaufleitung mit dem Kraftstoffvorratsbehälter verbunden ist. Über die Rücklaufleitung kann dann die verbrauchte Schmier- und/oder Kühlmenge zurück in den Kraftstoffvorratsbehälter geführt werden. Vorzugsweise sind die im Pumpengehäuse ausgebildeten Lagerbohrungen zur drehbaren Lagerung der Antriebswelle an die Rücklaufleitung angeschlossen. Dadurch ist der Triebwerksraum mittelbar über die Lagerbohrungen mit der Rücklaufleitung verbunden. Ferner kann der Triebwerksraum der Hochdruckpumpe unmittelbar an die Rücklaufleitung angeschlossen sein.
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Weiterhin bevorzugt ist der Drucksensor in eine Bohrung eines Gehäuseteils der Hochdruckpumpe eingesetzt. Eine Bohrung ist in einfacher Weise kostengünstig herstellbar. Vorzugsweise ist der Drucksensor in die Bohrung des Gehäuseteils der Hochdruckpumpe eingeschraubt. Die Schraubverbindung vereinfacht einen Austausch des Sensors, sollte dies erforderlich sein.
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Beispielsweise kann auch eine Hochdruckpumpe durch einen integrierten Drucksensor zur Erfassung des Drucks im Zulaufbereich der Hochdruckpumpe ausgebildet sein. Der erfasste Druck dient als Regelgröße für eine als geregelte Elektrokraftstoffpumpe ausgelegte Vorförderpumpe. Der Zulaufbereich der Hochdruckpumpe umfasst eine Zulaufbohrung, über welche ein Triebwerksraum der Hochdruckpumpe mit einer Schmier- und/oder Kühlmenge versorgbar ist, sowie den Triebwerksraum selbst. Der Sensor kann bzw. die Sensoren können demnach in der Zulaufbohrung und/oder im Triebwerksraum angeordnet sein. Die über den Sensor bzw. die Sensoren erfassten Messwerte geben Aufschluss auf eine im Zulaufbereich der Hochdruckpumpe vorhandene Schmier- und/oder Kühlmenge bzw. über eine ggf. unzureichende Schmierung und/oder Kühlung der Hochdruckpumpe. Ist Letzteres der Fall, kann über eine entsprechende Regelung der Vorförderpumpe eine größere Menge angefordert werden. Die Hochdruckpumpe kann beispielsweise an einen Niederdruckkreislauf angeschlossen sein.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der einzigen beigefügten Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kraftstofffördereinrichtung.
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Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
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Die in der Figur dargestellte Kraftstofffördereinrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem umfasst einen Kraftstoffvorratsbehälter 1 mit einer hierin eingesetzten Elektrokraftstoffpumpe als Vorförderpumpe 2. Über die Vorförderpumpe 2 wird Kraftstoff aus dem Kraftstoffvorratsbehälter 1 angesaugt und dem Zulaufbereich 4 einer Hochdruckpumpe 5 zugeführt. Hierzu ist die Vorförderpumpe 2 über eine Niederdruckleitung 3 mit dem Zulaufbereich 4 der Hochdruckpumpe 5 verbunden. In der Niederdruckleitung 3 ist ein Kraftstofffilter 15 angeordnet, um im Kraftstoff enthaltene Schmutzpartikel zu entfernen. Dabei kann sich der Filter 15 zusetzen, so dass der Druck in der Niederdruckleitung 3 stromaufwärts des Filters 15 steigt. Um ein Überschreiten eines vorgebbaren Grenzdrucks in der Niederdruckleitung 3 zu verhindern, ist eine Druckseite 9 der Vorförderpumpe 2 über ein Überströmventil 10 mit einer Saugseite 11 der Vorförderpumpe 2 verbindbar. Wird der Öffnungsdruck des Überströmventils 10 überschritten, öffnet dieses und die Niederdruckleitung 3 wird entlastet.
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Wie ferner der Figur zu entnehmen ist, umfasst der Zulaufbereich 4 der Hochdruckpumpe 5 eine Zulaufbohrung 7 und einen Triebwerksraum 8. Über die Zulaufbohrung 7 wir der Triebwerksraum 8 der Hochdruckpumpe 5 mit Kraftstoff versorgt. Zumindest ein Teil der in den Triebwerksraum 8 gelangenden Kraftstoffmenge dient als Schmier- und/oder Kühlmenge, welche insbesondere der Schmierung und/oder Kühlung von Wellenlagern 17 einer im Triebwerksraum 8 aufgenommenen Antriebwelle 18 dient. Die Wellenlager 17 sind an eine Rücklaufleitung 12 angeschlossen, welche den Triebwerksraum 8 mit dem Kraftstoffvorratsbehälter 1 verbindet. Über die Rücklaufleitung 12 kann somit die über die Wellenlager 17 abströmende Schmier- und/oder Kühlmenge zurück in den Kraftstoffvorratsbehälter 1 geführt werden. Die an den Triebwerksraum 8 angeschlossene Rücklaufleitung 12 weist eine Drossel 19 auf, so dass bei fehlender Mengenabnahme durch die Hochdruckpumpe 5 ein konstanter Abfluss über die Drossel 19 und somit eine Mindestschmierung und/oder -kühlung gewährleistet ist. Stromabwärts der Drossel 19 ist ferner eine Dämpfungseinrichtung 16 vorgesehen.
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Die dargestellte Hochdruckpumpe 5 weist im Zulaufbereich 4 wenigstens einen Drucksensor 6, 6' auf, über welchen bzw. welche der Druck im Zulaufbereich 4 der Hochdruckpumpe 5 erfassbar ist bzw. sind. Die erfassten Messwerte (Druck) geben Aufschluss über die im Zulaufbereich 4 der Hochdruckpumpe 5 vorhandene Schmier- und/oder Kühlmenge und können somit als Regelgröße zur Regelung der Vorförderpumpe 2 eingesetzt werden, um eine ausreichende Schmier- und/oder Kühlmenge im Zulaufbereich 4 der Hochdruckpumpe 5 sicherzustellen.
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Wie in der Figur dargestellt, kann der Drucksensor 6, 6' im Bereich des Triebwerksraums 8 angeordnet sein. Beispielsweise kann ein Gehäuseteil 14 der Hochdruckpumpe 5 mit einer Bohrung 13 versehen sein, welche sich bis an den Triebwerksraum 8 erstreckt und den Drucksensor 6 aufnimmt. Derselben Darstellung ist eine alternative Anordnung des Drucksensors 6, 6' zu entnehmen. Gemäß dieser ist ein Drucksensor 6' in der Zulaufbohrung 7 angeordnet.
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Indem die über den Drucksensor 6, 6' erfassten Messwerte zur Regelung der Vorförderpumpe 2 eingesetzt werden, kann der Hochdruckpumpe 5 immer eine ausreichende Schmier- und/oder Kühlmenge zur Verfügung gestellt werden.