DE10005589A1 - Kraftstoffversorgungsanlage für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Kraftstoffversorgungsanlage für eine BrennkraftmaschineInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffversorgungsanlage für eine Brennkraftmaschine mit einer den Kraftstoff aus einem Tank über eine Förderleitung zur Brennkraftmaschine fördernden Kraftstoffpumpe sowie mit einem Druckregler, der den für die Brennkraftmaschine relevanten Kraftstoffdruck wahlweise auf unterschiedliche Druckniveaus einstellt. Um Heißstartprobleme oder generell Betriebsprobleme durch Dampfblasenbildung einfach und sicher zu vermeiden, ist der Druckregler in der Förderleitung angeordnet und die Kraftstoffpumpe aus zwei Pumpenaggregaten gebildet, die in Abhängigkeit vom eingeregelten Druckniveau parallel oder in Reihe geschaltet fördern. Bevorzugt sind in der Förderleitung in Reihe zwei Druckregler mit unterschiedlichen Druck-Regelwerten angeordnet, die wahlweise durch Verbindung von deren Absteuerleitung mit einer im Tank mündenden Rückführleitung aktivierbar sind. Die beiden Pumpenaggregate können mittels eines Umschaltventiles oder selbsttätig mittels eines in einer geeignet angeordneten Leitungsverbindung vorgesehenen Druckbegrenzungsventiles in Abhängigkeit vom jeweils seitens des Druckreglers eingestellten Druckwert in Reiche oder parallel fördernd geschaltet werden.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffversorgungsanlage für eine Brennkraft
maschine mit einer den Kraftstoff aus einem Tank über eine Förderleitung
zur Brennkraftmaschine fördernden Kraftstoffpumpe sowie mit einem Druck
regler, der den für die Brennkraftmaschine relevanten Kraftstoffdruck wahl
weise auf unterschiedliche Druckniveaus einstellt. Zum technischen Umfeld
wird beispielshalber auf die DE 44 43 836 A1 verwiesen.
Generell, insbesondere jedoch bei in Kraftfahrzeugen eingebauten Brenn
kraftmaschinen, besteht das Problem, daß bei einem sog. Heißstart der
Brennkraftmaschine eine ausreichende Menge von flüssigem Kraftstoff zur
Verfügung gestellt werden muß, und zwar auch dann, wenn die sich beim
vorhergehenden Abstellen und dem darauffolgenden Stillstand der Brenn
kraftmaschine in deren Umgebung (d. h. insbesondere im Bereich des Kraft
fahrzeug-Motorraumes) befindende Kraftstoffmenge aufgrund der hohen
Umgebungstemperatur zumindest teilweise in den dampfförmigen Zustand
übergegangen ist, so daß sich im der Brennkraftmaschine nahen Kraftstoff
zuführsystem Dampfblasen bilden. Um dennoch einen sicheren Heißstart der
Brennkraftmaschine zu ermöglichen, kann der Kraftstoffdruck unter diesen
Umständen zumindest kurzzeitig erhöht werden, so wie dies in der eingangs
genannten Schrift vorgeschlagen und beschrieben ist.
Grundsätzlich ließe sich die beschriebene Heißstart-Problematik, die im üb
rigen auch im Heißbetrieb bei geringem Kraftstoff-Bedarf der Brennkraftma
schine (also bspw. im Stop-and-Go-Betrieb des von der Brennkraftmaschine
angetriebenen Kraftfahrzeuges) auftreten kann, durch Einsatz einer entspre
chend leistungsstärkeren Kraftstoffpumpe - üblicherweise kommen hierfür
elektrisch angetriebene Kraftstoffpumpen zum Einsatz - lösen, jedoch ist
dies unter Wirtschaftlichkeits- und Wirkungsgrad-Aspekten unerwünscht. Bei
hohem Kraftstoff-Bedarf der Brennkraftmaschine ist bspw. ein sog. für die
Brennkraftmaschine relevanter Kraftstoffdruck von 3,5 bar ausreichend, wäh
rend für den Heißstart und ggf. auch für den Heißbetrieb im Hinblick auf die
beschriebene Dampfblasenbildung ein "relevanter" Kraftstoffdruck von bspw.
6 bar erwünscht wäre. Im übrigen kann auch ein Kaltstart einer Brennkraft
maschine einen kritischen Betriebszustand darstellen, da trotz möglicherwei
se reduzierter elektrischer Spannung zum Betrieb der Kraftstoffpumpe ein
ausreichend hohes Kraftstoffdruck-Niveau bereitgestellt werden muß.
Wenn unter diesen genannten kritischen Betriebszuständen die von der
Brennkraftmaschine benötigte Kraftstoffmenge relativ gering ist, kann auf
relativ einfache Weise auch mit einer leistungsschwächeren Kraftstoffpumpe
das Druckniveau von 6 bar erzeugt werden, wenn ein üblicherweise vorhan
dener Druckregler, der das üblicherweise geforderte Druckniveau von 3,5 bar
(bspw.) einstellt, geeignet verstimmt wird. In der bereits genannten
DE 44 43 836 A1 ist dieser Druckregler in einer von der Förderleitung der
Kraftstoffpumpe abzweigenden und im Kraftstofftank mündenden Rücklauf
leitung angeordnet. Wird nun diese Rücklaufleitung stromab des Druckreg
lers abgesperrt oder zumindest gedrosselt, so führt dies aufgrund der gerin
geren in den Tank zurück geförderten Kraftstoffmenge zwangsläufig zu ei
nem Druckaufbau bzw. zu einer Drucküberhöhung in der Förderleitung, so
daß zumindest in diesen zeitlich deutlich beschränkten Betriebszuständen
ein überhöhter Kraftstoffdruck von bspw. 6 bar bereitgestellt werden kann.
Die geschilderte Start- und/oder Heißbetrieb-Problematik stellt sich im übri
gen auch bei mit Kraftstoffdirekteinspritzung arbeitenden Brennkraftmaschi
nen ein, bei denen einerseits mit dem von der genannten (elektrischen)
Kraftstoffpumpe bereitgestellten Kraftstoffdruck die Brennkraftmaschine gestartet
wird und andererseits an oder nahe der Brennkraftmaschine (und
somit im ggf. abermals sehr heißen Motorraum eines Kraftfahrzeuges) eine
Kraftstoff-Hochdruckpumpe angeordnet ist, für welche die bislang genannte
und stromauf des besagten Druckreglers angeordnete Kraftstoffpumpe quasi
eine Vorförderpumpe darstellt. Beim sog. für die Brennkraftmaschine rele
vanten Kraftstoffdruck handelt es sich dann um den an der Saugseite der
Kraftstoff-Hochdruckpumpe anliegenden Kraftstoffdruck. Auch dieser Druck
sollte unter üblichen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine bspw. in
der Größenordnung von 3,5 bar liegen, in den genannten kritischen Start-
und/oder Heißbetrieb-Bedingungen jedoch abermals im Bereich von 6 bar.
Dabei ist hier jedoch das aus der bereits mehrfach genannten
DE 44 43 836 A1 bekannte Prinzip zur Erhöhung des für die Brennkraftma
schine relevanten bzw. an der Saugseite einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe
anliegenden Druckniveaus praktisch nicht umsetzbar, da die Förderleistung
der bisher üblichen Kraftstoffpumpe hierfür nicht ausreichend ist, d. h. eine
bisher übliche Kraftstoffpumpe, die in ausreichender Menge Kraftstoff unter
einem Druckniveau von bspw. 3,5 bar (gemessen gegenüber Atmosphären
druck) bereitstellen kann, ist nicht der Lage, die benötigte Kraftstoffmenge
auch unter einem Druckniveau von 6 bar sicher zur Verfügung zu stellen.
Die technisch einfachste Lösung zur Erzielung eines ausreichend hohen
Druckniveaus bei Sicherstellung der geforderten Kraftstoff-Fördermenge
könnte somit neben einem Druckregler, der den für die Brennkraftmaschine
relevanten Kraftstoffdruck stets auf ein erhöhtes Druckniveau von bspw. 6 bar
einstellt, eine entsprechend leistungsstarke Kraftstoffpumpe sein. Eine
derartige Kraftstoffversorgungsanlage ist als zumindest interner Stand der
Technik in der beigefügten Fig. 3 dargestellt und wird im folgenden erläu
tert:
Mit der Bezugsziffer 1 ist der Kraftstoff-Tank eines Kraftfahrzeuges bezeich
net, in welchem eine Elektro-Kraftstoffpumpe 2 angeordnet ist, die über eine
Förderleitung 3 einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe 4 den von einer nicht dar
gestellten Brennkraftmaschine benötigten Kraftstoff zur Verfügung stellt. Die
bspw. mechanisch von der Brennkraftmaschine angetriebene Hochdruck
pumpe 4 fördert dabei den von der elektrischen Kraftstoffpumpe 2 bereitge
stellten Kraftstoff unter sehr hohem Druck (bspw. in der Größenordnung von
130 bar) in eine an der Brennkraftmaschine vorgesehene Einspritzleiste 5,
von welcher aus die den einzelnen Brennkraftmaschinen-Zylindern zugeord
neten, lediglich symbolisch dargestellten Kraftstoff-Einspritzventile 6 versorgt
werden. Von der Hochdruckpumpe 4 zweigt ferner unter Zwischenschaltung
eines Absperrventiles 9 eine Leckageleitung 10 ab, die in einer in den Tank
1 führenden Rückführleitung 11 mündet, und über die geringe Kraftstoff-
Leckmengen der Hochdruckpumpe 4 abgeführt werden.
In der Förderleitung 3 ist stromauf der Hochdruckpumpe 4 ein Druckregler 12
angeordnet, von dem eine in der bereits genannten Rückführleitung 11 mün
dende Absteuerleitung 22 abzweigt, so daß der Druckregler 12 lediglich eine
solche Kraftstoffmenge über die Förderleitung 3 der Hochdruckpumpe 4 zur
Verfügung stellt, daß sich unter normalen Betriebsbedingungen dort, d. h. an
deren Saugseite, der sog. für die Brennkraftmaschine relevante Druck von
bspw. 6 bar (gemessen als Differenzdruck gegenüber der Umgebung) ein
stellt. Die für die Erreichung dieses relevanten Druckes überschüssige, von
der Kraftstoffpumpe 2 geförderte und daher nicht benötigte Kraftstoffmenge
wird vom Druckregler 12 über die Absteuerleitung 22 sowie die Rückführlei
tung 11 in den Tank 1 zurückgeführt. Dem Druckregler 12 ist ein Kraftstoff-
Filter 13 vorgeschaltet, jedoch ist dies unwesentlich. Ferner ist zwischen der
Kraftstoffpumpe 2 und dem Filter 13 ein Rückschlagventil (nicht gezeigt) vor
gesehen, so daß es bei einem Abstellen der Brennkraftmaschine nurmehr
erforderlich ist, gleichzeitig das bereits genannte Absperrventil 9 zu schließen,
um sicherzustellen, daß auch bei einem Stillstand der Brennkraftma
schine zumindest für einen gewissen Zeitraum stromauf der Hochdruckpum
pe 4 der sog. für die Brennkraftmaschine relevante Kraftstoffdruck (von
bspw. 6 bar als Differenzdruck) aufrecht erhalten wird bzw. bleibt.
Der soweit bekannte Stand der Technik ist insofern unbefriedigend, als eine
entsprechend leistungsstarke Kraftstoffpumpe 2 eingesetzt werden muß, die
in allen Betriebspunkten der Brennkraftmaschine die benötigte Kraftstoff
menge unter dem relativ hohen Druckniveau von bspw. 6 bar bereitstellen
kann. Diese üblicherweise elektrisch angetriebene Kraftstoffpumpe benötigt
nicht nur unerwünscht viel Energie, sondern verursacht eine verstärkte Er
wärmung im Kraftstoffsystem, d. h. es wird grundsätzlich eine größere Kraft
stoffmenge umgewälzt, die sich dabei erwärmt. Ferner verursachen lei
stungsstärkere Kraftstoffpumpen höhere Geräusche und sind teuerer, was
im übrigen auch für eine alternative Ausbildung mit einer hinsichtlich ihrer
Förderleistung bevorzugt elektronisch bedarfsgeregelten Elektro-
Kraftstoffpumpe gilt.
Demgegenüber Verbesserungen aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden
Erfindung.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß der Druckregler in der
Förderleitung angeordnet ist und daß die Kraftstoffpumpe aus zwei Pum
penaggregaten gebildet ist, die in Abhängigkeit vom eingeregelten Druckni
veau parallel oder in Reihe geschaltet fördern. Vorteilhafte Weiterbildungen
sind Inhalt der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß kann die Fördercharakteristik der Kraftstoffpumpe an das
jeweils geforderte bzw. durch den Druckregler eingestellte Druckniveau an
gepaßt werden. Dies ist einfach und auf besonders vorteilhafte Weise da
durch erreichbar, daß die Kraftstoffpumpe zumindest zwei Pumpenstufen
aufweist oder überhaupt aus zwei einzelnen Pumpen besteht - (beide ge
nannten Varianten sollen unter den gewählten Begriff eines
"Pumpenaggregates" fallen) -, die in unterschiedlicher Weise strömungs
technisch zueinander geschaltet werden können.
Sind die Pumpenaggregate in Reihe geschaltet, so liegt an der Saugseite
des nachgeschalteten Pumpenaggregates bereits Kraftstoff mit einem er
höhten Druckniveau vor, nämlich demjenigen, das vom vorgeschalteten
Pumpenaggregat bereitgestellt wird. Beispielsweise sei jedes der Pum
penaggregate in der Lage, einen Förderdruck von 3 bar zu erzeugen, so daß
der Kraftstoffdruck auf der Druckseite des Aggregates um 3 bar über demje
nigen auf der Saugseite des Aggregates liege. Sind die Pumpenaggregate
dann in Reihe geschaltet, so kann (unter vereinfachter Betrachtungsweise)
ausgehend von der Saugseite des vorgeschalteten Pumpenaggregates auf
der Druckseite des nachgeschalteten Pumpenaggregates ein Druckniveau
von 6 bar (= 3 bar + 3 bar) erzeugt werden.
Sind hingegen die Pumpenaggregate parallel geschaltet, so stellt sich auf
deren gemeinsamer, strömungstechnisch durch Parallelschaltung bzw. Ne
beneinander-Anordnung miteinander verknüpfter Druckseite zwar lediglich
ein Druckniveau von 3 bar ein, jedoch kann dann vorteilhafterweise
(abermals vereinfacht betrachtet) die doppelte Kraftstoffmenge gefördert
bzw. bereitgestellt werden, als wenn die beiden Pumpenaggregate in Reihe
geschaltet sind.
Der besondere Vorteil einer erfindungsgemäßen Kraftstoffversorgungsanla
ge liegt nun darin, daß mit relativ geringem Aufwand und dabei wirkungs
gradoptimal und ohne die im bisherigen Stand der Technik auftretenden
Nacheile in Kauf nehmen zu müssen, für unterschiedliche Betriebszustände
der Brennkraftmaschine jeweils die geforderte Kraftstoffmenge unter einem
günstigen Druckniveau bereitgestellt werden kann. Wird nämlich seitens der
Brennkraftmaschine eine große Kraftstoffmenge nachgefragt, so ist ein nied
rigeres Kraftstoff-Druckniveau vollkommen ausreichend, während dann,
wenn ein hohes Druckniveau erforderlich ist, eine zumindest geringfügig ver
ringerte Kraftstoffmenge nachgefragt wird.
Diesen Anforderungen kann die vorgeschlagene Kraftstoffversorgungsanla
ge vollständig gerecht werden. Mittels des unterschiedliche Druckniveaus
einstellenden Druckreglers kann das für den jeweiligen Betriebszustand
günstigste Druckniveau für den für die Brennkraftmaschine relevanten Druck
eingestellt werden. Da zumeist zwei unterschiedliche Druckniveaus, nämlich
ein höheres (von bspw. 6 bar Überdruck gegenüber Atmosphäre) sowie ein
niedrigeres (von bspw. 3,5 bar Überdruck) ausreichend sind, können im Hin
blick auf einen besonders einfachen und dabei sicheren Aufbau eines derar
tigen variablen Druckreglers in der Förderleitung in Reihe zwei Druckregler
mit unterschiedlichen Druck-Regelwerten angeordnet sein, die wahlweise
durch Verbindung von deren Absteuerleitung mit einer im Tank mündenden
Rückführleitung aktivierbar sind.
In Abhängigkeit vom jeweils gewünschten Druckniveau werden dann die
Pumpenaggregate der Kraftstoffpumpe entweder in Reihe geschaltet, wo
durch einfach ein höherer Druck bei geringerer Fördermenge bereitgestellt
werden kann, oder es werden die Pumpenaggregate parallel zueinander ge
schaltet, wodurch bei niedrigerem Förderdruck effizient und einfach eine hö
here Fördermenge angeboten werden kann.
Dabei können die beiden Pumpenaggregate der erfindungsgemäßen Kraft
stoffpumpe mittels eines Umschaltventiles oder selbsttätig mittels eines in
einer geeignet angeordneten Leitungsverbindung vorgesehenen Druckbe
grenzungsventiles in Abhängigkeit vom jeweils seitens des Druckreglers ein
gestellten Druckwert in Reihe oder parallel fördernd geschaltet werden, wie
auch aus den beiden im folgenden erläuterten bevorzugten Ausführungsbei
spielen der Erfindung hervorgeht. In den beigefügten Fig. 1 und 2 sind
dabei erfindungsgemäße Kraftstoffversorgungsanlagen dargestellt, und zwar
anknüpfend an die bereits erläuterte Stand-der-Technik-Darstellung nach
Fig. 3, wobei für gleiche Elemente jeweils gleiche Bezugsziffern verwendet
sind.
Bei beiden Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1, 2 ist der in der För
derleitung 3 angeordnete Druckregler 12 quasi aus zwei in Reihe geschal
teten Druckreglern 12a, 12b mit unterschiedlichen Druck-Regelwerten zu
sammengesetzt, wobei von jedem Druckregler 12a, 12b eine Absteuerlei
tung 22a bzw. 22b abzweigt, von denen wahlweise eine über ein bevorzugt
als Elektromagnetventil ausgebildetes 3/2-Wege-Ventil 20 mit der zum Tank
1 führenden Rückführleitung 11 verbindbar ist. Bei den beiden Druckreglern
12a, 12b handelt es sich dabei um an sich übliche mechanische Druckregler,
die durch Absteuerung einer gewissen Fluid- bzw. hier Kraftstoffmenge in die
Rückführleitung 11 in der Förderleitung 3 ein bestimmtes Druckniveau ein
stellen. Üblicherweise wird dieses Druckniveau gegenüber dem Atmosphä
rendruck definiert, d. h. ein üblicher Druckregler erhält als sog. Eingangs-
Steuerdruck den Atmosphärendruck, so daß der eingeregelte Fluid-Druck in
der Förderleitung 3 als Differenzdruck gegenüber dem Atmosphärendruck
bestimmt ist.
Der hier direkt stromab des Filters 13 vorgesehene Druckregler 12a stelle
bspw. ein Druckniveau von 3,5 bar ein, wenn seine Absteuerleitung 22a über
das 3/2-Wege-Ventil 20 mit der Rückführleitung 11 verbunden ist. ist diese
Verbindung durch Umschaltung des 3/2-Wege-Ventiles 20 jedoch unterbro
chen, so ist dieser erste Druckregler 12a nicht aktiv. Gleichzeitig ist dann die
Verbindung zwischen der Absteuerleitung 22b des zweiten Druckreglers 12b
und der Rückführleitung 11 hergestellt, so daß der letztgenannte Druckregler
12b aktiviert wird bzw. ist, der in der Förderleitung 3 ein gegenüber dem
Druckregler 12a höheres Druckniveau von bspw. 6 bar einstellt. Die hierfür
zugehörige Schaltposition des 3/2-Wegeventiles ist im übrigen unter der Be
zugsziffer 20' dargestellt, wobei diese Position insbesondere für den Start
der Brennkraftmaschine sowie im Heißbetrieb derselben gewählt wird, wäh
rend die unter der Bezugsziffer 20 dargestellte Schaltposition und das hier
aus resultierende niedrigere Druckniveau von 3,5 bar im üblichen Betrieb der
Brennkraftmaschine relevant sein soll.
Nun gilt es, die Fördercharakteristik der Elektro-Kraftstoffpumpe 2 an das
jeweils gewählte Druckniveau in der Förderleitung 3 anzupassen. Dabei be
steht die Kraftstoffpumpe 2 aus zwei elektrisch angetriebenen Pumpenag
gregaten 2a, 2b, die in Abhängigkeit vom eingeregelten Druckniveau den
Kraftstoff aus dem Tank 1 entweder parallel oder in Reihe geschaltet fördern
können. Jedem Pumpenaggregat 2a, 2b ist dabei eine Saugleitung 23a, 23b
zugeordnet, wobei in der letztgenannten ein zum Pumpenaggregat 2b hin
öffnendes Rückschlagventil 27b vorgesehen ist.
Die Druckleitung 24b des zweiten Pumpenaggregates 2b mündet direkt in
der Förderleitung 3, während sich die Druckleitung 24a des ersten Pum
penaggregates 2a in zwei Teilzweige 24a', 24a" verzweigt bzw. verzweigen
kann.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 mündet der erste Teilzweig 24a' der
Druckleitung 24a des ersten Pumpenaggregates 2a unter Passieren eines
Rückschlagventiles 27a in der Förderleitung 3, während der zweite Teilzweig
24a", in dem ein Druckbegrenzungsventil 25 angeordnet ist, in der Sauglei
tung 23b des zweiten Pumpenaggregates 2b mündet. Das Druckbegren
zungsventil 25 ist auf den niedrigeren Druckregelwert des Druckreglers 12
hin ausgelegt, d. h. hier in etwa auf den Druckwert von 3,5 bar des Druck
reglers 12a.
Ist also der Druckregler 12a aktiv und stellt sich somit in der Förderleitung 3
ein Druck von 3,5 bar ein, so ist aufgrund des Druckbegrenzungsventiles 25
der Teilzweig 24a" gesperrt, so daß das erste Pumpenaggregat 2a den
Kraftstoff über den Teilzweig 24a' in die Förderleitung 3 fördert. Demzufolge
ist dann das erste Pumpenaggregat 2a dem zweiten Pumpenaggregat 2b
strömungstechnisch parallel geschaltet.
Ist hingegen der Druckregler 12b aktiv und ist somit in der Förderleitung 3
ein Druck von 6 bar eingestellt, so wird das Druckbegrenzungsventil 25 und
somit der Teilzweig 24a" geöffnet, so daß das erste Pumpenaggregat 2a
den Kraftstoff praktisch vollständig über den Teilzweig 24a" in einen Bereich
niedrigeren Druckes, nämlich zur Saugseite des zweiten Pumpenaggregates
2b und somit in dessen Saugleitung 23b fördert. Demzufolge ist dann das
erste Pumpenaggregat 2a mit dem zweiten Pumpenaggregat 2b strö
mungstechnisch in Reihe geschaltet, wodurch auf einfache und wirkungs
gradoptimale Weise das geforderte erhöhte Druckniveau von 6 bar erzeugt
werden kann.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 mündet die Druckleitung 24a des
ersten Pumpenaggregates 2a in einem bevorzugt als Elektromagnetventil
ausgebildeten 3/2-Wege-Ventil 26 bzw. allgemein Umschaltventil 26, von
dem aus wahlweise der erste Teilzweig 24a', der in der Förderleitung 3 mün
det, oder der zweite in der Saugleitung 23b des zweiten Pumpenaggregates
2b mündende Teilzweig 24a" aktivierbar ist.
Ist durch entsprechende Ansteuerung des weiter oben genannten 3/2-Wege-
Ventiles 20 der Druckregler 12a aktiv und stellt sich somit in der Förderleitung
3 ein Druck von 3,5 bar ein, so wird gleichzeitig das Umschaltventil 26
bzw. letztgenannte 3/2-Wege-Ventil 26 derart geschaltet, daß das erste
Pumpenaggregat 2a den Kraftstoff über den Teilzweig 24a' in die Förderlei
tung 3 fördert. Demzufolge ist dann das erste Pumpenaggregat 2a dem
zweiten Pumpenaggregat 2b strömungstechnisch parallel geschaltet.
Ist hingegen durch entsprechende Ansteuerung des weiter oben genannten
3/2-Wege-Ventiles 20 der Druckregler 12b aktiv und stellt sich somit in der
Förderleitung 3 ein Druck von 6 bar ein, so wird gleichzeitig das Umschalt
ventil 26 derart geschaltet, daß das erste Pumpenaggregat 2a den Kraftstoff
über den Teilzweig 24a" zur Saugseite des zweiten Pumpenaggregates 2b
und somit in dessen Saugleitung 23b fördert. Demzufolge ist dann das erste
Pumpenaggregat 2a mit dem zweiten Pumpenaggregat 2b strömungstech
nisch in Reihe geschaltet, wodurch auf einfache und wirkungsgradoptimale
Weise das geforderte erhöhte Druckniveau von 6 bar erzeugt werden kann.
Die zugehörige Schaltposition des als 3/2-Wege-Ventil ausgebildeten Um
schaltventiles 26 ist im übrigen unter der Bezugsziffer 26' dargestellt.
Selbstverständlich kann eine Vielzahl von Details insbesondere konstruktiver
Art durchaus abweichend von den gezeigten Ausführungsbeispielen gestal
tet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen. So können sich
die einzelnen elektrisch angetriebenen Pumpenaggregate 2a, 2b hinsichtlich
ihrer Förderleistung unterscheiden, um das mögliche Verbesserungspotenzi
al noch stärker ausnutzen zu können, d. h. ein druckstabileres Kraftstoff-
Pumpwerk mit relativ geringer Fördermenge und damit noch besserem Wir
kungsgrad sowohl beim Start als auch bei laufender Brennkraftmaschine zu
erzielen. Dabei kann der genannte Druckregeler auch elektronisch arbeiten,
d. h. der gewünschte Kraftstoffdruck kann auf elektronischem Wege eingere
gelt werden, wobei aber auch ein einziger mechanisch arbeitender Druck
regler vorgesehen sein kann, der bedarfsabhängig auf unterschiedliche einzuregelnde
Druckniveaus einstellbar ist. Stets erhält man mit den relevanten
Merkmalen eine Kraftstoffversorgungsanlage, die sich auch bei hohen Um
gebungstemperaturen und somit bei der Gefahr von Dampfblasenbildung im
Kraftstoffsystem mit relativ einfachen Mitteln durch höchste Funktionssicher
heit auszeichnet. Ziel der beschriebenen Umschaltung der Elektro-
Kraftstoffpumpen ist es, die höheren für einen Start der Brennkraftmaschine
benötigten Kraftstoff-Druckwerte realisieren zu können, ohne die Kraftstoff
pumpe derart stark auslegen zu müssen, daß sie im üblichen Betriebszu
stand bei laufender Brennkraftmaschine mit zu hoher Leistungs- bzw.
Stromaufnahme arbeitet, was im übrigen auch durch eine elektronische Lei
stungs-Regelung der Kraftstoffpumpe vermieden werden kann, allerdings auf
aufwendigere Weise als mit der vorliegenden Erfindung.
1
Kraftstoff-Tank
2
Kraftstoffpumpe
2a, b Pumpenaggregat
2a, b Pumpenaggregat
3
Förderleitung
4
(Kraftstoff-)Hochdruckpumpe
5
Einspritzleiste
6
Kraftstoff-Einspritzventil
7
Druckbegrenzungsventil (in
5
)
8
Absteuerleitung
9
Absperrventil
10
Leckageleitung
11
Rückführleitung
12, a, b Druckregler
12, a, b Druckregler
13
Kraftstoff-Filter
20
3/2-Wege-Ventil
20
' andere Schaltposition von
20
22, a, b Absteuerleitung
23a, b Saugleitung
24a, b Druckleitung
24a', a" Teilzweig von
23a, b Saugleitung
24a, b Druckleitung
24a', a" Teilzweig von
24
a
25
Druckbegrenzungsventil
26
Umschaltventil
27a, b Rückschlagventil
27a, b Rückschlagventil
Claims (4)
1. Kraftstoffversorgungsanlage für eine Brennkraftmaschine mit einer
den Kraftstoff aus einem Tank (1) über eine Förderleitung (3) zur
Brennkraftmaschine fördernden Kraftstoffpumpe (2) sowie mit einem
Druckregler (12), der den für die Brennkraftmaschine relevanten
Kraftstoffdruck wahlweise auf unterschiedliche Druckniveaus einstellt,
wobei der Druckregler (12) in der Förderleitung (3) angeordnet ist und
die Kraftstoffpumpe (2) aus zwei Pumpenaggregaten (2a, 2b) gebildet
ist, die in Abhängigkeit vom eingeregelten Druckniveau parallel oder in
Reihe geschaltet fördern.
2. Kraftstoffversorgungsanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Pumpenaggregate (2a, 2b)
mittels eines Umschaltventiles (26) oder selbsttätig mittels eines in ei
ner geeignet angeordneten Leitungsverbindung vorgesehenen Druck
begrenzungsventiles (25) in Abhängigkeit vom jeweils seitens des
Druckreglers (12) eingestellten Druckwert in Reihe oder parallel för
dernd geschaltet werden.
3. Kraftstoffversorgungsanlage nach Anspruch 1 oder 2,
wobei in der Förderleitung (3) in Reihe zwei Druckregler (12a, 12b) mit
unterschiedlichen Druck-Regelwerten angeordnet sind, die wahlweise
durch Verbindung von deren Absteuerleitung (22a, 22b) mit einer im
Tank (1) mündenden Rückführleitung (11) aktivierbar sind.
4. Kraftstoffversorgungsanlage nach einem der vorangegangenen An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleitung (3) stromab des
Druckreglers (12) an der Saugseite einer für die Kraftstoff-
Direkteinspritzung vorgesehenen Hochdruckpumpe (4) mündet und an
dieser Stelle Kraftstoff unter dem für die Brennkraftmaschine relevan
ten Druck bereitstellt und daß eine von der Hochdruckpumpe (4)
wegführende Leckageleitung (10) in der vom Druckregler (12) ab
zweigenden Rückführleitung (11) mündet.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000105589 DE10005589A1 (de) | 2000-02-09 | 2000-02-09 | Kraftstoffversorgungsanlage für eine Brennkraftmaschine |
DE50109340T DE50109340D1 (de) | 2000-02-09 | 2001-01-27 | Kraftstoffversorgungsanlage für eine Brennkraftmaschine |
EP01101901A EP1124054B1 (de) | 2000-02-09 | 2001-01-27 | Kraftstoffversorgungsanlage für eine Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
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