DE69417846T2

DE69417846T2 - Kompakte kraftstoffanlage hoher leistung mit speicher

Info

Publication number: DE69417846T2
Application number: DE69417846T
Authority: DE
Inventors: Mark Cavanagh; W Delano; Bela Doszpoly; Alexander Guluk; Richard Kraus; John Lane; Arpad Pataki; Julius Perr; Lester Peters; Jy-Jen Sah; Kent Shields; Bryan Swank
Original assignee: Cummins Engine Co Inc
Current assignee: Cummins Inc
Priority date: 1993-05-06
Filing date: 1994-05-06
Publication date: 1999-08-12
Anticipated expiration: 2014-05-07
Also published as: CN1111065A; AU6945894A; ATE178973T1; JPH07509042A; CN1055745C; EP0889233A2; WO1994027041A1; EP0654122A1; EP0889233A3; DE69417846D1; EP0654122A4; EP0654122B1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Kraftstoffanlage für einen Verbrennungsmotor und insbesondere eine elektronisch steuerbare Hochdruck-Kraftstoffpumpenanordnung.
Mehr als 75 Jahre war der Verbrennungsmotor für die Menschheit die primäre Quelle einer Triebkraft. Es wäre schwierig, seine Bedeutung oder die Ingenieursarbeit, die in seine Perfektionierung investiert wurde, übertrieben darzustellen. Die Technik der Verbrennungsmotorkonstruktion ist so ausgereift und allgemein bekannt, daß die meisten sogenannten "neuen" Motorkonstruktionen nur Konstruktionen sind, die aus einer Auswahl zahlreicher bekannter Alternativen bestehen. Zum Beispiel kann eine verbesserte Ausgangsdrehmomentkurve einfach durch einen Verzicht auf einen sparsamen Motorkraftstoffverbrauch erreicht werden. Eine Emissionsverringerung oder eine verbesserte Zuverlässigkeit kann auch mit einer Erhöhung der Kosten erzielt werden. Weitere Zielsetzungen, wie eine gesteigerte Leistung und geringere Größe und/oder geringeres Gewicht, können erfüllt werden, wobei aber für gewöhnlich sowohl auf Kraftstoffeffizienz als auch auf geringe Kosten verzichtet wird.
Die Kraftstoffanlage eines Motors ist jene Komponente, die häufig die größte Auswirkung auf Leistung und Kosten hat. Daher wurden Kraftstoffanlagen für Verbrennungsmotoren ein wesentlicher Teil der gesamten Ingenieursarbeit gewidmet, die bisher in die Entwicklung des Verbrennungsmotors investiert wurde. Aus diesem Grund steht dem heutigen Motorkonstrukteur eine außergewöhnliche Reihe von Wahlmöglichkeiten und möglichen Änderungen bekannter Kraftstoffanlagenkonzepte zur Verfügung. Die Konstruktionsarbeit beinhaltet für gewöhnlich äußerst komplexe und subtile Kompromisse zwischen Kosten, Größe, Zuverlässigkeit, Leistung, einfacher Herstellung und nachträglicher Vereinbarkeit mit bestehenden Motorkonstruktionen.
Die Herausforderung für gegenwärtige Konstrukteure ist durch die Notwendigkeit, von Regierungen verfügten Emissionsverminderungsstandards bei gleichbleibender oder verbesserter Kraftstoffeffizienz zu entsprechen, deutlich gestiegen. Angesichts des ausgereiften Zustandes von Kraftstoffanlagenkonstruktionen ist es äußerst schwierig, sowohl eine verbesserte Motor leistung als auch verminderte Emissionen durch weitere Innovationen in der Kraftstoffanlagentechnik zu erreichen. Dennoch ist angesichts der Reihe verschärfter Emissionsstandards, die von der Regierung der Vereinigten Staaten für die Zukunft verfügt werden, der Bedarf an solchen Innovationen niemals größer gewesen. Die Erreichung dieser Standards, insbesondere jener für Motoren mit Kompressionszündung, setzt wesentliche Innovationen bei Kraftstoffanlagen voraus, es sei denn, die Hersteller sind bereit, wesentlich kostspieligeren Kraftstoffanlagen und/oder Motorneukonstruktionen zuzustimmen. Zum Beispiel stellt Cummins Engine Company, Inc., der Rechtsnachfolger der vorliegenden Anmeldung, gegenwärtig zwei Mittelbereichsmotoren mit Kompressionszündung her, die als B-Serie und C-Serie bezeichnet werden (5,9 bzw. 8,3 Liter Hubraum). Bei diesen Motoren wird eine Kraftstoffanlage nach dem Stand der Technik vom Pumpe-Leitung-Düse-(PLN)-Typ verwendet, die Cummins von anderen Herstellern bezieht. Mit dieser Art von Kraftstoffanlage können jedoch die Motoren der B- und C-Serie die zukünftigen Emissionsverringerungsstandards nicht erfüllen, die von der Regierung der Vereinigten Staaten auferlegt werden.
In der Gesamtheit bekannter Kraftstoffanlagen befinden sich mehrere Konzepte, die zunächst den Anschein haben, als könnten sie eine mögliche Lösung für die Forderung nach einer größeren Emissionsvernngerung und einer zufriedenstellenden Motorleistung erfüllen. Diese Anlagen sind jedoch aus verschiedenen, in der Folge genannten Gründen unzulänglich.
Eine Möglichkeit ist in U.S. Patent Nr. 5,042,445 offenbart. Dieses Patent offenbart eine nockenangetriebene Injektoreinheit, die zur Bereitstellung sehr hoher Einspritzdrücke (30000 psi (etwa 206,8 MPa) oder mehr) selbst bei niederen Motordrehzahlen ausgelegt ist. Derartige hohe Einspritzdrücke fördern eine bessere Kraftstoffverdampfung während der Einspritzung, was dazu beiträgt, eine vollständige Verbrennung und somit geringere Emissionen im Motorabgas zu garantieren. Die Ausführung dieses Konzepts erfordert eine Injektoreinheit (definiert als Einzelvorrichtung, die eine Kraftstoffeinspritzdüse mit einer Hochdruckpumpe kombiniert) neben bzw. benachbart zu jedem Motorzylinder, wobei der Injektor so konstruiert ist, daß der gewünschte hohe Einspritzdruck bei niederen Motordrehzahlen erreicht wird. Der obengenannte Injektor ist mit einer hydraulischen Kammer variabler Länge ausgestattet, um die Zeitpunkteinstellung jedes Einspritzvorganges abhängig von den Motorbedingungen zu steuern. Zu hohe Drücke werden bei dieser Art von Injektor bei erhöhten Motordrehzahlen durch die Bereitstellung eines Druckentlastungsventils verhindert, welches Zeitsteuerfluid während des Einspritzhubs der Kraftstoffinjektoreinheit abläßt.
Es sind andere Arten von Kraftstoffinjektoreinheiten bekannt, die zu einer angemessenen Hochdruckeinspritzung und einer ausreichend präzisen Einspritzung imstande sind, um einige der zuvor besprochenen Leistungsanforderungen zu erfüllen. Ein Beispiel ist in dem SAE-Dokument Nr. 911819 offenbart, das sich auf eine PDE-Injektoreinheit bezieht, die von Bosch entwickelt wurde. Eine weitere ist in U.S. Patent Nr. 4,531,672 von Smith offenbart, des dem Rechtsnachfolger dieser Anmeldung übertragen wurde.
Während die zuvor beschriebenen Injektoreinheiten vielfach imstande sind, die gewünschten Leistungsanforderungen zu erfüllen, sind wesentliche Kostenzuschläge mit der Anpassung solcher Injektoren an bereits bestehende Motorkonstruktionen verbunden. Insbesondere würde die Nachrüstung eines bestehenden Motors, wie der Cummins-Motoren der B-Serie oder C-Serie, mit einer der zuvor beschriebenen Injektoreinheitskonstruktionen eine umfassende Überholung des Motors erfordern. Wenn diese Arten von Injektoren für die B- und C-Motoren in Betracht gezogen werden, würde sich vor allem herausstellen, daß eine Neukonstruktion von Block, Kopf, Frontende und aller zugehörigen Teilen unerläßlich wäre. Kurz, es wäre ein im wesentlichen neuer Motor mit einer begleitenden Umrüstungsinvestition von mehr als einigen hundert Millionen Dollar erforderlich.
Eine andere Möglichkeit, die erwünschte Hochdruckeinspritzung und variable Zeitpunkteinstellung zu erreichen, die zur Erfüllung der verschärften Emissionsbegrenzungsstandards verlangt werden, ist in einer Kraftstoffanlage offenbart, die von Bosch unter der Bezeichnung PLD angeboten wird. Diese Konstruktionsmöglichkeit ist durch die Bereitstellung einer eigenen Hochdruckpumpeneinheit gekennzeichnet, die jedem Motorzylinder zugeordnet und durch eine kurze Leitung an eine Düse angeschlossen ist, die zum Einspritzen von Kraftstoff in den zugehörigen Zylinder angeordnet ist. Jede Pumpeneinheit ist einzeln und getrennt von der zugehörigen Düse und von allen anderen Pumpeneinheiten, die dem Motor zugeordnet sind, eingebaut. Die Pumpeneinheiten sind an dem Motor zur Betätigung durch die Motornockenwelle so nahe wie möglich an dem zugehörigen Motorzylinder angeordnet. Obwohl dieser Lösungsweg Vorteile bei den Kosten der Kraftstoffanlage und bei der Leistung bietet, die sich aus der Verwendung bestehender Motorkomponenten und der geringen Auswirkung auf die Kopfkonstruktion ergeben, wären deutliche Veränderungen im Motorblock erforderlich. Insbesondere müßte der Block vollständig neu konstruiert werden, um die Befestigung der einzelnen Pumpeneinheiten entlang der Motornockenwelle aufzunehmen. Die Ausführung dieser Lösung bei den B- und C-Motoren wäre mit einer Investition verbunden, die auf etwa einige zehn Millionen Dollar geschätzt wird.
Ein Lösungsweg zum Erreichen einer hohen Leistung, der eine Umkonstruktion in geringerem Maße erfordert, ist in U.S. Patent Nr. 5,096,121 von Grinsteiner offenbart. Diese Art von Injektoreinheit enthält einen fluiddruckverstärkenden Kolben, dessen Wirkung eine Vervielfachung des Drucks eines Treibfluids, wie eines unter Druck stehenden Schmieröls, um das Verhältnis der effektiven Querschnittsflächen des Verstärkungskolbens ist, der an seiner größeren Niederdruckseite mit dem Treibfluid und an seiner Hochdruckseite mit dem Motorkraftstoff in Kontakt gelangt. Eine derartige Konstruktion bietet die Möglichkeit, zahlreiche der gewünschten Leistungsanforderungen zu erreichen, aber es ist nach wie vor eine wesentliche Umkonstruktion des Basismotors erforderlich. Zum Beispiel verlangt die Anlage einen vollkommen neuen Zylinderkopf, um nicht nur den Injektor, sondern auch den Ölspeicher, der für die Verstärkung sorgt, aufzunehmen. Es muß ein getrennter Schmierkreis oder ein vollständig neu konstruierter Schmierkreis bereitgestellt werden, um das Treibfluid durch ein Steuerventil zu dem Verstärkungskolben zu leiten. Eine derartige Anlage würde ein eigenes Saugrohr, eine eigene Ölpumpe und ein eigenes Filtrationssystem voraussetzen.
Die Kosten für eine Neukonstruktion des Basismotors, die durch eine Fluidverstärkungsinjektoreinheit erforderlich ist, sind wahrscheinlich deutlich geringer als die Kosten für eine Neukonstruktion des Motors, die mit der Anpassung an eine der anderen zuvor beschriebenen Injektoreinheits- und Pumpeneinheitskonzepte verbunden sind. Dennoch schätzt Cummins, daß die Anpassung von Motoren der B- und C-Serie an Fluidverstärker dennoch eine Investition im Bereich von mehreren zehn Millionen Dollar erfordern würde. Zusätzlich zu den Kosten, die mit einer Neukonstruktion des Motors verbunden sind, wäre die Kraftstoffanlage selbst mit den hydraulischen Injektoreinheiten, dem neukonstruierten Schmierkreis, den Filtern und der zugehörigen Ausrüstung wahrscheinlich bei weitem teurer als viele andere bekannte Arten von Kraftstoffanlagen. Die U.S. Patentneuerteilung Nr. 33,270 von Beck et al. offenbart eine weitere Art von hydraulischer Verstärkungsinjektoreinheit, die scheinbar dieselben Nutzen bietet, aber dieselben zuvor besprochenen Mängel aufweist.
Eine andere Möglichkeit, das Ziel einer gesteigerten Leistung der Kraftstoffanlage zu erreichen, wäre die Bereitstellung eines Speichers zum Speichern des Ausgangs einer Hochdruckpumpe und die Bereitstellung einer Mehrzahl von Einspritzdüsen, die an den Speicher angeschlossen und den Motorzylindern zugeordnet sind, wobei jede Düse ein eigenes, integriertes Elektromagnetventil zur Steuerung der Zeitpunkteinstellung und der Menge des Kraftstoffstroms von dem Speicher in jeden Zylinder enthält. Beispiele für diese Art von Anlage sind in U.S. Patent Nr. 5,094,216 von Miyaki et al. und SAE- Artikel Nr. 910252 mit dem Titel Development of New Electronically Controlled Fuel Injection System ECD-U2 for Diesel Engines von Miyaki et al. offenbart. Diese Anlage ermöglicht die bedarfsweise Regulierung des Speicherdrucks (und somit des Einspritzdrucks) unabhängig von der Motordrehzahl. Elektromagneten, die imstande sind, den sehr hohen Druck und die notwendigen kurzen Reaktionszeiten zu bewältigen, sind jedoch relativ voluminös und teuer. Solche Elektromagnete setzen eine wesentliche Neukonstruktion des Kopfes bei der C-Serie und eine gewisse Änderung bei den Motoren der B-Serie voraus. Ebenso ist die Befestigung des Hochdruckspeichers an einem Verbrennungsmotor nicht unbedingt einfach und führt auch nicht zu einem geordneten Motorbauelement oder -erscheinungsbild. Obwohl die gesamten Kosten der Neukonstruktion des Motors geringer als die Motorneukonstruktionskosten sind, die mit der Anpassung an die obengenannten Kraftstoffanlagen verbunden sind, könnten die Kosten, die mit den Komponenten selbst der Kraftstoffanlage zusammenhängen, einschließlich der Hochdruckpumpe und der elektromagnetisch gesteuerten Einspritzdüsen, prohibitiv hoch sein.
Die zuvor beschriebenen Lösungwege könnten möglicherweise viele der gewünschten Leistungsanforderungen erfüllen, aber mit jeder Konstruktion ist ein wesentlicher Kostenzuschlag in Form einer teuren Motorneukonstruktion oder zusätzlicher Kosten für die Kraftstoffanlage oder von beiden verbunden. Andere, weniger teure Kraftstoffanlagenkonzepte sind bekannt, aber diese Konzepte erfüllen die gewünschten Leistungsanforderungen nicht in ihrer Gesamtheit.
Ein Lösungsweg, der im Prinzip keine Motorneukonstruktion voraussetzt, beinhaltet die Bereitstellung einer Hochdruckreihenpumpe, wie von Bosch unter der Bezeichnung P7100 angeboten. Bei dieser Art von Anlage sind Einspritzdüsen, die an jedem Motorzylinder angeordnet sind, durch getrennte Leitungen mit entsprechenden Pumpenkammern verbunden, die in dem Gehäuse einer Einzelhochdruckpumpe enthalten sind. Die Kammern sind entlang der Achse einer Pumpenantriebswelle ausgerichtet und enthalten entsprechende Plungerkolben, die zur Hin- und Herbewegung durch die Pumpenantriebswelle synchron mit der Motorkurbelwelle eingebaut sind. Mit einer passenden Konstruktion und Steuerung können Reihensysteme dieser Art die notwendigen Drücke und Einspritzgenauigkeit unter bestimmten Motorbedingungen erreichen, sind aber bei der langfristigen Erfüllung der gewünschten Leistungsanforderungen, insbesondere bei niederen Motordrehzahlen, nicht zuverlässig. Ferner sind Reihenkraftstoffpumpen, die imstande sind, annähernd einige der bedeutenderen Druck- und Steuerungszielsetzungen zu erreichen, deutlich kostspieliger als das gegenwärtige Pumpe-Leitung- Düsensystem, das bei den Cummins Motoren der B- und C-Serie verwendet wird.
Eine andere Kraftstoffanlage, die eine geringfügige Umkonstruktion des Basismotors verlangt, beinhaltet die Verwendung einer Drehpumpenkonstruktion. Diese Art von Pumpe ist durch ein Pumpengehäuse gekennzeichnet, das eine Mehrzahl radial ausgerichteter Pumpenkammern beinhaltet, in welche Plungerkolben eingebaut sind, die durch eine Nockenfläche hin- und herbewegt werden können, die in der Mitte des Pumpengehäuses angeordnet ist. U.S. Patent Nr. 4,498,442 und 4,798,189 offenbaren Beispiele dieser Art von Pumpe. Obwohl die Auswirkung auf den Motor gering und die Kosten rela tiv gering sind, fehlt der Drehpumpe eine Leistungsfähigkeit bei höherer Motornennleistung. Insbesondere sind Drehpumpen nicht imstande, das gewünschte Volumen oder den gewünschten hohen Druck im gesamten Betriebsbereich eines typischen Motors zu liefern.
Ein weiteres Kraftstoffanlagenkonzept ist in der Japanischen Patentanmeldung 57-68532 von Nakao, die an Komatsu übertragen wurde, offenbart. In dieser Referenzschrift sind eine elektronisch gesteuerte Hochdruckpumpe und ein Speicher zur Aufnahme des Pumpenausgangs zur Versorgung einer Mehrzahl von Einspritzdüsen durch ein verteilerartiges Ventil und entsprechende Kraftstoffversorgungsleitungen offenbart. Die Zeitpunkteinstellung und Menge der Einspritzung wird durch Drehventilelemente reguliert, die mit dem Verteilerventil kombiniert sind. Der Druck in dem Speicher wird durch ein Rückkopplungssignal reguliert, das von dem Speicherdruck abhängt, um die effektive Verdrängung der Hochdruckpumpe zu steuern. Diese Konstruktion weist zwar interessante Merkmale auf, offenbart aber nicht, wie die notwendigen Betriebsdrücke in einer moldularen bzw. eine Baueinheit bildenden Anordnung von ausreichend kompakter Größe erreicht werden können, so daß die erhaltene Anlage in praktischer Weise an einem Verbrennungsmotor befestigt werden kann. Es wird keine Vorkehrung getroffen, die Anlage ausfallssicher zu betreiben, sollten einer oder mehrere der elektronischen Steuermechanismen während des Betriebes versagen. Ferner sieht die Konstruktion eine vollständig getrennte Pumpenanordnung und Speicherkomponenten vor, die durch eine Mehrzahl eigener Fluidleitungen verbunden sind, wodurch die möglichen Leckstellen vervielfacht werden.
Die Referenzschrift von Komatsu lehrt auch nicht, wie ein Speicher praktisch hergestellt werden kann, so daß sehr hohe Drücke, d. h., von etwa 34,47 bis 206,8 MPa (5000 bis 30000 psi) oder mehr, in einem kompakten Bauelement mit angemessener Fluidspeicherkapazität gespeichert werden können, ohne mögliches Lecken oder gefährliches Versagen. Die Referenzschrift von Komatsu schlägt des weiteren nicht vor, wie die Anlage zu konstruieren und zusammenzubauen ist, um annehmbar geringe Herstellungskosten zu erreichen. Das offenbarte Verteilerventil wäre auch nicht zur Bewältigung der sehr hohen Drücke geeignet, die für die Anlage erforderlich sind, ohne gleichzeitig mit einer hohen Wahrscheinlichkeit der Leckage von Kraftstoff verbunden zu sein, wodurch starke parasitäre Verluste verursacht werden, was bedeutet, daß ein zu großes Maß an mechanischer Energie erforderlich wäre, um die Kraftstoffanlagenpumpe anzutreiben, die sonst als nützliche Ausgangsleistung vom Motor zur Verfügung stünde.
Andere Referenzschriften haben das Konzept der Bereitstellung eines Speichers in einer Kraftstoffanlage offenbart, wobei der Kraftstoff von dem Speicher alternativ für die Einspritzung in die entsprechenden Motorzylinder entweder durch ein Verteilerventil oder eine Mehrzahl von Elektromagneten, die jeder der einzelnen Injektordüsen zugeordnet sind, gesteuert werden kann. DE 36 18 447 A1, das Bosch übertragen wurde, offenbart ein Beispiel dieser Art von Anlage. Die sehr schematische Offenbarung dieser Lehre bewirkt jedoch, daß in dieser Referenzschrift nicht angegeben wird, wie die Probleme zu lösen sind, die mit Bezugnahme auf die Komatsu-Referenzschrift erwähnt wurden.
Es wurden Versuche unternommen, eine Hochdrucksammelleitung oder einen Speicher zum Speichern des Ausgangs einer Hochdruckpumpe zur Abgabe an die Einspritzdüsen zu konstruieren. Zum Beispiel offenbart U.S. Patent Nr. 5,109,822 von Martin eine Hochdrucksammelleitung-Kraftstoffeinspritzanlage mit einer Sammelleitung, die aus einem einstückigen Metallgehäuse mit einer Reihe darin ausgebildeter, länglicher Bohrungen gebildet ist, um den Hochdruckkraftstoff, der von einer Hochdruckpumpe abgegeben wird, vorübergehend zu speichern. Martin lehrt jedoch nicht, wie die optimale Anordnung der länglichen Kammern oder Bohrungen zu bestimmen ist, so daß eine kompakte Sammelleitung mit minimalen Außenmaßen erzeugt wird, die in bestehende, verfügbare Befestigungsverkleidungen paßt, die bei bestehenden Motoren verlangt werden, während garantiert wird, daß die Sammelleitungsgehäusewände ausreichend stark sind, um den Kräften zu widerstehen, die durch den sehr hohen Betriebsdruck des Kraftstoffs in den Kammern erzeugt werden. Zusätzlich offenbart Martin nicht, wie das erforderliche Mindestkraftstoffspeichervolumen für die Sammelleitung zu ermitteln ist, das ein primärer Faktor in der Konstruktion einer kompakten Sammelleitung ist. Ebenso ist die Sammelleitung, die in Martin offenbart wird, nicht mit der Hochdruckpumpeneinheit und/oder anderen Komponenten, wie einem Kraftstoffpumpensteuerventil, integriert, um eine kompakte Kraftstoffabgabeanordnung zu bilden, die imstande ist, den Druck in der Sammelleitung wirksam zu steuern. U.S. Patent Nr. 2,446,497 von Thomas offenbart eine Hochdruckpumpe, eine gemeinsame Hochdruckkammer oder einen gemeinsamen Speicher, einen Verteiler und Kraftstoffeinspritzsteuerregler, die nebeneinander zur Bildung einer kombinierten Kraftstoffeinspritzanordnung befestigt sind. Thomas offenbart jedoch keine Kraftstoffanordnung, die sehr kompakt und integriert ist und auch imstande ist, sowohl den Druck im Speicher als auch die Einspritzzeitpunkteinstellung und -menge effizient und effektiv zu steuern.
Es wurden auch Versuche unternommen, elektromagnetisch betriebene Hochdruck-Hochgeschwindigkeitsventile zur Verwendung in Kraftstoffanlagen zur Kompressionszündung von Verbrennungsmotoren zu konstruieren. Zum Beispiel offenbart U.S. Patent Nr. 3,680,782 von Monpetit et al. einen elektronisch gesteuerten Kraftstoffinjektor, der ein kräfteausgeglichenes Dreiwegventil mit einer nahezu kräfteausgeglichenen "Stift-in-Hülse"-Ventilelementkonstruktion verwendet. Bei Ventilen dieser Art ist das bewegliche Ventilelement zwischen einer ersten und zweiten Position bewegbar, um abwechselnd einen Ausgangsventildurchlaß mit einem oder zwei alternativen Ventildurchlässen zu verbinden, für gewöhnlich mit einer Hochdruckquelle und einem Auslauf. Das bewegliche Ventilelement enthält einen Hohlraum, der sich an einem Ende zur teleskopischen Aufnahme eines schwimmenden Stifts öffnet. Ein erster Ventilsitz ist zwischen der Hülse und dem umgebenden Ventilgehäuse ausgebildet, und ein zweiter Ventilsitz ist zwischen der Hülse und dem Stift ausgebildet. Das Ventilelement ist bewegbar zwischen einer ersten Position, in welcher die Injektordüse mit einer Kraftstoffquelle unter hohem Einspritzdruck verbunden ist, und einer zweiten Position, in welcher das Ventilelement die Kraftstoffquelle von den Einspritzöffnungen der Düse trennt und den Durchlaß, der zu den Einspritzöffnungen führt, mit einem Auslauf verbindet, so daß eine nahezu sofortige Beendigung jedes Einspritzvorgangs garantiert ist.
Andere Beispiele für Dreiweg-Hochgeschwindigkeits-Hochdruck-Kraftstoffanlagenventile sind in U.S. Patent Nr. 5,038,826 von Kabai et al. (Nippondenso) offenbart. Die "Stift-in-Hülse"-Anordnungen der Referenzschriften von Monpetit et al. und Nippondenso sind zwar imstande, einen Hochdruck und einen Betrieb bei hoher Geschwindigkeit zu bewältigen, aber sie ermög lichen nicht, daß die effektiven Ventilsitze jeder offenbarten Konstruktion im wesentlichen ungleicher Größe sind, während das Ventilelement im wesentlichen kräfteausgeglichen bleibt.
Ein weiteres wichtiges Merkmal einer effektiven Kraftstoffzuführanlage ist die Möglichkeit, den Einspritzdruck nach Bedarf, unabhängig von der Motordrehzahl zu regulieren. U.S. Patent Nr. 5,094,216 von Miyaki et al. und U.S. Patent Nr. 4,502,445 von Roca-Nierga et al. offenbaren beide eine Mehrkammer-Reihenkraftstoffpumpenanordnung mit einer Ausgangssteuervorrichtung, welche die effektive Verdrängung eines oder mehrerer Pumpenplungerkolben verändert, indem ein eigenes Pumpensteuerventil für jede Pumpenkammer vorgesehen ist, das zur Veränderung des Einspritzbeginns betätigt wird, wobei ein konstantes Ende der Einspritzung eintritt, wenn der Pumpenplungerkolben seine Position am oberen Totpunkt erreicht. Insbesondere wird der Pumpkammer während des Rückwärtshubs Kraftstoff zugeführt und dann während des Vorwärts- oder Pumphubs aus der Pumpkammer herausgepumpt, bis das Steuerventil geschlossen wird und die Abgabe von Kraftstoff aus der Kammer blockiert, wodurch mit der Einspritzung oder Förderung begonnen wird. Die Abgabe oder der Ablaß aus der Pumpkammer ist erst am Ende des Pumphubs des Plungerkolbens beendet.
Ein weiteres wichtiges Merkmal einer effektiven Kraftstoffzuführanlage, die imstande ist, die ständig steigenden Anforderungen einer Emissionsverringerung zu erfüllen, ist die Möglichkeit, die abgegebene Kraftstoffmenge während jedes Einspritzvorganges zu steuern. Es wurde festgestellt, daß der Emissionswert, der durch den Dieselkraftstoffverbrennungsprozeß erzeugt wird, durch Verringerung des Kraftstoffvolumens, das während der Anfangsphase des Einspritzvorganges eingespritzt wird, gesenkt werden kann. Ein Verfahren zur Verringerung des anfänglichen Kraftstoffvolumens, das in jedem Einspritzvorgang eingespritzt wird, ist die Senkung des Drucks des Kraftstoffes, der an die Düsenanordnungen während der Anfangsphase der Einspritzung abgegeben wird. Es wurden verschiedene Vorrichtungen zur Steuerung oder Regulierung der abgegebenen Kraftstoffmenge während der Anfangsphase der Kraftstoffeinspritzung entwickelt, um den Kraftstoffdruck zu senken, der an die Düsenanordnungen abgegeben wird. Zum Beispiel offenbaren U.S. Patent Nr. 3,718,283, 3,747,857, 4,811,715 und 5,029,568 Vor richtungen, die jeder Injektordüsenanordnung zugeordnet sind, zur Schaffung einer Anfangsperiode mit einem eingeschränkten Kraftstoffstrom und einer anschließenden Periode mit einem im wesentlichen unbegrenzten Kraftstoffstrom durch die Düsenöffnung in die Verbrennungskammer. Diese Mengenregulierungsvorrichtungen setzen jedoch Änderungen bei jeder der Kraftstoffinjektoranordnungen in einem Mehrinjektorsystem voraus, wodurch das Einspritzsystem teurer und komplexer wird. U.S. Patent Nr. 4,469,068 von Kuroyanagi et al. offenbart eine verteilerartige Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem Speicher veränderlichen Volumens, um die eingespritzte Kraftstoffmenge zu ändern und eine effektive Verbrennung zu erreichen. Bei dieser Vorrichtung wird jedoch zur Änderung der Einspritzmenge ein komplexes Speichersteuersystem verwendet, das insbesondere zur Verwendung mit einem Verteiler mit einem hin- und hergehenden Plungerkolben konstruiert ist.
Verteilerartige Kraftstoffeinspritzanlagen unterliegen auch anderen unerwünschten Phänomenen, die als sekundäre Einspritzung bekannt sind. Wenn sich das Düsenelement der Düsenanordnung am Ende jedes Einspritzvorganges schließt, werden umgekehrte Druckwellen oder -impulse erzeugt, die in den Kraftstoffzuführleitungen stromaufwärts zurück zu dem Verteiler oder den Abgabeventilen strömen. Unter bestimmten Betriebsbedingungen können diese Druckwellen durch den Verteiler oder das Abgabeventil zu der Düsenanordnung zurückreflektiert werden und einen sekundären Düsenbetriebsimpuls ausreichender Größe erzeugen, so daß das Düsenventil aus seinem Sitz gehoben und eine unerwünschte sekundäre Einspritzung verursacht wird. U.S. Patent Nr. 4,246,876 von Bouwkamp et al. offenbart ein herkömmliches Dämpferventil, das zum Dämpfen oder Zerstreuen der Druckwellenenergie verwendet wird, die sich vom Düsenventil aus bewegt, wodurch eine sekundäre Einspritzung durch Minimierung der Stärke jeder erhaltenen reflektierten Druckwelle verhindert wird. Diese Konstruktion erfordert jedoch ein separates Dämpferventil, das in jeder Kraftstoffeinspritzleitung verwendet wird, wodurch die Kosten des Systems erhöht werden. U.S. Patent Nr. 4,336,781, 4,624,231 und 5,012,785 offenbaren jeweils Drehverteiler- Kraftstoffzuführanlagen, die ein einziges dämpferartiges Ventil verwenden, das in der Drehwelle des Verteilers zum Dämpfen von Druckwellen in jeder Einspritzleitung angeordnet ist.
Zum Erreichen exakter und vorhersagbarer Kraftstoffeinspritzmengen während jedes Einspritzvorganges muß dafür gesorgt werden, daß der Kraftstoff- Förderkreis, der die Kraftstoffversorgung mit den Düsenanordnungen verbindet, ständig mit Kraftstoff gefüllt ist. Es hat sich gezeigt, daß Dampftaschen oder Blasen (sogenannte Hohlräume) in dem Förderkreis zu einem unzureichenden Einspritzdruck und zu Schwankungen sowohl in der Kraftstoffmenge als auch in der Zeitpunkteinstellung der Einspritzung führen. Dampftaschen oder Blasen bilden sich in Hochdruckleitungen von Kraftstoffanlagen besonders leicht dort, wo solche Leitungen an einen Niederdruckauslauf angeschlossen sind. Wenn der Kraftstoff-Förderkreis, und somit eine Einspritzleitung, am Ende des Einspritzvorganges an einen Auslauf angeschlossen ist, tritt Kraftstoff an einem Ende der Einspritzleitung aus der Düse, während Kraftstoff an dem anderen Ende des Kreises zu dem Auslauf austritt, wodurch Kraftstoff rasch von Zwischenteilen des Kreises und der Einspritzleitung abgezogen wird und den Druck in diesen verringert. Dieser Effekt kann zur Bildung einer Dampftasche oder Blase in dem Kraftstoff- Förderkreis und der Einspritzleitung zwischen dem Auslauf und der Düse führen. Dämpferventile, die zuvor in bezug auf die Verhinderung von sekundären Einspritzungen erwähnt wurden, werden auch zur Vermeidung einer übermäßigen Hohlraumbildung verwendet, indem ein im wesentlichen voller Strom durch eine Einspritzleitung zu einem Injektor ermöglicht wird, während der Rückstrom von Kraftstoff von dem Injektor begrenzt wird, wodurch Kraftstoff in den Kraftstoffabgabeleitungen gehalten wird. Zum Beispiel offenbart die japanische Patentschrift 05-180117 ein Dämpfungsventil, das stromabwärts eines Abgabeventils angeordnet ist, um eine Hohlraumerosion zu verhindern. Das Dämpfungsventil enthält ein federbelastetes Ventilelement mit einer Öffnung und ein Druckregulierungsventil, das in einem Seitenkanal angeordnet ist. Die Vorrichtung scheint den Kraftstoffdruck in der Kraftstoffeinspritzleitung zwischen dem Dämpfungsventil und einem Kraftstoffeinspritzventil auf einen Wert unter einem vorbestimmten Maximum zu regulieren.
Kurz, nach dem Stand der Technik wird keine praktische, kostengünstige Kraftstoffanlage bereitgestellt, welche die einander widersprechenden Forderungen nach einer Emissionsregulierung und einer verbesserten Motorlei stung insbesondere in Situationen erfüllt, in welchen eine bereits bestehende Motorkonstruktion nachgerüstet werden soll. Ferner gibt es keine Kraftstoffanlagenkomponenten (wie Speicher, Elektromagnetventile und Einspritzsteuerventile), die alle notwendigen Eigenschaften besitzen, um Kraftstoff unter extrem hohen Druck in präzisen Mengen zu exakten Zeitpunkten zu liefern, wie durch Steuerungen bestimmt, die auf einen großen Bereich von Motorzuständen ansprechen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Behebung der Mängel nach dem Stand der Technik und insbesondere die Bereitstellung einer praktischen, kostengünstigen Kraftstoffanlage, welche die einander widersprechenden Forderungen nach einer Emissionsregulierung und verbesserten Motorleistung erfüllt und gleichzeitig eine minimale Änderung bereits bestehender Motorkonstruktionen verlangt.
Die obengenannte Aufgabe wird durch eine Kraftstoffpumpenanordnung nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer elektronisch steuerbaren Hochdruck-Kraftstoffpumpenanordnung mit einer Pumpe, einem Speicher und einem Verteiler in Kombination mit einem elektrisch betätigten Pumpensteuerventil und einem Einspritzsteuerventil, die an der modularen bzw. eine Einheit bildenden Anordnung befestigt sind. Durch diese Anordnung kann eine hochintegrierte Kraftstoffanlage konstruiert, gebaut und entweder bei einer originalen oder bereits bestehenden Motorkonstruktion eingebaut werden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Kraftstoffanlage für einen Verbrennungsmotor vom Kompressionszündungstyp, die imstande ist, sehr hohe Einspritzdrücke, d. h. 5000-30000 psi (etwa 34,47 bis 206,8 MPa) und vorzugsweise im Bereich von 16000-22000 psi (etwa 110,3 bis 151,7 MPa), zu erreichen, mit einer präzisen Steuerung der Menge und Zeitpunkteinstellung abhängig von unterschiedlichen Motorzuständen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Hochleistungs-Hochdruckkraftstoffanlage, die zur Nachrüstung bestehender Motorkonstruktionen vom Kompressionszündungstyp bestimmt ist, ohne eine wesentliche und teure Motorneukonstruktion zu erfordern. Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung eine Kraftstoffanlage mit den obengenannten Merkmalen bereit, während auch die Motorleistung durch Minimierung parasitärer Verluste verbessert wird, obwohl der Kraftstoffdruck auf einen sehr hohen Wert erhöht wird.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer hochintegrierten Kraftstoffanlage, gekennzeichnet durch eine Hochdruckeinspritzung, minimale Auswirkung auf bereits bestehende Motorkonstruktionen, präzise Steuerung der Einspritzmenge und -zeitpunkteinstellung, überzählige ausfallssichere elektronische Komponenten und eine verbesserte Motorleistung bei insgesamt geringeren Kosten in bezug auf konkurrierende Anlagen nach dem Stand der Technik.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Kraftstoffpumpenanordnung, gekennzeichnet durch die Kombination aus einer Pumpe, einem Verteiler und einem Speicher, wobei der Speicher ein Gehäuse umfaßt, das ein strömungstechnisch verbundenes Labyrinth von Speicherkammern enthält, die eine derartige Größe und relative Position aufweisen, daß ein ideales integriertes Bauelement geschaffen wird.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer verbesserten Kraftstoffanlage, die imstande ist, ausreichend hohe Betriebseinspritzdrücke zu liefern, um eine deutliche Emissionsverringerung zu erreichen, wobei das System eine modulare Anordnung von ausreichend kompakter Größe enthält, so daß die erhaltene Anlage in praktischer Weise an bestehenden Verbrennungsmotoren angebracht werden kann, ohne ein ungeordnetes, unansehnliches Motorerscheinungsbild zu schaffen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Kraftstoffanlage mit den obengenannten Merkmalen, wobei die Anzahl von Kraftstoffleckstellen durch die Verringerung von Anlagenkomponenten und die Bereitstellung von ausfallssicheren, überzähligen Niederdruckkraftstoff auslässen im gesamten System minimiert wird, um jeden Kraftstoff, der durch primäre Dichtungsbereiche lecken könnte, aufzufangen und zu der Kraftstoffanlage zurückzuleiten.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Kraftstoffpumpenanordnung mit einem Pumpengehäuse, das einen Pumpenhohlraum aufweist, der in eine radiale Richtung ausgerichtet ist, und mit einem Speicher, der an dem Pumpengehäuse befestigt ist, mit einem Überhang entweder in die Quer- und/oder Längsrichtung, und einem Pumpensteuerventil, das an dem Überhangteil des Speichergehäuses neben dem Pumpengehäuse angeordnet ist, um eine besonders kompakte, integrierte Kraftstoffpumpenanordnung zu schaffen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Kraftstoffpumpenanordnung mit einer Kraftstoffpumpe, die Hochdruckkraftstoff, d. h. 5000-30000 psi (etwa 34,47 bis 206,8 MPa) und vorzugsweise im Bereich von 16000-22000 psi (etwa 110,3 bis 151,7 MPa), liefert, mit einem Pumpenhohlraum, der sich in eine Kopfeingriffsfläche öffnet, und einem Speicher, der zur Aufnahme des Ausgangs der Pumpe und zur vorübergehenden Speicherung des Kraftstoffs bei dem hohen Betriebsdruck zum anschließenden Einspritzen in den Verbrennungsmotor ausgebildet ist, wobei der Speicher in Kontakt mit der Kopfeingriffsfläche der Kraftstoffpumpe zur Bildung einer Stirnwand für den Pumpenhohlraum angeordnet ist.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Kraftstoffpumpenanordnung mit einem Pumpengehäuse, das einen radial ausgerichteten Pumpenhohlraum aufweist, und mit einem Speicher, der neben einem Ende des Pumpengehäuses befestigt ist, mit mindestens einer Kammer und einem derartigen Seitenmaß, daß der Speicher einen Überhang entweder in die Quer- oder Längsrichtung senkrecht zu dem radial ausgerichteten Hohlraum bildet, in weiterer Kombination mit einem Einspritzventil zum Leiten von Hochdruckkraftstoff in zeitlicher Abstimmung mit dem Motorbetrieb zu verschiedenen Motorzylindern, wobei der Verteiler auskragend an dem Pumpengehäuse in einem beabstandeten Verhältnis zu dem Speicherüberhang befestigt ist.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Kraftstoffpumpenanordnung mit einem Pumpengehäuse, das einen Pumpenhohlraum aufweist, der in eine radiale Richtung ausgerichtet ist, und mit einem Speichergehäuse, das an dem Pumpengehäuse an einem Ende des Pumpengehäuses zur Bildung eines auskragenden seitlichen Überhangs befestigt ist, so daß der Überhang ein versetztes Querprofil für die Kraftstoffpumpenanordnung bildet, um das unregelmäßige Querprofil des Verbrennungsmotors zu ergänzen, an dem die Kraftstoffanordnung befestigt werden soll.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Kraftstoffpumpenanordnung mit einem Pumpengehäuse, das einen Pumpenhohlraum enthält, einer Antriebswelle, die zur Befestigung in dem Pumpengehäuse ausgebildet ist, einem Pumpenkopf, der an dem Gehäuse gegenüber der Antriebswelle befestigt ist, und einer Pumpeneinheit, die in dem Pumpenkopf durch eine Halterung gehalten wird, die bewirkt, daß sich die Pumpeneinheit in den Pumpenhohlraum des Pumpengehäuses in einem beabstandeten, nichtkontaktierenden Verhältnis zu dem Pumpengehäuse erstreckt, wodurch die Pumpeneinheit relativ leicht entfernt und ausgetauscht werden kann, um eine kostengünstige Überholung der Pumpenanordnung und/oder die Möglichkeit des Wechsels von Pumpeneinheiten zur Einstellung der effektiven Verdrängung der Kraftstoffpumpenanordnung zu bieten.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Speichers für eine Kraftstoffpumpenanlage, wobei der Speicher durch ein Gehäuse gebildet ist, das ein strömungstechnisch verbundenes Labyrinth von Kammern enthält, wobei das Gehäuse aus einem einstückigen Block gebildet ist.
Ein spezifischerer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer modularen bzw. eine Einheit bildenden Kraftstoffpumpenanordnung zum periodischen Einspritzen von Kraftstoff durch eine Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzleitungen in entsprechende Motorzylinder eines Mehrzylinder- Verbrennungsmotors. Die Anordnung enthält eine Pumpe für druckbeaufschlagten Kraftstoff und einen Speicher zum Ansammeln und vorübergehenden Speichern von unter Druck stehendem Kraftstoff, der von der Pumpe empfangen wird. Der Speicher ist an dem Pumpengehäuse gegenüber der An triebswelle der Pumpe befestigt, wobei eine Mehrzahl von Pumpenhohlräumen zwischen der Antriebswelle und dem Speicher angeordnet ist. Die Kraftstoffpumpenanordnung enthält des weiteren einen Kraftstoffverteiler zur Bildung einer periodischen Fluidverbindung zwischen dem Speicher und jedem der Motorzylinder durch die entsprechenden Kraftstoffeinspritzleitungen. Der Kraftstoffverteiler ist an dem Pumpengehäuse neben einem Ende der Antriebswelle befestigt und enthält ein Einspritzsteuerventil zum Steuern der Zeitpunkteinstellung und Menge von Kraftstoff, die in jeden Zylinder eingespritzt wird, abhängig von Motorbetriebsbedingungen. Das Steuerventil umfaßt eine Elektromagnetbetätigungseinrichtung, die an dem Verteilergehäuse befestigt ist, und ist im allgemeinen bzw. im wesentlichen in derselben radialen Richtung wie die Pumpenhohlräume relativ zu der Drehachse der Antriebswelle ausgerichtet. Durch diese Anordnung wird eine äußerst kompakte hochintegrierte Kraftstoffpumpenanordnung gebildet, die niedere Kosten, verringerte Größe und Hochleistung in einer Kraftstoffanlage maximiert, die zur Bereitstellung an neuen oder bestehenden Motorkonstruktionen bestimmt ist.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines modularen bzw. eine Einheit bildenden, einstückigen Kraftstoffpumpengehäuses, das eine Mehrzahl von sich nach außen öffnenden Pumpenhohlräumen, eine radial umschlossene Antriebswelle, eine Pumpenkopfeingriffsfläche und eine Mehrzahl von Mitnehmerführungsflächen in entsprechenden Pumpenhohlräumen enthält, wobei die Mitnehmerführungsflächen, die Kopfeingriffsfläche und die Antriebswellenbefestigungsflächen die einzigen Flächen sind, die eine genaue maschinelle Bearbeitung erfordern, um eine angemessene Ausrichtung zwischen der Antriebswelle und den zusammenwirkenden Kraftstoffpumpelementen der Pumpe zu schaffen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Kraftstoffpumpe mit einem Speicher, einem Verteiler, der Kraftstoff zu mehreren Motorzylindern leitet, und einem Paar zugehöriger Pumpensteuerventilen zur Steuerung der Verdrängung der Pumpenelemente, um zu erreichen, daß die Pumpenelemente die Last teilen, die zum Aufrechterhalten des gewünschten Kraftstoffdrucks notwendig ist. Ein erstes Einspritzsteuerventil ist zur Steuerung eines Voreinspritzteils bzw. -quantums der Einspritzung für jeden Zylinder vorgesehen, und ein zweites Einspritzsteuerventil, das dem ersten Einspritzsteuerventil zugeordnet ist, ist zur Steuerung eines Haupteinspritzteils bzw. -quantums der Einspritzung für jeden Zylinder vorgesehen. Des weiteren ist ein elektronisches Steuermittel vorgesehen, das ein zugehöriges Ventil zur Übernahme veranlaßt, sollte eines der (Pumpen- oder Einspritz-) Steuerventile ausfallen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Pumpenanordnung mit einem Pumpengehäuse, das einen Pumpenplungerkolben, der sich entlang einer ersten Pumpenachse hin- und herbewegt, eine Antriebswelle, die sich um eine Antriebsachse senkrecht zu der Pumpenachse dreht, und einen Speicher mit mindestens einer länglichen Kammer, der an dem Pumpengehäuse befestigt ist, umfaßt, wobei die Mittelachse der Kammer parallel zu der Antriebswellenachse der Pumpe liegt. Durch diese Anordnung kann eine ideal kompakte Anordnung einer modularen bzw. eine Einheit bildenden, speicherartigen Pumpenanordnung in einer minimalen Bauelementgröße gebildet werden, während für ein angemessenes Gesamtvolumen an Hochdruckkraftstoff gesorgt ist.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Kraftstoffpumpenanordnung, die ein Pumpengehäuse mit einer Mehrzahl von Pumpenkammern und einer Mehrzahl von elektromagnetisch betätigten Pumpensteuerventilen bereitstellt, deren Anzahl den Pumpenkammern entspricht, um die effektive Verdrängung der zugehörigen Pumpenplungerkolben zu steuern, die in jeder Pumpenkammer arbeiten. Durch diese Anordnung kann ein Drucksignal, das den Druck des Kraftstoffs in dem Kraftstoffpumpenspeicher darstellt, zur Steuerung der elektromagnetisch betätigten Steuerventile verwendet werden, um dadurch die effektive Verdrängung der Plungerkolben einzustellen, so daß der Kraftstoffdruck in dem Speicher gleich einem vorbestimmten Druckwert wird.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von zwei Einspritzsteuerventilen zur Verwendung bei einem Verteiler in Kombination mit einer Kraftstoffpumpenanlage, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, wobei eine elektronische Steuerung vorgesehen ist, so daß zumin dest ein "sich mühsam bewegender" Betrieb des Motors möglich ist, sollte eines der Einspritzsteuerventile ausfallen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verteilers mit einem Einspritzsteuerventil zur Steuerung der Zeitpunkteinstellung und Menge von Kraftstoff, der in jeden Zylinder eingespritzt wird, abhängig von Motorbetriebszuständen, wobei das Einspritzsteuerventil ein Dreiwegventil umfaßt, das im erregten Zustand betriebsbereit ist, um einen axialen Versorgungsdurchlaß im Verteilerrotor mit einem Hochdruckkraftstoffspeicher zu verbinden, und im abgeschalteten Zustand betriebsbereit ist, um den axialen Versorgungsdurchlaß im Verteilerrotor mit einem Niederdruckauslauf zu verbinden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verteilergehäuses, das zur Steuerung des Kraftstoffstroms durch eine Kraftstoffversorgungsleitung von einem Speicher zu jedem einer Mehrzahl von Motorzylindern durch ein Paar von Dreiwegventilen angeordnet ist, die sich in einer Versorgungsebene quer zu der Drehachse eines Verteilerrotors befinden, wobei die Dreiwegventile in dem ersten und zweiten Ventilhohlraum aufgenommen sind, die an gegenüberliegenden Seiten des Verteilerrotors angeordnet und durch Versorgungs- und Auslaufdurchlässe verbunden sind. Die Ventilhohlräume sind des weiteren durch eine Rotorversorgungsbohrung zur Zuleitung von Hochdruckkraftstoff zu dem Verteilerrotor verbunden. Das Einspritzventil ist ferner durch ein Zweiweg-Rückschlagventil gekennzeichnet, das in der Rotorversorgungsbohrung angeordnet ist, um zu verhindern, daß Kraftstoff, der von einem Ventilhohlraum zugeleitet wird, in den anderen Ventilhohlraum strömt.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Kraftstoffpumpenanordnung mit nockengetriebenen, hin- und hergehenden Plungerkolben, die durch entsprechende Nocken angetrieben werden, die mindestens eine Erhöhung bzw. Nase aufweisen, um einen zugehörigen Pumpenplungerkolben in einen Vorwärtshub und einen Rückwärtshub bei jeder Umdrehung der Nockenwelle zu versetzen, wobei die Gesamtanzahl der Erhöhungen bzw. Nasen so gewählt ist, daß bei jedem Einspritzvorgang ein Pumpvorgang erzeugt wird.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer austauschbaren Pumpeneinheit für jeden der entsprechenden Pumpenhohlräume in dem Pumpengehäuse, das gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, wobei jede Pumpeneinheit einen Zylinder umfaßt, der eine Pumpenkammer enthält, und eine Zylinderhalterung zur Befestigung der Pumpeneinheit in einer Ausnehmung des Kraftstoffpumpenanordnungsspeichers. Es ist ein Rückschlagventil vorgesehen, um einen Einwegkraftstoffstrom von der Pumpenkammer in den Speicher zu ermöglichen. Das Rückschlagventil ist mit einer Scheibe verbunden, die zur Bildung einer Stirnwand der Pumpenkammer an einem Ende des Zylinders angeordnet ist. Die Scheibe enthält sowohl Einlaß- als auch Auslaßdurchlässe, und die Halterung ist zur Bildung eines Abstandes zwischen dem Zylinder und der Scheibe vorgesehen, um einen Pfad für die Rückleitung eines Kraftstoffleckverlustes zu einem Kraftstoffversorgungsdurchlaß, der im Speicher enthalten ist, zu bilden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung mit einem Speicher zum Speichern von Kraftstoff vor der Verteilung an entsprechende Zylinder in einem Verbrennungsmotor durch ein Einspritzventil, wobei der Speicher ein ausreichendes Gesamtvolumen aufweist, um ein Absinken des Kraftstoffdrucks von mehr als etwa 5-15 Prozent und vorzugsweise 5-10 Prozent während jedes Einspritzvorganges zu verhindern, das abhängig ist von Faktoren, wie der Verdichtbarkeit des Kraftstoffs, dem Betriebsdruck des Kraftstoffs, den maximal möglichen erforderlichen Einspritzvolumina, dem Zeitpunkteinstellungsbereich und der Einspritzdauer, die für den Motor gewählt sind, der maximalen effektiven Verdrängung jeder Pumpeneinheit, des Kraftstoffleckverlustes der Anlage, der Kompression des Kraftstoffs in den Kraftstoffleitungen und dem Kraftstoffverlust an den Auslauf während der Ventilelementbewegung zwischen der vollständig geöffneten und vollständig geschlossenen Position.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Speichers für die Kraftstoffanlage, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, wobei der Speicher ein verbundenes Labyrinth von Kammern enthält, wobei die Kammern länglich und zylindrisch sind und in einem im wesentlichen parallelen Verhältnis angeordnet sind. Die Speicherkammern sind ideal angeordnet, so daß sie eine vertikale Ebene durch das Speichergehäuse in einer zweidimensionalen Anordnung schneiden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer drehbaren Pumpe und eines Verteilers, integriert mit einer einzigen Antriebswellenanordnung, so daß eine kompakte Kraftstoffanlagenanordnung gebildet wird, die zur exakten und verläßlichen Abgabe präziser Kraftstoffmengen an einen Motor bei gleichzeitiger Minimierung der Größe und des Gewichts der Anordnung imstande ist.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung mit einem Kraftstoffverteiler mit axial verschieblichen bzw. gleitfähigen Tauchspulenreglern bzw. -ventilen in Kombination mit einem eigenen Einspritzsteuerventil.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Kraftstoffpumpenanordnung mit einem ultrakompakten Pumpenkopf und einer integrierten Pumpenkammer, die einen Hochdruckkraftstoffleckverlust bei gleichzeitiger Verringerung der Größe und des Gewichts der Anordnung minimiert.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Reihe von Pumpenkopf/Speicherkonstruktionen zur Aufnahme von Pumpensteuerventilen und Rückschlagventilen in verschiedenen Ausrichtungen zur Minimierung eines unerwünschten Kraftstoffleckverlustes, des eingeschlossenen Volumens und der Größe und des Gewichts der Anordnung.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Kraftstoffpumpenanordnung mit einem quer ausgerichteten Pumpensteuerventil zur Verringerung des eingeschlossenen Volumens in dem Pumpenkopf/Speicher auf ein absolutes Minimum.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Kraftstoffpumpenanordnung mit einer Pumpeneinheit und einem quergerichteten Pumpensteuerventil, das in den Zylinder der Pumpeneinheit eingebaut ist.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung verschiedener Speicherkonstruktionen zur Vereinfachung der Bildung und Herstellung des Speichers bei gleichzeitiger Minimierung der Möglichkeit eines unerwünschten Kraftstoffleckverlustes aus den Speicherkammern.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Hochdruckkraftstoffanlage mit einem getrennt befestigten Speicher, so daß die Anordnung des Speichers an möglicherweise besser geeigneten / vorteilhafteren Stellen um den Motor möglich ist, während auch die Größe des Pumpenkopfes verringert ist, wodurch eine kompaktere Anordnung geschaffen wird, die sich besser an die Baugrößenbeschränkungen bestimmter Motoren oder Fahrzeugkonstruktionen anpassen kann.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung verschiedener Stab- bzw. Spaltfilterbefestigungskonzepte zur Anordnung eines Stab- bzw. Spaltfilters in der offenbarten Anlage zur Verhinderung einer Beschädigung der Anlagenkomponenten durch kleine Fremdkörper.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Mengenregulierungsmöglichkeit zum Steuern der Kraftstoffmenge, die während des Anfangsteils bzw. der Anfangphase des Einspritzvorganges eingespritzt wird, durch Steuern der Druckerhöhung an der Düsenanordnung.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung verschiedener Hohlraumbildungssteuervorrichtungen zur Minimierung der Bildung von Dampftaschen oder Blasen innerhalb der Kraftstoffdurchlässe von Kraftstoffanlagen, wodurch hohlraumbedingte Anomalien in der Kraftstoffeinspritzdosierung und -zeitsteuerung minimiert werden.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer neuartigen Hochdruckkraftstoffanlage mit Mengenregulierungs- und Hohlraumbildungssteuervorrichtungen, die imstande sind, die Mengenregulierungsfähigkeit der Anlage zu maximieren und gleichzeitig die Hohlraumbildung zu minimieren.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer einzigen Vorrichtung, welche die Mengenregulierung ermöglicht und gleichzeitig auch die Hohlraumbildung in den Kraftstoffdurchlässen der Anlage effektiv minimiert.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von Hohlraumbildungssteuervorrichtungen, die sowohl kostengünstig herzustellen als auch einfach und leicht an einer Kraftstoffpumpenanordnung zu befestigen sind.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Hohlraumbildungssteuervorrichtung, welche die Kraftstoffeinspritzleitungen zu jeder Düsenanordnung nach einem Einspritzvorgang auffüllen kann.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Hohlraumbildungssteuervorrichtung, die den Kraftstoffdruck in den Kraftstoffzuführungsdurchlässen während des Auslaufvorganges auf einen Wert über einem vorbestimmten Minimum regulieren kann, wodurch eine übermäßige Hohlraumbildung vermieden wird.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Hohlraumbildungssteuervorrichtung, die sowohl den Druck in den Kraftstoffzuführungsdurchlässen während des Auslaufvorganges regulieren als auch gleichzeitig die Durchlässe zwischen Einspritzvorgängen auffüllen kann.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Hochdruckkupplung mit einer Mehrzahl integriert ausgebildeter Zuführabschnitte für den Anschluß an Hochdruckkraftstoffleitungen und einer Öffnung zum Steuern des Stroms durch mindestens einen der Zuführabschnitte. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Hochdruckkupplung zur effektiven Verbindung von Hochdruckleitungen einer Kraftstoffanlage, während gleichzeitig ein passendes Gehäuse für einen Filter geschaffen wird.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Hochdruckkupplung, die eine einfache und kostengünstige Ausführung einer Mengenregulierungsvorrichtung ermöglicht.
Andere einzelne Aspekte der Erfindung gehen aus den folgenden Kapiteln "Zusammenfassung der Zeichnung" und "Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele" hervor.

Zusammenfassung der Zeichnung

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm einer Kraftstoffanlagenanordnung, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist.
Fig. 1a ist eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Konstruktion einer besonderen Kraftstoffanlagenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1b-1i sind schematische Darstellungen von Techniken zur Anwendung des Verfahrens von Fig. 1a.
Fig. 2 ist eine in Einzelteile aufgelöste, perspektivische Ansicht einer Kraftstoffanlagenanordnung, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist.
Fig. 3 ist eine Stirnansicht im Aufriß einer Kraftstoffanlagenanordnung, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist.
Fig. 4 ist eine Stirnansicht im Aufriß des gegenüberliegenden Endes der Kraftstoffanlagenanordnung von Fig. 3.
Fig. 5 ist eine Schnittansicht der Kraftstoffanlage von Fig. 2-4.
Fig. 6 ist eine Teilschnittansicht der Kraftstoffanlage von Fig. 2-5.
Fig. 7 ist eine Seitenansicht im Aufriß eines Speichers, der in der Kraftstoffanlagenanordnung von Fig. 2-6 verwendet wird.
Fig. 8 ist ein Aufriß der Unterseite des Speichers von Fig. 7.
Fig. 9 ist eine Stirnansicht im Aufriß des Speichers von Fig. 7 und 8.
Fig. 10a-10l sind Schnittansichten des Speichers von Fig. 7 und 8 entlang den Linien 10a-10l.
Fig. 11 ist eine Seitenansicht im Aufriß eines Kraftstoffpumpengehäuses, das in der Kraftstoffanlagenanordnung von Fig. 2-6 verwendet wird.
Fig. 12 ist ein Aufriß der Oberseite des Kraftstoffpumpengehäuses von Fig. 11.
Fig. 13 ist eine Schnittansicht des Kraftstoffpumpengehäuses von Fig. 11 entlang der Linie 13-13.
Fig. 14-16 sind Schnittansichten des Kraftstoffpumpengehäuses von Fig. 11- 13 entlang den Linien 14-14, 15-15 und 16-16.
Fig. 17a ist eine Stirnansicht im Aufriß eines Verteilergehäuses, das in der Kraftstoffanlagenanordnung von Fig. 2-6 verwendet wird.
Fig. 17b ist eine Seitenansicht im Aufriß der Kraftstoffanlagenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, die eine alternative Befestigungsanordnung zeigt, wobei die Verteilerwelle senkrecht zu der Pumpenantriebswelle ausgerichtet ist.
Fig. 18 ist eine zweite Stirnansicht im Aufriß des Verteilergehäuses von Fig. 17a.
Fig. 19 ist eine Seitenansicht im Aufriß des Verteilergehäuses von Fig. 17a und 18.
Fig. 20 ist ein Aufriß der Oberseite des Verteilergehäuses von Fig. 17a-19.
Fig. 21 und 22 sind Schnittansichten des Verteilerkörpers entlang den Linien 21-21 und 22-22 von Fig. 17a.
Fig. 23 ist eine Schnittansicht des Verteilers mit den elektromagnetisch betätigten Steuerventilen, die diesem zugeordnet sind, entlang der Linie 23-23 von Fig. 20.
Fig. 24-26 sind Schnittansichten des Verteilergehäuses entlang den Linien 24-24, 25-25 und 26-26 von Fig. 20, 18 bzw. 23.
Fig. 27 ist eine ausschnittsweise Schnittansicht des Verteilerrotors und des umgebenden Gehäuses entlang einer Ebene, die quer zur Drehachse des Rotors liegt.
Fig. 28 ist eine Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Kraftstoffanlagenanordnung, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist.
Fig. 29 ist eine Schnittansicht des Verteilers, der in der Kraftstoffanlagenanordnung von Fig. 28 verwendet wird, entlang der Linie 29-29.
Fig. 30 ist eine Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Kraftstoffanlagenanordnung, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist.
Fig. 31 ist eine Schnittansicht eines Pumpengehäuses, das in der Kraftstoffanlagenanordnung von Fig. 30 verwendet wird, entlang der Linie 31-31.
Fig. 32 ist eine Schnittansicht des Pumpengehäuses und Speichers, die in der Kraftstoffanlagenanordnung von Fig. 30 verwendet werden, entlang der Linie 32-32.
Fig. 33 ist eine Teilschnittansicht des Speichers, der in der Kraftstoffanlagenanordnung von Fig. 30 verwendet wird, entlang der Linie 33-33.
Fig. 34a ist eine Schnittansicht eines Niederdruckspeichers, der in der Kraftstoffanlagenanordnung von Fig. 30 verwendet wird, entlang der Linie 34-34.
Fig. 34b ist eine Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des Niederdruckspeichers, der in der Kraftstoffanlagenanordnung von Fig. 30 verwendet wird, entlang der Linie 34-34.
Fig. 35 ist ein schematisches Diagramm eines hydromechanischen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 36 ist ein schematisches Diagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Kraftstoffanlagenanordnung, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, mit einer Drehpumpe.
Fig. 37 ist eine Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Verteilers der vorliegenden Erfindung unter Verwendung von verschieblichen bzw. gleitfähigen Tauchspulenreglern bzw. spulenartigen Ventilen.
Fig. 38 ist eine Schnittansicht des Spulenventilverteilers von Fig. 37 entlang der Linie 38-38.
Fig. 39 ist eine Teilschnittansicht eines alternativen Ausführungsbeispiels der Kraftstoffanlagenanordnung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 40 ist eine Teilschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Kraftstoffanlagenanordnung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 41 ist eine Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Kraftstoffanlagenanordnung, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist.
Fig. 42 ist eine Schnittansicht der Kraftstoffanlagenanordnung von Fig. 41 im wesentlichen entlang der Linie 42-42.
Fig. 43 ist eine Teilschnittansicht der Kraftstoffanlagenanordnung von Fig. 42 im wesentlichen entlang der Linie 43-43.
Fig. 44 ist eine Teilschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Speicher/Pumpengehäuseanordnung, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, entlang der Linie 44-44 von Fig. 45.
Fig. 45 ist eine Teilschnittansicht der Speicher/Pumpengehäuseanordnung von Fig. 44 entlang der Linie 45-45.
Fig. 46 ist eine Teilschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Pumpenkopf/Pumpengehäuseanordnung, die in der Kraftstoffanlagenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Fig. 47 ist eine Teilschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Speicher/Pumpengehäuseanordnung, die in der Kraftstoffanlagenanordnung verwendet wird, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist.
Fig. 48 ist eine Teilschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Kraftstoffanlagenanordnung, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, mit vertikal befestigten Pumpensteuerventilen.
Fig. 49 ist eine Schnittansicht der Kraftstoffanlagenanordnung von Fig. 48 entlang der Linie 49-49.
Fig. 50 ist eine Schnittansicht des Speichers der in Fig. 48 dargestellten Kraftstoffanlagenanordnung entlang der Linie 50-50.
Fig. 51 ist eine Schnittansicht des Speichers der in Fig. 48 dargestellten Kraftstoffanlagenanordnung entlang der Linie 51-51.
Fig. 52 ist eine Teilschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Kraftstoffanlagenanordnung, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist, welche einen abmontierten Speicher zeigt.
Fig. 53a ist eine Teilschnittansicht der Kraftstoffanlagenanordnung von Fig. 52 entlang der Linie 53a-53a.
Fig. 53b ist eine Teilschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Kraftstoffanlagenanordnung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 54a ist eine Teilschnittansicht eines Zuflußrohrs, in dem ein Stab- bzw. Spaltfilter angeordnet ist, das mit dem Speicher der Kraftstoffanlage der vorliegenden Erfindung verbunden ist.
Fig. 54b ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Filtergehäuses zur Befestigung des Filters in der Kraftstoffanlagenanordnung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 55a ist eine Teilschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Hochdruckspeichers, der in der Kraftstoffanlagenanordnung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, mit einer einzigen Endplatte.
Fig. 55b ist eine Teilschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Hochdruckspeichers, der in der Kraftstoffanlage der vorliegenden Erfindung verwendet wird, die zwei Endplatten zeigt.
Fig. 5Sc ist eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel des Hochdruckspeichers, der in der Kraftstoffanlage der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Fig. 56 ist eine teilweise Schnittansicht einer Mengenregulierungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 57 ist eine Graphik, welche die Druckrate als Funktion der Zeit während eines Einspritzvorganges unter Verwendung der Mengenregulierungsvorrichtung von Fig. 56 zeigt.
Fig. 58 ist ein schematisches Diagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Mengenregulierungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 59 ist eine Graphik, die den Einspritzdruck als Funktion der Zeit zeigt, der durch die Vorrichtungen von Fig. 58 und 60 reguliert ist.
Fig. 60 ist ein schematisches Diagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Mengenregulierungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 61 ist ein schematisches Diagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Mengenregulierungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 62a ist eine Schnittansicht einer Hochdruckkupplung der vorliegenden Erfindung mit einem Filter.
Fig. 62b ist eine Schnittansicht einer Hochdruckkupplung von Fig. 62a entlang der Linie 62b-62b.
Fig. 63a ist eine Schnittansicht des Einspritzsteuerventils, der Druckerhöhungspumpe und des Verteilers, die in der Kraftstoffanlagenanordnung der vorliegenden Erfindung verwendet werden, welche die Hohlraumbildungssteuervorrichtungen zeigt.
Fig. 63b ist eine teilweise Schnittansicht des Verteilers der in Fig. 63a dargestellten Anordnung entlang der Linie 63b-63b.
Fig. 64a ist eine teilweise Schnittansicht einer Hohlraumbildungssteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung, die in Fig. 63a mit A bezeichnet ist.
Fig. 64b-64e sind Teilschnittansichten verschiedener Ausführungsbeispiele der Hohlraumbildungssteuervorrichtungen, die in der Kraftstoffanlagenanordnung der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Fig. 65 ist ein schematisches Diagramm einer Hohlraumbildungssteuervorrichtung, die in der Kraftstoffanlagenanordnung der vorliegenden Erfindung eingebaut ist.
Fig. 66 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Hohlraumbildungssteuervorrichtung, die in der Kraftstoffanlagenanordnung der vorliegenden Erfindung eingebaut ist.
Fig. 67 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Hohlraumbildungssteuervorrichtung, die in der Kraftstoffanlage der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Fig. 68 ist eine Teilschnittansicht des Verteilers ähnlich Fig. 63b, welche die Anwendung der Hohlraumbildungssteuervorrichtung von Fig. 67 zeigt.
Fig. 69 ist ein schematisches Diagramm, das ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Hohlraumbildungssteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt, die in der Kraftstoffanlage der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Mit Bezugnahme auf Fig. 1 ist die modulare bzw. eine Einheit bildende Anordnung der vorliegenden Erfindung dargestellt und kann allgemein als "Cummins Accumulator Pump System" (CAPS) bezeichnet werden. Wie in schematischer Form dargestellt und allgemein mit 10 bezeichnet, umfaßt die Erfindung einen Hochdruckspeicher 12 zur Aufnahme von Hochdruckkraftstoff zur Abgabe an Kraftstoffinjektoren eines zugehörigen Motors, eine Hochdruckpumpe 14 zur Aufnahme von Niederdruckkraftstoff von einer Niederdruckversorgungspumpe 15 und zur Abgabe von Hochdruckkraftstoff an den Speicher 12 und einen Kraftstoffverteiler 16 zur Bildung einer periodischen Fluidverbindung zwischen dem Speicher 12 und jeder Injektordüse 11, die einem entsprechenden Motorzylinder (nicht dargestellt) zugeordnet ist. Die Anordnung umfaßt auch mindestens ein Pumpensteuerventil 18, 19, das entlang der Kraftstoffversorgungsleitung zu der Pumpe 14 zur Steuerung der Kraftstoffmenge, die an den Speicher 12 abgegeben wird, angeordnet ist, so daß ein gewünschter Kraftstoffdruck im Speicher 12 aufrechterhalten wird. Ebenso sind ein oder mehrere Einspritzsteuerventile 20, die entlang der Kraftstoffversorgungsleitung vom Speicher 12 zum Verteiler 16 angeordnet sind, zur Steuerung der Zeitpunkteinstellung und Menge des Kraftstoffs, der in jeden Motorzylinder eingespritzt wird, abhängig von den Motorbetriebszuständen, vorgesehen. Ein elektronisches Steuermodul (ECU) 13 steuert den Betrieb der Pumpensteuerventile 18, 19 und des Einspritzsteuerventils 20 auf der Basis von verschiedenen Motorbetriebszuständen, um die Kraftstoffmenge, die von dem Verteiler 16 an die Einspritzdüse 11 abgegeben wird, ex akt zu steuern, wodurch die Kraftstoffzeitsteuerung und -dosierung effektiv gesteuert wird.
Die Einspritzmengenregulierung kann durch eine Vorrichtung verändert werden, die zwischen dem Speicher und dem Verteiler angeordnet ist.
Die Fig. 2-4 zeigen das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Kraftstoffzuführanordnung 10 in ihrer praktischen Form in einer modularen bzw. eine Einheit bildenden, kompakten Anordnung mit einem Speichergehäuse 34 des Speichers 12 und einem Verteilergehäuse 44 des Verteilers 16, die beide an einem Pumpengehäuse 22 befestigt sind, das zu der Pumpe 14 gehört. Wie in den Fig. 11-16 dargestellt ist, umfaßt das Pumpengehäuse 22 einen unteren Teil 23, der einen Antriebswellenaufnahmehohlraum 24 zum radialen Umschließen einer Antriebs- oder Nockenwelle 26 bildet. Das Pumpengehäuse 22 umfaßt auch einen oberen Teil 25, der einstückig mit dem unteren Teil 23, zum Beispiel durch Metallgußverfahren, ausgebildet ist. Zwei im wesentlichen zylindrische Pumpenhohlräume 28 und 30, die im oberen Teil 25 ausgebildet sind, erstrecken sich radial von der Längsachse der Nockenwelle 26. Die Pumpenhohlräume 28 und 30 haben im wesentlichen parallele Mittelachsen zur Bildung einer "Reihenpumpenanordnung". Der obere Teil 25 des Pumpengehäuses 22 umfaßt eine Trennwand 31 zur Trennung der Pumpenhohlräume 28 und 30 und eine Kopfeingriffsfläche 32 für den Eingriff mit bzw. zur Anlage an dem Speicher 12 zur Bildung einer Stirnwand für die Pumpenhohlräume 28 und 30. Vier Öffnungen 33 sind in dem oberen Teil 25 zur Aufnahme von Schrauben (nicht dargestellt) ausgebildet, durch welche das Speichergehäuse 34 an dem Pumpengehäuse 22 befestigt wird.
Das Speichergehäuse 34 ist im wesentlichen sowohl im seitlichen als auch vertikalen Querschnitt rechteckig ausgebildet und umfaßt eine untere Oberfläche, die an der Kopfeingriffsfläche 32 des Pumpengehäuses 22 befestigt ist. Mit Bezugnahme auf die Fig. 5-10a sind vier Ausnehmungen 35 in der unteren Oberfläche des Speichergehäuses 34 gegenüber den entsprechenden Öffnungen 33 ausgebildet, die Innengewinde für den Eingriff mit komplementären Gewinden enthalten, die an Schrauben (nicht dargestellt) ausgebildet sind, welche sich von den Öffnungen 33 des Pumpengehäuses 22 nach oben erstrecken, um das Speichergehäuse 34 mit dem Pumpenge häuse 22 zu verbinden. Das Speichergehäuse 34 umfaßt längliche Speicherkammern 36, die sich entlang der Längsrichtung des Gehäuses 34 zur Aufnahme und vorübergehenden Speicherung von Hochdruckkraftstoff, der von der Pumpe 14 abgegeben wird, erstrecken. Das Speichergehäuse 34 erstreckt sich von dem Pumpengehäuse 22 parallel zu der Längsachse einer Nockenwelle 26 axial nach außen, zur Bildung eines auskragenden axialen Überhangs 38 in bezug auf das Pumpengehäuse 22. Vorzugsweise ist die Mittelachse jeder Speicherkammer 36 im wesentlichen parallel zu der Antriebsachse der Nockenwelle 26 und senkrecht zu der Pumpenachse, die sich in die radiale Richtung durch die Pumpenhohlräume 28 und 30 erstreckt. Das Speichergehäuse 34 erstreckt sich auch von dem Pumpengehäuse 22 zur Bildung eines auskragenden seitlichen Überhangs 40 seitlich nach außen. Ein erstes Pumpensteuerventil 18 und ein zweites Pumpensteuerventil 19 sind an dem auskragenden seitlichen Überhang 40 des Speichergehäuses 34 neben bzw. benachbart zu dem Pumpengehäuse 22 befestigt. Wie in den Fig. 2, 3 und 6 dargestellt ist, sitzen die Pumpensteuerventile 18 und 19 in nach unten offenen Ausnehmungen, die an der Unterseite des Speichergehäuses 34 ausgebildet sind. Zusätzlich ist ein Drucksensor 42 zur Bestimmung des Kraftstoffdrucks in den Speicherkammern 36 in einer Ausnehmung befestigt, die an der Unterseite des auskragenden axialen Speicherüberhangs 38 ausgebildet ist.
Mit Bezugnahme auf die Fig. 2, 3 und 5 ist das Verteilergehäuse 44 des Kraftstoffverteilers 16 in auskragender Weise an dem Pumpengehäuse 22 neben bzw. benachbart zu dem Antriebswellenhohlraum 24 befestigt und erstreckt sich von dem Pumpengehäuse 22 in einem beabstandeten, im wesentlichen parallelen Verhältnis zu dem axialen Überhang 38 des Speichergehäuses 34 nach außen. Ein erstes Einspritzsteuerventil 20 und ein zweites Einspritzsteuerventil 21 sind an dem Verteilergehäuse 44 in dem Raum zwischen dem Verteilergehäuse und dem auskragenden axialen Überhang 38 des Speichergehäuses 34 befestigt.
Wie zuvor beschrieben wurde, sind die verschiedenen Komponenten der modularen bzw. eine Einheit bildenden Kraftstoffabgabeanordnung 10 in einer bestimmen Anordnung in bezug zueinander ausgerichtet, so daß die anschließende Verbindung der jeweiligen Gehäuse 22, 34 und 44 eine kompak te, modulare bzw. eine Einheit bildende Anordnung mit axialen, radialen und seitlichen Außenmaßen bildet, innerhalb welchen andere Komponenten, wie ein Drucksensor 42, Einspritzsteuerventile 20 und 21, Pumpensteuerventile 18 und 19 und verschiedene Kraftstoffdurchlässe, einfach und effektiv in die Anordnung integriert werden können, während gleichzeitig die Funktionalität jeder Komponente und die kompakte Bauweise der Anordnung aufrechterhalten werden.
Mit Bezugnahme auf die Fig. 7-9 und 10a-10l ist das Speichergehäuse 34 aus einem einstückigen Block gebildet, der aus hochfestem Material besteht, wie aus SAE 4340, VIMVAR-Güte, vergütet bei 700 F (etwa 371ºC); SAE 4140, VIMVAR-Güte, vergütet auf HRc 37 und gasnitiriert; Maraging 18Ni(250), ausgehärtet bei 900 F (etwa 482ºC); Customer 455 rostfreiem Stahl, ausgehärtet bei 950 F (etwa 510ºC); und Aermet-100, ausgehärtet bei 900 F (etwa 482ºC). Die Speicherkammern 36 sind in dem Speichergehäuse 34 durch Bohren axialer Bohrungen in dem einstückigen Block, ausgehend von einer Endfläche des Blocks, ausgebildet. Die Speicherkammern 36 sind so angeordnet, daß sie eine vertikale Ebene, die sich durch das Speichergehäuse 34 erstreckt, in einer zweidimensionalen Anordnung mit einer oberen Reihe 54 (Fig. 9) aus vier Speicherkammern 36a, 36b, 36c und 36d und einer unteren Reihe 56 (Fig. 9) aus drei Speicherkammern 36e, 36f und 36g schneiden, wie in Fig. 9 dargestellt. Jede Speicherkammer 36 weist eine längliche und zylindrische Form auf und ist neben bzw. benachbart zu und in einem im wesentlichen parallelen Verhältnis zu einer anderen Kammer angeordnet. Ebenso ist das offene Ende jeder Kammer 36 mit einem Stopfen 58, der in einer Ausnehmung 60 angeordnet ist, die in dem offenen Ende ausgebildet ist, fluiddicht verschlossen. Das gegenüberliegende Ende jeder Kammer 36 endet in dem Block an einem Punkt kurz vor dem Endpunkt des länglichen Ausmaßes des Gehäuses 34.
Mit erneuter Bezugnahme auf die Einzelheiten der Speicherkonstruktion, wie in den Fig. 7-9 und 10a-10l dargestellt, ist die obere Reihe 54 der Kammern 36a-d fluidisch durch einen ersten querverlaufenden Durchlaß 62 und einen axialen Durchlaß 64 miteinander verbunden. Der erste querverlaufende Durchlaß 62 erstreckt sich seitlich durch das Gehäuse 34, senkrecht zu der Mittelachse der Kammern 36, um die Kammern 36b-d der oberen Reihe 54 zu schneiden. Der axiale Durchlaß 64 verläuft senkrecht zu dem ersten querverlaufenden Durchlaß 62, axial entlang dem Gehäuse 34 in die Verbindung mit der Kammer 36a, die kürzer als die übrigen Kammern der oberen Reihe 54 ist. Der erste querverlaufende Durchlaß 62 wird durch seitliches Bohren durch eine Seite des Blocks gebildet, um die Kammern 36b-d des Gehäuses 34 zu schneiden. Das offene Ende des ersten querverlaufenden Durchlasses 62 ist durch einen Stopfen (nicht dargestellt), der in einer Ausnehmung 68 angeordnet ist, ähnlich dem Stopfen 58 und der Ausnehmung 60 der Speicherkammern 36, fluiddicht verschlossen. Die Kammer 36a wurde zur Aufnahme der Ausnehmung 68 verkürzt. Der axiale Durchlaß 64 wird durch eine Bohrung von dem offenen Ende der Speicherkammer 36a vor dem Einsetzen des Stopfens 58 gebildet. Ebenso sind die Speicherkammern 36e, 36f und 36g der unteren Reihe 56 durch einen zweiten querverlaufenden Durchlaß 69, der von einer Seite des Gehäuses 34 seitlich durch das Gehäuse 34 gebohrt wird und an der Kammer 36g endet, verbunden. Ein Stopfen (nicht dargestellt) ist in eine Ausnehmung 69a geschraubt, die in dem offenen Ende des zweiten querverlaufenden Durchlasses 69 ausgebildet ist, um den Durchlaß 69 fluiddicht zu verschließen. Die obere Reihe 54 und die untere Reihe 56 sind durch einen vertikalen Durchlaß 71 und einen axialen Durchlaß 73 verbunden. Der vertikale Durchlaß 71 (Fig. 10b) verläuft von der unteren Oberfläche des auskragenden axialen Überhangs 38 nach oben zur Verbindung mit der Speicherkammer 36a. Das offene Ende des Durchlasses 71 ist durch einen Stopfen (nicht dargestellt), der in einer Ausnehmung angeordnet ist, die in dem offenen Ende ausgebildet ist, fluiddicht verschlossen. Der axiale Durchlaß 73 steht an einem Ende mit der Speicherkammer 36g und an dem gegenüberliegenden Ende mit dem vertikalen Durchlaß 71 in Verbindung. Auf diese Weise verbinden der erste und zweite querverlaufende Durchlaß 62 bzw. 69 und die axialen Durchlässe 64 und 73 die Speicherkammern 36a-g miteinander, so daß ein fluidisch verbundenes Labyrinth aus Kammern zur vorübergehenden Speicherung von Kraftstoff, der von der Pumpe 14 abgegeben wird, entsteht. Ein Kraftstoffzuleitungsdurchlaß 67, der sich von der unteren Oberfläche des axialen Überhangs 38 erstreckt, steht mit der Speicherkammer 36d in Verbindung. Eine Ausnehmung, die in dem offenen Ende des Kraftstoffzuleitungsdurchlasses 67 ausgebildet ist, dient zur Aufnahme eines Kraftstoffzuleitungsrohres zur Zuleitung des vorübergehend gespeicherten Kraftstoffs zu den Kraftstoffeinspritzsteuerventilen 20 und 21.
Mit Bezugnahme auf die Fig. 7, 8, 10b und 10d-10f enthält das Speichergehäuse 34 auch eine erste Pumpensteuerventilausnehmung 70 und eine zweite Pumpensteuerventilausnehmung 72, die in der unteren Oberfläche des Gehäuses 34 zur Aufnahme des ersten bzw. zweiten Pumpensteuerventils 18 und 19 ausgebildet sind. Das erste und zweite Pumpensteuerventil 18 und 19 sind jeweils vorzugsweise eine elektromagnetisch betätigte Ventilanordnung jener Art, die in dem gemeinschaftlich übertragenen U.S. Patent Nr. 4,905,960 von Barnhart offenbart ist, das hierin als Referenz eingeführt wird. Ein entsprechender Ventilhohlraum 74, 76 erstreckt sich von jeder Pumpensteuerventilausnehmung 70 bzw. 72 nach oben, endet aber unterhalb der Speicherkammer 36a zur Aufnahme eines Steuerventilelements 75 (Fig. 6) des ersten Pumpensteuerventils 18. Zwei Kraftstoffzuleitungsseitenkanäle 78 und 80 werden durch eine Bohrung von der vertikalen Seite des axialen Überhangs 38 neben bzw. benachbart zu dem ersten bzw. zweiten Pumpensteuerventil 18 und 19 seitlich nach innen gebildet. Die offenen Enden der Kraftstoffzuleitungsseitenkanäle 78 und 80 sind jeweils fluiddicht mit einem Stopfen (nicht dargestellt) verschlossen, die in entsprechenden Ausnehmungen angeordnet sind, die in den offenen Enden ausgebildet sind. Jeder Kraftstoffzuleitungsseitenkanal 78, 80 steht mit einem entsprechenden Ventilhohlraum 74, 76 in Verbindung und verläuft seitlich durch das Gehäuse 34 und endet an einer Position oberhalb des entsprechenden Pumpenhohlraums 28, 30, wenn das Speichergehäuse 34 an dem Pumpengehäuse 22 befestigt ist. Zusätzlich ist das Speichergehäuse 34 mit einer abgestuften Ausnehmung 79 (Fig. 10i) versehen, die in der unteren Oberfläche des axialen Überhangs 38 neben bzw. benachbart zu der zweiten Pumpensteuerventilausnehmung 72 zur Aufnahme des Drucksensors 42 ausgebildet ist. Ein Durchlaß 81 verbindet die Ausnehmung 79 mit der Speicherkammer 36a.
Der Speicher 12 enthält auch eine erste Pumpeneinheitsausnehmung 82 und eine zweite Pumpeneinheitsausnehmung 84, die in der unteren Oberfläche des Gehäuses 34 in Ausrichtung mit entsprechenden Pumpenhohlräumen 28 und 30 des Pumpengehäuses ausgebildet sind. Die Pumpenausnehmungen 82 und 84 stehen mit den Pumpenhohlräumen 28 bzw. 30 in Verbindung und sind mit diesen ausgerichtet, so daß die entsprechenden Pumpeneinheiten 86 und 88 in die entsprechenden Pumpenhohlräume 28 und 30 und Ausnehmungen 82 und 84 eingebaut werden können, wie in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Auf diese Weise bilden das Speichergehäuse 34 und die entsprechenden Ausnehmungen 82 und 84 einen Pumpenkopf zum Verschließen und Abdichten der Hohlräume 28 und 30. Ein erster und zweiter Pumpeneinheitsauslaßdurchlaß 83 bzw. 85 erstrecken sich vertikal durch das Speichergehäuse 34 und verbinden die erste bzw. zweite Pumpeneinheitsausnehmung 82 und 84 mit der Speicherkammer 36c.
Ein gemeinsamer Kraftstoffzuleitungsdurchlaß 90 (Fig. 5, 10b und 10e) erstreckt sich von der vertikalen Seite des seitlichen Überhangs 40 zwischen den und parallel zu den Kraftstoffzuleitungsseitenkanälen 78 und 80 seitlich nach innen. Zwei Verbindungsdurchlässe 92 und 94 verbinden den Kraftstoffzuleitungsdurchlaß 90 mit den Pumpensteuerventilausnehmungen 70 bzw. 72. Das gegenüberliegende Ende des gemeinsamen Kraftstoffzuleitungsdurchlasses 90 ist an die Pumpenausnehmungen 82 und 84 über Ausnehmungsauslaufdurchlässe 96 bzw. 98 (Fig. 10e) angeschlossen, um vorbeileckenden Kraftstoff aus den Ausnehmungen 82 und 84 abzuleiten, wie in der Folge näher beschrieben. Das innerste Ende jedes Kraftstoffzuleitungsseitenkanals 78 und 80 ist an die entsprechende Pumpeneinheitausnehmung 82 und 84 durch Kraftstoffdurchlässe 100 bzw. 102 angeschlossen (Fig. 10f). Auf diese Weise strömt Kraftstoff, der in den gemeinsamen Kraftstoffzuleitungsdurchlaß 90 gelangt, durch die Verbindungsdurchlässe 92 und 94 und Ventilausnehmungen 70 und 72 in entsprechende Kraftstoffzuleitungsseitenkanäle 78 und 80 zur Abgabe an die Pumpeneinheiten 86 und 88 über Kraftstoffdurchlässe 100 und 102, abhängig von der Position der entsprechenden Pumpensteuerventile 18 und 19.
Die Speicherkammern 36 sind insbesondere so dimensioniert, daß ein ausreichendes Gesamtvolumen geschaffen wird, um eine gesteuerte Kraftstoffmenge bei einem vorbestimmten Betriebsdruck an jeden Motorzylinder zu geeigneten Zeitpunkten im gesamten Betriebsbereich des Motors abgeben zu können, während gleichzeitig die physischen Dimensionen des Speichergehäuses 34 minimiert sind und garantiert wird, daß die Wände des Speichergehäuses 34 ausreichend stark sind, um den Kräften, die durch den sehr hohen Betriebsdruck des Kraftstoffs in den Speicherkammern 36 entstehen, z. B. 5000 psi bis 30000 psi (etwa 34,47 bis 206,8 MPa) und vorzugsweise 16000 -22000 psi (etwa 110,3 bis 151,7 MPa), zu widerstehen. Die Bestimmung des erforderlichen Mindestkraftstoffspeichervolumens für einen konstruierten Speicher ist bei der Anwendung der vorliegenden Erfindung bei einem bestimmten Motor wichtig. Das Speichervolumen hängt auch mit der Größenwahl anderer Komponenten zusammen. Zum Beispiel sind die Kraftstoffmenge, der Zeitpunkteinstellungsbereich, der Einspritzdruck und die Dauer, die von einem Motor verlangt werden, primäre Faktoren, die bei der Ermittlung der richtigen Größe von Komponenten zu berücksichtigen sind, die bei der Konstruktion einer Kraftstoffanlage gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, die als das "Cummins Accumulator Pump System" (CAPS) bezeichnet werden kann. Als Beispiel ist in der Folge das Größenbestimmungsverfahren zur Konstruktion einer Kraftstoffanlage gemäß der vorliegenden Erfindung für die Anwendung bei B- und C-Cummins-Motoren beschrieben.
Der maximale Düsendruck für diese Anwendung wurde mit 21000 psi (etwa 144,8 MPa) mit einer theoretischen Dauer von 30 Grad Kurbelwinkel gewählt. Die Speichergröße wurde auf der Basis der weiteren Einschränkung festgelegt, daß der maximale Kraftstoffdruckabfall während eines Einspritzvorganges fünf Prozent nicht übersteigen sollte. Der Pumpelementdurchmesser und -hub wurden durch Berechnung der Kraftstoffaustauschanforderungen in dem Speicher bestimmt, basierend auf der Kraftstoffeinspritzung plus Verlusten aufgrund des Ventilübergangs und -leckverlustes, des Verteilerleckverlustes, des Pumpelementleckverlustes und dem Einspritzleitungsvolumen, das am Ende der Einspritzung zu dem Auslauf abgeleitet wird. Da jeder Einspritzvorgang einen Austauschpumpvorgang umfaßt (die Gesamtanzahl der Nockenerhöhungen bzw. -nasen ist gleich der Anzahl der Motorzylinder), sollte der gesamte Kraftstoffverlust von den verschiedenen Quellen während einer Einspritzung durch den einen Pumpvorgang ersetzt werden.
Eine weitere Einschränkung betraf den maximal zulässigen Energieverlust aufgrund eines Leckverlustes und anderer Ursachen, basierend auf der Forderung, daß die parasitäre Leistung von CAPS nicht jene von herkömmlichen Arten einer Reihenpumpenkonstruktion nach dem Stand der Technik überschreiten sollte, wenn mit denselben Einspritzdrücken gearbeitet wird. Andere Bedingungen, wie die Begrenzung des Pumphubs, des Leckverlustes und der Ventilübergangsverluste usw., wurden berücksichtigt, wodurch die Größe von Dichtungsflächen für das Einspritzsteuerventil und den Verteiler sowie die Ventilübergangsgeschwindigkeiten begrenzt wurden (um einen übermäßigen Speicherleckverlust zu dem Auslauf zu verhindern). Sobald die Größe des Verteilers, des Ventils, des Speichervolumens und des Pumpelementhubs bestimmt waren, stand eine angemessene Information zur Konstruktion der Nocke, der Lager, der Stößelrollen und der Pumpelementfedern zur Verfügung. Schließlich wurde zur Bestimmung der endgültigen CAPS-Bauteilkonstruktion die Kombination aus diesen Elementen ausgerichtet, neu angeordnet, auf Fahrzeug- und Motorinterferenz untersucht und auf annehmbare Betriebsbelastungswerte analysiert. Fig. 1a faßt diesen Konstruktionsprozeß schematisch zusammen.
In bezug auf den Speicher faßt die folgende Information das analytische Verfahren zusammen, das zur Bestimmung des erforderlichen Mindestvolumens für den Speicher verwendet wurde, der bei einer Kraftstoffanlage, die gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut bzw. konstruiert ist, für die B- und C- Cummins-Motoren angewendet wird:
Schritt 1. Berechnung zur Bestimmung des maximal zulässigen Stroms für CAPS-Pumpelemente. Achtung: Die Energie zur Unterstützung des Stroms durch die CAPS-Anlage sollte herkömmliche PLN-Kraftstoffanlagen der Hochdruck-Hochleistungsart nicht wesentlich übersteigen. Gegenwärtige PLN-Anlagen, die bei 1200 Bar (120 MPa) Pumpendruck arbeiten, benötigen 5,65 kW Antriebskraft bei 2400 U/min. Somit sollte die Antriebskraft für die CAPS-Anlage nicht wesentlich größer sein. Da der Pumpendruck bei der CAPS-Anlage annähernd konstant ist, kann die maximal zulässige Pumpenfördermenge aus dem folgenden Verhältnis für einen Sechszylinder-Motor berechnet werden:
wobei: Pwr = Leistungsbedarf (w)
Np = Pumpendrehzahl (rpm)
P = Pumpenförderdruck (Pa)
V = Pumpenfördervolumen (m**3)
Mit der Konstruktionsbedingung, daß der Leistungsbedarf der CAPS-Anlage 5,65 kW nicht übersteigen soll, kann diese Gleichung zur Berechnung der maximalen Pumpenfördermenge verwendet werden. Bei 1100 Bar (100 MPa) und 2400 U/min. gibt diese Berechnung an, daß die Pumpenfördermenge 428 mm³/Hub nicht überschreiten sollte.
Schritt 2. Berechnung zur Bestimmung, daß die CAPS Bauteile bzw. -Komponenten die zulässigen Strom- und Antriebskraftanforderungen nicht überschreiten.
Das Pumpenfördervolumen ist die Summe der Kraftstoffvolumina, die zur Verbrennung, zur Leitungsdruckbeaufschlagung und für den Leckverlust erforderlich sind. Die Verringerung des Leckverlustes ist daher für eine erfolgreiche Ausführung der vorliegenden Erfindung kritisch. Die Leckverlustvolumina wurden analysiert und durch Konstruktionsoptimierung verringert. Die folgende Tabelle 1 führt die Volumsbeiträge zu der gesamten Pumpenfördermenge für einen Cummins-Motor der C-Serie an. Tabelle 1 C-Motoren Pumpenfördermengenunterteilung in mm³ für CAPS
* Anmerkung: siehe folgende Methode zur Leckverlustberechnung.
Diese Analyse zeigt, daß die CAPS-Anlage bei höchstem Drehmoment durch Nenndrehzahlen mit demselben Einspritzdruck PLN-Systeme nicht überschreiten sollte. Bei geringeren Drehzahlen steigt die Pumpenfördermenge aufgrund der längeren Zeit, die für einen Leckverlust zur Verfügung steht. Dieses Volumen muß zur Konstruktion verwendet werden, da eine Hochdruckfähigkeit bei niederer Drehzahl für das CAPS-Konzept kritisch ist. Die Pumpleistung, die bei niederen Drehzahlen erforderlich ist, kann als höher als bei herkömmlichen PLN-Systemen angenommen werden, wenn die CAPS- Anlage bei hohem Druck und niederer Drehzahl betrieben wird.
Schritt 3. Berechnung zur Bestimmung des Speichervolumens, das notwendig ist, um zu garantieren, daß der Speicherdruck um nicht mehr als 5% zwischen Pumpvorgängen sinkt.

Bestimmung der Speichervolumenanforderung

Die Berechnung des Speichervolumens, das für einen bestimmten Druckwert und Druckabfall während des Pumpens erforderlich ist, würde wie folgt berechnet. Es wird ein gleichförmiger Zustand, gleichmäßiger Strom während des Pumpprozesses für einen Pumpvorgang, wie in Fig. 1b dargestellt, angenommen.
Ebenso wird angenommen, daß die Pumpelement- und Kraftstoffzufuhr (eingespritzt + geleckt) nicht gleichzeitig auftreten (Ausgangsmengenstrom ist Null), adiabatisch erfolgen und keine Volumenarbeit erfolgt. Daher reduziert sich die Energiegleichung auf das folgende Verhältnis für ein Steuervolumen mit einem Einlaß.
mihi = m&sub2;u&sub2; - m&sub1;u&sub1;
Aus der Erhaltung der Masse
m&sub2; = m&sub1; + mi
und der thermodynamischen Gleichung
ist einzusetzen
Für einen geringen Druckabfall wird eine konstante Dichte, ein vernachlässigbarer Energiegehalt der Einlaßmasse im Vergleich zu der im Speicher gespeicherten Energie und ein vernachlässigbarer Temperaturanstieg aufgrund der Einlaßkraftstoffmenge angenommen.
Daher
wird zum Volumen umgewandelt
m = ρV und mi = m&sub2; - mi = Δm
wobei:
P = Anfangsdruck
ΔV = Pumpenvolumenfördermenge pro Hub
ρ&sub1; = Dichte bei Druck
u&sub2; - u&sub1; = innere Energie für Kraftstoff
Die innere Energie von Dieselkraftstoff wird aus dem Verhältnis für den Kompressionsmodul als Funktion des Drucks berechnet.
wobei:
C = (B&sub0;/B)1/b
B&sub0; = Kompressionsmodul bei atmosphärischem Druck
B = Kompressionsmodul bei tatsächlichem Druck
P = Druck
a = Konstante
b = Konstante
ρ&sub0; = Dichte bei atmosphärischen Bedingungen
Es folgt das Endergebnis: Gleichung A
Für eine bestimmte Volumenänderung, einen bestimmten Druck und Druckabfall, kann das erforderliche Volumen leicht berechnet werden. Mit zunehmender Pumpenfördermenge nimmt das Speichervolumen zu, und somit muß die höchste Pumpenfördermenge zur Bestimmung der Größe des Speichers herangezogen werden. Wie dargestellt, kommt es bei niederer Drehzahl aufgrund des Leckverlustes zur höchsten Pumpenfördermenge. Unter Verwendung der Pumpenfördermenge von 501 mm³ bei niederer Drehzahl und einer Konstruktionsbedingung von 5% Druckabfall wird das erforderliche Speichervolumen mit etwa 130000 mm³ berechnet.
Wie zuvor angeführt, ist die Pumpenfördermenge pro Hub die Summe der Verbrennung, der Leitungsvolumen-Druckbeaufschlagung und der Leckverlust-Kraftstoffmenge.
AV = Veingespritzt + ΔVLeitung + ΔVElektromagnetleckverlust + ΔVVerteilerleckverlust + ΔVPumpenleckverlust
Der Leitungsvolumenverlust wurde aus dem besonderen, zuvor dargestellten Energieverhältnis berechnet. Sobald die Verdichtungsenergie, die zum Anheben des gesamten Leitungsvolumens auf den Einspritzdruck erforderlich ist, bekannt war, wurde ein effektives Kraftstoffvolumen für einen konstanten Druck berechnet, wie in Fig. 1c und Fig. 1d dargestellt.
Der Leckverlust für den Elektromagneten, den Verteiler und das Pumpelement wurde unter Verwendung der Energieerhaltung, der Druckgefäßerweiterungsformel und der thermodynamischen Dieselkraftstoffeigenschaften berechnet. Der Zwischenraum-Leckverluststrom kann aus der folgenden Gleichung berechnet werden.
wobei:
D = Wellendurchmesser
h = Zwischenraum bzw. Spiel
ΔP = Druckabfall
u = Viskosität bei Temperatur und Druck
L = Dichtungslänge
Da das Temperaturprofil, die Viskosität, das Druckprofil und der Zwischenraum bzw. das Spiel unbekannt sind und voneinander abhängen, wird der Strom iterativ in dx-Intervallen entlang der Dichtungslänge gelöst, unter der Annahme, daß die Enthalpie konstant ist. Siehe Fig. 1e.
Das Magnetventil ist aufgrund des parallelen Stroms, der zu iterieren ist, komplexer. Ebenso wird die Ventildynamik unter Verwendung eines Feder-, Masse- und Dämpfersystems mit mehreren Freiheitsgraden berechnet.
Sobald das Pumpenfördervolumen bekannt war, wurde der Pumpelementhub mit dem bekannten Plungerkolbendurchmesser berechnet. Die Wahl des Plungerkolbendurchmessers und -hubs umfaßte mehrere Iterationen bei der hydraulischen Kraft, der Kontaktspannung, der Lagerbelastung, dem Augenblicksdrehmoment, dem Nockendurchmesser, dem Rollendurchmesser und der Nichtverfolgung (Bauteilträgheit). Alle diese Parameter sind von der Plungerdurchmesser- und Hubkombination abhängig. Die Optimierung eines Parameters beeinträchtigt wahrscheinlich andere Parameter nachteilig. Zur Analyse der verschiedenen Konstruktionsoptionen kann ein Kalkulationstabellenprogramm verwendet werden.

Bestimmung der Speichergröße und -form für ein Speichervolumen von 130000 mm³ (Teil I)

Die CAPS-Baugröße wird durch Ummantelungsbedingungen für Motor- und Fahrzeugkomponenten bestimmt. Es wurde davon ausgegangen, daß dasselbe Getriebezugsystem in dem derzeitigen Motor zum Antreiben der CAPS- Kraftstoffpumpe geeignet ist. Die Nockenwelle, die die Kraft von dem Getriebezug zu der CAPS-Kraftstoffpumpe überträgt, wurde als eine der Bedingungen für die Positionierung der CAPS-Anordnung festgelegt. Fig. 1f zeigt die Begrenzungsbedingungen für die CAPS-Anordnung, wie bei einem Cummins-Motor angewendet.
In Fig. 1f sind die rechte und untere Oberfläche durch den Motorblock begrenzt. Die Motorgröße und andere Fahrzeugkomponenten schränken die linke und obere Oberfläche ein. (Diese beiden Oberflächen sind auf der Basis der Getriebezuggehäusegrenze in Fig. 1f eingezeichnet). Die Begrenzung der Ummantelungslänge wird durch den Abstand zwischen dem Getriebezuggehäuse und dem Motorkrafistoffilter bestimmt.
Fig. 1g zeigt, wie die CAPS-Anordnung in die begrenzte Ummantelung paßt. Zur Vermeidung eines Kontakts mit dem Motorblock an der oberen Ecke wird die gesamte Anordnung um 30º gedreht, wenn sie in den Motor eingebaut wird. Beide seitlichen Begrenzungen und die obere Grenze sind in der CAPS-Konstruktion eng, die für den Cummins-Motor der C-Serie geplant ist. Es ist jedoch Raum in Längs- und Abwärtsrichtung verfügbar.
Die in Fig. 1g und Fig. 1h dargestellte Konstruktion wurde durch Untersuchung zahlreicher Speicherkonstruktionen ermittelt. Die Speichermaße, die für einen ausreichend starken Speicher erforderlich sind, der aus einer einzigen Innenkammer besteht; wurden bestimmt. Es zeigte sich, daß die Länge des Speichers die Ummantelungsanforderungen nicht erfüllte. Der nächste Schritt beinhaltete die Untersuchung von Konstruktionen mit mehreren Kammern, wobei einige Konstruktionen gestapelte Kammern umfaßten. Die mehreren Kammern vergrößerten die Breite und verkürzten die Länge. Das Hinzufügen gestapelter Kammern verringerte die Breite bei einer gewissen Höhenzunahme. Die Kombination von Festigkeits-, Breiten- und Längenanforderungen wurde am besten durch den Mehrstapelkammerspeicher erfüllt, der in Fig. 1 h dargestellt ist. Die Maße, die in Fig. 1 h gekennzeichnet sind, sind in der folgenden Tabelle 2 angeführt.

Tabelle 2

Maß Größe (mm ± 0.05)
a 212
b 106
c 54
d 41
e 15
f 15
g 41
h 67
i 93
Der Anordnungsplan der zylindrischen Bohrungen beruhte auf (1) der Kraftstoffmenge (130000 mm³), die im Inneren des Speichers enthalten ist, wie unter Verwendung von Gleichung A berechnet und (2) der Vermeidung eines Ermüdungsbruchs während des Testens und der Betriebserprobung. Zwei Reihen zylindrischer Bohrungen sind zur Vermeidung der langen und großen Bohrungen vorgesehen. Bohrung Nr. 1 ist kürzer als Bohrung Nr. 2, 3 und 4, so daß für eine ausreichende Wanddicke zu dem 4 mm Querbohrungsstopfensitz gesorgt ist. Die unteren Bohrungen sind wegen der Bedingungen in bezug auf den Drucksensor und den Kraftstoffpumpeneinlaß kürzer. Alle Bohrungen sind für 13 mm Durchmesser ausgelegt und sind durch eine 4 mm Querbohrung oder eine vertikale Seitenbohrung verbunden. Die Bohrungsmaße, wie in der folgenden Tabelle 3 dargestellt, sind so dimensioniert, daß das gewünschte Kraftstoffvolumen im Speicher erhalten wird. Tabelle 3 Speicherbohrungsgröße
Ungefähres Gesamtgewicht des Speichers (lbs): 18,82 (18,82 lbs entspricht etwa 8,537 kg)
Die Wanddicke um die Bohrungen wird so bestimmt, daß die Spannungen bei Spannungskonzentrationen geringer als die zulässige Materialfestigkeit sind, um einen Ermüdungsbruch zu verhindern. Die Druckgefäßformel, wie auch eine ausführliche finite Elementanalyse werden zur Schätzung der Spannungswerte verwendet. Da die Spannungskonzentration an Bohrungsschnittpunkten ein wesentlicher Punkt in der Speicherkonstruktion ist, würde die ausführliche finite Elementanalyse angemessene örtliche Spannungsergebnisse liefern. Es ist bekannt, daß der Spannungskonzentrationsfaktor für Zylinder mit geschlossenem Ende, mit Seitenbohrungen oder Querbohrungen für gewöhnlich 3,0 bis 4,0 beträgt. Zum Beispiel beträgt der Spannungskonzentrationsfaktor in Petersons Buch 3,42 für die in Tabelle 4 angegebene Bohrungsgröße.
Die analytische Druckgefäßformel für die maximale Zugspannung at in die Umfangsrichtung ist
σt = P (b² + a²) / (b² - a²) (1)
wobei p der Innenradialdruck, a der Zylinderinnenradius und b der Zylinderaußenradius ist. Die Zylinderwanddicke t wird durch t = b-a berechnet. Es ist zu beachten, daß die Gleichung (1) für zylindrische dicke Gefäße ohne schneidende Bohrungen gilt. Ebenso wird die Auswirkung einer geschlossenen Endkappe nicht berücksichtigt.
Die Aufgabe besteht darin, die Mindestwanddicke für einen bestimmten Betriebsdruck und Bohrungsdurchmesser und für bestimmte Materialeigenschaften zu ermitteln. Zur Herstellung eines Speicher-Prototyps wurden fünf Materialien in Betracht gezogen. Diese waren:
1. SAE4340, VIMAR-Güte, vergütet bei 700 F (etwa 371ºC).
2. SAE 4140, VIMVAR-Güte, vergütet zu HRc 37 und gasnitiriert.
3. Maraging 18Ni(250), ausgehärtet bei 900 F (etwa 482ºC).
4. Customer 455 rostfreier Stahl, ausgehärtet bei 950 F (etwa 510ºC).
5. Aermet-100, ausgehärtet bei 900 F (etwa 482ºC).
Die folgende Tabelle 4 zeigt die Wanddickenanforderung für verschiedene Materialien und Spannungsverstärkungsfaktoren (SIF) an den Bohrungsschnittstellen. In Tabelle 4 wird die zulässige Materialzugspannung aus dem Goodman-Diagramm für R = O berechnet. Der Spannungsverstärkungsfaktor am Bohrungsschnittpunkt hängt vom Bohrungsdurchmesser, dem Schnittwinkel, dem Bohrungsversatz, dem Radius an der Schnittpunktkante usw. ab, und der SIF ist in Tabelle 4 in Form von Konstruktionseingabedaten dargestellt. Die zulässige maximale Zugspannung innerhalb des Druckgefäßes ist die zulässige Materialzugspannung dividiert durch den Spannungsverstärkungsfaktor. Die Speicherzeichnung, die in Fig. 4B dargestellt ist, hat eine Mindestwanddicke von 6,5 mm. Aus den in Tabelle 4 berechneten Ergebnissen wird geschlossen, daß die Wanddicke um die Bohrungen für das gewählte Material in der Speicherkonstruktion angemessen ist (1 ksi entspricht etwa 6,896 MPa). Tabelle 4 Größenbestimmung der Speicherwanddicke
Anmerkung: ¹ Betriebsdruck 1350 Bar = 19,575 ksi.
² Ein 0,72 Oberflächenveredelungsfaktor ist in der Dauerfestigkeit enthalten
Bei der Untersuchung von Spannungen an dem Speicherbohrungsschnittpunkt wurden die folgenden Arten von Belastungen berücksichtigt (1 bar entspricht 100 kPa).
Zustand 1: Eine wesentliche Anzahl von Motorstart-/-abschaltzyklen findet während der Speicherlebensdauer statt. Dies führt zu geschätzten 25000 Druckzyklen im Speicher von 0 bis 1100 Bar.
Zustand 2: Geringe Druckschwankungen treten während des Betriebes in den Speicherzylindern auf. Ein maximaler Druckabfall von 15% vom maximalen Druckwert (1100 Bar) wird angenommen. Es wird angenommen, daß diese Druckschwankungen von 935 bis 1100 Bar mit einer Häufigkeit von 10&sup8;-10&sup9;-Zyklen auftreten.
Ein 3-D finites Elementmodell ist in Fig. 1i dargestellt. Das Modell hat 1168 Elemente und 1566 Knotenpunkte. Die Analysenergebnisse sind in Tabelle 5 zusammengefaßt. Der Spannungsverstärkungsfaktor im Bereich von 3,0 bis 4, 4 ist für verschiedene Bohrungsgrößen geschätzt. Die Aermet-100 Materialeigenschaften werden zur Berechnung der Ermüdungsspannweite in Tabelle 5 verwendet. Die Analysenergebnisse in Tabelle 5 zeigen, daß der Speicher eine ausgezeichnete Strukturbeständigkeit aufweist, wenn die Betriebsdruckbedingung 1100 Bar nicht überschreitet. Ebenso wird, eine Gebläsestrahl-Fließbearbeitung empfohlen, um die Schnittpunktgeometrie zu verbessern und die Spannungskonzentrationen auf einem Minimum zu halten, wodurch Ermüdungsbrüche verhindert werden. Tabelle 5 Spannungsanalysenergebnisse von Speicherbohrungsschnittpunkten
Anmerkung: * 1100 Bar = 15,95 ksi
* * Das Material Aermet-100 wird zur Schätzung der Ermüdungsspannweite verwendet.
Es wird nun auf die Einzelheiten der Pumpenanordnung Bezug genommen. Insbesondere werden nun die Pumpeneinheiten 86 und 88 ausführlich mit Bezugnahme auf Fig. 5 und 6 beschrieben. Die Pumpeneinheiten 86 und 88 von Pumpe 14 sind gleicher Konstruktion, und daher wird in der Folge nur die Pumpeneinheit 86 beschrieben. Die Pumpeneinheit 86 umfaßt eine Pumpenhalterung 104, die in der Pumpeneinheitsausnehmung 82 angeordnet ist und sich zu dem Nockenwellenhohlraum 24 nach außen erstreckt. Die Pumpenhalterung 104 weist eine im wesentlichen zylindrische Form zur Bildung eines Hohlraums 105 auf und enthält einen oberen Teil 106 mit Außengewinde für den Eingriff mit komplementären Gewinden, die an der Innenfläche der Pumpeneinheitsausnehmung 82 ausgebildet sind. Die Halterung 104 umfaßt auch einen unteren Teil 108 mit kleinerem Durchmesser, der in den Pumpenhohlraum 28 reicht und zur Bildung einer unteren Wand 110 endet. Die Pumpeneinheit 86 umfaßt auch eine Scheibe 112, die in dem Hohlraum 105 und der Pumpeneinheitsausnehmung 82 angeordnet ist, und einen Pumpenzylinder 116, der neben der Scheibe 112 in dem Hohlraum 105 der Halterung 104 befestigt ist. Die Halterung 104 hält den Zylinder 116 und die Scheibe 112 in einem zusammenpressenden anliegenden Verhältnis, wobei die Scheibe 112 gegen das Speichergehäuse 34 gepreßt wird, wenn die Halterung 104 vollständig in die Ausnehmung 82 geschraubt ist. Eine Mittelbohrung 118, die sich durch die gesamte Länge des Pumpenzylinders 116 erstreckt, ist mit einer mittleren Öffnung 120 in der unteren Wand 110 der Halterung 104 ausgerichtet. Ein Pumpenplungerkolben 122 ist zur Hin- und Herbewegung in die Mittelbohrung 118 und mittleren Öffnung 120 eingesetzt zur Bildung einer Pumpenkammer 124 zwischen dem oberen Ende des Plungerkolbens 122 und der Scheibe 112, die eine Endwand 114 für die Pumpenkammer 124 bildet. Somit ermöglicht die Halterung 104 eine Befestigung der Pumpeneinheit 86 in der Pumpeneinheitsausnehmung 82 des Speichergehäuses 34, so daß diese in den Pumpenhohlraum 28 des Pumpengehäuses 22 reicht, ohne mit dem Pumpengehäuse 22 in direktem Kontakt zu stehen. Diese Anordnung begrenzt die Hochdruck-Dichtungsflächen auf die Kontaktflächen zwischen der Scheibe 112 und der Ausnehmung 82 sowie zwischen der Scheibe 112 und dem Zylinder 116, wodurch der Bedarf an Dichtungsflächen an dem Pumpengehäuse 22 entfällt. Ebenso kann die Halterung 104 kostengünstig und einfach als Austauschteil mit den richtigen Maßen maschinell bearbeitet werden, um den Maßen der Ausnehmung 82 des Speichergehäuses 34 zu entsprechen.
Eine ringförmige Scheibennut 126, die in der oberen Oberfläche der Scheibe 112 neben dem Gehäuse 34 ausgebildet ist, steht mit dem entsprechenden Kraftstoffdurchlaß 100 in Verbindung. Ein Paar axialer Scheibeneinlaßdurchlässe 128, verläuft von der ringförmigen Scheibennut 126 an gegenüberlie genden Seiten in die Verbindung mit der Pumpenkammer 124. Ein Scheibenauslaßdurchlaß 130, der durch die Mitte der Scheibe 112 verläuft, ist mit einer Rückschlagventilausnehmung 132 ausgerichtet, die in dem Speichergehäuse 34 neben der Scheibe 112 ausgebildet ist. Ein Pumpeneinheitsauslaßdurchlaß 83 verläuft von der Rückschlagventilausnehmung 132 durch das Speichergehäuse 34 in die Verbindung mit der Speicherkammer 36c. Ein Pumpeneinheitsrückschlagventil 136 ist in der Rückschlagventilausnehmung 132 angeordnet und dazu ausgebildet, mit der oberen ringförmigen Fläche der Scheibe 112, die den Auslaßdurchlaß 130 umgibt, in dichten Eingriff zu gelangen, um den Strom von Hochdruckkraftstoff aus der Kammer 36c zu verhindern, wenn der Druck des Kraftstoffs in der Kammer 36c höher als der Druck des Kraftstoffs in der Pumpenkammer 124 ist, während ein Kraftstoffstrom von der Kammer 124 in den Speicher 36c möglich ist, wenn der Druck in der Pumpenkammer 124 den Kraftstoffdruck in der Speicherkammer 36c übersteigt.
Ein entsprechender Ausnehmungsauslaufdurchlaß 96, der von dem gemeinsamen Kraftstoffdurchlaß 90 ausgeht, steht mit einem ringförmigen Ausnehmungszwischenraum 138 in Verbindung, der zwischen der ringförmigen oberen Oberfläche der Pumpenhalterung 104 und dem Speichergehäuse 34 ausgebildet ist. Ein Pumpeneinheitszwischenraum 140, der sowohl zwischen der Pumpenscheibe 112 und der Halterung 104 als auch zwischen dem Zylinder 116 und der Halterung 104 ausgebildet ist, steht ständig mit dem Ausnehmungszwischenraum bzw. -spalt 138 in Verbindung. Ein Halterungsauslaufdurchlaß 142, der in dem Zylinder 116 ausgebildet ist, verläuft von der Mittelbohrung 118 radial nach außen in die Verbindung mit dem Pumpeneinheitszwischenraum 140 neben bzw. benachbart zu dem unteren Teil 108 der Halterung 104. Eine ringförmige Auslaufnut 144, die im Pumpenplungerkolben 122 ausgebildet ist, steht diskontinuierlich mit dem Auslaufdurchlaß 142 während der Hin- und Herbewegung des Pumpenplungerkolbens 122 in Verbindung. Kraftstoff, der zwischen dem Zylinder 116 und dem Plungerkolben 122 aus der Pumpenkammer 124 leckt, sammelt sich in der Auslaufnut 144 und wird diskontinuierlich in den Auslaufdurchlaß 142 abgeleitet. Kraftstoff vom Auslaufdurchlaß 142 wird kontinuierlich durch den Pumpeneinheitszwischenraum 140, den Ausnehmungszwischenraum 138 und den Aus nehmungsauslaufdurchlaß 96 in den gemeinsamen Kraftstoffzuleitungsdurchlaß 90 abgeleitet.
Wie in Fig. 5 und 6 dargestellt ist, verläuft das untere Ende des Pumpenplungerkolbens 122 durch die untere Wand 110 der Halterung 104 zum Eingriff mit einem Knopf 146 einer Mitnehmeranordnung 148. Der Knopf 146 umfaßt eine obere halbkugelförmige Sitzfläche für den Eingriff> mit einer komplementären halbkugelförmigen Oberfläche, die an dem unteren Ende des Pumpenplungerkolbens 122 ausgebildet ist. Die Mitnehmeranordnung 148 umfaßt auch ein Mitnehmergehäuse 150 mit einer zylindrischen Außenfläche, das zur Hin- und Herbewegung gegenüber entsprechende zylindrische Mitnehmerführungsflächen 152 eingebaut ist, die an einem Teil der vertikalen Innenwände des Pumpengehäuses 22 ausgebildet sind. Die Mitnehmerführungsflächen 152 sind maschinell bearbeitet, um einen glatten bzw. reibungslosen Gleitkontakt zwischen dem Mitnehmergehäuse 150 und dem Pumpengehäuse 22 während der Hin- und Herbewegung des Gehäuses 150 zu garantieren. Ein unterer Federsitz 154, der um den Knopf 146 und das untere Ende des Plungerkolbens 122 angeordnet ist, steht sowohl mit dem Knopf 146 als auch mit einem Rückhaltering 156 in Eingriff, der in einer ringförmigen Nut 157, die an dem Plungerkolben 122 ausgebildet ist, angeordnet ist. Eine Spannfeder 158, die um den unteren Teil 108 der Halterung 104 angeordnet ist, steht an einem Ende mit einer Stufe 160 in Eingriff, die zwischen dem oberen Teil 106 und dem unteren Teil 108 der Halterung 104 ausgebildet ist. Das gegenüberliegende Ende der Spannfeder 158 verläuft durch den Pumpenhohlraum 28 in den Eingriff mit dem unteren Federsitz 154, wodurch die Mitnehmeranordnung 148 und der Plungerkolben 122 zu der Nockenwelle 26 vorgespannt werden. Eine Rolle 162 mit einer Mittelbohrung 164 ist in einem Innenhohlraum 166 angeordnet, der in dem Mitnehmergehäuse 150 ausgebildet ist. Die Rolle 162 ist drehbar an dem Gehäuse 150 durch einen Stift 168 gelagert, der sich durch die Bohrung 164 in Öffnungen 170 erstreckt, die in dem Mitnehmergehäuse 150 an gegenüberliegenden Seiten des Hohlraums 166 ausgebildet sind. Daher wird jede Rolle 162, die jedem Mitnehmergehäuse 150 zugeordnet ist, durch die Feder 158 gegen eine entsprechende Nocke 172 vorgespannt, die an der Nockenwelle 26 ausgebildet ist.
Die Nocken 172 sind in dem Nockenwellenhohlraum 24 zwischen einer ersten Öffnung 200 und einer zweiten Öffnung 202 angeordnet, die in dem unteren Teil 223 des Pumpengehäuses 22 ausgebildet sind. Die Nockenwelle 26 ist an einer Motorwelle (nicht dargestellt) durch einen Woodruff-Keil 173 oder jedes andere herkömmliche Mittel zur Verbindung von zwei Drehwellen befestigt. Die Nockenwelle 26 dreht bei halber Drehzahl der Motordrehzahl, so daß jede Nocke 172 360 Grad bei jeder 720 Grad-Drehung der Motorkurbelwelle dreht. Jede Nocke 172 umfaßt mindestens eine Erhebung bzw. Nase 204, die den zugehörigen Pumpenplungerkolben 122 bei jeder Umdrehung der Nockenwelle in einen Vorwärts- oder Pumphub und in einen Rückwärtshub versetzt. Zur Bereitstellung, Aufrechterhaltung und Steuerung des hohen Kraftstoffdrucks in den Speicherkammern 36 ist es jedoch vorteilhaft, Kraftstoff in den Speicherkammern 36 synchron mit der Entnahme von Kraftstoff aus den Speicherkammern 36 nachzufüllen. Zur Ausführung dieses Serienbetriebs muß die Vorwärtshubanzahl gleich der Anzahl von Motorzylindern sein. In dem Sechszylindermotor des bevorzugten Ausführungsbeispiels werden zwei Pumpeneinheiten 86 und 88 jeweils durch eine entsprechende Nocke 172 angetrieben, die mit drei Erhebungen bzw. Nasen 204 versehen ist, so daß die Gesamtanzahl der Erhebungen bzw. Nasen und somit die gesamte Vorwärtshubanzahl gleich der Anzahl von Motorzylindern, d. h. sechs, ist. Auf diese Weise entspricht jeder Vorwärtshub der Pumpenplungerkolben 122 zeitlich direkt einer Abgabeperiode in Zusammenhang mit dem Kraftstoffverteiler 16 und daher einer Einspritzperiode eines Injektors (nicht dargestellt). Daher sind die Erhebungen bzw. Nasen 204 um jede Nocke 172 herum angeordnet, so daß von den Pumpeneinheiten 86 und 88 ein Kraftstoffimpuls zu den Speicherkammern 36 in derselben Periode geleitet werden kann, in welcher ein Krafstoffimpuls aus den Speicherkammern 36 zur Abgabe an die Injektoren durch den Verteiler 16 entnommen wird.
Während des Betriebes der Pumpe 14 sind die Pumpensteuerventile 18 und 19 für gewöhnlich in einer offenen Position abgeschaltet. Somit strömt während des Rückwärtshubs jedes Pumpenplungerkolbens 122 Kraftstoff aus dem gemeinsamen Kraftstoffzuleitungsdurchlaß 90 durch entsprechende Kraftstoffzuleitungsseitenkanäle 78 und 80 in entsprechende Pumpenkammern 124. Ebenso preßt während des Pump- oder Vorwärtshubs jeder Pumpenplungerkolben 122 Kraftstoff aus seiner entsprechenden Pumpenkammer 124 durch die Kraftstoffzuleitungsseitenkanäle 78 und 80 und entsprechenden Pumpensteuerventile 18 und 19 zurück. Wenn der Kraftstoffdruck in den Speicherkammern 36 jedoch unter ein vorbestimmtes Minimum fällt, erregt die ECU 13 die Pumpensteuerventile 18 und 19 nach Bedarf an einem vorbestimmten Punkt während eines entsprechenden Pumphubs der Pumpenplungerkolben 122, wodurch das entsprechende Pumpensteuerventil 18, 19 geschlossen wird und der Kraftstoffstrom aus der entsprechenden Pumpenkammer 124 blockiert ist. Ein weiteres Vorschieben des Pumpenplungerkolbens 122 setzt den Kraftstoff in der Pumpenkammer 124 unter Druck, bis der Kraftstoffdruck in der Kammer 124 den Kraftstoffdruck in den Speicherkammern 36 übersteigt, wodurch sich das Pumpeneinheitsrückschlagventil 136 aus seinem Sitz hebt und Kraftstoff aus der Pumpenkammer 124 in die Speicherkammern 36 strömen läßt, wodurch der Kraftstoffdruck im Speicher 12 innerhalb des gewünschten Druckbereichs gehalten wird. Die Kraftstoffzufuhr aus der Kammer 124 in den Speicher 12 endet, wenn der Pumpenplungerkolben 122 seinen Vorwärts- oder Pumphub beendet. Auf diese Weise werden die Pumpe 14 und die zugehörigen Pumpensteuerventile 18 und 19 zur Steuerung der effektiven Verdrängung jeder Pumpenkammer 124 betätigt, indem für einen variablen Einspritzbeginn bei Verschluß eines entsprechenden Pumpensteuerventils 18, 19 gesorgt wird, während ein konstantes Einspritzende eintritt, wenn der Pumpenplungerkolben 122 seinen oberen Totpunkt oder die am weitesten vorgeschobene Position erreicht. Es können jedoch andere Formen von Hochdruckpumpen mit variabler Verdrängung zur Steuerung des Speicherdrucks verwendet werden. Beispiele für derartige andere Pumpen mit variabler Verdrängung sind in U.S. Patent Nr. 4,502,445 von Roca-Nierga et al. und in der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung, die am selben Tag wie die vorliegende Anmeldung im Namen von Yen et al. eingereicht wurde und den Titel Variable Displacement High Pressure Pccmp for Common Rail Fuel Injection Systems trägt und an den Rechtsnachfolger dieser Erfindung übertragen wurde, offenbart. Die gesamte Offenbarung dieser Anmeldung wird hierin als Referenz eingeführt.
Mit Bezugnahme auf die Fig. 5 und 17a-27 ist das Kraftstoffverteilergehäuse 44 des Verteilers 16 an dem unteren Teil 23 des Pumpengehäuses 22 neben bzw. benachbart zu der zweiten Öffnung 202 befestigt. Das Kraftstoffverteilergehäuse 44 umfaßt eine Rotorbohrung 214, die sich axial durch das Gehäuse 44 in axialer Ausrichtung mit der zweiten Öffnung 202 des Pumpengehäuses 22 erstreckt. Eine ringförmige Dichtungsausnehmung 206 ist in dem Verteilergehäuse 44 an einem Ende der Rotorbohrung 214 zur Aufnahme von Wellendichtungen 208 ausgebildet, die verhindern, daß Kraftstoff, der um den Rotor 216 leckt, in den Nockenwellenhohlraum 24 eindringt. Ein Rotor 216 ist drehbar in die Rotorbohrung 214 eingebaut und an einem ersten Ende mit der Nockenwelle 26 durch eine Kupplung 218 verbunden. Ein zweites Ende des Rotors 216 endet neben der Innenfläche einer Ausnehmung 220, die in dem Ende des Verteilergehäuses 44 neben bzw. benachbart zu der Rotorbohrung 214 ausgebildet ist (Fig. 5, 22 und 25). Die Ausnehmung 220 umfaßt ein Innengewinde für den Eingriff mit dem Außengewinde eines Auslaufanschlußstücks 222 mit einer Auslauföffnung 224, die sich zu durch dieses erstreckt. Obwohl das Verteilergehäuse 44 vorzugsweise zu von dem Pumpengehäuse 22 verläuft, kann das Gehäuse 44 an dem Pumpengehäuse 22 befestigt sein, so daß der Rotor 216 senkrecht zu der Achse der Nockenwelle 26 verläuft. Bei schematischer Form in Fig. 17b dargestellt. Bei dieser Anordnung kann der Rotor 216 durch Getriebe 217 betriebsmäßig mit der Nockenwelle 26 verbunden sein.
Der Rotor 216 umfaßt einen axialen Zuleitungsdurchlaß 226, der sich axial entlang, aber mit radialem Abstand zu der Mitteldrehachse des Rotors 216 von dem zweiten Ende des Rotors 216 nach innen erstreckt und an einem Punkt vor dem ersten Ende endet (Fig. 5 und 27). Ein Stopfen 228 ist in das offene Ende des axialen Zuleitungskanals 226 neben der Ausnehmung 220 geschraubt, um den Durchlaß 226 fluiddicht gegenüber dem Auslaufkanal 224 zu verschließen. Ein radialer Zuleitungsdurchlaß 230 verläuft radial vom axialen Zuleitungsdurchlaß 226 in die Verbindung mit der Rotorbohrung 214. Sechs Kraftstoffaufnahmeöffnungen 231 und sechs entsprechende Kraftstoffaufnahmedurchlässe 232 sind in dem Verteilergehäuse 44 ausgebildet und gleichmäßig um den Umfang der Rotorbohrung 214 zur aufeinanderfolgenden Verbindung mit dem radialen Zuleitungsdurchlaß 230 während der Drehung des Rotors 216 beabstandet. Eine halbringförmige Ausgleichsnut 234, die im Rotor 216 ausgebildet ist, verläuft um ungefähr 75% oder 272º des Umfangs des Rotors 216. Die Ausgleichsnut 234 endet an beiden Seiten des radialen Zuleitungsdurchlasses 230, so daß bei der Ausrichtung des Zuleitungsdurchlasses 230 mit einem der Aufnahmedurchlässe 232 die übrigen Aufnahmedurchlässe 232 mit der Ausgleichsnut 234 in Verbindung stehen. Daher wird der Kraftstoffdruck in den Aufnahmedurchlässen 232, die mit der Ausgleichsnut 234 in Verbindung stehen, vor dem Beginn jeder Einspritzperiode ausgeglichen. Dieses Ausgleichen oder Entlasten des anfänglichen Kraftstoffdrucks in den Aufnahmedurchlässen 232 und den entsprechenden, stromabwärts liegenden Durchlässen sorgt für eine steuerbare und vorhersagbare Kraftstoffdosierung von einer Einspritzperiode oder einem Motorzyklus zur/zum nächsten. Ferner erstreckt sich ein axialer Auslaufdurchlaß 233, der in dem Rotor 216 ausgebildet ist, von dem Ende des Rotors 216 neben dem Auslaufanschlußstück 222 nach innen in die Verbindung mit einem radialen Durchlaß 235, der sich von der Ausgleichsnut 234 radial nach innen erstreckt. Auf diese Weise ist der Kraftstoff in der Ausgleichsnut 234 und somit in den Aufnahmedurchlässen 232, die mit dem radialen Zuleitungsdurchlaß 230 nicht in Verbindung stehen, ständig mit dem Kraftstoffauslauf verbunden, der bei einem relativ konstanten niederen Druck gehalten wird. Dadurch wird jeder Aufnahmedurchlaß 232 bei einem relativ vorhersagbaren, konstanten Druck gehalten, so daß die Druckbeaufschlagung jedes Aufnahmedurchlasses 232 bei etwa demselben Druck beginnt, wodurch die Steuerbarkeit und Vorhersagbarkeit der Kraftstoffdosierung verbessert wird. Das gegenüberliegende Ende jedes Aufnahmedurchlasses 232 steht mit einer Ausnehmung 236 in Verbindung, die in dem Ende des Verteilergehäuses 210 ausgebildet ist. Jede Ausnehmung 236 weist Innengewinde für den Eingriff mit komplementären Außengewinden an einem Auslaßanschlußstück 238 auf. Eine axiale Einspritzbohrung 240 verläuft axial durch jedes Auslaßanschlußstück 238 in die Verbindung mit einem entsprechenden Aufnahmedurchlaß 232. Die Aufnahmedurchlässe 232 werden durch Einwärtsbohren von jeder Ausnehmung 236 durch das Verteilergehäuse 44 in einem spitzen Winkel zu der Rotorachse gebildet. Auf diese Weise schließt jedes Auslaßanschlußstück 238 den Teil der Bohrung fluiddicht ab, der von dem Anschlußstück 238 radial nach außen verläuft, wodurch eine fluiddichte Verbindung zwischen jedem Aufnahmedurchlaß 232 und jeder Einspritzbohrung 240 gebildet wird. Ein radialer Aufnahmedurchlaß 242, der in dem Rotor 216 gebildet ist und axial von dem radialen Zuleitungskanal 230 beabstandet ist, verläuft von dem axialen Zuleitungsdurchlaß 226 nach außen in die Verbindung mit einer ringförmigen Versorgungsnut 244.
Der Teil der vorliegenden Kraftstoffzuführanlage zur Zuführung von Kraftstoff von den Speicherkammern 36 zur Versorgungsnut 244 wird nun ausführlich beschrieben. Wie in Fig. 5 dargestellt, wird Kraftstoff von der Speicherkammer 36a über den Kraftstoffzuleitungsdurchlaß 67 und ein Kraftstoffzuleitungsrohr 246 an das Verteilergehäuse 44 abgegeben. Eine Kraftstoffversorgungsausnehmung 248, die in dem offenen Ende des Kraftstoffdurchlasses 67 ausgebildet ist, umfaßt einen Zuleitungsrohrsitz 250 für den Eingriff mit einem Zuleitungsrohrkopf 252, der an dem Ende des Zuleitungsrohres 246 ausgebildet ist. Die Versorungsausnehmung 248 weist ein Innengewinde für den Eingriff mit einem komplementären Außengewinde auf, das an einem im wesentlichen zylindrischen Zuleitungsrohranschlußstück 254 ausgebildet ist. Das Zuleitungsrohr 246 verläuft durch das Rohranschlußstück 254, so daß ein Ende des Rohranschlußstücks 254 gegen den Rohrkopf 252 liegt. Die Drehung des Rohranschlußstücks 254 in bezug auf die Versorgungsausnehmung 248 und das Kraftstoffzuleitungsrohr 246 preßt den Zuleitungsrohrkopf 252 nach innen in den dichtenden Eingriff mit dem Rohrsitz 250, wodurch eine fluiddichte Verbindung zwischen dem Zuleitungsdurchlaß 67 und dem Zuleitungsrohr 246 entsteht. Das Zuleitungsrohr 246 erstreckt sich abwärts in den Raum zwischen dem Verteilergehäuse 44 und dem auskragenden axialen Überhang 38 des Verteilergehäuses 34 in eine Zuleitungsrohraufnahmeausnehmung 256, die in der oberen Oberfläche des Verteilergehäuses 44 ausgebildet ist. Eine zylindrische Dichtung 258, die an dem Ende des Zuleitungsrohrs 246 ausgebildet ist, wird radial nach außen gegen die Oberfläche der Aufnahmeausnehmung 256 gepreßt, um ein Lecken von Kraftstoff zwischen dem Zuleitungsrohr 246 und der Aufnahmeausnehmung 256 zu verhindern. Eine ringförmige Dichtungsnut 260, die in der Ausnehmung 256 ausgebildet ist, dient zur Aufnahme einer Dichtung, um ein Lecken von Kraftstoff aus der Ausnehmung 256 zwischen dem Zuleitungsrohr 246 und dem Gehäuse 44 zu verhindern. Eine ringförmige Zuleitungsrohrauslaufnut 262, die in der Ausnehmung 256 zwischen der Dichtungsnut 260 und der zylindrischen Dichtung 258 ausgebildet ist, sammelt den Kraftstoff, der nach oben in die Ausnehmung 256 zwischen dem Zuleitungsrohr 246 und dem Gehäuse 44 leckt. Ein Auslaufdurchlaß 263 erstreckt sich von der Auslaufnut 262 in die Verbindung mit dem Auslaufsystem vom ersten Einspritzsteuerventil 20.
Eine axiale Zuleitungsbohrung 264 verläuft von der Querfläche des Verteilergehäuses 44 neben der zweiten Öffnung 202 des Pumpengehäuses 22 axial nach außen in die Verbindung mit einem ersten Einspritzsteuerventilhohlraum 270, der in dem Verteilergehäuse 44 zur Aufnahme eines ersten Einspritzsteuerventils 20 ausgebildet ist (Fig. 24). Die axiale Zuleitungsbohrung 264 setzt sich von dem ersten Einspritzsteuerventilhohlraum 270 axial nach außen in die Verbindung mit einem Durchlaß 266 fort, der von der Ausnehmung 256 ausgeht. Das offene Ende der Querbohrung 264 umfaßt eine Ausnehmung 268, die mit einem Stopfen (nicht dargestellt) fluiddicht verschlossen ist. Ein zweiter Einspritzsteuerventilhohlraum 272 ist in dem Verteilergehäuse 44 neben dem ersten Einspritzsteuerventilhohlraum 270 ausgebildet, so daß der erste und zweite Einspritzsteuerventilhohlraum 270 und 272 jeweils an gegenüberliegenden Querseiten des Rotors 216 angeordnet sind. Eine querverlaufende Zuleitungsbohrung 274, die von einer Seite des Verteilergehäuses 44 oberhalb des Rotors 216 verläuft, bringt den ersten Einspritzsteuerventilhohlraum 270 mit dem zweiten Einspritzsteuerventilhohlraum 272 in Fluidverbindung (Fig. 21 und 23). Die querverlaufende Zuleitungsbohrung 274 und die axiale Zuleitungsbohrung 264 sind in derselben horizontalen Ebene gebildet, so daß sie den ersten Einspritzsteuerventilhohlraum 270 an nebeneinanderliegenden Punkten um den Umfang des Hohlraums 270 schneiden. Das offene Ende der querverlaufenden Zuleitungsbohrung 274 ist mit einem Stopfen 275 fluiddicht verschlossen (Fig. 23). Eine Rotorzuleitungsbohrung 276, die in dem Verteilergehäuse 44 ausgebildet ist, verläuft von einer Seite des Gehäuses 44 unter dem Rotor 216 in die Verbindung mit einem ersten Auslaßdurchlaß 278 und einem zweiten Auslaßdurchlaß 280, die von dem ersten bzw. zweiten Einspritzsteuerventilhohlraum 270 und 272 ausgehen (Fig. 19, 23-26). Das offene Ende der Rotorzuleitungsbohrung 276 ist fluiddicht mit einem angemessen großen Stopfen, ähnlich dem Stopfen 277, verschlossen. Ein Rotorkanal 282 verläuft vertikal von der Rotorzuleitungsbohrung 276 nach oben in die Verbindung mit der Rotorbohrung 214. Der Zuleitungskanal 282 wird durch Aufwärtsbohren durch den Boden des Verteilergehäuses 44 gebildet. Daher ist das offene Ende der Bohrung, die mit dem Zuleitungskanal 282 in Zusammenhang steht, mit einem Stopfen (nicht dargestellt) fluiddicht verschlossen.
Der Zuleitungskanal 282 und die Rotorzuleitungsbohrung 276 sind in einer gemeinsamen vertikalen Ebene mit dem radialen Aufnahmedurchlaß 242 und der Versorgungsnut 244 ausgebildet, so daß der Zuleitungskanal 282 ständig mit der Versorgungsnut 244 und dem radialen Aufnahmedurchlaß 242 in Verbindung steht, während der Rotor 216 dreht. Dadurch hängt die Kraftstoffabgabe an den axialen Versorgungsdurchlaß 226 über den radialen Aufnahmedurchlaß 242, die Versorgungsnut 244, den Zuleitungskanal 282, die Rotorzuleitungsbohrung 276 und den ersten und zweiten Auslaßdurchlaß 278 und 280 von der Querbohrung 274 nur von der Position der entsprechenden Einspritzsteuerventile 20 und 21 ab. Es ist jedoch ein Zweiwegrückschlagventil in der Rotorzuleitungsbohrung 276 angeordnet, um zu verhindern, daß Kraftstoff, der von einem der Einspritzsteuerventilhohlräume 270 und 272 zugeleitet wird, in den anderen Einspritzsteuerventilhohlraum strömt. Das erste und zweite Einspritzsteuerventil 20 und 21, die jeweils zur Verbindung des axialen Versorgungsdurchlasses 226 mit der Speicherkammer 36a betätigbar sind, können von der Dreiwegart sein, die in Fig. 23 dargestellt und in einer gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung ausführlich beschrieben ist, die am 19. März 1993 im Namen von Pataki et al. eingereicht wurde, den Titel Force Balanced Three-Way Solenoid Valve trägt und dem Rechtsnachfolger dieser Erfindung übertragen wurde. Die gesamte Offenbarung dieser Anmeldung wird hierin als Referenz eingeführt.
Das erste und zweite Einspritzsteuerventil 20 und 21 sind auch betätigbar, um den axialen Versorgungsdurchlaß 226 mit einem Niederdruckkraftstoffauslaufkreis, der generell mit 284 bezeichnet ist (Fig. 22), fluidisch zu verbinden. Der Auslaufkreis 284 umfaßt einen ersten und einen zweiten axialen Auslaufdurchlaß 286 bzw. 288, die sich axial von der Querfläche des Verteilergehäuses 44 neben bzw. benachbart zu dem Pumpengehäuse 22 in die Verbindung mit dem ersten bzw. zweiten Einspritzsteuerventilhohlraum 270 und 272 erstrecken. Die axialen Auslaufdurchlässe 286 und 288 verlaufen auch axial von den entsprechenden Hohlräumen 270 und 272 in die Verbindung mit den Auslaufdurchlässen 290 bzw. 292 (Fig. 22). Die Auslaufdurchlässe 290 und 292 verlaufen jeweils in einem Winkel zur Achse des Rotors 216 nach innen in die Verbindung mit einer ringförmigen Auslaufsammelnut 294, die in der Ausnehmung 220 ausgebildet ist. Ein Paar von Auslauföffnungen 296 und 298, die in dem innersten Ende jedes Auslaufan schlußstücks 222 ausgebildet sind, verlaufen von der Auslaufsammelnut 294 zu der Auslauföffnung 224, um Kraftstoff von der Auslaufsammelnut 294 zu einem Niederdruckkraftstoffauslauf zu leiten, der mit dem gegenüberliegenden Ende des Auslaufänschlußstücks 222 verbunden ist (Fig. 5).
Der Auslaufkreis 284 umfaßt ferner einen axial verlaufenden Auslaufdurchlaß 300, der in dem Verteilergehäuse 44 ausgebildet ist und an einem Ende mit der Dichtungsausnehmung 206 und an einem gegenüberliegenden Ende mit dem Auslaufdurchlaß 292 in Verbindung steht (Fig. 17a, 22 und 23). Daher wird Kraftstoff, der durch den Zwischenraum bzw. Spalt zwischen dem Rotor 216 und dem Verteilergehäuse 44 in die Dichtungsausnehmung 206 leckt, zu dem Auslauf geleitet. Ein vertikaler Auslaufdurchlaß 302 steht an einem Ende mit einer zweiten Ventilausnehmung 304 in Verbindung, die an dem oberen Ende eines Ventilhohlraums 272 ausgebildet ist, und an einem zweiten Ende mit dem axialen Auslaufdurchlaß 288. Eine erste Ventilausnehmung 306 steht mit einer zweiten Ventilausnehmung 304 durch zwei Auslaufdurchlässe 308 und 310 in Fluidverbindung, die jeweils von entsprechenden Ausnehmungen 306 und 304 nach innen verlaufen (Fig. 20 und 23). Daher wird Kraftstoff, der aus den Ventilhohlräumen 270 und 272 leckt, in der Ausnehmung 306 bzw. 304 gesammelt und von dem vertikalen Auslaufdurchlaß 302, dem axialen Auslaufdurchlaß 288, dem Auslaufdurchlaß 292, der Auslauföffnung 298 und der Auslauföffnung 224 zum Auslauf geleitet.
Mit Bezugnahme auf Fig. 5 ist ein Sicherheitsventil 312, das in schematischer Form dargestellt ist, entlang dem Kraftstoff-Förderkreis in dem Zuleitungsrohr 246 zwischen dem Speicher 12 und dem Einspritzsteuerventil 20 angeordnet. Während des Betriebes des Kraftstoffpumpensystems kann das Einspritzsteuerventil 20 unabsichtlich in der offenen Position festgeklemmt oder blockiert werden, wodurch der Speicher 12 in ständige Fluidverbindung mit dem Verteiler 16 gebracht wird. Daher kann während der gesamten Dauer jeder Einspritzperiode Hochdruckkraftstoff von dem Speicher 12 durch den Verteiler 16 zu den Motorzylindern strömen. Somit wird unabhängig von der Motordrosselposition Kraftstoff auf unerwünschte Weise ständig dem Motor zugeführt, was möglicherweise ein Hochlaufen des Motors zur Folge hat. Das Sicherheitsventil 312 verhindert ein solches Hochlaufen, indem es den Kraftstoffstrom zu dem Verteiler 16 blockiert, wenn das Einspritzsteuerventil 20 fälschlicherweise in der offenen Position verbleibt. Das Sicherheitsventil 312 kann ein druckausgeglichenes, elektromagnetisch betätigtes Zweiweg-Zweipositionsventil sein, das den Kraftstoffstrom durch das Zuleitungsrohr 246 vollständig blockiert. Als Alternative kann das Sicherheitsventil 312 ein druckausgeglichenes Dreiwegventil sein, ähnlich dem Einspritzsteuerventil 20, das aus einer offenen Position, in welcher ein Strom vom Speicher 12 zum Verteiler 16 unter normalen Betriebsbedingungen möglich ist, in eine Auslaufposition bewegbar ist, in welcher der Strom zu dem Verteiler 16 blockiert ist, während der Speicher 12 über das Zuleitungsrohr 246 mit einem Auslaufdurchlaß 314 verbunden ist. Das Sicherheitsventil 312 kann durch ein Signal von einer ECU (nicht dargestellt) gesteuert werden, welches anzeigt, daß das Einspritzsteuerventil 20 beim Empfang eines Verschlußsignals die geschlossene Position nicht erreicht hat. Zusätzlich kann das Sicherheitssteuerventil 312 alternativ in dem Kraftstoff-Förderkreis zwischen dem Einspritzsteuerventil 20 und dem Verteiler 16 angeordnet sein.
Es wird nun auf ein alternatives Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, das in Fig. 28 dargestellt ist. In diesem Ausführungsbeispiel sind dieselben Grundkomponenten dargestellt, auf die in Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel von Fig. 2-6 Bezug genommen wurde, nämlich eine Pumpe 401, ein Speicher 402 und ein Verteiler 404. Im Gegensatz zu dem vorangehenden Ausführungsbeispiel umfaßt die Pumpenanordnung 400 von Fig. 28 jedoch eine zahnradartige Druckverstärkungspumpe 406, die in einem komplementären Hohlraum 408 angeordnet ist, der sich im Verteilergehäuse 410 befindet. Die Aufgabe der Druckverstärkungspumpe 406 ist, dafür zu sorgen, daß die Pumpenkammern 412 und 414 während des Abwärtshubs der entsprechenden Pumpenplungerkolben 416 und 418 mit Kraftstoff gefüllt sind. Während gewisser Betriebsbedingungen, wie hohen Motordrehzahlen, erfolgt der Abwärtshub des Pumpenplungerkolbens 416 und 418 mit einer Rate, welche die Kapazität der normalen Motor-"Förder"-Pumpe übersteigt, um die entsprechenden Pumpenkammern 412 und 414 mit Kraftstoff zu füllen.
Zur Lösung des Problems, das mit einer nicht immer vollständigen Füllung bzw. Ladung der Pumpen zusammenhängt, ist die Druckverstärkungspumpe 406 vorgesehen, um den Druck des Kraftstoffs, der den Kammern 412 und 414 zugeleitet wird, deutlich zu erhöhen. Zum Beispiel kann die Druckverstärkungspumpe 406 den Versorgungsdruck des Kraftstoffs, der den Pumpenkammern zugeführt wird, von einem niederen Wert, zum Beispiel 5 psi (etwa 34,47 KPa) auf einen deutlich höheren Wert, zum Beispiel 200-300 psi (etwa 1,379 bis 2,068 MPa) erhöhen. Dieser deutlich höhere Druck sorgt im allgemeinen dafür, daß die Kammern 412 und 414 selbst in Perioden einer maximalen Abwärtsgeschwindigkeit der entsprechenden Pumpenplungerkolben 416 und 418 vollständig gefüllt werden.
Die Pumpe 406 umfaßt zwei ineinandergreifende Zahnräder 420 und 422, die im Hohlraum 408 aufgenommen sind. Das Zahnrad 422 ist an einer Welle 424 befestigt, die koaxial zu der Antriebswelle der Pumpe 401 liegt und mit dieser zur Antriebsdrehung verbunden ist. Das andere Ende der Welle 424 ist mit einem Verteilerrotor 425 verbunden, der ähnlich wie der Rotor 216 des Ausführungsbeispiels von Fig. 5 funktioniert. Ein Abstandsgehäuse 426 ist zwischen dem Pumpengehäuse 428 und dem Verteilergehäuse 410 angeordnet, um die Montage des Verteilers und der Druckverstärkungspumpe an dem Pumpengehäuse 428 zu erleichtern. Ein Lagerzapfen 430 ist in dem Abstandsgehäuse 426 für ein Ende der Welle 424 vorgesehen. Ein Fluiddichtungsring 432 kann um ein Ende der Antriebswelle vorgesehen sein, um die Trennung von Kraftstoff in der Druckverstärkungspumpe und dem Schmierfluid in dem Antriebswellenhohlraum 434 der Hochdruckpumpe 401 aufrechtzuerhalten.
Der Hochdruckkraftstoff ist im Speicher 402 zur Zuleitung zu dem Verteiler 404 durch ein Zuleitungsrohr 436 gespeichert. Obwohl in Fig. 28 nicht dargestellt, sind im Inneren des Verteilergehäuses 410 Durchlässe vorgesehen, die den axialen Versorgungsdurchlaß 438 im Rotor 425 mit Hochdruckkraftstoff versorgen, der sequentiell an die einzelnen Motorzylinder in der zuvor beschriebenen Weise weitergeleitet wird. Zwei elektromagnetisch betätigte Einspritzsteuerventile 440 (von welchen in Fig. 28 nur eines erkennbar ist) sind zur Steuerung der Zeitpunkteinstellung und der Menge der Kraftstoffeinspritzung in jeden Motorzylinder vorgesehen, wobei sie den Kraftstoffstrom vom Zuleitungsrohr 436 in den axialen Versorgungsdurchlaß 438 steuern. Die Einspritzsteuerventile 440 können auch von der Dreiwegart sein, die in Fig. 23 dargestellt ist und ausführlich in einer gleichzeitig anhängigen Pa tentanmeldung beschrieben ist, die am 19. März 1993 im Namen von Pataki et al. eingereicht wurde, den Titel Force Balanced Three-Way Solenoid Valve trägt und dem Rechtsnachfolger dieser Erfindung übertragen wurde.
Eine andere Art von elektromagnetisch betätigtem Einspritzsteuerventil 440 ist in Fig. 29 dargestellt. In Fig. 29 sind zwei derartige Ventile 440 und 440' dargestellt, wie sie in einem querverlaufenden Querschnitt des Verteilers 404 entlang der Linie 29-29 von Fig. 28 erkennbar wären. Diese Art von Ventil ist durch die Bereitstellung eines "Stift-in-Hülse"-Ventilelements gekennzeichnet, das kräfteausgeglichen ist, aber einen Hochdruckventilsitz 442 enthält, dessen effektive Dichtungsfläche deutlich kleiner als der Auslaufventilsitz 444 ist. Wenn das Ventil 440 betätigt wird, wird der Versorgungsdurchlaß 446 durch den Ventilsitz 442 des Dreiwegventils mit einer Zuleitungsbohrung 448 verbunden, die ihrerseits mit der Rotoraufnahmebohrung 450 durch einen Verbindungsdurchlaß 452 in Verbindung steht. Der Vorteil dieser Art von Ventil besteht darin, daß die Strömungseigenschaften des Ventils nach dem Öffnen deutlich anders gestaltet werden können, als die Strömungseigenschaften nach dem Verschließen. Ebenso ist ein Zweiwegrückschlagventil 453 in der Zuleitungsbohrung 448 angeordnet, um zu verhindern, daß Kraftstoff, der von einem der Einspritzsteuerventilhohlräume zugeleitet wird, in den anderen Einspritzsteuerventilhohlraum strömt. Diese Art eines Dreiwegsteuerventils ist ebenso in der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung ausführlicher beschrieben, die am 19. März 1993 im Namen von Pataki et al. eingereicht wurde, den Titel Force Balanced Three-Way Solenoid Valve trägt und dem Rechtsnachfolger dieser Erfindung übertragen wurde.
Es wird nun auf Fig. 30 Bezug genommen, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung offenbart. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein einziges, elektromagnetisch betätigtes Einspritzsteuerventil 454 anstelle der beiden Dreiwegventile von Fig. 23 oder Fig. 29 vorgesehen. Insbesondere hat das Einspritzsteuerventil 454 sein eigenes Ventilgehäuse 456, das einen Ventilhohlraum 460 enthält, in dem ein Dreiwegventil der in Fig. 29 dargestellten Art aufgenommen ist. Im Gegensatz zu den Einspritzsteuerventilen von Fig. 23 und 29 ist das Einspritzsteuerventil 454 jedoch mit der Mittelachse des Ventilhohlraums 460 parallel zu der Drehachse des Verteiler rotors 462 des Verteilers 464 ausgerichtet. Hochdruckkraftstoff von dem Speicher 466 wird durch ein Zuleitungsrohr 468 zu dem Ventilhohlraum 460 geleitet. Wenn der Elektromagnet 470 betätigt wird, bewegt sich das Ventilelement 472 nach rechts in Fig. 30 für den Anschluß des Zuleitungsrohrs 468 an den Durchlaß 474, der seinerseits den Hochdruckkraftstoff durch den Durchlaß 476 zu der Verteilerbohrung 475 leitet.
Fig. 30 zeigt auch ein Abstandsgehäuse 478, das sich von dem in Fig. 28 dargestellten Abstandsgehäuse durch die Bereitstellung eines Niederdruckspeichers 480 unterscheidet. Der Zweck dieses zusätzlichen Speichers besteht darin, die Bereitstellung eines angemessenen Kraftstoffvolumens für die Versorgung der Pumpenkammern 482 und 484 der Hochdruckpumpe 486 selbst in der Periode der höchsten Rückzugsgeschwindigkeit der Pumpenplungerkolben 490 und 492 zu ermöglichen. Ohne Niederdruckspeicher 480 müßte die Zahnradpumpe größer sein, um die hohe Strömungsrate zu bewältigen, die während der Periode der höchsten Rückzugsgeschwindigkeit der Pumpenplungerkolben 490 und 492 erforderlich ist. Der Kraftstoffstrom verläuft durch die Kraftstoffpumpenanordnung wie folgt: Kraftstoff wird von einer Kraftstoffquelle, wie einem Kraftstofftank (nicht dargestellt), der Anordnung, der Zahnradpumpe 494, die in einem getrennten Zahnradpumpengehäuse 495 angeordnet ist, zugeleitet. Von der Zahnradpumpe wird der Kraftstoff durch einen ersten Verbindungsdurchlaß 496 (der schematisch in gestrichelten Linien dargestellt ist) zu dem Niederdruckspeicher 480 und von dem Niederdruckspeicher durch eine Reihe von Durchlässen, die in dem Abstandsgehäuse 478, dem Pumpengehäuse 500 und dem Speicher 466 enthalten sind, zu einem Zuleitungsdurchlaß 498, der sich in dem Hochdruckspeicher 466 befindet, geleitet. Insbesondere wird der Kraftstoffauslauf von dem Niederdruckspeicher 480 durch einen zweiten Förderdurchlaß 502 zu dem Pumpengehäuse 500 geleitet.
Es wird nun auf Fig. 31 Bezug genommen, die eine Schnittansicht des Pumpengehäuses 500 entlang der Linie 31-31 von Fig. 30 zeigt. Kraftstoff von dem zweiten Förderdurchlaß 502 wird in einem horizontalen Durchlaß 504 aufgenommen und durch einen vertikalen Durchlaß 506 nach oben geleitet, der durch einen Speicherförderdurchlaß 508 mit einem Versorgungsdurchlaß des Speichers 466 in Verbindung steht, wie in Fig. 32 dargestellt, die ein Schnitt des Pumpengehäuses 500 und des Speichers 466 entlang der Linie 32-32 von Fig. 30 ist. Von dem Versorgungsdurchlaß 498 strömt Kraftstoff durch Durchlässe 514 und 516 zu den Pumpensteuerventilausnehmungen 510 bzw. 512, wie in Fig. 33 dargestellt ist, die eine Teilschnittansicht des Speichers 466 entlang der Linie 33-33 von Fig. 30 ist. Im Gegensatz zu den Durchlässen, die in Fig. 10e dargestellt sind, ist der Versorgungsdurchlaß 498 bei 518 blockiert (Fig. 32 und 33), so daß ein Kraftstoffleckverlust, der durch die Durchlässe 520 und 522 von den Pumpeneinheiten, die in Fig. 30 dargestellt sind, zu dem Versorgungsdurchlaß 498 zurückgeleitet wird, sich nicht mit dem Kraftstoff vermischt, der den Pumpensteuerventilen zugeführt wird. Statt dessen wird der Kraftstoff, wie in Fig. 31, 32 und 33 dargestellt ist, durch eine Reihe von Durchlässen, die mit 524, 526, 527 bezeichnet sind, und von Durchlässen, die nicht dargestellt und im Abstandsgehäuse 487 und 495 ausgebildet sind, zu dem Niederdruckeinlaß der Zahnradpumpe 494 in dem Pumpengehäuse 495 zurückgeleitet.
In dem Einspritzsteuerventilgehäuse 456, dem Verteilergehäuse 528 und den Zahnradpumpenwellen 530 und 532 ist auch eine Reihe von Auslaufdurchlässen vorgesehen. Das heißt, diese Durchlässe umfassen einen Auslaufdurchlaß 534, der sich radial durch das Ventilgehäuse 456 erstreckt, um Kraftstoffausläufe von dem Einspritzsteuerventil 454 zu einem ringförmigen Auslaufdurchlaß 536 zu leiten, der in der oberen Oberfläche des Verteilers 464 ausgebildet ist, der auch den Leckverlust von der Hochdruckverbindung der Durchlässe 474 und 476 sammelt. Ein Auslaufdurchlaß 538 verläuft innen von dem Durchlaß 536 und ist mit einem ringförmigen Hohlraum 539 verbunden, der um ein Ende des Verteilerrotors 462 ausgebildet ist und auch den Kraftstoffleckverlust zwischen dem Rotor 462 und dem Verteilergehäuse 528 aufnimmt. Der ringförmige Hohlraum 539 steht mit dem Einlaß der Zahnradpumpe 494 durch Auslaufdurchlässe 541 und 543 in Verbindung. Der Durchlaß 541 steht auch mit einem Auslaufhohlraum 544 in Verbindung, der den Kraftstoffleckverlust zwischen dem Rotor 462 und dem Gehäuse 528 durch Auslaufdurchlässe 546 und 548 aufnimmt. Ebenso erstreckt sich ein Auslaufdurchlaß 550 von einem ringförmigen Hohlraum 552, der zwischen Lippendichtungen 554, die um ein Ende der Kurbelwelle 556 angeordnet sind, ausgebildet ist, um in dem Hohlraum 552 angesammelten Kraftstoff zu einem nicht dargestellten Auslauf abzuleiten. Zusätzlich sammeln zwei Aus laufdurchlässe 540 und 542, die axial durch die Zahnradpumpenwellen 530 bzw. 532 verlaufen, den Kraftstoffleckverlust zwischen den Zahnradpumpenwellen 530 und 532 und dem Abstandsgehäuse 478. Der Durchlaß 542 leitet den Kraftstoffleckverlust zu dem Hohlraum 544, während der Durchlaß 540 den Kraftstoffleckverlust zu dem Hohlraum 539 leitet. Ein Rückschlagventil 545, das in dem Durchlaß 540 angeordnet ist, ist vorgespannt, um den Kraftstoffleckstrom in Fig. 30 nach rechts zu verhindern, bis ein niederer Fluiddruck, z. B. 5 psi, in dem Durchlaß 540 erreicht ist. Diese Anordnung verhindert, daß die Zahnradpumpe 494 Luft in ihren Einlaß von dem Durchlaß 550 und dem Nockenwellenhohlraum 558 ansaugt.
Es wird nun auf Fig. 34a und 34b Bezug genommen, die zwei Ausführungsbeispiele des Niederdruckspeichers 480 offenbaren. Mit Bezugnahme auf Fig. 34a umfaßt der Niederdruckspeicher 480 einen bewegbaren Kolben 560, der gleitfähig bzw. verschieblich in einem Hohlraum 562 angeordnet ist, der sich durch das Abstandsgehäuse 478 erstreckt. Dichtungsstopfen 564 sind für einen fluiddichten Verschluß des Hohlraums 562 in jedes Ende des Hohlraums 562 an gegenüberliegenden Seiten des Kolbens 560 geschraubt. Der Kolben 560 umfaßt einen ersten Teil 566, der gleitfähig in einem der Dichtungsstopfen 564 aufgenommen ist, und einen zweiten Teil 568, der gleitfähig bzw. verschieblich und dichtend mit einer Innenwand des Gehäuses 478 zur Unterteilung des Hohlraums 562 in einen Versorgungsabschnitt 570 und einen Auslaufabschnitt 572 in Eingriff steht. Eine Druckregulierungsscheibe 574, die in dem Auslaufabschnitt 572 angeordnet ist, wird durch eine Hochdruckfeder 576 nach links in Fig. 34a gegen eine ringförmige Stufe 575 vorgespannt. Eine Niederdruckfeder 578, die an einem Ende gegen die Druckregulierungsscheibe 574 und an einem zweiten Ende gegen den Kolben 560 sitzt, spannt den Kolben in Fig. 34a nach links. Kraftstoff von der Zahnradpumpe 494 (Fig. 30) gelangt in einen Versorgungsabschnitt 570 über eine Versorgungsöffnung (nicht dargestellt), die gegenüber einer Auslaßöffnung 580 ausgebildet ist, die an die Durchlässe 502, 504, 506 und 508 angeschlossen ist, welche Kraftstoff zu der Hochdruckkraftstoffpumpe leiten. Der Kraftstoff strömt durch die Durchlässe 582 und 583, die durch den ersten Teil 566 verlaufen, und wirkt auf beide Seiten des ersten Teils 566 und an eine Endfläche des zweiten Teils 568. Wenn der Druck im Hohlraum 562 steigt, wirkt der Kraftstoffdruck auf den Kolben 560 und bewegt den Kolben 560 in Fig. 34a gegen die Kraft der Niederdruckfeder 578 nach rechts, um ein Kraftstoffreservoir im Hohlraum 562 zu erzeugen. Wenn der Kraftstoffbedarf der Hochdruckpumpe die Kapazität der Zahnradpumpe übersteigt, preßt die Feder 578 den Kolben 560 nach links und ergänzt den Kraftstoff, der von der Zahnradpumpe erhältlich ist. Die Anordnungen von Fig. 34a und 34b dienen auch zur Regulierung des Drucks in dem Druckspeicherhohlraum 562. Wenn der Ausgang der Zahnradpumpe zunimmt, preßt der höhere Kraftstoffdruck den Kolben 560 gegen die Druckregulierungsscheibe 574, wodurch die Scheibe 574 gegen den Spanndruck der Hochdruckfeder 576 nach rechts in Fig. 34a gepreßt wird, bis eine linke Kante 584 des zweiten Teils 568 zur rechten Seite einer Fläche 586 bewegt wird, wodurch Kraftstoff aus dem Versorgungsabschnitt 570 in den Auslaufabschnitt 572 strömen kann. Kraftstoff in dem Auslaufabschnitt 572 wird zu dem Einlaß der Zahnradpumpe 494 über eine Auslauföffnung 588 und Rückleitungsdurchlässe (nicht dargestellt) zurückgeleitet. Sobald der Kraftstoffdruck im Versorgungsabschnitt 570 auf einen vorbestimmten Wert sinkt, preßt die Hochdruckfeder 576 den Kolben 560 nach links und verschließt den Versorgungsabschnitt 570 fluiddicht gegenüber dem Auslaufabschnitt 572. Auf diese Weise hält der Speicher 484 eine ausreichende Kraftstoffversorgung zu den Pumpenkammern 482 und 484 der Hochdruckpumpe 486 selbst in der Periode der höchsten Rückszugsgeschwindigkeit der Pumpenplungerkolben 490 und 492 (Fig. 30) aufrecht.
Fig. 34b zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Niederdruckspeichers 480 mit einem bewegbaren Kolben 590, der in einem Hohlraum 592 angeordnet ist, der in einer Seite des Abstandsgehäuses 478 ausgebildet ist und durch einen Dichtungsstopfen 593 fluiddicht verschlossen ist. Versorgungskraftstoff gelangt über Durchlässe 596 und 598 in den und aus dem Versorgungsabschnitt 594. Wenn der Druck im Hohlraum 592 steigt, wird der Kolben 590 gegen den Spanndruck einer Niederdruckfeder 600 nach rechts in Fig. 34b bewegt. Wenn der Kraftstoffdruck auf einen vorbestimmten Wert steigt, gelangt der Kolben 590 mit der Druckregulierungsscheibe 602 in Kontakt und bewegt die Scheibe 602 gegen den Spanndruck einer Hochdruckfeder 604 nach rechts, so daß Versorgungskraftstoff durch den Durchlaß 606 auslaufen kann. Wenn der Versorgungskraftstoffdruck sinkt, stellt die Feder 604 die Scheibe 602 in ihre geschlossene Position gegen eine Stufe 608 zurück.
Mit Bezugnahme auf Fig. 35 ist ein alternatives hydromechanisches Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung offenbart, das ähnlich den zuvor besprochenen Ausführungsbeispielen ist, indem eine Hochddruckpumpeneinheit 700 Hochdruckkraftstoff an einen Speicher 702 zur aufeinanderfolgenden Abgabe an eine Mehrzahl von Injektordüsen liefert, von welchen eine bei 704 dargestellt ist, über einen Kraftstoffverteiler 706, der einen Rotor 708 umfaßt, der zur aufeinanderfolgenden Abgabe von Kraftstoff aus den Versorgungskanälen 710, die in dem Rotor 708 ausgebildet sind, an Aufnahmedurchlässe 712, die in dem Verteilergehäuse 713 ausgebildet sind, dreht. Im Gegensatz zu den vorangehenden Ausführungsbeispielen ist der Rotor 708 jedoch zur axialen Verschiebung unter dem Einfluß einer Motordrehzahlerfassungsfliehkraftvorrichtung 714 an einem Ende und durch ein Federelement 716 an einem anderen Ende befestigt, dessen Spannkraft abhängig von der Drehung einer Nocke 718 einstellbar ist, die durch die Drosselposition und/oder einen Drehzahlregler gesteuert sein kann. Die Versorgungskanäle 710 enthalten einen Voreinspritzkanal 720, der zu den Versorgungskanälen 710 führt, um eine Voreinspritzung durchzuführen, und einen im wesentlichen dreieckig geformten Haupteinspritzkanal 722. Die Form des Kanals 722, der mit den Aufnahmedurchlässen 712 nach einer weiteren Drehung des Rotors 708 ausgerichtet ist, ändert sich in die axiale Richtung des Rotors 708, so daß die Kraftstoffmenge, die von dem entsprechenden Kraftstoffinjektor eingespritzt wird, in Übereinstimmung mit der axialen Position des Rotors 708 geändert wird. Zur Veränderung der Zeitpunkteinstellung jedes Einspritzvorganges, der von der Anlage ausgeführt wird, kann ein "Phaseneinstellmechanismus" 724 vorgesehen sein, der den Rotor 708 in bezug auf die augenblickliche Position der Nockenwelle vor- oder nachstellt. Ein derartiger Mechanismus kann auf ein mechanisches, elektrisches oder Fluidsignal ansprechen, um die Winkelposition des Rotors 708 in bezug auf die Motornockenwelle einzustellen.
Mit Bezugnahme nun auf Fig. 36 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt, das ähnlich dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist, mit der Ausnahme, daß eine Drehpumpe 750 anstelle der Hochdruckreihenpumpe 14 verwendet wird, die in Fig. 1 offenbart ist. Die Drehpumpe 750 umfaßt Pumpenplungerkolben 752, die zur Hin- und Herbewegung in Pumpenkammern 754 eingebaut sind, die in einem Teil der Antriebswelle 756 ausgebildet sind, die ein drehbares Pumpengehäuse bildet. Als Alternative können die Pumpenkammern in einem drehbaren Pumpengehäuse ausgebildet sein, das von der Antriebswelle 756 getrennt ist, aber zur Drehung mit dieser ausgebildet ist. Vorzugsweise wird die Antriebswelle 756 auch für den Antrieb des Verteilers 758 verwendet, der in der Antriebswelle 756 ausgebildet sein kann oder als getrennte drehbare Anordnung ausgebildet sein kann, die von der Welle 756 angetrieben wird. Der Verteiler 758 funktioniert auf dieselbe Weise wie der Verteiler 16 von Fig. 5.
Ein Nockenring 760, durch welchen die Antriebswelle 756 verläuft, enthält eine innere ringförmige Nockenfläche 762, gegen welche die Pumpenplungerkolben 752 durch zum Beispiel Spannfedern (nicht dargestellt) vorgespannt sind. Auf diese Weise werden die Pumpenplungerkolben 752, während die Antriebswelle 756 dreht, in bezug auf die Nockenfläche 762 gedreht, die, abhängig von der Kontur der Nockenfläche 762, abwechselnd die Plungerkolben 752 nach innen preßt und die Plungerkolben 752 nach außen bewegen läßt. Die Pumpenkammern 754 stehen mit einem gemeinsamen zentralen Hohlraum 764 in Verbindung, der zum Beispiel durch einen axialen Durchlaß 768, einen radialen Durchlaß 770, eine ringförmige Nut 772 und einen Verbindungsdurchlaß 774, die in einem Pumpengehäuse (nicht dargestellt) ausgebildet sind, ständig an ein Pumpensteuerventil 766 angeschlossen ist.
Obwohl nicht dargestellt, kann das Pumpengehäuse feststehend sein und der Nockenring 760 kann zur Drehung mit der Antriebswelle 756 angeordnet sein. Die radial ausgerichtete Pumpenkammer kann radial innerhalb des Nockenrings angeordnet sein, wie in Fig. 36 dargestellt, oder die Pumpenkammern können radial außerhalb der Nockenfläche angeordnet sein. Unabhängig von der verwendeten Nockenringausführungsform kann die Drehpumpe von Fig. 36 in die modularen Pumpenanordnungen der vorliegenden Erfindung integriert sein, wie in Fig. 5, 28 und 30 offenbart ist.
Der Betrieb des in Fig. 36 offenbarten Ausführungsbeispiels ist im wesentlichen derselbe wie bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1, mit der Ausnahme, daß die Drehpumpe 750 zur gleichzeitigen Bewegung der Pumpenplungerkolben 752 radial nach innen und nach außen während der Drehung der Antriebswelle 756 arbeitet. Wenn das Pumpenventil 766 offen ist, kann Kraftstoff von einer Kraftstoffversorgung (nicht dargestellt) durch das Pumpensteuerventil 766 in die Pumpenkammern 754 beim Auswärtshub des Pumpenplungerkolbens 752 strömen. Der Kraftstoff wird durch das Pumpensteuerventil 766 bei der Einwärtsbewegung der Pumpenplungerkolben 752 zurück zu der Versorgung hinausgepreßt, solange sich das Pumpensteuerventil 766 in der offenen Position befindet. Wenn die Kraftstoffabgabe an den Speicher gewünscht ist, wird das Pumpensteuerventil 766 während des Einwärtshubs des Pumpenplungerkolbens 752 in die geschlossene Position bewegt, um den Kraftstoffstrom zu der Versorgung zu blockieren, so daß der Hochdruckkraftstoff von dem gemeinsamen mittleren Hohlraum 764 an den Speicher 776 abgegeben werden kann. Dieses Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist durch die Bereitstellung eines äußerst kompakten, kostengünstigen Pumpsystems besonders vorteilhaft, das einfach zur Verwendung bei kleinen Motoren angepaßt werden kann, die strengen Größen-, Gewicht- und Preiseinschränkungen unterliegen. Ferner sollte festgehalten werden, daß nur ein Pumpensteuerventil für eine Mehrzahl von Pumpenplungerkolben erforderlich ist, wodurch die Anordnung und das Steuersystem vereinfacht wird.
Mit Bezugnahme nun auf Fig. 37 und 38 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel des Kraftstoffverteilers, der in der Kraftstoffanlage der vorliegenden Erfindung verwendet wird, offenbart. Insbesondere enthält der Verteiler 780 ein Verteilergehäuse 782, das Verteiler- oder Einspritzleitungsventile 784 umfaßt, die durch eine drehbare Nockenwelle 786 zur Abgabe von unter Druck stehendem Kraftstoff durch entsprechende Abgabeventile 788 an entsprechende Motorzylinder (nicht dargestellt) betätigt werden. Das Verteilergehäuse 782 umfaßt eine große zylindrische Ausnehmung 790 in einem Ende des Gehäuses 782 zur Aufnahme der drehenden Nockenwelle 786. Eine Dichtung 792 ist zwischen der äußeren ringförmigen Oberfläche der Nockenwelle 786 und dem Verteilergehäuse 782 vorgesehen, um zu verhindern, daß Kraftstoff zwischen der Nockenwelle 786 und dem Gehäuse 782 leckt, während eine Drehung der Nockenwelle 786 ermöglicht wird. Die Nockenwelle 786 umfaßt eine Endfläche 794 mit einer darauf ausgebildeten Nocke 796 zur Betätigung der Einspritzleitungsventile 784 während der Drehung der Nockenwelle 786. Die Nocke 796 ist an dem äußeren radialen Teil der Endfläche 794 für den aufeinanderfolgenden Kontakt mit den Einspritzleitungsventilen 784 angeordnet.
Das Verteilergehäuse 782 enthält ferner eine Mehrzahl von Ventilhohlräumen 798, die sich axial entlang der Drehachse der Nockenwelle 786, senkrecht zu der Endfläche 794 erstrecken. Die Ventilhohlräume 798 sind gleichmäßig in einer kreisförmigen Anordnung beabstandet, wie in Fig. 38 dargestellt, und gehen von dem inneren Ende der zylindrischen Ausnehmung 790 aus. Ein Versorgungseinlaßdurchlaß 800 ist in dem Verteilergehäuse 782 ausgebildet und strömungstechnisch an ein Ende des Einspritzsteuerventils 20 von Fig. 1 angeschlossen. Das gegenüberliegende Ende des Versorgungseinlaßdurchlasses 800 ist mit einer gemeinsamen Versorgungskammer 802 verbunden, die strömungstechnisch mit jedem der Ventilhohlräume 798 verbunden ist. Ein entsprechender Kraftstoffeinspritzauslaßdurchlaß 804 verläuft von jedem Ventilhohlraum 798 durch das Gehäuse 782 radial nach außen zur Abgabe von Hochdruckkraftstoff an entsprechende Kraftstoffeinspritzleitungen 806, die zu entsprechenden Motorzylindern führen. Das entsprechende federbelastete Abgabeventil 788 ist in jeder Kraftstoffeinspritzleitung 806 angeordnet, um den Kraftstoffstrom von jeder Kraftstoffeinspritzleitung 806 zurück durch den Verteiler 780 zu verhindern.
Die Einspritzleitungsventile 784 sind jeweils vom Tauchspulenreglertyp bzw. spulenartig mit einem Schiebe- bzw. Gleitventilelement 808, das zur Hin- und Herbewegung in einem entsprechenden Ventilhohlraum 798 angeordnet ist. Jedes Gleitventilelement 808 reicht an einem Ende in das innere Ende der Ausnehmung 790 neben der Endfläche 794 der Nockenwelle 786, so daß es für den Eingriff mit der Nocke 796 während der Drehung der Nockenwelle 786 positioniert wird. Das gegenüberliegende Ende jedes Gleitventilelements 808 verläuft in seinen entsprechenden Ventilhohlraum 798 und über die Verbindungen von Kraftstoffeinspritzauslaßdurchlässen 804 und Versorgungskammer 802 mit dem Ventilhohlraum 798 hinaus. Eine Spannfeder 810 ist in einem Hohlraum 811 angeordnet, der durch das gegenüberliegende Ende des Gleitventilelements 808 und ein geschlossenes Ende jedes Ventilhohlraums 798 gebildet wird, um das Gleitventilelement 808 zu der Nockenwelle 786 und in Auflage bzw. Anlage mit der Endfläche 794 zu spannen.
Jedes Gleitventilelement 808 umfaßt auch eine zylindrische Fläche 812, die zur Bildung eines engen Gleitsitzes mit der Innenfläche des Ventilhohlraums 798 dimensioniert ist, wodurch eine Fluiddichtung zwischen den benachbarten Flächen entsteht, die ein Lecken des Kraftstoffs aus dem Auslaßdurchlaß 804 und dem Versorgungseinlaßdurchlaß 800 verhindert, wenn die Fläche 812 diese Durchlässe bedeckt oder blockiert. Das Gleitventilelement 808 umfaßt auch eine ringförmige Nut 814, die in seiner Außenfläche ausgebildet ist, so daß eine Fläche 812 an einem Ende des Elements 808 entsteht. Die ringförmige Nut 814 ist entlang dem Ventilelement 808 ausgebildet, so daß sie mit der gemeinsamen Versorgungskammer 802 und dem Kraftstoffeinspritzauslaßdurchlaß 804 in Verbindung gebracht wird, wenn das entsprechende Gleitventilelement von der Nocke 796 gegen die Spannkraft der Feder 810 nach innen bewegt wird.
Der Betrieb des Kraftstoffverteilers von Fig. 37 wird nun gemäß seiner Verwendung in der Kraftstoffpumpenanlage der vorliegenden Erfindung besprochen. Wenn sich die Nockenwelle 786 dreht, gelangt die Nocke 796 der Reihe nach mit den Gleitventilelementen 808 der Einspritzleitungsventile 784 in Eingriff, wobei ein entsprechendes Gleitventilelement 808 gegen die Spannkraft der Feder 810 nach rechts, wie in Fig. 37 dargestellt, bewegt wird. Auf diese Weise bewegt sich die ringförmige Nut 814 in die Verbindung mit der gemeinsamen Versorgungskammer 802 und dem Kraftstoffeinspritzauslaßdurchlaß 804, wodurch das Einspritzleitungsventil 784 in eine offene Position gebracht wird, in welcher der Versorgungseinlaßdurchlaß 800 mit einer entsprechenden Einspritzleitung 806 strömungstechnisch verbunden wird. Während sich die Nockenwelle 786 weiterdreht, läuft die Nocke 796 an dem Ende des Gleitventilelements 808 vorbei, so daß das Gleitventilelement 808 unter der Kraft der Spannfeder 810 in eine geschlossene Position zurückkehren kann, wobei die Fläche 812 den Strom zwischen der gemeinsamen Versorgungskammer 802 und dem Kraftstoffeinspritzauslaßdurchlaß 804 blockiert. Das Öffnen und Schließen jedes Einspritzleitungsventils 784 definiert eine entsprechende mögliche Einspritzperiode oder Gelegenheitsphase, in welcher eine Einspritzung stattfinden kann, wie durch den Betrieb des in Fig. 1 dargestellten Einspritzsteuerventils 20 bestimmt wird. Zu jedem bestimmten Zeitpunkt während der Drehung der Nockenwelle 786 befindet sich jedoch nur ein Einspritzleitungsventil 784 in einer offenen Position, welche die Einspritzperiode definiert. Das Einspritzsteuerventil 20 öffnet und schließt sich anschließend während jeder Einspritzperiode, um einen Einspritzvorgang zu definieren, in dessen Verlauf Hochdruckkraftstoff von dem Hochdruckspeicher 12 über den Versorgungseinlaßdurchlaß 800, die gemeinsame Versorgungskammer 802, über ein entsprechendes Einspritzleitungsventil 784 in den Auslaßdurchlaß 804 und eine entsprechende Einspritzleitung 806 zur Abgabe an eine entsprechende Injektordüsenanordnung 11 und den zugehörigen Motorzylinder (nicht dargestellt) abgegeben wird. Das Einspritzleitungsventil 784 enthält auch einen Ausgleichsdurchlaß 816, der von einem Ende des Gleitventilelements 808 zu dem gegenüberliegenden Ende verläuft, so daß die Ausnehmung 790 mit einem Federhohlraum 811 in Verbindung gebracht wird. Auf diese Weise kann jeder Druck, der sich in der Ausnehmung 790 und dem Federhohlraum 811 aufgrund eines Kraftstoffleckverlustes zwischen dem Gleitventilelement 808 und dem Verteilergehäuse 782 entwickelt, ausgeglichen werden, so daß eine Bewegung des Gleitventilelements 808 möglich ist. Obwohl nicht dargestellt, kann auch ein Auslaufdurchlaß zur Verbindung des Federhohlraums 811 und/oder der Ausnehmung 790 mit einem Niederdruckkraftstoffauslauf verwendet werden. Als Alternative können der Federhohlraum 811 und die Ausnehmung 790 mit Schmieröl über einen Durchlaß (nicht dargestellt) gefüllt werden, der mit der Ausnehmung 790 in Verbindung steht. Zusätzlich können andere Formen von Verteilern in der vorliegenden Kraftstoffanlage verwendet werden, einschließlich der Verteiler, die in der gemeinschaftlich übertragenen U.S. Patentanmeldung Seriennr. 117,697 mit dem Titel Distributor for High Pressure Fuel Injection System offenbart sind, die hierin als Referenz eingeführt wird.
Fig. 39 und 40 zeigen zwei weitere Ausführungsbeispiele der Hochdruckpumpenanordnung der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 6 dargestellt. Komponenten dieser Ausführungsbeispiele, welche dieselben wie die in Fig. 6 offenbarten sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Beide Ausführungsbeispiele von Fig. 39 und 40 verringern in vorteilhafter Weise die Anzahl von Komponenten der Anordnung und die Komplexität des Herstel lungsverfahrens, wodurch die Kosten der gesamten Anlage in vorteilhafter Weise verringert werden. Ferner verringern diese Ausführungsbeispiele die Möglichkeit eines Kraftstoffleckverlustes von der Pumpenkammer, indem die Anzahl von abgedichteten Verbindungen verringert wird, die Hochdruckkraftstoff ausgesetzt sind.
Wie in Fig. 39 und 40 dargestellt, erreichen diese Ausführungsbeispiele die obengenannten Vorteile durch die Vermeidung der Verwendung der Dichtungsscheibe 112 des in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiels. Das Ausführungsbeispiel von Fig. 39 enthält einen einstückigen Pumpenzylinder 820 mit einem inneren Ende 822, das in Preßauflage mit dem Speichergehäuse oder Pumpenkopf 34 unter der Kraft der Halterung 104 angeordnet ist. Das Pumpeneinheitsrückschlagventil 824 reicht in einen Pumpenauslaßdurchlaß 826, der durch das innere Ende 822 entlang der Mittelachse der Pumpenkammer 828 verläuft. Das Pumpeneinheitsrückschlagventil 824 ist für den dichtenden Eingriff mit einem Rückschlagventilsitz 829 ausgebildet, der an der oberen ringförmigen Fläche des Pumpenzylinders 820 ausgebildet ist, die den Pumpenauslaßdurchlaß 826 umgibt, um den Strom von Hochdruckkraftstoff von der Speicherkammer 36c zu verhindern, wenn der Druck des Kraftstoffs in der Kammer 36c höher als der Druck des Kraftstoffs in der Pumpenkammer 828 ist, während ein Kraftstoffstrom von der Kammer 828 in die Speicherkammer 36c möglich ist, wenn der Druck in der Pumpenkammer 828 den Kraftstoffdruck in der Speicherkammer 36c übersteigt. Das Rückschlagventil 824 wird von einer Spannfeder 830, die in einem Abgabedurchlaß 832 angeordnet ist, gegen den Rückschlagventilsitz 829 in eine geschlossene Position gespannt. Ein Federführungsstift 834 reicht zur Führung der Feder 830 von der Speicherkammer 36c in den Abgabedurchlaß 832, während er eine Sitzfläche für die Feder 830 bereitstellt. Der Pumpenzylinder 820 enthält auch zwei Pumpeneinlaßdurchlässe 836, die von der Pumpenkammer 828 in die Verbindung mit einer ringförmigen Nut 838 verlaufen, die in der oberen Oberfläche des Pumpenzylinders 820 ausgebildet ist. Wie zuvor ausführlicher mit Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben wurde, steht die ringförmige Nut 838 strömungstechnisch mit einem Pumpensteuerventil 18, 19 durch einen entsprechenden Kraftstoffdurchlaß 840 und einen Kraftstoffzuleitungsseitenkanal 842 in Verbindung. Der Betrieb dieses Ausführungsbeispiels ist im we sentlichen derselbe wie jener, der zuvor mit Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben wurde.
Mit Bezugnahme auf Fig. 40 umfaßt nun ein weiteres Ausführungsbeispiel der Pumpenanordnung einen Pumpenzylinder 844, der in Auflage mit dem Pumpenkopf 34 angeordnet ist, so daß die Pumpkammer 846 unmittelbar neben bzw. benachbart zu dem Pumpenkopf 34 positioniert ist. Der Pumpenkopf 34 erstreckt sich über die Pumpenkammer 846 zur Bildung mindestens einer Teilendwand 848 der Pumpenkammer 846. In diesem Ausführungsbeispiel sind keine Pumpeneinlaß- und -auslaßdurchlässe in dem Pumpenzylinder 844 ausgebildet, da die Pumpeneinlaß- und -auslaßdurchlässe 850 bzw. 852 vollständig im Pumpenkopf 34 ausgebildet sind. Ein Rückschlagventil 854 ist in dem Auslaßdurchlaß 852 zur Auflage gegen einen Rückschlagventilsitz 856 angeordnet, der ringförmig um den Auslaßdurchlaß 852 ausgebildet ist. Ein Rückschlagventilanordnungshohlraum 858 verläuft von der oberen Oberfläche des Pumpenkopfs 34 nach unten in die Verbindung mit dem Pumpenauslaßdurchlaß 852, um einen leichten Einbau des Rückschlagventils 854 und seiner zugehörigen Feder 860 und des Führungsstifts 862 zu ermöglichen. Ein Dichtungsstopfen 864 ist in dem Rückschlagventilanordnungshohlraum 858 zur Abdichtung des Hohlraums 858 eingeschraubt, während er eine Stütze für die Feder 860 und den Führungsstift 862 bietet. Beide Ausführungsbeispiele, die in Fig. 39 und 40 dargestellt sind, erzeugen in vorteilhafter Weise nur eine einzige Hochdruckverbindung zwischen dem inneren Ende jedes Pumpenzylinders und dem anliegenden Pumpenkopf. Diese Konstruktion minimiert das Ausmaß des Kraftstoffleckverlustes und verringert die Zeitdauer und Kosten, die bei der Bildung von "Metall auf Metall"-Dichtungsflächen entstehen, wodurch ein effektiver Hochdruckbetrieb der Pumpe bei verringerten Kosten garantiert ist.
Es wird nun auf Fig. 41 bis 43 Bezug genommen, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung offenbaren. Dieses Ausführungsbeispiel ist in Hinblick auf das einzelne elektromagnetisch betätigte Dreiwegeinspritzsteuerventil 454, den Verteiler 464, die Zahnradpumpe 494 und den unteren Teil der Hochdruckpumpenanordnung 486 im wesentlichen dasselbe wie das in Fig. 30 dargestellte, zuvor besprochene Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch ein Speichergehäuse oder Pumpen kopf 870 in dem oberen Teil der Hochdruckpumpenanordnung 486 integriert, so daß die Gesamthöhe der Kraftstoffpumpenanordnung minimiert ist. Insbesondere sind die Pumpenkammern 872 und 874 direkt in dem Speichergehäuse 870 ausgebildet. Die Pumpenkammern 872 und 874 sind entlang einer entsprechenden radialen Pumpenachse ausgebildet, die durch sich nach außen öffnende Pumpenhohlräume 876, 878 verläuft, in welchen die Pumpeneinheiten 880 und 882 aufgenommen sind. Pumpenplungerkolben 884, 886 erstrecken sich in die entsprechenden Pumpenkammern 872 und 874 zur Hin- und Herbewegung während der Drehung der Antriebswelle 888. Die Pumpenkammern 872 und 874 werden durch die entsprechenden Pumpenzylinder 890 und 892 gebildet, die einstückig mit dem Speichergehäuse/Pumpenkopf 870 ausgebildet sind. Die Pumpenzylinder 890 und 892, die einstückig mit dem Speichergehäuse 870 ausgebildet sind, verlaufen jeweils in das Innere der entsprechenden Pumpenhohlräume 876, 878, um die Pumpenplungerkolben 884, 886 zu stützen. Entsprechende ringförmige Federausnehmungen 894 und 896 sind um die entsprechenden Pumpenzylinder 890, 892 zur Aufnahme und zum Stützen eines Endes der entsprechenden Spannfedern 898 und 900 ausgebildet. Das Speichergehäuse/der Pumpenkopf 870 umfaßt auch zwei Pumpenventilausnehmungen 902 und 904, die in einer Seitenwand 906 ausgebildet sind und quer in das Gehäuse zur Aufnahme der Pumpensteuerventile 18, 19 verlaufen. Ein entsprechender Hohlraum 908, 910 verläuft von jeder Pumpenventilausnehmung 902 bzw. 904 zu einer gegenüberliegenden Seitenwand 912 seitlich durch das Gehäuse 870 zur Aufnahme eines entsprechenden Steuerventilelements 914 (Fig. 43) eines entsprechenden Pumpensteuerventils 18, 19. Jeder Ventilhohlraum 908, 910 ist axial entlang dem Gehäuse 870 direkt über der entsprechenden Pumpenkammer 872, 874 angeordnet, so daß die Pumpenkammern 872, 874 sich direkt in die entsprechenden Ventilhohlräume 908, 910 öffnen.
Wie in Fig. 41 und 42 dargestellt, sind ringförmige Nuten 916, 918 in entsprechenden Ventilhohlräumen 908, 910 querverlaufend zwischen der entsprechenden Pumpenkammer 872, 874 und der Seitenwand 912 ausgebildet. Ein gemeinsamer axialer Förderdurchlaß 920 verläuft zur Verbindung der ringförmigen Nuten 916 und 918 axial durch das Gehäuse 870. Der gemeinsame axiale Förderdurchlaß 920 verläuft von dem Ventilhohlraum 910 in Achsenrichtung und schneidet einen querverlaufenden Durchlaß 922, der von der Seitenwand 912 quer durch einen Teil des Speichergehäuses 870 verläuft. Die offenen Enden des Förderdurchlasses 920 und querverlaufenden Durchlasses 922 sind durch Stopfen 920a und 922a fluiddicht verschlossen, die in einer Ausnehmung angeordnet sind, die in dem offenen Ende ausgebildet ist. Das Speichergehäuse 870 umfaßt auch zwei Speicherkammern 924 und 926, die von einer Endwand 928 axial in das Gehäuse verlaufen. Ein entsprechender axialer Durchlaß 930, 932 verbindet jede Speicherkammer 924, 926 mit dem querverlaufenden Durchlaß 922. Wie in Fig. 43 dargestellt, umfaßt das Speichergehäuse 870 auch einen entsprechenden Versorgungsdurchlaß 934, der jedem Pumpensteuerventil 18, 19 zugeordnet ist. Im allgemeinen sind die Pumpensteuerventile 18 und 19 jeweils vorzugsweise eine elektromagnetisch betätigte Ventilanordnung ähnlich jener Art, die in dem gemeinschaftlich übertragenen U.S. Patent Nr. 4,905,960 von Barnhart offenbart ist. Die Befestigungsanordnung der Pumpensteuerventile 18 und 19 im Pumpenkopf 870 ist gleich konstruiert. In der Folge werden nur die Unterschiede beim Pumpensteuerventil 18 beschrieben. In dieser besonderen Anwendung enthält das Pumpensteuerventil 18 ein Federgehäuse 936, das zwischen einem Elektromagnetgehäuse 938 und einem Ventilsitzelement 940 angeordnet ist. Das Ventilsitzelement 940 ist in einem pressenden, fluidabdichtenden, anliegenden Verhältnis zwischen dem Federgehäuse 936 und einer ringförmigen Auflagefläche 942 angeordnet, die an dem Speichergehäuse 870 um den Ventilhohlraum 908 ausgebildet ist. Das Ventilsitzelement 940 erstreckt sich zur Bildung eines ringförmigen Ventilsitzes 944 radial nach innen, der den Ventilhohlraum 908 umgibt. Das Pumpensteuerventil 18 enthält auch ein Ventilelement 946, das zur Hin- und Herbewegung in den Ventilhohlraum 908 eingebaut ist, um den Kraftstoffstrom zu und aus der Pumpenkammer 872 zu steuern. Das Ventilelement 946 hat eine ringförmige konische Oberfläche 948 für den Eingriff mit dem Ventilsitz 944, wenn das Ventilelement 946 in eine geschlossene Position bewegt ist. Ein Anker 950 ist an ein Ende des Ventilelements 946 neben der Elektromagnetspulenanordnung 952 angeschlossen und wird zu der Elektromagnetspulenanordnung 952 gezogen, wenn die Spulenanordnung erregt wird. Eine Ventilspannfeder 954 ist in einem ringförmigen Hohlraum 956 angeordnet, der in dem Federgehäuse 936 ausgebildet ist, um die konische Oberfläche 948 des Ventilelements 946 von dem Ventilsitz 944 weg in eine offene Position zu spannen. Das Federgehäuse 936 ist relativ zu der Innenfläche der Pumpenventilausnehmung 902 zur Bildung eines ringförmigen Spalts 958 in Verbindung mit dem Versorgungsdurchlaß 934 angeordnet. Das Ventilsitzelement 940 enthält radiale Durchlässe 960 in Verbindung mit dem ringförmigen Spalt 958. Das Ventilelement 946 ist relativ zu dem Ventilsitzelement 940 zur Bildung eines ersten ringförmigen Durchlasses 962 in Verbindung mit den radialen Durchlässen 960 an einer Seite des Ventilsitzes 944 ausgebildet. An der gegenüberliegenden Seite des Ventilsitzes 944 ist das Ventilelement 946 relativ zu der ringförmigen Innenfläche des Ventilhohlraums 908 zur Bildung eines zweiten ringförmigen Durchlasses 964 angeordnet, der an einem Ende mit dem ersten ringförmigen Durchlaß 962 in Verbindung steht, wenn sich das Ventilelement 946 in der offenen Position befindet, und an einem gegenüberliegenden Ende mit der Pumpkammer 872.
Wie in Fig. 43 dargestellt, umfaßt das Ventilelement 946 des Pumpensteuerventils 18 auch einen Pumpenauslaßdurchlaß 966, der die Pumpkammer 872 mit einem Rückschlagventilhohlraum 968 verbindet, der zentral in dem Ventilelement 946 ausgebildet ist. Ein federbelastetes Rückschlagventil 970 ist in dem Rückschlagventilhohlraum 968 angeordnet und durch eine Rückschlagventilfeder 972 gegen einen Rückschlagventilsitz 974 gespannt, der an der ringförmigen Innenfläche des Ventilelements 946 in dem Hohlraum 968 ausgebildet ist. Ein Federführungsstift 976 ist ebenso in dem Rückschlagventilhohlraum 968 angeordnet und an dem Ventilelement 946 durch einen inneren Sprengring 978 befestigt. Daher bewegt sich die Rückschlagventilanordnung, die das Rückschlagventil 907, der Rückschlagventilfeder 972 und den Federführungsstift 976 umfaßt, mit dem Ventilelement 946 während des Betriebes des Pumpensteuerventils 18 hin und her. Das offene Ende jedes Ventilhohlraums 908, 910 ist durch einen Stopfen 980 fluiddicht verschlossen, der in eine Ausnehmung geschraubt ist, die in dem offenen Ende ausgebildet ist. Ein Ventilanschlag 982 ist mit dem Stopfen 980 zur Bildung einer Auflage für das äußere ringförmige Ende des Ventilelements 946 verschraubt, wenn das Ventilelement 946 durch die Spannfeder 954 in die offene Position bewegt ist. Der Ventilanschlag 982 umfaßt einen inneren Fortsatz 983 als Auflage für den Führungsstift 976. Durch Drehen des Ventilanschlags 982 relativ zu dem Stopfen 980 kann die Querposition des Ventilanschlags 982 relativ zu dem Ventilelement 946 und somit der Ventilhub des Ventilelements 946 eingestellt werden.
Das Ventilelement 946 umfaßt ferner radiale Durchlässe 984, die so angeordnet sind, daß sie eine Fluidverbindung zwischen dem Rückschlagventilhohlraum 968 und der ringförmigen Nut 916 ermöglichen. Der Rückschlagventilsitz 974 ist entlang dem Rückschlagventilhohlraum 968 zwischen dem Pumpenauslaßdurchlaß 966 und dem radialen Durchlaß 984 angeordnet, so daß das Rückschlagventil 970 den Rückstrom von Hochdruckkraftstoff von den Speicherkammern 924, 926 verhindern kann, wenn es sich in der geschlossenen Position befindet, während Hochdruckkraftstoff von den Pumpenkammern 872, 874 zu den Speicherkammern 924, 926 strömen kann, wenn sich das Ventilelement 946 in die geschlossene Position bewegt. Das Speichergehäuse 870 enthält auch einen Auslaufdurchlaß 986, der von dem Ventilhohlraum 908 neben dem Ventilanschlag 982 zu einem Niederdruckauslauf (nicht dargestellt) verläuft.
Die Pumpenanordnung von Fig. 41-43 ist in vielfacher Hinsicht besonders vorteilhaft. Erstens durch die einstückige Ausbildung der Pumpenzylinder 890, 892 mit dem Pumpenkopf/Speichergehäuse 870 und Befestigung der Pumpensteuerventile 18, 19 in der Seite des Speichers, so daß sie quer durch das Speichergehäuse 870 verlaufen. Das Speichergehäuse 870 kann näher zu der Antriebswelle 888 verschoben werden, wodurch eine besser integrierte, kompakte und leichte Pumpenanordnung erhalten wird. Wie in Fig. 41 dargestellt ist, ermöglicht diese kompakte Anordnung eine angrenzende Anordnung des Einspritzsteuerventils 454 zwischen einem axialen Überhang 987 des Speichergehäuses 870 und dem Verteiler 464. Anstelle eines vertikalen Zuleitungsrohres, welches den Speicher mit dem Einspritzsteuerventil verbindet, wie in den vorangehenden Ausführungsbeispielen gezeigt wurde, ist ein Zuleitungsrohr 989 an einem Ende mit einem Stopfen 991 verbunden, der in dem offenen Ende der Speicherkammer 926 angeordnet ist, und bildet eine Schleife in die Verbindung mit der Seitenwand des Gehäuses, welches das Einspritzsteuerventil 454 enthält. Zweitens verringert diese integrierte Anordnung das Volumen von Hochdruckkraftstoff, das in den Hochdruckdurchlässen während eines Pumpenförderhubs eingeschlossen ist, da die Pumpkammern unmittelbar neben die Ventilkammern und Ventilsitze verlegt sind. Diese Verringerung des eingeschlossenen Volumens führt zu einer erhöhten Pumpleistung bei jedem Hub der Hochdruckpumpe, da ein größerer Teil des Gesamtkraftstoffvolumens, das einem sehr hohen Druck ausgesetzt ist, tatsächlich in den Speicher überführt wird. Daher kann die Leistung des Motors bei einer bestimmten Größe der Kraftstoffpumpenanordnung erhöht werden, da im Vergleich zu einer ähnlichen Anlage ohne dieses Merkmal weniger Energie von der Hochdruckpumpe beim Pumpen derselben Kraftstoffmenge in den Speicher verbraucht wird. Drittens verringert diese Konstruktion die Anzahl von Hochdruckverbindungen zwischen der Pumpenkammer und den Speicherkammern, da die Pumpenkammer in das Speichergehäuse verlegt ist.
Mit Bezugnahme auf Fig. 44 und 45 ist nun ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Im wesentlichen offenbart dieses Ausführungsbeispiel eine neuartige Pumpenanordnung mit einem Pumpenkopf 990, zwei Pumpeneinheiten 992 und 993, und entsprechenden druckausgeglichenen Pumpensteuerventilen 994 und 997. Die Pumpeneinheiten 992 und 993 und die zugehörigen Pumpensteuerventile 994 und 997 sind in der Konstruktion gleich, und daher werden nur die Pumpeneinheit 992 und das Pumpensteuerventil 994 in der Folge besprochen. Obwohl nicht dargestellt, kann die Kraftstoffpumpenanordnung 988 mit denselben Komponenten der Kraftstoffpumpanlagen verwendet werden oder an diesen montiert sein, die in Fig. 5, 28 und 30 offenbart sind, einschließlich des oder der elektromagnetisch betätigten Dreiwegeinspritzsteuerventils oder -ventile, des Verteilers und des unteren Teils der Hochdruckpumpenanordnung. Wie in Fig. 44 dargestellt, umfaßt die Pumpeneinheit 992 einen Pumpenzylinder 995, der in einer Pumpenausnehmung 996 von einer Pumpenhalterung 998 gehalten wird, mit einem Außengewinde für den Eingriff mit einem komplementären Gewinde, das an der ringförmigen Innenfläche einer Bohrung 1000 ausgebildet ist, die in dem äußeren Ende der Ausnehmung 996 ausgebildet ist. Die Pumpeneinheit 992 enthält auch eine Pumpenkammer 1002, die in dem Zylinder 995 ausgebildet ist, und einen Pumpenplungerkolben 1004, der zur Hin- und Herbewegung in der Pumpenkammer 1002 abhängig von der Drehung der Antriebswelle (nicht dargestellt) angeordnet ist. Der Pumpenzylinder 995 weist ein inneres Ende 1006 auf, das in Auflage mit dem Pumpenkopf 990 angeordnet ist. Ein Pumpeneinheitsauslaßdurchlaß 1008 verläuft ausgehend von der Pumpenkammer 1002 durch das innere Ende 1006. In dem Pumpenkopf 990 ist ein Abflußdurchlaß 1010 zur Verbindung des Aus laßdurchlasses 1008 mit einer Speicherkammer 1012 ausgebildet. Eine Pumpeneinheitsrückschlagventilanordnung 1014 ist in der Speicherkammer 1012, dem Abflußdurchlaß 1010 und dem Pumpeneinheitsauslaßdurchlaß 1008 ausgebildet. Die Rückschlagventilanordnung 1014 umfaßt ein Rückschlagventilelement 1016, eine Spannfeder 1018 und einen Führungsstift 1020. Das Rückschlagventilelement 1016 wird durch die Feder 1018 in die Auflage mit einem ringförmigen Ventilsitz 1022 gespannt, der an dem Pumpenzylinder 995 um den Auslaßdurchlaß 1008 ausgebildet ist, so daß ein kraftstoffstrom von der Speicherkammer 1012 in die Pumpenkammer 1002 verhindert wird, während ein Kraftstoffstrom von der Pumpenkammer 1002 in die Speicherkammer 1012 möglich ist, wenn der Kraftstoffdruck in der Kammer 1002 größer als der Kraftstoffdruck in der Kammer 1012 ist. Eine Deckplatte 1024 und ein Dichtungsring 1026 sind um den ringförmigen Sitz 1022 zwischen dem Pumpenzylinder 995 und dem Pumpenkopf 990 angeordnet, um ein Lecken von Hochdruckkraftstoff zwischen diesen Komponenten zu verhindern. Als Alternative können die Deckplatte 1024 und der Dichtungsring 1026 zur Bildung einer Metall-Metall-Verbindung zwischen dem Pumpenzylinder 995 und dem Pumpenkopf 990 weggelassen werden. Eine äußere ringförmige Nut 1028 ist zwischen dem Pumpenzylinder 995 und dem Pumpenkopf 990 ausgebildet zur Aufnahme von Hochdruckkraftstoff, der durch die abgedichtete Verbindung leckt, die entweder durch die Deckplatte 1024 und den Dichtungsring 1026 oder die Metall-Metall-Grenzfläche gebildet wird. Ein Auslaufverbindungsdurchlaß 1030 verläuft von der ringförmigen Nut 1028 in die Verbindung mit einem kombinierten Auslaßdurchlaß 1032, um den ausgesickerten Kraftstoff von der ringförmigen Nut 1028 über einen Hauptauslaufdurchlaß 1034, der in dem Pumpengehäuse ausgebildet ist, zu dem Auslauf zu leiten. Ein ähnlicher Auslaufverbindungsdurchlaß (nicht dargestellt), welcher der Pumpeneinheit 993 zugeordnet ist, ist an den Hauptdurchlaß 1034 angeschlossen.
Ein Schmierströmungsdurchlaß 1036 verläuft von der ringförmigen Nut 1028 durch den Pumpenzylinder 995 in die Verbindung mit einem ringförmigen Schmierkanal 1038, der in dem Zylinder 995 um die Kammer 1002 ausgebildet ist. Eine erste und zweite ringförmige Schmiernut 1040 bzw. 1042 sind in dem Plungerkolben 1004 ausgebildet und durch einen querverlaufenden Durchlaß 1044 verbunden. Während der Hin- und Herbewegung des Plun gerkolbens 1004 in der Kammer 1002 werden die erste und zweite ringförmige Schmiernut 1040, 1042 intermittierend an den ringförmigen Schmierkanal 1038 angeschlossen. Auf diese Weise wird Niederdruckkraftstoff von der ringförmigen Nut 1028 zum Schmieren des Plungerkolbens 1004 verwendet, wodurch die Reibung zwischen dem Plungerkolben 1004 und der Innenfläche des Pumpenzylinders 995 verringert und somit der Abrieb, der Freßverschleiß und die Riefenbildung durch Verschleiß der Kontaktflächen minimiert werden.
Ein Ventilhohlraum 1046 verläuft diametral durch den Pumpenzylinder 995, so daß er das innere Ende der Pumpkammer 1002 und das äußere Ende des Auslaßdurchlasses 1008 schneidet. Der Ventilhohlraum 1046 verläuft auch durch den Pumpenkopf 990 in die Verbindung mit einer Stopfenausnehmung 1048 an einem Ende und einer Federkammer 1050 an dem gegenüberliegenden Ende. Das offene Ende des Ventilhohlraums 1046 neben der Ausnehmung 1048 ist durch einen Stopfen 1052 fluiddicht verschlossen, der mit dem Pumpenkopf 990 in der Ausnehmung 1048 verschraubt ist. Das druckausgeglichene Pumpensteuerventil 994 umfaßt ein Ventilstellglied 1054, das an einer Seite des Pumpenkopfs 990 befestigt ist, und ein Steuerventilelement 1056, das zur Hin- und Herbewegung in den Ventilhohlraum 1046 eingebaut ist. Das Steuerventilelement 1056 weist eine ringförmige Ventilfläche 1058 für die Auflage gegen einen ringförmigen Ventilsitz 1060 auf, der an dem Pumpenzylinder 995 um den Ventilhohlraum 1046 ausgebildet ist, wenn sich das druckausgeglichene Pumpensteuerventil 994 in einer geschlossenen Position befindet. Eine Spannfeder 1059 ist in der Federkammer 1050 angeordnet, um das Steuerventilelement 1056 in eine offene Position zu spannen. Die Abgabe von Kraftstoff an die Pumpenkammer 1002 erfolgt über einen Hauptvorsorgungsdurchlaß 1062, der in dem Pumpengehäuse ausgebildet ist, einen Verbindungsdurchlaß 1064, der in einem unteren Teil des Pumpenkopfs 990 ausgebildet ist, und einen querverlaufenden Zuleitungsdurchlaß 1066, der sich in Längsrichtung durch den Pumpenkopf 990 erstreckt, um die Federkammer 1050 eines Pumpensteuerventils 994 mit einem benachbarten Pumpensteuerventil in Verbindung zu bringen, wie in Fig. 45 dargestellt ist. Ein ringförmiger Kanal 1067 ist in dem Pumpenkopf 990 um die Pumpenausnehmung 996 neben dem Ventilhohlraum 1046 ausgebildet. Ein ringförmiger Spalt 1068, der zwischen dem Steuerventilelement 1056 und der Innenfläche des Ventilhohlraums 1046 ausgebildet ist, verbindet die Federkammer 1050 mit dem ringförmigen Kanal 1067. An dem gegenüberliegenden Ende des Ventilhohlraums 1046 ist der ringförmige Kanal 1067 an die Kammer 1002 durch einen ringförmigen Spalt 1070 angeschlossen, der zwischen dem Steuerventilelement 1056 und der Innenfläche des Ventilhohlraums 1046 ausgebildet ist. Der ringförmige Ventilsitz 1060 ist entlang dem ringförmigen Spalt 1070 zwischen dem ringförmigen Kanal 1067 und der Kammer 1002 ausgebildet. Auf diese Weise kann die ringförmige Ventilfläche 1058 in den und aus dem Eingriff mit dem ringförmigen Ventilsitz 1060 bewegt werden, um den Kraftstoffstrom in die und aus der Pumpenkammer 1002 zu steuern.
Das druckausgeglichene Pumpensteuerventil 994 kann jedes herkömmliche elektromagnetisch betätigte, druckausgeglichene Zweiwegventil sein, das zur Verwendung in dieser Konstruktion angepaßt werden kann. Das Steuerventilelement 1056 des druckausgeglichenen Pumpensteuerventils 994 ist in der geschlossenen Position druckausgeglichen, da die Fluiddruckkräfte, die aus dem Hochdruckfluid resultieren, das auf das Steuerventilelement 1056 in eine Richtung, d. h. nach rechts in Fig. 44, wirkt, gleich den Fluiddruckkräften sind, die aus dem Hochdruckfluid resultieren, das auf das Steuerventilelement 1056 in die entgegengesetzte Richtung, d. h. nach links in Fig. 44, wirkt, da die effektive Querschnittsfläche des Ventilsitzes 1060, die dem in der Pumpenkammer herrschenden Fluiddruck ausgesetzt bleibt, gleich der effektiven Querschnittsfläche ist, die in dem Teil des Ventilelements 1056 definiert ist, der in dem Pumpenzylinder an der rechten Seite der Pumpenkammer 1002 aufgenommen ist, so daß das Steuerventilelement 1056, welches die nach rechts gerichteten Kräfte verursacht, gleich der Oberfläche des Steuerventilelements 1056 ist, welche die nach links gerichteten Kräfte verursacht.
Während des Betriebes wird Kraftstoff von einer Versorgungspumpe (nicht dargestellt) durch den Hauptversorgungsdurchlaß 1062, den Verbindungsdurchlaß 1064 und den querverlaufenden Zuleitungsdurchlaß 1066 in die Federkammer 1050 abgegeben. Kraftstoff strömt aus der Federkammer 1050 durch den ringförmigen Spalt 1068, der das Steuerventilelement 1056 umgibt, den ringförmigen Kanal 1067, der den Zylinder 995 umgibt, in einen ringförmigen Spalt 1070 neben dem ringförmigen Ventilsitz 1060. Wenn das druckausgeglichene Pumpensteuerventil 994 sich in der abgeschalteten of fenen Position befindet, strömt Kraftstoff zwischen dem ringförmigen Ventilsitz 1060 und der ringförmigen Ventilfläche 1058 iri die Pumpenkammer 1002. Wenn sich der Pumpenplungerkolben 1004 hin- und herbewegt, wird Kraftstoff über diese Versorgungsdurchlässe in die Pumpenkammer 1002 geleitet und aus dieser herausgepumpt. Wenn eine Kraftstoffabgabe an die Speicherkammer 1012 erforderlich ist, wird das Ventilstellglied 1054 des Pumpensteuerventils 994 während der Vorwärtsbewegung des Pumpenplungerkolbens 1004 erregt, so daß das Ventilelement 1056 nach rechts in Fig. 44 bewegt wird, wodurch die ringförmige Ventilfläche 1058 mit dem ringförmigen Ventilsitz 1060 in Eingriff gebracht wird. Dadurch wird der Kraftstoffstrom durch den ringförmigen Spalt 1070 blockiert, so daß der Pumpenplungerkolben 1004 den in der Pumpenkammer 1002 verbleibenden Kraftstoff verdichten und unter Druck setzen kann. Beim Erreichen eines höheren Druckwertes als dem Kraftstoffdruckwert in der Speicherkammer 1012 öffnet der Kraftstoff in der Pumpenkammer 1002 das Rückschlagventilelement 1016 und strömt durch den Auslaßdurchlaß 1008 und den Abflußdurchlaß 1010 in die Speicherkammer 1012. Abhängig von dem verwendeten Steuerungsschema wird zu einem bestimmten Zeitpunkt während der Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Pumpenplungerkolbens 1004 das Druckausgleichs-Pumpensteuerventil 994 abgeschaltet, so daß sich das Rückschlagventilelement 1016 unter der Kraft der Spannfeder 1059 in eine offene Position bewegen kann. Der Vorteil der Verwendung eines druckausgeglichenen Ventils besteht darin, daß ein größerer Spielraum zum Öffnen und Schließen des Pumpensteuerventils zur Verfügung steht. Insbesondere wird es leicht möglich, den effektiven Pumphub des Pumpenplungerkolbens 1004 an einem beliebigen Punkt im Vorwärtshub zu beenden, ohne sehr hohe Feder- oder Elektromagnetkräfte zu erzeugen, die bei Verwendung einer nicht ausgeglichenen Ventilkonstruktion erforderlich wären.
Es wird nun auf Fig. 46 Bezug genommen, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt, welches dasselbe wie das Ausführungsbeispiel von Fig. 44 und 45 ist, mit der Ausnahme, daß ein Pumpenkopf 1072 keine Speicherkammern zum Sammeln einer Kraftstoffmenge enthält. Wie in der Folge in Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel von Fig. 52 und 53 ausführlicher erklärt wird, umfaßt der Pumpenkopf 1072 nur einen einzigen gemeinsamen Förderdurchlaß 1074 zur Aufnahme von Kraftstoff aus einer oder mehreren Pumpenkammern 1002. Ein Ende des gemeinsamen Förderdurchlasses 1074 ist an einen abseits befestigten Speicher angeschlossen, der mit Abstand zu der Kraftstoffpumpenanordnung positioniert ist, wie in Fig. 52 dargestellt ist. Diese Anordnung ergibt eine kompaktere Kraftstoffpumpenanordnung, während gleichzeitig die Befestigung des Hochdruckspeichers an einer geeigneteren und vorteilhafteren Stelle an dem Motor möglich ist.
Fig. 47 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Kraftstoffpumpenanordnung der vorliegenden Erfindung, welches dasselbe wie die in Fig. 5, 28 und 30 offenbarten Ausführungsbeispiele ist, mit der Ausnahme, daß ein druckausgeglichenes Pumpensteuerventil 1076 verwendet wird. Das druckausgeglichene Pumpensteuerventil 1076 kann jedes herkömmliche druckausgeglichene, elektromagnetisch betätigte Zweiwegventil sein. Ein Pumpensteuerventilhohlraum 1080 erstreckt sich von einer Ventilausnehmung 1082, die in einer unteren Oberfläche des Speichergehäuses 1078 ausgebildet ist, nach oben. Der Ventilhohlraum 1080 öffnet sich in eine Stopfenausnehmung 1084, die durch einen Stopfen 1086 fluiddicht verschlossen ist. Der Stopfen 1086 endet vor der Endwand der Ausnehmung 1084 zur Bildung einer Kammer 1088. Das Pumpensteuerventil 1076 umfaßt ein Steuerventilelement 1090, das durch den Ventilhohlraum 1080 reicht und an einem Ende in der Kammer 1088 endet. Ein ringförmiger Ventilsitz 1092, der um den Ventilhohlraum 1080 neben der Kammer 1088 ausgebildet ist, ist zur Auflage an eine ringförmige Ventilfläche 1094 ausgebildet, die an dem Steuerventilelement 1090 ausgebildet ist. Eine ringförmige Ausnehmung 1096 kann in dem Ventilhohlraum 1080 neben dem Steuerventilelement 1090 zwischen dem Ventilsitz 1092 und der Ventilausnehmung 1082 ausgebildet sein. Ein ringförmiger Kanal 1098, der zwischen dem Steuerventilelement 1090 und der Innenwand des Ventilhohlraums 1080 ausgebildet ist, verbindet die Kammer 1088 strömungstechnisch mit der ringförmigen Ausnehmung 1096, wenn sich das Steuerventil 1076 in der offenen Position befindet.
Die Kraftstoffzuleitungsdurchlässe, die in dem Speichergehäuse 1078 ausgebildet sind, sind im wesentlichen dieselben wie jene, die in Fig. 5-101 offenbart sind, mit Ausnahme der folgenden Änderungen. Erstens verlaufen die Verbindungsdurchlässe 92 und 94, die in Fig. 10e dargestellt sind und Kraft stoff von dem gemeinsamen Kraftstoffzuleitungsdurchlaß 90 zu beiden Pumpensteuerventilen leiten, von jeder Kammer 1088 nach unten in die Verbindung mit dem Durchlaß 90 und nicht von der Pumpensteuerventilausnehmung 1082 nach oben, wie in dem Ausführungsbeispiel von Fig. 5 und 10e vorgeschlagen wird. Ebenso weist die Speicherkammer 36a notwendigerweise eine kürzere Länge auf, so daß sie vor der Stopfenausnehmung 1084 endet. Der Betrieb des Ausführungsbeispiels von Fig. 47 ist im wesentlichen derselbe wie jener des in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiels, mit der Ausnahme, daß das Pumpensteuerventil 1076 druckausgeglichen ist, wenn es sich in der geschlossenen Position befindet und den Kraftstoffstrom zwischen der Kraftstoffversorgung und der Pumpenkammer blockiert, so daß die Steuerungsschemaflexibilität möglich ist, die in bezug auf das in Fig. 44-45 offenbarte Ausführungsbeispiel besprochen wurde.
Mit Bezugnahme auf Fig. 48-51 ist nun ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung offenbart. Mit Bezugnahme auf Fig. 48 sind die Pumpensteuerventile 1100 und 1102 vertikal in entsprechenden Ventilausnehmungen 1104 und 1106 befestigt, die in der oberen Oberfläche 1108 des Speichergehäuses 1110 ausgebildet sind. Die Pumpensteuerventile 1100 und 1102 sind vorzugsweise jeweils eine elektromagnetisch betätigte Ventilanordnung jener Art, die in dem gemeinschaftlich übertragenen U.S. Patent Nr. 4,905,960 von Barnhart offenbart ist. Pumpeneinheiten 1112 und 1114 sind in entsprechenden Pumpeneinheitsausnehmungen 1116 und 1118 befestigt, die in der unteren Oberfläche des Speichergehäuses 1110 direkt unter den entsprechenden Ventilausnehmungen 1104 und 1106 ausgebildet sind. Die Kraftstoffdurchlässe in dem Speichergehäuse 1110, die jedem Pumpensteuerventil 1100 und 1102 zugeordnet sind, sind gleich konstruiert, und daher wird nur eine Gruppe von Durchlässen und Komponenten in der Folge beschrieben.
Mit Bezugnahme auf Fig. 49 verläuft ein Pumpenauslaßdurchlaß 1120 von der Ventilausnehmung 1104 zu der Pumpkammer der Pumpeneinheit 1112 zur Bildung eines Ventilhohlraums zur Aufnahme eines Ventilelements 1122 des Pumpensteuerventils 1100. Ein Abflußdurchlaß 1124 erstreckt sich von einer Seite des Speichergehäuses 1110 quer nach innen in die Verbindung mit dem Pumpenauslaßdurchlaß 1120. Das offene Ende des Abflußdurchlasses 1124 ist mit einem Stopfen 1126 fluiddicht verschlossen. Ein Pumpeneinheitsrückschlagventil 1128 ist in dem Abflußauslaß 1124 angeordnet und für den dichtenden Eingriff mit einem ringförmigen Ventilsitz ausgebildet, der den Abflußdurchlaß 1124 umgibt. Ein vertikaler Durchlaß 1132 verläuft von der unteren Oberfläche des Speichergehäuses 1110 durch den Abflußdurchlaß 1124 nach oben in die Verbindung mit einer Speicherkammer 1134d, die in dem Speichergehäuse 1110 ausgebildet ist. Ein gleicher vertikaler Durchlaß 1133, welcher der Pumpeneinheit 1114 zugeordnet ist, verbindet einen entsprechenden Abgabedurchlaß (nicht dargestellt) mit der Speicherkammer 1134d. Ein Hauptversorgungsdurchlaß 1136, der in dem Pumpengehäuse 1138 ausgebildet ist, liefert Niederdruckkraftstoff über einen Verbindungsdurchlaß 1140 und einen Seitenkanal 1142 zu dem Pumpensteuerventil 1100. Ein ähnlicher Seitenkanal 1143 erstreckt sich von dem Verbindungsdurchlaß 1140 zur Zuleitung von Kraftstoff zu dem anderen Pumpensteuerventil 1102. Es sollte festgehalten werden, daß die Pumpeneinheiten 1112 und 1114 zwar gleich dem in Fig. 40 offenbarten und zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel dargestellt sind, die Pumpeneinheiten aber die Form eines anderen Ausführungsbeispiels aufweisen können.
Mit Bezugnahme nun auf Fig. 50 und 51 umfaßt das Speichergehäuse 1110 des in Fig. 48-49 dargestellten Ausführungsbeispiels eine obere Reihe länglicher Speicherkammern 1134a-d (Fig. 50) und eine untere Reihe länglicher Speicherkammern 1134e-g. Jede der Speicherkammern wird durch Längsbohrungen durch das Speichergehäuse 1110 ausgehend von einer Endwand 1144 gebildet. Das offene Ende jeder Speicherkammer ist mit dem entsprechenden Stopfen 1146 fluiddicht verschlossen. Die obere Reihe der Speicherkammern ist durch einen ersten querverlaufenden Durchlaß 1148 verbunden, der quer von einer Seite des Speichergehäuses 1110 durch jede der Speicherkammern 1134a-d verläuft. Das Speichergehäuse 1110 enthält ferner ein Paar von Ausnehmungsauslaufdurchlässen 1150 und 1152, die sich von entsprechenden Pumpeneinheitsausnehmungen 1116 und 1118 erstrecken, um einen Kraftstoffleckverlust, der sich in den entsprechenden Ausnehmungszwischenräumen 1154 und 1156 sammelt, zu einem Hauptauslaufdurchlaß 1158 zu leiten. Wie in Fig. 50 dargestellt, endet die Speicherkammer 1134c etwa in der Mitte des Speichergehäuses 1110 neben dem ersten querverlaufenden Durchlaß 1148. Die Speicherkammern 1134e-g sind auch durch einen zweiten querverlaufenden Durchlaß 1160 (Fig. 51) verbunden, der sich in derselben vertikalen Ebene wie der erste querverlaufende Durchlaß 1148 quer durch das Speichergehäuse 1110 erstreckt. Die obere und untere Reihe der Speicherkammern sind durch einen vertikalen Durchlaß 1162 verbunden, der sich von dem zweiten querverlaufenden Durchlaß 1160 in die Verbindung mit der Speicherkammer 1134c erstreckt. Ein Kraftstoffversorgungsdurchlaß 1164, der von der unteren Oberfläche des Speichergehäuses 1110 ausgeht, steht auch mit der Speicherkammer 1134c in Verbindung. Ein Ausnehmung 1166, die in dem offenen Ende des Kraftstoffversorgungsdurchlasses 1164 ausgebildet ist, ist zur Aufnahme eines Kraftstoffzuleitungsrohres 1169 (Fig. 48) angepaßt, welches den vorübergehend in den Speicherkammern gesammelten Kraftstoff zu dem/den Kraftstoffeinspritzventil(en) (nicht dargestellt) zur Abgabe an den Motor über einen Verteiler (nicht dargestellt) leitet, wie zuvor in Zusammenhang mit verschiedenen anderen Ausführungsbeispielen beschrieben wurde.
Mit Bezugnahme nun auf Fig. 52 und 53a ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt, welches dasselbe wie das vorangehende Ausführungsbeispiel von Fig. 48 und 49 ist, mit der Ausnahme, daß ein Speicher 1168 mit Abstand zu einem Pumpenkopf 1170 angeordnet ist. Der Pumpenkopf 1170 umfaßt keine Speicherkammern, sondern nur einen länglichen gemeinsamen Förderdurchlaß 1172, der mit vertikalen Durchlässen 1132, 1133 zur Aufnahme von Hochdruckfluid von jeder Pumpeneinheit 1112, 1114 verbunden ist. Der Speicher 1168 umfaßt ein Speichergehäuse 1174, das eine im allgemeinen zylindrische Speicherkammer 1176 bildet. Der Speicher 1168 kann jedoch mehrere, miteinander verbundene Speicherkammern ähnlich den Ausführungsbeispielen von Fig. 7 und 50 enthalten. Ein Ende der Speicherkammer 1176 ist mit einem Stopfen mit einer abgestuften Ausnehmung 1180 zur Aufnahme eines Drucksensors 1182 fluiddicht verschlossen. Ein zentraler Durchlaß 1184 verbindet die abgestufte Ausnehmung 1180 mit der Speicherkammer 1176, wodurch der Drucksensor 1182 den Kraftstoffdruck in der Speicherkammer 1176 überwachen kann. Das gegenüberliegende Ende der Speicherkammer 1176 ist mit einem Zwischenstück 1186 mit einer Innenausnehmung 1188 fluiddicht verschlossen. Das Zwischenstück 1186 enthält auch einen Einlaßdurchlaß 1190 und einen Auslaßdurchlaß 1192, die von dem inneren Ende der Innenausnehmung 1188 ausgehen. Ein Kraftstoff-Förderrohr 1194 ist zur Abgabe von Kraftstoff von dem gemeinsamen Förderdurchlaß 1172 an die Speicherkammer 1176 an einem Ende an den gemeinsamen Förderdurchlaß 1172 und an einem gegenüberliegenden Ende an den Einlaßdurchlaß 1190 angeschlossen. Ein Kraftstoffzuleitungsrohr 1196 ist zur Abgabe von Hochdruckkraftstoff von der Speicherkammer 1176 an das Einspritzsteuerventil (nicht dargestellt) an einem Ende an den Auslaßdurchlaß 1192 angeschlossen. Die offenen Enden des gemeinsamen Förderdurchlasses 1172, des Einlaßdurchlasses 1190 und des Auslaßdurchlasses 1192 enthalten entsprechende Ausnehmungen 1198 mit einem Rohrsitz 1200 für den Eingriff mit einem Rohrkopf 1202, der an dem Ende des entsprechenden Rohres 1194, 1196 ausgebildet ist. Jede Ausnehmung 1198 weist ein Innengewinde für den Eingriff mit einem komplementären Außengewinde auf, das an einem im wesentlichen zylindrischen Rohranschlußstück 1204 ausgebildet ist. Jedes Rohr 1194, 1196 verläuft durch das entsprechende Rohranschlußstück 1204, so daß ein Ende des Rohranschlußstücks 1204 gegen den Rohrkopf 1202 liegt. Die Drehung des Rohranschlußstücks 1204 relativ zu der Ausnehmung 1198 und dem entsprechenden Rohr 1194, 1196 preßt den Rohrkopf 1202 nach innen in den dichtenden Eingriff mit dem Rohrsitz 1200, wodurch eine fluiddichte Verbindung zwischen den entsprechenden Durchlässen 1172, 1190, 1192 und dem entsprechenden Rohr 1194, 1196 hergestellt wird.
Die abseits montierte Speicherkonstruktion von Fig. 52 und 53a ermöglicht eine Befestigung des Speichers 1168 an einer möglicherweise geeigneteren/vorteilhafteren Stelle um den Motor. Ferner ist die Größe des Pumpenkopfs 1170 sowohl in die Längsrichtung, wie in Fig. 52 dargestellt, als auch in die Querrichtung, wie in Fig. 53a dargestellt, verringert. Diese geringere Größe des Pumpenkopfs ergibt eine kompaktere Anordnung, die den Ummantelungsgrenzen bestimmter Motor- oder Fahrzeugkonstruktionen besser angepaßt werden kann.
Es wird nun auf Fig. 53b Bezug genommen, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung offenbart, welches dasselbe wie die vorangehenden Ausführungsbeispiele von Fig. 52 und 53a ist, und daher sind dieselben Komponenten mit denselben Bezugszeichen versehen. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein getrennt ausgebildetes Speichergehäuse 1187 an einen Pumpenkopf 1189 angeschlossen. Das Speichergehäuse 1187 weist eine im wesentlichen zylindrische Form auf und umfaßt eine Speicherkammer 1191 mit einem geschlossenen Ende 1193 und einem offenen Ende 1195. Das offene Ende 1195 ist zur fluiddichten Verbindung zwischen dem Speichergehäuse 1187 und dem Pumpenkopf 1198 in einer Ausnehmung 1197 verschraubt, die in einer Endwand 1199 des Pumpenkopfs 1189 ausgebildet ist. Ein gemeinsamer Förderdurchlaß 1172 erstreckt sich durch den Pumpenkopf 1198 in die Verbindung mit der Ausnehmung 1197 und der Speicherkammer 1191 zur Abgabe von Hochdruckkraftstoff von den Pumpeneinheiten 1112 und 1114 an die Kammer 1191. Der Drucksensor 1182 ist in einer Ausnehmung 1201 angeordnet, die in dem geschlossenen Ende 1193 ausgebildet und durch einen Durchlaß 1203 an die Speicherkammer 1191 angeschlossen ist. Die Anordnung von Fig. 53b ist besonders vorteilhaft, da sie eine kompakte modulare Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung mit einem Speicher liefert, der kostengünstig herzustellen und leicht an der Anordnung zu montieren ist.
Es wird nun auf Fig. 54a und 54b Bezug genommen, die Spaltfilteranordnungen offenbaren, die zum Einfangen kleiner Fremdkörper in dem Kraftstoff dienen, der von dem Speicher zu dem Einspritzsteuerventil (nicht dargestellt) strömt. Es ist bekannt, daß die ineinandergreifenden Zahnräder einer Zahnradpumpe, wie der Druckverstärkungspumpen 406 und 494, die in Fig. 28 bzw. 30 dargestellt sind, häufig miteinander in Kontakt gelangen, wenn sie während des normalen Betriebes ineinandergreifen, und kleine Metallpartikel bilden. Wenn diese nicht von dem Filter der Druckverstärkungspumpe aufgefangen werden, werden diese Metallpartikel von dem Kraftstoff durch das Kraftstoffpumpsystem gefördert. Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Partikel einen erfolgreichen Betrieb des Einspritzsteuerventils und des Verteilers der vorliegenden Erfindung beeinträchtigen. Sowohl das Einspritzsteuerventil als auch der Verteiler basieren auf äußerst kleinen Spiel- bzw. Zwischenräumen zwischen ihren Komponenten, so daß eine oder mehrere der Komponenten relativ zu einer anderen bewegt werden können, während an dem Zwischenraum ein fluiddichter Verschluß erzeugt wird. Fremdkörper im Kraftstoff setzen sich zwischen den Komponenten in diesen Zwischenräumen fest und verursachen einen zu starken Abrieb oder sogar eine Blockierung des beweglichen Teils und möglicherweise den allmählichen Verlust der Fluiddichtung. Daher ist es wünschenswert, einen Filter in dem Kraftstoffweg stromaufwärts des Einspritzsteuerventils anzuordnen, der imstande ist, kleine Partikel aus dem Kraftstoff zu entfernen.
Fig. 54a offenbart eine Stab- bzw. Spaltfilteranordnung 1206, die entlang dem Kraftstoffströmungsweg zwischen dem Speicher 1208 und dem Einspritzsteuerventil (nicht dargestellt) angeordnet ist. Die Stab- bzw. Spaltfilteranordnung 1206 umfaßt einen Stab- bzw. Spaltfilter 1210, der in einem Filterhohlraum 1212 angeordnet ist, der in einem Ende eines Kraftstoffzuleitungsrohres 1214 einer Zuleitungsrohrbefestigungsanordnung 1216 ausgebildet ist. Die Rohrbefestigungsanordnung 1216 ist dieselbe wie die Rohranschlußstückverbindungen, die zuvor in Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen von Fig. 5 und 52 beschrieben wurden, mit der Ausnahme, daß das Ende des Zuleitungsrohres 1214 den Filterhohlraum 1212 umfaßt, der groß genug ist für die Aufnahme des Stab- bzw. Spaltfilters 1210. Wie in Fig. 54b dargestellt ist, kann der Stab- bzw. Spaltfilter in einem Filtergehäuse 1218 angeordnet sein, das entlang einem Kraftstoffzuleitungsrohr 1220 angeordnet ist. In diesem Fall werden herkömmliche Hochdruckrohrbefestigungsanordnungen 1222 verwendet, um jedes Ende des Zuleitungsrohres 1220 an einem entsprechenden Ende des Filtergehäuses 1281 zu befestigen. In beiden Ausführungsbeispielen von Fig. 54a und 54b dient der Stab- bzw. Spaltfilter 1210 dazu, in vorteilhafter Weise kleine Partikel daran zu hindern, durch die Kraftstoffanlage stromabwärts des Speichers 1208 zu fließen, wodurch verhindert wird, daß Fremdkörper einen Abrieb und/oder Schaden an dem Einspritzsteuerventil und Verteiler hervorrufen.
Es wird nun auf Fig. 55a-55c Bezug genommen, die verschiedene andere Ausführungsbeispiele des Speichers der vorliegenden Erfindung offenbaren. Die zuvor mit Bezugnahme auf die vorangehenden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung besprochenen Speicher enthalten alle ein Speichergehäuse mit einer Speicherkammer mit einem offenen Ende, das durch einen Stopfen fluiddicht verschlossen ist, der ein Außengewinde für den Eingriff mit einem komplementären Innengewinde aufweist, das an der Innenfläche einer Ausnehmung ausgebildet ist, die in dem offenen Ende einer oder mehrerer Kammern ausgebildet ist. Obwohl derartige Schraubverbindungen auch eine gewisse Art von Dichtung enthalten, wie einen O-Ring, können solche abgedichteten Schraubverbindungen bei besonders hohen Kraftstoffdrücken eine Leckstelle entwickeln, so daß Kraftstoff aus der Speicherkammer auslaufen kann, was zu einem unerwünschten Verlust an Kraftstoffdruck im Speicher führt, wodurch die Dosierung des Kraftstoffs nachteilig beeinflußt wird.
Fig. 55a-55c offenbaren alternative Ausführungsbeispiele des Speichers, die einen Kraftstoffleckverlust von den Enden der Speicherkammern verhindern. Fig. 55a offenbart ein Speichergehäuse 1230, das eine abgestufte Ausnehmung 1232 umfaßt, die in einem Ende des Gehäuses 1230 ausgebildet ist. Die Speicherkammern 1234 werden durch eine Bohrung durch eine innere Endwand 1236 der abgestuften Ausnehmung 1232 gebildet. Eine Endplatte 1238 wird dann in der abgestuften Ausnehmung 1232 gegen eine Stufe 1233 angeordnet, die durch die abgestufte Ausnehmung 1232 gebildet wird. Die Endplatte 1238 kann dann sicher und dicht mit dem Speichergehäuse 1230 durch Schweißen entlang einer Umfangsnaht 1240 verbunden werden, die zwischen der äußeren Umfangskante der Endplatte 1238 und der Kante des Speichergehäuses 1230, die das offene Ende der abgestuften Ausnehmung 1232 definiert, ausgebildet ist. Ein gemeinsamer Strömungshohlraum ist zwischen der inneren Endwand 1236 und der Innenfläche der Endplatte 1238 ausgebildet, so daß der Kraftstoffstrom zwischen den Speicherkammern 1234 möglich ist. Die geschweißte Umfangsnaht 1240 ist zum Abdichten der Speicherkammern 1234 besonders wirksam. Folglich ergibt dieses Ausführungsbeispiel ein Speichergehäuse 1230 mit einer einzigen geschweißten Endplatte 1238, die gegenüber einem Kraftstoffleckverlust besonders beständig ist.
Fig. 55b offenbart ein weiteres Ausführungsbeispiel des Speichers der vorliegenden Erfindung, welches dasselbe wie das in Fig. 55a offenbarte Ausführungsbeispiel ist, mit der Ausnahme, daß eine zweite abgestufte Ausnehmung 1242 an dem gegenüberliegenden Ende des Speichergehäuses 1230 zur Aufnahme einer zweiten Endplatte 1243 ausgebildet ist.
Fig. 55c offenbart ein drittes Ausführungsbeispiel des Speichers der vorliegenden Erfindung, das ein Speichergehäuse 1244 umfaßt, das durch die Schweißverbindung eines ersten Speicherblocks 1246 und eines zweiten Speicherblocks 1248 gebildet wird. Die Speicherkammern und jeder andere Längsdurchlaß werden in jedem Block 1246, 1248 von den entsprechenden Endwänden 1250, 1252 aus gebildet, bevor die Blöcke 1246, 1248 verbunden werden. Dann werden die Endwände 1250, 1252 zur Bildung einer Umfangsverbindung 1254, die um das gesamte Speichergehäuse verläuft, in Auflage angeordnet. Die Umfangsverbindung wird dann geschweißt, so daß die Blöcke 1246 und 1248 sicher aneinander befestigt sind, während eine Dichtung gebildet wird, die einen Kraftstoffleckverlust von der Speicherkammer (nicht dargestellt) verhindert. Die in Fig. 55a-55c dargestellten Ausführungsbeispiele verringern deutlich die Wahrscheinlichkeit eines Kraftstoffleckverlustes aus jenen Bereichen des Speichergehäuses, die zur Bildung der Speicherkammern verwendet werden.
Es wird nun auf die Fig. 56-62 Bezug genommen, die mehrere Vorrichtungen offenbaren, die in die Kraftstoffanlage der vorliegenden Erfindung zur Bereitstellung einer Mengenregulierungsfunktion eingebaut werden können. Durch Verringerung der Rate, mit welcher der Kraftstoffdruck an der Düsenanordnung in der Anfangsphase der Einspritzung steigt, und somit durch Verringerung der anfänglichen Kraftstoffmenge, die in den Brennraum eingespritzt wird, sind die verschiedenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung besser imstande, verschiedene Zielsetzungen zu erreichen, wie eine effizientere und vollständigere Kraftstoffverbrennung bei geringeren Emissionen. Die Mengenregulierungsvorrichtungen, die in der Folge besprochen werden, sollen bessere Voraussetzungen für die vorliegenden Kraftstoffanlage schaffen, die ständig steigenden Anforderungen nach verringerten Emissionen zu erfüllen.
Mit Bezugnahme zunächst auf das in Fig. 56 dargestellte Ausführungsbeispiel ist eine Mengenregulierungsvorrichtung, die allgemein mit 1260 bezeichnet ist, entlang dem Kraftstoff-Förderkreis 1262 zwischen dem Kraftstoffeinspritzsteuerventil 20 und dem Verteiler 16 von Fig. 1 angeordnet. Die Mengenregulierungsvorrichtung 1260 könnte jedoch in jedem der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Kraftstoffabgabeanlage, die zuvor offenbart wurden, verwendet werden. Ebenso ist die Mengenregulierungsvorrichtung 1260 zur Veranschaulichung in Fig. 56 in einem Verteilergehäuse 1264 angeordnet. Die Vorrichtung 1260 kann jedoch in dem Kraftstoff-Förderkreis 1262 überall zwischen dem Einspritzsteuerventil 20 und dem Verteiler 16 eingebaut sein.
Wie in Fig. 56 dargestellt, enthält die Mengenregulierungsvorrichtung 1260 ein Strömungsbegrenzungsventil 1266, das in dem Kraftstoff-Förderkreis 1262 angeordnet ist, und ein Mengenregulierungs-Umlaufventil bzw. -Umgehungsventil 1268, das in einem Seitenkanal 1270 angeordnet ist. Das Strömungsbegrenzungsventil 1266 enthält einen verschieblichen Kolben 1272, der zur Gleitbewegung in einer Kolbenkammer 1274 angeordnet ist, die in dem Kraftstoff-Förderkreis 1262 ausgebildet ist, so daß ein I< raftstoffeinlaß 1276 und ein Kraftstoffauslaß 1278 entstehen. Der verschiebliche Kolben 1272 umfaßt ein erstes Ende 1280, das neben bzw. benachbart zu dem Kraftstoffeinlaß 1276 angeordnet ist, ein zweites Ende 1282, das neben bzw. benachbart zu dem Kraftstoffauslaß 1278 angeordnet ist, und eine Mittelbohrung 1284, die von dem ersten Ende 1280 nach innen verläuft und an einem inneren Ende 1286 endet. Der verschiebliche Kolben 1272 umfaßt auch eine zylindrische Außenfläche 1288, die einen ausreichend engen Gleitsitz mit der Innenfläche der Kolbenkammer 1274 aufweisen kann, daß eine Fluiddichtung zwischen der Oberfläche 1288 und der Innenfläche der Kolbenkammer 1274 entsteht. Das zweite Ende 1282 des verschieblichen Kolbens 1272 umfaßt eine konische Oberfläche 1290 für den Eingriff mit einem ringförmigen Ventilsitz 1292, der an dem Verteilergehäuse 1264 bei dem Kraftstoffauslaß 1278 ausgebildet ist, wenn der verschiebliche Kolben 1272 nach rechts, wie in Fig. 56 dargestellt, bewegt wird.
Der verschiebliche Kolben 1272 umfaßt auch eine mittlere Öffnung 1294, die durch das zweite Ende 1282 reicht, um die Mittelbohrung 1284 mit dem Fluidauslaß 1018 unabhängig von der Position des verschieblichen Kolbens 1272 in Fluidverbindung zu bringen. Eine Mehrzahl von Erstphasenöffnungen 1296 gehen von der Mittelbohrung 1284 durch das zweite Ende 1282. Die Erstphasenöffnungen 1296 sind in bezug auf den Ventilsitz 1292 derart ausgerichtet, daß, wenn sich das Strömungsbegrenzungsventil 1266 in der in Fig. 56 dargestellten Position befindet, die in der Folge als die Position der zweiten Phase bezeichnet wird, der Kraftstoffstrom von den Erstphasenöffnungen 1296 zu dem Kraftstoffauslaß 1278 durch die Auflage der konischen Oberfläche 1290 an dem Ventilsitz 1292 blockiert ist. Das Strömungsbegrenzungsventil 1266 umfaßt einen Federhohlraum 1298, der zwischen dem Kolben 1272 und dem Verteilergehäuse 1264 zur Aufnahme einer Spannfeder 1300 ausgebildet ist. Eine ringförmige Stufe 1302, die an dem Kolben 1272 ausgebildet ist, dient zur Bereitstellung eines Federsitzes für die Feder 1300, die den Kolben 1272 nach links, wie in Fig. 56 dargestellt, in eine Position der ersten Phase spannt.
Der Seitenkanal 1270 steht an einem Ende mit dem Kraftstoffeinlaß 1276 durch die Kolbenkammer 1274 und an einem gegenüberliegenden Ende mit dem Kraftstoffauslaß 1278 in Verbindung. Der verschiebliche Kolben 1272 umfaßt radiale Nuten 1304 in der Endfläche des ersten Endes 1280, die einen Kraftstoffstrom zwischen dem Kraftstoffeinlaß 1276 und dem Seitenkanal 1270 ermöglichen, wenn sich das Strömungsbegrenzungsventil 1266 in der Position der ersten Phase befindet. Das Mengenregulierungs-Umlaufventil 1268 ist entlang dem Seitenkanal 1270 in einem Mengenregulierungsventilhohlraum 1306 angeordnet. Das Mengenregulierungs-Umlaufventil 1268 umfaßt ein längliches Ventilelement 1308 mit einer konischen Ventilfläche 1310 für den Eingriff mit einem ringförmigen Ventilsitz 1312, der in dem Verteilergehäuse 1264 ausgebildet ist. Das Mengenregulierungs-Umlaufventil 1268 ist vorzugsweise ein druckausgeglichenes, elektromagnetisch betätigtes Zweipositions-Zweiwegventil, das eine Spannfeder 1314 umfaßt, die zum Spannen des Ventilelements 1308 in die geschlossene Position gegen den Ventilsitz 1312 angeordnet ist. Eine Elektromagnetanordnung, die bei 1316 dargestellt ist, wird zur Bewegung des Ventilelements 1308 nach rechts in Fig. 56 in eine offene Position mit voller Strömung verwendet, wobei die konische Ventilfläche 1310 von dem ringförmigen Ventilsitz 1312 getrennt ist, wodurch ein Strom durch den Seitenkanal 1270 ermöglicht wird. Das Mengenregulierungs-Umlaufventil 1268 kann alternativ hydraulisch betätigt sein.
Im allgemeinen arbeitet das Strömungsbegrenzungsventil 1266 zur Steuerung oder Regulierung des Druckratenanstiegs an der Düsenanordnung während der Anfangsphasen eines Einspritzvorganges, wie durch die Phasen I und II in Fig. 57 dargestellt ist, wobei es auch den Rückfluß des Krafstoffes durch den Förderkreis am Ende des Einspritzvorganges steuert, wenn das Einspritzsteuerventil 20 an den Auslauf angeschlossen ist, wodurch die Hohlraumbildung in dem Kraftstoff-Förderkreis und den zugehörigen Kraftstoffeinspritzleitungen minimiert wird. Das Mengenregulierungs-Umlaufventil 1268 arbeitet vorwiegend, um einen raschen Anstieg der Druckrate zu er möglichen, wenn die Erreichung eines maximalen Drucks an der Düsenanordnung gewünscht wird, indem ein unbegrenzter Strömungsweg durch den Kraftstoff-Förderkreis 1262 nach der anfänglichen Einspritzperiode bereitgestellt wird, wie durch die Phase III in Fig. 57 dargestellt ist.
Insbesondere befindet sich das Einspritzsteuerventil 19 während des Betriebes unmittelbar vor dem Beginn eines Einspritzvorganges in der geschlossenen Position, in welcher der Kraftstoff-Förderkreis 1262 mit dem Auslauf verbunden ist. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das Strömungsbegrenzungsventil 1266 in seiner Position der ersten Phase, wobei das erste Ende 1280 gegen das Verteilergehäuse 1264 liegt und eine Fluidverbindung zwischen dem Kraftstoffeinlaß 1276 und dem Kraftstoffauslaß 1278 sowohl über die mittlere Öffnung 1294 als auch die Erstphasenöffnungen 1296 ermöglicht wird. Das Mengenregulierungs-Umlaufventil 1268 befindet sich unter der Kraft der Spannfeder 1314 in der geschlossenen Position, in welcher der Strom durch den Seitenkanal 1270 blockiert ist. Sobald das Einspritzsteuerventil 20 erregt wird, um den Speicherdruck mit dem Kraftstoff-Förderkreis 1262 zu verbinden, strömt zunächst Hochdruckkraftstoff sowohl durch die mittlere Öffnung 1294 als auch die Erstphasenöffnungen 1296, wodurch ein anfänglicher Druckanstieg stromabwärts des Strömungsbegrenzungsventils 1266 und an der entsprechenden Düsenanordnung erzeugt wird, wie durch Phase I in Fig. 57 dargestellt ist. Der Speicherkraftstoffdruck beim Kraftstoffeinlaß 1276 wirkt jedoch auf die Endfläche des ersten Endes 1280 und auf das innere Ende 1286 der Mittelbohrung 1284, um den verschieblichen Kolben 1272 nach rechts in Fig. 56 zu bewegen, wodurch der verschiebliche Kolben 1272 in die Position der zweiten Phase bewegt wird, in welcher die konische Oberfläche 1290 in Auflage mit dem Ventilsitz 1292 ist. Somit ist der Kraftstoffstrom durch die Erstphasenöffnungen 1296 blockiert, während eine begrenzte Kraftstoffmenge durch die mittlere Öffnung 1294 zu dem Kraftstoffauslaß 1278 gelangt, wodurch die Rate gesenkt wird, mit welcher der Kraftstoffdruck an der Düsenanordnung steigt, wie durch Phase II in Fig. 57 dargestellt ist. Nach einer vorbestimmten Zeitperiode und vorzugsweise vor dem mittleren Teil des Einspritzvorganges wird das Mengenregulierungs- Umlaufventil 1268 in die offene Position geschaltet, so daß ein voller Kraftstoffstrom durch den Seitenkanal 1270 möglich ist, wodurch ein starker Anstieg im Kraftstoffabgabedruck verursacht wird, wie durch die nach oben steigende Druckrate der Phase II in Fig. 57 dargestellt ist. Der Druck an der Düsenanordnung erreicht rasch einen maximalen Wert bis zum Ende des Einspritzvorganges, der durch das Schließen des Einspritzsteuerventils 20 bestimmt ist. Folglich, wie in Fig. 57 dargestellt, erzeugt die Mengenregulierungsvorrichtung 1260 eine erste Phase der Kraftstoffeinspritzung (Phase I) mit einem hohen Druckratenanstieg, eine zweite Phase der Kraftstoffeinspritzung (Phase II) mit einer verringerten Druckrate, die geringer als in Phase I ist, und eine dritte Phase, in welcher der Druckratenanstieg zunächst größer als in Phase II ist. Durch Senkung des Druckratenanstiegs an der Düsenanordnung während der anfänglichen Einspritzphasen, d. h. Phase II, verringert die Mengenregulierungsvorrichtung 1260 auch die Kraftstoffmenge, die während der Anfangsphase an den Brennraum abgegeben wird, wodurch wiederum in vorteilhafter Weise der Emissionswert gesenkt wird, der durch den Verbrennungsvorgang entsteht.
Nach dem Verschließen blockiert das Einspritzsteuerventil 20 den Kraftstoff vom Speicher, während es den Kraftstoff-Förderkreis 1262 mit dem Auslauf verbindet. Nach einer vorbestimmten Zeitperiode wird das Mengenregulierungs-Umlaufventil 1258 abgeschaltet und durch die Spannfeder 1314 in die geschlossene Position bewegt. Es ist jedoch zu beachten, daß die Druckentlastung des Kraftstoff-Förderkreises 1262 stromabwärts der Mengenregulierungsvorrichtung 1260 auf vielfache Weisen gesteuert oder reguliert werden kann, abhängig von der Zeitsteuerung des Verschlusses des Mengenregulierungs-Umlaufventils 1268 im Verhältnis zu dem Verschluß des Einspritzsteuerventils 20. Wenn der Verschluß des Mengenregulierungs-Umlaufventils 1268 um eine wesentliche Zeitdauer nach dem Verschluß des Kraftstoffeinspritzsteuerventils 20 verspätet oder verzögert erfolgt, dient der Seitenkanal 1270 als der primäre Entlastungskanal, der einen starken Rückstrom von Kraftstoff zum Auslauf ermöglicht und somit eine wesentliche Menge des Fluiddrucks rasch von dem stromabwärts liegenden Förderkreis und der entsprechenden Kraftstoffeinspritzleitung entlastet, während ein sekundärer Entlastungsstrom durch das Strömungsbegrenzungsventil 1266 hergestellt wird. Durch den Verschluß des Mengenregulierungs-Umlaufventils 1268 gleichzeitig mit oder unmittelbar nach dem Verschluß des Einspritzsteuerventils 20 erfolgt die primäre Entlastung jedoch durch das Strömungsbegrenzungsventil 1266. In beiden Fällen wird der Kraftstoffdruck am Kraftstoffein laß 1276 geringer als der Kraftstoffdruck im Kraftstoffauslaß 1278, sobald sich das Mengenregulierungs-Umlaufventil 1268 schließt. Dadurch werden die Fluidkräfte, die auf die Endfläche des Kolbens 1272 am zweiten Ende 1282 wirken, in Kombination mit der Spannkraft der Feder 1300 größer als die Fluidkräfte, die auf den Kolben 1272 wirken, die dazu neigen, den Kolben 1272 nach rechts in Fig. 56 zu bewegen. Folglich bewegt sich der verschiebliche Kolben 1272 des Strömungsbegrenzungsventils 1266 sofort nach links in Fig. 56 in die Position der ersten Phase, in welcher die Erstphasenöffnungen 1296 mit dem Kraftstoffauslaß 1278 verbunden sind, so daß ein Kraftstoffstrom durch das Strömungsbegrenzungsventil 1266 durch die Öffnungen 1294 und 1296 möglich ist. Die mittlere Öffnung 1294 und die Erstphasenöffnungen 1296 haben einen ausreichend großen Durchmesser, so daß ihre kombinierte Querschnittsströmungsfläche den notwendigen Rückstrom während des Auslaufvorganges erzeugt, so daß für eine ausreichende Kraftstoffdruckentlastung an der Düsenanordnung gesorgt ist, um sekundäre Einspritzungen zu vermeiden. Andererseits sind die mittlere Öffnung 1294 und die Erstphasenöffnungen 1296 klein genug, um eine kombinierte Strömungsfläche bereitzustellen, die zur Begrenzung des Rückstroms auf einen vorbestimmten Wert bestimmt ist, der zur Minimierung der Hohlraumbildung in dem Kreis und den Einspritzleitungen zwischen dem Strömungsbegrenzungsventil 1266 und den Düsenanordnungen notwendig ist. Daher dient das Strömungsbegrenzungsventil 1266 als variables Strömungsventil, wenn es zwischen den Positionen der ersten Phase und der zweiten Phase hin- und herbewegt wird, wobei es in vorteilhafter Weise das Strömungsbegrenzungsmerkmal der mittleren Öffnung 1294 während des Einspritzvorganges nutzt, um den Druckratenanstieg zu regulieren, während der Rückstrom während des Auslaufvorganges in vorteilhafter Weise gesteuert wird, um sowohl sekundäre Einspritzungen zu verhindern als auch die Hohlraumbildung zu minimieren.
Es sollte festgehalten werden, daß eine einzige unveränderliche Öffnung, die in dem Hauptstrom angeordnet ist, eine deutliche Einspritzverzögerung bewirkt. Ein großer Teil dieser Verzögerung wird durch die vorliegende Mengenregulierungsvorrichtung beseitigt, die eine mittlere Öffnung 1294 in einem beweglichen Kolben 1272 enthält. Das Fördervolumen dieses Kolbens führt bis zu einem bestimmten Druckwert praktisch zu keinem Differential in der Druckaufzeichnung im Vergleich zu einer unbelasteten Leitung. Dieser Wert hängt weitgehend von dem Fördervolumen des Plungerkolbens und dem Volumen des unter Druck stehenden Systems ab. Wenn die Geometrie ("d" Durchmesser und "s" Hub; Fig. 56) des Kolbens 1272 richtig dimensioniert ist, kann der Druck etwas geringer als der Öffnungsdruck des Injektors gehalten werden. Dies bedeutet, daß der unsichtbare Teil der Einspritzrate eine "rasche Ansprechzeit" (keine Verzögerung) hat und die Öffnung 1294 beginnt, den Vorgang genau von diesem Druckwert an zu dominieren, um die Rate zu regulieren.
Ein weiterer Vorteil dieser Konstruktion wird durch die Anordnung des Mengenregulierungs-Umlaufventils 1268 stromabwärts des Einspritzsteuerventils erreicht. Diese Anordnung minimiert den Leckverlust, der durch das Ventil 1268 erfolgt. Dieser Leckverlust ist viermal geringer als wenn das Ventil 1268 stromaufwärts des Einspritzsteuerventils angeordnet wäre (unter der Annahme, daß die Dauer 30 Grad Kurbelwinkel beträgt und der Motor ein Sechszylinder-Viertaktmotor ist).
Mit Bezugnahme nun auf die Fig. 58 und 59 ist eine andere Mengenregulierungsvorrichtung 1320 im Zusammenhang mit der vorliegenden Kraftstoffpumpenanlage der vorliegenden Erfindung offenbart, die einen Hochdruckspeicher 12, ein Einspritzsteuerventil 20 und einen Verteiler 16 umfaßt, die entlang dem Kraftstoff-Förderkreis 1322 zur Abgabe exakter Kraftstoffmengen durch Einspritzleitungen 1324 zur Abgabe an die Motorzylinder (nicht dargestellt) über entsprechende Düsenanordnungen 11 positioniert sind. Die Mengenregulierungsvorrichtung 1320 umfaßt einen Hochdruckabgabedurchlaß 1328 des Kraftstoff-Förderkreises 1322, der den Speicher 12 mit dem Einspritzsteuerventil 20 verbindet. Zu Beginn des Einspritzvorganges, wenn sich das Einspritzsteuerventil 20 in eine offene Position bewegt, in welcher der Speicher 12 und der Hochdruckabgabedurchlaß 1328 mit dem Kraftstoff-Förderkreis 1322 stromabwärts des Einspritzsteuerventils 20 verbunden sind, erfolgt ein unmittelbarer Abfall des Kraftstoffdrucks in dem Hochdruckabgabedurchlaß 1328 unmittelbar stromaufwärts des Einspritzsteuerventils 20, während ein Hochdruckkraftstoffimpuls vom Speicher 12 rasch vom Speicher zu diesem Niederdruckbereich und dann weiter zu der Düsenanordnung 11 läuft. Daher kommt es zu einer zeitlichen Verzögerung zwischen dem Öffnen des Einspritzsteuerventils 20 und dem Eintreffen des Hochdruckimpulses am Einspritzsteuerventil 20. Je größer die Strecke ist, die der Kraftstoffimpuls von dem Speicher 12 zum Einspritzsteuerventil 20 zurücklegen muß, desto länger ist die Zeit, die erforderlich ist, um den Kraftstoffdruck am Steuerventil, und somit in der Kraftstoffeinspritzleitung neben bzw. benachbart zu der Düsenanordnung, auf die Druckrate zu erhöhen, die zum Erreichen des optimalen hohen Kraftstoffdrucks notwendig ist. Daher verlangsamt die Mengenregulierungsvorrichtung 1320 der vorliegenden Erfindung durch Verlängerung der Strecke zwischen dem Speicher 12 und dem Einspritzsteuerventil 20, d. h. durch Verlängern des Hochdruckabgabedurchlasses 1328, den Druckratenanstieg an der Düsenanordnung, wie durch die Druck-Zeit-Kurve in Fig. 59 dargestellt ist.
Mit Bezugnahme nun auf Fig. 60 ist eine andere Mengenregulierungsvorrichtung 1330 offenbart, die gleich dem in Fig. 58 dargestellten Ausführungsbeispiel ist, indem eine Hochdruckabgabeschleife 1332 mit einer Länge zur Steuerung der Zeit verwendet wird, die für den vollständigen, uneingeschränkten Speicherstrom erforderlich ist und dazu führt, daß der Hochdruck die Düsenanordnung 11 erreicht. In diesem Ausführungsbeispiel jedoch ist eine Öffnung 1334 in einem begrenzten Strömungsdurchlaß 1336 angeordnet, so daß die Hochdruckabgabeschleife 1332 als Umleitung um den begrenzten Strömungsdurchlaß 1336 dient. Auch hier nutzt die Mengenregulierungsvorrichtung 1330 wie in dem vorangehenden Ausführungsbeispiel die Tatsache, daß Druckwellen Zeit brauchen, um sich durch die Hochdruckabgabeschleife 1332 fortzupflanzen, wodurch die Ankunft des Hochdrucks an der Düsenanordnung 11 verzögert wird und eine Anfangsperiode der Einspritzung mit einer niederen Druckanstiegsrate geschaffen wird. Zusätzlich dient die Öffnung 1334 jedoch zur Verlangsamung der Druckbeaufschlagungsrate an der Düsenanordnung auf die gewünschte Druckrate. Daher kann die Öffnung 1334 mit einer vorbestimmten Querschnittströmungsfläche gewählt werden, die eine gewünschte Druckrate während der anfänglichen Einspritzperiode liefert. Ferner dient die Öffnung 1334 zur Dämpfung der unerwünschten Druckwellen, die in den Leitungen zwischen dem Speicher und dem Einspritzsteuerventil fluktuieren. Obwohl mit Bezugnahme auf Fig. 59 bei einer bestimmten Länge der Hochdruckabgabeschleife 1332 die Zeitverzögerung (T) konstant bliebe, könnte die Druckrate durch die Wahl einer richtig großen Öffnung 1334 verändert werden, um eine gewünschte Druckratenänderung zu erzeugen, wie durch die gestrichelten Linien 1338 dargestellt ist.
Es wird nun auf Fig. 61 Bezug genommen, die eine Mengenregulierungsvorrichtung 1340 offenbart, welche dieselbe wie die Mengenregulierungsvorrichtung 1330 von Fig. 60 ist, mit der Ausnahme, daß ein Mengenregulierungs- oder Stromsteuerventil 1342 in einem Hochdruckseitenkanal 1344 angeordnet ist, um den Strom um die Öffnung 1334 herum zu leiten. Vorzugsweise ist das Mengenregulierungssteuerventil 1342 ein druckausgeglichenes, elektromagnetisch betätigtes Zweipositions-Zweiwegventil, das in einer geschlossenen Position, in welcher der Strom durch den Hochdruckseitenkanal 1344 blockiert ist, und in einer offenen Position, in welcher ein Strom möglich ist, angeordnet werden kann. Das Mengenregulierungssteuerventil 1342 ermöglicht eine exakte Steuerung und Änderung der in Fig. 59 dargestellten Zeitverzögerung durch elektronische Steuerung und Einstellung des Öffnens und Schließens des Mengensteuerventils 1342.
Die in den Fig. 56-62 dargestellten und zuvor besprochenen Mengenregulierungsvorrichtungen können an Düsenanordnungen, wie die Zweifeder- Düsenanordnung, die von Bosch hergestellt wird, oder den Kolben in der Düsenanordnung, wie von AVL entwickelt wurde, angeschlossen werden, welche die Kraftstrommenge, die während des ersten Teils der Einspritzung abgegeben wird, verringern sollen. Wenn diese Düsenanordnungskonstruktionen an die Speichermengenregulierungskonzepte der vorliegenden Erfindung angeschlossen werden, führt die Verbindung der beiden zu weiteren Verringerungen in der Kraftstoffmenge, die zu Beginn des Einspritzvorganges eingespritzt wird.
Es wird nun auf die Fig. 62a und 62b Bezug genommen, die eine Mengenregulierungskupplung 1350 für den Einbau der in Fig. 60 und 61 offenbarten Mengenregulierungsvorrichtungen in eine Kraftstoffanlage offenbaren, die gleichzeitig ein Gehäuse zur Aufnahme eines Stab- bzw. Spaltfilters darstellt. Die Mengenregulierungskupplung 1350 umfaßt ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 1352 mit einem Einlaßteil 1354, einem Auslaßumlaufteil 1356 und einer mittleren Zuleitungsbohrung 1358, die sich sowohl durch den Einlaßteil 1354 als auch den Auslaßumlaufteil 1356 erstreckt. Das Gehäuse 1352 umfaßt ferner einen Umlaufrückführungsteil 1360 und einen Abgabeteil 1362, der einstückig mit dem Einlaßteil 1354 und dem Auslaßumlaufteil 1356 ausgebildet ist. Der Abgabeteil 1362 umfaßt einen Zuleitungsdurchlaß 1364, der sich durch den Teil 1362 nach innen zu der mittleren Zuleitungsbohrung 1358 erstreckt. Eine Strömungsbegrenzungsöffnung 1366, die gleich der Öffnung 1334 von Fig. 60 und 61 ist, ist an dem inneren Ende des Zuleitungsdurchlasses 1364 angeordnet, um den Zuleitungsdurchlaß 1364 mit der mittleren Zuleitungsbohrung 1358 zu verbinden. Wie in Fig. 62b dargestellt, umfaßt der Umlaufrückführungsteil 1360 einen Rückführungsdurchlaß 1368, der sich durch das Gehäuse 1352 erstreckt und mit dem Zuleitungsdurchlaß 1364 stromabwärts der Öffnung 1366 verbunden ist. Mit erneuter Bezugnahme auf Fig. 62a und 62b ist der Einlaßteil 1354 durch ein Hochdruckrohranschlußstück 1370 an ein Kraftstoffzuleitungsrohr 1372 angeschlossen, das Kraftstoff von dem Speicher (nicht dargestellt) abgibt. Der Auslaßumlaufteil 1356 ist an ein Ende einer Umlaufschleife oder eines Umlaufrohres angeschlossen, das bei 1374 dargestellt ist, während das gegenüberliegende Ende der Umlaufschleife 1374 an dem Umlaufrückführungsteil 1360 befestigt ist. Die Umlaufschleife 1374 entspricht der Abgabeschleife 1332 und dem Seitenkanal 1344, die in Fig. 60 bzw. 61 offenbart sind. Daher kann das Mengenregulierungssteuerventil 1342 von Fig. 61 entlang der Umlaufschleife 1374 angeordnet sein. Ebenso ist ein Stab- bzw. Spaltfilter 1376 in der mittleren Zuleitungsbohrung 1358 des Gehäuses 1352 neben dem Einlaßteil 1354 angeordnet. Ein Haltestift 1377 ist in der Mittelbohrung 1358 in Preßauflage zwischen dem Stab- bzw. Spaltfilter 1376 und einem Ende des Zuleitungsrohres 1372 angeordnet, um den Stab- bzw. Spaltfilter 1376 in der mittleren Zuleitungsbohrung 1358 zu befestigen. Der Haltestift 1377 enthält axiale Nuten 1379, welche einen Kraftstoffstrom durch die mittlere Zuleitungsbohrung 1358 zu der Umlaufschleife 1374 ermöglichen. Der Stab- bzw. Spaltfilter 1376 dient zur Entfernung kleiner Partikel wie Metallspäne aus dem Kraftstoff, um zu verhindern, daß die Partikel das Einspritzsteuerventil und den Verteiler, die stromabwärts angeordnet sind, erreichen. Daher liefert die Mengenregulierungskupplung 1350 eine kompakte effektive Vorrichtung zur Ausführung der Mengenregulierungsvorrichtungen von Fig. 60 und 61, während gleichzeitig ein leicht zugängliches, aber dennoch effektives Gehäuse für einen Stab- bzw. Spaltfilter gebildet wird.
Es wird nun auf die Fig. 63a-69 Bezug genommen, die verschiedene Vorrichtungen zur Minimierung der Hohlraumbildung im Kraftstoff-Förderkreis und den Hochdruckeinspritzleitungen und zur gleichzeitigen Minimierung der Möglichkeit einer sekundären Einspritzung offenbaren. Die Hohlraumbildung, d. h. Dampftaschen oder Blasen, im Förderkreis und in den Einspritzleitungen, die zu den Düsenanordnungen führen, verursacht einen unzureichenden Einspritzdruck und unvorhersagbare, nicht steuerbare Schwankungen sowohl in der Kraftstoffmenge als auch in der Zeitsteuerung der Einspritzung. Die Hohlraumbildung findet insbesondere häufig in Hochdruckleitungen von Kraftstoffanlagen statt, wo solche Leitungen Zyklus für Zyklus an einen Niederdruckauslauf angeschlossen sind, wie bei der Kraftstoffpumpanlage der vorliegenden Erfindung. Die folgenden Vorrichtungen steuern die Hohlraumbildung in vorteilhafter Weise durch 1) Minimierung der Hohlraumbildung durch Begrenzung des Kraftstoffrück- oder -umkehrstroms während des Auslaufvorganges und/oder 2) Auffüllen der Einspritzleitungen mit Kraftstoff nach jedem Auslaufvorgang und vor dem folgenden Einspritzvorgang. Insbesondere minimieren die Hohlraumbildungssteuervorrichtungen, die in den Ausführungsbeispielen von Fig. 64a-64e dargestellt sind, die Hohlraumbildung durch Begrenzung des Kraftstoffrückstroms während des Auslaufvorganges, während die in Fig. 63a, 63b und 69 offenbarten Vorrichtungen die Auswirkungen der Hohlraumbildung primär durch Auffüllen der stromabwärts liegenden Leitungen mit Kraftstoff minimieren.
Mit anfänglicher Bezugnahme auf das in Fig. 63a und 63b offenbarte Ausführungsbeispiel ist eine Hohlraumbildungssteuervorrichtung, die allgemein mit 1400 bezeichnet ist, in einem Verteilergehäuse 1402 eines Verteilers 1404 ausgebildet. Fig. 63a zeigt auch ein Einspritzsteuerventil 1406, einen Niederdruckspeicher 1408, der in einem Abstandsgehäuse 1410 befestigt ist, ein zweiteiliges Zahnradpumpengehäuse 1412, 1414, und eine Druckverstärkungs- oder Zahnradpumpe 1416. Diese verschiedenen Komponenten sind im wesentlichen dieselben wie in dem zuvor mit Bezugnahme auf Fig. 30 beschriebenen Ausführungsbeispiel, mit Ausnahme der Hinzufügung einer Hohlraumbildungssteuervorrichtung 1400. Die Hohlraumbildungssteuervorrichtung 1400 umfaßt einen axialen Durchlaß 1418, der von dem Auslaß der Druckverstärkungspumpe 1416 neben bzw. benachbart zu dem Nieder druckspeicher 1408 durch das Abstandsgehäuse 1410, das zweiteilige Zahnradpumpengehäuse 1412, 1414 und das Verteilergehäuse 1402 verläuft. Der axiale Durchlaß 1418 endet ungefähr in der Mitte des Verteilergehäuses 1402 für die Verbindung mit einem Abgabedurchlaß 1420, der sich radial nach innen in einem Winkel durch das Verteilergehäuse 1402 und eine feststehende Wellenhülse 1422 erstreckt, die eine Verteilerdrehwelle 1424 umgibt. Das innerste Ende des Abgabedurchlasses 1420 steht ständig mit einer ringförmigen Nut 1426 in Verbindung, die in der Außenfläche der Verteilerwelle 1424 ausgebildet ist. Ein querverlaufender Durchlaß 1428 verläuft diagonal von der ringförmigen Nut 1426 durch die Mittelachse der Verteilerwelle 1424 zu der gegenüberliegenden Seite der Verteilerwelle 1424. Der querverlaufende Durchlaß 1428 verbindet die ringförmige Nut 1426 mit einer Nachfüllöffnung 1430, die in der Außenfläche der Verteilerwelle 1424 ausgebildet ist. Wie in Fig. 63a und 63b dargestellt ist, ist die Nachfüllöffnung 1430 in einer gemeinsamen vertikalen Ebene mit einer Einspritzöffnung oder einem Fenster 1432 angeordnet, das sequentiell mit kraftstoffaufnehmenden Durchlässen 1434 in Verbindung gelangt, die mit gleichmäßigem Abstand um den Umfang der Rotorbohrung 1436 angeordnet sind. Wie zuvor mit Bezugnahme auf das Ausführungsbeispiel von Fig. 5 besprochen wurde, liefert das Einspritzsteuerventil 1406 während der Gelegenheitsphase Kraftstoff durch einen Kraftstoff-Förderkreis zur Einspritzöffnung 1432 zur Schaffung eines Einspritzvorganges. Der Kraftstoff-Förderkreis enthält Durchlässe 1438 und 1440, die in dem Verteilergehäuse 1402 bzw. der Wellenhülse 1422 ausgebildet sind, eine ringförmige Versorgungsnut 1442, die in der Verteilerwelle 1424 ausgebildet ist, und einen Förderdurchlaß 1444, der von der ringförmigen Versorgungsnut 1442 diagonal durch die Verteilerwelle 1424 in die Verbindung mit der Einspritzöffnung 1432 verläuft. Wie in Fig. 63b dargestellt, bewegt sich am Ende des Einspritzvorganges, wenn die Verteilerwelle 1424 im Uhrzeigersinn dreht, die Einspritzöffnung 1432 aus der Verbindung mit einem bestimmten kraftstoffaufnehmenden Durchlaß 1434. Während sich die Verteilerwelle 1424 weiterdreht, wird die Nachfüllöffnung 1430 in die Fluidverbindung mit dem aufnehmenden Durchlaß 1434 bewegt, durch den zuvor ein Einspritzvorgang stattgefunden hat. Dadurch wird Niederdruckkraftstoff von dem Auslaß der Druckverstärkungspumpe 1416 über die Durchlässe 1418, 1420, die ringförmige Nut 1426 und den querverlaufenden Durchlaß 1428 an den entsprechenden, kraftstoffaufnehmenden Durchlaß 1434 abge geben. Jeder kraftstoffaufnehmende Durchlaß 1434 ist an eine Düsenanordnung 1445 eines zugehörigen Motorzylinders durch einen entsprechenden Einspritzdurchlaß 1446, der im Verteilergehäuse 1402 ausgebildet ist, eine entsprechende Einspritzbohrung 1448, die in einem Auslaßanschlußstück 1450 ausgebildet ist, und eine entsprechende Einspritzleitung 1452, die an einem Ende mit dem Auslaßanschlußstück 1450 und an einem gegenüberliegenden Ende mit der Düsenanordnung 1445 verbunden ist, angeschlossen: Auf diese Weise sorgt die Hohlraumbildungssteuervorrichtung 1400 dafür, daß jeder Einspritzkreis, der den Verteiler 1404 mit einer entsprechenden Düsenanordnung verbindet, mit Niederdruckkraftstoff vor dem nächsten Einspritzvorgang aufgefüllt wird, wodurch die durch Hohlraumbildung bedingten Schwankungen in der Kraftstoffmenge und der Zeitsteuerung der Einspritzung minimiert werden. Da der Kraftstoffdruck der Druckverstärkungspumpe bei einem relativ konstanten Wert gehalten wird, werden ferner alle Einspritzleitungen auf etwa denselben Kraftstoffdruckwert für jeden Einspritzvorgang mit Druck beaufschlagt, wodurch die Vorhersagbarkeit der Kraftstoffdosierung und Zeitsteuerung verbessert wird.
Fig. 63a und 64a zeigen auch eine andere Vorrichtung zur Minimierung der Hohlraumbildung, die allgemein mit A bezeichnet ist. Dieses Ausführungsbeispiel umfaßt ein Rückstrombegrenzungsventil 1460, das entlang dem Kraftstoff-Förderkreis 1462 zwischen dem Einspritzsteuerventil 1406 und dem Verteiler 1404 angeordnet ist. Das Rückstrombegrenzungsventil 1460 umfaßt ein bewegliches Ventilelement 1464, einen Einsatz 1466 und einen Haltering 1468, der in einer Ausnehmung 1470 aufgenommen ist, die in dem Verteilergehäuse 1402 ausgebildet ist. Das innere Ende der Ausnehmung 1470 steht mit einem Ende des Durchlasses 1438 durch einen Auslaß 1463 zur Abgabe von Kraftstoff an den Verteiler 1404 in Verbindung. Ein Förderdurchlaß 1472, der in einem Einspritzsteuerventilgehäuse 1474 ausgebildet ist, umfaßt einen Einlaß 1475, der so angeordnet ist, daß er sich in die Ausnehmung 1470 öffnet, wenn das Einspritzsteuerventilgehäuse 1474 neben dem Verteilergehäuse 1402 angeordnet ist. Eine Abstandsplatte 1476 ist zwischen dem Einspritzsteuerventilgehäuse 1474 und dem Verteilergehäuse 1402 angeordnet. Die Abstandsplatte 1476 enthält eine Öffnung 1478, durch welche das Rückstrombegrenzungsventil 1460 verläuft. Der Haltering 1468 ist gegen das innere Ende der Ausnehmung 1470 um den Auslaß 1493 zur Stützung des Ein satzes 1466 angeordnet. Der Einsatz 1466 ist in der Ausnehmung 1470 in Preßauflage mit dem Haltering 1468 an einem Ende und dem Einspritzsteuerventilgehäuse 1474 an einem gegenüberliegenden Ende angeordnet. Der Einsatz 1466 enthält eine ringförmige Basis 1480, die in Auflage mit dem Haltering 1468 angeordnet ist, und Wandteile 1482, die sich von der Basis 1480 nach oben in die Auflage mit dem Gehäuse 1474 erstrecken. Die Wandteile 1482 bilden einen Ventilhohlraum 1484 zur Aufnahme des Ventilelements 1464. Eine Bohrung 1486, die durch die Basis 1480 verläuft, verbindet den Auslaß 1463 mit dem Ventilhohlraum 1484. Radiale Nuten 1488, die in dem oberen Teil der Basis 1480 ausgebildet sind, verlaufen von der Bohrung 1486 radial nach außen in die Verbindung mit entsprechenden Schlitzen 1490, welche die Wandteile 1482 trennen.
Das bewegliche Ventilelement 1464 ist im wesentlichen ringröhrenförmig und mit einem geeigneten Außendurchmesser versehen, so daß eine Bewegung im Ventilhohlraum 1484 entlang einer vertikalen Achse möglich ist, während die Wandteile 1482 für eine seitliche Stützung des Ventilelementes 1464 sorgen. Ein Ventilsitz 1492, der um die Einlaßöffnung ausgebildet ist, ist für den dichtenden Eingriff mit dem Ventilelement 1464 ausgebildet, wenn das Ventilelement 1464 nach oben in eine Begrenzungsposition bewegt wird. Das Ventilelement 1464 kann nach unten in die Auflage mit der Innenfläche des Hohlraums 1484 in eine offene Position bewegt werden, wie in Fig. 64 dargestellt ist. Das Ventilelement 1464 ist auch mit einer geeigneten Breite versehen, um einen axialen Spalt 1493 zu bilden, so daß ein Kraftstoffstrom von dem Einlaß 1475 zu den Schlitzen 1490 möglich ist, wenn sich das Ventilelement 1464 in der offenen Position befindet. Das Ventilelement 1464 enthält eine mittlere Öffnung 1494 zur Herstellung einer Fluidverbindung zwischen dem Einlaß 1475 und dem Auslaß 1463, wenn sich das Ventilelement 1464 in der Begrenzungsposition befindet.
Die Hochdruckverbindungen, die durch die Auflage des Einspritzsteuerventilgehäuses 1474, der Abstandsplatte 1476 und des Verteilergehäuses 1402 gebildet werden, werden unter Verwendung mehrerer Vorrichtungen abgedichtet, um einen Hochdruckkraftstoffleckverlust zu vermeiden. Erstens ist ein ringförmiger Dichtungsring, d. h. ein C-Ring, 1496 in Preßauflage zwischen dem Einspritzsteuergehäuse 1474 und dem Verteilergehäuse 1402 in der Öffnung 1478 angeordnet. Zusätzlich sind einander gegenüberliegende ringförmige Kraftstoffsammelnuten 1498 in jedem Gehäuse 1474, 1402 radial außerhalb des Dichtungsringes 1496 zur Aufnahme von Kraftstoff ausgebildet, der durch den Dichtungsring 1496 leckt. Ein Auslaufdurchlaß 1500 geht von einer Kraftstoffsammelnut aus, um den gesammelten Kraftstoff zu dem Auslauf (nicht dargestellt) abzuleiten. Ein Ausgleichsdurchlaß 1502 verläuft durch die Abstandsplatte 1476 zur Verbindung der gegenüberliegenden Kraftstoffsammelnuten 1498, wodurch Kraftstoff, der in beiden Nuten gesammelt wurde, zu dem Auslauf gelenkt werden kann. Drittens sind zwei gegenüberliegende ringförmige O-Ringnuten 1504 in den Gehäusen 1474 und 1402 radial außerhalb der Kraftstoffsammelnuten 1498 für eine zusätzliche Dichtung ausgebildet.
Während des Betriebes, zu Beginn eines Einspritzvorganges, wenn sich das Einspritzsteuerventil 1406 in eine offene Position bewegt, in welcher Hochdruckkraftstoff von dem Speicher (nicht dargestellt) zu dem Förderdurchlaß 1472 geleitet wird, bewegt sich das Ventilelement 1464 des Rückstrombegrenzungsventils 1460 unter der Kraft des Hochdruckkraftstoffs in die Auflage gegen die Innenfläche des Ventilhohlraums 1484 in eine offene Position mit vollständiger Strömung. In dieser offenen Position strömt Kraftstoff vom Förderdurchlaß 1472 durch den axialen Spalt 1493, die Schlitze 1490 und in die Bohrung 1486 zur Abgabe an den Verteiler 1404 über den Auslaß 1463 und den Durchlaß 1438. Der Kraftstoff vom Förderdurchlaß 1472 strömt auch durch die mittlere Öffnung 1494 zur Abgabe an den Verteiler. Das Ventilelement 1464 ist so dimensioniert, daß die effektive Strömungsfläche des axialen Spalts 1493 in Verbindung mit der effektiven Strömungsfläche der mittleren Öffnung 1494 einen im wesentlichen unbegrenzten Strom durch das Begrenzungsventil 1460 schafft. Am Ende des Einspritzvorganges, wenn sich das Einspritzsteuerventil 1406 in eine Auslaufposition bewegt, in welcher der Förderdurchlaß 1472 mit dem Auslauf verbunden ist, wird der Kraftstoffdruck im Förderdurchlaß 1472 sofort geringer als der Druck im Durchlaß 1438 und in der Bohrung 1486. Dadurch fließt ein Kraftstoffrück- oder -umkehrstrom vom Durchlaß 1438 und anderen stromabwärtsliegenden Durchlässen einschließlich der entsprechenden Kraftstoffeinspritzleitung in umgekehrter Richtung durch das Strömungsbegrenzungsventil 1460 zu dem Einspritzsteuerventil 1406. Wie zuvor besprochen wurde, können sich ohne die Ver wendung des Strömungsbegrenzungsventils 1460 Dampftaschen oder Blasen (Hohlraumbildung) in den Förderdurchlässen und der Einspritzleitung zwischen dem Einspritzsteuerventil 1406 und den Düsenanordnungen bilden. Das Rückstrombegrenzungsventil 1460 trägt jedoch zur Minimierung der Hohlraumbildung bei, indem es die Bewegung des Ventilelements 1464 in eine Begrenzungsposition gegen den Ventilsitz 1492 ermöglicht. In der Begrenzungsposition blockiert das Ventilelement 1464 den umgekehrten Kraftstoffstrom durch den ringförmigen Spalt 1493, während es einen begrenzten Kraftstoffstrom durch die mittlere Öffnung 1494 zuläßt. Die mittlere Öffnung 1494 hat eine effektive Querschnittsströmungsfläche, die einen Rückstrom von Kraftstoff in ausreichendem Maße zuläßt, so daß eine angemessene Druckentlastung der Durchlässe zwischen dem Begrenzungsventil 1460 und der Düsenanordnung möglich ist, so daß sich das Düsenventilelement (nicht dargestellt) der Düsenanordnung schließen kann, was zu einer vorhersagbaren Zeitsteuerung und Dosierung der Einspritzung führt, während gleichzeitig der Kraftstoffstrom begrenzt wird, um einen optimalen Staudruck zur Minimierung der Hohlraumbildung zu erzeugen.
Mit Bezugnahme nun auf Fig. 64b ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Strömungsbegrenzungsventils offenbart, das gleich dem Ausführungsbeispiel von Fig. 64a ist, indem das Ventilelement 1464 mit der mittleren Öffnung 1494 in einer Ausnehmung 1470 angeordnet ist, die in dem Verteilergehäuse 1402 ausgebildet ist. In dem in Fig. 64b dargestellten Ausführungsbeispiel sind jedoch die Wandteile 1510 einstückig mit dem Verteilergehäuse 1402 in dem inneren Ende der Ausnehmung 1470 ausgebildet. Die Wandteile 1510 verlaufen radial nach innen zur Begrenzung einer Mittelbohrung 1512, die an den Auslaßdurchlaß 1514 angeschlossen ist, um Kraftstoff zu dem Verteiler 1404 zu leiten. Die Wandteile 1510 sind durch Schlitze 1516 getrennt, die mit der Mittelbohrung 1512 in Verbindung stehen. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Ventilelement 1464 zur Bildung sowohl eines axialen Spalts 1518 zwischen seiner oberen flachen Oberfläche und dem ringförmigen Ventilsitz 1492 als auch eines ringförmigen radialen Spalts 1520 zwischen seiner äußeren Umfangsfläche und der Innenfläche der Ausnehmung 1470 dimensioniert. Wenn es sich in der offenen Position mit vollständiger Strömung befindet, wie in Fig. 64b dargestellt, fließt Kraftstoff von dem Förderdurchlaß 1472 durch den axialen Spalt 1518 und den radialen Spalt 1520 über die Schlitze 1516 in die Mittelbohrung 1512 zur Abgabe an den Verteiler 1404 über den Auslaßdurchlaß 1514. Das Ventilelement 1464 funktioniert auf dieselbe Weise, wie mit Bezugnahme auf das Ausführungsbeispiel von Fig. 64a beschrieben wurde, wenn es in eine Begrenzungsposition gegen den ringförmigen Ventilsitz 1492 zur Begrenzung des Kraftstoffrückstroms bewegt wird, wodurch der Druckabfall in dem Kraftstoff-Förderkreis und den Einspritzleitungen zwischen dem Ventilelement 1464 und der Düsenanordnung verlangsamt wird, wodurch eine übermäßige Hohlraumbildung vermieden wird. Es sollte auch festgehalten werden, daß dieses Ausführungsbeispiel keine Abstandsplatte 1476 enthält. Ferner ist der Dichtungsring 1496 in einer einzigen Ringnut 1522 angeordnet, die in dem Einspritzsteuerventilgehäuse 1474 ausgebildet ist. Ebenso sind nur eine einzige Kraftstoffsammelnut 1524 und eine einzige O-Ringnut 1526 zur Aufnahme des O-Rings 1528 erforderlich, da nur eine Hochdruckverbindung zwischen den Gehäusen 1474 und 1402 ausgebildet ist.
Es wird nun auf Fig. 64c Bezug genommen, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der Hohlraumbildungssteuervorrichtung zeigt, welches dasselbe wie das in Fig. 64b dargestellte Ausführungsbeispiel ist, mit der Ausnahme, daß eine konisch geformte Ausnehmung 1530 an der stromaufwärts liegenden Seite eines beweglichen Ventilelements 1532 neben bzw. benachbart zu dem ringförmigen Ventilsitz 1492 ausgebildet ist. Die mittlere Öffnung 1534 erstreckt sich durch das bewegliche Ventilelement 1532 und verbindet die konisch geformte Ausnehmung 1530 mit der Mittelbohrung 1512. Die konisch geformte Ausnehmung 1530 dient zur Verkleinerung der Oberfläche des Ventilelements 1532, die mit dem Ventilsitz 1492 in Kontakt steht, wodurch der Sitz des Ventilelements 1532 gegen den Ventilsitz 1492 verbessert wird.
Mit Bezugnahme auf Fig. 64d ist ein viertes Ausführungsbeispiel des Rückstrombegrenzungsventils offenbart, das ein zylindrisches Verbindungsrohr 1540 umfaßt, welches in einer Ausnehmung 1542 angeordnet ist, die sowohl im Verteilergehäuse 1402 als auch im Einspritzsteuerventilgehäuse 1474 ausgebildet ist. Das Verbindungsrohr 1540 ist vorzugsweise fest an der Innenwand der Ausnehmung 1542 durch eine Preßpaßverbindung befestigt, wobei der Außendurchmesser des Verbindungsrohres 1540 vor dem Zusammenbau etwas größer als der Innendurchmesser des Teils der Ausnehmung 1542 ist, der in dem Verteilergehäuse 1402 ausgebildet ist. Der Teil der Ausnehmung 1542, der im Einspritzsteuerventilgehäuse 1474 ausgebildet ist, hat einen Innendurchmesser, der etwas größer als der Außendurchmesser des Verbindungsrohres 1540 ist, so daß dazwischen ein Zwischenraum entsteht, durch welchen ein Kraftstoffleckverlust zum Auslauf abfließen kann. Das Verbindungsrohr 1540 liegt an dem stromaufwärts liegenden Ende der Ausnehmung 1542, verläuft in das Verteilergehäuse 1402 und endet vor dem gegenüberliegenden Ende der Ausnehmung 1542 zur Bildung eines Ventilhohlraums 1544 zur Aufnahme eines beweglichen Ventilelements 1546. Das Verbindungsrohr 1540 umfaßt eine Mittelbohrung 1548, so daß ein Fluidstrom zwischen dem Förderdurchlaß 1472 und dem Ventilhohlraum 1544 möglich ist. Das Verbindungsrohr 1540 umfaßt auch einen Ventilsitz 1550, der an seiner Endwand neben dem Ventilhohlraum 1544 ausgebildet ist, für den Eingriff mit dem beweglichen Ventilelement 1546. Das bewegliche Ventilelement 1546 weist eine konisch geformte Ausnehmung 1522 auf, die in einem Ende neben dem Ventilsitz 1550 ausgebildet ist, und eine mittlere Öffnung 1554, die von der konisch geformten Ausnehmung 1522 durch das Ventilelement 1546 in die Verbindung mit dem Auslaßdurchlaß 1556 verläuft. Innere ringförmige Wandteile 1558, die um den Auslaßdurchlaß 1556 ausgebildet sind, erstrecken sich zu dem beweglichen Ventilelement 1546. Die Wandteile 1558 sind durch Schlitze 1560 getrennt, die sich von dem Auslaßdurchlaß 1556 radial nach außen in die Verbindung mit einer äußeren ringförmigen Nut 1562 erstrecken. Die axialen Nuten 1564 sind in der Außenfläche des beweglichen Ventilelements 1546 um dessen Umfang ausgebildet. Wenn das bewegliche Ventilelement 1546 durch den stromaufwärtigen Kraftstoffdruck in die offene Position bewegt wird, wie in Fig. 64d dargestellt, kann Kraftstoff aus der Mittelbohrung 1548 in den Ventilhohlraum 1544 und durch die axialen Nuten 1564 über die ringförmige Nut 1562 und die Schlitze 1560 in den Auslaßdurchlaß 1556 strömen. Die Vorteile und Funktionsweise dieses Ausführungsbeispiels des Rückstrombegrenzungsventils sind dieselben wie bei dem vorangehenden Ausführungsbeispiel.
Fig. 64e zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Rückstrombegrenzungsventils der vorliegenden Erfindung, das ein zylindrisches Verbindungsrohr 1570 umfaßt, das in einer Ausnehmung 1572 ähnlich jener des vorangehenden Ausführungsbeispiels angeordnet ist. Das Verbindungsrohr 1570 und ein Haltering 1574 werden jedoch in einer endweisen Preßauflage in der Ausnehmung 1572 gehalten. Das Verbindungsrohr 1570 enthält eine Mittelbohrung 1576, die an einem Ende mit dem Förderdurchlaß 1472 und an einem gegenüberliegenden Ende mit einem Auslaßdurchlaß 1578 in Verbindung steht. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein bewegliches Ventilelement 1580 in einer Ausnehmung 1582 angeordnet, die in dem stromaufwärts liegenden Ende der Mittelbohrung 1576 ausgebildet ist. Das bewegliche Ventilelement 1580 umfaßt eine konisch geformte Ausnehmung 1584, die in seinem stromaufwärts liegenden Ende ausgebildet ist, und eine mittlere Öffnung 1586, welche die Ausnehmung 1584 mit der Mittelbohrung 1576 verbindet. In diesem Ausführungsbeispiel sind die axialen Nuten 1588 in der Innenfläche des Verbindungsrohres 1570 entlang der gesamten Länge des Rohres 1570 ausgebildet. Wenn während des Einspritzvorganges das bewegliche Ventilelement 1580 in der offenen Position mit vollständiger Strömung angeordnet wird, wie in Fig. 64e dargestellt, strömt daher Kraftstoff von dem Durchlaß 1472 durch die axialen Nuten 1588 über die Mittelbohrung 1576 zu dem Auslaßdurchlaß 1578. Zusätzlich ist das bewegliche Ventilelement 1580 in die Strömungsbegrenzungsposition durch eine Spannfeder 1590 vorgespannt, die in der Mittelbohrung 1576 angeordnet ist. Die Spannfeder 1590 unterstützt die Bewegung des Ventilelements 1580 in die Strömungsbegrenzungsposition bei der Verbindung des Kraftstoff-Förderdurchlasses 1472 mit dem Auslauf am Ende des Einspritzvorganges.
Mit Bezugnahme auf Fig. 65 umfaßt nun ein weiteres Ausführungsbeispiel der Hohlraumbildungssteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung eine zusätzliche Kraftstoffversorgung, die allgemein mit 1600 bezeichnet und an den Auslaufdurchlaß 1602 des Einspritzsteuerventils 1604 abgegeben wird. Wie zuvor in Zusammenhang mit der Kraftstoffanlage der vorliegenden Erfindung erklärt wurde, stellt das Einspritzsteuerventil 1604 eine Fluidverbindung des Speichers 1606 mit dem Verteiler 1608 her, um einen Einspritzvorgang zu definieren. Das Einspritzsteuerventil 1604 beendet den Einspritzvorgang durch die Verbindung des Kraftstoff-Förderdurchlasses 1610, und somit der entsprechenden Einspritzleitung, die durch den Verteiler 1608 angeschlossen ist, mit dem Auslaufdurchlaß 1602, wodurch ein Kraftstoffstrom von dem Förderdurchlaß 1610 und der Einspritzleitung 1612 zu einem Auslauf 1614 ermöglicht wird. Wie zuvor festgehalten wurde, kann dieser Auslaufvorgang zu einer Hohlraumbildung im Durchlaß 1610 und in den entsprechenden, stromabwärts liegenden Durchlässen führen. Das in Fig. 65 dargestellte Ausführungsbeispiel minimiert die Auswirkungen der Hohlraumbildung in dem Durchlaß 1610 und der Einspritzleitung 1612 während der Unterbrechung des Einspritzvorganges, indem zusätzlicher Kraftstoff bei einem relativ geringen Druck, d. h. 300 psi (etwa 2,068 MPa), zu den Förder- und Einspritzdurchlässen zwischen dem Einspritzsteuerventil 1604 und der Düsenanordnung 1616 geleitet wird, wodurch die Durchlässe vor dem nächsten Einspritzvorgang wieder aufgefüllt werden. Der zusätzliche Kraftstoff minimiert auch die Hohlraumbildung durch Verlangsamung der Kraftstoffableitung während des Auslaufvorganges, wodurch ein übermäßiger Druckabfall in den stromabwärts liegenden Durchlässen verhindert wird. In diesem Ausführungsbeispiel wird der zusätzliche Kraftstoff von der Druckverstärkungspumpe 1618 geliefert, die Niederdruckkraftstoff zu der Hochdruckpumpe 1620 zur Abgabe an den Speicher 1606 leitet. Der zusätzliche Kraftstoffdurchlaß 1622 ist an einem Ende an die stromabwärts liegende Seite der Druckverstärkungspumpe 1618 zum Beispiel direkt an den Förderdurchlaß 1624 angeschlossen und verbindet die Druckverstärkungspumpe 1618 mit der Hochdruckpumpe 1620. Das gegenüberliegende Ende des zusätzlichen Kraftstoffdurchlasses 1626 ist an den Auslaufdurchlaß 1602 angeschlossen. Eine Begrenzungsöffnung 1626 ist in dem Auslaufdurchlaß 1602 stromabwärts des Anschlusses der Verbindung mit dem zusätzlichen Kraftstoffdurchlaß 1622 angeordnet. Die Begrenzungsöffnung 1626 dient zur Verringerung der Menge an zusätzlichem Kraftstoff, die zum Auslauf 1614 zurückgeführt wird, wodurch Pumpverluste minimiert werden.
Es wird nun auf Fig. 66 Bezug genommen, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der Hohlraumbildungssteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt, das einen Druckregler 1630 enthält, der in dem Auslaufdurchlaß 1632 angeordnet ist, der sich vom Einspritzsteuerventil 1634 erstreckt. Der Druckregler 1630 umfaßt einen Zylinder 1636, der einen Hohlraum 1638 bildet, der an einem Ende an den Auslaufdurchlaß 1632 angeschlossen ist. Der Druckregler 1630 umfaßt auch einen Kolben 1640, der verschieblich in den Hohlraum 1638 eingebaut ist, so daß der Hohlraum 1638 in eine Einlaßkammer 1642 für die Aufnahme von Kraftstoff vom Auslaufdurchlaß 1632, und eine Spannkammer 1644 unterteilt wird. Die zylindrische Außenfläche des Kol bens 1640 bildet einen ausreichend engen Gleitsitz mit der Innenfläche des Zylinders 1636 zur Bildung einer Fluiddichtung zwischen den Oberflächen, so daß im wesentlichen verhindert wird, daß Kraftstoff aus der Einlaßkammer 1642 zu der Spannkammer 1644 leckt. Eine Spannfeder 1646 ist in der Spannkammer 1644 angeordnet, die den Kolben 1640 zu der Einlaßkammer 1642 spannt. Ein Leckverlust-Auslaufdurchlaß 1548 ist an die Federkammer 1644 angeschlossen, um jeden Kraftstoff, der sich in der Federkammer 1644 sammelt, zum Auslauf zu leiten. Ein Hochdruckentlastungsdurchlaß 1650 ist an den Hohlraum 1638 entlang der Länge des Zylinders 1636 zwischen der Einlaßkammer 1642 und der Federkammer 1644 angeschlossen. Die Spannfeder 1646 spannt den Kolben 1640 normalerweise nach links in Fig. 66, so daß die zylindrische Außenfläche des Kolbens 1640 den Entlastungsdurchlaß 1650 bedeckt und einen Strom vom Auslaufdurchlaß 1632 zu dem Entlastungsdurchlaß 1650 über die Einlaßkammer 1642 verhindert. Während eines Einspritzvorganges bringt das Einspritzsteuerventil 634 den Speicher 1652 mit dem Verteiler 1654 in Fluidverbindung, während der Kraftstoffstrom zwischen dem Kraftstoff-Förderkreis 1656 und dem Auslaufdurchlaß 1632 blockiert ist. In dieser Zeit blockiert der Kolben 1640 für gewöhnlich den Entlastungsdurchlaß 1650, da kein Hochdruckkraftstoff in der Einlaßkammer 1642 vorhanden ist. Sobald der Einspritzvorgang beendet ist und das Einspritzsteuerventil 1634 sich in eine Auslaufposition bewegt, in welcher die Kraftstoffeinspritzdurchlässe 1658 und eine entsprechende Kraftstoffeinspritzleitung 1660 an den Auslaufdurchlaß 1632 angeschlossen sind, strömt Hochdruckkraftstoff durch den Auslaufdurchlaß 1632 in die Einlaßkammer 1642. Der hohe Druck des Kraftstoffs in der Einlaßkammer 1642 wirkt auf die Endfläche 1662 des Kolbens 1640, wodurch eine Kraft erzeugt wird, die dazu neigt, den Kolben 1640 nach rechts in Fig. 66 zu bewegen. Die Spannfeder 1646 widersteht jedoch der Rechtsbewegung des Kolbens 1640, wodurch ein Staudruck in den Kraftstoff-Förderdurchlässen und in der entsprechenden Einspritzleitung erzeugt wird. Sobald der Druck des Kraftstoffs in der Einlaßkammer 1642 auf einen vorbestimmten Wert steigt, der ausreicht, um die Spannkraft der Feder 1646 zu überwinden, bewegt sich der Kolben 1640 nach rechts in Fig. 66 und legt den Hochdruckentlastungsdurchlaß 1650 frei, so daß Kraftstoff von der Einlaßkammer 1642, dem Förderdurchlaß 1658 und anderen stromabwärts liegenden Leitungen einschließlich der Einspritzleitung 1660 in die entgegengesetzte Richtung durch den Auslaufdurchlaß 1632 und den Entlastungsdurchlaß 1650 strömen kann. Sobald der Kraftstoffdruck in dem Auslaufdurchlaß unter einen vorbestimmten Wert sinkt, bewegt sich der Kolben 1640 unter der Kraft der Spannfeder 1646 nach links in Fig. 66 und blockiert den Kraftstoffstrom durch den Entlastungsdurchlaß 1650. Die Einlaßkammer 1642 dient als Speicher zum Sammeln von Kraftstoff für das Auffüllen der Einspritzleitungen, um die Auswirkungen einer Hohlraumbildung zu minimieren. Die Kraft des Kolbens 1640 gegen den angesammelten Kraftstoff in der Einlaßkammer 1642 pumpt Kraftstoff mit einem vorbestimmten niederen Druckwert in die Kraftstoff-Förderdurchlässe und Einspritzleitungen, wodurch alle Blasen oder Dampftaschen, die unerwartet in den Förderdurchlässen und Einspritzleitungen während des Auslaufvorganges gebildet wurden, wieder aufgefüllt werden. Ebenso werden die effektive Strömungsfläche der Endfläche 1662 und die Spannkraft der Feder 1646 sorgfältig gewählt, um eine Auslaufwirkung zu erzeugen, die der optimalen Rate des Druckabfalls in den an den Auslauf angeschlossenen Einspritzleitungen und Durchlässen entspricht, um die Hohlraumbildung zu minimieren. Ebenso könnte ein herkömmlicher Druckregler verwendet werden, der den Staudruck ohne die Vorteile eines angesammelten Kraftstoffvorlumens zum Auffüllen der Einspritzleitungen aufrechterhält.
Zusätzlich kann der Druckregler 1630 von Fig. 66 mit der Hohlraumbildungssteuervorrichtung 1400 von Fig. 63a und 63b kombiniert werden, um die Hohlraumbildung in vorteilhafter Weise zu minimieren. Der Auslaufdurchlaß 1632 in Fig. 66, der das Einspritzsteuerventil mit dem Druckregler 1630 verbindet, ist Druckwellenschwankungen ausgesetzt, die auf die wiederholte Entlastung des relativ hohen Einspritzdrucks in den Auslaufdurchlaß zurückzuführen sind, die durch den Betrieb des Einspritzsteuerventils verursacht werden. Diese Druckwellenschwankungen können während der Auffüllung zu den Einspritzleitungen 1660 übertragen werden, wodurch das Auffüllverfahren und die anschließenden Einspritzungen nachteilig beeinflußt werden. Durch Kombinieren der Ausführungsbeispiele von Fig. 63a und 66 wird der relativ konstante Kraftstoffdruck der Druckverstärkungspumpe 416 der Hohlraumbildungssteuervorrichtung 1400, der keine Druckwellenschwankungen aufweist, für ein wirksameres Auffüllen der Einspritzleitungen stromabwärts des Verteilers verwendet, ohne die Einspritzleitungen den Druckwellenschwankungen und den zugehörigen nachteiligen Wirkungen auszusetzen.
Es wird nun auf Fig. 67 Bezug genommen, die ein anderes Ausführungsbeispiel der Hohlraumbildungssteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt, das gleich dem vorangehenden Ausführungsbeispiel ist, und daher sind dieselben Komponenten mit denselben Bezugszeichen versehen, die in Fig. 66 verwendet wurden. In diesem Ausführungsbeispiel enthält ein Druckregler 1666 einen Kolben 1668, der durch den Druck des Kraftstoffs, der von dem Speicher 1652 zugeführt wird, zu der Einlaßkammer 1642 gespannt wird. Ein Spannfluiddurchlaß 1670 ist an den Speicher 1652 an einem Ende und an die Spannkammer 1644 an einem gegenüberliegenden Ende angeschlossen. Ein Spannstift 1672 ist gleitfähig in dem Spannfluiddurchlaß 1670 neben der Spannkammer 1644 befestigt. Ein inneres Ende 1674 des Spannstifts 1672 reicht in die Spannkammer 1664 in die Auflage mit einem Ende des Kolbens 1668. Ein äußeres Ende 1676 des Spannstifts 1672 ist dem Speicherkraftstoff bei extrem hohen Druck ausgesetzt. Durch die Wahl der richtigen effektiven Querschnittsfläche des äußeren Endes 1676 des Spannstifts 1672 kann der Druckregler 1666 in derselben Weise wie das Ausführungsbeispiel von Fig. 66 verwendet werden, um für ein ausreichendes Entleeren des Kraftstoff-Förderkreises und der Einspritzleitungen zur Beendigung der Einspritzung zu sorgen, während sowohl ein optimaler Staudruck aufrechterhalten wird, der zur Minimierung der Hohlraumbildung notwendig ist, als auch Niederdruckkraftstoff zu dem Kraftstoffdurchlaß und der entsprechenden Einspritzleitung während des letzten Teils des Auslaufvorgangs geleitet wird, um die Einspritzdurchlässe und Leitungen wieder aufzufüllen. Zusätzlich enthält dieses Ausführungsbeispiel einen Nachfülldurchlaß 1678, der den Auslaufdurchlaß 1632 mit jeder der Kraftstoffeinspritzleitungen 1660 über den Verteiler 1654 verbindet und die Einspritzdurchlässe und Einspritzleitung 1660 zwischen dem Verteiler 1664 und der Düsenanordnung nach dem Auslaufvorgang vor dem nächsten Einspritzvorgang auffüllt. Der Nachfülldurchlaß 1678 ist an jede der Einspritzleitungen 1600 über Durchlässe (nicht dargestellt) angeschlossen, die in dem Verteilergehäuse und der Drehwelle ausgebildet sind, ähnlich den Durchlässen, die in Fig. 63a und 63b in bezug auf die Hohlraumbildungssteuervorrichtung 1400 dargestellt sind, mit der Ausnahme, daß der Abgabedurchlaß 1420 an den Nachfülldurchlaß 1678 angeschlossen wäre. Somit verbindet nach einem Einspritzvorgang die Nachfüllöffnung 1430, die in Fig. 63a dargestellt ist, der Reihe nach jede Einspritzleitung mit dem Nachfülldurchlaß 1678, so daß Kraftstoff in der Einlaßkammer 1642 zu der entsprechenden Einspritzleitung strömen kann. Der vorgespannte Kolben 1668 des Druckreglers 1666 hält während des Einspritzvorganges, wenn das Einspritzsteuerventil 1634 den Strom durch den Auslaufdurchlaß 1632 blockiert, einen Staudruck im Nachfülldurchlaß 1678 aufrecht. Somit bewirkt der Druckregler 1666 ein Zurückpumpen von Kraftstoff über den Nachfülldurchlaß 1678 in die Kraftstoffeinspritzleitungen 1660, um die Dampftaschen oder Blasen zu füllen, die sich möglicherweise während der vorangehenden Unterbrechung des Einspritzvorganges und vor der nächsten Einspritzung gebildet haben, wodurch für eine exakte und vorhersagbare Zeitsteuerung der Einspritzung gesorgt wird. Als Alternative kann eine Nachfüllnut 1679 in der Verteilerwelle 1424 ausgebildet sein. Die Nachfüllnut 1679 verläuft um den Umfang einer Welle 1424 über eine ausreichende Winkellänge, um die kraftstoffaufnehmenden Durchlässe 1434, die nicht mit der Einspritzöffnung 1432 verbunden sind, während eines Teiles jeder Einspritzperiode zu verbinden. Somit ermöglicht die Nachfüllnut 1679 das Auffüllen der Aufnahmedurchlässe 1434 und der entsprechenden stromabwärts liegenden Leitungen zwischen den Einspritzvorgängen und den Ausgleich des anfänglichen Kraftstoffdrucks in diesen Durchlässen vor jedem Einspritzvorgang, um für eine steuerbare und vorhersagbare Kraftstoffdosierung von einer Einspritzperiode oder einem Motorzyklus zur/zum nächsten zu sorgen.
Mit Bezugnahme auf Fig. 69 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Hohlraumbildungssteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung offenbart. Dieses Ausführungsbeispiel kombiniert den federbelasteten Druckregler 1630 von Fig. 66 mit dem Nachfülldurchlaß 1678, der in Fig. 67 offenbart ist. Daher sind die Funktionsweise und Vorteile dieses Ausführungsbeispiels im wesentlichen dieselben wie bei den vorangehenden zwei Ausführungsbeispielen.
Wie aus der zuvor hierin dargelegten Besprechung hervorgeht, schafft die vorliegende Erfindung in vorteilhafter Weise eine Kraftstoffanlage, die aus einer elektronisch steuerbaren Hochdruckkraftstoffpumpenanordnung besteht, mit einer Pumpe, einem Speicher und einem Verteiler, die mit einem elek trisch betätigten Pumpensteuerventil und einem Einspritzsteuerventil kombiniert sind, die an der modularen Anordnung zur Bildung einer hochintegrierten Kraftstoffanlage befestigt sind, die für eine bessere Emissionsregulierung und verbesserte Motorleistung sorgt und die entweder für eine Original- oder bereits bestehende Motorkonstruktion konstruiert, gebaut und in diese eingebaut werden kann, mit geringfügigen Änderungen der bereits bestehenden Konstruktionen. Diese hochintegrierte Kraftstoffanlage kann sehr hohe Einspritzdrücke, d. h. 5000-30000 psi (etwa 34,47 bis 206,8 MPa) und vorzugsweise im Bereich von 16000-22000 psi (etwa 110,3-151,7 MPa), bei präziser Steuerung der Menge und Zeitpunkteinstellung der Einspritzung abhängig von verschiedenen Motorzuständen bereitstellen, während gleichzeitig überzählige ausfallssichere elektronische Komponenten und eine verbesserte Motorleistung bei insgesamt geringeren Kosten in bezug auf konkurrierende Anlagen nach dem Stand der Technik bereitgestellt werden können.
Die vorliegende Kraftstoffanlage bietet auch den Vorteil einer äußerst kompakten, integrierten Kraftstoffpumpenanordnung durch die Bereitstellung eines Pumpengehäuses mit mindestens einem Pumpenhohlraum, der in eine radiale Richtung ausgerichtet ist, und einem Speicher, der an dem Pumpengehäuse befestigt ist. Ein solcher Speicher kann einen Überhang entweder in die seitliche und/oder axiale Richtung und ein Pumpensteuerventil vorsehen, das an dem Überhangteil des Speichergehäuses neben dem Pumpengehäuse befestigt ist. Zusätzlich ist das Speichergehäuse an dem Pumpengehäuse an einem Ende des Pumpengehäuses befestigt, um einen auskragenden seitlichen Überhang zu bilden, so daß der Überhang ein versetztes Querprofil für die Kraftstoffpumpenanordnung bildet, welches das unregelmäßige Querprofil des Verbrennungsmotors ergänzt, an dem die Kraftstoffanordnung befestigt werden soll.
Die vorliegende Kraftstoffanlage sieht auch in vorteilhafter Weise ein modulares, einstückiges Kraftstoffpumpengehäuse vor, das eine Mehrzahl von sich nach außen öffnenden Pumpenhohlräumen, eine radial umschlossene Antriebswelle, eine Pumpenkopfeingriffsfläche und eine Mehrzahl von Mitnehmerführungsflächen in entsprechenden Pumpenhohlräumen enthält, wobei die Mitnehmerführungsflächen, die Kopfeingriffsfläche und die Antriebswel lenbefestigungsflächen die einzigen Flächen sind, die eine genaue maschinelle Bearbeitung erfordern, um eine angemessene Ausrichtung zwischen der Antriebswelle und den zusammenwirkenden Kraftstoffpumpelementen der Pumpe zu schaffen. Durch die Bereitstellung eines Pumpenkopfes, der an dem Pumpengehäuse gegenüber der Antriebswelle befestigt ist, und einer Pumpeneinheit, die in dem Pumpenkopf durch eine Halterung gehalten wird, welche bewirkt, daß sich die Pumpeneinheit in den Pumpenhohlraum des Pumpengehäuses in einem beabstandeten, nicht kontaktierenden Verhältnis zu dem Pumpengehäuse erstreckt, ermöglicht die vorliegende Erfindung ferner, daß die Pumpeneinheit relativ einfach entfernt und ausgetauscht werden kann, um eine kostengünstige Wartung der Pumpenanordnung und/oder die Möglichkeit zu bieten, Pumpeneinheiten zur Einstellung der effektiven Verdrängung der Kraftstoffpumpenanordnung zu wechseln.
Ferner minimiert die Kraftstoffanlage der vorliegenden Erfindung die Anzahl von Kraftstoffsickerstellen durch die Verringerung der Anlagenkomponenten und die Bereitstellung von ausfallssicheren, überzähligen Niederdruckkraftstoffauslässen im gesamten System, um jeden Kraftstoff, der durch primäre Dichtungsbereiche lecken könnte, aufzufangen und zu der Kraftstoffanlage zurückzuleiten. Ebenso kann die vorliegende Kraftstoffanlage sowohl zwei Pumpensteuerventile als auch zwei Einspritzsteuerventils enthalten, so daß ein entsprechendes Ventil übernehmen kann, sollte das andere entsprechende Ventil ausfallen.
Die vorliegende Erfindung stellt auch einen verbesserten Speicher mit einem Labyrinth von verbundenen Kammern bereit, wobei die Kammern länglich und zylindrisch sind und in einem im allgemeinen parallelen Verhältnis angeordnet sind und eine vertikale Ebene durch das Speichergehäuse in einer zweidimensionalen Anordnung schneiden. Die Speicherkammern sind insbesondere so ausgerichtet, daß sie die physischen Dimensionen des Speichergehäuses minimieren, während sie so dimensioniert sind, daß sie ein minimales Gesamtvolumen schaffen, das ausreicht, um einen Kraftstoffdruckabfall von mehr als fünf Prozent während jedes Einspritzvorganges zu verhindern, abhängig von Faktoren wie der Verdichtbarkeit des Kraftstoffs, dem Betriebsdruck des Kraftstoffs, den maximal möglichen erforderlichen Einspritzvolumina, dem Zeitpunkteinstellungsbereich und der Einspritzdauer, die für den Motor gewählt sind, der maximalen effektiven Verdrängung jeder Pumpeneinheit, des Kraftstoffleckverlustes der Anlage, der Kompression des Kraftstoffs in den Kraftstoffleitungen und dem Kraftstoffverlust an den Auslauf während der Ventilelementbewegung zwischen der vollständig geöffneten und vollständig geschlossenen Position.
Die offenbarte Erfindung stellt eine Reihe zusätzlicher Merkmale bereit, wie (1) die Integration einer drehbaren Pumpe und eines Verteilers mit einer einzigen Antriebswellenanordnung; (2) die Bereitstellung eines Verteilers mit axial gleitfähigen Tauchspulenreglern in Kombination mit einem eigenen Einspritzsteuerventil; (3) die Bereitstellung einer Reihe von Pumpenkopf/Speicherkonstruktionen zur Aufnahme von Pumpensteuerventilen und Rückschlagventilen; (4) die Bereitstellung eines ultrakompakten Pumpenkopfs und integrierter Pumpenkammerkonstruktionen; (5) die Bereitstellung eines quer ausgerichteten Pumpensteuerventils zur Verringerung des im Speicher eingeschlossenen Volumens auf ein absolutes Minimum; (6) die Bereitstellung einer Pumpeneinheit und eines quergerichteten Pumpensteuerventils, das in dem Zylinder der Pumpeneinheit befestigt ist; (7) verschiedene Speicherkonstruktionen zur Vereinfachung der Bildung und Herstellung des Speichers; (8) die Bereitstellung eines getrennt befestigten Speichers; (9) die Bereitstellung verschiedener Spaltfilterbefestigungskonzepte zur Verwendung in der offenbarten Kraftstoffanlage; und (10) die Bereitstellung von Mengenregulierungs- und Hohlraumbildungssteuervorrichtungen in der offenbarten Kraftstoffanlage.

Industrielle Anwendbarkeit

Die kompakte Hochleistungskraftstoffanlage der vorliegenden Erfindung und ihre Komponenten können in einer Reihe von Verbrennungsmotoren eines Fahrzeugs oder einer Industriemaschine verwendet werden, die eine exakte und zuverlässige Hochdruckkraftstoffabgabe verlangt. Die Hochleistungskraftstoffanlage der vorliegenden Erfindung ist jedoch insbesondere bei Diesellastkraftwagenmotoren mit kleinem und mittleren Hubraum zweckdienlich und kann insbesondere an bestehende Dieselmotorkonstruktionen ohne wesentliche Motorveränderungen angepaßt werden.

Claims

1. Elektronisch steuerbare Hochdruck-Kraftstoffpumpenanordnung (10, 400, 486, 988) zur Zuleitung von Kraftstoff bei einem vorbestimmten Druck durch eine Mehrzahl von Kraftstoffeinspritzleitungen (806, 1324, 1452, 1612, 1660) zu entsprechenden Zylindern eines Mehrzylinder- Verbrennungsmotors, wobei die Pumpenanordnung (10, 400, 486, 988) aufweist:

a) eine modulare bzw. eine Einheit bildende Anordnung (10, 400, 486, 988), die zur Befestigung an dem Motor ausgebildet ist, wobei die modulare bzw. eine Einheit bildende Anordnung (10, 400, 486, 988) umfaßt:

i. Pumpenmittel zur Druckbeaufschlagung von Kraftstoff über den vorbestimmten Druck, wobei das Pumpenmittel ein Pumpengehäuse (22, 428, 500) mit einem Befestigungsmittel zur Befestigung der modularen bzw. eine Einheit bildenden Anordnung (10, 400, 486, 988) an dem Motor, eine Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) und einen Pumpenplungerkolben (122, 416, 418, 490, 492, 752, 884, 886, 1004), der in die Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) zur Hin- und Herbewegung zwischen einer vorgeschobenen Position und einer zurückgezogenen Position eingebaut ist, aufweist,

ii. ein Speichermittel zum Sammeln und vorübergehenden Speichern von von dem Pumpenmittel erhaltenem Kraftstoff bei hohem Druck, wobei das Speichermittel ein Speichergehäuse (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244), das mindestens eine Speicherkammer (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) enthält, aufweist, wobei das Speichergehäuse (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) an dem Pumpengehäuse (22, 428, 500) befestigt ist, und

iii. ein Kraftstoffverteilermittel zum Ermöglichen einer sequentiellen periodischen Fluidverbindung zwischen der Speicherkammer (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) und den Motorzylindern, wobei das Verteilermittel ein Verteilergehäuse (44, 410, 528, 713, 782, 1264, 1402) aufweist, das an dem Pumpengehäuse (22, 428, 500) befestigt ist;

b) ein erstes elektromagnetisch betätigtes Pumpensteuerventil (18, 766, 994, 997, 1076, 1100, 1102) zum Steuern des Pumpenmittels, um einen gewünschten Kraftstoffdruck in der Speicherkammer (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) aufrechtzuerhalten, wobei das erste elektromagnetisch betätigte Pumpensteuerventil (18, 19, 766, 994, 997, 1076, 1100, 1102) an der modularen bzw. eine Einheit bildenden Anordnung (10, 400, 486, 988) befestigt ist und zum Steuern einer effektiven Verdrängung des Pumpenplungerkolbens (122, 416, 418, 490, 492, 752, 884, 886, 1004) betätigbar ist, wobei die effektive Verdrängung teilweise durch die vorgeschobene Position des Pumpenplungerkolbens (122, 416, 418, 490, 492, 752, 884, 886, 1004) definiert ist; und

c) ein erstes elektromagnetisch betätigtes Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) zum Steuern der Zeitpunkteinstellung und Menge des Kraftstoffs, die in jeden Motorzylinder eingespritzt wird, abhängig von Motorbetriebszuständen, wobei das erste elektromagnetisch betätigte Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) an der modularen bzw. eine Einheit bildenden Anordnung (10, 400, 486, 988) befestigt ist.

2. Pumpenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenanordnung (10, 400, 486, 988) ferner ein zweites elektromagnetisch betätigtes Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) zum Steuern der Zeitpunkteinstellung und Menge der Einspritzung in jeden Motorzylinder, selbst wenn das erste elektromagnetisch betätigte Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) ausfällt, aufweist.

3. Pumpenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenmittel mehrere Pumpenkammern (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) und mehrere Pumpenplungerkolben (122, 416, 418, 490, 492, 752, 884, 886, 1004) aufweist, die in den Pum penkammern (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) zur Hin- und Herbewegung eingebaut sind, und wobei die Anordnung (10, 400, 486, 988) ferner mehrere elektromagnetisch betätigte Pumpensteuerventile (18, 19, 766, 994, 997, 1076, 1100, 1102) aufweist, deren Anzahl jener der Pumpenkammern entspricht, wobei die elektromagnetisch betätigten Pumpensteuerventile (18, 19, 766, 994, 997, 1076, 1100, 1102) jeweils mit den Pumpenkammern (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) zum Steuern der effektiven Verdrängung jedes zugehörigen Pumpenplungerkolbens verbunden sind.

4. Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenanordnung (10, 400, 486, 988) ferner Mittel zum Erzeugen eines Drucksignals, das den Druck des Kraftstoffs in dem Speichermittel anzeigt, sowie Steuermittel zum Steuern der elektromagnetisch betätigten Pumpensteuerventile (18, 19, 766, 994, 997, 1076, 1100, 1102) zur Einstellung der effektiven Verdrängung der Pumpenplungerkolben (122, 416, 418, 490, 492, 752, 884, 886, 1004) in Abhängigkeit von dem Drucksignal aufweist, so daß der Druck des Kraftstoffs in dem Speichermittel gleich dem vorbestimmten Druck wird.

5. Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftstoffverteilermittel eine Mehrzahl von Einspritzleitungsventilen (784) zum Steuern des Kraftstoffstroms zu entsprechenden Zylindern durch entsprechende Kraftstoffeinspritzleitungen (806) aufweist, wobei jedes der Einspritzleitungsventile (784) ein Schiebeventilelement (808) aufweist, das in das Verteilergehäuse (782) hin- und herbewegbar eingebaut ist.

6. Pumpenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftstoffverteilermittel ferner eine Verteilernockenwelle (786) aufweist, die in das Verteilergehäuse (782) drehbar eingebaut ist, wobei die Verteilernockenwelle (786) mindestens eine Nocke (796) aufweist, welche die Verteilerschiebeventilelemente (808) in eine Hin- und Herbewegung versetzt, wenn die Verteilernockenwelle (786) gedreht wird, wobei die Schiebeventilelemente (808) zur Hin- und Herbewegung entlang ent sprechenden axialen Leitungen eingebaut sind, die parallel zu der Drehachse der Verteilernockenwelle (786) liegen.

7. Pumpenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Mehrzahl von Schiebeventilelementen (808) in eine offene Position bewegbar ist, um eine entsprechende Kraftstoffeinspritzperiode zu definieren, in welcher Hochdruckkraftstoff zu dem entsprechenden Motorzylinder über die entsprechende Kraftstoffeinspritzleitung (806) strömen kann, sowie in eine geschlossene Position, in welcher der Kraftstoffstrom durch die entsprechende Kraftstoffeinspritzleitung (806) blockiert ist, wobei jedes der Mehrzahl von Einspritzleitungsventilen (784) spulenartig bzw. tauchspulenartig ist und einem hervorstehenden bzw. verdickten Teil (812) aufweist, der an dem Schiebeventilelement (808) zum Blockieren des Kraftstoffstroms ausgebildet ist, wenn sich das entsprechende Einspritzleitungsventil (784) in der geschlossenen Position befindet.

8. Pumpenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebeventilelement (808) einen zylindrischen Abschnitt mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende aufweist, wobei eine ringförmige Nut (814) in dem zylindrischen Abschnitt neben dem hervorstehenden bzw. verdickten Teil (812) ausgebildet ist, so daß Kraftstoff zu den Motorzylindern strömen kann, wenn sich das entsprechende Einspritzleitungsventil (784) in der offenen Position befindet, wobei die Pumpenanordnung ferner ein Spannmittel aufweist, das neben bzw. benachbart zu dem ersten Ende zum Spannen des zweiten Endes in Anlage mit der mindestens einen Nocke (796) angeordnet ist.

9. Pumpenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenanordnung (10, 400, 486, 988) kompakt ist, daß das Pumpengehäuse (22, 428, 500) minimale Ausmaße in zueinander senkrechten seitlichen, radialen und axialen Richtungen hat, wobei das Pumpengehäuse (22, 428, 500) zumindest einen Pumpenhohlraum (28, 30, 876, 878, 996) mit einer ersten Pumpenachse, die sich in die radiale Richtung erstreckt, und einen Antriebswellenhohlraum (24, 434, 558) neben bzw. benachbart zu einem Ende des Pum penhohlraums (28, 30, 876, 878, 996) mit einer Antriebsachse, die sich in die axiale Richtung erstreckt, enthält, wobei eine Antriebswelle (26, 756, 888) in dem Antriebswellenhohlraum (24, 434, 558) zur Drehung um die Antriebsachse angeordnet ist, wobei der Pumpenplungerkolben (122, 416, 418, 490, 492, 752, 884, 886, 1004) in dem Pumpenhohlraum (28, 30, 876, 878, 996) zur Hin- und Herbewegung entlang der ersten Pumpenachse abhängig von der Drehbewegung der Antriebswelle (26, 756, 888) eingebaut ist, und wobei das Speichergehäuse (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) mindestens eine längliche Speicherkammer (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) zum Sammeln und vorübergehenden Speichern von Kraftstoff bei hohem Druck enthält und an dem Pumpengehäuse (22, 428, 500) neben bzw. benachbart zu dem anderen Ende des Pumpenhohlraums (28, 30, 876, 878, 996) befestigt ist, wobei die Mittelachse der länglichen Speicherkammer (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) parallel zu der Antriebsachse angeordnet ist.

10. Pumpenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichergehäuse (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) ein axiales Ausmaß hat, das wesentlich größer als das axiale Ausmaß des Pumpengehäuses (22, 428, 500) ist, wodurch ein axialer Überhang (38, 987) des Speichergehäuses (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) in bezug auf das Pumpengehäuse (22, 428, 500) entsteht.

11. Pumpenanordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (22, 428, 500) zumindest einen zusätzlichen Pumpenhohlraum (28, 30, 876, 878, 996) mit einer zweiten Pumpenachse enthält, die parallel zu der ersten Pumpenachse und senkrecht zu der Antriebswelle verläuft, und daß die Pumpenanordnung (10, 400, 486, 988) ferner einen zweiten Pumpenplungerkolben (122, 416, 418, 490, 492, 752, 884, 886, 1004) aufweist, der zur Hin- und Herbewegung entlang der zweiten Pumpenachse abhängig von der Drehbewegung der Antriebswelle (26, 756, 888) eingebaut ist.

12. Pumpenanordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilergehäuse (44, 410, 528, 713, 782, 1264, 1402) an dem Pumpengehäuse (22, 428, 500) neben bzw. benachbart zu dem Antriebswellenhohlraum (24, 434, 558) in einem beabstandeten, im wesentlichen parallelen Verhältnis zu dem axialen Überhang (38, 987) des Speichergehäuses (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) befestigt ist.

13. Pumpenanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilergehäuse (44, 410, 528, 713, 782, 1264, 1402) eine Rotorbohrung (214, 475) enthält und das Verteilermittel ferner einen Verteilerrotor (216, 425, 462, 708, 1424) aufweist, der zur Drehung in die Rotorbohrung (214, 475) eingebaut ist, wobei der Rotor (216, 425, 462, 708, 1424) von der Antriebswelle (26, 756, 888) zur Drehung angetrieben wird, wobei der Rotor (216, 425, 462, 708, 1424) einen axialen Versorgungsdurchlaß (226, 438) enthält, der zur Aufnahme von Kraftstoff von der Speicherkammer (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) in Fluidverbindung steht, wobei der Rotor (216, 425, 462, 708, 1424) auch einen ersten radialen Versorgungsdurchlaß (230) enthält, der mit dem axialen Versorgungsdurchlaß (226, 438) in Fluidverbindung steht, wobei das Verteilergehäuse (44, 410, 528, 713, 782, 1264, 1402) eine Gruppe von Aufnahmeöffnungen (231) enthält, die zur Verbindung mit den entsprechenden Motorzylindern durch entsprechende Kraftstoffeinspritzleitungen (806, 1324, 1452, 1612, 1660) ausgebildet ist, wobei die Aufnahmeöffnungen (231) um den Umfang des Rotors (216, 425, 462, 708, 1424) beabstandet sind, wobei die Gruppe von Aufnahmeöffnungen (231) in Positionen angeordnet ist, die der Reihe nach mit dem ersten radialen Versorgungsdurchlaß (230) ausgerichtet werden, wenn der Rotor (216, 425, 462, 708, 1424) gedreht wird, um einzelne getrennte Perioden während jeder Drehung des Rotors (216, 425, 462, 708, 1424) zu definieren, in welchen die entsprechenden Motorzylinder mit der Speicherkammer (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) in Fluidverbindung gebracht werden können, und vorzugsweise wobei die Drehachse des Rotors (216, 425, 462, 708, 1424) mit der Drehachse der Antriebswelle (26, 756, 888) koaxial ist oder wobei die Drehachse des Rotors (216, 425, 462, 708, 1424) senkrecht zu der Drehachse der Antriebswelle (26, 756, 888) ist.

14. Pumpenanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenanordnung (10, 400, 486, 988) ferner eine Kraftstoffversorgungsleitung zur Fluidverbindung des axialen Versorgungsdurchlasses (226, 438) mit der Speicherkammer (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) aufweist, wobei die Versorgungsleitung eine Zufuhröffnung aufweist, um Kraftstoff von der Speicherkammer (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) zu der Rotorbohrung (214, 475) zu leiten, wobei die Zufuhröffnung in einer Versorgungsebene angeordnet ist, die senkrecht zu der Drehachse des Rotors liegt und axial von der Gruppe von Aufnahmeöffnungen (231) beabstandet ist, wobei der Rotor (216, 425, 462, 708, 1424) einen radialen Aufnahmedurchlaß (242, 712) enthält, der axial in der Versorgungsebene angeordnet ist, und vorzugsweise wobei das Verteilergehäuse (44, 410, 528, 713, 782, 1264, 1402) eine Verteilergehäuseauslauföffnung enthält, die an einem Ende der Rotorbohrung (214, 475) zur Verbindung mit einem Niederdruckauslauf (284) angeordnet ist, wobei der Rotor (216, 425, 462, 708, 1424) einen ersten axialen Auslaufdurchlaß (286) enthält, der mit der Verteilergehäuseauslauföffnung in Fluidverbindung steht.

15. Pumpenanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (216, 425, 462, 708, 1424) ferner einen ersten radialen Auslaufdurchlaß enthält, der mit einem axialen Auslaufdurchlaß (286) und mit einer ersten Auslaufnut in Verbindung steht, die entweder in dem Rotor (216, 425, 462, 708, 1424) oder der Rotorbohrung (214, 475) ausgebildet ist, die axial zwischen dem ersten radialen Versorgungsdurchlaß (230) und dem radialen Aufnahmedurchlaß (242, 712) angeordnet ist, um jeden Kraftstoff aufzunehmen, der durch den eng sitzenden Zwischenraum bzw. Spalt zwischen dem Rotor (216, 425, 462, 708, 1424) und dem Rotorhohlraum leckt bzw. aussickert, der sich zwischen dem radialen Versorgungsdurchlaß (230) und dem radialen Aufnahmedurchlaß (242, 712) erstreckt.

16. Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner ein Druckverstärkungspumpenmittel aufweist, das zwischen dem Verteilermittel und dem Pumpengehäuse (22, 428, 500) angeordnet ist, zur Aufnahme von Kraftstoff von einer Kraft stoffquelle und zur Zuleitung von Kraftstoff zu dem Pumpenhohlraum (28, 30, 876, 878, 996) mit einem ausreichenden Druck, um eine angemessene Kraftstoffmenge an den Pumpenhohlraum (28, 30, 876, 878, 996) im gesamten Betriebsbereich des Motors zu liefern, und vorzugsweise wobei das Druckverstärkungspumpenmittel eine Wellenverlängerung aufweist, die an die Antriebswelle (26, 756, 888) der Kraftstoffpumpe an einem Ende und an den Verteilerrotor (216, 425, 462, 708, 1424) an dem anderen Ende gekoppelt ist, wobei das Verteilergehäuse (44, 410, 528, 713, 782, 1264, 1402) eine Dichtungsausnehmung aufweist, welche das Ende des Verteilerrotors (216, 425, 462, 708, 1424) neben bzw. benachbart zu der Wellenverlängerung umgibt.

17. Pumpenanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (216, 425, 462, 708, 1424) eine Druckausgleichsnut enthält, die über eine ausreichende Umfangsstrecke um den Rotor (216, 425, 462, 708, 1424) an einer axialen Position verläuft, um alle Aufnahmeöffnungen (231) mit Ausnahme der Aufnahmeöffnung (231), die sich mit dem ersten radialen Versorgungsdurchlaß (230) in Fluidverbindung befindet, strömungstechnisch bzw. fluidisch zu verbinden, und vorzugsweise wobei die Aufnahmeöffnungen (231) gleichwinkelig um den Umfang des Rotors (216, 425, 462, 708, 1424) beabstandet sind, um den Raum zwischen den Aufnahmeöffnungen (231) zu maximieren, und wieder vorzugsweise wobei das Verteilermittel eine Versorgungsnut (244) aufweist, die entweder in dem Rotor (216, 425, 462, 708, 1424) oder der Rotorbohrung (214, 475) enthalten ist, wobei die Versorgungsnut (244) so angeordnet ist, daß sie jederzeit mit dem radialen Aufnahmedurchlaß (242, 712) des Rotors und der Kraftstoffversorgungsleitung in Verbindung steht.

18. Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilermittel ein Einspritzsteuermittel zum Steuern der Zeitpunkteinstellung und Menge des Kraftstoffs, die in jeden Motorzylinder eingespritzt wird, abhängig von Motorbetriebszuständen aufweist, wobei das Einspritzsteuermittel ein erstes Elektromagnet- Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) aufweist, das an dem Verteilergehäuse (44, 410, 528, 713, 782, 1264, 1402) befestigt und zum Steuern des Kraftstoffstroms durch die Kraftstoffversorgungsleitung angeordnet ist, wobei das erste Elektromagnet-Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) ein Dreiwegventil ist, das im erregten Zustand zur Verbindung des axialen Versorgungsdurchlasses (226, 438) des Rotors (216, 425, 462, 708, 1424) mit dem Speichermittel betriebsbereit ist, und im abgeschalteten Zustand zur Verbindung des axialen Versorgungsdurchlasses der Rotorbohrung (10, 400, 486, 988)4 mit einem Niederdruckauslauf betriebsbereit ist, wobei das Verteilergehäuse (44, 410, 528, 713, 782, 1264, 1402) einen länglichen ersten Ventilhohlraum (270, 460) zur Aufnahme des ersten Elektromagnet-Einspritzsteuerventils (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) aufweist.

19. Pumpenanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzsteuermittel ein zweites Elektromagnet-Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) aufweist, das an dem Verteilergehäuse (44, 410, 528, 713, 782, 1264, 1402) befestigt und zum Steuern des Kraftstoffstroms durch die Kraftstoffversorgungsleitung parallel zu dem ersten Elektromagnet-Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) angeordnet ist, wobei das zweite Elektromagnet-Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) ein Dreiwegventil ist, das im erregten Zustand zur Verbindung des axialen Versorgungsdurchlasses (226, 438) des Rotors (216, 425, 462, 708, 1424) mit dem Speichermittel betriebsbereit ist, und im abgeschalteten Zustand zur Verbindung des axialen Versorgungsdurchlasses des Rotors (216, 425, 462, 708, 1424) mit einem Niederdruckauslauf betriebsbereit ist, wobei das Verteilergehäuse (44, 410, 528, 713, 782, 1264, 1402) einen zweiten Ventilhohlraum (272, 460) enthält mit einer Mittelachse, die zu einer Mittelachse des ersten Ventilhohlraums (270, 460) parallel ist, wobei die Mittelachsen in der Versorgungsebene liegen, die den radialen Versorgungsdurchlaß (230) enthält, der Kraftstoff zu dem axialen Versorgungsdurchlaß (226, 438) des Rotors (216, 425, 462, 708, 1424) leitet, wobei der erste und zweite Hohlraum (270, 272, 460) an gegenüberliegenden Seiten des Rotors (216, 425, 462, 708, 1424) angeordnet sind, und wobei vorzugsweise der erste und zweite Ventilhohlraum (270, 272, 460) durch eine Rotorzuleitungsbohrung (276, 448) mit einer Mittelachse, die in der Versorgungsebene liegt, verbunden sind, wobei die Zuleitungsöffnung für den Rotorhohlraum mit der Rotorzuleitungsbohrung (276, 448) in Fluidverbindung steht, wobei das Verteilermittel ein Zweiwegrückschlagventil (453) enthält, das in der Rotorzuleitungsbohrung (276, 448) angeordnet ist, um zu verhindern, daß Kraftstoff, der von einem Ventilhohlraum (270, 272, 460) zugeführt wird, in den anderen Ventilhohlraum (270, 272, 460) strömt.

20. Pumpenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenanordnung (10, 400, 486, 988) eine Ultrahochdruck-Kraftstoffpumpenanordnung ist, daß die Pumpenanordnung (10, 400, 486, 988) modular bzw. als Einheit ausgeführt ist und zur Befestigung an dem Verbrennungsmotor ausgebildet ist, daß der Mehrzylinder-Verbrennungsmotor einen vorbestimmten Betriebsbereich aufweist und hin- und hergehende Kolben hat, die den entsprechenden Zylindern zugeordnet sind, daß das Speichermittel ein Hochdruckspeicher (12, 402, 466, 702, 776, 1168, 1208, 1606, 1562) zum Speichern eines vorbestimmten Kraftstoffvolumens bei dem vorbestimmten Druck ist, und daß das Kraftstoffverteilermittel zur Herstellung einer sequentiellen periodischen Fluidverbindung zwischen dem Speichermittel und den Motorzylindern durch die Kraftstoffeinspritzleitungen (806, 1324, 1452, 1612, 1660), die den entsprechenden Motorzylindern zugeordnet sind, bestimmt ist, um eine periodische Einspritzung von Kraftstoff in den entsprechenden Motorzylinder zeitlich synchron mit der Bewegung des Kolbens in dem entsprechenden Motorzylinder zu bewirken, wobei das Hochdruckspeichermittel ein hochfestes, kompaktes Speichergehäuse (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) aufweist, das ein strömungstechnisch verbundenes Labyrinth von Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) enthält, das ein ausreichendes Gesamtvolumen hat, so daß gesteuerte Kraftstoffmengen bei dem Betriebsdruck an jeden Motorzylinder zu geeigneten Zeitpunkten während des gesamten Betriebsbereichs des Motors abgegeben werden können, wie durch das Kraftstoffverteilermittel bestimmt.

21. Pumpenanordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenmittel mindestens eine Pumpeneinheit (86, 88, 880, 882, 992, 993, 1112, 1114) aufweist, die auf ein Steuersignal anspricht, um die gepumpte Kraftstoffmenge zu verändern, und ferner ein Druckerfassungsmittel zum Bestimmen des Drucks in den Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232), sowie ein Pumpensteuermittel zum Erzeugen des Pumpensteuersignals, um den Kraftstoffdruck in den Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) bei dem vorbestimmten Betriebsdruck zu halten, aufweist, und wobei vorzugsweise die Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) länglich und zylinderförmig sind und durch Verbindungsdurchlässe verbunden sind.

22. Pumpenanordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) nebeneinander angeordnet und in einem im wesentlichen parallelen Verhältnis zueinander ausgerichtet sind.

23. Pumpenanordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) so angeordnet sind, daß sie eine vertikale Ebene durch das Speichergehäuse (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) in einer zweidimensionalen Anordnung schneiden.

24. Pumpenanordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die zweidimensionale Anordnung eine obere Reihe (54) aus vier Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) und eine untere Reihe (56) aus drei Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) aufweist.

25. Pumpenanordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichergehäuse (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) aus einem ganzen einstückigen Block gebildet ist, und wobei das Speichermittel eine Mehrzahl von Stopfen aufweist, die an den Enden der entsprechenden Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) für den fluiddichten Verschluß der Enden der Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) angeordnet sind, und vorzugsweise wobei das Pumpengehäuse (22, 428, 500) mehrere Pumpenhohlräume (28, 30, 876, 878, 996) enthält und das Speichergehäuse (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) mehrere Pumpeneinheitsausnehmungen (82, 84, 1116, 1118) aufweist, die mit den entsprechenden Pumpenhohlräumen (28, 30, 876, 878, 996) ausgerichtet sind und in Verbindung stehen, und wobei das Pumpenmittel mehrere Pumpeneinheiten (86, 88, 880, 882, 992, 993, 1112, 1114) aufweist, wobei jede Pumpeneinheit (86, 88, 880, 882, 992, 993, 1112, 1114) in einem entsprechenden Pumpenhohlraum (28, 30, 876, 878, 996) und der zugehörigen Pumpeneinheitsausnehmung (82, 84, 1116, 1118) angeordnet ist, und ferner vorzugsweise wobei jede Pumpeneinheit (86, 88, 880, 882, 992, 993, 1112, 1114) einen Pumpenzylinder (116, 820, 844, 890, 892, 995) aufweist, der eine Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) und einen Pumpenplungerkolben (122, 416, 418, 490, 492, 752, 884, 886, 1004), der zur Hin- und Herbewegung in die Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) eingebaut ist, enthält, und ferner vorzugsweise des weiteren ein Pumpeneinheitssteuerventil (18, 19, 766, 994, 997, 1076, 1100, 1102) umfaßt, das der Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) zum Steuern der effektiven Verdrängung des Pumpenplungerkolbens (122, 416, 418, 490, 492, 752, 884, 886, 1004) zugeordnet ist, wobei das Speichergehäuse (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) eine erste Seite für den Eingriff mit dem Pumpengehäuse (22, 428, 500) und eine zweite Seite, die gegenüber der ersten Seite ausgebildet ist, aufweist, wobei das Pumpeneinheitssteuerventil (18, 19, 766, 994, 997, 1076, 1100, 1102) an der zweiten Seite des Speichergehäuses (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) direkt gegenüber einer entsprechenden Pumpeneinheitsausnehmung (82, 84, 1116, 1118) befestigt ist.

26. Pumpenanordnung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenmittel eine Nockenwelle (26, 756, 888) aufweist, die in das Pumpengehäuse (22, 428, 500) drehbar eingebaut ist, wobei die Nockenwelle (26, 756, 888) mehrere Nocken (172) aufweist, welche die Plungerkolben (122, 416, 418, 490, 492, 752, 884, 886, 1004) jeweils in eine Hin- und Herbewegung versetzen, wenn die Nockenwelle (26, 756, 888) gedreht wird.

27. Pumpenanordnung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenmittel eine Mehrzahl von Stößel- bzw. Mitnehmeranordnungen (148) aufweist, die jeweils den Pumpeneinheiten (86, 88, 880, 882, 992, 993, 1112, 1114) zugeordnet sind, wobei jede Mitnehmeranordnung (148) zur Hin- und Herbewegung in den Pumpenhohlraum (28, 30, 876, 878, 996) eingebaut ist, in dem die entsprechende Pumpeneinheit (86, 88, 880, 882, 992, 993, 1112, 1114) eingebaut ist, und mit dem Plungerkolben (122, 416, 418, 490, 492, 752, 884, 886, 1004) der entsprechenden Pumpeneinheit (86, 88, 880, 882, 992, 993, 1112, 1114) verbunden ist, und wobei das Pumpenmittel eine Mitnehmerspannfeder (158, 898, 900) zum Spannen der Mitnehmeranordnung (148) in Eingriff mit einer entsprechenden Nocke (172) an der Nockenwelle aufweist, so daß die Mitnehmeranordnung (148) und der angeschlossene Plungerkolben (122, 416, 418, 490, 492, 752, 884, 886, 1004) in eine Hin- und Herbewegung versetzt werden, wenn die Nockenwelle (26, 756, 888) gedreht wird, und vorzugsweise wobei jede Nocke (172) mindestens eine Nase bzw. Erhöhung (204) aufweist, die einen zugehörigen Plungerkolben (122, 416, 418, 490, 492, 752, 884, 886, 1004) in einen Vorwärtshub und einen Rückwärtshub bei jeder Umdrehung der Nockenwelle (26, 756, 888) versetzt, wobei die Gesamtanzahl der Nasen (204) an allen Nocken (172) so gewählt ist, daß ein Vorwärtshub bei jeder der periodischen Einspritzungen in jeden der Motorzylinder bewirkt wird.

28. Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß jede Pumpeneinheit (86, 88, 880, 882, 992, 993, 1112, 1114) eine Pumpenhalterung (104, 998) aufweist, die den Zylinder (116, 820, 844, 890, 892, 995) umgibt, um die Pumpeneinheit (86, 88, 880, 882, 992, 993, 1112, 1114) abstützend in der entsprechenden Pumpeneinheitsausnehmung (82, 84, 1116, 1118) des Speichergehäuses (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) zu befestigen, wobei jede Pumpeneinheit (86, 88, 880, 882, 992, 993, 1112, 1114) sich in den entsprechenden Pumpenhohlraum (28, 30, 876, 878, 996) erstreckt, ohne mit dem Pumpengehäuse (22, 428, 500) in direktem Kontakt zu stehen.

29. Pumpenanordnung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß jede Pumpeneinheit (86, 88, 880, 882, 992, 993, 1112, 1114) einen Pumpeneinheitseinlaß enthält, der mit einer Kraftstoffquelle zur Zuleitung von Kraftstoff in die Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) in Verbindung steht, sowie einen Pumpeneinheitsauslaß, der mit dem Labyrinth von Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) in Verbindung steht, wobei jede Pumpeneinheit (86, 88, 880, 882, 992, 993, 1112, 1114) ein Pumpeneinheitsrückschlagventil (136, 824, 854, 970, 1014, 1128) aufweist, das nur einen Kraftstoffstrom in eine Richtung von der Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) durch den Pumpeneinheitsauslaß in die Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) ermöglicht.

30. Pumpenanordnung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Pumpeneinheitsrückschlagventil (136, 824, 854, 970, 1014, 1128) eine Rückschlagventilausnehmung (132) aufweist, die in dem Speichergehäuse (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) enthalten ist, zur Bildung eines Fluidverbindungsweges zwischen einem entsprechenden Scheibenauslaßdurchlaß (130) und den Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232), wobei jedes Pumpeneinheitsrückschlagventil (136, 824, 854, 970, 1014, 1128) ferner ein Rückschlagventilelement aufweist, das dazu ausgebildet ist, durch den Druck des Kraftstoffs in den Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) in eine geschlossene Position gespannt zu werden, bis der Druck des Kraftstoffs in der entsprechenden Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) den Druck in den Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) übersteigt, zu welchem Zeitpunkt das Rückschlagventilelement geöffnet wird, so daß Kraftstoff aus der entsprechenden Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) und durch die Rückschlagventilausnehmung (132) in die Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) strömen kann.

31. Pumpenanordnung nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß jede Pumpeneinheit (86, 88, 880, 882, 992, 993, 1112, 1114) eine Scheibe (112) aufweist, die in der Halterung (104, 998) an einem Ende des Zylinders (116, 820, 844, 890, 892, 995) zum Verschließen der entsprechenden Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) angeordnet ist, wobei die Pumpeneinheitsscheibe (112) den Pumpeneinheitseinlaß und den Pumpeneinheitsauslaß enthält, und wobei die Halterung (104, 998) in die entsprechende Pumpeneinheitsausnehmung (82, 84, 1116, 1118) des Speichergehäuses (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) geschraubt ist, um den Zylinder (116, 820, 844, 890, 892, 995) und die Scheibe (112) in einem axial gestapelten Verhältnis gegen das Speichergehäuse (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) zu spannen, wobei der Pumpeneinheitsauslaß einen Scheibenauslaßdurchlaß (130) aufweist, der in der Mitte der Scheibe (112) angeordnet ist, wobei der Pumpeneinheitseinlaß eine ringförmige Scheibennut (126) aufweist, die konzentrisch an einer Seite der Scheibe (112) angeordnet ist, und mindestens ein axialer Scheibeneinlaßdurchlaß (128) von der Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) zu der ringförmigen Scheibennut (126) verläuft.

32. Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichergehäuse (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) zumindest einen gemeinsamen Kraftstoffversorgungsdurchlaß (90) zum Zuleiten von Kraftstoff zu allen Pumpeneinheiten (86, 88, 880, 882, 992, 993, 1112, 1114) und eine Mehrzahl von Kraftstoffversorgungsseitenkanälen (78, 80), die sich jeweils zwischen dem gemeinsamen Kraftstoffversorgungsdurchlaß (90) und den Pumpeneinheitsausnehmungen (82, 84, 1116, 1118) erstrecken, enthält, wobei jeder Kraftstoffversorgungsseitenkanal (78, 80) an einem Ende mit der ringförmigen Scheibennut (126) in Verbindung steht, die in der entsprechenden Pumpeneinheitsausnehmung (82, 84, 1116, 1118) ausgebildet ist, und an dem anderen Ende mit dem gemeinsamen Kraftstoffversorgungsdurchlaß (90) in Verbindung steht.

33. Pumpenanordnung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenanordnung (10, 400, 486, 988) ferner eine Mehrzahl von Pumpeneinheitssteuerventilen (18, 19, 766, 994, 997, 1076, 1100, 1102) aufweist, die jeweils den Kraftstoffversorgungsseitenkanälen (78, 80) zugeordnet sind, um den Kraftstoffstrom durch die entsprechenden Kraftstoffversorgungsseitenkanäle (78, 80) abhängig von einem Pumpeneinheitssteuersignal zu steuern, um die Kraftstoffmenge, die von der entsprechenden Pumpeneinheit (86, 88, 880, 882, 992, 993, 1112, 1114) während jedes Hin- und Herbewegungszyklus des entsprechenden Pumpenplungerkolbens (122, 416, 418, 490, 492, 752, 884, 886, 1004) in die Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) gepumpt wird, zu steuern, und die vorzugsweise ferner ein Druckerfassungsmittel zur Bestimmung des Drucks in den Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) sowie ein Pumpeneinheitsventilsteuermittel zum Erzeugen des Pumpeneinheitssteuersignals für jedes Pumpeneinheitssteuerventil (18, 19, 766, 994, 997, 1076, 1100, 1102), um den Kraftstoffdruck in den Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) bei dem vorbestimmten Betriebsdruck zu halten, aufweist.

34. Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 20 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichergehäuse (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) einen Speicherauslaufdurchlaß enthält, der mit jeder Pumpeneinheitsausnehmung (82, 84, 1116, 1118) und mit dem gemeinsamen Kraftstoffversorgungsdurchlaß (90) in Verbindung steht, wobei jede Pumpeneinheit (86, 88, 880, 882, 992, 993, 1112, 1114) ein Pumpeneinheitsauslaufmittel zum Leiten von Kraftstoff, der aus der Pumpeneinheit (86, 88, 880, 882, 992, 993, 1112, 1114) leckt, in den Speicherauslaufdurchlaß aufweist, wobei jedes Pumpeneinheitsauslaufmittel ferner einen Ausnehmungszwischenraum (138) aufweist, der zwischen der entsprechenden Halterung (104, 998) und der entsprechenden Pumpeneinheitsausnehmung (82, 84, 1116, 1118) ausgebildet ist, wobei jeder Ausnehmungszwischenraum (138) mit dem entsprechenden Speicherauslaufdurchlaß in Verbindung steht.

35. Pumpenanordnung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaufmittel ferner einen Pumpeneinheitszwischenraum bzw. -spalt (140) zwischen dem entsprechenden Zylinder (116, 820, 844, 890, 892, 995) und der Halterung (104, 998), eine Auslaufnut (144), die an der Oberfläche des entsprechenden Pumpenplungerkolbens (122, 416, 418, 490, 492, 752, 884, 886, 1004) angeordnet ist, und einen Halterungsauslaufdurchlaß (142), der jederzeit mit dem Pumpeneinheitszwischenraum (140) in Verbindung steht und intermittierend mit der Auslaufnut (144) während der Hin- und Herbewegung des entsprechenden Pumpenplungerkolbens (122, 416, 418, 490, 492, 752, 884, 886, 1004) in Verbindung steht, aufweist, wodurch Kraftstoff, der aus der entsprechenden Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) zwischen dem entsprechenden Zylinder (116, 820, 844, 890, 892, 995) und dem Pumpenplungerkolben (122, 416, 418, 490, 492, 752, 884, 886, 1004) leckt bzw. aussickert, in der Auslaufnut (144) gesammelt wird für die diskontinuierliche Ableitung durch den entsprechenden Auslaufdurchlaß, und vorzugsweise wobei jeder Pumpeneinheitszwischenraum bzw. -spalt (140) in Fluidverbindung steht, um Kraftstoff aufzunehmen, der aus der Kontaktfläche zwischen der entsprechenden Scheibe (112) und der Halterung (104, 998) leckt, und wobei jeder Ausnehmungszwischenraum (138) für die Aufnahme von Kraftstoff, der aus der Kontaktfläche zwischen der entsprechenden Scheibe (112) und dem Speichergehäuse (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) leckt, in Fluidverbindung steht, so daß Kraftstoff, der aus den Kontaktflächen leckt bzw. sickert, zu dem gemeinsamen Kraftstoffversorgungsdurchlaß (90) zurückgeführt werden kann, und vorzugsweise wobei der Kraftstoff von der entsprechenden Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) durch den entsprechenden Scheibenauslaßdurchlaß (130) und die Rückschlagventilausnehmung (132) in die Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) strömt.

36. Pumpenanordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenmittel ein Pumpengehäuse (22, 428, 500) und einen Pumpenkopf (1170, 1189), der an dem Pumpengehäuse befestigt ist, aufweist, wobei das Speichergehäuse (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) mit Abstand zu dem Pumpenkopf (1170, 1189) angeordnet ist, und ferner umfassend ein erstes Förderrohr (1194) zur Fluidverbindung des Pumpenmittels mit den Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232).

37. Pumpenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenmittel zum Zuleiten von Kraftstoff über etwa 34,47 MPa (5000 psi) bestimmt bzw. ausgebildet ist, wobei das Pumpenmittel ein Pumpengehäuse (22, 428, 500) aufweist, das mindestens einen Pumpenhohlraum (28, 30, 876, 878, 996) enthält, der sich in eine Kopfeingriffsfläche (32) öffnet, wobei das Speichermittel ein Hochdruckspeichermittel ist, das mit dem Pumpenmittel in Fluidverbindung steht, um ein vorbestimmtes Kraftstoffvolumen bei einem vorbestimmten Betriebsdruck über etwa 34,47 MPa (5000 psi) zu sammeln, wobei das Hochdruckspeichermittel ein hochfestes kompaktes Speichergehäuse (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) aufweist, das zumindest eine Speicherkammer (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) enthält und in Kontakt mit der Kopfeingriffsfläche (32) des Pumpengehäuses (22, 428, 500) zur Bildung einer Endwand für den Pumpenhohlraum (28, 30, 876, 878, 996) befestigt ist.

38. Pumpenanordnung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichergehäuse (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) ein strömungstechnisch bzw. fluidisch miteinander verbundenes Labyrinth von Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) enthält, dessen Gesamtvolumen ausreichend ist, so daß eine gesteuerte Kraftstoffmenge bei dem vorbestimmten Betriebsdruck an jeden Motorzylinder zu geeigneten Zeitpunkten während des gesamten Betriebsbereichs des Motors abgegeben werden kann, wobei das Speichergehäuse (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) aus einem einstückigen Block gebildet ist, der das Labyrinth von Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) enthält, das ausgebildet und angeordnet ist, um umgebende Wände zu bilden, die ausreichend stark sind, daß sie den Kräften standhalten, die erzeugt werden, wenn die Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) mit Kraftstoff bei dem vorbestimmten Betriebsdruck gefüllt sind.

39. Pumpenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (22, 428, 500) kompakt ist und minimale Ausmaße in zueinander senkrechten seitlichen, radialen und axialen Richtungen hat, wobei das Pumpengehäuse (22, 428, 500) zumindest einen Pumpenhohlraum (28, 30, 876, 878, 996) mit einer ersten Mittelachse enthält, die sich in die radiale Richtung erstreckt, wobei der Pumpenplungerkolben (122, 416, 418, 490, 492, 752, 884, 886, 1004) in den Pumpenhohlraum (28, 30, 876, 878, 996) zur Hin- und Herbewegung entlang der ersten Mittelachse eingebaut ist, wobei das Speichergehäuse (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) an dem Pumpengehäuse (22, 428, 500) neben bzw. benachbart zu einem Ende der Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) befestigt ist, wobei zumindest entweder das axiale Ausmaß oder das seitliche Ausmaß des Speichergehäuses (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) größer als das entsprechende Ausmaß des Pumpengehäuses (22, 428, 500) ist, wodurch ein axialer Überhang (38, 40, 987) des Speichergehäuses (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) in bezug auf das Pumpengehäuse (22, 428, 500) entsteht, und wobei das Kraftstoffverteilermittel einen Verteilerkörper aufweist, der auskragend bzw. vorspringend an dem Pumpengehäuse (22, 428, 500) in einem parallelen, im wesentlichen beabstandeten Verhältnis in bezug auf den Überhang (38, 40, 987) des Speichergehäuses (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) befestigt ist.

40. Pumpenanordnung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Elektromagnet-Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) an dem Verteilergehäuse (44, 410, 528, 713, 782, 1264, 1402) in dem Raum zwischen dem Verteilergehäuse (44, 410, 528, 713, 782, 1264, 1402) und dem auskragenden Überhang (38, 40, 987) des Speichergehäuses (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) befestigt ist, und vorzugsweise wobei das Einspritzsteuermittel ein zweites Elektromagnet-Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) zum Steuern des Kraftstoffstroms von dem Speichermittel zu den entsprechenden Motorzylindern aufweist, wobei das zweite Elektromagnet-Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) an dem Verteilergehäuse (44, 410, 528, 713, 782, 1264, 1402) neben bzw. benachbart zu dem ersten Elektromagnet-Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) in dem Raum zwischen dem Verteilerge häuse (44, 410, 528, 713, 782, 1264, 1402) und dem auskragenden Überhang (38, 40, 987) des Speichergehäuses (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) befestigt ist.

41. Pumpenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (22, 428, 500) einen sich nach außen öffnenden Pumpenhohlraum (28, 30, 876, 878, 996) enthält, eine Antriebswelle (26, 756, 888) in das Pumpengehäuse (22, 428, 500) drehbar eingebaut ist, ein Pumpenkopf (1170, 1189) an dem Pumpengehäuse (22, 428, 500) befestigbar ist, um den sich nach außen öffnenden Pumpenhohlraum (28, 30, 876, 878, 996) zu verschließen, wobei der Pumpenkopf (1170, 1189) eine Pumpeneinheitsausnehmung (82, 84, 1116, 1118) enthält, die in Verbindung mit dem Pumpenhohlraum (28, 30, 876, 878, 996) angeordnet ist, wobei eine austauschbare Pumpeneinheit (86, 88, 880, 882, 992, 993, 1112, 1114) vorgesehen ist, die einen Pumpenzylinder (116, 820, 844, 890, 892, 995) aufweist, der die Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) und den Pumpenplungerkolben (122, 416, 418, 490, 492, 752, 884, 886, 1004) enthält, der zur Befestigung für eine Hin- und Herbewegung in der Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002), abhängig von der Drehung der Antriebswelle (26, 756, 888), ausgebildet ist, wobei die austauschbare Pumpeneinheit (86, 88, 880, 882, 992, 993, 1112, 1114) ein Halterungsmittel zur Befestigung der Pumpeneinheit (86, 88, 880, 882, 992, 993, 1112, 1114) in der Pumpeneinheitsausnehmung (82, 84, 1116, 1118) des Pumpenkopfs (1170, 1189) in einer Position aufweist, so daß diese zumindest teilweise in den Pumpenhohlraum (28, 30, 876, 878, 996) in einem beabstandeten, nichtkontaktierenden Verhältnis zu dem Pumpengehäuse (22, 428, 500) reicht, und vorzugsweise wobei das Pumpengehäuse (22, 428, 500) eine Mehrzahl der sich nach außen öffnenden Pumpenhohlräume (28, 30, 876, 878, 996) aufweist, wobei der Pumpenkopf (1170, 1189) eine Mehrzahl der Pumpeneinheitsausnehmungen (82, 84, 1116, 1118) enthält, die jeweils zur Verbindung mit den Pumpenhohlräumen (28, 30, 876, 878, 996) angeordnet sind, und ferner umfassend eine Mehrzahl der austauschbaren Pumpeneinheiten (86, 88, 880, 882, 992, 993, 1112, 1114), wobei jede Pumpeneinheit (86, 88, 880, 882, 992, 993, 1112, 1114) einen Pumpenzylinder (116, 820, 844, 890, 892, 995), der eine Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002), einen Pumpenplungerkolben (122, 416, 418, 490, 492, 752, 884, 886, 1004), der in die Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) eingebaut ist, um sich hin- und herzubewegen, wenn sich die Antriebswelle (26, 756, 888) dreht, und ein Halterungsmittel zur Befestigung der Pumpeneinheit (86, 88, 880, 882, 992, 993, 1112, 111-4) in einer entsprechenden Pumpeneinheitsausnehmung (82, 84, 1116, 1118) des Pumpenkopfs (1170, 1189) in einer Position aufweist, so daß sich diese zumindest teilweise in den Pumpenhohlraum (28, 30, 876, 878, 996) in einem beabstandeten, nichtkontaktierenden Verhältnis zu dem Pumpengehäuse (22, 428, 500) erstreckt.

42. Pumpenanordnung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkopf (1170, 1189) zumindest eine teilweise Endwand (114) für die Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) bildet, wobei die Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) unmittelbar neben dem Pumpenkopf (1170, 1189) angeordnet ist, und/oder wobei der Pumpenzylinder (116, 820, 844, 890, 892, 995) eine einstückige Konstruktion ist, die ein inneres Ende aufweist, das in Auflage bzw. Anlage mit dem Pumpenkopf (1170, 1189) angeordnet ist.

43. Pumpenanordnung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenzylinder (116, 820, 844, 890, 892, 995) einen Pumpeneinlaßdurchlaß, der zur Verbindung mit einer Kraftstoffquelle ausgebildet ist, um Kraftstoff in die Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) zu leiten, und einen Pumpenauslaßdurchlaß, durch welchen Kraftstoff von der Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) abgegeben werden kann, aufweist, und wobei die Pumpeneinheit (86, 88, 880, 882, 992, 993, 1112, 1114) ein Pumpeneinheitsrückschlagventil (136, 824, 854, 970, 1014, 1128) aufweist, das zumindest teilweise in dem Pumpenauslaßdurchlaß angeordnet ist, so daß nur ein Kraftstoffstrom in eine Richtung von der Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) durch den Pumpenauslaßdurchlaß möglich ist, wobei das Pumpenein heitsrückschlagventil (136, 824, 854, 970, 1014, 1128) einen Rückschlagventilsitz aufweist, der an dem Pumpenzylinder (116, 820, 844, 890, 892, 995) ausgebildet ist.

44. Pumpenanordnung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkopf (1170, 1189) einen Abgabedurchlaß zur Aufnahme von Hochdruckkraftstoff von der Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) aufweist, wobei der Pumpenzylinder (116, 820, 844, 890, 892, 995) ein inneres Ende aufweist, das in Auflage bzw. Anlage mit dem Pumpenkopf (1170, 1189) angeordnet ist, um eine Hochdruckverbindung zu bilden, die dem Hochdruckkraftstoff ausgesetzt ist, der von der Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) an den Abgabedurchlaß abgegeben wird, wobei die Hochdruckverbindung die einzige Verbindung ist, die zwischen der Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) und dem Abgabedurchlaß angeordnet ist, die bzw. der dem Hochdruckkraftstoff ausgesetzt ist.

45. Pumpenanordnung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenanordnung (10, 400, 486, 988) ferner eine Mehrzahl von Pumpeneinheitssteuerventilen (18, 19, 766, 994, 997, 1076, 1100, 1102), die jeweils den Pumpenkammern (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) zugeordnet sind, um die Menge an Hochdruckkraftstoff zu steuern, die aus der entsprechenden Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) durch einen entsprechenden Pumpenplungerkolben (122, 416, 418, 490, 492, 752, 884, 886, 1004) gepumpt wird, und einen Ventilhohlraum aufweist, der in jedem der Pumpenzylinder (116, 820, 844, 890, 892, 995) ausgebildet ist, wobei jedes der Mehrzahl von Pumpeneinheitssteuerventilen (18, 19, 766, 994, 997, 1076, 1100, 1102) ein Steuerventilelement aufweist, das zur Hin- und Herbewegung in einen entsprechenden Ventilhohlraum eingebaut ist, und wobei vorzugsweise jedes der Mehrzahl von Pumpeneinheitssteuerventilen (18, 19, 766, 994, 997, 1076, 1100, 1102) einen ringförmigen Ventilsitz aufweist, der an dem entsprechenden Pumpenzylinder (116, 820, 844, 890, 892, 995) in dem Ventilhohlraum ausgebildet ist.

46. Pumpenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermittel ein hochfestes, kompaktes Speichergehäuse (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) umfaßt, das ein strömungstechnisch verbundenes Labyrinth von Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) enthält, dessen Gesamtvolumen ausreichend ist, so daß eine gesteuerte Kraftstoffmenge bei einem vorbestimmten Betriebsdruck an jeden Motorzylinder zu geeigneten Zeitpunkten während des gesamten Betriebsbereichs des Motors abgegeben werden kann, wobei das Speichergehäuse (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) aus einem einstückigen Block gebildet ist, der das Labyrinth von Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) enthält, das ausgebildet und angeordnet ist, um umgebende Wände zu bilden, die ausreichend stark sind, daß sie den Kräften standhalten, die erzeugt werden, wenn die Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) mit Kraftstoff bei dem vorbestimmten Betriebsdruck gefüllt sind, wobei die Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) so angeordnet sind, daß sie eine vertikale Ebene durch das Speichergehäuse (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) in zumindest einer zweidimensionalen Anordnung schneiden, und vorzugsweise wobei die Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) durch Bohren des einstückigen Blocks gebildet sind, und wobei das Speichermittel eine Mehrzahl von Stopfen für den Verschluß der Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) aufweist.

47. Pumpenanordnung nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß die zweidimensionale Anordnung eine obere Reihe (54) aus einer Mehrzahl von Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) und eine untere Reihe (56) aus einer Mehrzahl von Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) aufweist, und vorzugsweise wobei die Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) strömungstechnisch bzw. fluidisch miteinander durch einen ersten querverlaufenden Durchlaß, der die obere Reihe (54) von Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) schneidet, und einen zweiten querverlaufenden Durchlaß, der die untere Reihe (56) von Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) schneidet, verbunden sind.

48. Pumpenanordnung nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichergehäuse (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) mehrere Pumpenausnehmungen (82, 84, 1116, 1118) aufweist, wobei das Speichermittel ferner mehrere Pumpeneinheiten (86, 88, 880, 882, 992, 993, 1112, 1114) aufweist, die jeweils in den Pumpenausnehmungen (82, 84, 1116, 1118) aufgenommen sind und von dem Speichergehäuse (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) getragen bzw. gehalten sind, wobei jede der Pumpeneinheitsausnehmungen (82, 84, 1116, 1118) mit den Speicherkammern (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) in Fluidverbindung steht, und vorzugsweise wobei das Speichergehäuse (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) zumindest einen gemeinsamen Kraftstoffversorgungsdurchlaß (90) zum Zuleiten von Kraftstoff zu allen Pumpeneinheiten (86, 88, 880, 882, 992, 993, 1112, 1114) und eine Mehrzahl von Kraftstoffversorgungsseitenkanälen (78, 80) enthält, die sich jeweils zwischen dem gemeinsamen Kraftstoffversorgungsdurchlaß (90) und den Pumpeneinheitsausnehmungen (82, 84, 1116, 1118) erstrecken, wobei jeder Kraftstoffversorgungsseitenkanal (78, 80) an einem Ende mit der entsprechenden Pumpeneinheitsausnehmung (82, 84, 1116, 1118) in Verbindung steht, und an dem anderen Ende mit dem gemeinsamen Kraftstoffversorgungsdurchlaß (90) in Verbindung steht.

49. Pumpenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenanordnung (10, 400, 486, 988) ein Kraftstoffversorgungsmittel zur Zuleitung von Kraftstoff zur Abgabe an den Verbrennungsmotor umfaßt, wobei das Kraftstoffversorgungsmittel einen Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) aufweist, daß das Kraftstoffverteilermittel mit dem Speichermittel durch den Kraftstoff- Förderkreis (1262, 1322) in Fluidverbindung steht, so daß eine sequentielle periodische Fluidverbindung mit den Motorzylindern durch die entsprechenden Kraftstoffeinspritzleitungen (806, 1324, 1452, 1612, 1660) möglich ist, daß das erste elektromagnetisch betätigte Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) in dem Kraftstoff- Förderkreis (1262, 1322) zwischen dem Speichermittel und dem Kraftstoffverteilermittel angeordnet ist, zum Steuern des Kraftstoffs, der in jeden Motorzylinder während jeder der sequentiellen Verbindungsperioden eingespritzt wird, die durch das Kraftstoffverteilermittel ermöglicht werden, um dadurch sequentielle Einspritzvorgänge zu definieren, daß das elektromagnetisch betätigte Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) zwischen einer offenen Position, in welcher ein Kraftstoffstrom von dem Speichermittel zu dem Kraftstoffverteilermittel möglich ist, und einer geschlossenen Position, in welcher der Kraftstoffstrom von dem Speichermittel zu dem Kraftstoffverteilermittel blockiert ist, bewegbar ist, und daß die Pumpenanordnung (10, 400, 486, 988) ein Mengenregulierungssteuermittel umfaßt, das in dem Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) zwischen dem Speichermittel und dem Kraftstoffverteilermittel angeordnet ist, zur Erzeugung einer vorbestimmten, zeitvariablen Änderung im Kraftstoffdruck, die sequentiell bei jedem Motorzylinder zur Durchführung einer Einspritzung auftritt.

50. Pumpenanordnung nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß das Mengenregulierungssteuermittel ein Strömungsbegrenzungsmittel aufweist, das in dem Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) zwischen dem Speichermittel und dem Kraftstoffverteilermittel angeordnet ist, zur Begrenzung des Kraftstoffstroms von dem Speichermittel zu dem Kraftstoffverteilermittel während nur eines Teils jedes der sequentiellen Einspritzvorgänge.

51. Pumpenanordnung nach Anspruch 49 oder 50, dadurch gekennzeichnet, daß das Mengenregulierungssteuermittel ferner einen Seitenkanal (1270, 1332, 1344, 1374) zum Leiten des Kraftstoffstroms um das Strömungsbegrenzungsmittel herum sowie ein Mengenregulierungsumlaufventil (1268, 1342) aufweist, das in dem Seitenkanal (1270, 1332, 1344, 1374) angeordnet ist, wobei das Mengenregulierungsumlaufventil (1268, 1342) in eine geschlossene Position, in welcher der Kraftstoffstrom durch den Seitenkanal (1270, 1332, 1344, 1374) blockiert ist, und in eine offene Position, in welcher der Strom durch den Seitenkanal (1270, 1332, 1344, 1374) möglich ist, bewegbar ist.

52. Pumpenanordnung nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsbegrenzungsmittel eine unveränderliche Öffnung (1334, 1366) mit einer konstanten Querschnittsströmungsfläche zur Begrenzung des Kraftstoffstroms durch den Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) aufweist, oder wobei das Strömungsbegrenzungsmittel ein variables Strömungssteuerventil (1266) aufweist, das zwischen einer ersten Position, in welcher ein Kraftstoffstrom durch den Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) mit einer ersten Strömungsrate möglich ist, und einer zweiten Position, in welcher ein Kraftstoffstrom durch den Kraftstoff-Förderkreis mit einer zweiten Strömungsrate möglich ist, bewegbar ist.

53. Pumpenanordnung nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Strömungsrate während eines ersten Teiles jedes Einspritzvorganges auftritt und die zweite Strömungsrate während eines zweiten Teiles jedes Einspritzvorganges auftritt, der auf den ersten Teil folgt, wobei die erste Strömungsrate größer als die zweite Strömungsrate ist.

54. Pumpenanordnung nach Anspruch 51, 52 oder 53, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Mengenregulierungsumlaufventils (1268, 1342) in die offene Position einen Kraftstoffstrom durch den Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) mit einer dritten Strömungsrate ermöglicht, wobei die dritte Strömungsrate größer als die zweite Strömungsrate ist, wobei die dritte Strömungsrate während eines dritten Teiles jedes Einspritzvorganges auftritt, der auf den zweiten Teil folgt.

55. Pumpenanordnung nach Anspruch 52 oder 53, dadurch gekennzeichnet, daß das variable Strömungssteuerventil (1266) einen verschieblichen Kolben (1272) mit einem ersten und zweiten Ende (1280, 1282), eine Mittelbohrung (1284) mit einem inneren Ende (1286) und einem äußeren Ende aufweist, wobei sich das äußere Ende zu dem ersten Ende (1280) des verschieblichen Kolbens (1272) öffnet, wobei der verschiebliche Kolben (1272) eine Mehrzahl von Öffnungen (1294, 1296) aufweist, die von dem inneren Ende (1286) der Mittelbohrung (1284) durch das zweite Ende (1282) verlaufen.

56. Pumpenanordnung nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß das variable Strömungssteuerventil (1266) eine Spannfeder (1300) aufweist, die wirkungsfähig mit dem verschieblichen Kolben (1272) verbunden ist, um den verschieblichen Kolben (1272) zu der ersten Position vorzuspannen, und vorzugsweise wobei der verschiebliche Kolben (1272) in einen Hohlraum eingebaut ist, der so angeordnet ist, daß sich der verschiebliche Kolben (1272) immer dann zu der zweiten Position bewegt, wenn der stromaufwärtige Druck den stromabwärtigen Druck um ein vorbestimmtes Maß übersteigt.

57. Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 49 bis 56, dadurch gekennzeichnet, daß das Mengenregulierungssteuermittel einen Anstieg des Kraftstoffdrucks in einer entsprechenden Kraftstoffeinspritzleitung (806, 1324, 1452, 1612, 1660) neben bzw. benachbart zu dem entsprechenden Motorzylinder vor und während jedes Einspritzvorganges mit einer ersten hohen Rate ermöglicht, auf die eine niedere Rate folgt, die geringer als die erste hohe Rate ist, auf die eine zweite hohe Rate folgt, und vorzugsweise wobei das Mengenregulierungssteuermittel ein variables Strömungssteuerventil (1266) aufweist, das zwischen einer ersten Position, in welcher die erste hohe Druckrate erreicht wird, und einer zweiten Position, in welcher die niedere Druckrate erreicht wird, bewegbar ist.

58. Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 49 bis 57, dadurch gekennzeichnet, daß Kraftstoff von dem Speichermittel eine maximale unbegrenzte Strömungsrate erreichen kann, die einem Maximaldruck in jeder der Kraftstoffeinspritzleitungen (806, 1324, 1452, 1612, 1660) neben bzw. benachbart zu dem entsprechenden Motorzylinder während jedes Einspritzvorganges entspricht, wobei der Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) einen ersten Durchlaß aufweist, der zwischen dem Speichermittel und dem Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) verläuft, wobei das Einspritzratensteuermittel den ersten Durchlaß aufweist, wobei der erste Durchlaß eine vorbestimmte Länge aufweist, die ausreicht, um eine vorbestimmte Zeitverzögerung zwischen der Bewegung des elektromagnetisch betätigten Einspritzsteuerventils (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) in die offene Position und dem Errei chen des Maximaldrucks herbeizuführen, wobei die Bewegung des elektromagnetisch betätigten Einspritzsteuerventils (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) in die offene Position eine Druckwelle in dem Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) erzeugt, wobei die Druckwelle von dem elektromagnetisch betätigten Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) zu einem Motorzylinder zur Definition bzw. Bestimmung einer Wellenbewegungszeitperiode wandert, wobei die vorbestimmte Länge des ersten Durchlasses so gewählt ist, daß eine gewünschte Wellenbewegungszeitperiode erhalten wird.

59. Pumpenanordnung nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzratensteuermittel ferner einen zweiten Durchlaß, der parallel zu dem ersten Durchlaß angeordnet ist, zum Leiten des Stroms von dem Speichermittel zu dem Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634), sowie eine Öffnung aufweist, die in dem zweiten Durchlaß angeordnet ist, und vorzugsweise wobei das Mengenregulierungssteuermittel einen Anstieg des Kraftstoffdrucks in einer der Kraftstoffeinspritzleitungen (806, 1324, 1452, 1612, 1660) neben bzw. benachbart zu einem entsprechenden Motorzylinder während jedes Einspritzvorganges mit einer ersten hohen Rate ermöglicht, auf die eine niedere Rate folgt, die geringer als die erste hohe Rate ist, auf die eine zweite hohe Rate folgt, wobei die Öffnung eine effektive Querschnittsströmungsfläche zum Verlangsamen der ersten hohen Rate und der niederen Rate auf gewünschte Werte aufweist.

60. Pumpenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenanordnung (10, 400, 486, 988) ein Kraftstoffversorgungsmittel zur Zuleitung von Kraftstoff zur Abgabe an den Verbrennungsmotor umfaßt, wobei das Kraftstoffversorgungsmittel einen Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) aufweist, daß das Kraftstoffverteilermittel durch den Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) mit dem Pumpenmittel in Fluidverbindung steht zum Ermöglichen einer sequentiellen periodischen Fluidverbindung mit den Motorzylindern durch die entsprechenden Kraftstoffeinspritzleitungen (806, 1324, 1452, 1612, 1660), daß ein Einspritzsteuermittel vorgesehen ist zum Steuern des Kraftstoffs, der in jeden Motorzylinder während jeder der sequen tiellen Verbindungsperioden eingespritzt wird, die durch das Kraftstoffverteilermittel ermöglicht werden, wodurch sequentielle Einspritzvorgänge definiert werden, und daß ein Mengenregulierungssteuermittel vorgesehen ist, das in dem Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) zwischen dem Pumpenmittel und dem Kraftstoffverteilermittel angeordnet ist, zur Erzeugung einer vorbestimmten, zeitvariablen Änderung in der Kraftstoffrate, die in jeden Motorzylinder während sequentieller Einspritzvorgänge eingespritzt wird, wobei das Mengenregulierungssteuermittel ein Strömungsbegrenzungsmittel, das in dem Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) zwischen dem Pumpenmittel und dem Kraftstoffverteilermittel angeordnet ist, zur Begrenzung des Kraftstoffstroms von dem Pumpenmittel zu dem Kraftstoffverteilermittel während jedes sequentiellen Einspritzvorganges, einen Umgehungs- bzw. Seitenkanal (1270, 1332, 1344, 1374) zum Leiten des Kraftstoffstroms um das Strömungsbegrenzungsmittel herum, und ein Mengenregulierungsumlaufventil (1268, 1342), das in dem Seitenkanal (1270, 1332, 1344, 1374) angeordnet ist, aufweist.

61. Pumpenanordnung nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, daß das Mengenregulierungsumlaufventil (1268, 1342) in eine geschlossene Position, in welcher der Kraftstoffstrom durch den Seitenkanal (1270, 1332, 1344, 1374) blockiert ist, und in eine offene Position, in welcher der Kraftstoffstrom durch den Seitenkanal (1270, 1332, 1344, 1374) möglich ist, bewegbar ist, und vorzugsweise wobei das Strömungsbegrenzungsmittel eine unveränderliche Öffnung (1334, 1366) mit einer konstanten Querschnittsströmungsfläche zur Begrenzung des Kraftstoffstroms durch den Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) aufweist, oder wobei das Strömungsbegrenzungsmittel ein variables Strömungssteuerventil (1266) aufweist, das zwischen einer ersten Position, in welcher ein Kraftstoffstrom durch den Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) mit einer ersten Strömungsrate möglich ist, und einer zweiten Position, in welcher ein Kraftstoffstrom durch den Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) mit einer zweiten Strömungsrate möglich ist, bewegbar ist.

62. Pumpenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenanordnung (10, 400, 486, 988) ein Kraftstoffversorgungsmittel zur Zuleitung von Kraftstoff zur Abgabe an den Verbrennungsmotor umfaßt, wobei das Kraftstoffversorgungsmittel einen Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) aufweist, daß das Kraftstoffverteilermittel durch den Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) mit dem Speichermittel in Fluidverbindung steht zum Ermöglichen einer sequentiellen periodischen Fluidverbindung mit den Motorzylindern durch die entsprechenden Kraftstoffeinspritzleitungen (806, 1324, 1452, 1612, 1660), daß das elektromagnetisch betätigte Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) in dem Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) zwischen dem Speichermittel und dem Kraftstoffverteilermittel angeordnet ist zum Steuern des Kraftstoffs, der in jeden Motorzylinder während jeder der sequentiellen Verbindungsperioden eingespritzt wird, die durch das Kraftstoffverteilermittel ermöglicht werden, und daß ein Hohlraumbildungssteuermittel zur Minimierung der Hohlraumbildung in dem Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) zwischen dem Hohlraumbildungssteuermittel und den Zylindern vorgesehen ist, wobei das Hohlraumbildungssteuermittel ein Rückstrombegrenzungsventil (1460) aufweist, das in dem Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) zwischen dem Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) und dem Kraftstoffverteilermittel angeordnet ist, um einen im wesentlichen unbehinderten Vorwärtsstrom von Kraftstoff zu jedem Motorzylinder zu ermöglichen, während der Rückstrom wesentlich begrenzt ist.

63. Pumpenanordnung nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenanordnung (10, 400, 486, 988) ferner einen Auslaufdurchlaß für den Anschluß an den Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) aufweist, wobei das elektromagnetisch betätigte Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) zwischen einer offenen Position, in welcher der Kraftstoffstrom von dem Speichermittel zu dem Kraftstoffverteilermittel möglich ist, und einer geschlossenen Position bewegbar ist, in welcher der Kraftstoffstrom von dem Speichermittel blockiert ist, während der Auslaufdurchlaß mit dem Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) stromabwärts des elektromagnetisch betätigten Einspritzsteuerventils (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) in Fluidverbindung steht, wobei das Rückstrombegrenzungsventil (1460) betätigbar ist, um einen im wesentlichen unbegrenzten Kraftstoffstrom von dem elektromagnetisch betätigten Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) zu dem Kraftstoffverteilermittel zu ermöglichen, wenn sich das elektromagnetisch betätigte Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) in der offenen Position befindet, und um den Kraftstoffstrom von dem Kraftstoffverteiler zu dem elektromagnetisch betätigten Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) zu begrenzen, wenn sich das elektromagnetisch betätigte Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) in der geschlossenen Position befindet.

64. Pumpenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenanordnung (10, 400, 486, 988) ein Kraftstoffversorgungsmittel zur Zuleitung von Kraftstoff zur Abgabe an den Verbrennungsmotor umfaßt, wobei das Kraftstoffversorgungsmittel einen Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) aufweist, daß ein Auslaufdurchlaß für den Anschluß an den Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) vorgesehen ist, daß das Kraftstoffverteilermittel mit dem Hochdruckpumpenmittel durch den Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) in Fluidverbindung steht, so daß eine sequentielle periodische Fluidverbindung mit den Motorzylindern durch die entsprechenden Kraftstoffeinspritzleitungen (806, 1324, 1452, 1612, 1660) möglich ist, daß das Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) in dem Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) zwischen dem Hochdruckpumpenmittel und dem Kraftstoffverteilermittel angeordnet ist zum Steuern des Kraftstoffs, der in jeden Motorzylinder während jeder der sequentiellen Verbindungsperioden eingespritzt wird, die durch das Kraftstoffverteilermittel ermöglicht werden, um dadurch sequentielle Einspritzvorgänge zu definieren, daß das Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) zwischen einer offenen Position, in welcher ein Kraftstoffstrom von dem Hochdruckpumpenmittel zu dem Kraftstoffverteilermittel möglich ist, und einer geschlossenen Position bewegbar ist, in welcher der Kraftstoffstrom von dem Hochdruckpumpenmittel blockiert ist, während der Auslaufdurchlaß mit dem Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) stromabwärts des elektromagnetisch betätigten Einspritzsteuerventils (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) in Fluidverbindung steht, und daß ein Hohlraumbildungssteuermittel zur Minimierung der Hohlraumbildung in dem Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) und den Kraftstoffein spritzleitungen (806, 1324, 1452, 1612, 1660) zwischen dem Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) und den Motorzylindern vorgesehen ist, wobei das Hohlraumbildungssteuermittel betätigbar ist, um Kraftstoff in dem Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) stromabwärts des Kraftstoffverteilermittels zu halten, wobei das Hohlraumbildungssteuermittel eine zusätzliche Kraftstoffversorgung (1600) aufweist, die an den Auslaufdurchlaß angeschlossen ist, um unter Druck stehenden Kraftstoff mit einem Zusatzversorgungsdruck stromabwärts des Einspritzsteuerventils (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) an den Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) zu liefern, wenn sich das Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) in der geschlossenen Position befindet, wobei der Zusatzversorgungsdruck hoch genug ist, um die Wirkungen der Hohlraumbildung zu minimieren, während er ausreichend gering ist, um keine Kraftstoffeinspritzung zu veranlassen.

65. Pumpenanordnung nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermittel entlang dem Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) zwischen dem Hochdruckpumpenmittel und dem Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) angeordnet ist zum Sammeln und vorübergehenden Speichern von Kraftstoff bei hohem Druck, der von dem Hochdruckpumpenmittel empfangen wird.

66. Pumpenanordnung nach Anspruch 64 oder 65, dadurch gekennzeichnet, daß das Verteilergehäuse (44, 410, 528, 713, 782, 1264, 1402) eine Rotorbohrung (214, 475) enthält, daß das Kraftstoffverteilermittel einen Verteilerrotor (216, 425, 462, 708, 1424) aufweist, der in die Rotorbohrung (214, 475) drehbar eingebaut ist, daß das Hohlraumbildungssteuermittel ein Nachfüllmittel zum Auffüllen der mehreren Einspritzleitungen (806, 1324, 1452, 1612, 1660) aufweist, wobei das Nachfüllmittel ein Druckverstärkungspumpenmittel zum Zuleiten von Kraftstoff bei einem Verstärkungsdruck zu dem Pumpenmittel aufweist, wobei ein Druckverstärkungspumpenauslaßdurchlaß das Druckverstärkungspumpenmittel mit dem Pumpenmittel in Fluidverbindung bringt, und wobei eine Nachfüllöffnung in dem Verteilerrotor (216, 425, 462, 708, 1424) ausgebildet ist und in ständiger Fluidverbindung mit dem Druckverstärkungspumpenauslaßdurchlaß steht, wobei eine Drehung des Verteilerro tors (216, 425, 462, 708, 1424) bewirkt, daß die Nachfüllöffnung den Druckverstärkungspumpenauslaßdurchlaß periodisch mit jeder der mehreren Einspritzleitungen (806, 1324, 1452, 1612, 1660) in Fluidverbindung bringt, um den Kraftstoff in den mehreren Einspritzleitungen (806, 1324, 1452, 1612, 1660) auf dem Verstärkungsdruck zu halten.

67. Pumpenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenanordnung (10, 400, 486, 988) ein Kraftstoffversorgungsmittel zur Zuleitung von Kraftstoff zur Abgabe an den Verbrennungsmotor umfaßt, wobei das Kraftstoffversorgungsmittel einen Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) aufweist, daß ein Auslaufdurchlaß für den Anschluß an den Kraftstoff-Förderkreises (1262, 1322) vorgesehen ist, daß das Kraftstoffverteilermittel mit dem Hochdruckpumpenmittel durch den Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) in Fluidverbindung steht, so daß eine sequentielle periodische Fluidverbindung mit den Motorzylindern durch die entsprechenden Kraftstoffeinspritzleitungen (806, 1324, 1452, 1612, 1660) möglich ist, daß das Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) in dem Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) zwischen dem Hochdruckpumpenmittel und dem Kraftstoffverteilermittel angeordnet ist zum Steuern des Kraftstoffs, der in jeden Motorzylinder während jeder der sequentiellen Verbindungsperioden eingespritzt wird, die durch das Kraftstoffverteilermittel ermöglicht werden, wobei das Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) zwischen einer offenen Position, in welcher ein Kraftstoffstrom zu dem Kraftstoffverteilermittel möglich ist, und einer geschlossenen Position, in welcher der Kraftstoffstrom von dem Speichermittel blockiert ist, bewegbar ist, während der Auslaufdurchlaß mit dem Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) stromabwärts des Einspritzsteuerventils (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) in Fluidverbindung steht, wobei die Bewegung des Einspritzsteuerventils (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) aus der offenen Position in die geschlossene Position und aus der geschlossenen Position in die offene Position einen Auslaufvorgang definiert und die Bewegung des Einspritzsteuerventils aus der geschlossenen Position in die offene Position und aus der offenen Position in die geschlossene Position einen Einspritzvorgang definiert, und daß ein Hohlraumbildungssteuermittel zur Minimierung der Hohlraumbildung in dem Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) und den Kraftstoffeinspritzleitungen zwischen dem Einspritzsteuerventil und den Motorzylindern vorgesehen ist, wobei das Hohlraumbildungssteuermittel ein Druckregulierungsmittel aufweist, das in dem Auslaufdurchlaß vorgesehen ist, um Kraftstoff in dem Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) stromabwärts des Einspritzsteuerventils (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) und in den Kraftstoffeinspritzleitungen (806, 1324, 1452, 1612, 1660) während des Auslaufvorganges auf einem regulierten Druck zu halten.

68. Pumpenanordnung nach Anspruch 67, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermittel entlang dem Kraftstoff-Förderkreis (1262, 1322) zwischen dem Hochdruckpumpenmittel und dem Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) angeordnet ist zum Sammeln und vorübergehenden Speichern von Kraftstoff bei hohem Druck, der von dem Hochdruckpumpenmittel empfangen wird, das vorzugsweise ferner einen Nachfülldurchlaß (1678) aufweist, der mit einem Ende des Auslaufdurchlasses zwischen dem Einspritzsteuerventil (20, 440, 440, 454, 1406, 1604, 1634) und dem Druckregulierungsmittel und an einem gegenüberliegenden Ende mit dem Kraftstoffverteilermittel in Fluidverbindung steht, wobei das Kraftstoffverteilermittel ferner dazu dient, den Nachfülldurchlaß periodisch mit den mehreren Einspritzleitungen (806, 1324, 1452, 1612, 1660) in Fluidverbindung zu bringen, so daß Kraftstoff in den mehreren Einspritzleitungen (806, 1324, 1452, 1612, 1660) bei dem regulierten Druck gehalten wird, und wobei das Druckregulierungsmittel vorzugsweise einen Zylinder (1636) mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, einen Kolben (1640) der in dem Zylinder (1636) verschieblich eingebaut ist, und ein Spannmittel zum Spannen des Kolbens (1640) zu dem ersten Ende aufweist, so daß Kraftstoff in den Nachfülldurchlaß (1678) gepreßt wird.

69. Pumpenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpengehäuse (22, 428, 500) einen sich nach außen öffnenden Pumpenhohlraum (28, 30, 876, 878, 996) enthält, daß ein Pumpenkopf (1170, 1189) vorgesehen ist, der an dem Pumpengehäuse (22, 428, 500) befestigbar ist, um den sich nach außen öffnenden Pumpenhohlraum (28, 30, 876, 878, 996) zu verschließen, wobei der Pumpenkopf (1170, 1189) eine Pumpeneinheitsausnehmung (82, 84, 1116, 1118) enthält, die in Verbindung mit dem Pumpenhohlraum (28, 30, 876, 878, 996) angeordnet ist, und einen Ventilhohlraum (74, 76, 908, 910, 1046, 1080) mit einer Mittelachse, die mit der Mittelachse der Pumpeneinheitsausnehmung (82, 84, 1116, 1118) ausgerichtet ist, daß eine Pumpeneinheit (86, 88, 880, 882, 992, 993, 1112, 1114) vorgesehen ist, die in die Pumpeneinheitsausnehmung (82, 84, 1116, 1118) eingebaut ist, wobei die Pumpeneinheit (86, 88, 880, 882, 992, 993, 1112, 1114) einen Pumpenzylinder (116, 820, 844, 890, 892, 995) aufweist, der die Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) und den Pumpenplungerkolben (122, 416, 418, 490, 492, 752, 884, 886, 1004) umfaßt, der angepaßt ist, um für eine Hin- und Herbewegung in die Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) eingebaut zu werden, und daß ein variables Verdrängungssteuerventilmittel in den Ventilhohlraum (74, 76, 908, 910, 1046, 1080) eingebaut ist, um die effektive Verdrängung der Pumpeneinheit (86, 88, 880, 882, 992, 993, 1112, 1114) abhängig von einem variablen Verdrängungssteuersignal zu ändern.

70. Pumpenanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenanordnung (10, 400, 486, 988) ein kompaktes Pumpengehäuse (22, 428, 500) umfaßt, mit minimalen Maßen in zueinander senkrechten seitlichen, radialen und axialen Richtungen, wobei das Pumpengehäuse (22, 428, 500) zumindest einen Pumpenhohlraum (28, 30, 876, 878, 996) mit einer ersten Pumpenachse enthält, die sich in die radiale Richtung erstreckt, daß das Pumpenmittel in den Pumpenhohlraum (28, 30, 876, 878, 996) zur Druckbeaufschlagung von Kraftstoff über den vorbestimmten Hochdruck eingebaut ist, daß ein Pumpenkopf (1170, 1189) vorgesehen ist, der an dem Pumpengehäuse (22, 428, 500) befestigbar ist, um den zumindest einen Pumpenhohlraum (28, 30, 876, 878, 996) zu verschließen, wobei der Pumpenkopf (1170, 1189) eine Bodenfläche für den Eingriff mit dem Pumpengehäuse (22, 428, 500), eine obere Oberfläche, die gegenüber der Bodenfläche ausgebildet ist, und eine Mehrzahl von Seitenflächen, welche die Bodenfläche und die obere Oberflächen verbinden, umfaßt, daß ein Pumpensteuerventilmittel (18, 19, 766, 994, 997, 1076, 1100, 1102) an einer der Mehrzahl von Seitenflächen des Pumpenkopfs (1170, 1189) befestigt ist, um die Menge an Kraftstoff zu steuern, die in die mindestens eine Speicherkammer (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) gepumpt wird.

71. Pumpenanordnung nach Anspruch 70, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenanordnung (10, 400, 486, 988) ferner eine Pumpenventilausnehmung (70, 72, 510, 512, 1104, 1106), die in der einen der Mehrzahl von Seitenflächen ausgebildet ist, und einen Pumpenventilhohlraum (74, 76, 908, 910, 1046, 1080), der sich von der Pumpenventilausnehmung (70, 72, 510, 512, 1104, 1106) zur Aufnahme des Pumpensteuerventilmittels erstreckt, aufweist, wobei das Pumpensteuerventilmittel ein hin- und hergehendes Ventilelement aufweist, das in dem Pumpenventilhohlraum (74, 76, 908, 910, 1046, 1080) zur Bewegung entlang einer Ventilachse eingebaut ist, die sich im wesentlichen quer zu der ersten Pumpenachse erstreckt, und vorzugsweise wobei der Pumpenkopf (1170, 1189) und das Speichermittel einstückig ausgebildet sind oder wobei das Speichermittel ein Speichergehäuse (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) aufweist, in dem die mindestens eine Speicherkammer (36a-g, 924, 926, 1012, 1134a-g, 1176, 1191, 1232) ausgebildet ist, wobei das Speichergehäuse (34, 870, 990, 1078, 1110, 1174, 1187, 1230, 1244) mit Abstand zu dem Pumpenkopf (1170, 1189) angeordnet ist.

72. Pumpenanordnung nach Anspruch 71, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenanordnung (10, 400, 486, 988) ferner einen Pumpenventilhohlraum (74, 76, 908, 910, 1046, 1080) aufweist, der zumindest teilweise in dem Pumpenkopf (1170, 1189) zur Aufnahme des Pumpensteuerventilmittels ausgebildet ist, wobei das Pumpenmittel einen Pumpenzylinder (116, 820, 844, 890, 892, 995) aufweist, der eine Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) und einen Pumpenplungerkolben (122, 416, 418, 490, 492, 752, 884, 886, 1004) umfaßt, der zur Hin- und Herbewegung in die Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) entlang der ersten Pumpenachse eingebaut ist, wobei der Pumpenventilhohlraum (74, 76, 908, 910, 1046, 1080) radial zwischen der Pumpenkammer (124, 412, 414, 482, 484, 754, 828, 846, 872, 874, 1002) und der oberen Oberfläche des Pumpenkopfs (1170, 1189) angeordnet ist, wobei die erste Pumpenachse durch den Pumpenventilhohlraum (74, 76, 908, 910, 1046, 1080) verläuft, und vorzugsweise wobei der Pumpenzylinder (116, 820, 844, 890, 892, 995) einstückig mit dem Pumpenkopf (1170, 1189) ausgebildet ist und/oder wobei das Pumpensteuerventilmittel einen ringförmigen Ventilsitz aufweist, der an dem Pumpenzylinder (116, 820, 844, 890, 892, 995) in dem Ventilhohlraum (74, 76, 908, 910, 1046, 1080) ausgebildet ist.