DE10156408B4 - Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine Download PDFInfo
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Abstract
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 und 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 den 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.
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. Weitere Kraftstoffeinspritzeinrichtungen sind in den Dokumenten
US 5 794 598 A ,DE 37 17 342 C1 undDE 197 40 057 C1 gezeigt. - 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. Eine Beschädigung des Kraftstofffilters duch starke Erwärmung kann vermieden werden.
- In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzeinrichtung angegeben. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 2 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 3 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 Kraftstoffvorratsbehälter12 des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, jedoch auch außerhalb des Behälters12 angeordnet sein kann. Die Vorförderpumpe10 kann einen elektrischen Antriebsmotor aufweisen und saugt beispielsweise über ein Vorfilter14 Kraftstoff aus dem Kraftstoffvorratsbehälter12 an. Die Vorförderpumpe10 kann auch beispielsweise mechanisch durch die Brennkraftmaschine angetrieben werden. Vom Auslass der Vorförderpumpe10 führt eine Leitung16 zu einer Hochdruckpumpe18 . Zwischen der Vorförderpumpe10 und der Hochdruckpumpe18 ist in der Leitung16 ein Kraftstoffilter20 angeordnet, das als Feinfilter ausgebildet ist und das von dem durch die Vorförderpumpe10 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 Hochdruckpumpe18 wird vorzugsweise mechanisch durch die Brennkraftmaschine angetrieben. Der durch die Hochdruckpumpe18 geförderte Kraftstoff wird über eine Leitung22 einem Speicher24 zugeführt. Für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine ist ein Injektor26 vorgesehen, durch den Kraftstoff in den Brennraum des Zylinders eingespritzt wird. Jeder Injektor26 ist über eine Leitung28 mit dem Speicher24 verbunden und die Öffnung des Injektors26 zur Kraftstoffeinspritzung wird durch ein elektrisch angesteuertes Ventil30 gesteuert. - Durch Steuereung und/oder Begrenzung des im Speicher
24 herrschenden Drucks ist ein Druckventil32 vorgesehen, das bei Überschreiten eines vorgegeben Drucks öffnet und einen Rücklauf über eine Leitung34 vom Speicher24 in den Kraftstoffvorratsbehälter12 freigibt. An der Hochdruckpumpe18 kann ein Rücklauf36 vorgesehen sein, über den beispielsweise eine Leckmenge an Kraftstoff abfließen kann und der in die Leitung34 münden kann. - Von den Injektoren
26 führt ebenfalls ein Rücklauf über eine Leitung38 ab, über den nicht eingespritzter Kraftstoff abgeleitet wird. Der Rücklauf von den Injektoren26 wird jedoch nicht in den Kraftstoffvorratsbehälter12 geleitet sondern in einen Bereich zwischen die Vorförderpumpe10 und die Hochdruckpumpe18 . Es ist dabei ein Ventil40 in der Rücklaufleitung38 vorgesehen, durch das die Rücklaufleitung38 in einer ersten Schaltstellung stromaufwärts vor dem Kraftstoffilter20 zwischen diesem und der Vorförderpumpe10 mündet, und durch das die Rücklaufleitung38 in einer zweiten Schaltstellung stromabwärts nach dem Kraftstoffilter20 zwischen diesem und der Hochdruckpumpe18 mündet. Vom Ventil40 führt dabei eine Leitung42 ab, die vor dem Kraftstoffilter20 mündet und eine Leitung44 , die nach dem Kraftstoffilter20 mündet. Die Leitungen42 ,44 können dabei in die Leitung16 münden oder direkt an einem Gehäuse des Kraftstoffilters20 . Das Ventil40 kann als 3/2-Wegeventil ausgebildet sein, durch das in der ersten Schaltstellung die Rücklaufleitung38 mit der Leitung42 verbunden ist und von der Leitung44 getrennt ist, und durch das in der zweiten Schaltstellung die Rücklaufleitung38 mit der Leitung44 verbunden ist und von der Leitung42 getrennt ist. - Das Ventil
40 kann als elektrisch angesteuertes Ventil ausgebildet sein, das beispielsweise einen elektromagnetischen Aktor aufweist, der durch eine Steuereinrichtung50 der Kraftstoffeinspritzeinrichtung angesteuert wird. Es kann dabei vorgesehen sein, daß mittels einer Sensoreinrichtung52 die Temperatur des durch die Rücklaufleitung38 fließenden Kraftstoffs erfasst wird, wobei die Sensoreinrichtung52 mit der Steuereinrichtung50 verbunden ist. Durch die Steuereinrichtung50 wird das Ventil40 derart angesteuert, daß dieses bei geringer Kraftstofftemperatur seine erste Schaltstellung einnimmt, so daß die Rücklaufleitung38 vor dem Kraftstoffilter20 mündet und der zurückgeleitete Kraftstoff das Kraftstoffilter20 durchströmt. Bei hoher Kraftstofftemperatur wird das Ventil40 durch die Steuereinrichtung50 in seine zweite Schaltstellung gebracht, so daß die Rücklaufleitung38 nach dem Kraftstoffilter20 mündet und der zurückgeleitete Kraftstoff das Kraftstoffilter20 nicht durchströmt. Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß das Ventil40 selbst ein temperaturempfindliches Element41 aufweist, das dem durch die Rücklaufleitung38 fließenden Kraftstoff ausgesetzt ist und durch das die Schaltung des Ventils40 derart bewirkt wird, daß dieses bei geringer Kraftstofftemperatur seine erste Schaltstellung einnimmt und bei hoher Kraftstofftemperatur seine zweite Schaltstellung einnimmt. Das temperaturempfindliche Element41 kann beispielsweise ein Dehnstoffelement sein oder ein Bimetallelement, das sich abhängig von der Temperatur verformt und die entsprechenden Verbindungen im Ventil40 steuert. - Es kann außerdem vorgesehen sein, daß das Ventil
40 durch die Steuereinrichtung50 beim Starten der Brennkraftmaschine in seine erste Schaltstellung gebracht wird, so daß der durch die Rücklaufleitung38 zurückgeführte erwärmte Kraftstoff das Kraftstoffilter20 durchströmt und dieses erwärmt. Dies ist insbesondere bei niedriger Umgebungstemperatur vorteilhaft, um zu verhindern, daß das Kraftstoffilter20 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 Ventil40 kann alternativ zu der vorstehend erläuterten elektrischen Betätigung auch pneumatisch oder hydraulisch betätigt werden.
Claims (4)
- 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 und 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 den 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. - Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach Anspruch 1, 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. - Kraftstoffeinspritzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (
40 ) abhängig von wenigstens einem Betriebsparameter der Brennkraftmaschine zwischen seinen beiden Schaltstellungen umgeschaltet wird. - 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.
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