DE102007010502A1 - High-pressure fuel pump for internal-combustion engine, has pumping element for extracting fuel of suction pipe into pressure pipe, where pressure relief valve and throttle unit are connected in series in discharge line - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Aus
der
Kraftstoffhochdruckpumpen müssen in den unterschiedlichen Betriebszuständen der Brennkraftmaschine verschiedenste, teilweise divergierende Anforderungen erfüllen. So ist es beispielsweise beim Starten der Brennkraftmaschine erwünscht, dass der Druckaufbau möglichst rasch vonstatten geht, um ein rasches Starten der Brennkraftmaschine zu ermöglichen. Des Weiteren sollen, um einen guten Liefergrad der Kraftstoffhochdruckpumpe zu erreichen, dynamische Druckspitzen während des Normalbetriebs der Kraftstoffhochdruckpumpe toleriert werden.High-pressure fuel pumps have to in different operating conditions the engine various, sometimes divergent requirements fulfill. This is the case, for example, when starting the internal combustion engine desired that the pressure build up as quickly as possible goes to a rapid starting of the internal combustion engine enable. Furthermore, to a good degree of delivery to reach the high-pressure fuel pump, dynamic pressure peaks during normal operation of the high-pressure fuel pump be tolerated.
Andererseits ist eine Überbeanspruchung der Kraftstoffhochdruckpumpe sowie der Druckseite des dazugehörigen Kraftstoff-Einspritzsystems, die länger andauern, zuverlässig zu verhindern. Außerdem soll der maximal zulässige Betriebsdruck möglichst gering sein, um die Kosten für die mit Hochdruck beaufschlagten Komponenten des Kraftstoff-Einspritzsystems gering zu halten.on the other hand is an overuse of the high-pressure fuel pump and the pressure side of the associated fuel injection system, which last longer, reliably prevent. In addition, the maximum allowable operating pressure be as low as possible with the cost of having High pressure applied components of the fuel injection system to keep low.
Schließlich ist darauf zu achten, dass es beispielsweise im Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine, wenn kein Kraftstoff in die Brennräume eingespritzt wird, nicht zu einer unzulässigen Druckerhöhung aufgrund der inneren Leckage oder wegen des Nachheizens des Kraftstoffsystems im Schubbetrieb kommt. Des Weiteren dürfen keine unzulässig hohen Drücke im Kraftstoff-Einspritzsystem nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine entstehen, die durch die temperaturbedingte Ausdehnung des Kraftstoffs verursacht werden.After all Care should be taken to ensure that, for example, in coasting mode Internal combustion engine when no fuel in the combustion chambers is injected, not to an impermissible pressure increase due to internal leakage or re-heating of the fuel system comes in overrun. Furthermore, no inadmissible high pressures in the fuel injection system after shutdown the internal combustion engine arising due to the temperature Expansion of the fuel caused.
Diesen
Anforderungen wird das aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffhochdruckpumpe bereitzustellen, welche die verschiedenen Anforderungen hinsichtlich der Drucksicherheit und des raschen Druckaufbaus beim Starten der Brennkraftmaschine bestmöglich erfüllt und trotzdem kostengünstig aufgebaut und einfach in der Herstellung ist.Of the Invention is based on the object, a high-pressure fuel pump to provide the various requirements regarding the Pressure safety and rapid pressure build-up when starting the internal combustion engine best possible fulfilled and nevertheless cost-effective constructed and easy to manufacture.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Kraftstoffhochdruckpumpe für eine Brennkraftmaschine, mit mindestens einem Pumpenelement zur Förderung von Kraftstoff von einer Saugleitung in eine Druckleitung, mit einer saugseitigen oder hochdruckseitigen Einrichtung zur Fördermengenregelung der Kraftstoffhochdruckpumpe, wobei die Saugleitung einen Tank mit der Kraftstoffhochdruckpumpe verbindet, mit einem saugseitig angeordneten ersten Rückschlagventil, mit einem in der Druckleitung angeordneten zweiten Rückschlagventil, mit einer Druckentlastungseinrichtung umfassend ein erstes Druckbegrenzungsventil, eine erste Drosseleinrichtung und eine Entlastungsleitung, wobei die Entlastungsleitung stromabwärts des zweiten Rückschlagventils in die Druckleitung mündet, dadurch gelöst, dass das erste Druckbegrenzungsventil und die erste Drosseleinrichtung in der Entlastungsleitung in Reihe geschaltet sind.These Task is according to the invention in a high-pressure fuel pump for an internal combustion engine, with at least one pump element for Pumping fuel from a suction line into one Pressure line, with a suction-side or high-pressure side device for flow control of the high-pressure fuel pump, wherein the suction line connects a tank with the high-pressure fuel pump, with a first non-return valve arranged on the suction side, with a second check valve arranged in the pressure line, with a pressure relief device comprising a first pressure relief valve, a first throttle device and a discharge line, wherein the relief line downstream of the second check valve opens into the pressure line, solved by that the first pressure relief valve and the first throttle device are connected in series in the discharge line.
Durch diese relativ einfache Anordnung können die verschiedenen Anforderungen an die Kraftstoffhochdruckpumpe erfüllt werden, so dass eine kostengünstige und dennoch allen Anforderungen genügende Kraftstoffhochdruckpumpe zur Verfügung steht.By This relatively simple arrangement can be the various Requirements for the high-pressure fuel pump are met, so that a cost-effective and yet meet all requirements High-pressure fuel pump is available.
Vorteilhaft an diesem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckpumpe ist zunächst deren sehr einfacher Aufbau, was sich vorteilhaft auf die Kosten und den Montageaufwand auswirkt.Advantageous in this embodiment of an inventive High-pressure fuel pump is initially very easy Construction, which has an advantageous effect on the cost and installation costs.
Darüber hinaus erlaubt diese Kraftstoffhochdruckpumpe vergleichsweise große Druckpulsationen im Förderhub der Kraftstoffhochdruckpumpe im Normalbetrieb, da die mindestens eine Drosseleinrichtung diese dynamisch auftretenden Druckpulsationen so weit dämpft, dass das erste Druckbegrenzungsventil noch nicht anspricht. Ein weiterer Vorteil dieser Kraftstoffhochdruckpumpe ist darin zu sehen, dass der Öffnungsdruck des ersten Druckbegrenzungsventils relativ gering eingestellt werden kann, so dass beim Schubbetrieb der Brennkraftmaschine oder durch das Nachheizen einer abgestellten Brennkraftmaschine nur geringfügige Druckerhöhungen auftreten. Der zulässige Maximaldruck des Kraftstoff-Einspritzsystem kann daher relativ niedrig gewählt werden, was sich günstig auf die Herstellungskosten auswirkt.About that In addition, this high-pressure fuel pump allows comparatively large Pressure pulsations in the delivery stroke of the high-pressure fuel pump in normal operation, since the at least one throttle device this attenuates dynamically occurring pressure pulsations so far that the first pressure relief valve is not yet responding. One Another advantage of this high-pressure fuel pump is the fact that the opening pressure of the first pressure relief valve relative can be set low, so that when overrun the internal combustion engine or by the reheating of a parked internal combustion engine only minor Pressure increases occur. The maximum permissible pressure The fuel injection system can therefore be chosen relatively low be, which has a favorable effect on the manufacturing costs.
Des Weiteren kann eine relativ große Leckage der Einrichtung zur Fördermengenregelung toleriert werden, was sich ebenfalls positiv auf die Herstellungskosten auswirkt.Of Further, a relatively large leakage of the device to be tolerated for flow control, which is also positively affects the manufacturing costs.
Bei Bedarf ist es auch möglich, die Drosseleinrichtungen außerhalb der Kraftstoffhochdruckpumpe anzuordnen, so dass dieses Kraftstoff-Einspritzsystem auch dann einsetzbar ist, wenn die Anbindung der Kraftstoffhochdruckpumpe an die Sammelleitung ungünstig ist.If necessary, it is also possible to arrange the throttle devices outside of the high-pressure fuel pump, so that this fuel injection system can also be used when the connection of the high-pressure fuel pump to the Sam is unfavorable.
Bei einem Start/Stop-Betrieb, das heißt wenn die Brennkraftmaschine beispielsweise beim Halt des zugehörigen Fahrzeugs an einer Ampel abgeschaltet wird und erst bei der Weiterfahrt des Fahrzeugs wieder gestartet wird, wird die erste Förderung der Kraftstoffhochdruckpumpe in den Niederdruckteil des Kraftstoff-Einspritzsystems abgesteuert.at a start / stop operation, that is when the internal combustion engine for example, when the associated vehicle stops at a Traffic light is turned off and only when the vehicle continues is restarted, is the first promotion of the high-pressure fuel pump in the low pressure part of the fuel injection system.
Vorteilhafterweise wird der Öffnungsdruck pDBV1 des ersten Druckbegrenzungsventils nur etwa 10% größer als der Betriebsdruck im Normalbetrieb der Kraftstoffhochdruckpumpe eingestellt, so dass statische Druckänderungen auf der Druckseite der Kraftstoffhochdruckpumpe auf diesen relativ niedrigen Öffnungsdruck des ersten Druckbegrenzungsventils begrenzt werden können.Advantageously, the opening pressure p DBV1 of the first pressure relief valve is set only about 10% greater than the operating pressure during normal operation of the high- pressure fuel pump, so that static pressure changes on the pressure side of the high-pressure fuel pump can be limited to this relatively low opening pressure of the first pressure relief valve.
Aufgrund der ersten Drosseleinrichtung wird das erste Druckbegrenzungsventil im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine nicht mit den dabei auftretenden dynamischen Druckpulsationen beaufschlagt, so dass es infolgedessen auch nicht oder höchstens kurzzeitig öffnet und somit ein sehr guter Liefergrad der Kraftstoffhochdruckpumpe gegeben ist.by virtue of the first throttle device is the first pressure relief valve in normal operation of the internal combustion engine not with the occurring subjected to dynamic pressure pulsations, so that as a result also not or at most briefly opens and thus given a very good degree of delivery of the high-pressure fuel pump is.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist weiter vorgesehen, dass parallel zu der mindestens einen Drosseleinrichtung ein zweites Druckbegrenzungsventil angeordnet wird.at a further advantageous embodiment of the invention is further provided that parallel to the at least one throttle device a second pressure relief valve is arranged.
Dadurch ist es möglich, dass die Höhe von Druckpulsationen durch das zweite Druckbegrenzungsventil begrenzt wird, so dass auch kurzzeitige Überlastungen des Kraftstoff-Einspritzsystems vermieden werden. Auch im Fall einer ungewollten Vollförderung der Kraftstoffhochdruckpumpe kann der auftretende Maximaldruck sicher begrenzt werden. Andererseits werden sehr kurzzeitige Überschreitungen des Öffnungsdrucks des ersten Druckbegrenzungsventils in der zuvor beschriebenen Weise toleriert, so dass der gute Liefergrad der Kraftstoffhochdruckpumpe erhalten bleibt.Thereby is it possible for the level of pressure pulsations is limited by the second pressure relief valve, so that too short-term overloads of the fuel injection system be avoided. Also in the case of an unwanted full promotion the high-pressure fuel pump, the occurring maximum pressure safely be limited. On the other hand, very short-term transgressions the opening pressure of the first pressure relief valve in tolerated as described above, so that the good delivery the high-pressure fuel pump is maintained.
Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Summe der Öffnungsdrücke von erstem Druckbegrenzungsventil und zweitem Druckbegrenzungsventil etwa gleich dem zulässigen Maximaldruck des Kraftstoff-Einspritzsystems.at This embodiment of the invention is the sum the opening pressures of the first pressure relief valve and second pressure relief valve about equal to the permissible Maximum pressure of the fuel injection system.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist parallel zu dem ersten Druckbegrenzungsventil und der mindestens einen Drosseleinrichtung ein zweites Druckbegrenzungsventil vorgesehen. In diesem Fall ist der Öffnungsdruck des zweiten Druckbegrenzungsventils etwa gleich dem zulässigen Maximaldruck des Kraftstoff-Einspritzsystems. Da bei diesem Ausführungsbeispiel nur das zweite Druckbegrenzungsventil für die Begrenzung des maximal auftretenden Betriebsdrucks zuständig ist, kann dieser genauer eingehalten werden. Auch ist es möglich, die Abströmquerschnitte für das erste Druckbegrenzungsventil und das zweite Druckbegrenzungsventil unterschiedlich zu gestalten, so dass hieraus ein weiterer Freiheitsgrad bei der Auslegung des erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzsystems gegeben ist.at A further advantageous embodiment of the invention is parallel to the first pressure relief valve and the at least one throttle device provided a second pressure relief valve. In this case is the opening pressure of the second pressure relief valve about equal to the maximum permissible pressure of the fuel injection system. As in this embodiment, only the second pressure relief valve for limiting the maximum operating pressure responsible, this can be more accurately observed. It is also possible, the outflow cross sections for the first pressure relief valve and the second pressure relief valve different, so that from this another degree of freedom in the design of the fuel injection system according to the invention given is.
Allen Ausführungsformen ist gemeinsam, dass wegen der wirksamen Begrenzung der auftretenden statischen Drücke die Hochdruckfestigkeit des Kraftstoff-Einspritzsystems verringert werden kann und die Anforderungen an die Dichtheit der Einspritzventile verhältnismäßig gering sind, was sich positiv auf die Betriebsicherheit und die Herstellungskosten auswirkt.all Embodiments have in common that because of the effective Limiting the occurring static pressures the high pressure resistance of the Fuel injection system can be reduced and the requirements to the tightness of the injectors relative are low, which has a positive effect on the operational safety and the Production costs affects.
Wenn das erste Druckbegrenzungsventil geöffnet ist, besteht über die Entlastungsleitung eine hydraulische Verbindung zwischen Saugleitung und Druckleitung.If the first pressure relief valve is open, exists over the relief line a hydraulic connection between suction line and pressure line.
Die erfindungsgemäßen Entlastungseinrichtungen können bei Kraftstoffhochdruckpumpen mit verschiedensten Arten der Fördermengenregelung eingesetzt werden. Beispielhaft seien an dieser Stelle die saugseitige oder die druckseitige Regelung mit einer Einrichtung zur Fördermengenregelung genannt.The inventive relief devices can used in high-pressure fuel pumps with various types of flow control become. By way of example, at this point, the suction side or the pressure-side control with a device for flow control called.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Es zeigen:It demonstrate:
Ausführungsformen der Erfindungembodiments the invention
In
Zwischen
der Kraftstoffhochdruckpumpe
Die
Saugseite
Die
Kraftstoffhochdruckpumpe
Der
Kolben
Die
in
Im
darauffolgenden Förderhub, wenn sich der Kolben
Durch
Umschalten der Einrichtung zur Fördermengenregelung
Die
Einrichtung zur Fördermengenregelung
Im
Schiebebetrieb der Brennkraftmaschine, wenn kein Kraftstoffeingespritzt
werden soll, führt die Leckage der Einrichtung zur Fördermengenregelung
Wenn
aus dem Schiebebetrieb in den Normalbetrieb gewechselt werden soll,
ist es in der Regel erwünscht, einen geringen Druck in
der Sammelleitung
Nach
dem Abstellen der Brennkraftmaschine soll ein Druckabbau in der
Sammelleitung
Ein
erstes Rückschlagventil
Zwischen
dem Förderraum
Bei
dem in
Bei
dem erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzsystem
beziehungsweise der erfindungsge mäßen Kraftstoffhochdruckpumpe
Bei
dem erfindungsgemäßen Kraftstoff-Einspritzsystem
wird der Öffnungsdruck DBV1 des ersten Druckbegrenzungsventils
Wenn
jedoch zu hohe Druckspitzen während des Betriebs der Kraftstoffhochdruckpumpe
Es
hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Summe der Öffnungsdrücke
von erstem Druckbegrenzungsventil
In
Bei
dem in
Die
Funktionsweise beider Ausführungsbeispiele ist sehr ähnlich.
Durch die Tatsache, dass das erste Druckbegrenzungsventil
In
Die
Drosseleinrichtungen
In
Die
Steuerung der Injektoren
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 102004007317 A1 [0001, 0005] - DE 102004007317 A1 [0001, 0005]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed |
Effective date: 20130521 |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |