CN103210205A - 用于燃料喷射系统的低压回路以及燃料喷射系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于燃料喷射系统、尤其是共轨喷射系统的低压回路，包括一个燃料箱（1）和一个预输送泵（2），借助该预输送泵能从所述燃料箱（1）抽吸燃料并且能经由一个燃料管路（3）将燃料输送给一个高压泵（4）。按照本发明，流量和压力调节通过一个设置在所述高压泵（4）外部的配量单元（5）和/或所述预输送泵（2）进行，所述配量单元和/或预输送泵至少在该情况下设计成受调节的电动燃料泵（2’），其中，通过一个与所述高压泵（4）的一个泵元件（7）的入口（6）并联的节流阀（8）确保对所述高压泵（4）的润滑和/或冷却。本发明还涉及一种具有这样的低压回路的燃料喷射系统。

Description

用于燃料喷射系统的低压回路以及燃料喷射系统
技术领域
本发明涉及一种具有权利要求1前序部分的特征的用于燃料喷射系统的低压回路。本发明还涉及一种具有这样的低压回路的燃料喷射系统。
背景技术
开头提到类型的燃料喷射系统例如源自公开文献DE10261780A1。其中所描述的燃料喷射系统包括一个具有高压泵的低压回路，该高压泵具有至少一个泵元件，该泵元件通过一个差压阀从高压泵的抽吸室供给燃料量的第一部分，该燃料量被一个低压泵输送。在此在差压阀与低压泵之间的燃料路径中设置一个可控的配量单元。通过配量单元可减少燃料量的在抽吸室上提供的第一部分，使得提供的第一部分不足以产生打开差压阀的压力，其中，燃料从抽吸室仅通过至少一个泵元件流出。这排除了使用零输送节流阀，零输送节流阀被设置用于导出不希望的泄漏流，该泄漏量由于配量单元的不密封性被引起。此外，这以使用具有提高的密封性的配量单元为前提条件。零输送节流阀的省去具有低压回路的简化且成本更低廉的制造的优点。此外，省去了抽吸室与回流压力的连接。因此，差压阀能够以较低的弹簧力运行，这导致低压回路的去节流。为了润滑和/或冷却建议使用回流量，该回流量在流动方向上在配量单元之前分支出来。因此燃料流已经在配量单元前面分成输送流和润滑或者说冷却流，从而输送流在到达抽吸室之前不是必须首先通过高压泵的轴承被导向。这应当在开始时引起高压泵的输送的快速使用并且由此引起内燃机的快速起动。
发明内容
从前述现有技术出发，本发明的任务是，为燃料喷射系统提供一个简化并且由此可成本低廉地制造的低压回路。尤其是应当取消零输送节流阀的布置。
该任务通过具有权利要求1的特征的低压回路以及具有权利要求7的特征的燃料喷射系统解决。本发明的有利的扩展构型在从属权利要求中给出。
提出的低压回路包括一个燃料箱和一个预输送泵，借助预输送泵可从燃料箱抽吸燃料并且可通过高压泵的燃料管路被输送。按照本发明，流量和压力调节通过设置在高压泵外部的配量单元和/或预输送泵进行，配量单元和/或预输送泵至少在该情况中被设计为受调节的电动燃料泵，其中，通过一个与高压泵的泵元件的入口并联的节流阀确保高压泵的润滑和/或冷却。
配量单元布置在高压泵外部，这能够实现使用与具有集成的配量单元的高压泵相比简单构成且成本低廉的高压泵。与所选的压力调节方案无关，即与流量和压力调节是否通过配量单元和/或受调节的电动燃料泵进行无关，此外可以使用一个结构相同的高压泵。这减少了制造成本，因为用于流量和压力调节方案的泵设计方案被简化。
此外可以省去零输送节流阀，因为在缺少高压泵对流量的需求时和/或在配量单元的区域中存在泄漏时燃料通过高压泵的并联的节流阀被输送用于润滑和/或冷却。此外可以使用具有较大的最大许可泄漏的简单的配量单元。优选最大许可泄漏位于对于高压泵的润滑和/或冷却所需的燃料量的数量级中。通过配量单元的简单设计方案和通过省去零输送节流阀能够进一步简化低压回路。
用于流量和压力调节的预输送泵的使用根据燃料泵（FPC）的原理进行。前提条件是预输送泵被构造为受调节的电动燃料泵并且预输送泵与控制电子装置连接。受调节的电动燃料泵能够作为配量单元的变换地或补充地用于流量和压力调节。如果流量和压力调节仅仅通过配量单元进行，则可以选择简单的、成本低廉的预输送泵，例如叶轮泵。
此外建议，在流动方向上在配量单元前面——如果存在的话——和/或在高压泵的泵元件的入口前面从燃料管路分支出一个回流管路，该回流管路将燃料管路与燃料箱连接。通过预输送泵输送的燃料量能够通过回流回路在缺少配量或缺少流量需求时回送到箱中。
此外优选该回流管路包括一个受压力加载的阀，尤其是止回阀和/或溢流阀，和/或一个节流阀。受压力加载的阀确保：从预给定的极限压力开始阀打开并且燃料通过回流管路回到箱中。在使用溢流阀时能够简单地构成溢流阀，这又有利地减少成本。如果流量和压力调节通过受调节的电动燃料泵进行并且取消配量单元的设置，则在回流管路中仅仅构成一个节流阀就够了。
有利的是，受弹簧加载的阀、尤其是溢流阀与配量单元设置在一个壳体中以便构成燃料控制单元（FCU）。这允许低压回路的部件的紧凑布置。变换地建议，受弹簧加载的阀集成在一个过滤器中，该过滤器连接在配量单元或FCU前面。
此外优选该高压泵的低压区域通过一个另外的回流管路与燃料箱连接。低压区域包括高压泵的一个动力机构室，从而通过回流管路流出的燃料量通过高压泵的轴承被引导用于润滑和/或冷却该轴承。
同样为了解决开头提出的任务提出的用于喷射燃料到内燃机的燃烧室中的燃料喷射系统除了按照本发明的低压回路外还包括一个用于对待输送的燃料加载高压并且用于输送处在高压下的燃料到高压存储室中的高压泵以及至少一个连接到高压存储室上的燃料喷射阀。高压泵可以被设计为具有凸轮或偏心传动装置的径向活塞泵。
附图说明
本发明的优选实施方式在下面根据附图详细地说明。这示出：
图1示出具有已知的低压回路的已知的燃料喷射系统的示意图；
图2示出按照本发明的第一燃料喷射系统的示意图；
图3示出按照本发明的第二燃料喷射系统的示意图；和
图4示出按照本发明的第三燃料喷射系统的示意图。
具体实施方式
在图1中所示的已知的燃料喷射系统包括一个燃料箱1和一个预输送泵2，该预输送泵从箱1抽吸燃料并且经由燃料管路3输送给一个高压泵4。在高压泵4中集成一个用于配量燃料的配量单元5。为了保持配量单元5之前的压力恒定，在流动方向上在配量单元5之前设有一个溢流阀18。与配量单元5一样，溢流阀18也被集成在高压泵4中。由预输送泵2过多地输送的燃料量通过溢流阀18被输送给高压泵4的低压区域14，用于润滑和/或冷却、尤其是用于润滑和/或冷却高压泵4的轴承。在流动方向上在配量单元5之后并且在高压泵4的泵元件7的入口6之前分支出一个具有零输送节流阀19的回流管路，该回路管路在缺少对高压泵4的量需求时将燃料导回到燃料箱1中。零输送节流阀19由此阻止：配量单元5的可能的泄漏量通过高压泵4被输送到一个连接到高压泵4上的高压存储器16中。零输送节流阀19也被集成在高压泵4中。因此，高压泵4和这些集成在高压泵4中的部件即配量单元5、溢流阀18和零输送节流阀19形成一个紧凑的单元，该高压泵4的结构然而是复杂的并且因此在制造中费劲且成本高。
按照本发明的燃料喷射系统相反允许使用简单构成的高压泵，因为配量单元5和溢流阀18——如果有的话——被移出。此外，零输送节流阀19可以省去。因此，能够与每次选择的流量和压力调节方案无关地使用一个结构相同的高压泵4。高压泵可以例如被构造为具有凸轮或偏心传动装置的径向活塞泵。
在图2的实施例中，流量和压力调节通过一个配量单元5进行，该配量单元作为燃料控制单元12被连接在高压泵4前面。在预输送泵2和配量单元5或者说燃料控制单元12之间还设置一个过滤器13以及一个构造为止回阀的受弹簧加载的阀10。在本例子中，止回阀被集成在过滤器13的壳体中，从而过滤器13和止回阀形成一个紧凑的单元。止回阀将燃料管路3与一个回流管路9连接，该回流管路将多余的燃料引回到燃料箱1中。因此，通过止回阀的打开压力始终确保配量单元5之前的压力恒定。对预输送泵2相应地仅提出很少的要求，从而可以使用简单的机械泵。
通过配量单元5配量的燃料在高压泵4之前被分成一个输送流和一个润滑或者说冷却流。
润滑或者说冷却流通过一个节流阀8被输送给高压泵4的低压区域14。节流阀8由此确保配量单元5的一定的泄漏量不会不希望地通过高压泵4以高压被输送并且被输送给高压存储器16。因此，节流阀8取代根据在图1中所示的现有技术的零输送节流阀19。与零输送节流阀19不同，配量单元5的泄漏量然而不被输送给一个回流回路，而是用于润滑和/或冷却高压泵4。因为配量单元5的泄漏量被用于润滑和/或冷却高压泵4，所以一定的泄漏是希望的。因此可以使用一个简单的、即密封较差的配量单元5，这又对成本起到有利作用。高压泵4的低压区域14又可以通过一个回流管路15与燃料箱1连接。
输送流通过入口6和安设在入口中的入口阀20被输送给高压泵4的两个泵元件7的泵工作室21。在那里，燃料被压缩到高压并且通过出口阀22被输出给一个高压存储器16。通过至少一个连接到高压存储器16上的燃料喷射阀17然后将处在高压下的燃料喷射到内燃机的燃烧室中。
因为按照本发明的燃料喷射系统的所有在图2至4中所示的实施例使用一个结构相同的高压泵4并且在高压区域方面也没有区别，所以在描述方面可以参考结合图2的实施例的上述实施方式。
在图3中所示的实施方式与图2的实施例的区别仅在于，构造为止回阀的受弹簧加载的阀10不是集成在过滤器13中，而是集成在燃料控制单元12中。因此，现在配量单元5和阀10形成一个紧凑的结构单元，该结构单元此外包括所有用于流量调节和压力调节的重量部件。一种这样构成的燃料控制单元12能以简单的方式与不同的泵设计结合。
在图4中所示的实施例与图2和3的实施例的区别在于，流量和压力调节通过一个用作预输送泵2的、受调节的电动燃料泵进行。一个配量单元5或者说燃料控制单元12由此可以省去。同样的内容适用于受弹簧加载的阀10，它当前通过一个简单的节流阀11取代。受调节的电动燃料泵可通过一个控制单元（未示出）控制，由此确保符合要求的流量和压力调节。

Claims (7)

1.用于燃料喷射系统、尤其是共轨喷射系统的低压回路，包括一个燃料箱（1）和一个预输送泵（2），借助该预输送泵能从所述燃料箱（1）抽吸燃料并且能经由一个燃料管路（3）将燃料输送给一个高压泵（4），
其特征在于，流量和压力调节通过一个设置在所述高压泵（4）外部的配量单元（5）和/或所述预输送泵（2）进行，所述配量单元和/或预输送泵至少在该情况下被设计成受调节的电动燃料泵（2’），其中，通过一个与所述高压泵（4）的一个泵元件（7）的入口（6）并联的节流阀（8）确保对所述高压泵（4）的润滑和/或冷却。
2.根据权利要求1所述的低压回路，其特征在于，在流动方向上在所述配量单元（5）前面和/或在所述高压泵（4）的泵元件（7）的入口（6）前面从所述燃料管路（3）分支出一个回流管路（9），所述回流管路将燃料管路（3）与所述燃料箱（1）连接。
3.根据权利要求2所述的低压回路，其特征在于，所述回流管路（9）包括一个受弹簧加载的阀（10）、尤其是一个止回阀或一个溢流阀，和/或包括一个节流阀（11）。
4.根据权利要求3所述的低压回路，其特征在于，受弹簧加载的阀（10）与所述配量单元（5）设置在一个壳体中以便构成一个燃料控制单元（12）。
5.根据权利要求3所述的低压回路，其特征在于，受弹簧加载的阀（10）集成在一个过滤器（13）中，该过滤器连接在所述配量单元（5）前面。
6.根据以上权利要求中任一项所述的低压回路，其特征在于，所述高压泵（4）的一个低压区域（14）通过一个回流管路（15）与所述燃料箱（1）连接。
7.具有根据以上权利要求中任一项所述的低压回路的、用于喷射燃料到内燃机的燃烧室中的燃料喷射系统，其中，所述燃料喷射系统还包括一个用于对待喷射的燃料加载高压并且用于将处在高压下的燃料输送到一个高压存储器（16）中的高压泵（5）以及至少一个连接到所述高压泵（16）上的燃料喷射阀（17）。
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