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Patent Searching and Data


Title:
PRESSURE AMPLIFIER WITH INTEGRATED PRESSURE RESERVOIR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/138790
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a high-pressure injection system (10), in particular for auto-igniting internal combustion engines, with at least one high pressure pump (14) and a high pressure reservoir (20), by means of which at least one fuel injector (22) is supplied with a fuel under pressure. The high-pressure injection system (10) comprises at least one pressure amplifier unit (16) and is characterized in that the pressure amplifier unit (16) has at least two pressure amplifiers (24), each with a high pressure piston (32, 33), each of which can be driven independently of the other.

Inventors:
KUHNKE DOMINIK (DE)
VAHLE DIRK (DE)
Application Number:
PCT/EP2008/055456
Publication Date:
November 20, 2008
Filing Date:
May 05, 2008
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
KUHNKE DOMINIK (DE)
VAHLE DIRK (DE)
International Classes:
F02M57/02; F02M59/36
Foreign References:
DE19939422A12001-03-01
EP0711914A11996-05-15
EP1125046A12001-08-22
DE19939422A12001-03-01
Attorney, Agent or Firm:
ROBERT BOSCH GMBH (Stuttgart, DE)
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Claims:

Ansprüche

1. Hochdruckeinspritzsystem (10) insbesondere für selbstzündende Verbrennungskraftmaschinen, mit mindestens einer Hochdruckpumpe (14) und einem Hochdruckspeicher (20), über den mindestens ein Kraftstoffinjektor (22) mit unter Druck stehendem Kraftstoff versorgt wird und das Hochdruckeinspritzsystem (10) mindestens eine Druckverstärkereinheit (16) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckverstärkereinheit (16) mindestens zwei Druckverstärker (24) mit jeweils einem Hochdruckkolben (32, 33) aufweist, die unabhängig voneinander betreibbar sind.

2. Hochdruckeinspritzsystem (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckverstärkereinheit (16) einen Zwischenspeicher (18) als integriertes Bauteil umfasst.

3. Hochdruckeinspritzsystem (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckverstärkereinheit (16) einen Zwischenspeicher (18) und einen Hochdruckspeicher (20) umfasst.

4. Hochdruckeinspritzsystem (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckverstärkereinheit (16) in gestreckter Bauform (80) ausgebildet ist und mindestens eine Schalteinheit (84) stirnseitig aufgenommen ist.

5. Hochdruckeinspritzsystem (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckverstärkereinheit (16) seitliche Anbaupositionen (90) für mindestens eine Schalt- einheit (84, 86) aufweist und an der Druckverstärkereinheit (60) stirnseitig jeweils ein

Druckspeicherkopf (92) vorgesehen ist.

6. Hochdruckeinspritzsystem (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckverstärkereinheit (16) einen einteiligen Zentralkörper (94) umfasst, an dem An- Schlüsse (82) vorgesehen sind, die Pumpenanschlüsse (52, 58) Hochdruckanschlüsse 54 für Druckspeicher 20 sowie Hochdruckanschlüsse 100 zum Anschluss von Kraftstoffinjektoren 22 umfassen.

7. Hochdruckspeichereinspritzsystem (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Einspritzdrücken unterhalb des Maximaldruckes der Hochdruckpumpe (14) die benötigte Menge ohne Aktivierung des der Druckverstärkereinheit (16) zu den Kraftstoffinjektoren (22) gefördert wird.

8. Hochdruckspeichereinspritzsystem (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckverstärkereinheit (16) mindestens ein Schaltventil (50) umfasst, welches den mindestens einen Druckverstärker (24) zugeordnet ist und in der das mindestens eine Schaltventil (50) mit den Einspritzvorgängen derart synchronisiert ist, dass pro Zy- linder und 720° Kurbelwellenwinkel ein Förderhub (112, 114) des mindestens einen

Druckverstärkers (24) erfolgt.

9. Hochdruckspeichereinspritzsystem (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckverstärkereinheit (16) den extern angeordneten Hochdruckspeicher (20) beaufschlagt, der seinerseits die Kraftstoffinjektoren (22) mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagt, die untereinander über eine Ringleitung (142, 144) miteinander verbunden sind, oder der Hochdruckspeicher (20) die die Kraftstoffinjektoren (22) miteinander verbindende Ringleitung (142) beaufschlagt.

10. Hochdruckspeichereinspritzsystem (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckverstärkereinheit (16) von der Hochdruckpumpe (14) beaufschlagt ist und die Kraftstoffinjektoren (14) beaufschlagt, die untereinander über eine Ringleitung (142, 144) hydraulisch miteinander in Verbindung stehen.

11. Hochdruckspeichereinspritzsystem (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine zumindest teilweise überlappung von Förderhubwegen (112, 114) der Druckverstärkerkolben (32, 33) die Fördermenge der Druckverstärkereinheit (16) gesteigert wird und ein Druckabfall im Hochdruckspeicher (20) reduziert ist.

12. Hochdruckspeichereinspritzsystem (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Einspritzungen (122) synchron (120) zum Betrieb der Druckverstärkereinheit (16) erfolgen.

13. Hochdruckspeichereinspritzsystem (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einspritzung (122) asynchron (130) zum Betrieb der Druckverstärkereinheit (16) erfolgt.

14. Hochdruckspeichereinspritzsystem (10) gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine hochdruckübersetzte Nachförderung der Druckverstärkereinheit (16) wäh- rend der Einspritzung (122) Druckverlust im Hochdruckspeicher (20) durch Mengenentnahme reduziert.

Description:

Titel

Druckverstärker mit integriertem Druckspeicher

Stand der Technik

EP O 711 914 Al bezieht sich auf ein druckgesteuertes Kraftstoffeinspritzsystem, bei dem mit Hilfe einer Hochdruckpumpe Kraftstoff auf einen ersten hohen Kraftstoffdruck von etwa 1200 bar komprimiert und in einem ersten Druckspeicher gespeichert wird. Weiterhin wird der unter Hochdruck stehende Kraftstoff auch in einen zweiten Druckspeicher gefördert, in welchem durch Regelung seiner Rraftstoffzufuhr mittels eines 2/2-Wege- Ventils ein zweiter hoher Kraftstoffdruck von ca. 400 bar aufrechterhalten wird. über eine Ventilsteuereinheit wird entweder der tiefere oder der höhere Kraftstoffdruck in den Düsenraum eines Injektors geleitet. Dort wird durch den Druck ein federbelasteter Ventilkörper von seinem Ventilsitz abgehoben, so dass Kraftstoff aus der Düsenöffnung in den Brennraum austreten kann.

Nachteilig bei diesem bekannten Kraftstoffeinspritzsystem ist der Umstand, dass zunächst der gesamte Kraftstoff erst auf das höhere Druckniveau komprimiert werden muss, um dann einen Teil des Kraftstoffs wieder auf das tiefere Druckniveau zu entlasten. Außerdem ist die Hochdruckpumpe, da sie von der Nockenwelle des Motors angetrieben wird, dauerhaft in Betrieb und zwar auch dann, wenn der gewünschte Druck im jeweiligen Druckspeicher bereits aufgebaut ist. Diese permanente Hochdruckerzeugung und die nachfolgende Entlastung auf das Niederdruckniveau stehen einem besseren Wirkungsgrad entgegen.

Die im Bereich von selbstzündenden Verbrennungskraftmaschinen verwendenden Hochdruckkraftstoffpumpen sind derzeit in der Lage, Drücke bis etwa 2200 bar aufzubauen. Darüber hinausgehende Drücke sind entweder mit zweistufigen Hochdruckpumpen oder mit zusätzlichen Druckverstärkern außerhalb oder innerhalb der Kraftstoffinjektoren möglich. Zweistufige Hochdruckpumpen benötigen einen deutlich größeren Bauraum und sind somit nicht mit den derzeitigen Systemen kompatibel. Darüber hinaus wird die mechanische Belastung von Seiten der Pumpenentwicklung als kritisch eingestuft. Interne und externe Druckverstärker werden derzeit lediglich als lokale Druckverstärker für einzelne Injektoren einge-

setzt, d.h. pro Injektor ist ein Druckverstärker im Einsatz. Dies bedeutet vom Aufwand her zunächst eine große Anzahl von zusätzlichen Komponenten und darüber hinaus von der Funktion her einen schlechten Wirkungsgrad bei druckverstärkter Einspritzung kleiner Mengen, da für jeden Druckverstärkungsvorgang ein Mindestumsatz an Steuermenge im Druckverstärker notwendig ist. Ein solcher zentraler Druckverstärker ist zum Beispiel aus EP 1 125 046 Bl bekannt.

Offenbarung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird ein Druckverstärker vorgeschlagen, der eine einzelne separate Baugruppe darstellt, und etwa der Größe eines üblicherweise eingesetzten Druckspeichers entspricht und auch dessen Funktion übernimmt. In diesem stellt eine gewöhnliche Hochdruckpumpe ein derzeit gängiges Druckniveau in der Größenordnung von etwa 2000 bar dar, welches im Folgenden als Mitteldruck bezeichnet wird. Der erfindungsgemäß vorgeschlage- ne Druckverstärker weist in vorteilhafter Weise mindestens zwei Kolben zur Erzielung der Druckverstärkung auf, die wechselweise betrieben werden und somit eine kontinuierliche Förderung bei Hochdruck, d.h. bei einem Druckniveau von > 2500 bar ermöglichen. Die geförderte Menge kann daher auch ohne großen Hochdruckspeicher den einzelnen Kraftstoffinjektoren zur Verfügung gestellt werden, da ein Druckabfall durch injektorseitige Entnahme weitestgehend durch sofortige Nachförderung kompensiert werden kann.

Damit entfällt die aufwändige separate Druckverstärkung für jeden einzelnen im Rahmen eines Kraftstoffeinspritzsystems vorgesehene Kraftstoffinjektor, so dass funktionell der bedeutende Vorteil erreicht wird, dass bei Einspritzdrücken unterhalb des Maximaldrucks der Hochdruckpumpe die benötigte Menge ohne Aktivierung des Druckverstärkers in die einzelnen Kraftstoffinjektoren gefördert werden kann. Dies bedeutet gerade für kleinere in den Brennraum von selbstzündenden Verbrennungskraftmaschinen einzubringende Einspritzmengen eine deutliche Steigerung des hydraulischen Wirkungsgrades, bedingt durch den Entfall der bisher erforderlichen Druckverstärkersteuermenge.

Ebenso ist alternativ eine vereinfachte Ausführung des Druckverstärkers mit je nur einem Schaltventil und Druckverstärkerkolben denkbar, für den Fall, dass die Rückstellzeit des Druckverstärkerkolbens hinreichend kurz für die erforderliche Motordrehzahl und somit für die Aktivierungsfrequenz des Druckverstärkers ist. In diesem Falle kann ein anderes über- Setzungsverhältnis des Druckverstärkers notwendig sein.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.

Es zeigt:

Figur 1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Hochdruckeinspritzsystems mit einer Druckverstärkereinheit,

Figur 2 zweite Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Hochdruckeinspritzsystems mit einer Druckverstärkereinheit, in der ein Zwischendruckspei- cher und ein Hochdruckspeicher integriert sind,

Figur 3 eine Prinzipskizze der Druckverstärkungseinheit mit zwei Druckverstärkern,

Figur 4 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Druckverstärkereinheit (ohne Hochdruckspeicher),

Figur 5 eine Druckverstärkereinheit (mit integriertem Hochdruckspeicher),

Figur 6 der wechselweise Betrieb der Druckverstärkerkolben bei synchroner Einspritzung,

Figur 7 synchrone Einspritzungen bei synchronem Betrieb der Druckverstärkerkolben,

Figur 8 den wechselweisen Betrieb von Druckverstärkerkolben bei asynchroner Einspritzung,

Figuren 9.1 bis 9.5 Systembilder des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Hochdruckspeicherein- spritzsystem mit Verrohrungsvarianten.

Ausführungsformen

Der Darstellung gemäß Figur 1 ist eine erste Ausführungsform des Hochdruckeinspritzsystems zu entnehmen. Das Hochdruckeinspritzsystem 10 gemäß der Darstellung in Figur 1

umfasst neben einem Tank 12 eine Hochdruckpumpe 14. Die Hochdruckpumpe beaufschlagt eine Druckverstärkereinheit 16, die gemäß dieser ersten Ausführungsform ein Zwi- schenrail 18 sowie einen optional aktivierbaren Druckverstärker 24 umfasst. Die Druckverstärkereinheit 16 ihrerseits beaufschlagt einen extern angeordneten Hochdruckspeicher 20, der seinerseits eine Anzahl von Hochdruckanschlüssen 26 aufweist. über die Hochdruckanschlüsse 26, die am Hochdruckspeicher 20 in einer Anzahl vorgesehen sind, die der Anzahl mit Kraftstoff zu versorgenden Kraftstoffinjektoren 22 entspricht, wird die in Figur 1 nicht dargestellte Verbrennungskraftmaschine versorgt. über die gestrichelten Linien von dem Kraftstoffinjektor 22 bzw. von der Druckverstärkereinheit 16, wird Steuer- bzw. Leckage- menge zum Tank 12 des Hochdruckspeichereinspritzsystems 10 zurückgefördert.

Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Hochdruckeinspritzsystems, bei dem im Unterschied zur Darstellung gemäß Figur 1 die Druckverstärkereinheit 16 das Zwischenrail 18, den optional aktivierbaren Druckverstärker 24 sowie den Hochdruckspeicher 20 als integriertes Bauteil umfasst. In diesem Falle sind die Hochdruckanschlüsse 26 an der Druckverstärkereinheit 16 in einer Anzahl vorgesehen, die der Anzahl mit Kraftstoff zu versorgender Kraftstoffinjektoren 22 entspricht. Wie aus der Darstellung gemäß Figur 2 hervorgeht, wird Leckage- bzw. Steuermenge über die gestrichelt angedeuteten Linien sowohl von der Druckverstärkereinheit 16 als auch von dem min- destens einen Kraftstoffinjektor 22 zum Tank 12 des Hochdruckspeichereinspritzsystems 10 zurückgeleitet.

Figur 3 zeigt den schematischen Aufbau des Druckverstärkers, von denen je zwei in den in Figur 1 und 2 dargestellten Druckverstärkereinheiten verbaut sind.

Wie aus der Darstellung gemäß Figur 3 hervorgeht, umfasst ein Druckverstärker 24, von dem mindestens einer in einer Druckverstärkungseinheit 16 verbaut ist, einen Grundkörper 30. Im Grundkörper 30 befinden sich Druckverstärkerkolben 32, 33. Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Druckverstärkereinheiten 16 umfassen jeweils zwei Druckverstärker 24.

Im Grundkörper 30 ist der Druckverstärkerkolben 32 angeordnet, der ein erstes Kolbenteil 34 in größerem Durchmesser sowie ein zweites Kolbenteil 36 in einem geringeren Durchmesser aufweist. Am ersten Druckkolbenteil 34 befindet sich ein ringförmig ausgebildeter Bund 38, an dem sich eine Rückstellfeder 40 abstützt. Die Rückstellfeder 40 stützt sich ferner an einer Ringfläche eines Kolbenführungskörpers 42 ab.

Im Grundkörper 30 des in Figur 3 dargestellten Druckverstärkers 24 befindet sich ein Hochdruckventil 44 sowie ein Füllventil 46. Diese beiden Ventile 44, 46 werden bevorzugt

als Rückschlagventile ausgeführt. Das Hochdruckventil 44 befindet sich in einer Speicherzuleitung 54, die mit einem Hochdruckraum 60 in Verbindung steht. Der Hochdruckraum 60 wird einerseits durch den Kolbenführungskörper 42 und andererseits durch eine Hochdruck- flache 64 begrenzt.

Das Füllventil 46 befindet sich in einer hydraulischen Leitung, die gemäß der Darstellung in Figur 3 einen Steuerraum 62 über ein Schaltventil 50 und einen Bypass mit einem Speichervolumen 58 verbindet. Des Weiteren ist in den Grundkörper 30 des in Figur 3 dargestellten Druckverstärkers 24 das Schaltventil 50 integriert, welches zum Beispiel als Magnetventil betätigtes Schaltventil, als 3/2- Wege- Ventil ausgebildet sein kann.

Vom Grundkörper 30 des Druckverstärkers 24 gemäß der Darstellung in Figur 3 erstreckt sich einerseits ein Druckverstärkerrücklauf 56, der sich abströmseitig hinter dem Schaltventil 50 befindet, die Speicherzuleitung 54 mit integriertem Hochdruckventil 44, welche sich zum Hochdruckspeicher 20 gemäß der Systemübersichten in Figur 1 und 2 erstreckt sowie ein Druckverstärkerzulauf 52, der über die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Hochdruckpumpe 14 beaufschlagt ist. Aus der Darstellung gemäß Figur 3 ergibt sich zudem, dass das Speichervolumen 58, welches auch als Mitteldruckspeicher bezeichnet wird, über einen Bypass 68 mit dem Steuerraum 62 in Verbindung steht.

Bei Einspritzdrücken unterhalb des Maximalförderdrucks der Hochdruckpumpe 14 wird ein hier so bezeichneter Mitteldruck von der Hochdruckpumpe 14 über den Druckverstärkerzulauf 52 in das ein- oder mehrteilig ausgebildete Speichervolumen 58 und weiter über das Füllventil 46 und das Hochdruckventil 44 direkt zur Speicherzuleitung 54 gefördert. Von dort gelangt es entweder in einen externen Hochdruckspeicher 20 - wie in Figur 1 dargestellt - oder über den internen Hochdruckspeicher - zu den Kraftstoffinjektoren 22, wie in Figur 2 dargestellt.

In diesem Falle wird der Druckverstärker 24 gemäß der schematischen Darstellung in Fi- gur 3 im Bypassbetrieb betrieben, in dem keine Druckverstärkung notwendig ist und daher auch keine nennenswerte Wirkungsgradverluste auftreten. Im Bypassbetrieb wird gleichzeitig durch alle zur Verfügung stehenden Druckverstärker 24 einer Druckverstärkereinheit 16 - wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt - gefördert.

Bei erforderlicher Druckverstärkung können die Druckverstärker 24 der Druckverstärkereinheit 16 wechselweise oder gleichzeitig eingesetzt werden. In jedem dieser Fälle wird das entsprechende Schaltventil 50, bei dem es sich bevorzugt um ein 3/2-Wege- Ventil handelt, geschaltet. Der Steuerraum 62 des Druckverstärkerkolbens 32 wird aufgrund der Aktivie-

rung des Schaltventiles 50 mit dem Druckverstärkerrücklauf 56 verbunden und demzufolge druckentlastet. Aufgrund dessen steigt der Druck im Hochdruckraum 60 des Druckverstärkers 24, bis sich ein Kräftegleichgewicht zwischen dem Hochdruck an der Hochdruckfläche 64 des Hochdruckkolbens 32 und der durch die Rückstellfeder 40 erzeugten Kraft einerseits und dem Mitteldruck an der Mitteldruckfläche 66 der Druckverstärkerkolben 32, 33 andererseits eingestellt hat.

Vorzugsweise entspricht das durch die beiden Druckflächen 64 bzw. 66 definierte übersetzungsverhältnis i dem Quotienten aus gewünschten Maximaldruck, der an der Speicherzu- leitung 54 gefordert wird und dem Hochdruckpumpenförderdruck. Somit wird die Hochdruckmenge durch das Hochdruckventil 44 nachgefördert, wenn am Hochdruckanschluss, d.h. in der Speicherzuleitung 54 der Druck aufgrund von Mengenentnahme absinkt. über das Füllventil 46 ist die Verbindung zum Speichervolumen 58 geschlossen.

Beim Deaktivieren des Schaltventiles 50 wird der Steuerraum 62 des Hochdruckkolbens 32 mit dem Speichervolumen 58 verbunden, wodurch der Druck im Steuerraum 62 ansteigt und der Druckverstärkerkolben 32, 33 bei hydraulischem Kraftausgleich durch die Federkraft der Rückstellfeder 34 an seiner Anschlagbegrenzung 48 positioniert wird.

Vorzugsweise wird die Aktivierung der jeweils einem Druckverstärker 24 zugeordneten Schaltventile 50 mit den Einspritzungen synchronisiert, so dass pro Zylinder der mit Kraftstoff zu versorgenden Verbrennungskraftmaschine und jeweils 720° Kurbelwellenwinkel bei einer Viertaktverbrennungskraftmaschine ein Förderhub des Druckverstärkers 24 erfolgt. Entsprechend ist sichergestellt, dass die Rückstellzeit eines jeden Druckverstärkerkolbens 32 bzw. 33 des mindestens einen Druckverstärkers 24 hinreichend kurz ist, um bei einer mit zwei Druckverstärkern 24 ausgestatteten Druckverstärkereinheit 16 bei jeder zweiten Einspritzung fördern zu können.

Die Druckverstärkereinheit 16 gemäß den Darstellungen der Figuren 1 und 2 umfasst außer dem Zwischenspeicher (Zwischenrail) vorzugsweise zwei Druckverstärker 24 und gegebenenfalls - wie in der Ausführungsform gemäß Figur 2 dargestellt - einen Hochdruckspeicher 20 (Hochdruckrail), der in die Druckverstärkereinheit 16 integriert ist.

In den Figuren 4 und 5 sind verschiedene Ausführungsformen von Druckverstärkereinhei- ten, die in den Figuren 1 und 2 nur schematisch dargestellt sind, wiedergegeben. Der Zwischenspeicher 18 (Zwischenrail) stellt nicht notwendigerweise ein separates Bauteil dar, sondern teilt sich auf ein Speichervolumen 38 (vgl. Darstellung gemäß Figur 3) der vor-

zugsweise zwei innerhalb einer Druckverstärkereinheit 16 verbauten Druckverstärker 24 auf.

Wie zum Beispiel aus der Darstellung gemäß Figur 4 hervorgeht, kann die Druckverstärker- einheit 16 einen U-förmig ausgebildeten Zentralkörper 94 umfassen, der Speichertöpfe 92 aufweist, in denen die einzelnen Druckverstärker 24 der Druckverstärkereinheit 16 eingelassen sind. An einer Stirnseite des Zentralkörpers 94 befindet sich jeweils eine erste Schalteinheit 84 sowie eine zweite Schalteinheit 86, jeweils ausgebildet als 3/2-Wege- Ventil 50. Seitlich am U-förmig ausgebildeten Zentralkörper 94 der Druckverstärkereinheit 16 sind An- Schlüsse 82 ausgeführt, bei denen es sich um die in Figur 3 dargestellten Anschlüsse 82, nämlich Druckverstärkerzulauf 52, Speicherzuleitung 54 sowie Druckverstärkerrücklauf 56 handelt. Am Druckverstärkerzulauf 52, vgl. auch Bezugszeichen 98, wird zum Beispiel die in Figur 1 dargestellte Hochdruckpumpe 14 angeschlossen, vgl. Position 98 in Figur 1. Des Weiteren umfassen die Anschlüsse am 82 U-förmig ausgebildeten Zentralkörper 94 der Druckverstärkereinheit 16 gemäß der Darstellung in Figur 4, Hochdruckanschlüsse 100, die zum Beispiel zum in Figur 1 dargestellten Hochdruckspeicher 20 führen.

Aus der Darstellung gemäß Figur 4 geht zudem hervor, dass die beiden Druckverstärker 24, von denen der Druckverstärker 24 den Druckverstärkerkolben 32 und der Druckverstärker 24 den Druckverstärkerkolben 33 aufweist, parallel zueinander angeordnet sind. Der Druckverstärker 24 mit Druckverstärkerkolben 32 ist inaktiv, der andere Druckverstärker 24 mit Druckverstärkerkolben 33 ist aktiv. Am Zentralkörper 94 der Druckverstärkereinheit 16 befindet sich ein Druckregelventil 102 sowie ein Drucksensor 104. Aus Figur 4 lässt sich des Weiteren entnehmen, dass der aktive der beiden Druckverstärker 24 entsprechend des Druckverstärkungsverhältnisses i verdichteten Kraftstoff über die Speicherzuleitungen 54 bzw. 100 zu dem in Figur 1 dargestellten Hochdruckspeicher 20 führt. Der Aufbau der in der Ausführungsform gemäß Figur 4 dargestellten Druckverstärker 24 entspricht im Wesentlichen der Darstellung der Druckverstärker 24 gemäß Figur 3.

Die Druckverstärkereinheit 16 in der in Figur 5 dargestellten Ausführungsform weist ebenfalls Anschlüsse 82 auf, die jeweils den Druckverstärkerzulauf 52 sowie die Speicherzuleitung 54 repräsentieren. Der Druckverstärkerrücklauf ist nicht dargestellt.

In den Figuren 4 und 5 sind jeweils Druckverstärkereinheiten 16 dargestellt, die eine redu- zierte Baulänge aufweisen, die aufgrund des in U-Form ausgebildeten einteiligen Zentralkörpers 94 erreicht wird. Des Weiteren sind in den Ausführungsformen gemäß der Figuren 4 und 5 Anschlussmöglichkeiten für den Drucksensor 104 bzw. das dort schematisch darge-

stellte Druckregelventil 102 an der Stirnseite des einteilig ausgebildeten Zentralkörpers vorgesehen.

Während Figur 4 eine Ausfuhrungsvariante der ersten Ausfuhrungsform gemäß Figur 1 dar- stellt, zeigt Figur 5 eine Ausführungsvariante der zweiten Ausführungsform gemäß Figur 2 mit integriertem Hochdruckspeicher 20.

Aus der Darstellung gemäß Figur 5 lässt sich zum Beispiel entnehmen, dass die Druckverstärkereinheit 16 eine sehr kompakte Bauform aufweist, was durch den einteilig ausgebilde- ten Zentralkörper 94 erreicht wird. Auch in dieser Ausführungsform der Druckverstärkereinheit 16 gemäß der schematischen Wiedergabe in der Figur 1, sind zwei Druckspeichertöpfe 92 vorgesehen, die nebeneinander platziert sind. Den beiden Druckspeichertöpfen 92 gegenüberliegend befinden sich am einteiligen Zentralkörper 94 die erste Schalteinheit 84 bzw. die zweite Schalteinheit 86, die zum Beispiel als Magnetventile ausgebildet sein kön- nen, vgl. Position 50 in Figur 3.

Aus der Darstellung gemäß Figur 5 geht eine Ausführungsform der Druckverstärkereinheit 16 mit integriertem Hochdruckspeicher gemäß Figur 2 hervor.

Der Darstellung gemäß Figur 5 ist ebenfalls eine Druckverstärkereinheit 16 mit einem hier ebenfalls analog zu Figur 4 einteilig ausgebildeten Zentralkörper 94 zu entnehmen. Gemäß dieser Ausführungsform befinden sich die beiden Druckspeichertöpfe 92 sowie die erste Schalteinheit 84 und die zweite Schalteinheit 86 einander nebeneinander liegend am einteiligen Zentralkörper 94. In der Darstellung gemäß Figur 5 bezeichnet das Bezugszeichen 98 einen Pumpenanschluss analog zu Bezugszeichen 52 in der Ausführungsform gemäß Figur 3, womit der Druckverstärkereinheit-Zulauf bezeichnet ist. Das Bezugszeichen 100 hingegen kennzeichnet einen Hochdruckanschluss, analog zum Bezugszeichen 54 in der Ausführungsform gemäß Figur 3, dort werden die Kraftstoffinjektoren bzw. Hochdruckleitungen die zu diesen verlaufen, angeschlossen.

Bei der in Figur 5 dargestellten Ausführungsform der Druckverstärkereinheit 16 handelt es sich um eine solche, mit der zum Beispiel eine 4-Zylinderverbrennungskraftmaschine mit unter Systemdruck stehendem Kraftstoff versorgt werden kann. Seitlich am einteiligen Zentralkörper 94 befinden sich die Anschlüsse 82. Zusammen mit den seitlich am Zentralkörper 94 angeordneten Hochdruckanschlüssen 82 bzw. 100 können an der in Figur 5 dargestellten Druckverstärkereinheit 16 zum Beispiel 4 Kraftstoffinjektoren bzw. 4 Hochdruckleitungen, die zu 4 Kraftstoffinjektoren führen, angeschlossen werden.

Figur 6 zeigt einen wechselweisen Betrieb zweier Druckverstärkerkolben bei synchroner Einspritzung.

Aus Figur 6 geht hervor, dass ein Kolbenhub h eines ersten Druckverstärkerkolbens 32 und eines zweiten - gestrichelt angedeuteten - Druckverstärkerkolbens 33 über der Zeit aufgetragen ist. Mit Bezugszeichen 22 ist die Aktivierung eines jeden Kraftstoffinjektors 22 dargestellt, wobei die Kraftstoffinjektoren 22 eine zum Beispiel jeweils rampenförmig verlaufende Einspritzcharakteristik aufweisen, während der Kraftstoff in die jeweiligen Zylinder der Verbrennungskraftmaschine eingebracht wird. Neben einer rampenförmig verlaufenden Einspritzcharakteristik können auch mehrfach Einspritzungen gefahren werden, oder es lassen sich beliebige weitere Einspritzstrategien implementieren. Wie aus der Darstellung gemäß Figur 6 hervorgeht, können jeweilige Hubwege 112 und 114 bei wechselweisem Betrieb 110 der Druckverstärkerkolben 32, 33 einander geringfügig überlappen. Während der erste Hubweg 112 und der zweite Hubweg 114 des ersten Druckverstärkerkolbens 32 in durchgezogenen Linien dargestellt ist, werden demgegenüber der erste Hubweg 112 sowie der zweite Hubweg 114 des zweiten Druckverstärkerkolbens 33 in gestrichelter Darstellung angedeutet. Der in Figur 6 durch Bezugszeichen 110 angedeutete wechselweise Betrieb der Druckverstärkereinheit 16 setzt voraus, dass die schematisch in den Figuren 1 und 2 dargestellte Druckverstärkereinheit 16 zwei Druckverstärker 24 gemäß der Darstellung in Figur 3 umfasst.

Der Darstellung gemäß Figur 7 lässt sich ein synchroner Betrieb einer Druckverstärkereinheit 16 mit zwei Druckverstärkern 24 entnehmen. Aus den in Figur 7 dargestellten Hubverläufen des ersten Hubes 112 und des zweiten Hubes 114 geht hervor, dass in diesem Falle der erste Hochdruckkolben 32 sowie der zweite - angestrichelt angedeutete - Hochdruckkolben 33 synchron betrieben werden. In diesem Falle fallen jeweils die ersten Hubwege 112 sowie die zweiten Hubwege 114 zusammen. Durch die einander überlappenden Förderhübe 112 bzw. 114 der beiden Druckverstärkerkolben 32 und 33 lässt sich die Fördermenge steigern und der Druckabfall im Hochdruckspeicher 20 des Hochdruckeinspritzsystems 10 ge- maß der schematischen übersichtszeichnungen in den Figuren 1 und 2 weiter reduzieren. Die einzelnen Einspritzvorgänge erfolgen vorzugsweise synchron zur Förderung - wie in der Darstellung gemäß Figur 7 angedeutet - um auf diese Weise den Druckabfall gering zu halten. Wie in Zusammenhang mit Figur 8 dargestellt ist, welche einen wechselweisen Betrieb der Druckverstärkerkolben bei asynchroner Einspritzung zeigt, können die Einsprit- zungen auch erforderlichenfalls zwischen den einzelnen Druckverstärkerhüben 112 und 114 des ersten Druckverstärkerkolbens 32 und des zweiten Druckverstärkerkolbens 33 vorgenommen werden. Dazu kann in den Pausen zwischen den einzelnen Einspritzvorgängen eine Nachförderung vorgesehen sein, wie in der Darstellung gemäß Figur 10 angedeutet. Im Un-

terschied zur Darstellung gemäß Figur 7 fuhren der erste Druckverstärkerkolben 32 bzw. der zweite Druckverstärkerkolben 33 in den Einspritzpausen der hier beispielhaft herausgegriffenen Kraftstoffϊnjektoren 22 einen ersten Hub 112 aus. Ein weiterer Hub 114 kann teilweise, ganz oder gar nicht mit einer Einspritzung zusammenfallen. Charakterisierend ist in diesem Zusammenhang, dass der erste Hub 112 nicht mit der Einspritzung zusammenfällt, sondern in einer Einspritzpause erfolgt.

Wie aus der Figurensequenz der Figuren 9.1 bis 9.5 hervorgeht, kann die Druckverstärkereinheit 16 gemäß der schematischen Darstellung in den Figuren 1 und 2 auf verschiedene Art und Weise mit den Kraftstoffinjektoren hydraulisch verbunden werden.

Figur 9.1 zeigt, dass die Hochdruckpumpe 14 die Druckverstärkereinheit 16 mit unter Hochdruck stehendem Kraftstoff bei einem Druckniveau von etwa 2000 bar beaufschlagt. Die Druckverstärkereinheit 16 wiederum beaufschlagt den extern angeordneten Hochdruck- Speicher 20 mit einem Druck der entsprechend des übersetzungsverhältnisses i der beiden Druckverstärker 24 erhöht ist, wobei es sich gemäß der Darstellung 9.1 um einen extern angeordneten Hochdruckspeicher 20 handelt. Von diesem aus verlaufen jeweils einzelne Hochdruckleitungen 140 zu den Kraftstoffinjektoren 22. Diese versorgen in dieser Verrohrungsvariante gemäß Figur 9.1 eine Sechszylinderverbrennungskraftmaschine.

Der Darstellung gemäß Figur 9.2 ist eine angesichts der Variante gemäß 9.1 leicht modifizierte Verrohrungsvariante zu entnehmen. In der Ausführungsform gemäß Figur 9.2 beaufschlagt die Hochdruckpumpe 14, die Druckverstärkereinheit 16, die ihrerseits den externen Hochdruckspeicher 20 beaufschlagt. Zwischen den einzelnen Kraftstoffinjektoren 22 gemäß Figur 9.2 verläuft eine durch einzelne Verbindungsstücke 144 angedeutete Ringleitung 142. Dadurch können jeweils den einzelnen Kraftstoffinjektoren 22 zugeordnete Einzelhochdruckleitungen 140 - wie in Figur 9.1 eingesetzt - vermieden werden. Die Ringleitung 142 zum Anschluss der Kraftstoffinjektoren 22 hat einen in hydraulischer Hinsicht erheblichen Vorteil, weil das Speichervolumen in den Kraftstoffinjektoren 22 bei geringen räumlichen Abständen Druckabfälle und daraus hervorgehende Druckschwingungen reduziert. Wird auf das in den Figuren 9.1 und 9.2 extern in Bezug auf die Druckverstärkereinheit 16 angeordnete Rail, d.h. den Hochdruckspeicher 20 verzichtet, kann über die Ringleitung 142 darüber hinaus im Vergleich zur Ausführungsvariante gemäß Figur 9.3 die Anzahl der notwendigen Anschlüsse an der Druckverstärkereinheit 16 reduziert werden, vgl. so zum Beispiel in den Ausführungsformen gemäß Figur 9.4 und 9.5.

Bei der in Figur 9.3 dargestellten Ausführungsform des Verrohrungsschemas sind an der dort schematisch angedeuteten Druckverstärkereinheit 16 sechs Einzelhochdruckleitun-

gen 140 zu den einzelnen Kraftstoffϊnjektoren 22 anzuschließen, während in den der Aus- führungsform gemäß 9.3 gegenüberzustellenden Ausfuhrungsformen gemäß der Figuren 9.4 bzw. 9.5 an den dort dargestellten Druckverstärkereinheiten 16 jeweils nur zwei Einzelhochdruckleitungen 140 anzuschließen sind, da die Kraftstoffϊnjektoren 22 ihrerseits über Verbindungsstücke 144 innerhalb der Ringleitung 142 miteinander verbunden sind. In der in Figur 9.5 dargestellten Verrohrungsvariante befindet sich der Hochdruckspeicher 20 in Bezug auf die Druckverstärkereinheit 16 extern angeordnet und beaufschlagt ein Verbindungsstück 144 der Ringleitung 142 zwischen den Kraftstoffinjektoren 22 unmittelbar.