(19)
(11) EP 2 310 679 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
24.01.2018  Patentblatt  2018/04

(21) Anmeldenummer: 09779639.5

(22) Anmeldetag:  05.06.2009
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
F04B 23/10(2006.01)
F04B 23/12(2006.01)
(86) Internationale Anmeldenummer:
PCT/EP2009/056913
(87) Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 2010/015436 (11.02.2010 Gazette  2010/06)

(54)

HOCHDRUCKKRAFTSTOFFPUMPE

HIGH-PRESSURE FUEL PUMP

POMPE A CARBURANT HAUTE PRESSION


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR

(30) Priorität: 04.08.2008 DE 102008040966

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
20.04.2011  Patentblatt  2011/16

(73) Patentinhaber: Robert Bosch GmbH
70442 Stuttgart (DE)

(72) Erfinder:
  • BOECKING, Friedrich
    70499 Stuttgart (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
DE-A1- 10 228 551
DE-A1- 19 736 160
US-A1- 2006 201 484
DE-A1- 10 337 847
DE-A1-102006 035 471
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft eine Hochdruckkraftstoffpumpe zum Betrieb einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

    [0002] Eine solche Hochdruckkraftstoffpumpe ist durch die US 2006/201484 A1 bekannt. Diese Hochdruckkraftstoffpumpe weist ein Pumpengehäuse auf, in welchem eine Pumpennockenwelle gelagert ist, die über eine polygone Ausbildung mit mindestens zwei Pumpenkolben, die verschiebbar in jeweils zugeordneten, auf dem Pumpengehäuse aufgesetzten Pumpenzylinderköpfen geführt sind, in Verbindung steht. Es erfolgt eine Umsetzung der rotatorischen Bewegung der Pumpennockenwelle in jeweils translatorische Bewegungen der mindestens zwei Pumpenkolben, um Kraftstoff aus einem Niederdruckkreislauf zu verdichten und zu einem Hochdruckspeicher zu fördern. Eine Niederdruckeinheit, welche den Niederdruckkreislauf aufnimmt, ist an dem Pumpengehäuse befestigt. Mit der Hochdruckkraftstoffpumpe ist eine elektronische Steuereinrichtung verbunden, durch die erfasst wird wie viel Kraftstoff von der Hochdruckkaftstoffpumpe gefördert wird. Eine Veränderung der von der Hochdruckkraftstoffpumpe geförderten Kraftstoffmenge ist nicht vorgesehen.

    Vorteile der Erfindung



    [0003] Die erfindungsgemäße Hochdruckkraftstoffpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass durch die Zumesseinheit eine Dosierung des zu verdichtenden Kraftstoffs ermöglicht ist und dass die Zumesseinheit bei dieser Anordnung zuverlässig vor mechanischen Einwirkungen geschützt ist, so dass die Betriebssicherheits des Systems erhöht ist.

    [0004] Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Hochdruckkraftstoffpumpe sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

    [0005] Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist auf der vom Pumpengehäuse abgewandten Seite der Niederdruckeinheit eine Förderpumpe aufgesetzt. Dies hat den Vorteil, dass sich durch die direkte Anordnung einer Förderpumpe in diesem Bereich eine sehr kompakte Ausführung des Systems zur Kraftstoffhochdruckerzeugung realisieren lässt.

    [0006] Vorteilhafterweise ist die Förderpumpe nach Art einer Zahnradpumpe realisiert. Diese Art der Ausführung stellt eine kompakte und gleichzeitig zuverlässige Lösung dar.

    [0007] Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung überragen das Pumpengehäuse und/oder die Pumpenzylinderköpfe an der Niederdruckeinheit angeordnete Anschlüsse des Niederdruckkreislaufs. Dies hat den Vorteil, dass somit auch Anschlüsse des Niederdruckkreislaufs durch das Pumpengehäuse bzw. die Pumpenzylinderköpfe wirksam vor mechanischen Einwirkungen abgeschirmt sind.

    [0008] In Weiterbildung der Erfindung erfolgt ein Antrieb der Förderpumpe über die Pumpennockenwelle. Dadurch kann ein gesonderter Antrieb der Förderpumpe entfallen, was die Kompaktheit des Systems weiter erhöht. Zudem kann der Herstellungsaufwand der Hochdruckkraftstoffpumpe weiter minimiert werden.

    [0009] Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind Lagerungen der Pumpennockenwelle nach Art von Gleitlagern ausgeführt. Durch diese Maßnahme lässt sich eine robuste und gleichzeitig einfache Lagerung der Pumpennockenwelle erzielen.

    [0010] Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung anhand der Figur näher dargestellt.

    Ausführungsform der Erfindung



    [0011] Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt der erfindungsgemäßen Hochdruckkraftstoffpumpe, bei welcher eine Pumpennockenwelle 1 über Gleitlagerungen 2a und 2b in einem Pumpengehäuse 3 gelagert ist. Die Pumpennockenwelle 1 verfügt des weiteren über eine polygone Ausbildung 4, über welche sie mit zwei Pumpenkolben 5a und 5b in Kontakt steht, die jeweils in auf dem Pumpengehäuse aufgesetzten Pumpenzylinderköpfen 6a und 6b verschiebbar geführt sind. Dabei wird eine rotatorische Bewegung der Pumpennockenwelle 1 über die polygone Ausbildung 4 in jeweils eine translatorische Bewegung der Pumpenkolben 5a und 5b umgesetzt. Oberhalb jedes Pumpenkolbens 5a und 5b und in dem jeweiligen Pumpenzylinderkopf 6a oder 6b ist jeweils ein Druckraum 7a und 7b angeordnet, in welchem jeweils bei einer Abwärtsbewegung des jeweiligen Pumpenkolbens 5a oder 5b über ein zugeordnetes Saugventil 8a oder 8b Kraftstoff gesaugt wird und anschließend bei einer Aufwärtsbewegung des jeweiligen Pumpenkolbens 5a oder 5b verdichtet und über ein jeweils zugeordnetes Hochdruckventil 9a oder 9b einem Hochdruckkreislauf und damit einem - hier nicht dargestellten - Hochdruckspeicher zugeführt wird. Als Besonderheit ist an dem Pumpengehäuse 3 eine Niederdruckeinheit 10 angegliedert, welche den Niederdruckkreislauf aufnimmt. An diese Niederdruckeinheit 10 ist des weiteren auf einer, dem Pumpengehäuse 3 abgewandten Seite eine Zahnradpumpe 11 platziert, welche die Förderpumpe des Niederdruckkreislaufes darstellt. Als weitere Besonderheit ist eine Zumesseinheit 12, welche in der Ansicht nur gestrichelt angedeutet ist, auf einer dem Pumpengehäuse 3 zugewandten Seite in die Niederdruckeinheit 10 integriert. Die Zumesseinheit 12 liegt dabei außerhalb des Pumpengehäuses 3. Ferner werden Anschlüsse 13a und 13b des Niederdruckkreislaufs an der Niederdruckeinheit 10 durch das Pumpengehäuse 3 und die Pumpenzylinderköpfe 6a und 6b überragt, sodass diese Anschlüsse 13a und 13b gegen mechanische Einwirkungen abgeschirmt werden.

    [0012] Durch die Verwendung der Niederdruckeinheit 10 kann das Pumpengehäuse 3 als Standardgehäuse ausgebildet werden, da verschiedenartige Verläufe der Druckleitungen des Niederdruckkreislaufs nur in dieser Niederdruckeinheit 10 variiert werden müssen.


    Ansprüche

    1. Hochdruckkraftstoffpumpe zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Pumpengehäuse (3), in welchem eine Pumpennockenwelle (1) gelagert ist und über eine polygone Ausbildung (4) mit mindestens zwei Pumpenkolben (5a, 5b), die verschiebbar in jeweils zugeordneten, auf dem Pumpengehäuse (3) aufgesetzten Pumpenzylinderköpfen (6a, 6b) geführt sind, in Verbindung steht, wobei eine Umsetzung der rotatorischen Bewegung der Pumpennockenwelle (1) in jeweils translatorische Bewegungen der mindestens zwei Pumpenkolben (5a, 5b) erfolgt, um Kraftstoff aus einem Niederdruckkreislauf zu verdichten und zu einem Hochdruckspeicher zu fördern, wobei eine Niederdruckeinheit (10), welche den Niederdruckkreislauf aufnimmt, an dem Pumpengehäuse (3) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zumesseinheit (12) zur Zudosierung des zu verdichtenden Kraftstoffs auf der dem Pumpengehäuse (3) zugewandten Seite, außerhalb des Pumpengehäuses (3) liegend in die Niederdruckeinheit (10) integriert ist.
     
    2. Hochdruckkraftstoffpumpe nach Anspruch 1
    dadurch gekennzeichnet, dass auf der vom Pumpengehäuse (3) abgewandten Seite der Niederdruckeinheit (10) eine Förderpumpe aufgesetzt ist.
     
    3. Hochdruckkraftstoffpumpe nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Förderpumpe nach Art einer Zahnradpumpe (11) realisiert ist.
     
    4. Hochdruckkraftstoffpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpengehäuse (3) und/oder die Pumpenzylinderköpfe (6a, 6b) an der Niederdruckeinheit (10) angeordnete Anschlüsse (13a, 13b) des Niederdruckkreislaufs überragen.
     
    5. Hochdruckkraftstoffpumpe nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrieb der Förderpumpe über die Pumpennockenwelle (1) erfolgt.
     
    6. Hochdruckkraftstoffpumpe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass Lagerungen der Pumpennockenwelle (1) nach Art von Gleitlagern (2a, 2b) ausgeführt sind.
     
    7. Brennkraftmaschine zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges, umfassend eine Hochdruckkraftstoffpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
     


    Claims

    1. High-pressure fuel pump for operating an internal combustion engine having a pump housing (3), in which a pump camshaft (1) is mounted and is connected via a polygonal configuration (4) to at least two pump pistons (5a, 5b) which are guided displaceably in respective associated pump cylinder heads (6a, 6b) which are placed on the pump housing (3), a conversion of the rotational movement of the pump camshaft (1) taking place into respective translational movements of the at least two pump pistons (5a, 5b), in order to compress fuel from a low-pressure circuit and to deliver it to a high-pressure accumulator, a low-pressure unit (10) which receives the low-pressure circuit being fastened to the pump housing (3), characterized in that a metering unit (12) for metering in the fuel to be compressed is integrated into the low-pressure unit (10) so as to lie outside the pump housing (3) on the side which faces the pump housing (3) .
     
    2. High-pressure fuel pump according to Claim 1, characterized in that a delivery pump is placed on that side of the low-pressure unit (10) which faces away from the pump housing (3).
     
    3. High-pressure fuel pump according to Claim 2, characterized in that the delivery pump is realised in the manner of a gear pump (11).
     
    4. High-pressure fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that the pump housing (3) and/or the pump cylinder heads (6a, 6b) protrude/protrudes beyond connectors (13a, 13b) of the low-pressure circuit which are arranged on the low-pressure unit (10).
     
    5. High-pressure fuel pump according to Claim 2, characterized in that a drive of the delivery pump takes place via the pump camshaft (1).
     
    6. High-pressure fuel pump according to one of the preceding claims, characterized in that bearing systems of the pump camshaft (1) are configured in the manner of plain bearings (2a, 2b).
     
    7. Internal combustion engine for driving a motor vehicle, comprising a high-pressure fuel pump according to one of Claims 1 to 6.
     


    Revendications

    1. Pompe à carburant haute pression pour le fonctionnement d'un moteur à combustion interne comprenant un carter de pompe (3) dans lequel est supporté un arbre à cames de pompe (1) et qui est en liaison, par le biais d'une réalisation polygonale (4), avec au moins deux pistons de pompe (5a, 5b), qui sont guidés de manière déplaçable dans des culasses de pompe (6a, 6b) respectivement associées, posées sur le carter de pompe (3), une conversion du mouvement de rotation de l'arbre à cames de pompe (1) en des mouvements de translation respectifs des au moins deux pistons de pompe (5a, 5b) se produisant, afin de comprimer du carburant hors d'un circuit basse pression et de le refouler vers un accumulateur haute pression, une unité basse pression (10), qui reçoit le circuit basse pression, étant fixée au carter de pompe (3), caractérisée en ce qu'une unité de dosage (12), située à l'extérieur du carter de pompe (3), est intégrée dans l'unité basse pression (10) pour le dosage du carburant à comprimer du côté tourné vers le carter de pompe (3) .
     
    2. Pompe à carburant haute pression selon la revendication 1, caractérisée en ce que qu'une pompe de refoulement est posée du côté de l'unité basse pression (10) opposé au carter de pompe (3).
     
    3. Pompe à carburant haute pression selon la revendication 2, caractérisée en ce que la pompe de refoulement est réalisée à la manière d'une pompe à engrenages (11).
     
    4. Pompe à carburant haute pression selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le carter de pompe (3) et/ou les culasses de pompe (6a, 6b) font saillie au-delà de raccords (13a, 13b) du circuit basse pression disposés au niveau de l'unité basse pression (10).
     
    5. Pompe à carburant haute pression selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'un entraînement de la pompe de refoulement s'effectue par le biais de l'arbre à cames de pompe (1).
     
    6. Pompe à carburant haute pression selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que des supports sur palier de l'arbre à cames de pompe (1) sont réalisés à la manière de paliers lisses (2a, 2b).
     
    7. Moteur à combustion interne destiné à l'entraînement d'un véhicule automobile comprenant une pompe à carburant haute pression selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.
     




    Zeichnung








    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



    Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente