Ein derartiges Common-Rail-Kraftstoffeinscritzsystem ist z. B. in der DE 197 28 111 beschrieben. In herkömmlichen Common-Rail-Einspritzsystemen fördert eine Hochdruckpumpe, eventuell unter Zuhilfenahme einer Vorförderpumpe, den einzuspritzenden Kraftstoff aus einem Tank in den zentralen Kraftstoffhochdruckspeicher, der als Common-Rail bezeichnet wird. Von dem Rail führen Kraftstoffleitungen zu den einzelnen Injektoren, die den Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordnet sind. Die Injektoren werden in Abhängigkeit von den Betriebsparametern der Brennkraftmaschine einzeln von der Motorelektronik angesteuert, um Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine einzuspritzen. Durch den Kraftstoffhochdruckspeicher sind die Druckerzeugung und die Einspritzung voneinander entkoppelt.

Aufgabe der Erfindung ist es, das bekannte Common-Rail- Kraftstoffeinspritzsystem dahingehend zu verbessern, dass die Beanspruchung der Hochdruckpumpe reduziert wird.

Außerdem soll das erfindungsgemäße Common-Rail- Kraftstoffeinspritzsystem einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar sein.

Die Aufgabe ist bei einem Common-Rail- Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen, mit einem Kraftstoffhochdruckspeicher zur Versorgung mehrerer Injektoren, die dazu dienen, Kraftstoff in den Brennraum der Brennkraftmaschine einzuspritzen, dadurch gelöst, dass der Kraftstoffhochdruckspeicher über eine hydraulische Übersetzungseinrichtung mit einem Niederdruckspeicher hydraulisch gekoppelt ist. Durch die Übersetzungseinrichtung kann der Niederdruckspeicher zur Kraftstoffhochdruckerzeugung verwendet werden. Auf eine Hochdruckpumpe, wie sie in herkömmlichen Common-Rail- Kraftstoffeinspritzsystemen verwendet wird, kann ganz verzichtet werden.

Eine besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Übersetzungseinrichtung mindestens einen Übersetzerkolben umfasst, dessen Stirnfläche auf der mit Niederdruck beaufschlagten Primärseite größer ist als dessen Stirnfläche auf der entgegengesetzten Sekundärseite. Der Übersetzerkolben stellt eine einfach aufgebaute Übersetzungseinrichtung dar, durch die der Kraftstoff mit Hochdruck beaufschlagt werden kann. Durch den Übersetzerkolben ist die Niederdruckseite des erfindungsgemäßenCommon-Rail-Kraftstoffeinspritzsystems von der Hochdruckseite getrennt.

Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärseite des

Übersetzerkolbens unter Zwischenschaltung eines ersten Rückschlagventils mit einem Kraftstoffzulauf und unter Zwischenschaltung eines zweiten Rückschlagventils mit dem Kraftstoffhochdruckspeicher in Verbindung steht. Im Saughub des Übersetzerkolbens wird über das erste Rückschlagventil auf der Sekundärseite Kraftstoff aus dem Kraftstoffzulauf angesaugt. Der angesaugte Kraftstoff wird im Förderhub des Übersetzerkolbens mit Hochdruck beaufschlagt und gelangt über das zweite Rückschlagventil in den Kraftstoffhochdruckspeicher.

Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Übersetzerkolben parallel geschaltet sind, wobei zwischen den Übersetzerkolben und dem Niederdruckspeicher jeweils eine Stelleinrichtung angeordnet ist. Mit mehreren Übersetzerkolben kann eine größere Kraftstoffmenge mit Hochdruck beaufschlagt werden. Durch die Stelleinrichtung wird die Förderarbeit der Übersetzerkolben koordiniert.

Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung von einem 3/2-Wegeventil gebildet wird, das die Primärseite des zugehörigen Übersetzerkolbens in der ersten Schaltstellung mit dem Niederdruckspeicher und in der zweiten Schaltstellung mit einem Kraftstoffablauf verbindet. In der ersten Schaltstellung wird die Primärseite des zugehörigen Übersetzerkolbens mit Niederdruck beaufschlagt, und der Förderhub erfolgt. In der zweiten Schaltstellung der Stelleinrichtung bewegt sich der zugehörige Übersetzerkolben, z. B. unterstützt durch die Vorspannkraft einer Feder, in seine Ausgangsstellung zurück. Dabei kann der im Saughub auf der Primärseite des zugehörigen Übersetzerkolbens verdrängte Kraftstoff über den Kraftstoffablauf entweichen.

Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtungen so gesteuert werden, dass sich mindestens ein Übersetzerkolben ständig im Förderhub befindet. Dadurch ist gewährleistet, dass in dem erfindungsgemäßen Common-Rail- Kraftstoffeinspritzsystem kontinuierlich Druck und Menge gefördert werden.

Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Niederdruckspeicher über eine Förderpumpe mit Öl versorgt wird. Das hat den Vorteil, dass das Fördermedium auch zur Schmierung der Förderpumpe verwendet werden kann. Ein separater Schmierkreislauf ist nicht erforderlich.

Eine weitere besondere Ausführungsart der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass an den Niederdruckspeicher weitere hydraulisch betätigbare Komponenten, wie Bremseinrichtungen, hydraulische Ventilsteuerungen usw., angeschlossen sind. Das erfindungsgemäße Common-Rail- Kraftstoffeinspritzsystem kann auf diese Art und Weise in das Öl-Hydraulik-Management der Brennkraftmaschine integriert werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

In Fig. 1 ist ein Hydraulikschaltplan in vereinfachter Form dargestellt, um das erfindungsgemäße Common-Rail- Kraftstoffeinspritzsystem zu verdeutlichen. Eine Förderpumpe 1 saugt aus einem (nicht dargestellten)

Vorratsbehälter Hydrauliköl an. Das angesaugte Hydrauliköl wird von der Förderpumpe 1 über eine Leitung 2 in einen Niederdruckspeicher 3 gefördert. Über eine beispielhaft dargestellte Leitung 4 ist der Niederdruckspeicher 3 mit einer hydraulischen Ventilsteuerung (nicht dargestellt) verbunden. In dem Niederdruckspeicher 3 herrscht ein Druck von 100-300 bar. Selbstverständlich kann der Niederdruckspeicher 3 auch mit einem hydraulischen Bremssystem in Verbindung stehen.

Der Niederdruckspeicher 3 steht über zwei Leitungen. 5,6 mit zwei Stelleinrichtungen 7,8 in Verbindung. Bei den Stelleinrichtungen 7,8 handelt es sich um 3/2-Wegeventile.

In den Stelleinrichtungen 7,8 ist jeweils ein Ventilglied 9,10 hin-und herbewegbar aufgenommen. Das Ventilglied 9, 10 ist zwischen einem ersten Ventilsitz 11,12 und einem zweiten Ventilsitz 13,14 verschiebbar.

Wenn sich das Ventilglied 9,10 an seinem zweiten Ventilsitz 13,14 in Anlage befindet, ist die von dem Niederdruckspeicher 3 kommende Leitung 5,6 mit einer Leitung 17,18 verbunden. Die Leitung 17,18 mündet in einen Zylinder 19,20.

In dem Zylinder 19,20 ist ein Übersetzerkolben 21,22 hin- und herbewegbar aufgenommen. Auf der Primärseite 23,24 des Zylinders 19,20 ist eine Stirnfläche 25,26 des Übersetzerkolbens 21,22 mit Niederdruck beaufschlagt. Auf der Sekundärseite 27,28 des Zylinders 19,20 ist eine Feder 29,30 gegen den Übersetzerkolben 21,22 vorgespannt.

Außerdem ist auf der Sekundärseite 27,28 des Zylinders 19, 20 an dem Übersetzerkolben 21,22 ein Stößel 31,32 ausgebildet. Der Stößel 31,32 ragt in eine Kraftstoffleitung 33,34.

Die primärseitige Stirnfläche 25,26 des Übersetzerkolbens 21,22 ist ebenso wie die sekundärseitige Stirnfläche 45, 46 des Stößels 31,32 kreisförmig. Allerdings ist die primärseitige Stirnfläche 25,26 des Übersetzerkolbens 21, 22 deutlich größer als die sekundärseitige Stirnfläche 45, 46 des Stößels 31,32. Dadurch wird erreicht, dass der auf der Primärseite 23,24 herrschende Niederdruck in auf der Sekundärseite 27,28 herrschenden Hochdruck übersetzt wird.

Wenn der Druck auf d-Sekundärseite 27,28 einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, öffnet ein am Ende der Kraftstoffleitung 33,34 angeordnetes Rückschlagventil 39,40, und der mit Hochdruck beaufschlagte Kraftstoff gelangt in einen Kraftstoffhochdruckspeicher 41. Der Kraftstoffhochdruckspeicher 41 wiederum ist über Kraftstoffhochdruckleitungen 42 mit den Injektoren der Brennkraftmaschine verbunden.

Im sogenannten Förderhub bewegt sich der Übersetzerkolben 21,22 entgegen der Vorspannkraft der Feder 29,30 von der Primärseite 23,24 zur Sekundärseite 27,28 des Zylinders 19,20. Wenn der Förderhub des Übersetzerkolbens 21,22 beendet ist, schaltet die Stelleinrichtung 7,8, und das Ventilglied 9,10 verschiebt sich von dem zweiten Ventilsitz 13,14 an den ersten Ventilsitz 11,12. Wenn sich das Ventilglied 9,10 an dem ersten Ventilsitz 11,12 in Anlage befindet, steht die Leitung 17,18 mit einem Kraftstoffablauf 15,16 in Verbindung. In dieser Ventilstellung kann der in der Kraftstoffleitung 17,18 enthaltene Kraftstoff in den Kraftstoffablauf 15,16 entweichen. Der damit verbundene Druckverlust in der Leitung 17,18 und die Vorspannkraft der Feder 29,30 sorgen dafür, dass sich der Übersetzerkolben von der Sekundärseite 27,28 zur Primärseite 23,24 des Zylinders 19,20 bewegt. Bei dieser sogenannten Saughubbewegung des Übersetzerkolbens 21,22 wird Kraftstoff aus dem

Kraftstoffzulauf 35,36 über das Rückschlagventil 37,38 in die Kraftstoffleitung 33,34 angesaugt. Wenn die Saughubbewegung des Übersetzerkolbens 21,22 beendet ist, schaltet die Stelleinrichtung 7,8, so dass das Ventilglied 9,10 wieder an dem zweiten Ventilsitz 13,14 in Anlage kommt.

Über eine (nicht dargestellte) Steuereinrichtung wird die Bewegung der beiden Übersetzerkolben 21,22 so koordiniert, dass zuerst der Übersetzerkolben 22 fördert. Kurz bevor der Übersetzerkolben 22 seinen Hubanschlag erreicht, beginnt der Übersetzerkolben 21 zu fördern. Durch die Koordination der Förder-und Saughubbewegung der Übersetzerkolben 21,22 wird erreicht, dass koninuierlich eine ausreichende Menge Kraftstoff mit Hochdruck beaufschlagt und in den Hochdruckspeicher 41 gefördert wird.

Die Übersetzerkolben 21,22 sorgen dafür, dass aus dem Niederdruck auf der Primärseite 23,24 Hochdruck auf der Sekundärseite 27,28 erzeugt wird. Das Rückschlagventil 37, 38 dient zur Wiederbefüllung. Die Rückschlagventile 39,40 dienen dazu, den Druck in dem Kraftstoffhochdruckspeicher 41 zu halten.