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DE10212870A1 - Fuel supply system of IC engine with high pressure injection has valve fitted in HP pump leakage pipe - Google Patents

Fuel supply system of IC engine with high pressure injection has valve fitted in HP pump leakage pipe

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DE10212870A1
DE10212870A1 DE2002112870 DE10212870A DE10212870A1 DE 10212870 A1 DE10212870 A1 DE 10212870A1 DE 2002112870 DE2002112870 DE 2002112870 DE 10212870 A DE10212870 A DE 10212870A DE 10212870 A1 DE10212870 A1 DE 10212870A1
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Leonhard Lang
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Volkswagen AG
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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.The object of the invention is to provide a fuel supply system of an internal combustion engine with high-pressure injection with a low-pressure fuel pump, a high-pressure pump and a leakage line connected to it, a low-pressure line and a high-pressure line with a high-pressure injection system connected to it, in which a pressure drop caused by a leak in the high-pressure pump a required minimum pressure is prevented, which is achieved in that a check valve (6) is arranged in the leakage line (5) and a device which reacts to the operating pressure is arranged in the low pressure line (3) and the check valve (6) is below a minimum pressure in the low pressure line (3) is switched from a flow position into a blocking position.

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. The invention relates to a fuel supply system of an internal combustion engine High pressure injection with a low pressure fuel pump, a high pressure pump with a connected leakage line, a low pressure line and one High pressure line with connected high pressure injection system.

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. Such fuel supply systems are known, such as a pressurized fluid feed system for the supply of high-pressure manifolds, DE 196 52 831 A1, which the Disadvantage that leakage lines connected to the high pressure pump can cause fuel pressure between a low pressure fuel pump and a high pressure pump completely after a short engine standstill can be degraded. Such a drop in pressure in the low pressure range Fuel supply system, which has about large gaps in the High pressure pump originates, but led to undesired start delays Internal combustion engine on hot start or a repeat start.

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. The object of the invention is to provide a fuel supply system, in which a pressure drop caused by a leak in the high pressure pump below a required minimum pressure is prevented.

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. The solution to this problem is in connection with the generic features according to the invention specified in the characterizing part of claim 1 teaches technical teaching. Because in the unpressurized leakage line the High pressure pump a check valve is used, which is directly or indirectly from Fuel pressure in the low pressure range is opened or closed in the Maintain a desired minimum pressure of about 2 to 6 bar, so that internal combustion engines designed in particular as direct gasoline injectors Start hot starts or repeat starts without delay. One from Actual pressure in the low pressure range controlled check valve in the leakage line the high pressure pump is in regular operation in such an internal combustion engine Flow position switched and is only when the engine and an excessive pressure drop, for example, spring-assisted in a blocking position connected. After putting an internal combustion engine back into operation and accordingly built-up pressure in the low pressure line, the check valve is actuated by an actuator returned to a flow position against this spring force. This will in advantageously achieved that when the engine is switched off briefly, a pressure drop in Low pressure area of a fuel supply system in a simple and effective way can be prevented.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Further advantageous embodiments of the invention result from the Dependent claims.

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. According to a particularly preferred embodiment of the invention is as on the Pressure in the low pressure line reacting device with a pressure discharge Adjusting device arranged, which is designed as an actuator of the check valve. This advantageous embodiment of the invention allows direct control of the Check valve on the fuel pressure in the low pressure range, without being complex Control mechanisms are used to achieve the solution of the task have to.

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: According to another embodiment of the invention, the pressure in the Low pressure line responding device equipped with a pressure measuring device be that generates an electrical signal that an electrically operated actuator Set the control device on the shut-off valve in motion and open it depending on the operating pressure or closes. Even with such an electrically controlled check valve, the pressure can in the low pressure range over a long period of standstill Maintain internal combustion engine and a start delay can be excluded. Below are two exemplary embodiments of the invention with reference to the drawings described in more detail. Show it:

Fig. 1 eine Skizze eines Kraftstoffversorgungssystems mit druckgesteuertem Stellantrieb und Fig. 1 is a sketch of a fuel supply system with a pressure-controlled actuator and

Fig. 2 ein Kraftstoffversorgungssystem mit elektrisch betätigtem Stellantrieb. Fig. 2 shows a fuel supply system with an electrically operated actuator.

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. The fuel supply system of an internal combustion engine with high-pressure injection essentially consists of a low-pressure fuel pump 1 , a high-pressure pump 2 with a pressure-free leakage line 5 connected to it , a low-pressure line 3 and a high-pressure line 4 with a high-pressure injection system 8 connected to it . The fuel, which is conveyed from a fuel tank 7 through the low-pressure fuel pump 1 to the high-pressure pump 2 , flows back into the fuel tank 7 without pressure when a blocking valve 6 arranged in the leakage line 5 is in the open position. When the internal combustion engine is at a standstill, an accelerated pressure drop in the low-pressure region of the fuel supply system can take place due to the gap dimensions in the high-pressure pump 2 , so that the check valve 6 arranged in the leakage line 5 is then closed. In the low pressure line 3 this means responsive to the operation of the printing apparatus is arranged, which the check valve 6 below a minimum pressure of about 2 bar turns from a flow position to a blocking position to 6 in the low pressure line. 3

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. As outlined in FIG. 1, the device reacting to the pressure in the low-pressure line 3 can be designed as a pressure line 10 and with an adjusting device 9 , which functions as an actuator of the shut-off valve 6 . The operating pressure in the low pressure range thus directly actuates the shut-off valve 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. A further embodiment of a device reacting to the operating pressure is shown in FIG. 2, in which a pressure measuring device 12 is arranged in the low-pressure line 3 and actuates the actuator of an adjusting device 11 via an electrical connection 13 .

Claims (4)

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. 1. Fuel supply system of an internal combustion engine with a fuel from a fuel tank ( 7 ) via a low pressure line ( 3 ) to a high pressure pump ( 2 ) of a high pressure injection system ( 8 ) promoting low pressure pump ( 1 ), and a high pressure pump ( 2 ) with the fuel tank ( 7 ) connectable leakage line ( 5 ), characterized in that a check valve ( 6 ) is arranged in the leakage line ( 5 ), which, depending on the operating pressure in the low pressure line ( 3 ), establishes the connection between the high pressure pump ( 2 ) and the fuel tank ( 7 ) or controls. 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. 2. A fuel supply system according to claim 1, characterized in that the check valve (6) is operatively connected via a pressure outlet (10) with the low-pressure line (3) and falls below a predetermined minimum pressure in the low pressure line (3), the connection between the high-pressure pump (2) and closes the fuel tank ( 7 ). 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. 3. A fuel supply system according to claim 1, characterized in that as a device responding to the pressure in the low-pressure line ( 3 ), a pressure line ( 10 ) with an adjusting device ( 9 ) is arranged, which is designed as an actuator of the check valve ( 6 ). 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. 4. Fuel supply system according to claim 1, characterized in that a pressure measuring device ( 12 ) is arranged as a device which responds to the operating pressure in the low pressure line ( 3 ) and which generates an electrical signal and that an adjusting device is arranged on the check valve ( 6 ) as electrically actuated actuator of the check valve ( 6 ) is formed.
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