DE102011002755A1

DE102011002755A1 - Low pressure circuit for a fuel injection system and fuel injection system

Info

Publication number: DE102011002755A1
Application number: DE201110002755
Authority: DE
Inventors: Sascha Ambrock
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-01-17
Filing date: 2011-01-17
Publication date: 2012-07-19
Also published as: WO2012097951A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Niederdruckkreis für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, umfassend einen Kraftstoffvorratsbehälter (1) und eine geregelte Elektrokraftstoffpumpe (2) als Vorförderpumpe, mittels welcher ein aus dem Kraftstoffvorratsbehälter (1) angesaugter Kraftstoffförderstrom über eine Kraftstoffleitung (3) einer Hochdruckpumpe (4) des Niederdruckkreises zuführbar ist, ferner umfassend eine Rücklaufleitung (5) zur Rückführung wenigstens eines Teilstroms des Kraftstoffförderstroms in den Kraftstoffvorratsbehälter (1). Erfindungsgemäß ist zur hydraulischen Verbindung der Rücklaufleitung (5) mit der Kraftstoffleitung (3) ein Überströmventil (6) vorgesehen, über welches ein erster Teilstrom in die Rücklaufleitung (5) gelangt, und wobei stromabwärts des Überströmventils (6) eine Drossel (7) in der Rücklaufleitung (5) ausgebildet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einem solchen Niederdruckkreis.The invention relates to a low-pressure circuit for a fuel injection system, in particular a common rail injection system, comprising a fuel reservoir (1) and a regulated electric fuel pump (2) as a pre-feed pump, by means of which a fuel delivery flow sucked in from the fuel reservoir (1) via a fuel line (3) a high-pressure pump (4) of the low-pressure circuit can be fed, further comprising a return line (5) for returning at least a partial flow of the fuel delivery flow to the fuel reservoir (1). According to the invention, an overflow valve (6) is provided for the hydraulic connection of the return line (5) to the fuel line (3), via which a first partial flow reaches the return line (5), and a throttle (7) in downstream of the overflow valve (6) the return line (5) is formed. The invention also relates to a fuel injection system with such a low-pressure circuit.

Description

Die Erfindung betrifft einen Niederdruckkreis für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einem solchen Niederdruckkreis.The invention relates to a low pressure circuit for a fuel injection system, in particular a common rail injection system, with the features of the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a fuel injection system with such a low pressure circuit.

Stand der TechnikState of the art

Aus der DE 10 2008 001 240 A1 gehen ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Kraftstoffversorgungssystems hervor, wobei die Vorrichtung eine Elektrokraftstoffpumpe umfasst, welche Kraftstoff von einem Vorratsbehälter zu einer Hochdruckpumpe fördert. Eine Teilmenge der Kraftstofffördermenge gelangt dabei als Rücklaufmenge über eine Rücklaufleitung zurück in den Vorratsbehälter. Die Elektrokraftstoffpumpe und die Hochdruckpumpe sind über eine Druckleitung verbunden. Das beschriebene System bildet einen gattungsgemäßen Niederdruckkreis aus. Um aus wirtschaftlichen Gründen sicherzustellen, dass nur soviel Kraftstoff gefördert wird, wie tatsächlich benötigt wird, wird in der Druckschrift vorgeschlagen, dass die Rücklaufmenge abhängig vom Betriebszustand ermittelt und die Elektrokraftstoffpumpe abhängig von wenigstens der Rücklaufmenge angesteuert wird. Ergänzend kann dabei ferner die in die Brennkraftmaschine einzuspritzende Kraftstoffmenge berücksichtigt werden. Durch die vorgeschlagene Maßnahme soll die elektrische Antriebsleistung deutlich reduziert werden können, da die Fördermenge der Elektrokraftstoffpumpe als Funktion des Rücklaufdrucks auf die minimal notwendige Menge eingeregelt werden kann. Zur Regelung des Drucks in der Druckleitung ist vorzugsweise in der Rücklaufleitung ein Druckregelventil angeordnet. Bei einem vorbestimmten Druck in der Druckleitung öffnet das Druckregelventil und lässt Kraftstoff aus der Druckleitung über die Rücklaufleitung abströmen. Unterhalb des vorbestimmten Betriebsdrucks ist das Druckregelventil geschlossen.From the DE 10 2008 001 240 A1 A method and an apparatus for controlling a fuel supply system, wherein the apparatus comprises an electric fuel pump, which promotes fuel from a reservoir to a high-pressure pump. A subset of the fuel delivery reaches it as return flow via a return line back into the reservoir. The electric fuel pump and the high pressure pump are connected via a pressure line. The described system forms a generic low-pressure circuit. In order to ensure for economic reasons, that only as much fuel is conveyed, as is actually required, it is proposed in the document that the return quantity be determined as a function of the operating state and the electric fuel pump is driven depending on at least the return amount. In addition, the amount of fuel to be injected into the internal combustion engine can also be taken into account. The proposed measure, the electric drive power is to be significantly reduced, since the flow rate of the electric fuel pump can be adjusted as a function of the return pressure to the minimum necessary amount. To regulate the pressure in the pressure line, a pressure control valve is preferably arranged in the return line. At a predetermined pressure in the pressure line opens the pressure control valve and can flow fuel from the pressure line via the return line. Below the predetermined operating pressure, the pressure regulating valve is closed.

Durch eine vollfördernde Elektrokraftstoffpumpe gemäß dem Stand der Technik wird bei entsprechendem Layout des Niederdruckkreises ein Pumpenzulaufdruck > 4,5 bar erreicht, da im Pumpenrücklauf ein Überdruck anliegt. Denn in der Regel dient die Rücklaufmenge dem Antrieb einer Saugstrahlpumpe. Bei Einsatz neuer Niederdrucklayouts wird die Rücklaufmenge jedoch nahezu drucklos in den Rücklauf befördert. Dadurch wird ein Zulaufdruck > 4,5 bar nicht mehr sicher erreicht. Bei zu niedrigem Zulaufdruck besteht zudem die Gefahr, dass der Hochdruckpumpe keine ausreichende Schmier- und/oder Kühlmenge zugeführt wird.By a fully promotional electric fuel pump according to the prior art, a pump inlet pressure> 4.5 bar is achieved with appropriate layout of the low-pressure circuit, as applied in the pump return overpressure. Because usually the return amount is the drive of a suction jet pump. When using new low-pressure layouts, however, the return flow is conveyed almost without pressure into the return line. As a result, an inlet pressure> 4.5 bar is no longer safely achieved. If the inlet pressure is too low, there is also the risk that the high-pressure pump will not be supplied with sufficient lubricating and / or cooling amount.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Niederdruckkreis mit einer geregelten Elektrokraftstoffpumpe als Vorförderpumpe anzugeben, welcher die Sicherstellung eines ausreichend hohen Zulaufdrucks ermöglicht. Insbesondere soll ein Zulaufdruck > 4,5 bar erzielt werden. Ferner soll ein Niederdruckkreis angegeben werden, der einfach aufgebaut ist.Object of the present invention is to provide a low-pressure circuit with a regulated electric fuel pump as Vorförderpumpe, which enables the securing of a sufficiently high inlet pressure. In particular, a feed pressure> 4.5 bar should be achieved. Furthermore, a low pressure circuit is to be specified, which is simple.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen Niederdruckkreis mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Darüber hinaus wird ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einem solchen Niederdruckkreis beansprucht.The object is achieved by a low pressure circuit having the features of claim 1. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims. In addition, a fuel injection system is claimed with such a low pressure circuit.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der vorgeschlagene Niederdruckkreis umfasst einen Kraftstoffvorratsbehälter und eine geregelte Elektrokraftstoffpumpe als Vorförderpumpe, mittels welcher ein aus dem Kraftstoffvorratsbehälter angesaugter Kraftstoffförderstrom über eine Kraftstoffleitung einer Hochdruckpumpe des Niederdruckkreises zuführbar ist. Ferner umfasst der Niederdruckkreis eine Rücklaufleitung zur Rückführung wenigstens eines Teilstroms des Kraftstoffförderstroms in den Kraftstoffvorratsbehälter. Erfindungsgemäß ist zur hydraulischen Verbindung der Rücklaufleitung mit der Kraftstoffleitung ein Überströmventil vorgesehen, über welches ein erster Teilstrom in die Rücklaufleitung gelangt. Des Weiteren erfindungsgemäß ist stromabwärts des Überströmventils eine Drossel in der Rücklaufleitung ausgebildet. Die Anordnung der Drossel in der Rücklaufleitung bewirkt eine Androsselung der Rücklaufmenge. Dadurch wird zunächst eine Druckerhöhung in der Rücklaufleitung stromaufwärts der Drossel erreicht. Die Druckerhöhung bewirkt, dass das Überströmventil nicht öffnet. Denn vorzugsweise ist der Federraum des Überströmventils mit der Rücklaufleitung verbunden, wie dies bei Einsatz einer Elektrokraftstoffpumpe regelmäßig der Fall ist. Der Druckanstieg in der Rücklaufleitung bewirkt somit eine hydraulische Kraft, welche zusätzlich zur Federkraft der im Federraum aufgenommenen Feder das Ventilglied des Überströmventils in Schließrichtung beaufschlagt. Das Schließen des Überströmventils hat wiederum einen Druckanstieg im Pumpenzulauf zur Folge. Auf diese Weise wird ein im Dauerlauf abgesicherter Pumpenzulaufdruck > 4,5 bar sicher erreicht. Vorzugsweise wird ein Pumpenzulaufdruck von 6 bar erreicht.The proposed low-pressure circuit comprises a fuel reservoir and a regulated electric fuel pump as a pre-feed pump, by means of which a sucked from the fuel tank fuel delivery flow via a fuel line of a high pressure pump of the low pressure circuit can be supplied. Furthermore, the low pressure circuit comprises a return line for returning at least a partial flow of the fuel flow into the fuel tank. According to the invention, an overflow valve is provided for the hydraulic connection of the return line to the fuel line, via which a first partial flow passes into the return line. Furthermore, according to the invention, a throttle is formed in the return line downstream of the overflow valve. The arrangement of the throttle in the return line causes a throttling of the return flow. As a result, an increase in pressure in the return line upstream of the throttle is initially achieved. The increase in pressure causes the overflow valve does not open. For preferably, the spring chamber of the overflow valve is connected to the return line, as is the case regularly with the use of an electric fuel pump. The pressure rise in the return line thus causes a hydraulic force, which acts in addition to the spring force of the spring received in the spring chamber, the valve member of the overflow in the closing direction. The closing of the overflow valve in turn results in a pressure increase in the pump inlet. In this way, a pump overpressure> 4.5 bar, which is ensured in continuous operation, is reliably achieved. Preferably, a pump inlet pressure of 6 bar is achieved.

Durch den abgesicherten Pumpenzulaufdruck > 4,5 bar ist eine ausreichende Schmierung und/oder Kühlung der Hochdruckpumpe sichergestellt, da mit dem Zulaufdruck der Druck im Triebwerksraum der Hochdruckpumpe steigt. Ferner verringert sich die Gefahr der Gasblasenbildung im Kraftstoff und damit die Gefahr der Kavitation. Die Umsetzung erfordert keine aufwendigen Änderungen an den Komponenten des Niederdruckkreises. Insbesondere sind keine Änderungen am Überströmventil selbst erforderlich. Die Vorteile sind stattdessen – wie nachfolgend noch näher ausgeführt wird – mit einfachen Mitteln erreichbar.Due to the protected pump inlet pressure> 4.5 bar, adequate lubrication and / or cooling of the high-pressure pump is ensured since the inlet pressure increases the pressure in the engine room of the high-pressure pump. Furthermore, the risk of gas bubble formation in the fuel and thus the risk of cavitation is reduced. The implementation requires no costly changes to the components of the low pressure circuit. In particular, no changes to the spill valve itself are required. The advantages are instead - as will be explained in more detail below - achievable with simple means.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Überströmventil in ein Gehäuseteil der Hochdruckpumpe eingesetzt und ein Teil der Rücklaufleitung als Bohrung im Gehäuseteil ausgeführt. Diese Maßnahmen tragen zur Vereinfachung des Niederdruckkreises bei. Insbesondere kann die Anzahl der Bauteile reduziert werden.According to a preferred embodiment of the invention, the overflow valve is inserted into a housing part of the high pressure pump and a part of the return line designed as a bore in the housing part. These measures contribute to the simplification of the low-pressure circuit. In particular, the number of components can be reduced.

Weiterhin bevorzugt ist die Drossel ebenfalls im Gehäuseteil angeordnet. Vorzugsweise ist sie als Bohrungsabschnitt mit verringertem Durchmesser ausgebildet. Das heißt, dass die als Rücklaufleitung dienende, im Gehäuseteil ausgebildete Bohrung zur Ausbildung der Drossel vorzugsweise einen Abschnitt mit verringertem Durchmesser besitzt. Somit sind alle erfindungswesentlichen Komponenten bauraumschonend im Gehäuse der Hochdruckpumpe angeordnet.Further preferably, the throttle is also arranged in the housing part. Preferably, it is formed as a bore portion of reduced diameter. That is, the bore for forming the throttle, which serves as the return line and which is formed in the housing part, preferably has a section of reduced diameter. Thus, all components essential to the invention are arranged in a space-saving manner in the housing of the high-pressure pump.

Die Drossel besitzt vorzugsweise einen Durchmesser zwischen 1 und 3 mm als freien Strömungsquerschnitt. Dies gilt insbesondere, wenn die Drossel als Bohrungsabschnitt mit verringertem Durchmesser ausgebildet ist.The throttle preferably has a diameter between 1 and 3 mm as a free flow cross-section. This is especially true when the throttle is designed as a bore portion with a reduced diameter.

Neben der Teilmenge, welche durch das Überströmventil in die Rücklaufleitung gelangt, gelangt weiterhin vorzugsweise wenigstens eine weitere Teilmenge über ein Wellenlager und/oder eine Bohrung in die Rücklaufleitung. Die Bohrung kann beispielsweise in dem bereits erwähnten Gehäuseteil und/oder in einem weiteren Gehäuseteil der Hochdruckpumpe ausgebildet sein. Ein erstes Gehäuseteil kann beispielsweise das Grundgehäuse der Pumpe und ein weiteres Gehäuseteil der Pumpenflansch bzw. ein Flanschbauteil sein. Üblicherweise ist sowohl im Grundgehäuse als auch im Flanschbauteil jeweils eine Lagerbohrung zur Aufnahme der Antriebswelle der Hochdruckpumpe ausgebildet. Die Lagerbohrungen sind mit der Rücklaufleitung verbunden, um eine über die Lagerbohrungen bzw. Wellenlager abströmende Schmier- und/oder Kühlmenge einem Rücklauf zuzuführen. Vorteilhafterweise werden sämtliche Teilmengen, das heißt die Überströmmenge und die über die Wellenlager zur Schmierung und/oder Kühlung austretende Leckagemenge in der Rücklaufleitung zusammengeführt.In addition to the subset, which passes through the overflow valve in the return line, further preferably passes at least one further subset via a shaft bearing and / or a bore in the return line. The bore may be formed, for example, in the already mentioned housing part and / or in a further housing part of the high-pressure pump. A first housing part can be, for example, the basic housing of the pump and a further housing part of the pump flange or a flange component. Usually, a bearing bore for receiving the drive shaft of the high-pressure pump is formed both in the base housing and in the flange component. The bearing bores are connected to the return line to supply a flowing over the bearing bores or shaft bearings lubricating and / or cooling amount to a return. Advantageously, all subsets, that is, the overflow and the leaking over the shaft bearings for lubrication and / or leakage amount of leakage in the return line combined.

Das Zusammenführen der Teilströme in der Rücklaufleitung erfolgt bevorzugt in der Weise, dass wenigstens eine weitere Teilmenge stromaufwärts der Drossel in die Rücklaufleitung gelangt. Bei dieser Teilmenge handelt es sich vorzugsweise um eine Teil- bzw. Leckagemenge, die über ein Wellenlager und/oder eine Bohrung im Gehäuseteil zwecks Schmierung und/oder Kühlung der Hochdruckpumpe in die Rücklaufleitung gelangt. Die Rücklaufmenge und der über die Rücklaufmenge bewirkte Staudruck kann auf diese Weise gesteigert werden.The merging of the partial flows in the return line is preferably carried out in such a way that at least one further subset passes upstream of the throttle in the return line. In this subset is preferably a partial or leakage amount that passes through a shaft bearing and / or a bore in the housing part for the purpose of lubrication and / or cooling of the high-pressure pump in the return line. The return flow and the back pressure caused by the back pressure can be increased in this way.

Weiterhin vorzugsweise handelt es sich bei der stromaufwärts der Drossel zugeführten Teil- bzw. Leckagemenge, um die über das im Grundgehäuse ausgebildete Wellenlager abströmende Menge. Demgegenüber gelangt eine über das andere Wellenlager und/oder die im anderen Gehäuseteil ausgebildete Bohrung abströmende Teilmenge bevorzugt stromabwärts der Drossel in die Rücklaufleitung. Denn die im Flanschbauteil ausgebildete Lagerbohrung weist einen Wellendichtring auf, den es zur Verringerung des Verschleißes vor einem Druckanstieg zu schützen gilt. Zum Schutz des Wellendichtrings wird diese Teil- bzw. Leckagemenge daher erst hinter der Drossel der Rücklaufleitung zugeführt.Further preferably, in the upstream of the throttle supplied partial or leakage amount to the effluent via the formed in the main housing shaft bearing amount. In contrast, a subset which flows out via the other shaft bearing and / or the bore formed in the other housing part preferably reaches the return line downstream of the throttle. Because the formed in the Flanschbauteil bearing bore has a shaft seal on which it applies to reduce wear before a pressure increase. To protect the shaft seal this partial or leakage amount is therefore supplied only after the throttle of the return line.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Niederdruckkreis eine Zumesseinheit zur Mengenregelung. Die Zumesseinheit ist im Bereich des Pumpenzulaufes angeordnet und vorzugsweise ebenfalls in das Gehäuse der Hochdruckpumpe integriert. Somit wird eine besonders bauraumschonende Anordnung geschaffen.According to a further preferred embodiment of the invention, the low pressure circuit comprises a metering unit for volume control. The metering unit is arranged in the region of the pump inlet and preferably likewise integrated in the housing of the high-pressure pump. Thus, a particularly space-saving arrangement is created.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die über die Rücklaufleitung rückgeführte Teilmenge bzw. rückgeführten Teilmengen dem Antrieb einer Saugstrahlpumpe dient bzw. dienen.Furthermore, it is proposed that the sub-quantity or recirculated subsets recycled via the return line serve or serve the purpose of driving an ejector jet pump.

Darüber hinaus wird ein Kraftstoffeinspritzsystem zur Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine mit einem erfindungsgemäßen Niederdruckkreis beansprucht. Das Kraftstoffeinspritzsystem umfasst ferner einen Hochdruckspeicher sowie wenigstens ein an den Hochdruckspeicher angeschlossenes Kraftstoffeinspritzventil. Ein solches Kraftstoffeinspritzsystem ermöglicht einen im Dauerlauf abgesicherten Zulaufdruck > 4,5 bar im Niederdruckkreis. Ferner weist es aufgrund des Druckanstiegs im Niederdruckkreis eine verbesserte Schmierung und/oder Kühlung der Hochdruckpumpe auf.In addition, a fuel injection system for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine is claimed with a low-pressure circuit according to the invention. The fuel injection system further comprises a high-pressure accumulator and at least one fuel injection valve connected to the high-pressure accumulator. Such a fuel injection system allows an insured in continuous operation inlet pressure> 4.5 bar in the low pressure circuit. Furthermore, due to the pressure increase in the low-pressure circuit, it has improved lubrication and / or cooling of the high-pressure pump.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. These show:

1 eine schematische Darstellung eines ersten erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems, 1 a schematic representation of a first fuel injection system according to the invention,

2 eine schematische Darstellung eines zweiten erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems, 2 a schematic representation of a second fuel injection system according to the invention,

3 ein Diagramm zur Darstellung der Überströmmenge über den Differenzdruck und 3 a diagram illustrating the overflow through the differential pressure and

4 eine perspektivische Darstellung eines Gehäuseteils einer aus dem Stand der Technik bekannten Hochdruckpumpe und 4 a perspective view of a housing part of a known from the prior art high-pressure pump and

5 und 6 jeweils eine perspektivische Darstellung eines Gehäuseteils einer Hochdruckpumpe zur Lagebestimmung der Drossel. 5 and 6 in each case a perspective view of a housing part of a high-pressure pump for determining the position of the throttle.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Der 1 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems zu entnehmen. Der Niederdruckkreis des Kraftstoffeinspritzsystems umfasst einen Kraftstoffvorratsbehälter 1 und eine geregelte Elektrokraftstoffpumpe 2, um den Kraftstoff aus dem Vorratsbehälter 1 über eine Kraftstoffleitung 3 einer Hochdruckpumpe 4 zuzuführen. Der Niederruckkreis umfasst ferner eine Rücklaufleitung 5, über welche eine Rücklaufmenge zurück in den Vorratsbehälter 1 geführt wird. Die Rücklaufmenge setzt sich vorliegend aus einer ersten Teilmenge zusammen, die über ein in der Kraftstoffleitung 3 angeordnetes Überströmventil 6 in die Rücklaufleitung 5 gelangt. Eine weitere Teilmenge setzt sich aus einer der Schmierung und/oder Kühlung dienenden Leckagemenge zusammen, welche über die Wellenlager 10, 11 sowie die Bohrungen 13, 14 in die Rücklaufleitung 5 gelangt. Ein erstes Wellenlager 10 ist in einem Gehäuseteil 8 ausgebildet, das das Grundgehäuse bildet. Ein weiteres Wellenlager 11 ist in einem als Flanschbauteil ausgeführten Gehäuseteil 12 ausgebildet. Die Gehäuseteile 8, 12 sind in der 1 nur schematisch durch eine unterbrochene Linie angedeutet. 1 lässt jedoch erkennen, dass auch das Überströmventil 6 und ein Teil der Rücklaufleitung 5 innerhalb des Gehäuseteils 8 angeordnet bzw. ausgebildet sind. Als innerhalb des Gehäuseteils 8 angeordnete Rücklaufleitung 5 dient eine Bohrung 9. In einem Abschnitt weist die Bohrung 9 eine Durchmesserverringerung auf, so dass eine Drossel 7 ausgebildet wird. Die Drossel 7 kann in Strömungsrichtung vor oder hinter der Verschneidung der Bohrungen 9 mit den Bohrungen 13 und 14 ausgebildet sein. Die beiden Lagealternativen sind in der 1 mit den Buchstaben A und B gekennzeichnet. Die mit B gekennzeichnete Anordnung bewirkt lediglich eine Androsselung der Rücklaufmenge, welche über das Überströmventil 6 abgeführt wird, während die mit A gekennzeichnete Anordnung eine Androsselung der gesamten Rücklaufmenge bewirkt, das heißt der Summe aus Überströmmenge und der über die Wellenlager 10, 11 abströmenden Schmier- und/oder Kühlmenge.Of the 1 shows a first embodiment of a fuel injection system according to the invention. The low pressure circuit of the fuel injection system includes a fuel tank 1 and a regulated electric fuel pump 2 to remove the fuel from the reservoir 1 over a fuel line 3 a high pressure pump 4 supply. The low pressure circuit further comprises a return line 5 , about which a return amount back into the reservoir 1 to be led. The return flow is in this case composed of a first subset, which via a in the fuel line 3 arranged overflow valve 6 in the return line 5 arrives. Another subset is composed of a lubrication and / or cooling leakage amount, which on the shaft bearings 10 . 11 as well as the holes 13 . 14 in the return line 5 arrives. A first shaft bearing 10 is in a housing part 8th formed, which forms the basic housing. Another shaft bearing 11 is in a designed as a flange component housing part 12 educated. The housing parts 8th . 12 are in the 1 only schematically indicated by a broken line. 1 however, reveals that the overflow valve too 6 and a part of the return line 5 within the housing part 8th are arranged or formed. As inside the housing part 8th arranged return line 5 serves a hole 9 , In one section, the hole points 9 a diameter reduction, so that a throttle 7 is trained. The throttle 7 Can flow in front of or behind the intersection of the holes 9 with the holes 13 and 14 be educated. The two alternatives are in the 1 marked with the letters A and B. The arrangement marked B only causes a throttling of the return amount, which via the overflow 6 is discharged, while the arrangement marked A causes a throttling of the total return flow, that is, the sum of overflow and the over the shaft bearings 10 . 11 outflowing lubricating and / or cooling amount.

Die Androsselung der Rücklaufmenge bewirkt einen Druckanstieg in der Rücklaufleitung 5 stromaufwärts der Drossel 7. Aufgrund des Druckanstieges schließt das Überströmventil 6, so dass in der Folge der Zulaufdruck in der Kraftstoffleitung 3 steigt. Somit ist ein Pumpenzulaufdruck > 4,5 bar sicher erreichbar und eine ausreichende Schmierung und/oder Kühlung der Hochdruckpumpe gewährleistet. Das Überströmventil 6 weist vorzugsweise ein axial verschiebbares Ventilglied auf, das von der Federkraft einer Feder in Schließrichtung beaufschlagt wird. Das Überströmventil 6 ist über den Federraum mit der Rücklaufleitung 5 verbunden. Der Druckanstieg in der Rücklaufleitung 5 und damit im Federraum bewirkt eine hydraulische Kraft, mit welcher das Ventilglied zusätzlich in Schließrichtung beaufschlagt wird.The throttling of the return flow causes a pressure increase in the return line 5 upstream of the throttle 7 , Due to the pressure increase, the overflow valve closes 6 , so as a result of the inlet pressure in the fuel line 3 increases. Thus, a pump inlet pressure> 4.5 bar can be reached safely and ensures adequate lubrication and / or cooling of the high-pressure pump. The overflow valve 6 preferably has an axially displaceable valve member, which is acted upon by the spring force of a spring in the closing direction. The overflow valve 6 is above the spring chamber with the return line 5 connected. The pressure rise in the return line 5 and thus in the spring chamber causes a hydraulic force with which the valve member is additionally acted upon in the closing direction.

Des Weiteren umfasst der in 1 dargestellte Niederdruckkreis eine Zumesseinheit 15, welche der Mengenregelung dient. Die zur Mengenregelung vorgesehene Zumesseinheit 15 vermag die Toleranz der Elektrokraftstoffpumpe zu kompensieren.Furthermore, the in 1 Low pressure circuit shown a metering unit 15 , which serves the volume control. The intended for volume control metering unit 15 is able to compensate for the tolerance of the electric fuel pump.

Die über die Zumesseinheit 15 zugemessene Menge wird über Einlassventile 19 Hochdruckelementen 20 der Hochdruckpumpe 4 zugeführt. In den Hochdruckelementen 20 wird der Kraftstoff auf Hochdruck gefördert und über Auslassventile 21 einem Hochdruckspeicher 16 zugeführt. Über an den Hochdruckspeicher 16 angeschlossene Kraftstoffeinspritzventile 17 wird der unter hohem Druck stehende Kraftstoff dann in den Brennraum einer Brennkraftmaschine eingespritzt (nicht dargestellt).The about the metering unit 15 metered amount is via inlet valves 19 High-pressure elements 20 the high pressure pump 4 fed. In the high pressure elements 20 the fuel is pumped to high pressure and via exhaust valves 21 a high-pressure accumulator 16 fed. About to the high-pressure accumulator 16 connected fuel injection valves 17 the high-pressure fuel is then injected into the combustion chamber of an internal combustion engine (not shown).

Die in der 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der der 1 dadurch, dass die beiden über die Wellenlager 10, 11 und die Bohrungen 13, 14 abgeführten Teilmengen getrennt voneinander der Rücklaufleitung 5 zugeführt werden. Die Trennung ermöglicht, dass die Bohrung 13 stromaufwärts und die Bohrung 14 stromabwärts der Drossel 7 in die als Rücklaufleitung 5 dienende Bohrung 9 münden können. Dies hat den Vorteil, dass lediglich die über das Wellenlager 10 austretende Rücklaufmenge zusammen mit der Überströmmenge angedrosselt wird, um einen Staudruck in der Rücklaufleitung 5 zu bewirken. Die über das Wellenlager 11 austretende Rücklaufmenge wird dagegen nicht angedrosselt. Dadurch wird eine zusätzliche Belastung eines im Gehäuseteil 12 angeordneten Wellendichtrings 18 vermieden, der somit einem geringeren Verschleiß unterliegt. Alternativ können auch beide Teilmengen über die Bohrungen 13, 14 stromaufwärts der Drossel 7 der Rücklaufleitung 5 zugeführt werden, wodurch sich die anzudrosselnde Rücklaufmenge erhöht. Die Lage der Drossel 7 entspricht dann der mit A gekennzeichneten Position. Soll jedoch der Wellendichtring 18 vor einer zusätzlichen Belastung geschützt werden, ist eine Lage der Drossel 7 zu wählen, welche der mit B gekennzeichneten Position entspricht.The in the 2 embodiment shown differs from that of 1 in that the two over the shaft bearings 10 . 11 and the holes 13 . 14 discharged subsets separated from each other the return line 5 be supplied. The separation allows the bore 13 upstream and the hole 14 downstream of the throttle 7 in the as return line 5 serving bore 9 can lead. This has the advantage that only the over the shaft bearing 10 emerging return flow rate is throttled together with the overflow to a back pressure in the return line 5 to effect. The over the shaft bearing 11 Escaping return flow, however, is not throttled. This will add an extra load to the housing part 12 arranged shaft seal 18 avoided, which is therefore subject to less wear. Alternatively, both subsets through the holes 13 . 14 upstream of the throttle 7 the return line 5 are supplied, whereby the throttled Rücklaufmenge increases. The location of the throttle 7 then corresponds to the position marked A However, should the shaft seal 18 be protected from an additional load, is a position of the throttle 7 to choose which corresponds to the position marked B.

3 zeigt in einem Diagramm die Abhängigkeit des über die Drossel 7 erreichbaren Differenzdrucks von der Überströmmenge. Demnach nimmt der Differenzdruck mit steigender Überströmmenge zu. Der anzudrosselnde Volumenstrom kann – wie vorstehend beschrieben – neben der Überströmmenge wenigstens eine weitere Teil- bzw. Leckagemenge umfassen, so dass über die Menge Einfluss auf den Differenzdruck genommen werden kann. 3 shows in a diagram the dependence of the throttle 7 achievable differential pressure of the overflow. Accordingly, the differential pressure increases with increasing overflow. The volume flow to be throttled can, as described above, comprise, in addition to the overflow quantity, at least one further partial or leakage quantity, so that it is possible to influence the differential pressure via the quantity.

Die perspektivische Darstellung der 4 zeigt ein Gehäuseteil 8 einer aus dem Stand der Technik bekannten Hochdruckpumpe 4, wobei die Lage der Rücklaufleitung 5 kennzeichnet ist, die vorliegend als Gehäuse-Lager-Rücklaufbohrung mit einem Durchmesser von 8 mm ausgebildet ist.The perspective view of 4 shows a housing part 8th a known from the prior art high-pressure pump 4 , where the position of the return line 5 is characterized, which is designed here as a housing-bearing return bore with a diameter of 8 mm.

Die perspektivischen Darstellungen der 5 und 6 zeigen jeweils ein Gehäuseteil 8 einer Hochdruckpumpe 4 eines erfindungsgemäßen Niederdruckkreises. Die Rücklaufleitung 5 ist wiederum als Bohrung 9 im Gehäuseteil 8 ausgeführt. Zur Ausbildung der Drossel 7 weist die Rücklaufleitung 5 jeweils einen Abschnitt mit verringertem Durchmesser auf. In den Beispielen der 5 und 6 ist der Durchmesser der Bohrung 9 von 8 mm auf 3 mm reduziert. Die Beispiele der 5 und 6 unterscheiden sich lediglich hinsichtlich der Lage der Drossel 7. In der 5 entspricht die Lage der Drossel 7 der in der 2 mit „B” gekennzeichneten Position. In der 6 entspricht die Lage der Drossel 7 der in der 2 mit „A” gekennzeichneten Position.The perspective views of the 5 and 6 each show a housing part 8th a high pressure pump 4 a low-pressure circuit according to the invention. The return line 5 is again as a hole 9 in the housing part 8th executed. To form the throttle 7 has the return line 5 each a section of reduced diameter. In the examples of 5 and 6 is the diameter of the hole 9 reduced from 8 mm to 3 mm. The examples of 5 and 6 differ only with respect to the position of the throttle 7 , In the 5 corresponds to the position of the throttle 7 the Indian 2 Position marked "B". In the 6 corresponds to the position of the throttle 7 the Indian 2 Position marked "A".

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102008001240 A1 [0002]

Claims

Low pressure circuit for a fuel injection system, in particular a common rail injection system, comprising a fuel reservoir ( 1 ) and a regulated electric fuel pump ( 2 ) as a pre-feed pump, by means of which a from the fuel tank ( 1 ) sucked fuel flow through a fuel line ( 3 ) a high pressure pump ( 4 ) of the low-pressure circuit can be fed, further comprising a return line ( 5 ) for returning at least a partial flow of the fuel flow into the fuel tank ( 1 ), characterized in that for the hydraulic connection of the return line ( 5 ) with the fuel line ( 3 ) an overflow valve ( 6 ) is provided, via which a first partial flow in the return line ( 5 ), and wherein downstream of the overflow valve ( 6 ) a throttle ( 7 ) in the return line ( 5 ) is trained.

Low pressure circuit according to claim 1, characterized in that the overflow valve ( 6 ) in a housing part ( 8th ) of the high-pressure pump ( 4 ) and a part of the return line ( 5 ) as a bore ( 9 ) in the housing part ( 8th ) is executed.

Low pressure circuit according to claim 2, characterized in that the throttle ( 7 ) in the housing part ( 8th ) is arranged and preferably formed as a bore portion of reduced diameter.

Low-pressure circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the throttle ( 7 ) has a diameter between 1 and 3 mm as a free flow cross-section.

Low-pressure circuit according to one of the preceding claims, characterized in that at least one further subset via a shaft bearing ( 10 . 11 ) and / or in the housing part ( 8th ) and / or another housing part ( 12 ) formed bore ( 13 . 14 ) in the return line ( 5 ).

Low pressure circuit according to claim 5, characterized in that at least one further subset upstream of the throttle ( 6 ) in the return line ( 5 ).

Low-pressure circuit according to claim 5 or 6, characterized in that one via the shaft bearing ( 10 ) and / or in the housing part ( 12 ) formed bore ( 13 ) outflowing subset downstream of the throttle ( 6 ) in the return line ( 5 ).

Low-pressure circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the low-pressure circuit is a metering unit ( 15 ).

Low-pressure circuit according to one of the preceding claims, characterized in that via the return line ( 5 ) recycled subset or recycled subsets serves the drive of a suction jet pump or serve.

A fuel injection system for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine having a low-pressure circuit according to one of the preceding claims, wherein the fuel injection system further comprises a high-pressure accumulator ( 16 ) and at least one to the high-pressure accumulator ( 16 ) connected fuel injection valve ( 17 ).