DE102008041380A1

DE102008041380A1 - Vorrichtung zur Versorgung einer Verbrennungskraftmaschine mit Kraftstoff

Info

Publication number: DE102008041380A1
Application number: DE200810041380
Authority: DE
Inventors: Friedrich Boecking
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-08-20
Filing date: 2008-08-20
Publication date: 2010-02-25

Abstract

Eine Vorrichtung zur Versorgung einer Verbrennungskraftmaschine (1) mit Kraftstoff, umfassend eine Kraftstofffördereinrichtung (2), eine Hochdruckpumpe (3) und ein mit einem Druckregelventil (4) versehenes Rail (5), die durch Kraftstoffleitungen (6) verbunden sind, wobei in der Kraftstoffleitung (6) zwischen der Kraftstoffförderpumpe (2) und der Hochdruckpumpe (3) ein Zumessventil (7) angeordnet ist. Die in das Zumessventil (7) einmündende Kraftstoffleitung (6), das Zumessventil (7) oder das Druckregelventil (4) ist mit einem signalerzeugenden Drucksensor (8) versehen, wobei der Drucksensor (8) und die Kraftstofffördereinrichtung (2) signalleitend verbunden sind und wobei die Förderleistung der Kraftstofffördereinrichtung (2) signalgesteuert veränderbar ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Versorgung einer Verbrennungskraftmaschine mit Kraftstoff nach der Gattung des Anspruch 1.
Stand der Technik
Eine solche Vorrichtung zur Versorgung einer Verbrennungskraftmaschine 1 mit Kraftstoff ist aus der DE 102 47 564 A1 bekannt. Die Kraftstofffördereinrichtung kann dabei als Zahnradpumpe ausgebildet sein und sie ist so ausgelegt, dass sie geeignet ist, den maximalen Treibstoffbedarf der daran angeschlossenen Verbrennungskraftmaschine zu decken. Diese benötigt im Leerlauf und im Teilastbereich ein bedeutend unter der Maxialmenge liegendes Brennstoffvolumen je Zeiteinheit, wodurch es erforderlich ist, nicht benötigte Anteile des Kraftstoffvolumens in gesondert verlegten Rücklaufleitung aufzufangen und von dem Rail, dem Druckregelventil und/oder dem Zumessventil in den Kraftstofftank zurückzuführen. Das ist mit besonderem Aufwand verbunden.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäß mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat den Vorteil, dass es nicht mehr erforderlich ist, nicht benötigte Anteile des Kraftstoffvolumens in gesondert verlegten Rücklaufleitung aufzufangen und von dem Rail, dem Druckregelventil und/oder dem Zumessventil in den Kraftstofftank zurückzuführen. Der Herstellaufwand einer Verbrennungskraftmaschine wird hierdurch deutlich reduziert.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung wiedergegeben.
Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 2 wird eine kontinuierliche Anpassung der Förderleistung der Kraftstofffördereinrichtung an den tatsächlichen Bedarf einer Verbrennungskraftmaschine erzielt. Für die Erzielung eines optimalen Betriebsverhaltens der Verbrennungskraftmaschine ist das von großem Vorteil. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 3 vereinfacht die Ansteuerung und technische Ausbildung der Kraftstofffördereinrichtung erheblich. Insbesondere für Anwendungen im PKW-Bereich ist das von hervorzuhebender Bedeutung. Die Ausbildung gemäß Anspruch 4 ermöglicht eine Anwendung der Erfindung in nahezu allen Kleinwagen unter weitgehendem Rückgriff auf bereits eingebaute und bewährte Teilkomponenten und insbesondere unter Rückgriff auf die dort häufig als Vorförderpumpen zur Anwendung gelangenden Kreiselpumpen.
Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 5 wird eine Anwendung der Erfindung in Verbindung mit der Verwendung von Zahnradpumpen ermöglicht.
Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 6 ist es bei Verwendung einer Zahnradpumpe nicht unbedingt erforderlich, die Förderleistung durch eine Veränderung Drehzahl der Zahnrandpumpe zu verändern und dennoch eine Veränderung der durchgesetzten Kraftstoffvolumina in Abhängigkeit an den Bedarf zu erreichen. Die Ansteuerung wird dadurch vereinfacht.
Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 7 wird eine weitere Möglichkeit gezeigt, einen Anpassung des Kraftstoffvolumens an den tatsächlichen Bedarf unter Vermeidung einer Drehzahlregulierung der Zahnradpumpe zu erzielen.
Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 8 wird eine besonders einfache Möglichkeit gezeigt, die Einspeisung von nicht benötigten Kraftstoffvolumina in die Kraftstoffversorgungseinrichtung zu vermeiden.
Zeichnung
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
1 den grundsätzlichen Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer Darstellung.
2 den schematischen Aufbau einer Kraftstofffördereinrichtung, bei der eine Blindleitung durch eine signalbetätigbare Drossel in Offen- und Geschlossenstellung bringbar ist.
3 den schematischen Aufbau einer Kraftstofffördereinrichtung, bei der eine Blindleitung durch ein signalbetätigbares Dreiwegeventil in Offen- und Geschlossenstellung bringbar ist.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine Vorrichtung zur Versorgung einer Verbrennungskraftmaschine 1 mit Kraftstoff, umfassend eine Kraftstofffördereinrichtung 2, eine Hochdruckpumpe 3 und ein mit einem Druckregelventil 4 versehenes Rail 5, die durch Kraftstoffleitungen 6 verbunden sind, wobei in der Kraftstoffleitung 6 zwischen der Kraftstoffförderpumpe 2 und der Hochduckpumpe 3 ein Zumessventil 7 angeordnet ist. Das Rail 5 wird auch als Hochdruckzwischenspeicher oder Common-Rail bezeichnet und die Einspritzdüsen einer Verbrennungskraftmaschine sind unmittelbar daran angeschlossen. Sie können durch Piezo-Injektoren gebildet sein.
Die in das Zumessventil 7 einmündende Kraftstoffleitung 6, in das Zumessventil 7, in das Druckregelventil 4 und/oder das Rail 5 eingebauten Drucksensoren 8 können einander ergänzend oder alternativ zur Anwendung gelangen, um zu erfassen, ob in dem System von der Verbrennungskraftmaschine 1 nicht benötigte Kraftstoffmengen oder Untermengen des Kraftstoffs vorhanden sind. Das daraus gewonnene Signal wird zur gegensteuernden Betätigung der Kraftstofffördereinrichtung 2 verwendet.
Vorliegend gelangt bevorzugt ein Drucksensor zur Anwendung der in der Kraftstoffleitung 6 zwischen der Kraftstofffördereinrichtung 2 und dem Eingang des Zumessventils 7 zugeordnet ist und der den in der Kraftstoffleitung 6 herrschenden Innendruck erfasst.
Der Drucksensor 8 und die Kraftstofffördereinrichtung 2 sind signalleitend miteinander verbunden und die Förderleistung der Kraftstofffördereinrichtung 2 ist durch das von dem Drucksensor 8 generierte Signal signalgesteuert veränderbar. Im Allgemeinen hat es sich als zweckmäßig und ausreichend erwiesen, nur zu erfassen, ob ein Überdruck vorhanden ist, der eine Übermenge anzeigt, und die Förderleistung der Kraftstofffördereinrichtung 2, davon ausgehend, zu vermindern, nur so lange dafür ein Bedarf besteht. Fällt das Signal danach weg, wird die Förderleistung Kraftstofffördereinrichtung 2 automatisch wieder erhöht.
Der Druck in der Kraftstoffleitung 6 kann zu diesem Zweck durch den Drucksensor 8 analog erfassbar und die Förderleistung der Kraftstofffördereinrichtung 2 analog veränderbar sein. Dies ist die technisch optimale Bauform in Hinblick auf die Gewährleistung eines wirtschaftlichen Betriebs der angeschlossenen Verbrennungskraftmaschine 1.
Der Druck in der Kraftstoffleitung 6 kann durch den Drucksensor 8 auch digital erfassbar und die Förderleistung der Kraftstofffördereinrichtung 2 digital veränderbar ausgebildet sein. Die dazu benötigten Mess- und Stellglieder sind gewöhnlich billiger herstellbar und bei einer getakteten Ansteuerung in funktioneller Hinsicht nahezu gleichwertig wie analog arbeitende Stellglieder.
Wenn die Kraftstofffördereinrichtung 2 eine Kreiselpumpe enthält, kann die Förderleistung durch Querschnittsverminderung einer signalbetätigbaren Verstelldrossel 6.4 und/oder eine Drehzahlverringerung der Kreiselpumpe veränderbar sein. Beide Bauformen lassen sich verhältnismäßig einfach realisieren.
Die Kraftstofffördereinrichtung 2 kann alternativ dazu eine Zahnradpumpe enthalten und die Förderleistung durch Verringerung der Drehzahl der Zahnradpumpe verkleinerbar sein.
Unabhängig von der Art der Kraftstoffpumpe, kann die Veränderung der Drehzahl immer durch einen Eingriff in den Antrieb erfolgen. Bei einem elektrischen Antrieb bietet es sich an, die Spannung oder den Strom zu einer Veränderung der Drehzahl zu verändern und in Fällen, in denen ein Wechselstrommotor zur Anwendung gelangt, durch eine Thyristorsteuerung. Alternativ ist eine Verwendung von Getrieben zwischen dem zugehörigen Motor und der Kraftstoffpumpe möglich.
2 zeigt eine Bauform, bei der die Kraftstofffördereinrichtung 2 als Alternative hierzu eine interne Blindleitung 6.1 enthält, die den Ausgang 6.2 mit dem Eingang 6.3 verbindet, wobei die Blindleitung 6.1 eine signalbetätigbare Drossel 6.4 enthält und wobei die Förderleistung der Kraftstofffördereinrichtung 2 durch eine Betätigung der Drossel 6.4 veränderbar ist. Die Dämpfung der vergleichsweise langen Kraftstoffleitung 6 ist bei offener Drossel 6.4 wesentlich höher als diejenige der Blindleitung 6.1. Bei offener Drossel 6.4 wird daher über die Kraftstoffleitung 6 kein Kraftstoff zum Zumessventil 7 gefördert.
3 zeigt eine Baurform, bei der die Blindleitung 6.1 und die Kraftstoffleitung 6 durch ein signalbetätigbares 3-Wegeventil 6.5 verbunden sein, wobei die Förderleistung der Kraftstofffördereinrichtung 2 durch eine Betätigung der 3-Wegeventils 6.4 veränderbar ist. Hierbei ergibt sich eine Zwangsführung des Kraftstoffes an der Kraftstoffleitung 6 vorbei und zurück in den Kraftstofftank oder zum Eingang 6.3 der Kraftstofffördereinrichtung 2. Über die Kraftstoffleitung kann folglich bei betätigtem 3-Wegeventil nicht benötigtes Kraftstoffvolumen nicht mehr in die Kraftstoffleitung 6 eingespeist werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10247564 A1 [0002]

Claims

Vorrichtung zur Versorgung einer Verbrennungskraftmaschine (1) mit Kraftstoff, umfassend eine Kraftstofffördereinrichtung (2), eine Hochdruckpumpe (3) und ein mit einem Druckregelventil (4) versehenes Rail (5), die durch Kraftstoffleitungen (6) verbunden sind, wobei in der Kraftstoffleitung (6) zwischen der Kraftstoffförderpumpe (2) und der Hochdruckpumpe (3) ein Zumessventil (7) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die in das Zumessventil (7) einmündende Kraftstoffleitung (6), das Zumessventil (7) oder das Druckregelventil (4) mit einem signalerzeugenden Drucksensor (8) versehen ist, dass der Drucksensor (8) und die Kraftstofffördereinrichtung (2) signalleitend verbunden sind und dass die Förderleistung der Kraftstofffördereinrichtung (2) signalgesteuert veränderbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck durch den Drucksensor (8) analog erfassbar und die Förderleistung der Kraftstofffördereinrichtung (2) analog veränderbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck durch den Drucksensor (8) digital erfassbar und die Förderleistung der Kraftstofffördereinrichtung (2) digital veränderbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstofffördereinrichtung (2) eine Kreiselpumpe enthält und dass die Förderleistung durch Querschnittsänderung einer signalbetätigbaren Verstelldrossel und/oder eine Drehzahländerung einer Kreiselpumpe veränderbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstofffördereinrichtung (2) eine Zahnradpumpe enthält und dass die Förderleistung durch eine Veränderung der Drehzahl der Zahnradpumpe veränderbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, die Kraftstofffördereinrichtung (2) eine interne Blindleitung (6.1) enthält, die den Ausgang (6.2) mit dem Eingang (6.3) verbindet und dass die Blindleitung eine signalbetätigbare Drossel (6.4) enthält und dass die Förderleistung der Kraftstofffördereinrichtung (2) durch eine Betätigung der Drossel (6.4) veränderbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftstofffördereinrichtung (2) eine interne Blindleitung (6.1) enthält, die den Ausgang (6.2) mit dem Eingang (6.3) verbindet und dass die Blindleitung (6.1) und die Kraftstoffleitung (6) durch ein signalbetätigbares 3-Wegeventil (6.5) verbunden sind und dass die Förderleistung der Kraftstofffördereinrichtung (2) durch eine Betätigung der 3-Wegeventils (6.4) veränderbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Drucksensor (8) nur ein Überdruck erfassbar und die Förderleistung der Kraftstofffördereinrichtung (2) durch das erhaltene Signal des Drucksensors (8) nur reduzierbar ist.