DE10212870A1

DE10212870A1 - Kraftstoffversorgungssystem einer Brennkraftmaschine mit Hochdruckeinspritzung

Info

Publication number: DE10212870A1
Application number: DE2002112870
Authority: DE
Inventors: Leonhard Lang
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2003-10-02

Abstract

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftstoffversorgungssystem einer Brennkraftmaschine mit Hochdruckeinspritzung mit einer Niederdruckkraftstoffpumpe, einer Hochdruckpumpe und einer daran angeschlossenen Leckageleitung, einer Niederdruckleitung und einer Hochdruckleitung mit daran angeschlossenem Hochdruckeinspritzsystem zur Verfügung zu stellen, bei dem ein durch eine Leckage in der Hochdruckpumpe bedingter Druckabfall unter einen erforderlichen Minimaldruck verhindert wird, was dadurch erreicht wird, dass in der Leckageleitung (5) ein Sperrventil (6) und in der Niederdruckleitung (3) eine auf den Betriebsdruck reagierende Vorrichtung angeordnet ist und das Sperrventil (6) unterhalb eines Mindestdruckes in der Niederdruckleitung (3) aus einer Durchflussstellung in eine Sperrstellung geschaltet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffversorgungssystem einer Brennkraftmaschine mit Hochdruckeinspritzung mit einer Niederdruckkraftstoffpumpe, einer Hochdruckpumpe mit einer daran angeschlossenen Leckageleitung, einer Niederdruckleitung und einer Hochdruckleitung mit daran angeschlossenem Hochdruckeinspritzsystem.
Solche Kraftstoffversorgungssysteme sind bekannt, wie etwa ein Druckfluidspeisesystem für die Versorgung von Hochdruck-Sammelleitungen, DE 196 52 831 A1, welche den Nachteil aufweisen, dass an der Hochdruckpumpe angeschlossene Leckageleitungen dazu führen können, dass der Kraftstoffdruck zwischen einer Niederdruckkraftstoffpumpe und einer Hochdruckpumpe bereits nach kurzzeitigem Motorstillstand vollständig abgebaut sein kann. Ein solcher Druckabfall im Niederdruckbereich eines Kraftstoffversorgungssystems, welcher etwa von übergroßen Spaltmaßen in der Hochdruckpumpe herrührt, führte jedoch zu ungewünschten Startverzögerungen einer Brennkraftmaschine beim Heißstart oder einem Wiederholstart.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftstoffversorgungssystem zur Verfügung zu stellen, bei dem ein durch eine Leckage in der Hochdruckpumpe bedingter Druckabfall unter einen erforderlichen Minimaldruck verhindert wird.
Die Lösung dieser Aufgabe wird in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebene technische Lehre vermittelt. Dadurch, dass in der drucklosen Leckageleitung der Hochdruckpumpe ein Sperrventil eingesetzt ist, welches direkt oder indirekt vom Kraftstoffdruck im Niederdruckbereich geöffnet oder geschlossen wird, lässt sich im Niederdruckbereich ein gewünschter Mindestdruck von etwa 2 bis 6 bar aufrechterhalten, so dass insbesondere als Benzindirekteinspritzer ausgebildete Brennkraftmaschinen bei Heißstarts oder Wiederholstarts ohne Startverzögerung anspringen. Ein vom tatsächlichen Druck im Niederdruckbereich gesteuertes Sperrventil in der Leckageleitung der Hochdruckpumpe ist im Betrieb einer solchen Brennkraftmaschine regelmäßig in eine Durchflussstellung geschaltet und wird erst bei Stillstand der Brennkraftmaschine und einem übermäßigen Druckabfall beispielsweise federunterstützt in eine Sperrstellung geschaltet. Nach wieder in Betrieb setzen einer Brennkraftmaschine und entsprechend aufgebautem Druck in der Niederdruckleitung wird das Sperrventil von einem Stellantrieb gegen diese Federkraft in eine Durchflussstellung zurückgestellt. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass bei kurzzeitig abgestelltem Motor ein Druckabfall im Niederdruckbereich eines Kraftstoffversorgungssystems auf einfache und effektive Weise verhindert werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist als auf den Druck in der Niederdruckleitung reagierende Vorrichtung eine Druckableitung mit einer Stellvorrichtung angeordnet, die als Stellantrieb des Sperrventils ausgebildet ist. Diese vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung erlaubt das unmittelbare Steuern des Sperrventils über den Kraftstoffdruck im Niederdruckbereich, ohne dass aufwendige Steuerungsmechanismen zur Verwirklichung der Lösung der Aufgabe eingesetzt werden müssen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die auf den Druck in der Niederdruckleitung reagierende Vorrichtung mit einer Druckmessvorrichtung ausgestattet sein, die ein elektrisches Signal erzeugt, das einen elektrisch betätigten Stellantrieb einer Stellvorrichtung am Sperrventil in Bewegung setzt und dieses je nach Betriebsdruck öffnet oder schließt. Auch mit einem solchen elektrisch gesteuerten Sperrventil kann der Druck im Niederdruckbereich über einen längeren Zeitraum des Stillstandes einer Brennkraftmaschine aufrechterhalten und eine Startverzögerung ausgeschlossen werden. Nachfolgend sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Skizze eines Kraftstoffversorgungssystems mit druckgesteuertem Stellantrieb und
Fig. 2 ein Kraftstoffversorgungssystem mit elektrisch betätigtem Stellantrieb.
Das Kraftstoffversorgungssystem einer Brennkraftmaschine mit Hochdruckeinspritzung besteht im wesentlichen aus einer Niederdruckkraftstoffpumpe 1, einer Hochdruckpumpe 2 mit einer daran angeschlossenen drucklosen Leckageleitung 5, einer Niederdruckleitung 3 und einer Hochdruckleitung 4 mit einem daran angeschlossenen Hochdruckeinspritzsystem 8. Der Kraftstoff, welcher aus einem Kraftstofftank 7 durch die Niederdruckkraftstoffpumpe 1 zur Hochdruckpumpe 2 befördert wird, fließt bei geöffneter Stellung eines in der Leckageleitung 5 angeordneten Sperrventils 6 drucklos in den Kraftstofftank 7 zurück. Bei Stillstand der Brennkraftmaschine kann bedingt durch die Spaltmaße in der Hochdruckpumpe 2 ein beschleunigter Druckabfall im Niederdruckbereich des Kraftstoffversorgungssystems erfolgen, so dass das in der Leckageleitung 5 angeordnete Sperrventil 6 dann geschlossen wird. In der Niederdruckleitung 3 ist hierzu eine auf den Betriebsdruck reagierende Vorrichtung angeordnet, die das Sperrventil 6 unterhalb eines Mindestdruckes von etwa 2 bis 6 bar in der Niederdruckleitung 3 aus einer Durchflussstellung in eine Sperrstellung schaltet.
Wie in Fig. 1 skizziert ist, kann die auf den Druck in der Niederdruckleitung 3 reagierende Vorrichtung als Druckableitung 10 und mit einer Stellvorrichtung 9 ausgebildete Vorrichtung ausgeführt sein, die als Stellantrieb des Sperrventils 6 fungiert. Der Betriebsdruck im Niederdruckbereich betätigt hier also unmittelbar das Sperrventil 6.
Eine weitere Ausführungsform einer auf den Betriebsdruck reagierende Vorrichtung ist in Fig. 2 dargestellt, bei der in der Niederdruckleitung 3 eine Druckmessvorrichtung 12 angeordnet ist, die über eine elektrische Verbindung 13 den Stellantrieb einer Stellvorrichtung 11 betätigt.

Claims

1. Kraftstoffversorgungssystem einer Brennkraftmaschine mit einer Kraftstoff aus einem Kraftstofftank (7) über eine Niederdruckleitung (3) zu einer Hochdruckpumpe (2) eines Hochdruckeinspritzsystems (8) fördernden Niederdruckpumpe (1), sowie einer die Hochdruckpumpe (2) mit dem Kraftstofftank (7) verbindbaren Leckageleitung (5), dadurch gekennzeichnet, dass in der Leckageleitung (5) ein Sperrventil (6) angeordnet ist, das in Abhängigkeit vom Betriebsdruck in der Niederdruckleitung (3) die Verbindung zwischen der Hochdruckpumpe (2) und dem Kraftstofftank (7) auf bzw. zusteuert.

2. Kraftstoffversorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrventil (6) über eine Druckableitung (10) mit der Niederdruckleitung (3) wirkverbunden ist und bei Unterschreiten eines vorbestimmten Mindestdruckes in der Niederdruckleitung (3) die Verbindung zwischen der Hochdruckpumpe (2) und dem Kraftstofftank (7) verschließt.

3. Kraftstoffversorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als auf den Druck in der Niederdruckleitung (3) reagierende Vorrichtung eine Druckableitung (10) mit einer Stellvorrichtung (9) angeordnet ist, die als Stellantrieb des Sperrventils (6) ausgebildet ist.

4. Kraftstoffversorgungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als auf den Betriebsdruck reagierende Vorrichtung in der Niederdruckleitung (3) eine Druckmessvorrichtung (12) angeordnet ist, die ein elektrisches Signal erzeugt und dass am Sperrventil (6) eine Stellvorrichtung angeordnet ist, die als elektrisch betätigter Stellantrieb des Sperrventils (6) ausgebildet ist.