DE102010062440A1 - Fuel injection system for internal combustion engine, has booster pump, whose suction side is connected to tank and pressure side is connected to inner side of high-pressure pump - Google Patents

Fuel injection system for internal combustion engine, has booster pump, whose suction side is connected to tank and pressure side is connected to inner side of high-pressure pump Download PDF

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Abstract

The fuel injection system has a booster pump (1), whose suction side is connected to a tank (4) and the pressure side is connected to an inner space (6) of a high-pressure pump (7). A diversion line (36) of a high pressure accumulator (17) is blocked for promoting the booster pump in a return line (13), where the diversion line is controlled by a slide valve (28).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine, aufweisend eine Vordruckpumpe, die saugseitig mit einem Kraftstofftank und druckseitig mit einem Innenraume einer Hochdruckpumpe verschaltet ist, wobei der Innenraum über eine Zumesseinheit mit einem Hochdruckpumpenarbeitsraum sowie über ein Absteuerventil mit dem Kraftstofftank verbunden ist, und wobei der Hochdruckpumpenarbeitsraum mit einem Hochdruckspeicher wirkverbunden ist.The invention relates to a fuel injection system for an internal combustion engine, comprising a pre-pressure pump, the suction side is connected to a fuel tank and the pressure side with an inner space of a high-pressure pump, wherein the interior is connected via a metering unit with a high-pressure pump working space and a shut-off valve to the fuel tank, and wherein the High-pressure pump working space with a high-pressure accumulator is operatively connected.

Derartige Kraftstoffeinspritzsysteme sind allgemein bekannt und werden als Common-Rail-Einspritzsysteme verbaut. Bei diesen Systemen, die über eine Zumesseinheit gesteuert werden, bleibt beim notfallmäßigen Abstellen der Brennkraftmaschine der Druck in einem Hochdruckspeicher, der von dem Hochdruckpumpenarbeitsraum mit Kraftstoff befüllt wird, erhalten. Ein notfallmäßiges Abstellen der Brennkraftmaschine kann beispielsweise durch ein Abwürgen der Brennkraftmaschine erfolgen oder durch eine Betätigung eines Brennkraftmaschinen-Not-Ausschalters. Wird nach einem solchen Abstellvorgang der Brennkraftmaschine ein Wiederstart durchgeführt, muss die Hochdruckpumpe mit sehr geringer Drehzahl gegen einen hohen Systemdruck fördern. Dieser Zustand ist unerwünscht, da in diesem Zustand der Pumpenantrieb noch im Bereich einer Mischreibung arbeitet. Dadurch kann ein erhöhter Verschleiß auftreten, der zu einer Schädigung der Hochdruckpumpe führen kann.Such fuel injection systems are well known and are installed as common rail injection systems. In these systems, which are controlled by a metering unit, the emergency shutdown of the internal combustion engine, the pressure in a high-pressure accumulator, which is filled by the high-pressure pump working space with fuel, maintained. An emergency shutdown of the internal combustion engine can be done for example by stalling the engine or by an operation of an engine emergency stop switch. If a restart is carried out after such a shutdown of the internal combustion engine, the high-pressure pump must promote at very low speed against a high system pressure. This condition is undesirable because in this condition the pump drive still operates in the area of mixed friction. As a result, increased wear can occur, which can lead to damage to the high-pressure pump.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine bereitzustellen, das bei abgestellter Brennkraftmaschine eine Druckabsenkung in dem Hochdruckspeicher sicherstellt.The invention has for its object to provide a fuel injection system for an internal combustion engine, which ensures a pressure reduction in the high-pressure accumulator when the internal combustion engine.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass mit der Vordruckpumpe ein Schieberventil verschaltet ist, und dass bei fördernder Vordruckpumpe eine von dem Schieberventil beherrschte Absteuerleitung des Hochdruckspeichers in eine Niederdruckleitung absperrt ist. Wird nun die Vordruckpumpe beispielsweise bei einem notfallmäßigen Abstellen der Brennkraftmaschine abgestellt, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die von dem Schieberventil beherrschte Absteuerleitung in die Rückführleitung geöffnet. Dies wird dadurch erreicht, dass der Kraftstoffdruck hinter der Vordruckpumpe absinkt und dadurch das Schieberventil von der Absperrstellung in die Absteuerposition verstellt wird. Dadurch wird also der Hochdruckspeicher mit einer Niederdruckleitung verbunden und der Druck in dem Hochdruckspeicher wird auf den Druck des Niederdrucksystems abgesenkt. Durch diese Ausgestaltung ist sichergestellt, dass bei einem Wiederstart der Brennkraftmaschine die Hochdruckpumpe nicht gegen einen unzulässig hohen Systemdruck fördern muss.This object is achieved in that a slide valve is connected to the pre-pressure pump, and that when conveying the pre-pressure pump controlled by the slide valve Absteuerleitung the high-pressure accumulator is shut off in a low-pressure line. If now the admission pressure pump, for example, turned off in an emergency shutdown of the engine, in a further embodiment of the invention, the controlled by the spool valve spill line is opened in the return line. This is achieved by the fact that the fuel pressure drops behind the pre-pressure pump and thereby the slide valve is moved from the shut-off position to the Absteuerposition. As a result, therefore, the high pressure accumulator is connected to a low pressure line and the pressure in the high pressure accumulator is lowered to the pressure of the low pressure system. This refinement ensures that when the internal combustion engine is restarted, the high-pressure pump does not have to convey against an inadmissibly high system pressure.

In Weiterbildung der Erfindung ist in die Absteuerleitung ein Druckhalteventil eingeschaltet. Durch dieses Druckhalteventil wird sichergestellt, dass im Startfall in jedem Fall Druck in dem Hochdruckspeicher aufgebaut werden kann. Dieses Druckhalteventil ist mit einem Öffnungsdruck eingestellt, der angenähert dem Druck entspricht, gegen den die Hochdruckpumpe im Startfall pumpen darf. Beispielsweise kann dies ein Druck von 300 bar sein.In a further development of the invention, a pressure-maintaining valve is switched on in the diversion line. This pressure-maintaining valve ensures that pressure can be built up in the high-pressure accumulator in the event of a start. This pressure-maintaining valve is set at an opening pressure which approximately corresponds to the pressure against which the high-pressure pump is allowed to pump during start-up. For example, this may be a pressure of 300 bar.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Federraum des Druckhalteventils mit dem Absteuerventil und/oder dem Innenraum der Hochdruckpumpe verschaltet. Dadurch ist sichergestellt, dass das Druckhalteventil in allen Betriebszuständen zuverlässig arbeitet.In a further embodiment of the invention, a spring chamber of the pressure holding valve is connected to the shut-off valve and / or the interior of the high-pressure pump. This ensures that the pressure-maintaining valve operates reliably in all operating states.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der ein in den Figuren dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben ist.Further advantageous embodiments of the invention are described in the drawings, in which an illustrated in the figures embodiment of the invention is described in detail.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Es zeigen:Show it:

1 ein Schaltschema des Erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems, 1 a circuit diagram of the inventive fuel injection system,

2 ein erfindungsgemäßes Schieberventil in der Sperrstellung und 2 an inventive slide valve in the locked position and

3 ein erfindungsgemäßes Schieberventil in einer Absteuerstellung. 3 an inventive slide valve in a Absteuerstellung.

Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of the invention

1 zeigt schematisch ein Schaltschema eines Kraftstoffeinspritzsystems, bei dem von einer Vordruckpumpe 1 über eine Kühlvorrichtung 2 und einen Vorfilter 3 Kraftstoff aus einem Tank 4 angesaugt wird und über einen Hauptfilter 5 in einen Innenraum 6 einer Hochdruckpumpe 7 gefördert wird. Zwischen dem Vorfilter 3 und der Vordruckpumpe 1 ist eine Handpumpe 8 eingeschaltet, während die Vordruckpumpe 1 mit einem Überdruckventil 9 sowie einem Bypassventil 10 versehen ist. Ein Teil des in den Innenraum 6 der Hochdruckpumpe 7 geförderten Kraftstoffs wird zur Lagerschmierung einer Pumpennockenwelle 20 der Hochdruckpumpe verwendet. Nachdem der Schmierkraftstoff die Lager 11a, 11b durchströmt hat, wird der Kraftstoff zusammen mit dem Kraftstoff der Lagerschmierung für die Vordruckpumpe 1 über eine Abführleitung 12 in eine Rückführleitung 13 für Kraftstoff in den Tank eingeleitet. 1 schematically shows a circuit diagram of a fuel injection system, in which by a pre-pressure pump 1 over a cooling device 2 and a pre-filter 3 Fuel from a tank 4 is sucked in and over a main filter 5 in an interior 6 a high pressure pump 7 is encouraged. Between the pre-filter 3 and the pre-pressure pump 1 is a hand pump 8th switched on while the priming pump 1 with a pressure relief valve 9 and a bypass valve 10 is provided. Part of the interior 6 the high pressure pump 7 subsidized fuel becomes the bearing lubrication of a pump camshaft 20 used the high pressure pump. After the lubricating fuel the bearings 11a . 11b has flowed through the fuel together with the fuel of the bearing lubrication for the pre-pressure pump 1 via a discharge line 12 in a return line 13 for fuel introduced into the tank.

Der Innenraum 6 der Hochdruckpumpe 7 ist weiterhin über Filter 14a, 14b mit einer Zumesseinheit 15 sowie einem Absteuerventil 16 verschaltet. Von der Zumesseinheit 15 wird in Abhängigkeit von dem Druck in einem Hochdruckspeicher 17 Kraftstoff über Saugventile 18a, 18b in Hochdruckpumpenarbeitsräume 19a, 19b der Hochdruckpumpe eingespeist. Beim Betrieb der Hochdruckpumpe 7 bewegt die drehende Pumpennockenwelle 20 über Rollenstößel Stößel 21a, 21b translatorisch auf und ab, so dass in die Hochdruckpumpenarbeitsräume 19a, 19b eingebrachter Kraftstoff über Rückschlagventile 22a, 22b in den Hochdruckspeicher 17 unter einem Druck von bis zu 3000 bar gefördert wird. Der Hochdruckspeicher 17 ist über Hochdruckleitungen mit den einzelnen Kraftstoffinjektoren verschaltet, die dem Hochdruckspeicher 17 gesteuert Kraftstoff zur Einspritzung in zugeordnete Brennräume der Brennkraftmaschine entnehmen.The interior 6 the high pressure pump 7 is still over filters 14a . 14b with a metering unit 15 and a shut-off valve 16 connected. From the metering unit 15 is dependent on the pressure in a high-pressure accumulator 17 Fuel via suction valves 18a . 18b in high pressure pump workrooms 19a . 19b the high pressure pump fed. When operating the high pressure pump 7 moves the rotating pump camshaft 20 about roller plunger ram 21a . 21b translationally up and down, allowing in the high pressure pump work spaces 19a . 19b introduced fuel via check valves 22a . 22b in the high-pressure accumulator 17 is conveyed under a pressure of up to 3000 bar. The high-pressure accumulator 17 is interconnected via high-pressure lines with the individual fuel injectors, which are the high-pressure accumulator 17 controlled to remove fuel for injection into associated combustion chambers of the internal combustion engine.

Über das Absteuerventil 16 wird nicht zur Lagerschmierung und zur Weiterleitung in die Hochdruckpumpenarbeitsräume 19a, 19b benötigter Kraftstoff in die Rückführleitung 13 abgesteuert. Weiterhin ist die Zumesseinheit 15 auf der gesteuerten Seite über eine Nullfördermengendrossel 23 und eine Venturidüse 24 ebenfalls mit der Abführleitung 12 bzw. der Rückführleitung 13 verschaltet. Schließlich ist auch der Hochdruckspeicher 17 über ein Sicherheitsventil 25 mit der Rückführleitung 13 verbunden.Via the shut-off valve 16 will not be used for bearing lubrication and for transfer to the high pressure pump work spaces 19a . 19b required fuel in the return line 13 deactivated. Furthermore, the metering unit 15 on the controlled side over a zero flow rate throttle 23 and a Venturi nozzle 24 also with the discharge line 12 or the return line 13 connected. Finally, the high-pressure accumulator is 17 via a safety valve 25 with the return line 13 connected.

Die Vordruckpumpe 1 ist auf der Druckseite über eine Filtereinrichtung 26 mit einem Druckraum 27 eines Schieberventils 28 verbunden. Das Schieberventil 28 weist einen Kolben 29 auf, der gegen die Kraft einer in einem Federraum 30 angeordneten Feder 31 verschiebbar ist. In dem dargestellten drucklosen Zustand wird der Kolben 29 von der Feder 31 gegen die druckraumseitige Begrenzungswand gedrückt und stellt über eine Steuernut 32 eine Strömungsverbindung zwischen einem Zulauf 33 und einem Ablauf 34 in dem Gehäuse des Schieberventils 28 her. Der Zulauf 33 ist mit dem Hochdruckspeicher 17 über ein Druckhalteventil 35 und der Ablauf 34 über eine Absteuerleitung 36 wiederum mit der Rückführleitung 13 verschaltet. Der Federraum 30 ist über eine Leitung mit der Saugseite der Vordruckpumpe 1 und weiter mit dem Absteuerventil 16 (oder dem Innenraum 6 der Hochdruckpumpe 7) verschaltet.The pre-pressure pump 1 is on the pressure side via a filter device 26 with a pressure room 27 a slide valve 28 connected. The slide valve 28 has a piston 29 up against the force of one in a spring room 30 arranged spring 31 is displaceable. In the illustrated depressurized state, the piston 29 from the spring 31 pressed against the pressure chamber side boundary wall and provides a control groove 32 a flow connection between an inlet 33 and a process 34 in the housing of the slide valve 28 ago. The feed 33 is with the high-pressure accumulator 17 via a pressure relief valve 35 and the process 34 via a diversion line 36 again with the return line 13 connected. The spring chamber 30 is via a line with the suction side of the pre-pressure pump 1 and continue with the shut-off valve 16 (or the interior 6 the high pressure pump 7 ) interconnected.

Wird die Vordruckpumpe 1 beim normalen Betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems betrieben, fördert diese Kraftstoff in den Druckraum 27 und verschiebt den Kolben 29 in die in der 2 dargestellte Sperrposition. In dieser Sperrposition ist die Verbindung zwischen dem Zulauf 33 und dem Ablauf 34 unterbrochen und der in dem Hochdruckspeicher 17 befindliche Kraftstoff kann nicht in die Rückführleitung 13 abfließen.Will the pre-pressure pump 1 operated during normal operation of the fuel injection system, this promotes fuel in the pressure chamber 27 and shifts the piston 29 in the in the 2 illustrated blocking position. In this blocking position is the connection between the inlet 33 and the process 34 interrupted and in the high-pressure accumulator 17 Fuel can not enter the return line 13 flow away.

3 zeigt eine der 1 entsprechende Darstellung des Schieberventils 28 in dem drucklosen Zustand. 3 shows one of the 1 corresponding representation of the slide valve 28 in the depressurized state.

Claims (4)

Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine aufweisend eine Vordruckpumpe (1), die saugseitig mit einem Tank (4) und druckseitig mit einem Innenraum (6) einer Hochdruckpumpe (7) verschaltet ist, wobei der Innenraum (6) mit einem Hochdruckpumpenarbeitsraum (19a, 19b) sowie über ein Absteuerventil (16) mit dem Tank (4) verbunden ist und wobei der Hochdruckpumpenarbeitsraum (19a, 19b) mit einem Hochdruckspeicher (17) wirkverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Vordruckpumpe (1) ein Schieberventil (28) verschaltet ist, und dass bei fördernder Vordruckpumpe (1) eine von dem Schieberventil (28) beherrschte Absteuerleitung (36) des Hochdruckspeichers (17) in eine Rückführleitung (13) abgesperrt ist.Fuel injection system for an internal combustion engine comprising a pre-pressure pump ( 1 ), the suction side with a tank ( 4 ) and on the pressure side with an interior ( 6 ) a high pressure pump ( 7 ), wherein the interior ( 6 ) with a high pressure pump work space ( 19a . 19b ) and via a shut-off valve ( 16 ) with the tank ( 4 ) and wherein the high pressure pump work space ( 19a . 19b ) with a high-pressure accumulator ( 17 ) is operatively connected, characterized in that with the pre-pressure pump ( 1 ) a slide valve ( 28 ) is connected, and that in promoting priming pump ( 1 ) one of the slide valve ( 28 ) controlled diversion line ( 36 ) of the high pressure accumulator ( 17 ) in a return line ( 13 ) is locked. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Schieberventil (28) beherrschte Absteuerleitung (36) bei nichtfördernder Vordruckpumpe (1) in die Rückführleitung (13) geöffnet ist.Fuel injection system according to claim 1, characterized in that that of the slide valve ( 28 ) controlled diversion line ( 36 ) with non-conveying pre-pressure pump ( 1 ) in the return line ( 13 ) is open. Kraftstoffeinspritzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in die Absteuerleitung (36) ein Druckhalteventil (35) eingeschaltet ist.Fuel injection system according to claim 1 or 2, characterized in that in the Absteuerleitung ( 36 ) a pressure-maintaining valve ( 35 ) is turned on. Kraftstoffeinspritzsystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federraum (30) des Schieberventils (28) mit dem Absteuerventil (16) und/oder dem Innenraum (6) der Hochdruckpumpe (7) verschaltet ist.Fuel injection system according to one of the preceding claims, characterized in that a spring chamber ( 30 ) of the slide valve ( 28 ) with the shut-off valve ( 16 ) and / or the interior ( 6 ) of the high-pressure pump ( 7 ) is interconnected.
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