DE10156408A1

DE10156408A1 - Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10156408A1
Application number: DE10156408A
Authority: DE
Inventors: Peter Schueler; Werner Bruehmann; Kurt Frank; Stefan Kieferle
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-11-16
Filing date: 2001-11-16
Publication date: 2003-05-28
Anticipated expiration: 2021-11-17
Also published as: JP3795853B2; FR2832463A1; FR2832463B1; ITMI20022395A1; DE10156408B4; US20030111052A1; JP2003201931A; US6752130B2

Abstract

Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist eine Vorförderpumpe (10) auf, durch die Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter (12) zu einer Hochdruckpumpe (18) gefördert wird, wobei durch die Hochdruckpumpe (18) Kraftstoff in einen Speicher (24) gefördert wird. Mit dem Speicher (24) ist wenigstens ein Injektor (26) verbunden, durch den Kraftstoff an der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Zwischen der Vorförderpumpe (10) und der Hochdruckpumpe (18) ist ein Kraftstoffilter (20) angeordnet. Ein Rücklauf (38) für nicht eingespritzten Kraftstoff wird vom wenigstens einen Injektor (26) in einen Bereich stromaufwärts vor der Hochdruckpumpe (18) zurückgeleitet. Es ist ein Ventil (40) vorgesehen, durch das der Rücklauf (38) in einer ersten Schaltstellung bei geringer Kraftstofftemperatur stromaufwärts vor das Kraftstoffilter (20) zwischen dieses und die Vorförderpumpe (10) geleitet wird und durch das der Rücklauf (38) in einer zweiten Schaltstellung bei hoher Kraftstofftemperatur stromabwärts nach das Kraftstoffilter (20) zwischen dieses und die Hochdruckpumpe (18) geleitet wird.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1.

Eine solche Kraftstoffeinspritzeinrichtung ist aus der Literatur, beispielsweise Dieselmotor-Management, Verlag Vieweg, 2. Auflage 1998, Seite 262, bekannt. Diese Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist eine Vorförderpumpe auf, durch die Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter zu einer Hochdruckpumpe gefördert wird. Durch die Hochdruckpumpe wird Kraftstoff in einen Speicher gefördert, mit dem Injektoren verbunden sind, durch die Kraftstoff an der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Zwische der Vorförderpumpe und der Hochdruckpumpe ist ein Kraftstoffilter angeordnet. Es ist ein Rücklauf für nicht eingespritzten Kraftstoff von den Injektoren vorgesehen, der in den Kraftstoffvorratsbehälter mündet und damit in einen Bereich stromaufwärts vor die Hochdruckpumpe. Nachteilig hierbei ist, daß durch die Vorförderpumpe ständig eine große Kraftstoffmenge angesaugt werden muss, die teilweise wieder in den Kraftstoffvorratsbehälter zurückgeleitet wird. Die Vorförderpumpe muß daher entsprechend groß dimensioniert werden.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die Rückführung des nicht eingespritzten Kraftstoffs zwischen die Vorförderpumpe und die Hochdruckpumpe durch die Vorförderpumpe eine geringere Kraftstoffmenge gefördert zu werden braucht, so daß diese entsprechend kleiner dimensioniert werden kann. Durch das Ventil ist außerdem ermöglicht, daß der zurückgeleitete Kraftstoff wahlweise vor oder nach dem Kraftstoffilter eingeleitet werden kann.

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung angegeben. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 2 kann eine Beschädigung des Kraftstoffilters durch starke Erwärmung vermieden werden. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 3 ist eine schnelle Erwärmung des Kraftstoffilters ermöglicht, was insbesondere bei geringer Umgebungstemperatur ein Zusetzen des Kraftstoffilters durch verdickten Kraftstoff verhindert. Das Ventil kann außerdem wie im Anspruch 4 angegeben abhängig von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine gesteuert werden.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figur zeigt eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs in schematischer Darstellung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In der Figur ist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine beispielsweise eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Die Brennkraftmaschine ist vorzugsweise eine selbstzündende Brennkraftmaschine und weist einen oder mehrere Zylinder auf. Die Kraftstoffeinspritzeinrichtung weist eine Vorförderpumpe 10 auf, die beispielsweise in einem Kraftstoffvorratsbehälter 12 des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, jedoch auch außerhalb des Behälters 12 angeordnet sein kann. Die Vorförderpumpe 10 kann einen elektrischen Antriebsmotor aufweisen und saugt beispielsweise über ein Vorfilter 14 Kraftstoff aus dem Kraftstoffvorratsbehälter 12 an. Die Vorförderpumpe 10 kann auch beispielsweise mechanisch durch die Brennkraftmaschine angetrieben werden. Vom Auslass der Vorförderpumpe 10 führt eine Leitung 16 zu einer Hochdruckpumpe 18. Zwischen der Vorförderpumpe 10 und der Hochdruckpumpe 18 ist in der Leitung 16 ein Kraftstoffilter 20 angeordnet, das als Feinfilter ausgebildet ist und das von dem durch die Vorförderpumpe 10 geförderten Kraftstoff durchströmt wird.

Die Hochdruckpumpe 18 weist beispielsweise mehrere Pumpenelemente auf, die jeweils einen in einer Zylinderbohrung geführten Kolben aufweisen, der in einer Hubbewegung angetrieben wird. Die Hochdruckpumpe 18 wird vorzugsweise mechanisch durch die Brennkraftmaschine angetrieben. Der durch die Hochdruckpumpe 18 geförderte Kraftstoff wird über eine Leitung 22 einem Speicher 24 zugeführt. Für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine ist ein Injektor 26 vorgesehen, durch den Kraftstoff in den Brennraum des Zylinders eingespritzt wird. Jeder Injektor 26 ist über eine Leitung 28 mit dem Speicher 24 verbunden und die Öffnung des Injektors 26 zur Kraftstoffeinspritzung wird durch ein elektrisch angesteuertes Ventil 30 gesteuert.

Durch Steuereung und/oder Begrenzung des im Speicher 24 herrschenden Drucks ist ein Druckventil 32 vorgesehen, das bei Überschreiten eines vorgegeben Drucks öffnet und einen Rücklauf über eine Leitung 34 vom Speicher 24 in den Kraftstoffvorratsbehälter 12 freigibt. An der Hochdruckpumpe 18 kann ein Rücklauf 36 vorgesehen sein, über den beispielsweise eine Leckmenge an Kraftstoff abfließen kann und der in die Leitung 34 münden kann.

Von den Injektoren 26 führt ebenfalls ein Rücklauf über eine Leitung 38 ab, über den nicht eingespritzter Kraftstoff abgeleitet wird. Der Rücklauf von den Injektoren 26 wird jedoch nicht in den Kraftstoffvorratsbehälter 12 geleitet sondern in einen Bereich zwischen die Vorförderpumpe 10 und die Hochdruckpumpe 18. Es ist dabei ein Ventil 40 in der Rücklaufleitung 38 vorgesehen, durch das die Rücklaufleitung 38 in einer ersten Schaltstellung stromaufwärts vor dem Kraftstoffilter 20 zwischen diesem und der Vorförderpumpe 10 mündet, und durch das die Rücklaufleitung 38 in einer zweiten Schaltstellung stromabwärts nach dem Kraftstoffilter 20 zwischen diesem und der Hochdruckpumpe 18 mündet. Vom Ventil 40 führt dabei eine Leitung 42 ab, die vor dem Kraftstoffilter 20 mündet und eine Leitung 44, die nach dem Kraftstoffilter 20 mündet. Die Leitungen 42,44 können dabei in die Leitung 16 münden oder direkt an einem Gehäuse des Kraftstoffilters 20. Das Ventil 40 kann als 3/2-Wegeventil ausgebildet sein, durch das in der ersten Schaltstellung die Rücklaufleitung 38 mit der Leitung 42 verbunden ist und von der Leitung 44 getrennt ist, und durch das in der zweiten Schaltstellung die Rücklaufleitung 38 mit der Leitung 44 verbunden ist und von der Leitung 42 getrennt ist.

Das Ventil 40 kann als elektrisch angesteuertes Ventil ausgebildet sein, das beispielsweise einen elektromagnetischen Aktor aufweist, der durch eine Steuereinrichtung 50 der Kraftstoffeinspritzeinrichtung angesteuert wird. Es kann dabei vorgesehen sein, daß mittels einer Sensoreinrichtung 52 die Temperatur des durch die Rücklaufleitung 38 fließenden Kraftstoffs erfasst wird, wobei die Sensoreinrichtung 52 mit der Steuereinrichtung 50 verbunden ist. Durch die Steuereinrichtung 50 wird das Ventil 40 derart angesteuert, daß dieses bei geringer Kraftstofftemperatur seine erste Schaltstellung einnimmt, so daß die Rücklaufleitung 38 vor dem Kraftstoffilter 20 mündet und der zurückgeleitete Kraftstoff das Kraftstoffilter 20 durchströmt. Bei hoher Kraftstofftemperatur wird das Ventil 40 durch die Steuereinrichtung 50 in seine zweite Schaltstellung gebracht, so daß die Rücklaufleitung 38 nach dem Kraftstoffilter 20 mündet und der zurückgeleitete Kraftstoff das Kraftstoffilter 20 nicht durchströmt. Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß das Ventil 40 selbst ein temperaturempfindliches Element 41 aufweist, das dem durch die Rücklaufleitung 38 fließenden Kraftstoff ausgesetzt ist und durch das die Schaltung des Ventils 40 derart bewirkt wird, daß dieses bei geringer Kraftstofftemperatur seine erste Schaltstellung einnimmt und bei hoher Kraftstofftemperatur seine zweite Schaltstellung einnimmt. Das temperaturempfindliche Element 41 kann beispielsweise ein Dehnstoffelement sein oder ein Bimetallelement, das sich abhängig von der Temperatur verformt und die entsprechenden Verbindungen im Ventil 40 steuert.

Es kann außerdem vorgesehen sein, daß das Ventil 40 durch die Steuereinrichtung 50 beim Starten der Brennkraftmaschine in seine erste Schaltstellung gebracht wird, so daß der durch die Rücklaufleitung 38 zurückgeführte erwärmte Kraftstoff das Kraftstoffilter 20 durchströmt und dieses erwärmt. Dies ist insbesondere bei niedriger Umgebungstemperatur vorteilhaft, um zu verhindern, daß das Kraftstoffilter 20 verstopft, wenn es zu einer Verdickung des Kraftstoffs kommen kann.

Das Ventil 40 kann außerdem auch abhängig von wenigstens einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine zwischen seinen beiden Schaltstellungen umgeschaltet werden. Das Ventil 40 kann alternativ zu der vorstehend erläuterten elektrischen Betätigung auch pneumatisch oder hydraulisch betätigt werden.

Claims

1. Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer Vorförderpumpe (10), durch die Kraftstoff aus einem Kraftstoffvorratsbehälter (12) zu einer Hochdruckpumpe (18) gefördert wird, wobei durch die Hochdruckpumpe (18) Kraftstoff in einen Speicher (24) gefördert wird, wobei mit dem Speicher (24) wenigstens ein Injektor (26) verbunden ist, durch den Kraftstoff an der Brennkraftmaschine eingespritzt wird, und mit einem zwischen der Vorförderpumpe (10) und der Hochdruckpumpe (18) angeordneten Kraftstoffilter (20), wobei ein Rücklauf (38) für nicht eingespritzen Kraftstoff vom wenigstens einen Injektor (26) in einen Bereich stromaufwärts vor der Hochdruckpumpe (18) zurückgeleitet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventil (40) vorgesehen ist, durch das der Rücklauf (38) in einer ersten Schaltstellung stromaufwärts vor das Kraftstoffilter (20) zwischen dieses und die Vorförderpumpe (10) geleitet wird und durch das der Rücklauf (38) in einer zweiten Schaltstellung stromabwärts nach das Kraftstoffilter (20) zwischen dieses und die Hochdruckpumpe (18) geleitet wird.

2. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (40) abhängig von der Temperatur des zurückgeleiteten Kraftstoffs derart gesteuert wird, daß dieses bei geringer Kraftstofftemperatur seine erste Schaltstellung einnimmt, so daß der Rücklauf (38) vor das Kraftstoffilter (20) geleitet wird, und daß dieses bei hoher Kraftstofftemperatur seine zweite Schaltstellung einnimmt, so daß der Rücklauf (38) nach das Kraftstoffilter (20) geleitet wird.

3. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (40) beim Starten der Brennkraftmaschine in seine erste Schaltstellung gebracht wird, so daß der Rücklauf (38) vor das Kraftstoffilter (20) geleitet wird.

4. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (40) abhängig von wenigstens einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine zwischen seinen beiden Schaltstellungen umgeschaltet wird.

5. Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rücklauf (34; 36) für Kraftstoff von einem Druckventil (32) des Speichers (24) und/oder von der Hochdruckpumpe (18) unter Umgehung des Ventils (40) in den Kraftstoffvorratsbehälter (12) geleitet wird.