DE102009014072A1 - Druckentlastungsvorrichtung eines Einspritzsystems sowie Verfahren zur Druckentlastung eines Einspritzsystems - Google Patents

Druckentlastungsvorrichtung eines Einspritzsystems sowie Verfahren zur Druckentlastung eines Einspritzsystems Download PDF

Info

Publication number
DE102009014072A1
DE102009014072A1 DE200910014072 DE102009014072A DE102009014072A1 DE 102009014072 A1 DE102009014072 A1 DE 102009014072A1 DE 200910014072 DE200910014072 DE 200910014072 DE 102009014072 A DE102009014072 A DE 102009014072A DE 102009014072 A1 DE102009014072 A1 DE 102009014072A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
injection system
fuel
pressure relief
internal combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE200910014072
Other languages
English (en)
Other versions
DE102009014072B4 (de
Inventor
Daniel Anetsberger
Reinhard Barth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vitesco Technologies GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Priority to DE200910014072 priority Critical patent/DE102009014072B4/de
Priority to CN201080012741.1A priority patent/CN102362061B/zh
Priority to US13/257,825 priority patent/US9016261B2/en
Priority to PCT/EP2010/053328 priority patent/WO2010106037A1/de
Publication of DE102009014072A1 publication Critical patent/DE102009014072A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102009014072B4 publication Critical patent/DE102009014072B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/007Venting means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/02Conduits between injection pumps and injectors, e.g. conduits between pump and common-rail or conduits between common-rail and injectors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • F02M63/023Means for varying pressure in common rails
    • F02M63/0235Means for varying pressure in common rails by bleeding fuel pressure
    • F02M63/0245Means for varying pressure in common rails by bleeding fuel pressure between the high pressure pump and the common rail

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

In dieser Beschreibung sind eine Druckentlastungsvorrichtung eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine, ein Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Druckentlastungsvorrichtung sowie ein Druckentlastungsverfahren eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine offenbart. Ein definierter Kraftstoffdruck des Einspritzsystems wird bei Überschreiten eines Druckgrenzwertes oberhalb eines definierten Kraftstoffdrucks auf einen definierten Kraftstoffrestdruck reduziert, der einen Notbetrieb der Brennkraftmaschine gestattet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Druckentlastungsvorrichtung eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine, ein Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Druckentlastungsvorrichtung sowie ein Druckentlastungsverfahren eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine.
  • Ein Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine versorgt üblicherweise eine Mehrzahl von Injektoren einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoff aus einem Kraftstofftank. Beispielhaft wird der Aufbau des Einspritzsystems anhand eines Common-Rail Einspritzsystems eines Dieselmotors erläutert. Allerdings sind auch andere Einspritzsysteme sowie andere Kraftstoffe verwendbar.
  • In einem Common-Rail Einspritzsystem wird Kraftstoff mit Hilfe einer Kraftstoffförderpumpe aus dem Kraftstofftank angesaugt. Die Kraftstoffförderpumpe erhöht den Kraftstoffdruck auf ungefähr zwei bis fünf bar und ist mit einer Hochdruckpumpe verbunden. Von der Hochdruckpumpe wird der Kraftstoff über eine Kraftstoffverteilerleiste (Common-Rail) der Mehrzahl von Injektoren zugeleitet. Der Kraftstoffdruck zwischen der Hochdruckpumpe und der Mehrzahl von Injektoren beträgt über 1500 bar und wird allgemein als Hochdruckbereich des Einspritzsystems bezeichnet. Überschüssiger Kraftstoff wird von der Mehrzahl von Injektoren über eine Rücklaufleitung wieder dem Kraftstofftank zugeführt.
  • Die im Hochdruckbereich vorhandenen Komponenten, wie beispielsweise die Kraftstoffleitungen und die Kraftstoffvertei lerleiste, sind für den Betrieb mit einem definierten Kraftstoffdruck ausgelegt. Bei Überschreiten dieses definierten Kraftstoffdrucks kann es zu einer teilweisen oder vollständigen Zerstörung oder Beschädigung der Komponenten im Hochdruckbereich kommen. Um die teilweise oder vollständige Zerstörung oder Beschädigung zu verhindern, ist der Hochdruckbereich mit einer Druckentlastungsvorrichtung ausgestattet. Die Druckentlastungsvorrichtung im Hochdruckbereich gestattet es, den definierten Kraftstoffdruck im Einspritzsystem bei Überschreiten eines Druckgrenzwertes auf den definierten Kraftstoffdruck abzusenken.
  • Aus EP 0 678 668 B1 ist eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen mit einer Druckentlastungsvorrichtung bekannt. Die Druckentlastungsvorrichtung besteht aus einem Druckbegrenzungsventil, das zusätzlich eine Rücklaufleitung mit einer darin eingesetzten Berstscheibe aufweist. Die Berstscheibe gibt bei Überschreiten eines maximalen Drucks einen vergrößerten Abströmquerschnitt in der Rücklaufleitung frei. Dadurch wird das Druckbegrenzungsventil vor einer zu hohen Druckbelastung geschützt.
  • Im Betrieb wird das Druckbegrenzungsventil angesteuert, wenn sich eine Druckabsenkung über eine Regelung der Hochdruckpumpe nicht erreichen lässt. Durch die Ansteuerung strömt Kraftstoff aus dem Einspritzsystem durch das Druckbegrenzungsventil in die Rücklaufleitung. Hat sich der Druck wieder abgesenkt, wird das Druckbegrenzungsventil geschlossen. Übersteigt der Druck beim Öffnen des Druckbegrenzungsventil einen Druckgrenzwert, wird die Berstscheibe zerstört und ein vergrößerter Abströmquerschnitt in der Rücklaufleitung freigegeben. Auf diese Weise wird der Druck wieder auf den definierten Kraftstoffdruck abgesenkt. Sobald die Berstscheibe zerstört worden ist, wird allerdings bei jeder Ansteuerung des Druckbegrenzungsventils der vergrößerte Abströmquerschnitt der Rücklaufleitung verwendet.
  • Ein Nachteil dieser Erfindung ist, dass nach dem Zerstören der Berstscheibe der definierte Druck im Einspritzsystem weiterhin überschritten werden kann. Im Ergebnis kann dies zur Beschädigung der Komponenten und zur Beeinträchtigung des Einspritzsystems führen.
  • Es ist weiterhin von Nachteil, dass es aufgrund des vergrößerten Abströmquerschnittes zu schnelleren Druckänderungen im Kraftstoffeinspritzsystem kommt, was eine präzise Steuerung des Druckbegrenzungsventils erfordert.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Druckentlastungsvorrichtung eines Einspritzsystems im Vergleich zum Stand der Technik zu vereinfachen und zu optimieren.
  • Die oben genannte Aufgabe wird durch eine Druckentlastungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, ein Einspritzsystem mit einer erfindungsgemäßen Druckentlastungsvorrichtung gemäß Anspruch 3 sowie ein Druckentlastungsverfahren eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 9 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungen gehen aus der Beschreibung, den Zeichnungen sowie den Unteransprüchen hervor.
  • Mit der erfindungsgemäßen Druckentlastungsvorrichtung eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine ist bei Überschreiten eines Druckgrenzwerts oberhalb eines definierten Kraftstoffdrucks des Einspritzsystems der definierte Kraftstoffdruck auf einen definierten Kraftstoffrestdruck reduzierbar, der einen Notbetrieb der Brennkraftmaschine gestattet.
  • Der Kraftstoffdruck in einem Einspritzsystem wird bei Überschreiten eines Druckgrenzwertes reduziert. Der Druckgrenzwert liegt oberhalb eines definierten Kraftstoffdrucks. Der definierte Kraftstoffdruck entspricht beispielsweise einem im normalen Betrieb der Brennkraftmaschine maximal auftretenden Kraftstoffdruck. Nach der Überschreitung wird der definierte Kraftstoffdruck auf einen definierten Kraftstoffrestdruck reduziert. Der Kraftstoffrestdruck gestattet einen Notbetrieb der Brennkraftmaschine. Notbetrieb bedeutet beispielsweise, dass ein Fahrer eines Kraftfahrzeugs noch in der Lage ist, zu einer nächstgelegenen Werkstatt oder aus einem Gefahrenbereich zu fahren.
  • Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass der Kraftstoffdruck im Einspritzsystem dauerhaft auf den Kraftstoffrestdruck abgesenkt wird. Dadurch wird ein nochmaliges Überschreiten des Druckgrenzwertes verhindert. Folglich können die Komponenten des Einspritzsystems nicht wiederholt dem zu hohen Druck ausgesetzt werden. Eine Schädigung und Zerstörung der Komponenten ist dementsprechend vermeidbar.
  • Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass ein Kraftstoffrestdruck aufrecht erhalten wird, der einen Notbetrieb der Brennkraftmaschine gestattet. Aufgrund dieses Kraftstoffrestdrucks kann ein weiterer Betrieb der Brennkraftmaschine sichergestellt werden. Es kommt also zu keinem vollständigen Ausfall der Brennkraftmaschine aufgrund der Überschreitung des Druckgrenzwertes. Trotzdem ist für einen Nutzer, wie beispielsweise einen Fahrer eines mit der Druckentlastungsvorrichtung ausgestatteten Kraftfahrzeugs, die Überschreitung feststellbar, da mit der Brennkraftmaschine nur noch der Notbetrieb realisierbar ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Druckentlastungsvorrichtung eine Drossel sowie eine der Drossel nachgeschaltete Berstscheibe auf. Mit Hilfe der Berstscheibe wird der Druckgrenzwert definiert. Bei Überschreiten dieses Druckgrenzwerts wird die Berstscheibe teilweise oder vollständig zerstört. Um ein ungehindertes Abströmen des Kraftstoffs zu verhindern, ist eine Drossel der Berstscheibe vorgeschaltet. Mit Hilfe der Drossel kann ein definierter Kraftstoffrestdruck aufrecht erhalten werden, der den Notbetrieb der Brennkraftmaschine gestattet.
  • Alternativ zu der Verwendung der Drossel mit der nachgeschalteten Berstscheibe kann ein gesteuertes Ventil in Kombination mit einem Drucksensor verwendet werden, die mit einer Steuereinheit verbunden sind. In der Steuereinheit ist der Druckgrenzwert hinterlegt. Erfasst die Steuereinheit über den Drucksensor einen Kraftstoffdruck, der über dem hinterlegten Druckgrenzwert liegt, wird das Ventil angesteuert und geöffnet. Wenn der vom Drucksensor erfasste Kraftstoffdruck einem im Steuergerät hinterlegten Kraftstoffrestdruck entspricht, wird das Ventil angesteuert und soweit geschlossen, dass der Kraftstoffrestdruck beibehalten wird. Dies kann beispielsweise aufgrund eines sich wiederholenden Vergleichs zwischen definiertem Kraftstoffrestdruck und erfasstem Kraftstoffdruck im Steuergerät erfolgen.
  • Ein erfindungsgemäßes Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine umfasst: eine Pumpe, mit der ein definierter Kraftstoffdruck im Einspritzsystem erzeugbar ist, eine Kraftstoffverteilerleiste, an die eine Mehrzahl von Injektoren angeschlossen ist und die mit der Pumpe verbunden ist, sowie eine zwischen der Pumpe und der Mehrzahl der Injektoren angeordnete Druckentlastungsvorrichtung, mit der bei Überschreiten eines Druckgrenzwertes oberhalb des definierten Kraftstoffdrucks der definierte Kraftstoffdruck auf einen definierten Kraftstoffrestdruck reduzierbar ist, der einen Notbetrieb der Brennkraftmaschine gestattet.
  • Die erfindungsgemäße Druckentlastungsvorrichtung ist zwischen der Pumpe und der Mehrzahl von Injektoren der Brennkraftmaschine angeordnet. Mit der Pumpe ist der definierte Kraftstoffdruck im Einspritzsystem erzeugbar. Beispielsweise handelt es sich bei der Pumpe um eine Hochdruckpumpe eines Common-Rail Einspritzsystems. Allerdings kann es sich auch um die Pumpe eines Benzindirekteinspritzersystems handeln. Der von der Pumpe maximal zu erzeugende definierte Kraftstoffdruck entspricht beispielsweise im normalen Betrieb der Brennkraftmaschine einem hinterlegten maximalen Kraftstoffdruck. An die Kraftstoffverteilerleiste ist die Mehrzahl von Injektoren angeschlossen. Die Kraftstoffverteilerleiste ist mit der Pumpe verbunden.
  • Vorteilhafterweise wird die Druckentlastungsvorrichtung an einer Stelle des Einspritzsystems angeordnet, an der sie bei einer späteren Anordnung des Einspritzsystems in einem Kraftfahrzeug leicht zugänglich und wartbar ist. Bei diesen Positionen kann es sich beispielsweise um einen Hochdruckausgang der Pumpe oder die Kraftstoffverteilerleiste handeln. In Bezug auf die Anordnung an der Kraftstoffverteilerleiste ist es besonders vorteilhaft, wenn die Druckentlastungsvorrichtung entfernt von einem an der Kraftstoffverteilerleiste angeordneten Drucksensor an der Kraftstoffverteilerleiste angeordnet ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Einspritzsystem um ein Common-Rail-Einspritzsystem eines Dieselmotors. Bei Dieselmotoren treten Drücke von bis zu 2.200 bar im Hochdruckbereich des Einspritzsystems auf. Aus diesem Grund ist es besonders wichtig, eine Druckentlastungsvorrichtung bereitzustellen, die das wiederholte Überschreiten eines definierten Kraftstoffdrucks über einen Kraftstoffdruckgrenzwert hinaus verhindert. Somit sind Schäden an Komponenten des Einspritzsystems vermeidbar.
  • Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn die Pumpe eine Hochdruckpumpe des Common-Rail-Einspritzsystems ist. Grundsätzlich kann die erfindungsgemäße Druckentlastungsvorrichtung an jeder Stelle des Einspritzsystems angeordnet werden. Besonders vorteilhaft sind die Eigenschaften der Druckentlastungsvorrichtung allerdings im Hochdruckbereich, wie oben erwähnt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt der mit der Druckentlastungsvorrichtung realisierbare Druckgrenzwert 200 bar über dem definierten Kraftstoffdruck. Auf diese Weise werden Druckschwankungen von bis zu 200 bar um den definierten Kraftstoffdruck toleriert. Dies gestattet es, dass das Einspritzsystem nicht schon bei einer kleinen Schwankung des Kraftstoffdrucks nur noch den Notbetrieb der Brennkraftmaschine gestattet.
  • Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn mit der Druckentlastungsvorrichtung ein definierter Kraftstoffrestdruck von 500 bar realisierbar ist. Dieser Kraftstoffrestdruck gestattet einen Notbetrieb der Brennkraftmaschine. Somit kann ein weiterer Betrieb der Brennkraftmaschine sichergestellt werden.
  • Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn die Druckentlastungsvorrichtung eine Drossel mit einer nachgeschalteten Berstscheibe aufweist, wie oben dargelegt. Anstelle der Kombination aus Berstscheibe und Drossel kann ein gesteuertes Ventil sowie ein Drucksensor verwendet werden, die mit einer Steuereinheit verbunden sind. Die Vorteile dieser Ausführungsform wurden ebenfalls weiter oben beschrieben.
  • Ein erfindungsgemäßes Druckentlastungsverfahren eines Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine weist die folgenden Schritte auf: Anordnen einer Druckentlastungsvorrichtung zwischen einer Pumpe und einer Mehrzahl von Injektoren, Reduzieren eines definierten Kraftstoffdrucks des Einspritzsystems bei Überschreiten eines Druckgrenzwertes oberhalb des definierten Kraftstoffdrucks auf einen definierten Kraftstoffrestdruck, der einen Notbetrieb der Brennkraftmaschine gestattet.
  • Im Betrieb reduziert das erfindungsgemäße Druckentlastungsverfahren den Kraftstoffdruck des Einspritzsystems bei Überschreiten des Druckgrenzwertes. Dieser Druckgrenzwert liegt oberhalb des definierten Kraftstoffdrucks. Eine Absenkung kann sowohl aufgrund einer Regelung als auch aufgrund einer ausschließlich mechanischen Vorrichtung stattfinden. Eine Berstscheibe stellt beispielsweise eine solche ausschließlich mechanische Vorrichtung dar. Im Rahmen einer Regelung sind ein gesteuertes Ventil sowie ein Drucksensor erforderlich, die mit einer Steuereinheit verbunden sind. Ermittelt die Steuereinheit aufgrund des vom Drucksensor erfassten Kraftstoffdrucks eine Überschreitung des definierten Kraftstoffdrucks, wird das Ventil angesteuert und geöffnet. Das Ventil wird erneut angesteuert, wenn der definierte Kraftstoffrestdruck erreicht wurde. Im weiteren Betrieb wird der definierte Kraftstoffrestdruck aufgrund einer entsprechenden Ansteuerung des Ventils aufrechterhalten.
  • Es erfolgt eine Absenkung auf den Kraftstoffrestdruck, der ausschließlich einen Notbetrieb der Brennkraftmaschine gestattet. Bei der Verwendung der Berstscheibe ist dies über ei ne vorgeschaltete Drossel realisierbar. Bei der Regelung sind eine Überprüfung des vom Drucksensor erfassten Kraftstoffdrucks sowie ein Vergleich dieses Kraftstoffdrucks mit dem definierten Kraftstoffrestdruck erforderlich. Dies kann beispielsweise in der Steuereinheit erfolgen.
  • Vorteilhafterweise liegt der Druckgrenzwert 200 bar über dem definierten Kraftstoffdruck. Auf diese Weise sind Schwankungen um den definierten Kraftstoffdruck von 200 bar tolerierbar, wie oben dargestellt.
  • Weiterhin vorteilhaft ist, dass der Kraftstoffrestdruck 500 bar beträgt. Auf diese Weise ist ein Notbetrieb der Brennkraftmaschine sichergestellt.
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert. Diese Ausführungsform umfasst ein Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine, in dem die Druckentlastungsvorrichtung montiert ist.
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Einspritzsystems gemäß Stand der Technik,
  • 2 eine schematische Darstellung der in einem Einspritzsystem montierten erfindungsgemäßen Druckentlastungsvorrichtung und
  • 3 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Druckentlastungsverfahrens.
  • In 1 ist eine Druckentlastungsvorrichtung für ein Einspritzsystem 1 gemäß Stand der Technik dargestellt. Das Einspritzsystem 1 ist ein Common-Rail Einspritzsystem 1 eines Dieselmotors. Allerdings kann die erfindungsgemäße Druckentlastungsvorrichtung sowie das erfindungsgemäße Druckentlastungsverfahren auch in anderen Einspritzsystemen wie beispielsweise in einem Einspritzsystem eines direkteinspritzenden Benzinmotors verwendet werden. Zudem können andere Kraftstoffe als Dieselkraftstoff verwendet werden.
  • Bezug nehmend auf 1 weist das Einspritzsystem 1 einen Kraftstofftank 2 auf. Der Kraftstofftank 2 ist über eine Förderleitung 4 mit einem Kraftstofffilter 8 und einer Kraftstoffförderpumpe 12 verbunden. Die Fließrichtung des Kraftstoffs wird durch einen Pfeil 6 dargestellt. Die Kraftstoffförderpumpe 12 saugt den Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 2 durch die Förderleitung 4 über den Kraftstofffilter 8 an. Sowohl die Kraftstoffförderpumpe 12 als auch eine im Einspritzsystem vorhandene Hochdruckpumpe 20 werden über eine Antriebswelle 10 angetrieben.
  • Der Kraftstoff verlässt die Kraftstoffförderpumpe 12 mit im Vergleich zum vorherigen Zustand erhöhten Kraftstoffdruck von ungefähr 2,5 bis ungefähr 5 bar durch eine Niederdruckleitung 14. In die Niederdruckleitung 14 ist ein Druckkontrollventil 16 eingebaut, das die Niederdruckleitung 14 mit der Förderleitung 4 verbindet.
  • Von der Kraftstoffförderpumpe 12 wird der Kraftstoff durch die Niederdruckleitung 14 über ein elektronisches Regelventil 18 zu einer Hochdruckpumpe 20 geleitet. Das elektronische Regelventil 18 regelt die Zulaufmenge zur Hochdruckpumpe 20. Die Hochdruckpumpe 20 erhöht den Druck im Einspritzsystem auf über 1.500 bar, insbesondere auf über 2000 bar. Der Bereich zwischen Kraftstoffförderpumpe 12 und Hochdruckpumpe 20 wird allgemein als Niederdruckbereich bezeichnet.
  • Eine Hochdruckleitung 22 leitet den so unter Druck stehenden Kraftstoff zu einer Kraftstoffverteilerleiste 24. Die Kraftstoffverteilerleiste 24 weist einen Hochdrucksensor 26 auf. Weiterhin sind mit Hilfe der Hochdruckleitung 22 mehrere Injektoren 28 an die Kraftstoffverteilerleiste 24 angeschlossen. Vorteilhafterweise sind vier Injektoren 28 an die Kraftstoffverteilerleiste 24 angeschlossen. Dieser gerade beschriebene Bereich zwischen der Hochdruckpumpe 20 und den Injektoren 28 wird allgemein als Hochdruckbereich bezeichnet.
  • Die Injektoren 28 sind mit einer Rücklaufleitung 30 verbunden, die überschüssigen Kraftstoff zurück in den Kraftstofftank 2 leitet. In der Rücklaufleitung 30 sind zwischen den Injektoren 28 und dem Kraftstofftank 2 ein Ventil 32 sowie ein Temperatursensor 34 angeordnet.
  • Der Niederdruckbereich des Einspritzsystems zwischen der Kraftstoffförderpumpe 12 und der Hochdruckpumpe 20 weist eine Sicherheitseinrichtung auf, die eine Druckentlastung und eine Kraftstoffrückfuhr zum Kraftstofftank 2 realisiert. Die Sicherheitseinrichtung weist eine Drossel 40 sowie ein federbelastetes Ventil 42 auf. Das federbelastete Ventil 42 ist der Drossel 40 nachgeschaltet. Eine Rücklaufleitung 44 verbindet das Federventil 42 über die Hochdruckpumpe 20 und eine weitere Rücklaufleitung 46 mit der Rücklaufleitung 30 der Injektoren 28 und dadurch mit dem Kraftstofftank 2.
  • Eine Druckentlastung des Hochdruckbereichs des Einspritzsystems zwischen der Hochdruckpumpe 20 und der Mehrzahl der Injektoren 28 ist über ein federbelastetes Druckbegrenzungsventil 50 realisiert. Dieses ist über eine Rücklaufleitung 52 des Druckbegrenzungsventils 50 mit der Rücklaufleitung 30 der Injektoren 28 und somit mit dem Kraftstofftank 2 verbunden. Aufgrund der im Hochdruckbereich auftretenden Drücke ist hier eine vom Niederdruckbereich verschiedene Sicherheitseinrichtung erforderlich.
  • Im Folgenden wird die Funktionsweise des federbelasteten Druckbegrenzungsventils 50 erläutert. Im Einspritzsystem steigt der Kraftstoffdruck über einen definierten Kraftstoffdruck an, beispielsweise über 1600 bar. Überschreitet der Kraftstoffdruck den Druckgrenzwert des Druckbegrenzungsventils 50 beispielsweise 1800 bar, dann öffnet das Druckbegrenzungsventil 50. Somit kann Kraftstoff durch die Leitung 52 ausströmen. Fällt der Kraftstoffdruck auf den obigen definierten Kraftstoffdruck von 1600 bar ab, schließt das Ventil erneut.
  • Aufgrund dieser Funktionsweise ist ein mehrmaliges Erreichen des Druckgrenzwertes möglich. Dies kann zu Schäden oder zur Zerstörung der im Hochdruckbereich vorhanden Komponenten führen. Defekte Komponenten des Hochdruckbereichs wirken sich negativ auf das Einspritzverhalten der Brennkraftmaschine aus.
  • In 2 ist ein Einspritzsystem mit einer erfindungsgemäßen Druckentlastungsvorrichtung dargestellt. Gleiche Komponenten sind durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Anstelle des federbelasteten Druckbegrenzungsventils 50 wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform als Druckentlastungsvorrichtung eine Drossel 60 mit einer nachgeschalteten Berstscheibe 62 verwendet. Vorteilhafterweise wird diese Druckentlastungsvorrichtung an einer leicht zugänglichen Stelle des Einspritzsystems wie beispielsweise benachbart zu einem Hochdruckausgang der Hochdruckpumpe 20 oder an der Kraftstoffverteiler leiste 24 angeordnet. So ist ein einfaches Ersetzen der Berstscheibe realisierbar. Bezug nehmend auf 3 entspricht Schritt A dem Anordnen der Druckentlastungsvorrichtung zwischen der Pumpe 20 und der Mehrzahl von Injektoren 28.
  • Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Druckentlastungsvorrichtung ist im Folgenden beschrieben und wird in 3 durch die Schritte B und C dargestellt. Steigt der definierte Kraftstoffdruck im Einspritzsystem 1 über den Druckgrenzwert, wird die Berstscheibe 62 teilweise oder vollständig zerstört. Schritt B in 3 stellt das Überschreiten des Druckgrenzwertes dar. Dadurch wird die Rücklaufleitung 52 freigegeben. Um zu verhindern, dass dadurch der Kraftstoffdruck im Einspritzsystem 1 auf Atmosphärendruck absinkt, ist die Drossel 60 der Berstscheibe 62 vorgeschaltet. Mit Hilfe der Drossel 60 ist ein Restdruck im Kraftstoffeinspritzsystem 1 aufrecht erhaltbar. Das sich an Schritt B anschließende Reduzieren des definierten Kraftstoffdrucks auf den definierten Kraftstoffrestdruck ist durch Schritt C in 3 dargestellt. Der Restdruck beträgt vorteilhafterweise 500 bar. Dieser Kraftstoffrestdruck gestattet einen Notbetrieb der Brennkraftmaschine.
  • Ein Vorteil dieser Druckentlastungsvorrichtung ist, dass der Hochdruckbereich nicht einer Vielzahl von unzulässigen, hohen Kraftstoffdrücken ausgesetzt wird. So ist eine Schädigung oder Zerstörung von Komponenten im Hochdruckbereich vermeidbar. Wird das erfindungsgemäße Einspritzsystem in einem Kraftfahrzeug verwendet ist es für einen Fahrer aufgrund des Notlaufs der Brennkraftmaschine erkennbar, dass ein zu hoher Kraftstoffdruck vorlag. Weiterhin kann auf diese Weise ein Fahrzeug mit der erfindungsgemäßen Druckentlastungsvorrich tung noch zur nächsten Werkstatt oder aus einem Gefahrenbereich herausgefahren werden.
  • Anstelle der Drossel 60 mit der nachgeschalteten Berstscheibe 62 kann ein gesteuertes Ventil (nicht gezeigt) und ein Hochdrucksensor 26 verwendet werden, die mit einem Steuergerät (nicht gezeigt) verbunden sind. Im Betrieb wird durch die Steuereinheit ein Überschreiten des Druckgrenzwertes durch den Vergleich mit dem vom Hochdrucksensor erfassten Kraftstoffdruck festgestellt. Daraufhin wird das Ventil angesteuert und geöffnet, bis der durch den Hochdrucksensor erfasste Kraftstoffdruck dem im Steuergerät hinterlegten Kraftstoffrestdruck entspricht. Dieser Kraftstoffrestdruck wird aufgrund eines sich wiederholenden Vergleichs zwischen dem hinterlegten Kraftstoffrestdruck und dem erfassten Kraftstoffdruck beibehalten
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - EP 0678668 B1 [0005]

Claims (11)

  1. Eine Druckentlastungsvorrichtung eines Einspritzsystems (1) einer Brennkraftmaschine, mit der bei Überschreiten eines Druckgrenzwerts oberhalb eines definierten Kraftstoffdrucks des Einspritzsystems (1) der definierte Kraftstoffdruck auf einen definierten Kraftstoffrestdruck reduzierbar ist, der einen Notbetrieb der Brennkraftmaschine gestattet.
  2. Druckentlastungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, die eine Drossel (60) sowie eine der Drossel (60) nachgeschaltete Berstscheibe (62) aufweist.
  3. Ein Einspritzsystem (1) einer Brennkraftmaschine umfassend: a) eine Pumpe, mit der ein definierter Kraftstoffdruck im Einspritzsystem (1) erzeugbar ist, b) eine Kraftstoffverteilerleiste (24), an die eine Mehrzahl von Injektoren (28) angeschlossen ist und die mit der Pumpe verbunden ist, sowie c) eine zwischen der Pumpe und der Mehrzahl der Injektoren (28) angeordnete Druckentlastungsvorrichtung, mit der bei Überschreiten eines Druckgrenzwertes oberhalb des definierten Kraftstoffdrucks der definierte Kraftstoffdruck auf einen definierten Kraftstoffrestdruck reduzierbar ist, der einen Notbetrieb der Brennkraftmaschine gestattet.
  4. Einspritzsystem (1) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein Common-Rail Einspritzsystem (1) eines Dieselmotors handelt.
  5. Einspritzsystem (1) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe eine Hochdruckpumpe (20) des Common-Rail Einspritzsystems (1) ist.
  6. Einspritzsystem (1) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, in dem der mit der Druckentlastungsvorrichtung realisierbare Druckgrenzwert 200 bar über dem definierten Kraftstoffdruck liegt.
  7. Einspritzsystem (1) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, in dem mit der Druckentlastungsvorrichtung ein definierter Kraftstoffrestdruck von 500 bar realisierbar ist.
  8. Einspritzsystem (1) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckentlastungsvorrichtung eine Drossel (60) mit einer nachgeschalteten Berstscheibe (62) aufweist.
  9. Ein Druckentlastungsverfahren eines Einspritzsystems (1) einer Brennkraftmaschine, das die folgenden Schritte aufweist: a) Anordnen (A) einer Druckentlastungsvorrichtung zwischen einer Pumpe und einer Mehrzahl von Injektoren (28), b) Reduzieren (C) eines definierten Kraftstoffdrucks des Einspritzsystems (1) bei Überschreiten (B) eines Druckgrenzwertes oberhalb des definierten Kraftstoffdrucks auf einen definierten Kraftstoffrestdruck, der einen Notbetrieb der Brennkraftmaschine gestattet.
  10. Druckentlastungsverfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckgrenzwert 200 bar über dem definierten Kraftstoffdruck liegt.
  11. Druckentlastungsverfahren gemäß Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftstoffrestdruck 500 bar beträgt.
DE200910014072 2009-03-20 2009-03-20 Common-Rail-Einspritzsystem sowie Verfahren zur Druckentlastung eines Common-Rail-Einspritzsystems Active DE102009014072B4 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910014072 DE102009014072B4 (de) 2009-03-20 2009-03-20 Common-Rail-Einspritzsystem sowie Verfahren zur Druckentlastung eines Common-Rail-Einspritzsystems
CN201080012741.1A CN102362061B (zh) 2009-03-20 2010-03-16 喷射系统以及喷射系统的压力减轻方法
US13/257,825 US9016261B2 (en) 2009-03-20 2010-03-16 Pressure relief device of an injection system and method for pressure relief of an injection system
PCT/EP2010/053328 WO2010106037A1 (de) 2009-03-20 2010-03-16 Druckentlastungsvorrichtung eines einspritzsystems sowie verfahren zur druckentlastung eines einspritzsystems

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910014072 DE102009014072B4 (de) 2009-03-20 2009-03-20 Common-Rail-Einspritzsystem sowie Verfahren zur Druckentlastung eines Common-Rail-Einspritzsystems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102009014072A1 true DE102009014072A1 (de) 2010-09-30
DE102009014072B4 DE102009014072B4 (de) 2014-09-25

Family

ID=42244697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200910014072 Active DE102009014072B4 (de) 2009-03-20 2009-03-20 Common-Rail-Einspritzsystem sowie Verfahren zur Druckentlastung eines Common-Rail-Einspritzsystems

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9016261B2 (de)
CN (1) CN102362061B (de)
DE (1) DE102009014072B4 (de)
WO (1) WO2010106037A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011005286A1 (de) 2011-03-09 2012-09-13 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine
DE102016212671A1 (de) * 2016-07-12 2018-01-18 Continental Automotive Gmbh Ansteuerverfahren zum Ansteuern eines Einlassventils einer Kraftstoffhochdruckpumpe und Kraftstoffeinspritzsystem

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105927443A (zh) * 2016-05-18 2016-09-07 中国北方发动机研究所(天津) 一种双控制阀式变量泵

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0678668B1 (de) 1994-04-23 1999-08-18 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4187817A (en) * 1978-10-05 1980-02-12 Cummins Engine Company, Inc. Apparatus and method for averting the effects of seal failure in an I.C. engine fuel supply system
US4269214A (en) 1979-01-19 1981-05-26 Bs & B Safety Systems, Inc. Safety pressure relief device
US4649884A (en) * 1986-03-05 1987-03-17 Walbro Corporation Fuel rail for internal combustion engines
US5329899A (en) * 1993-10-12 1994-07-19 General Motors Corporation Fuel system pressure fuse
DE29502829U1 (de) * 1995-02-21 1996-06-20 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen
DE19630938C5 (de) 1996-07-31 2008-02-14 Siemens Ag Kraftstoffzuleitung mit einem Volumenstromregelventil und Volumenstromregelventil
JP3685923B2 (ja) * 1998-04-21 2005-08-24 日立建機株式会社 配管破断制御弁装置
DE19822671A1 (de) * 1998-05-20 1999-11-25 Bosch Gmbh Robert Druckbegrenzungsventil
JP3727828B2 (ja) * 2000-05-19 2005-12-21 日立建機株式会社 配管破断制御弁装置
DE10148221A1 (de) 2001-09-28 2003-07-31 Bosch Gmbh Robert Verfahren, Computerprogramm sowie Steuer- und/oder Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, sowie Brennkraftmaschine
US6446616B1 (en) * 2001-11-02 2002-09-10 Ford Global Technologies, Inc. Vent system for gaseous fueled vehicle
DE10155247B4 (de) * 2001-11-09 2006-08-24 Siemens Ag Einspritzanlage mit Notlauffunktion
JP3823060B2 (ja) * 2002-03-04 2006-09-20 株式会社日立製作所 高圧燃料供給ポンプ
US6755625B2 (en) * 2002-10-07 2004-06-29 Robert H. Breeden Inlet throttle valve
DE10247564A1 (de) * 2002-10-11 2004-04-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystems für Brennkraftmaschinen
DE50302164D1 (de) * 2002-10-15 2006-04-06 Bosch Gmbh Robert Druckbegrenzungsventil für ein Kraftstoffeinspritzsystem
DE10306237A1 (de) * 2003-02-14 2004-09-02 Daimlerchrysler Ag Verfahren zum Steuern eines Brennstoffzellensystems und Anordnungen zur Durchführung des Vefahrens
EP1674716B1 (de) * 2004-12-23 2010-12-15 C.R.F. Società Consortile per Azioni Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit Hochdruckkraftstoffpumpe mit verändlicher Durchflussmenge
DE102005029138B3 (de) * 2005-06-23 2006-12-07 Mtu Friedrichshafen Gmbh Steuer- und Regelverfahren für eine Brennkraftmaschine mit einem Common-Railsystem
DE102007016134A1 (de) 2006-04-25 2007-11-08 Robert Bosch Gmbh Kraftstoff-Hochdruckpumpe
DE602007006656D1 (de) * 2007-07-05 2010-07-01 Magneti Marelli Powertrain Spa Verfahren zur Steuerung eines Überdruckventils in einem Common-Rail-Kraftstoffversorgungssystem
JP5002523B2 (ja) * 2008-04-25 2012-08-15 日立オートモティブシステムズ株式会社 燃料の圧力脈動低減機構、及びそれを備えた内燃機関の高圧燃料供給ポンプ
DE102008036819B4 (de) * 2008-08-07 2014-10-09 Continental Mechanical Components Germany Gmbh Überdrucksicherungsanordnung und Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0678668B1 (de) 1994-04-23 1999-08-18 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011005286A1 (de) 2011-03-09 2012-09-13 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine
DE102011005286B4 (de) * 2011-03-09 2013-08-14 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine
DE102016212671A1 (de) * 2016-07-12 2018-01-18 Continental Automotive Gmbh Ansteuerverfahren zum Ansteuern eines Einlassventils einer Kraftstoffhochdruckpumpe und Kraftstoffeinspritzsystem
DE102016212671B4 (de) 2016-07-12 2018-05-30 Continental Automotive Gmbh Ansteuerverfahren zum Ansteuern eines Einlassventils einer Kraftstoffhochdruckpumpe und Kraftstoffeinspritzsystem

Also Published As

Publication number Publication date
DE102009014072B4 (de) 2014-09-25
CN102362061B (zh) 2015-07-22
CN102362061A (zh) 2012-02-22
WO2010106037A1 (de) 2010-09-23
US20120067328A1 (en) 2012-03-22
US9016261B2 (en) 2015-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006017541B4 (de) Verfahren zum Austrag von Hochdruckspeicherbehältern
DE19626689C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Einspritzsystems
DE102008055935A1 (de) Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine
EP1682763B1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
DE19954695A1 (de) Kraftstoffeinspritzsystem
DE102015221717A1 (de) Magnetventil und Verfahren zur Steuerung des Magnetventils
DE102010005184A1 (de) Ölzufuhrsystem für Verbrennungsmotor
DE102009014072B4 (de) Common-Rail-Einspritzsystem sowie Verfahren zur Druckentlastung eines Common-Rail-Einspritzsystems
DE102014220742B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffversorgungssystems für eine Brennkraftmaschine
DE102012025020A1 (de) Kraftstoffversorgungsanlage und Verfahren zum Betreiben derselben
WO2021018840A1 (de) Verfahren zum überwachen eines brennstoffzufuhrsystems einer brennkraftmaschine und brennkraftmaschine zur durchführung eines solchen verfahrens
WO2014139813A1 (de) Im abstellfall druckloser kraftstofffilter mit entlüftung über saugstrahlpumpe oder über entlüftungsventil
EP1088984A2 (de) Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine
DE102007044001A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine
EP1342912B1 (de) Kraftstoffversorgung für eine Brennkraftmaschine
WO2008043755A1 (de) Kraftstoffversorgungsystem
DE102017219322A1 (de) Reinigungsverfahren sowie Reinigungssystem
DE102013224414A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Fluidfördersystems
DE102013218505A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors in einem Notfahrbetrieb
WO2016005077A1 (de) Fördervorrichtung zum fördern von kraftstoff für eine brennkraftmaschine
DE102010034235A1 (de) Kraftstofffilter für ein Fahrzeug
DE102016123828A1 (de) Zumesseinheit für einen mit Gas betriebenen Verbrennungsmotor
DE10237583B4 (de) Kraftstoffsystem zur Versorgung eines Verbrennungsmotors und Verfahren zum Steuern eines Kraftstoffsystems
DE102022133465A1 (de) Kraftstoffversorgungssystem eines mit gasförmigem Kraftstoff betrieben Verbrennungsmotors und Verfahren zu dessen Betrieb
DE102011005286A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R084 Declaration of willingness to licence
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, 30165 HANNOVER, DE