DE102007022219A1

DE102007022219A1 - Fuel system comprises fuel pump linked to fuel source that includes adjustment system

Info

Publication number: DE102007022219A1
Application number: DE200710022219
Authority: DE
Inventors: Stefan Loesch; Christian Basan
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-05-11
Filing date: 2007-05-11
Publication date: 2008-11-13

Abstract

The fuel system (10) consists of a fuel pump (22) connected to fuel source (26) that has a termination valve (30) and an adjustment system (20, 20?) for the output of the fuel pump. The termination channel (32) of the termination valve has a flow choke (34), whilst in the position of the adjustment system the pressure differential of the outflow and inflow via the flow choke is controlled in the termination channel. The choke cross section of the flow choke may be changeable and hydraulically controlled in the termination channel?s flow direction of the flow choke?s to be applied pressure.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a fuel system of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Aus der DE 197 31 994 A1 ist ein Kraftstoffsystem bekannt, welches eine Vorförderpumpe umfasst, die den Kraftstoff aus einem Tank fördert. Von der Vorförderpumpe gelangt der Kraftstoff über eine als Zumesseinheit bezeichnete Einstelleinrichtung zu einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe, die den Kraftstoff verdichtet und einen Kraftstoffspeicher ("Rail") speist. An diesen sind mehrere Kraftstoffinjektoren angeschlossen. Der Druck im Kraftstoffspeicher wird unter anderem mittels eines Druckregelventils eingestellt.From the DE 197 31 994 A1 For example, a fuel system is known which comprises a prefeed pump which delivers the fuel from a tank. From the prefeed pump, the fuel passes through a designated as metering unit adjustment to a high-pressure fuel pump, which compresses the fuel and a fuel storage ("rail") feeds. At this several fuel injectors are connected. The pressure in the fuel tank is set, inter alia, by means of a pressure regulating valve.

Die Zumesseinheit wird ebenso wie das Druckregelventil von einem Steuergerät angesteuert. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kraftstoffsystem zu schaffen, welches mit einem preiswerteren Steuergerät betrieben werden kann.The Metering unit as well as the pressure control valve by a control unit driven. The object of the present invention is a fuel system to create, which with a cheaper controller can be operated.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird durch ein Kraftstoffsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen angegeben.These The object is achieved by a fuel system having the features of the claim 1 solved. Advantageous developments are specified in subclaims.

Indem die Stellung der Einstellrichtung direkt oder indirekt vom Absteuerventil beeinflusst wird, kann auf eine direkte Ansteuerung der Einstelleinrichtung vom Steuergerät her verzichtet werden. Damit entfallen die entsprechenden Steckkontakte, auch eine entsprechende Endstufe für die Ansteuerung der Einstelleinrichtung ist nicht mehr erforderlich. Auch die ansonsten im Steuergerät für die Ansteuerung der Einstelleinrichtung erforderlichen Softwarebausteine samt Laufzeitanforderung zur Ansteuerung der Endstufen sind nicht mehr erforderlich. Auch die für den Betrieb des Steuergeräts erforderliche Energie ist geringer, und das gesamte Steuergerät wird durch den Wegfall von Bauteilen insgesamt robuster. Dennoch muss auf die Vorteile der Einstellung der Förderleistung der Kraftstoffpumpe mittels einer stromaufwärts von der Kraftstoffpumpe angeordneten Einstelleinrichtung nicht verzichtet werden. Möglich wird dies, weil erfindungsgemäß erkannt wurde, dass die Funktion des Absteuerventils und die Funktion der Einstelleinrichtung in gewisser Weise gekoppelt werden können. Wird nämlich vom Absteuerventil Kraftstoff aus dem Kraftstoffspeicher abgesteuert, bedeutet dies, dass die Kraftstoffpumpe zu viel Kraftstoff fördert, die Einstelleinrichtung also in Schließrichtung bewegt werden muss. Wird dagegen kein Kraftstoff vom Absteuerventil abgesteuert, kann die Einstelleinrichtung vollständig geöffnet sein. Erfindungsgemäß wird dieser funktionale Zusammenhang nicht mehr über den Umweg des Steuergeräts, sondern direkt zwischen Absteuerventil beziehungsweise dem von diesem abgesteuerten Kraftstoffstrom und der Einstelleinrichtung hergestellt.By doing the position of the adjustment direction directly or indirectly from the shut-off valve can be influenced, on a direct control of the adjustment be dispensed with by the control unit. This accounts the corresponding plug contacts, also a corresponding power amplifier for the control of the adjustment is no more required. Also the otherwise in the control unit for the control of the adjustment required software blocks including runtime request to control the power amplifiers are not more required. Also for the operation of the controller required energy is lower, and the entire controller becomes more robust due to the elimination of components. Yet must be on the benefits of adjusting the delivery rate the fuel pump by means of an upstream of the Fuel pump arranged adjuster not waived become. This is possible because, according to the invention, that the function of the shut-off valve and the function of the adjustment can be coupled in some way. Namely the fuel is shut off from the fuel storage by the shut-off valve, this means that the fuel pump is delivering too much fuel, the adjustment so moved in the closing direction must become. If, on the other hand, no fuel is deactivated by the shut-off valve, the adjustment can be fully opened be. According to the invention, this functional Connection no longer via the detour of the controller, but directly between the shut-off valve or the diverted by this Fuel flow and the adjustment made.

Erfindungsgemäß ist zumindest ab einem in der Absteuerleitung stromaufwärts der Strömungsdrossel anstehenden höheren Druck ein größerer Absteuerquerschnitt zwischen den beiden stromaufwärts und stromabwärts der Strömungsdrossel vorgesehenen Abschnitten der Absteuerleitung freigegeben als bei niedrigeren Drücken. Durch diese Maßnahme kann sichergestellt werden, dass auch bei maximal aus dem Druckspeicher abgesteuerter Kraftstoffmenge der Druck in dem stromaufwärtigen Abschnitt der Absteuerleitung einen maximal zulässigen Druckwert des Druckregelventils nicht überschreitet.According to the invention at least from one in the Absteuerleitung upstream the flow restrictor pending higher pressure a larger Absteuerquerschnitt between the both upstream and downstream of the flow restrictor provided portions of the diversion line released as at lower pressures. By this measure can be sure that even at maximum from the accumulator controlled amount of fuel, the pressure in the upstream section the discharge line a maximum allowable pressure of the pressure regulating valve does not exceed.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Drosselquerschnitt der Strömungsdrossel veränderlich und hydraulisch gesteuert durch den in der Absteuerleitung stromaufwärts der Strömungsdrossel anstehenden Druck. Dadurch ist sichergestellt, dass sich bei kleinen Absteuermengen ein merklicher Steuerdruck aufbaut, der sich mit zunehmender Absteuermenge nur gering ändert.In A preferred embodiment is the throttle cross-section the flow restrictor variable and hydraulic controlled by the upstream in the diversion line the flow restrictor pending pressure. This ensures that a noticeable control pressure builds up at small amounts of which changes only slightly with increasing Absteuermenge.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der Drosselquerschnitt der Strömungsdrossel konstant, wobei ab einem vorbestimmten höheren Druck ein zusätzlicher Abströmquerschnitt zwischen den beiden stromaufwärts und stromabwärts der Strömungsdrossel vorgesehenen Abschnitten der Absteuerleitung freigegeben ist. Der zusätzliche Abströmquerschnitt kann z. B. als Entlastungsbohrung in einem Steuerkolben ausgebildet sein, die bei Vollhub des Steuerkolbens aktiv ist.In Another preferred embodiment is the throttle cross-section the flow restrictor is constant, starting at a predetermined higher pressure an additional outflow cross section between the two upstream and downstream of the Flow restrictor provided sections of the diversion line is released. The additional outflow cross section can z. B. formed as a relief hole in a control piston be, which is active at full stroke of the spool.

Vorzugsweise weist die Einstelleinrichtung einen Steuerkolben mit einer ersten Stirnfläche auf, die gegen eine Vorspannkraft mit dem in einer Absteuerleitung herrschenden Druck beaufschlagt wird. Dabei wird davon ausgegangen, dass dann, wenn das Absteuerventil geöffnet ist und Kraftstoff durch die Absteuerleitung abgesteuert wird, der Druck zumindest in einem Bereich der Absteuerleitung höher ist als bei geschlossenem Absteuerventil. Diese Druckänderung kann für die Erzeugung einer auf den Steuerkolben wirkenden variablen Steuerkraft genutzt werden.Preferably the adjusting device has a control piston with a first Face on, against a biasing force with the in a discharge line prevailing pressure is applied. there It is assumed that then when the shut-off valve is opened is and fuel is diverted by the diversion line, the Pressure is higher at least in a region of the diversion line as with shut-off valve. This pressure change can for the generation of a force acting on the control piston be used variable control power.

Eine besonders feinfühlige Steuerung der Einstelleinrichtung kann realisiert werden, wenn ein beidseitig wirkender Steuerkolben benutzt wird. Konkret bedeutet dies, dass zum Erzeugen mindestens eines Teils der Vorspannkraft eine zweite, zu der ersten Stirnfläche entgegengesetzte Stirnfläche des Steuerkolbens hydraulisch mit einem stromabwärts von einer Strömungsdrossel gelegenen Bereich der Absteuerleitung verbunden ist, und dass die erste Stirnfläche mit einem stromaufwärts der Strömungsdrossel gelegenen Bereich der Absteuerleitung verbunden ist. Auf diese Weise wird dann, wenn Kraftstoff durch die Absteuerleitung abströmt, eine Druckdifferenz über die Strömungsdrossel hinweg erzeugt, die in Form unterschiedlicher hydraulischer Kräfte an den beiden entgegengesetzt wirkenden Stirnflächen des Steuerkolbens wirkt und somit eine sichere Bewegung des Steuerkolbens ermöglicht. Ist die erste Stirnfläche größer als die zweite Stirnfläche, wird die Druckdifferenz in eine noch größere Kraftdifferenz übersetzt, was zu einer nochmals sichereren Betätigung des Steuerkolbens führt. Fließt kein Kraftstoff in der Absteuerleitung, wird der Steuerkolben dagegen durch die dennoch vorhandene Kraftdifferenz in eine gewünschte Endlage beaufschlagt. Dies kann noch dadurch unterstützt oder ersetzt werden, dass an der zweiten Stirnfläche des Steuerkolbens eine Feder angreift, die den Steuerkolben in eine gewünschte Ruhestellung, normalerweise die vollständig geöffnete Ruhestellung, beaufschlagt.A particularly sensitive control of the adjustment can be realized when a double-acting control piston is used. Concretely, this means that for generating at least a part of the biasing force, a second, opposite to the first end face end face of the control piston hydraulically with a downstream is connected by a flow restrictor located portion of the Absteuerleitung, and that the first end face is connected to a region of the Absteuerleitung located upstream of the flow restrictor. In this way, when fuel flows through the spill line, a pressure difference over the flow restrictor is generated away, which acts in the form of different hydraulic forces on the two oppositely acting end faces of the control piston and thus enables a safe movement of the control piston. If the first end face is larger than the second end face, the pressure difference is translated into an even greater force difference, which leads to a more secure operation of the control piston. If no fuel flows in the diversion line, the control piston is, on the other hand, pressurized by the still existing force difference into a desired end position. This can be further supported or replaced by the fact that acts on the second end face of the control piston, a spring which acts on the control piston in a desired rest position, usually the fully open rest position.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Nachfolgend werden zwei besonders bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:following Two particularly preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings explained in more detail. In the drawing show:

1 eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftstoffsystems mit einer hydraulisch gesteuerten Einstelleinrichtung, die eine Strömungsdrossel mit variablem Drosselquerschnitt aufweist; 1 a first embodiment of the fuel system according to the invention with a hydraulically controlled adjusting device having a flow restrictor with a variable throttle cross-section;

2 eine stärker detaillierte Schnittskizze der Einstelleinrichtung von 1; 2 a more detailed sectional sketch of the adjustment of 1 ;

3 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftstoffsystems mit einer hydraulisch gesteuerten Einstelleinrichtung, die eine Strömungsdrossel mit konstantem Drosselquerschnitt sowie einen zusätzlichen Absteuerquerschnitt aufweist; und 3 a second embodiment of the fuel system according to the invention with a hydraulically controlled adjusting device having a flow restrictor with a constant throttle cross-section and an additional Absteuerquerschnitt; and

4 eine stärker detaillierte Schnittskizze der Einstelleinrichtung von 3. 4 a more detailed sectional sketch of the adjustment of 3 ,

Ausführungsformen der Erfindungembodiments the invention

Das in 1 insgesamt mit 10 bezeichnete Kraftstoffsystem dient zur Versorgung einer Brennkraftmaschine 12, die in 1 jedoch nur schematisch durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist.This in 1 in total with 10 designated fuel system is used to supply an internal combustion engine 12 , in the 1 However, only schematically indicated by a dashed line.

Das Kraftstoffsystem 10 umfasst einen Kraftstoffbehälter 14, aus dem eine üblicherweise elektrisch angetriebene Vorförderpumpe 16 den Kraftstoff in einen Abschnitt 18a einer Niederdruckleitung 18 fördert. Der Abschnitt 18a führt zu einer Einstelleinrichtung 20, die auch als "Zumesseinheit" bezeichnet wird und auf die weiter unten noch stärker im Detail eingegangen wird. Von der Einstelleinrichtung 20 führt ein Abschnitt 18b der Niederdruckleitung 18 zu einer mechanisch von der Brennkraftmaschine 12 angetriebenen Hochdruck-Kraftstoffpumpe 22. Diese verdichtet den Kraftstoff auf einen sehr hohen Druck und fördert ihn über eine Hochdruckleitung 24 in einen Hochdruck-Kraftstoffspeicher 26, der auch als "Rail" bezeichnet wird. An diesen sind mehrere Injektoren 28 angeschlossen, die den Kraftstoff in nicht dargestellte Brennräume der Brennkraftmaschine 12 einspritzen. An den Hochdruck-Kraftstoffspeicher 26 ist ein Absteuerventil 30 angeschlossen, von dem eine Absteuerleitung 32 zum Kraftstoffbehälter 14 zurückführt. In der Absteuerleitung 32 ist eine Strömungsdrossel 34 angeordnet. Jener Abschnitt der Absteuerleitung 32, der stromaufwärts von der Strömungsdrossel 34 gelegen ist, ist mit 32a bezeichnet, jener Abschnitt, der stromabwärts von der Strömungsdrossel 34 angeordnet ist, mit 32b. Der stromaufwärts von der Strömungsdrossel 34 gelegene Abschnitt 32a der Absteuerleitung 32 ist mittels einer gestrichelt dargestellten hydraulischen Steuerleitung 36 mit der Einstelleinrichtung 20 verbunden. Eine Steuerleitung 38 verbindet den stromabwärts von der Strömungsdrossel 34 gelegenen Bereich 32b der Absteuerleitung 32 ebenfalls mit der Einstelleinrichtung 20. Der Betrieb des Kraftstoffsystems 10 wird von einer Steuer- und Regeleinrichtung 40 gesteuert beziehungsweise geregelt. Diese wird allgemein auch einfach als "Steuergerät" bezeichnet. Das Steuergerät 40 erhält Signale von einem Drucksensor 42, welcher den Druck im Hochdruck-Kraftstoffspeicher 26 erfasst. Abhängig von den Signalen des Drucksensors 42 steuert das Steuergerät 40 unter anderem das Absteuerventil 30 an.The fuel system 10 includes a fuel tank 14 , from which a usually electrically driven prefeed pump 16 the fuel into a section 18a a low pressure line 18 promotes. The section 18a leads to an adjustment 20 , which is also referred to as "metering unit" and which will be discussed in more detail below. From the adjustment device 20 leads a section 18b the low pressure line 18 to a mechanical of the internal combustion engine 12 driven high-pressure fuel pump 22 , This compresses the fuel to a very high pressure and delivers it via a high-pressure line 24 in a high-pressure fuel storage 26 which is also referred to as a "rail". There are several injectors on these 28 connected, the fuel in unillustrated combustion chambers of the internal combustion engine 12 inject. To the high-pressure fuel storage 26 is a shut-off valve 30 connected, from which a Absteuerleitung 32 to the fuel tank 14 returns. In the diversion line 32 is a flow restrictor 34 arranged. That section of the diversion line 32 which is upstream of the flow restrictor 34 is located with is 32a referred to, that portion which is downstream of the flow restrictor 34 is arranged with 32b , The upstream of the flow restrictor 34 located section 32a the diversion line 32 is by means of a dashed hydraulic control line 36 with the adjustment 20 connected. A control line 38 connects the downstream of the flow restrictor 34 located area 32b the diversion line 32 also with the adjustment 20 , The operation of the fuel system 10 is controlled by a control device 40 controlled or regulated. This is generally referred to simply as "controller". The control unit 40 receives signals from a pressure sensor 42 , which is the pressure in the high-pressure fuel storage 26 detected. Depending on the signals of the pressure sensor 42 controls the controller 40 including the shut-off valve 30 at.

Der prinzipielle Aufbau der Einstelleinrichtung 20 wird nun unter Bezugnahme auf 2 erläutert: In einem Gehäuse 44 ist ein Steuerkolben 46 im Wesentlichen fluiddicht und gleitend geführt. Der Steuerkolben 46 ist als Stufenkolben ausgeführt, mit einem Abschnitt 48 mit größerem Durchmesser und einem Abschnitt 50 mit kleinerem Durchmesser. In dem Abschnitt 50 des Steuerkolbens 46 mit kleinerem Durchmesser ist eine quer zur Längsachse des Steuerkolbens 46 verlaufende Querbohrung 52 vorhanden. Der im Bereich der Querbohrung 52 den Abschnitt 50 des Steuerkolbens 46 umgebende Bereich des Gehäuses 44 wird von einem Kanal 54 durchsetzt, der auf der einen Seite des Steuerkolbens 46 mit dem Abschnitt 18a der Niederdruckleitung 18 und auf der anderen Seite des Steuerkolbens 46 mit dem Abschnitt 18b der Niederdruckleitung 18 verbunden ist. Der Steuerkolben 46 mit der Querbohrung 52 bildet im Zusammenspiel mit dem Kanal 54 also ein Schieberventil.The basic structure of the adjustment 20 will now be referring to 2 explains: In a housing 44 is a control piston 46 essentially fluid-tight and slidably guided. The control piston 46 is designed as a stepped piston, with a section 48 with a larger diameter and a section 50 with a smaller diameter. In the section 50 of the control piston 46 with a smaller diameter is a transverse to the longitudinal axis of the control piston 46 running transverse bore 52 available. The in the area of the cross hole 52 the section 50 of the control piston 46 surrounding area of the housing 44 is from a channel 54 interspersed, on one side of the control piston 46 with the section 18a the low pressure line 18 and on the other side of the spool 46 with the section 18b the low pressure line 18 connected is. The control piston 46 with the cross hole 52 forms in interaction with the channel 54 So a slide valve.

Der Abschnitt 48 des Steuerkolbens 46 wird von einer ersten Stirnfläche 56, der Abschnitt 50 von einer zweiten Stirnfläche 58 begrenzt. Die erste Stirnfläche 56 ist also größer als die zweite Stirnfläche 58. Der Raum, der von der Stirnfläche 56 begrenzt wird, ist an den Abschnitt 32a der Absteuerleitung 32 angeschlossen und bildet gleichzeitig die Steuerleitung 36. Die Strömungsdrossel 34 ist durch einen axialen Schlitz im Steuerkolben 4 gebildet, dessen Schlitzquerschnitt in Richtung zur ersten Stirnfläche 56 zunimmt und vom Steuerkolben 46 freigegeben wird.The section 48 of the control piston 46 is from a first face 56 , the section 50 from a second end face 58 limited. The first face 56 is therefore larger than the second end face 58 , The space of the frontal area 56 is limited to the section 32a the diversion line 32 connected and forms at the same time the control line 36 , The flow restrictor 34 is through an axial slot in the control piston 4 formed, the slot cross section in the direction of the first end face 56 increases and the control piston 46 is released.

Dieser stromabwärts der Strömungsdrossel 34 gelegene Abschnitt 32b der Absteuerleitung 32 ist über die als Stichkanal ausgebildete Steuerleitung 38 mit einem Federraum 62 verbunden, der unter anderem von der zweiten Stirnfläche 58 des Steuerkolbens 46 begrenzt wird. In dem Federraum 62 ist eine Druckfeder 64 angeordnet, die an der zweiten Stirnfläche 58 des Steuerkolbens 46 angreift und diesen zum Abschnitt 32a der Absteuerleitung 32 beziehungsweise in eine Stellung, in welcher die Querbohrung 52 mit dem Kanal 54 im Wesentlichen fluchtet und der Strömungsquerschnitt der Strömungsdrossel 34 verschlossen ist, hin beaufschlagt.This downstream of the flow restrictor 34 located section 32b the diversion line 32 is via the trained as a branch channel control line 38 with a spring chamber 62 connected, inter alia, by the second end face 58 of the control piston 46 is limited. In the spring chamber 62 is a compression spring 64 arranged at the second end face 58 of the control piston 46 attack and this to the section 32a the diversion line 32 or in a position in which the transverse bore 52 with the channel 54 is substantially aligned and the flow cross-section of the flow restrictor 34 is closed, acted upon.

Das Kraftstoffsystem 10 mit der Einstelleinrichtung 20 arbeitet folgendermaßen: Kurz vor dem Starten der Brennkraftmaschine 12 fördert die mechanische Hochdruck-Kraftstoffpumpe 22 noch keinen Kraftstoff in den Hochdruck-Kraftstoffspeicher 26, so dass der Druck in diesem noch vergleichsweise niedrig ist. Folglich ist das Absteuerventil 30 geschlossen, es strömt kein Kraftstoff über die Absteuerleitung 32 ab. Damit herrscht zu beiden Seiten der Strömungsdrossel 34 in den Abschnitten 32a und 32b der gleiche Druck, der folglich über die Steuerleitungen 36 und 38 auch an den beiden Stirnflächen 56 und 58 des Steuerkolbens 46 wirkt. Da die erste Stirnfläche 56 größer ist als die zweite Stirnfläche 58, ergibt sich an sich eine in Schließrichtung (in 2 nach rechts) der Einstelleinrichtung 20 wirkende Kraftresultierende. Die Druckfeder 64 ist jedoch so ausgelegt, dass deren auf den Steuerkolben 46 in Öffnungsrichtung wirkende Kraft größer ist als besagte Kraftresultierende, so dass der Steuerkolben 46 vor dem Starten der Brennkraftmaschine 12 in seiner geöffneten Endstellung ist. Somit kann von der Vorförderpumpe 16 eine maximale Kraftstoffmenge zur Hochdruck-Kraftstoffpumpe 22 gefördert werden, was einen schnellen Druckaufbau beim Starten der Brennkraftmaschine 12 begünstigt.The fuel system 10 with the adjustment 20 works as follows: Just before starting the engine 12 promotes the mechanical high-pressure fuel pump 22 still no fuel in the high-pressure fuel storage 26 , so that the pressure in this is still comparatively low. Consequently, the shut-off valve 30 closed, no fuel flows through the diversion line 32 from. Thus prevails on both sides of the flow restrictor 34 in the sections 32a and 32b the same pressure, consequently, over the control lines 36 and 38 also at the two end faces 56 and 58 of the control piston 46 acts. Because the first face 56 is larger than the second end face 58 , results in a in the closing direction (in 2 to the right) of the adjuster 20 acting force resultants. The compression spring 64 However, it is designed so that its on the control piston 46 acting force in the opening direction is greater than said force resulting, so that the control piston 46 before starting the internal combustion engine 12 is in its open end position. Thus, from the pre-feed pump 16 a maximum amount of fuel to the high pressure fuel pump 22 are encouraged, causing a rapid pressure build-up when starting the internal combustion engine 12 favored.

Auch im Betrieb der Brennkraftmaschine 12, bei fördernder Hochdruck-Kraftstoffpumpe 22, liegt dieser Zustand vor, wenn der vom Drucksensor 42 erfasste Druck im Hochdruck-Kraftstoffspeicher 26 einen Grenzwert nicht überschreitet und somit das Absteuerventil 30 geschlossen bleibt. Steigt jedoch der Druck im Hochdruck-Kraftstoffspeicher 26 über diesen Grenzwert oder übersteigt er mehr als zulässig einen bestimmten Sollwert, öffnet das Absteuerventil 30, so dass Kraftstoff über das Absteuerventil 30 und die Absteuerleitung 32 zum Kraftstoffbehälter 14 zurück abgesteuert wird. Nun bildet sich über die Strömungsdrossel 34 hinweg eine Druckdifferenz: Stromaufwärts der Strömungsdrossel 34 im Bereich 32a herrscht ein höherer Druck als stromabwärts der Strömungsdrossel 34 im Bereich 32b. Entsprechend wirken an den Stirnflächen 56 und 58 ebenfalls unterschiedliche Drücke, die nun dazu führen, dass die in Schließrichtung des Steuerkolbens 46 wirkende Kraftresultierende die in Öffnungsrichtung wirkenden Kräfte übersteigt, so dass der Steuerkolben 46 in Schließrichtung (in 2 nach rechts) bewegt wird.Also in operation of the internal combustion engine 12 , at promotional high pressure fuel pump 22 , this condition is present when the pressure sensor 42 recorded pressure in the high-pressure fuel tank 26 does not exceed a limit value and thus the shut-off valve 30 remains closed. However, the pressure in the high pressure fuel accumulator increases 26 above this limit, or exceeds a certain setpoint more than permissible, the shut-off valve opens 30 , so that fuel through the shut-off valve 30 and the diversion line 32 to the fuel tank 14 is being taxed back. Now forms over the flow restrictor 34 a pressure difference: upstream of the flow restrictor 34 in the area 32a there is a higher pressure than downstream of the flow restrictor 34 in the area 32b , Correspondingly act on the faces 56 and 58 also different pressures, which now cause that in the closing direction of the control piston 46 acting force resultant exceeds the forces acting in the opening direction, so that the control piston 46 in the closing direction (in 2 to the right) is moved.

Hierdurch wird erstens die Überdeckung der Querbohrung 52 mit dem Kanal 54 geringer, so dass nur noch eine geringere Kraftstoffmenge von der Vorförderpumpe 16 zur Hochdruck-Kraftstoffpumpe 22 gelangt. Folglich fördert die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 22 auch weniger Kraftstoff in den Hochdruck-Kraftstoffspeicher 26, so dass auch die zum Erreichen beziehungsweise Erhalten eines bestimmten Druckniveaus vom Absteuerventil 30 abzusteuernde Kraftstoffmenge sinkt. Durch die Bewegung des Steuerkolbens 46 in Schließrichtung (in 2 nach rechts) vergrößert sich zweitens der Drosselquerschnitt der Strömungsdrossel 34. Durch diesen variablen Drosselquerschnitt ist sichergestellt, dass sich bei kleinen Absteuermengen ein merklicher Steuerdruck aufbaut, der sich mit zunehmender Absteuermenge aufgrund des größer werdenden Drosselquerschnitts nur gering ändert. Der maximale Drosselquerschnitt ist dabei so ausgelegt, dass auch bei maximal aus dem Druckspeicher 26 abgesteuerter Kraftstoffmenge der Druck in dem Abschnitt 32a der Absteuerleitung 32 nicht höher als ein maximal zulässiger Druckwert des Druckregelventils 30 wird.As a result, first, the overlap of the transverse bore 52 with the channel 54 lower, so only a smaller amount of fuel from the pre-feed pump 16 to the high-pressure fuel pump 22 arrives. Consequently, the high-pressure fuel pump promotes 22 also less fuel in the high-pressure fuel storage 26 , so that too to achieve or maintain a certain pressure level from the shut-off valve 30 to be deducted fuel quantity. By the movement of the control piston 46 in the closing direction (in 2 to the right), secondly, the throttle cross-section of the flow restrictor increases 34 , This variable throttle cross-section ensures that a noticeable control pressure builds up at low Absteuermengen, which changes only slightly with increasing Absteuermenge due to the increasing throttle cross-section. The maximum throttle cross section is designed so that even at maximum from the accumulator 26 the amount of fuel removed in the section 32a the diversion line 32 not higher than a maximum allowable pressure value of the pressure regulating valve 30 becomes.

Vom Kraftstoffsystem der 1 unterscheidet sich das in 3 gezeigte Kraftstoffsystem 10 lediglich dadurch, dass hier die Einstelleinrichtung 20' eine Strömungsdrossel 34 mit konstantem Drosselquerschnitt aufweist und dass ab einem vorbestimmten höheren Druck ein zusätzlicher Abströmquerschnitt zwischen den beiden Abschnitten 32a, 32b der Absteuerleitung 32 freigegeben ist. Dieser hubabhängig wirkende zusätzliche Abströmquerschnitt ist in 3 symbolhaft durch ein federbelastetes Kugelventil (Überdruckventil) 72 dargestellt. Das Kugelventil 72 ist so ausgelegt, dass auch bei maximal aus dem Druckspeicher 26 abgesteuerter Kraftstoffmenge der Druck in dem Abschnitt 32a der Absteuerleitung 32 nicht höher als ein maximal zulässiger Druckwert des Druckregelventils 30 wird.From the fuel system of 1 this is different in 3 shown fuel system 10 only in that here the adjustment 20 ' a flow restrictor 34 having a constant throttle cross section and that from a predetermined higher pressure, an additional outflow cross section between the two sections 32a . 32b the diversion line 32 is released. This stroke-dependent acting additional outflow cross section is in 3 symbolically by a spring-loaded ball valve (pressure relief valve) 72 shown. The ball valve 72 is designed so that even at maximum from the accumulator 26 the amount of fuel removed in the section 32a the diversion line 32 not higher than a maximum allowable pressure value of the pressure regulating valve 30 becomes.

Von der Einstelleinrichtung 20 der 2 unterscheidet sich der in 4 gezeigte prinzipielle Aufbau der Einstelleinrichtung 20' lediglich dadurch, dass hier die beiden Abschnitte 32a, 32b der Absteuerleitung 32 dauerhaft über die Strömungsdrossel 34 mit konstantem Drosselquerschnitt verbunden sind und dass der Steuerkolben 46 ab einem vorbestimmten Hub, z. B. bei Vollhub, eine weitere Bohrung (Entlastungsbohrung) 74 freigibt, die die beiden Abschnitte 32a, 32b der Absteuerleitung 32 zusätzlich miteinander verbindet. Die Entlastungsbohrung 74 bildet somit einen zusätzlichen Abströmquerschnitt, der einen unzulässigen Anstieg des Absteuerdruckes (z. B. bei schnellem Raildruckabbau) verhindert. Der Steuerkolben 46 ist in diesem Beispiel als Hohlkörper mit einem Steuerschlitz 75 und einer Austrittöffnung 76 ausgeführt. Am Umfang dichtet der Steuerkolben 46 mit dem Gehäuse 44 ab. über einen Ringraum-Zulauf 77, der an den Abschnitt 32a der Absteuerleitung 32 angeschlossen ist, fließt abhängig von der Kolbenposition (freier Querschnitt des Steuerschlitzes 75) Kraftstoff in den Innenraum des Steuerkolbens 46 und von dort in einen Ringraum-Ablauf 78, der an den Abschnitt 32b der Absteuerleitung 32 angeschlossen ist. Der Übertritt von der Austrittöffnung 76 in den Ringraum-Ablauf 78 ist so ausgeführt, dass keine Drosselung stattfindet. Je nach Steuerdruck nimmt der Steuerkolben 46 eine bestimmte Steuerposition ein und gibt dabei – im Zusammenwirken mit einer Steuerkante 79 – eine bestimmte Schlitzlänge des Steuerschlitzes 75 frei.From the adjustment device 20 of the 2 is different in the 4 shown basic structure of the adjustment 20 ' only by that here are the two sections 32a . 32b the diversion line 32 permanently over the flow restrictor 34 are connected to a constant throttle cross-section and that the control piston 46 from a predetermined stroke, z. B. at full stroke, another hole (relief hole) 74 releases the two sections 32a . 32b the diversion line 32 additionally connects with each other. The relief hole 74 thus forms an additional outflow cross section, which prevents an impermissible increase in the Absteuerdruckes (eg., With rapid reduction in rail pressure). The control piston 46 is in this example as a hollow body with a control slot 75 and an exit opening 76 executed. At the periphery of the spool seals 46 with the housing 44 from. via an annulus inlet 77 who is at the section 32a the diversion line 32 is connected, flows depending on the piston position (free cross-section of the control slot 75 ) Fuel into the interior of the control piston 46 and from there into an annulus drain 78 who is at the section 32b the diversion line 32 connected. The passage from the outlet opening 76 in the annulus drain 78 is designed so that no throttling takes place. Depending on the control pressure, the control piston takes 46 a certain tax position and gives it - in conjunction with a control edge 79 - A specific slot length of the control slot 75 free.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 19731994 A1 [0002]

Claims

Fuel system ( 10 ) an internal combustion engine ( 12 ), with a fuel pump ( 22 ), a fuel storage ( 26 ), an associated with this shut-off valve ( 30 ) and an adjustment device ( 20 ; 20 ' ) for the inflow to the fuel pump ( 22 ), characterized in that in a Absteuerleitung ( 32 ) of the shut-off valve ( 30 ) a flow restrictor ( 34 ) is provided that the position of the adjusting device ( 20 ; 20 ' ) via the in the diversion line ( 32 ) upstream and downstream of the flow restrictor ( 34 ) prevailing pressure difference is controlled, and that at least from one in the Absteuerleitung ( 32 ) upstream of the flow restrictor ( 34 ), a larger Absteuerquerschnitt between the two upstream and downstream of the flow restrictor ( 34 ) ( 32a . 32b ) of the diversion line ( 32 ) is released as at lower pressures.

Fuel system according to claim 1, characterized in that the throttle cross section of the flow throttle ( 34 ) is variable and hydraulically by the in the Absteuerleitung ( 32 ) upstream of the flow restrictor ( 34 ) Pending pressure is controlled.

Fuel system according to claim 2, characterized in that the adjusting device ( 20 ) a control piston ( 46 ) having a first end face ( 56 ), which against a biasing force with the in the Absteuerleitung ( 32 ) upstream of the flow restrictor ( 34 ) is pressurized hydraulic pressure, and that the control piston ( 46 ) with increasing stroke a larger throttle cross-section of the flow restrictor ( 34 ) releases.

Fuel system according to claim 3, characterized in that the throttle cross-section of the flow throttle ( 34 ) with increasing stroke of the control piston ( 46 ) changes abruptly or continuously.

Fuel system according to claim 1, characterized in that the throttle cross section of the flow throttle ( 34 ) is constant and from a predetermined higher pressure, an additional outflow cross section between the two upstream and downstream of the flow restrictor ( 34 ) ( 32a . 32b ) of the diversion line ( 32 ) is released.

Fuel system according to claim 5, characterized in that the adjusting device ( 20 ' ) a control piston ( 46 ) having a first end face ( 56 ), which against a biasing force with the in the Absteuerleitung ( 32 ) upstream of the flow restrictor ( 34 ) is pressurized hydraulic pressure, and that the control piston ( 46 ) releases the additional outflow cross section from the predetermined higher pressure.

Fuel system according to claim 6, characterized in that the additional outflow cross section through a with the control piston ( 46 ) cooperating relief well ( 74 ) is formed, via which from the predetermined piston stroke, the two upstream and downstream of the flow restrictor ( 34 ) ( 32a . 32b ) of the diversion line ( 32 ) are additionally connected.

Fuel system according to one of the preceding claims 3 to 7, characterized in that for generating at least a part of the biasing force a second end face ( 58 ) of the control piston ( 46 ) hydraulically with a downstream of the flow restrictor ( 34 ) line section ( 32b ) of the diversion line ( 32 ) connected is.

Fuel system according to claim 8, characterized in that the first end face ( 56 ) is larger than the second end face ( 58 ).