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Title:
FUEL INJECTION SYSTEM AND PRESSURE BOOSTING DEVICE FOR A FUEL INJECTION SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/107220
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a fuel injection system (1) for an internal combustion engine, comprising at least one high-pressure fuel pump (5) supplying fuel to at least one high-pressure fuel accumulator (7), having a plurality of injectors (8), and having at least one central pressure boosting device (6). The invention provides for the pressure boosting device (6) to be disposed in the fuel supply direction between the high-pressure fuel pump (5) and the high-pressure fuel accumulator (7).

Inventors:
BOLTZ JOACHIM (DE)
Application Number:
PCT/EP2008/050794
Publication Date:
September 12, 2008
Filing Date:
January 24, 2008
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
BOLTZ JOACHIM (DE)
International Classes:
F02M59/10; F02M59/02; F02M59/16; F02M63/02; F15B3/00
Foreign References:
DE19939420A12001-03-01
EP1754883A12007-02-21
DE10151885A12003-05-08
DE1577188A11969-09-25
US3386384A1968-06-04
DE904858C1954-02-22
DE1577188A11969-09-25
DE10246208A12004-04-15
EP1123463B12005-03-30
Attorney, Agent or Firm:
ROBERT BOSCH GMBH (Stuttgart, DE)
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Claims:

Ansprüche

1. Kraftstoffeinspritzsystem (1) für eine Brennkraftmaschine, mit mindestens einer mindestens einen Kraftstoff-Hochdruckspeicher (7) mit Kraftstoff versorgenden Kraftstoffhochdruckpumpe (5), mit mehreren Injektoren (8) und mit mindestens einer zentralen Druckverstärkungseinrichtung (6),

dadurch gekennzeichnet,

dass die Druckverstärkungseinrichtung (6) in Kraftstoffförderrichtung zwischen der Kraftstoffhochdruckpumpe (5) und dem Kraftstoff-Hochdruckspeicher (7) angeordnet ist.

2. Kraftstoffeinspritzsystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Differenzdruckmenge an Kraftstoff aus der Druckverstärkungseinrichtung (6) in einen Niederdruckbereich (15) des Kraftstoffeinspritzsystems (1) absteuerbar ist.

3. Kraftstoffeinspritzsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Kraftstoffförderrichtung zwischen der Kraft- stoffhochdruckpumpe (5) und der Druckverstärkungseinrichtung (6) ein KraftstoffZwischenspeicher angeordnet ist .

4. Druckverstärkungseinrichtung für ein Kraftstoffein- spritzsystem (1), insbesondere für ein Kraftstoffein- spritzsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Druckverstärkungseinrichtung (6) einen ersten Kompressionsraum (25) und mindestens einen zweiten mit dem ersten Kompressionsraum (25) mechanisch oder hydraulisch gekoppelten Kompressionsraum (31) aufweist, und dass der erste Kompressionsraum (25) einen ersten Steuerraum zur Komprimierung des Kraftstoffs im zweiten Kompressionsraum (31) und der zweite Kompressionsraum (31) einen zweiten Steuerraum zur Kompression des Kraftstoffs im ersten Steuerraum (25) bildet.

5. Druckverstärkungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten Kompressionsraum (25) ein erster Differenzdruckraum (17) und dem zweiten Kompressionsraum (31) ein zweiter Differenzdruckraum (19) zugeordnet ist, und dass der erste Differenzdruckraum (17) zur Komprimierung des Kraftstoffs im ersten Kompressionsraum (25) hydraulisch mit einem Niederdruckbereich (15) des Kraftstoffeinspritzsystems (1) verbindbar ist, und dass der zweite Differenzdruckraum (19) zur Komprimierung des Kraftstoffs im zweiten Kompressionsraum (31) hydraulisch mit dem Niederdruckbereich (15) des Kraftstoffeinspritzsystems (1) verbindbar ist.

6. Druckverstärkungseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5,

dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Kompressionsraum (25, 31) mittels eines gemeinsamen Druckkolbens (23) gekoppelt sind, der alternierend in zwei gegenüberliegende Verstellrichtungen kraftstoffkomprimierend angeordnet ist .

7. Druckverstärkungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkolben (23) als Doppelhohlkolben mit zwei axial beabstandeten, endseitigen, jeweils einen Kompressionsraum (25, 31) oder einen Differenzdruckraum (17, 19) begrenzenden Hohlkammern ausgebildet ist .

8. Druckverstärkungseinrichtung nach einem der Ansprüche

4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Funktionseinheit aus erstem Kompressionsraum (25) und erstem Differenzdruckraum (17) ein, insbesondere als 3/2-Wege-Ventil ausgebildetes, erstes Steuerventil (11) und der Funktionseinheit aus zweitem Kompressionsraum (31) und zweitem Differenzdruckraum (19) ein zweites, insbesondere als 3/2-Wege-Ventil ausgebildetes, Steuerventil (12) zugeordnet ist.

9. Druckverstärkungseinrichtung nach einem der Ansprüche

5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Differenzdruckraum (17) oder eine erste Zuleitung (16) zum ersten Differenzdruckraum (17) über ein in Richtung des ersten Kompressionsraums (25) öffnendes erstes Rückschlagventil (26) mit dem ersten

Kompressionsraum (25) hydraulisch verbindbar ist, und dass der erste Kompressionsraum (25) über ein in Richtung eines Kraftstoff-Hochdruckspeichers (7) öffnendes zweites Rückschlagventil (28) hydraulisch mit dem KraftstoffSpeicher verbindbar ist, und dass der zweite Differenzdruckraum (19) oder eine zweite Zuleitung (18) zum zweiten Differenzdruckraum (19) über ein in Richtung des zweiten Kompressionsraums (31) öffnendes drittes Rückschlagventil (32) mit dem zweiten Kompressionsraum (31) hydraulisch verbindbar ist, und dass der zweite Kompressionsraum (31) über ein in Richtung des KraftstoffSpeichers öffnendes viertes Rückschlagventil (35) hydraulisch mit dem Kraftstoff- Hochdruckspeicher (7) verbindbar ist.

10. Druckverstärkungseinrichtung nach einem der Ansprüche

4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass beide Differenzdruckräume (17, 19) und beide Kompressionsräume (25, 31) gleichzeitig mit einem Förderdruck einer Hochdruckpumpe beaufschlagbar sind.

11. Druckverstärkungseinrichtung nach einem der Ansprüche

5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Differenzdruckraum (17, 19), vorzugsweise jeweils beide Differenzdruckräume (17, 19), als Ringraum und mindestens ein Kompressionsraum (25, 31), vorzugsweise jeweils beide Kompressionsräume (25, 31), als radial innerer Zentralraum ausgebildet sind.

12. Druckverstärkungseinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11,

dadurch gekennzeichnet, dass die Druckverstärkungseinrichtung (6) zwei axial beabstandete, an einer Gehäusehülse (231), insbesondere mittels jeweils einer überwurfmutter (36, 37), festgelegte Gehäusebauteile (20, 30) aufweist.

13. Druckverstärkungseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Rückschlagventil (26, 28) und/oder das erste Steuerventil (11) dem ersten Gehäusebauteil (20) zugeordnet sind/ist.

14. Druckverstärkungseinrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte und das vierte Rückschlagventil (32, 35) und/oder das zweite Steuerventil (12) dem zweiten Gehäusebauteil (30) zugeordnet sind/ist.

Description:

Beschreibung

Titel

Kraftstoffeinspritzsystem sowie Druckverstärkungseinrich- tung für ein Kraftstoffeinspritzsystem

Stand der Technik

Die Erfindung ein Kraftstoffeinspritzsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Druckverstärkungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4.

Aus der DE 102 46 208 Al ist ein Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine mit einem Kraftstoff- Hochdruckspeicher (Common Rail) und mehreren Injektoren mit jeweils einer Druckverstärkungseinrichtung bekannt, wobei in Kraftstoffförderrichtung zwischen dem Kraftstoff- Hochdruckspeicher und den Injektoren eine Ausgleichseinrichtung zur Minimierung von Druckschwingungen angeordnet ist. Bei dem bekannten Kraftstoffeinspritzsystem ist die große Anzahl an benötigten Druckverstärkern zur Realisierung hoher Einspritzdrücke jenseits von 2000 bar nachteilig. Ferner von Nachteil ist der hohe Bauraumbedarf des gesamten Einspritzsystems aufgrund der großen Anzahl an benötigten Druckverstärkern.

Aus der EP 1 123 463 Bl ist ein weiteres Kraftstoffeinspritzsystem bekannt, bei dem eine zentrale Druckverstärkungseinrichtung realisiert ist, wobei die Druckverstärkungseinrichtung in Kraftstoffförderrichtung zwischen dem Kraftstoff-Hochdruckspeicher und den Injektoren angeordnet ist. über eine der Druckverstärkungseinrichtung nachgeord- nete Verteilereinrichtung wird der komprimierte Kraftstoff

unmittelbar auf die einzelnen Injektoren verteilt. Bei dem bekannten Kraftstoffeinspritzsystem ist von Vorteil, dass lediglich eine einzige Druckverstärkungseinrichtung benötigt wird. Nachteilig sind jedoch die von der zentralen Druckverstärkungseinrichtung verursachten Druckschwingungen im Hochdruckleitungssystem, die sich negativ auf die Einspritzmengenbemessung auswirken.

Offenbarung der Erfindung Technische Aufgabe

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine mit einer zentralen Druckverstärkungseinrichtung vorzuschlagen, bei dem die Druckschwingungen im Hochdruckleitungssystem minimiert sind. Ferner besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Druckverstärkungseinrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem vorzuschlagen, die lediglich geringe Druckschwingungen verursacht.

Technische Lösung

Hinsichtlich des Kraftstoffeinspritzsystems wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Druckverstärkungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 4 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen noch sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren angegebenen Merkmalen.

Hinsichtlich des Kraftstoffeinspritzsystems für eine Brennkraftmaschine liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, eine zentrale Druckverstärkungseinrichtung, also eine Druckverstärkungseinrichtung die zumindest zwei Injektoren zugeordnet ist, in Kraftstoffförderrichtung zwischen der Kraft- stoffhochdruckpumpe und dem Kraftstoff-Hochdruckspeicher anzuordnen, so dass der von der Druckverstärkungseinrichtung komprimierte Kraftstoff mit einem Druck von in der Regel über 2500 bar nicht unmittelbar zu mindestens zwei Injektoren gefördert wird, sondern zunächst in einen Kraftstoff-Hochdruckspeicher (Common Rail) . Aus diesem wird der Kraftstoff dann in an sich bekannter Weise auf die Injektoren zur Einspritzung in die Brennräume der Brennkraftmaschine verteilt. Die Anordnung der Druckverstärkungseinrichtung vor dem Kraftstoff-Hochdruckspeicher hat den Vorteil, dass der Kraftstoff-Hochdruckspeicher als Puffer wirkt, wodurch etwaige Druckschwingungen minimiert werden.

Aufgrund der Integration der zentralen Druckverstärkungseinrichtung in Kraftstoffförderrichtung vor dem Kraftstoff- Hochdruckspeicher ist es möglich, bisher eingesetzte Kraft- stoffhochdruckpumpen in identischer Bauform in dem vorgeschlagenen Kraftstoffeinspritzsystem zu nutzen.

In Ausgestaltung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass eine Differenzdruckmenge (Steuermenge) an Kraftstoff aus der Druckverstärkungseinrichtung in einen Niederdruckbereich des Kraftstoffeinspritzsystems absteuerbar ist. Anders ausgedrückt, sind später noch zu erläuternde Differenzdruckräume der Druckverstärkungseinrichtung hydraulisch mit einem Niederdruckbereich des Injektors verbindbar. Dabei ist es denkbar, die Differenzdruckmenge entweder unmittelbar vor der Kraftstoffhochdruckpumpe und nach einer Zu-

messeinheit für die Saugregelung der Kraftstoffhochdruckpumpe oder in Kraftstoffförderrichtung vor der Zumesseinheit zurück in den Kraftstoffkreislauf zu geben.

Um das Förderverhalten der insbesondere saugdruckgeregelten Kraftstoffhochdruckpumpe positiv zu beeinflussen, ist mit Vorteil zusätzlich zu dem eigentlichen Kraftstoff- Hochdruckspeicher ein KraftstoffZwischenspeicher in Kraftstoffförderrichtung nach der Kraftstoffhochdruckpumpe und vor der hydraulischen Druckverstärkungseinrichtung angeordnet. Hierdurch wird eine permanente Bereitstellung von über die Kraftstoffhochdruckpumpe druckbeaufschlagtem Kraftstoff realisiert .

Die erfindungsgemäße Druckverstärkungseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie zumindest zwei Kompressionsräume aufweist, die alternierend komprimierend betreibbar sind. Dabei sind die Kompressionsräume derart gekoppelt, dass der Kraftstoffdruck und das Kraftstoffvolumen bei einem Wieder- befüllvorgang des ersten Kompressionsraums zur Komprimierung des Kraftstoffs im zweiten Kompressionsraum ausgenutzt wird, d.h. der erste Kompressionsraum einen Steuerraum zur Komprimierung des Kraftstoffs im zweiten Kompressionsraum bildet. Analog bildet der zweite Kompressionsraum in dessen Wiederbefüllungsphase einen zweiten Steuerraum zur Komprimierung des Kraftstoffs im ersten Kompressionsraum. Im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Druckverstärkungseinrichtungen gibt es bei der erfindungsgemäßen Druckverstärkungseinrichtung keine passive Rückstellung eines Hochdruckkolbens. Jede Verstellbewegung wird zur Komprimierung des Kraftstoffs in einem Kompressionsraum ausgenutzt. Durch die Realisierung der beschriebenen doppelt wirkenden Druckverstärkungseinrichtung wird u.a. eine ver-

besserte Regelbarkeit des Hochdruckbereichs des Kraftstoffeinspritzsystems erreicht.

In Ausgestaltung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass jedem Kompressionsraum ein Differenzdruckraum zugeordnet ist, der zu Zwecken der Komprimierung des Kraftstoffs in dem zugeordneten Kompressionsraum mit Niederdruck beaufschlagbar ist, so dass die der Druckkraft des als Steuerraum wirkenden Kompressionsraums entgegen wirkende Druckkraft reduzierbar ist, was in der Folge zu einer Minimierung des Volumens des Kompressionsraums und damit verbunden zu einer Erhöhung des Kraftstoffdrucks im Kompressionsraum führt.

Bevorzugt ist eine Ausführungsform der Druckverstärkungseinrichtung, bei der die beiden Kompressionsräume der Druckverstärkungseinrichtung über einen gemeinsamen Druckkolben miteinander gekoppelt sind, der alternierend den Kraftstoff in den beiden, vorzugsweise gegenüber liegenden Kompressionsräumen komprimiert, also alternierend in zwei gegenüberliegende Axialrichtungen verstellbar ist. Diese Bauform ist von besonderem Vorteil, da das benötigte Bauraumvolumen der Druckverstärkungseinrichtung minimiert ist und gleichzeitig Druckschwingungen aufgrund der erzielten quasi-kontinuierlichen Komprimierung ebenfalls minimal sind. Bevorzugt befinden sich auch die Differenzdruckräume auf gegenüberliegenden Axialseiten (Stirnseiten) des Druckkolbens .

In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass der gemeinsame Druckkolben als Doppelhohlkolben mit zwei, vorzugsweise endseitig angeordneten, jeweils einen Kompressionsraum und/oder jeweils einen Differenzdruckraum

begrenzenden Hohlkammern ausgebildet ist. Alternativ hierzu kann auch ein einfacher Doppelstössel eingesetzt werden, wobei die Kompressionsräume und/oder die Differenzdruckräume in diesem Fall bevorzugt in einem Führungsgehäuse des Doppelstössels ausgebildet sind.

Bevorzugt ist zur Schaltung jeder Funktionseinheit bestehend aus Kompressionsraum und Differenzdruckraum ein, insbesondere als 3/2-Wege-Ventil ausgebildetes Steuerventil vorgesehen. Steuerventile werden beispielsweise mit elektromagnetischen oder piezoelektrischen Aktuatoren betätigt. Zur Komprimierung des Kraftstoffs in dem zweiten Kompressionsraum wird der als Steuerraum wirkende erste Kompressionsraum mit der Kraftstoffhochdruckpumpe verbunden und der dem zweiten Kompressionsraum zugeordnete (bevorzugt auf derselben Seite des Druckbolzens angeordnete) Differenzdruckraum auf Niederdruck gelegt, so dass eine Verstellung eines Druckkolbens in den zweiten Kompressionsraum hinein erfolgt. Zur Komprimierung des Kraftstoffs im ersten Kompressionsraum nach der Beendigung des Kompressionsvorgangs im zweiten Kompressionsraum wird in analoger Weise vorgegangen .

Vorzugsweise sind jeder Funktionseinheit bestehend aus Kompressionsraum und Differenzdruckraum zwei Rückschlagventile zugeordnet, wobei Kraftstoff über ein erstes Rückschlagventil von dem Differenzdruckraum zu dem zugehörigen Kompressionsraum und über ein zweites Rückschlagventil von dem Kompressionsraum zu dem Kraftstoff-Hochdruckspeicher strömen kann.

Die zuvor beschriebene Ausführungsform ermöglicht eine Be- schaltung der Steuerventile, bei der die Druckverstärkungseinrichtung deaktiviert ist, der Kraftstoff von der Hochdruckpumpe also ohne eine Auslösung der Kompressionsfunktion durch die Druckverstärkungseinrichtung hindurch gefördert werden kann. Bei einer derartigen Steuerventilschaltung, zu der als Alternative eine zuschaltbare Bypasslei- tung einsetzbar ist, kann das mit einer beschriebenen Druckverstärkungseinrichtung ausgerüstete Kraftstoffein- spritzsystem ohne die Druckverstärkungsfunktion (zumindest vorübergehend) betrieben werden. Anders ausgedrückt, kann der Kraftstoff durch die Druckverstärkungseinrichtung hindurch gefördert werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass mindestens ein Differenzdruckraum, vorzugsweise beide Differenzdruckräume als radial äußere Ringräume und mindestens ein Kompressionsraum, vorzugsweise beide Kompressionsräume als Zentralräume, also radial innere und vorzugsweise axial von den Differenzdruckräumen beabstandete Räume ausgebildet sind. Für den Fall, dass das übersetzungsverhältnis der Druckverstärkungseinrichtung unterhalb von 2 liegt (übersetzungsverhältnis = Druck des von der Druckverstärkungseinrichtung komprimierten Kraftstoffs zu Druck des von der Kraftstoffhochdruckpumpe geförderten Kraftstoffs) ist diese Ausführungsform aufgrund einer größeren Wandstärke des Hohlkolbens hinsichtlich einer erhöhten Festigkeit der Druckverstärkungseinrichtung, hinsichtlich einer erleichterten Herstellbarkeit des Druckkolbens und hinsichtlich geringerer Leckagen im Betrieb von Vorteil. Für den Fall, dass das übersetzungsverhältnis der Druckverstärkungseinrichtung oberhalb von 2 liegt, ist eine Bauform zu bevorzugen, bei der die Anordnung der Differenzdruckräume und der

zugehörigen Kompressionsräume vertauscht ist, also die Kompressionsräume als Ringräume und die Differenzdruckräume als Zentralräume ausgebildet sind.

Fertigungstechnisch ist es von Vorteil, wenn das Gehäuse der Druckverstärkungseinrichtung aus einer den Druckkolben radial außen umschließenden Gehäusehülse und zwei an den Stirnseiten der Gehäusehülse anliegenden Gehäusebauteilen gebildet ist, welche bevorzugt mittels jeweils einer überwurfmutter, die jeweils mit einem Außengewinde der Gehäusehülse zusammenwirkt, axial gegen die Gehäusehülse verspannt sind.

Bevorzugt dienen die Gehäusebauteile zur Halterung bzw. Aufnahme der Steuerventile und/oder der Rückschlagventile.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:

Fig. 1: eine schematische Darstellung eines Kraftstoffeinspritzsystems für Brennkraftmaschinen mit einer zentralen Druckverstärkungseinrichtung,

Fig. 2: eine schematische Darstellung eines möglichen Aufbaus einer Druckverstärkungseinrichtung des in Fig. 1 gezeigten Kraftstoffeinspritzsystems und

Fig. 3: eine schematische Darstellung eines möglichen Aufbaus einer alternativen Druckverstärkungseinrichtung.

Ausführungsformen der Erfindung

In den Figuren sind gleiche Bauteile und Bauteile mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet .

In Fig. 1 ist ein Kraftstoffeinspritzsystem 1 für eine nicht gezeigte Brennkraftmaschine gezeigt. Aus einem Kraftstofftank 2 wird Kraftstoff mittels einer Vorförderpumpe 3 in einen Niederdruckbereich 15 des Kraftstoffeinspritzsys- tems 1 gefördert. Aus übersichtlichkeitsgründen sind ein Kraftstofffilter, ein Wasserabscheider, und weitere zum Verständnis der Erfindung nicht notwendige, i.d.R. in der Praxis jedoch vorhandene Bauteile nicht dargestellt. Eine Zumesseinrichtung 4 dient in an sich bekannter Weise zur Saugregelung einer Kraftstoffhochdruckpumpe 5. Von der Kraftstoffhochdruckpumpe 5 wird Kraftstoff mit in diesem Ausführungsbeispiel ca. 1500 bis 2000 bar in eine zentrale, in Fig. 2 im Detail gezeigte Druckverstärkungseinrichtung 6 gefördert. Die Druckverstärkungseinrichtung 6 ist dabei, wie später noch erläutert werden wird, als doppelt wirkender Druckverstärker ausgebildet. Alternativ kann zusätzlich in Kraftstoffförderrichtung zwischen der Kraftstoffhochdruckpumpe 5 und der Druckverstärkungseinrichtung 6 ein nicht gezeigter KraftstoffZwischenspeicher angeordnet werden .

Der von der Druckverstärkungseinrichtung 6 auf einen Druck von beispielsweise über 2500 bar komprimierte Kraftstoff gelangt in einen der Druckverstärkungseinrichtung 6 nachge- ordneten Kraftstoff-Hochdruckspeicher 7 und von dort aus in eine Vielzahl von Injektoren 8, die den Kraftstoff jeweils in einen nicht dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine einspritzen. Zur Realisierung einer Druckregelung im Kraftstoffeinspritzsystem 1 ist der Kraftstoff- Hochdruckspeicher 7 mit einem Drucksensor 9 ausgestattet. Der Drucksensor 9 ist signalleitend mit einem Steuergerät 10 verbunden, welches wiederum zusammen mit der Zumesseinheit 4 eine Regelschleife für die Kraftstoffhochdruckpumpe

5 bildet. Das Steuergerät 10 ist weiterhin signalleitend mit Steuerventilen 11, 12 der Druckverstärkungseinrichtung

6 sowie mit nicht gezeigten Steuerventilen der Injektoren 8 verbunden (die Signalleitungen sind strichliert dargestellt) . Bei der Komprimierung von Kraftstoff mittels der Druckverstärkungseinrichtung 6 wird eine Differenzdruckmenge (Steuermenge) an Kraftstoff über eine Absteuerleitung 13 von der Druckverstärkungseinrichtung 6 bzw. aus später noch zu erläuternden Differenzdruckräumen in den Niederdruckbereich des Kraftstoffeinspritzsystems 1, in diesem Fall in KraftstoffStrömungsrichtung unmittelbar vor die Kraftstoffhochdruckpumpe 5 abgesteuert.

In Fig. 2 ist die in Fig. 1 lediglich angedeutete Druckverstärkungseinrichtung 6 schematisch im Detail dargestellt. Die beiden Steuerventile 11, 12 werden von der in Fig. 1 dargestellten Kraftstoffhochdruckpumpe 5 über eine Versorgungsleitung 14 mit komprimiertem Kraftstoff versorgt. Die Steuerventile 11, 12 sind über die Absteuerleitung 13 mit dem Niederdruckbereich 15 des Kraftstoffeinspritzsystems 1 verbindbar. Zusätzlich mündet aus dem ersten Steuerventil

11 eine erste Zuleitung 16 zu einem ersten Differenzdruckraum 17 und von dem zweiten Steuerventil 12 eine zweite Zuleitung 18 zu einem zweiten Differenzdruckraum 19 aus. Der erste Differenzdruckraum 17 ist als Ringraum ausgebildet und wird von einem ersten Gehäusebauteil 20, einer Gehäusehülse 21 und von einer ersten Stirnseite 22 eines Druckkolbens 23 begrenzt. Der Druckkolben 23 ist dabei als Doppelhohlkolben ausgebildet und begrenzt mit einem ersten Zapfen 24 des Gehäusebauteils 20 einen ersten Kompressionsraum 25, der auf einen radial inneren Abschnitt der ersten Stirnseite 22 des Druckkolbens 23 wirkt.

über ein erstes Rückschlagventil 26 ist die erste Zuleitung 16 hydraulisch mit einer ersten Verbindungsleitung 27 zum bzw. vom ersten Kompressionsraum 25 verbindbar und die erste Verbindungsleitung 27 wiederum ist mittels eines zweiten Rückschlagventils 28 mit dem Kraftstoff-Hochdruckspeicher 7 verbindbar .

In analoger Weise ist die spiegelsymmetrische Druckverstärkungseinrichtung 6 in der rechten Zeichnungshälfte der Fig. 2 aufgebaut. Das zweite Steuerventil 12 ist über die zweite Zuleitung 18 mit dem zweiten Differenzdruckraum 19 verbunden, welcher von einer zweiten, der ersten Stirnseite 22 des Druckkolbens 23 gegenüberliegenden, Stirnseite 29, einem zweiten Gehäusebauteil 30 und der Gehäusehülse 21 begrenzt. Radial innerhalb des zweiten Differenzdruckraums 19 sowie in axialer Richtung versetzt hierzu ist ein zweiter Kompressionsraum 31 vorgesehen, der auf einen radial inneren Abschnitt der zweiten Stirnseite 29 des Druckkolbens 23 wirkt. Die zweite Zuleitung 18 ist über ein drittes Rückschlagventil 32 hydraulisch mit einer zweiten Verbindungsleitung 33, welche zentrisch durch einen zweiten Zapfen 34

des zweiten Gehäusebauteils 30 geführt ist und in den zweiten Kompressionsraum 31 mündet, verbindbar, wobei die zweite Verbindungsleitung 33 wiederum über ein viertes Rückschlagventil 35 mit dem Kraftstoff-Hochdruckspeicher 7 verbindbar ist.

Die beiden Gehäusebauteile 20, 30 sind über jeweils eine überwurfmutter 36, 37 mit der Gehäusehülse 21 verschraubt. Die Gehäusebauteile 20, 30 dienen bevorzugt zur Aufnahme der lediglich schematisch angedeuteten, jeweils als 3/2- Wege-Ventil ausgebildeten Steuerventile 11, 12.

Die Funktionsweise der Druckverstärkungseinrichtung 6 ist wie folgt. Zur Komprimierung des Kraftstoffs im ersten Kompressionsraum 25 wird der erste Differenzdruckraum 17 mittels des ersten Steuerventils 11 mit dem Niederdruckbereich 15 verbunden. Gleichzeitig wird die Versorgungsleitung 14 mittels des zweiten Steuerventils 12 mit der zweiten Zuleitung 18 hydraulisch verbunden, so dass von der Kraftstoffhochdruckpumpe 5 geförderter Kraftstoff in den zweiten Differenzdruckraum 19 sowie über das dritte Rückschlagventil 32 in den als Steuerraum wirkenden zweiten Kompressionsraum 31 geleitet wird. Hierdurch bewegt sich der Druckkolben 23 in der Zeichnungsebene nach links, wodurch der Kraftstoff im ersten Kompressionsraum 25 komprimiert wird und über die erste Verbindungsleitung 27 durch das zweite Rückschlagventil 28 in den Kraftstoff-Hochdruckspeicher 7 strömt. Ein Kraftstoffström von dem Kraftstoff-Hochdruckspeicher 7 in den zweiten Kompressionsraum 31 wird durch das vierte Rückschlagventil 35 verhindert.

Nach Beendigung des Kompressionsvorgangs werden die Steuerventile 11 ,12 umgeschaltet. Dabei wird der zweite Diffe-

renzdruckraum 19 mittels des zweiten Steuerventils 12 mit dem Niederdruckbereich 15 des Kraftstoffeinspritzsystems 1 verbunden und die erste Zuleitung 16 hydraulisch mit der Versorgungsleitung 14 verbunden, so dass Kraftstoff sowohl in den ersten Differenzdruckraum 17 als auch über das erste Rückschlagventil 26 in den ersten, in diesem Fall als Steuerraum wirkenden Kompressionsraum 22 strömt. Aufgrund der Druckkraftdifferenz am Druckkolben 23 bewegt sich dieser in der Zeichnungsebene nach rechts und komprimiert dabei den Kraftstoff im zweiten Kompressionsraum 31, welcher durch die zweite Verbindungsleitung 33 und das Rückschlagventil 35 in den Kraftstoff-Hochdruckspeicher 7 strömt. Ein Kraftstoffstrom von dem Kraftstoff-Hochdruckspeicher 7 in den ersten Kompressionsraum 25 wird von dem zweiten Rückschlagventil 28 verhindert.

Auf diese Weise wird mittels der Druckverstärkungseinrichtung 6 ein quasi kontinuierlicher Hochdruckvolumenstrom in den Kraftstoff-Hochdruckspeicher 7 bereitgestellt.

Die zuvor beschriebene Ausführungsform eignet sich besonders für Einspritzsysteme, bei denen das übersetzungsverhältnis der Druckverstärkungseinrichtung (Druck des von der Druckverstärkungseinrichtung 6 komprimierten Kraftstoffes zu Druck des Kraftstoffes in Strömungsrichtung hinter der Kraftstoffhochdruckpumpe 5) von über 2.

Das in Fig. 3 gezeigte Ausführungsbeispiel einer Druckverstärkungseinrichtung 6 entspricht im Wesentlichen dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 mit dem wesentlichen Unterschied, dass der erste Differenzdruckraum 17 und der erste Kompressionsraum 25 sowie der zweite Differenzdruckraum 19 und der zweite Kompressionsraum 31 ver-

tauscht angeordnet sind, also die Differenzdruckräume 17, 19 als Zentralräume und die Kompressionsräume 25, 31 als von den Zapfen 24, 34 des ersten bzw. zweiten Gehäusebauteils 20, 30 in axialer Richtung durchsetzte Ringräume ausgebildet sind. Diese Ausführungsform eignet sich besonders, insbesondere aufgrund der größeren Wandstärke s des Druckkolbens 23 radial außerhalb der Zapfen 24, 34 bei übersetzungsverhältnissen der Druckverstärkungseinrichtung 6 unterhalb von 2.

über die Versorgungsleitung 14 wird die Druckverstärkungseinrichtung 6 mit von der Kraftstoffhochdruckpumpe 5 (vgl. Fig. 1) gefördertem Kraftstoff versorgt. Zur Komprimierung des Kraftstoffs im zweiten Kompressionsraum 31 (Ringraum) , welcher radial innen von dem zweiten Zapfen 34 und radial außen von der Gehäusehülse 21 begrenzt wird und in den der äußere ringförmige Abschnitt der zweiten Stirnseite 29 des Druckkolbens 23 hineinragt, wird der zweite Differenzdruckraum 19 (Zentralraum) mittels des zweiten Steuerventils 12 mit dem Niederdruckbereich 15 verbunden. Gleichzeitig wird die Versorgungsleitung 14 mittels des ersten Steuerventils 11 mit der ersten Zuleitung 16 hydraulisch verbunden, so dass von der Kraftstoffhochdruckpumpe 5 Kraftstoff in den ersten Differenzdruckraum 17 sowie über das erste Rückschlagventil 26 in den als Steuerraum wirkenden ersten Kompressionsraum 25 geleitet wird. Hierdurch bewegt sich der Druckkolben in der Zeichnungsebene nach rechts, wodurch der Kraftstoff im zweiten Kompressionsraum 31 komprimiert wird und über die zweite Verbindungsleitung 33 durch das vierte Rückschlagventil 35 in den Kraftstoff-Hochdruckspeicher 7 strömt. Ein Kraftstoffström von dem Kraftstoff- Hochdruckspeicher 7 in den ersten Kompressionsraum 25 (in

diesem Fall Steuerraum) wird durch das zweite Rückschlagventil 28 verhindert.

Zur anschließenden Kompression des Kraftstoffs im ersten Kompressionsraum 25 werden die Steuerventile 11, 12 mittels des in Fig. 1 schematisch angedeuteten Steuergerätes 10 umgeschaltet und zwar derart, dass der erste Kompressionsraum 17 mit dem Niederdruckbereich 15 verbunden ist und gleichzeitig die Versorgungsleitung 14 mittels des zweiten Steuerventils 12 mit der zweiten Zuleitung 18 hydraulisch verbunden ist, so dass von der Kraftstoffhochdruckpumpe 5 geförderter Kraftstoff in den zweiten Differenzdruckraum 19 sowie über das dritte Rückschlagventil in den als Steuerraum wirkenden zweiten Kompressionsraum 32 geleitet wird, wodurch sich der Druckkolben 23 in der Zeichnungsebene nach links bewegt und der Kraftstoff im ersten Kompressionsraum 25 komprimiert und über das zweite Rückschlagventil 28 in den Kraftstoff-Hochdruckspeicher 7 gefördert wird. Ein Kraftstoffström von dem Kraftstoff-Hochdruckspeicher 7 in den zweiten Kompressionsraum 31 wird dabei durch das vierte Rückschlagventil 35 verhindert.