DE102011083628A1 - Storage injection system and method for pressure control of a storage injection system - Google Patents

Storage injection system and method for pressure control of a storage injection system Download PDF

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Abstract

Es werden ein Speichereinspritzsystem eines Kraftfahrzeuges sowie ein Verfahren zur Druckregelung eines solchen Speichereinspritzsystems beschrieben. Das System weist einen einzigen volumenstrombasierten Druckregler sowohl für ein Volumenstromventil als auch für ein Hochdruckablassventil auf. Das Hochdruckablassventil ist als schaltbares Hochdruckvolumenstromventil ausgebildet, dessen Ventilkörper durch Ansteuerung des einzigen Druckreglers zwischen einer Schließ- und Öffnungsstellung hin- und herbewegbar ist. Bei dem Verfahren zur Druckregelung wird das Hochdruckablassventil so geregelt, dass es genau die vom Druckregler geforderte Kraftstoffablassmenge abführt.A storage injection system of a motor vehicle and a method for pressure control of such a storage injection system are described. The system has a single flow-based pressure regulator for both a flow valve and a high-pressure relief valve. The high-pressure relief valve is designed as a switchable high-pressure volume flow valve whose valve body can be moved back and forth by actuating the single pressure regulator between a closed and open position. In the method of pressure control, the high-pressure relief valve is controlled so that it discharges exactly what is required by the pressure regulator fuel drain.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Speichereinspritzsystem eines Kraftfahrzeuges mit einer Hochdruckpumpe, einem Hochdruckspeicher, Injektoren und einer Steuereinheit, bei dem ein volumenstrombasierter Druckregler über ein Volumenstromventil die Kraftstoffliefermenge der Hochdruckpumpe sein Hochdruckablassventil Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicher abgelassen wird.The present invention relates to a storage injection system of a motor vehicle with a high-pressure pump, a high-pressure accumulator, injectors and a control unit, in which a volume flow-based pressure regulator via a volume flow valve, the fuel delivery amount of the high-pressure pump is discharged high-pressure discharge valve fuel from the high-pressure accumulator.

Ein derartiges Speichereinspritzsystem (Common-Rail-System) ist bekannt. Die Hochdruckpumpe liefert Kraftstoff in den Hochdruckspeicher, aus dem die Injektoren Kraftstoff entnehmen und dem Brennraum zumessen. Je nach Lastzustand es Motors wird ein unterschiedliches Druckniveau im Druckspeicher benötigt, welches über die Hochdruckpumpe eingeregelt wird.Such a storage injection system (common rail system) is known. The high-pressure pump supplies fuel into the high-pressure accumulator, from which the injectors take fuel and meter it to the combustion chamber. Depending on the load condition of the engine, a different pressure level is required in the accumulator, which is regulated by the high-pressure pump.

In modernen Einspritzsystemen wird über die Liefermenge der Hochdruckpumpe der Druck im Hochdruckspeicher eingeregelt. Hierzu findet ein Volumenstromventil Verwendung. Liefert die Hochdruckpumpe die Menge, welche dem Injektorverbrauch entspricht, bleibt der Druck im Hochdruckspeicher konstant. Um Druck aufzubauen, muss die Hochdruckpumpe mehr Kraftstoff in den Hochdruckspeicher liefern, als von den Injektoren entnommen wird. Bei Druckabbau muss aus dem Hochdruckspeicher mehr Kraftstoff entnommen werden, als die Hochdruckpumpe liefert. Da in der Schubphase des Motors die Injektoren nicht einspritzen und diese in modernen Einspritzsystemen nur sehr geringe bis keine Leckage aufweisen, muss der Druck mit einem zusätzlichen Hochdruckablassventil abgebaut werden.In modern injection systems, the pressure in the high-pressure accumulator is regulated by the delivery quantity of the high-pressure pump. For this purpose, a flow valve is used. If the high-pressure pump delivers the quantity which corresponds to the injector consumption, the pressure in the high-pressure accumulator remains constant. To build up pressure, the high pressure pump must deliver more fuel into the high pressure accumulator than is taken from the injectors. When pressure is reduced, more fuel must be withdrawn from the high-pressure accumulator than the high-pressure pump supplies. Since the injectors do not inject during the engine's overrun phase and they only have very little to no leakage in modern injection systems, the pressure must be reduced with an additional high-pressure relief valve.

Dieses Hochdruckablassventil ist in üblichen Speichereinspritzsystemen als kraftbasiertes Hochdruckventil (PCV = Pressure Control Valve) ausgebildet, das zum Druckabbau verwendet wird. Über den zugehörigen Elektromagneten des Ventils wird eine Kraft eingestellt, welche zu einem bestimmten Hochdruck führt. Der entstehende Staudruck am Schließkörper des PCV, verursacht durch den ausströmenden Volumenstrom, steht mit der Magnetkraft im Gleichgewicht. Somit ist die aufgewendete Kraft äquivalent zum Druck.This high-pressure relief valve is formed in conventional accumulator injection systems as a force-based high pressure valve (PCV = Pressure Control Valve), which is used for pressure reduction. About the associated solenoid of the valve, a force is set, which leads to a certain high pressure. The resulting dynamic pressure on the closing body of the PCV, caused by the outflowing volume flow, is in equilibrium with the magnetic force. Thus, the applied force is equivalent to the pressure.

Problematisch ist bei dieser Ausführungsform eines Speichereinspritzsystems der Umschaltvorgang zwischen dem Volumenstromventil, das die Hochdruckpumpe mit Kraftstoff versorgt, und dem kraftbasierten Hochdruckablassventil (PCV). Da die beiden Ventile nach physikalisch unterschiedlichen Prinzipien arbeiten (einerseits wird über den Öffnungsquerschnitt der Volumenstrom bestimmt, andererseits wird über die Kraft des Ventils der Hochdruck im Speicher eingestellt), benötigt man zwei Regler, zwischen denen hin- und hergeschaltet werden muss. Jeder Umschaltvorgang verursacht jedoch Druckschwankungen im Hochdruckspeicher. Darüber hinaus wird ein zusätzlicher Volumenstrom über das PCV benötigt, damit die Druckregelung funktioniert, was energetisch schlecht ist. Der zusätzliche Volumenstrom addiert zum Systemverbrauch wird am Volumenstromventil (VCV = Volume Control Valve) eingestellt und dementsprechend gleichermaßen von der Hochdruckpumpe komprimiert, nur um ihn anschließend über das PCV wieder aus dem Hochdruckspeicher abzulassen.The problem with this embodiment of a storage injection system, the switching between the flow valve, which supplies the high-pressure pump with fuel, and the force-based high-pressure relief valve (PCV). Since the two valves work according to physically different principles (on the one hand the volumetric flow is determined via the opening cross section, and on the other hand the high pressure is set in the memory via the force of the valve), two regulators are required, between which it is necessary to switch back and forth. Each switching process, however, causes pressure fluctuations in the high-pressure accumulator. In addition, an additional volume flow via the PCV is needed for the pressure control to work, which is energetically poor. The additional volume flow added to the system consumption is set on the volume flow valve (VCV = Volume Control Valve) and accordingly compressed by the high-pressure pump, only to release it from the high-pressure accumulator via the PCV.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Speichereinspritzsystem der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das sich durch einen besonders einfachen Aufbau auszeichnet.The present invention has for its object to provide a storage injection system of the type described above, which is characterized by a particularly simple structure.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Speichereinspritzsystem der angegebenen Art dadurch gelöst, dass das System einen einzigen volumenstrombasierten Druckregler sowohl für das Volumenstromventil als auch für das Hochdruckablassventil aufweist und dass das Hochdruckablassventil als schaltbares Hochdruckvolumenstromventil ausgebildet ist, dessen Ventilkörper durch Ansteuerung des einzigen Druckreglers zwischen einer Schließ- und Öffnungsstellung hin- und herbewegbar ist.This object is achieved in a storage injection system of the specified type in that the system has a single volume flow-based pressure regulator for both the flow valve and the high pressure relief valve and that the high pressure relief valve is designed as a switchable high pressure volume flow valve whose valve body by controlling the single pressure regulator between a closing - And opening position is reciprocable.

Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Speichereinspritzsystem findet ein einziger volumenstrombasierter Druckregler Verwendung. Um den Hochdruck zu regeln, ist es nicht mehr erforderlich, wie in den bisherigen Speichereinspritzsystemen, zwischen zwei physikalisch unterschiedlichen Regelprinzipien hin- und herzuschalten. Durch das einheitliche Regelkonzept ergibt sich eine verbesserte Druckregelperformance.In the inventively designed storage injection system, a single volume flow-based pressure regulator is used. To regulate the high pressure, it is no longer necessary, as in the previous storage injection systems, between two physically different control principles back and forth. The uniform control concept results in improved pressure control performance.

Als Hochdruckablassventil findet ein einfaches schaltbares Hochdruckvolumenstromventil Verwendung, dessen Ventilkörper lediglich zwei Stellungen einnehmen kann, nämlich eine Schließstellung und eine Öffnungsstellung. Der Ventilkörper wird zwischen diesen beiden Stellungen hin- und herbewegt, um die zugehörige Ablassleitung vollständig zu sperren und vollständig zu öffnen. Mit dem erfindungsgemäß vorgesehenen Hochdruckablassventil kann genau die vom Volumenstromregler geforderte Menge aus dem Hochdruckspeicher abgelassen werden. Zum Ablassen der geforderten Menge öffnet das Hochdruckablassventil, und die Druckdifferenz (Hochdruck – Umgebungsdruck) über der Ablassbohrung bestimmt den abfließenden Volumenstrom. Die Ablassbohrung ist hierbei die Drosselstelle, und es tritt kein Staudruck am Ventilkörper auf, der dem Speicherdruck entspricht. Über die Ansteuerzeit des Hochdruckablassventils (Öffnungszustand des Ventils) wird dann die vom Regler geforderte Ablassmenge eingestellt.As a high-pressure relief valve is a simple switchable high-pressure volume flow valve use, the valve body can take only two positions, namely a closed position and an open position. The valve body is reciprocated between these two positions to completely lock and fully open the associated drain line. With the high-pressure relief valve provided according to the invention, it is precisely the amount required by the volumetric flow regulator that can be discharged from the high-pressure accumulator. To discharge the required quantity, the high-pressure relief valve opens, and the pressure difference (high-pressure - ambient pressure) above the drainage hole determines the outflowing volume flow. The drain hole here is the throttle point, and there is no back pressure on the valve body, which corresponds to the accumulator pressure. The activation time of the high-pressure relief valve (opening state of the valve) is then used to set the discharge volume required by the regulator.

Wenn von Öffnungszustand bzw. Offenstellung des Ventils die Rede ist, ist nicht unbedingt die Soll-Endlage des Ventilkörpers gemeint. Vielmehr kann der Ventilkörper auch eine einem ballistischen Bereich entsprechende Endlage einnehmen (vor der Soll-Endlage). When the opening state or open position of the valve is mentioned, not necessarily the desired end position of the valve body is meant. Rather, the valve body can also assume a ballistic area corresponding end position (before the desired end position).

Es findet somit ein einfaches und kostengünstiges Ventil als Hochdruckablassventil Verwendung, welches eine vom Hochdruckregler angeforderte Ablassmenge präzise aus dem Hochdruckspeicher mithilfe der Information eines Hochdrucksensors realisiert. Beim Druckabbau wird nur die notwendige Kraftstoffmenge aus dem Hochdruckspeicher abgelassen, welche zur Erreichung des Drucksollwertes erforderlich ist.It thus finds a simple and inexpensive valve as a high pressure relief valve use, which realizes a requested by the high pressure regulator discharge precisely from the high pressure accumulator using the information of a high pressure sensor. During pressure reduction, only the necessary amount of fuel is drained from the high-pressure accumulator, which is required to achieve the pressure setpoint.

Vorzugsweise ist das Hochdruckablassventil ein digitales Hochdruckablassventil. Hiermit lässt sich durch Hin- und Herschalten die Ablassbohrung des Hochdruckspeichers öffnen und schließen, so dass durch Ansteuerung des Ventils die vom Regler geforderte Ablassmenge präzise abgeführt werden kann.Preferably, the high pressure relief valve is a digital high pressure relief valve. This can be opened and closed by the drain hole of the high-pressure accumulator open and close, so that by controlling the valve required by the regulator discharge amount can be precisely dissipated.

In Weiterbildung der Erfindung ist im Gehäuse des Hochdruckspeichers eine Ablassbohrung angeordnet, die vom Ventilkörper des Hochdruckablassventils geöffnet oder geschlossen wird. Bei dieser Ausführungsform ist daher das Hochdruckablassventil direkt am Hochdruckspeicher angeordnet, so dass sich eine einfache und raumsparende Bauweise ergibt.In a further development of the invention, a drainage hole is arranged in the housing of the high pressure accumulator, which is opened or closed by the valve body of the high pressure relief valve. In this embodiment, therefore, the high-pressure relief valve is arranged directly on the high pressure accumulator, so that there is a simple and space-saving design.

Bei einer anderen Ausführungsform ist die vom Ventilkörper geöffnete und geschlossene Ablassbohrung als Drossel im Ventil selbst angeordnet, beispielsweise in einem im Ventilgehäuse angeordneten Plättchen.In another embodiment, the open and closed drain hole from the valve body is arranged as a throttle in the valve itself, for example in a plate arranged in the valve body.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Druckregelung eines Speichereinspritzsystems eines Kraftfahrzeuges, das eine Hochdruckpumpe, einen Hochdruckspeicher, Injektoren und eine Steuereinheit aufweist, bei dem ein volumenstrombasierter Druckregler über ein Volumenstromventil die Kraftstoffliefermenge der Hochdruckpumpe und damit den Druck im Hochdruckspeicher regelt und bei dem über ein Hochdruckablassventil Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicher abgelassen wird.The present invention further relates to a method for pressure control of a storage injection system of a motor vehicle having a high-pressure pump, a high-pressure accumulator, injectors and a control unit, in which a volume flow-based pressure regulator via a volume flow valve, the fuel delivery amount of the high-pressure pump and thus the pressure in the high-pressure accumulator controls and in the over a high-pressure relief valve fuel is discharged from the high-pressure accumulator.

Ein derartiges Verfahren ist bekannt und wird mit dem eingangs beschriebenen bekannten Speichereinspritzsystem durchgeführt. Wie erwähnt, finden hierbei ein Volumenstromventil (VCV) und ein kraftbasiertes Hochdruckventil (PCV) Verwendung, die nach physikalisch unterschiedlichen Prinzipien arbeiten, so dass für die beiden Ventile zwei unterschiedliche Regler benötigt werden, zwischen denen hin- und hergeschaltet werden muss.Such a method is known and is carried out with the known storage injection system described above. As mentioned, a volumetric flow valve (VCV) and a force-based high-pressure valve (PCV) are used, which operate according to physically different principles, so that two different regulators are required for the two valves, between which must be switched back and forth.

Zur Überwindung der Nachteile eines derartigen Verfahrens schlägt die vorliegende Erfindung vor, dass der volumenstrombasierte Druckregler zusätzlich zum Volumenstromventil das Hochdruckablassventil derart regelt, dass bei einem geforderten Druckabbau im Hochdruckspeicher über die Ansteuerzeit zum Öffnen des Hochdruckablassventils genau die vom Druckregler geforderte Kraftstoffablassmenge eingestellt wird.To overcome the disadvantages of such a method, the present invention proposes that the volume flow-based pressure regulator in addition to the flow control valve, the high-pressure relief valve controls that at a required pressure reduction in the high-pressure accumulator over the drive time to open the high-pressure relief valve exactly the required by the pressure regulator fuel drainage is set.

Vorzugsweise regelt der volumenstrombasierte Druckregler dabei ein digitales Hochdruckablassventil.Preferably, the volume flow-based pressure regulator controls a digital high-pressure relief valve.

Die Ansteuerzeit des Hochdruckablassventils ist vom Hochdruck im Hochdruckspeicher abhängig und wird vorzugsweise in einem Kennfeld hinterlegt, auf das der Druckregler zurückgreift. Zweckmäßigerweise erfolgt die Ansteuerung des Hochdruckablassventils entsprechend der Reglertaktzeit in kleinen Zeitabständen.The actuation time of the high-pressure relief valve is dependent on the high pressure in the high-pressure accumulator and is preferably stored in a map, which is accessed by the pressure regulator. Appropriately, the control of the high-pressure relief valve takes place in accordance with the controller cycle time in small time intervals.

Das erfindungsgemäße Verfahren läuft in der folgenden Weise ab. In der Druckabbauphase gibt der volumenstrombasierte Druckregler einen negativen Volumenstrom aus. Das Volumenstromventil (VCV) liefert dann um diesen Betrag weniger in den Hochdruckspeicher als das System (Injektoren) verbraucht. Wenn nun in der Schubphase des Motors die Injektoren nichts mehr aus dem Hochdruckspeicher entnehmen, schließt das VCV. Der volumenstrombasierte Druckregler (Volumenstromregler) fordert aber weiterhin einen negativen Volumenstrom, um den gewünschten Druckabbau zu realisieren. In diesem Fall wird nun über das Hochdruckablassventil, das vorzugsweise als digitales Hochdruckablassventil (DPDV = Digital Pressure Decay Valve) ausgebildet ist, genau die vom Regler geforderte Menge aus dem Hochdruckspeicher abgelassen. Zum Ablassen der geforderten Menge öffnet das DPDV, und die Druckdifferenz (Hochdruck – Umgebungsdruck) über der Ablassbohrung bestimmt den abfließenden Volumenstrom. Über die Ansteuerzeit des DPDV wird dann die vom Regler geforderte Ablassmenge eingestellt.The process according to the invention proceeds in the following manner. In the pressure reduction phase, the volume flow-based pressure regulator outputs a negative volume flow. The flow control valve (VCV) then supplies less by that amount into the high-pressure accumulator than the system consumes (injectors). If the injectors no longer remove anything from the high-pressure accumulator during the engine's overrun phase, the VCV closes. The volume-flow-based pressure regulator (volumetric flow controller) still requires a negative volume flow in order to achieve the desired pressure reduction. In this case, the amount demanded by the regulator is now discharged from the high-pressure accumulator via the high-pressure discharge valve, which is preferably designed as a digital high-pressure discharge valve (DPDV). To discharge the required quantity, the DPDV opens, and the pressure difference (high pressure - ambient pressure) above the drainage hole determines the outgoing flow rate. The discharge quantity required by the regulator is then set via the actuation time of the DPDV.

Die Ansteuerzeit des DPDV für die Ablassmenge ist abhängig vom Hochdruck und der Kraftstofftemperatur und wird vorzugsweise in einem Kennfeld hinterlegt. Zweckmäßigerweise erfolgt die Ansteuerung des DPDV entsprechend der Reglertaktzeit in kleinen Zeitabständen (sinnvoll ist hierbei beispielsweise segmentsynchron zum Motor), um einen möglichst gleichmäßigen Druckabbau zu erzeugen.The actuation time of the DPDV for the discharge amount is dependent on the high pressure and the fuel temperature and is preferably stored in a map. Appropriately, the control of the DPDV takes place in accordance with the controller cycle time in small time intervals (it makes sense, for example, segment synchronous to the engine) to produce the most uniform possible pressure reduction.

Sobald vom Druckregler wieder ein positiver Volumenstrom angefordert wird (Druckabbau ist erfolgt), wird das DPDV nicht mehr angesteuert (geschlossen) und übernimmt das VCV wieder die Druckregelung. As soon as a positive volume flow is requested again from the pressure regulator (pressure reduction has taken place), the DPDV is no longer actuated (closed) and the VCV takes over the pressure regulation again.

Im Gegensatz zu den herkömmlichen Hochdruckventilen (PCV) wird beim Druckabbau nur die notwendige Kraftstoffmenge aus dem Hochdruckspeicher abgelassen, welche zur Erreichung des Drucksollwertes erforderlich ist. Wie vorstehend beschrieben, benötigt das PCV zur Druckregelung einen Volumenstrom über das Ventil. Dieser Volumenstrom ist wesentlich höher, als für einen Druckabbau notwendig wäre, was energetisch sehr schlecht ist, da die zusätzliche Menge vorher komprimiert werden musste. Weiterhin arbeitet das PCV beim Stand der Technik nach einem physikalisch anderen Prinzip wie das VCV, was ein Hin- und Herschalten zwischen zwei Reglern erfordert und eine saubere Druckregelung nur schwer beherrschbar macht.In contrast to the conventional high-pressure valves (PCV) only the necessary amount of fuel is drained from the high-pressure accumulator when pressure is reduced, which is required to achieve the pressure setpoint. As described above, the PCV requires a volume flow through the valve for pressure control. This volume flow is much higher than would be necessary for a pressure reduction, which is energetically very bad, since the additional amount had to be compressed beforehand. Furthermore, the PCV works in the prior art according to a physically different principle as the VCV, which requires a switching back and forth between two controllers and makes a clean pressure control difficult to control.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann somit Energie eingespart werden, da nur die notwendige Menge aus dem Hochdruckspeicher zur Erzielung des Druckabbaus während der Motorschubphase abgelassen wird. Es wird keine zusätzliche Menge abgelassen wie beim Einsatz eines PCV.Energy can thus be saved with the method according to the invention, since only the necessary amount is discharged from the high-pressure accumulator in order to achieve the pressure reduction during the engine overrun phase. There is no additional amount drained as when using a PCV.

Um den Hochdruck zu regeln, ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht mehr notwendig, wie in den bisherigen Speichereinspritzsystemen zwischen zwei physikalisch unterschiedlichen Regelprinzipien hin- und herzuschalten. Ferner wird eine Kosteneinsparung durch Einsatz eines einfachen Ventils (Digitalventils), durch eine vereinfachte Regler-Kalibration und durch ein vereinfachtes Regelkonzept in der Funktionsentwicklung erreicht.To regulate the high pressure, it is no longer necessary with the inventive method, as in the previous storage injection systems between two physically different control principles back and forth. Furthermore, a cost saving by using a simple valve (digital valve), achieved by a simplified controller calibration and by a simplified control concept in the function development.

Mit dem erfindungsgemäß eingesetzten Hochdruckablassventil lässt sich somit keine variable Kraftstoffablassmenge einstellen, sondern das Ventil kann lediglich vollständig schließen oder vollständig öffnen, d. h. der Ventilkörper kann keine Zwischenstellung einnehmen. Die Abführung der vom Druckregler vorgegebenen Ablassmenge erfolgt daher allein durch Einstellung einer bestimmten Öffnungszeit, während der sich das Ventil im vollständig geöffneten Zustand befindet. Die Ansteuerzeit des Hochdruckablassventils bestimmt daher den abzulassenden Volumenstrom. Wie erwähnt, wie das Ventil vorzugsweise taktweise angesteuert, d. h. taktweise geöffnet und geschlossen, um die entsprechende Ablassmenge abzuführen.Thus, with the high-pressure discharge valve used according to the invention, it is not possible to set a variable amount of fuel discharge, but the valve can only close completely or open completely, ie. H. the valve body can not assume an intermediate position. The discharge of the prescribed by the pressure regulator discharge rate is therefore only by setting a certain opening time, during which the valve is in the fully open state. The activation time of the high-pressure relief valve therefore determines the volume flow to be discharged. As mentioned, as the valve is preferably cyclically driven, d. H. intermittently opened and closed to discharge the appropriate discharge amount.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung im Einzelnen erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to exemplary embodiments in conjunction with the drawing. Show it:

1 eine schematische Darstellung einer Hochdruckpumpe nach dem Stand der Technik; 1 a schematic representation of a high pressure pump according to the prior art;

2 eine schematische Darstellung eines digitalen Hochdruckablassventils im geschlossenen und offenen Zustand; und 2 a schematic representation of a digital high-pressure relief valve in the closed and open state; and

3 einen schematischen Schnitt durch eine andere Ausführungsform eines Hochdruckablassventils. 3 a schematic section through another embodiment of a high pressure relief valve.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Hochdruckpumpe eines Speichereinspritzsystems eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Stand der Technik. Die Hochdruckpumpe besitzt einen Pumpenkolben, mit dem Kraftstoff von einer Niederdruckseite 3 zu einer Hochdruckseite 4, bei der es sich um einen Hochdruckspeicher handelt, gefördert wird. In der entsprechenden Kraftstoffleitung sind ein Einlassventil 7 und ein Auslassventil 8 vorgesehen. Auf der Niederdruckseite 3 der Pumpe befindet sich ein Volumenstromventil 2, mittels dem die Kraftstoffliefermenge der Hochdruckpumpe durch variables Öffnen des Durchtrittsquerschnittes der Kraftstoffleitung eingeregelt wird. Auf der Hochdruckseite 4 der Pumpe befindet sich ein Hochdruckventil 6, mittels dem überschüssiger Kraftstoff über eine Rücklaufleitung 5 abgeführt wird. Bei dem Hochdruckventil 6 handelt es sich um ein kraftbasiertes Hochdruckventil, über dessen Elektromagneten eine Kraft eingestellt wird, welche zu einem bestimmten Hochdruck im Hochdruckspeicher führt. Der entstehende Staudruck am Ventilkörper bzw. Schließkörper des Hochdruckventils, verursacht durch den ausströmenden Volumenstrom, steht mit der Magnetkraft im Gleichgewicht, so dass die aufgewendete Kraft äquivalent zum Druck ist. 1 shows a schematic representation of a high-pressure pump of a storage injection system of a motor vehicle according to the prior art. The high pressure pump has a pump piston, with the fuel from a low pressure side 3 to a high pressure side 4 , which is a high-pressure accumulator, is promoted. In the corresponding fuel line are an inlet valve 7 and an exhaust valve 8th intended. On the low pressure side 3 The pump is a flow valve 2 , By means of which the fuel delivery amount of the high-pressure pump is regulated by variable opening of the passage cross-section of the fuel line. On the high pressure side 4 The pump is a high pressure valve 6 , by means of the excess fuel via a return line 5 is dissipated. At the high pressure valve 6 It is a force-based high-pressure valve, via the electromagnet, a force is set, which leads to a certain high pressure in the high-pressure accumulator. The resulting back pressure on the valve body or closing body of the high-pressure valve, caused by the outflowing volume flow, is in equilibrium with the magnetic force, so that the force applied is equivalent to the pressure.

Dem Volumenstromventil 2 und dem Hochdruckventil 6 ist jeweils ein eigener Regler (nicht gezeigt) zugeordnet, zwischen denen im Betrieb des Systems hin- und hergeschaltet werden muss. Jeder dieser Umschaltvorgänge verursacht Druckschwankungen im Hochdruckspeicher, die unerwünscht sind.The volume flow valve 2 and the high pressure valve 6 In each case a separate controller (not shown) is assigned, between which must be switched back and forth during operation of the system. Each of these switching operations causes pressure fluctuations in the high pressure accumulator that are undesirable.

Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Speichereinspritzsystem findet als Hochdruckventil bzw. Hochdruckablassventil das in 2 dargestellte digitale Hochdruckablassventil Verwendung, das in der oberen Darstellung im geschlossenen und in der unteren Darstellung von 2 im offenen Zustand gezeigt ist. Dieses digitale Hochdruckablassventil (DPDV) 10 ist direkt am Hochdruckspeicher 11 des Speichereinspritzsystems angeordnet und öffnet und schließt eine Ablassbohrung 12 des Hochdruckspeichers 11. Das Ventil ist aus einer Öffnungsstellung in eine Schließstellung und umgekehrt schaltbar, d. h. der Ventilkörper bzw. Schließkörper kann nur zwei Positionen einnehmen, nämlich die in 2 oben gezeigte Schließstellung und die in 2 unten gezeigte Öffnungsstellung. In der oben gezeigten Schließstellung wird die Ablassbohrung 12 gesperrt, so dass kein Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicher abgelassen werden kann. In der in 2 unten gezeigten Öffnungsstellung gibt der Schließkörper die Ablassbohrung 12 frei, so dass Kraftstoff nach unten über die Leitung 13 abgeführt werden kann, wie bei 14 angedeutet. Die abgelassene Kraftstoffmenge wird dabei durch die Ansteuerzeit des Hochdruckablassventils, über die der Schließkörper geöffnet wird, festgelegt. Diese Ansteuerzeit für die Ablassmenge ist abhängig vom Hochdruck und der Kraftstofftemperatur und wird in einem Kennfeld hinterlegt. Vorzugsweise erfolgt die Ansteuerung des Hochdruckablassventils entsprechend der Reglertaktzeit in kleinen Zeitabständen, um einen möglichst gleichmäßigen Druckabbau zu erzeugen. Sobald vom Druckregler wieder ein positiver Volumenstrom angefordert wird, wird das Hochdruckablassventil nicht mehr angesteuert und geschlossen. Das Volumenstromregelventil 2 übernimmt dann wieder alleine die Druckregelung.In the inventively designed storage injection system finds as high pressure valve or high pressure relief valve in 2 illustrated digital high pressure relief valve use, which in the upper illustration in the closed and in the lower part of 2 is shown in the open state. This digital high-pressure discharge valve (DPDV) 10 is directly on the high-pressure accumulator 11 the storage injection system arranged and opens and closes a drain hole 12 the high-pressure accumulator 11 , The valve is switchable from an open position to a closed position and vice versa, ie the valve body or closing body can occupy only two positions, namely the in 2 closed position shown above and the in 2 open position shown below. In the closed position shown above, the drain hole 12 locked, so that no fuel can be drained from the high-pressure accumulator. In the in 2 shown below, the closing body gives the drain hole 12 free, leaving fuel down over the pipe 13 can be dissipated, as at 14 indicated. The drained amount of fuel is determined by the driving time of the high-pressure relief valve, via which the closing body is opened. This activation time for the discharge amount is dependent on the high pressure and the fuel temperature and is stored in a map. Preferably, the control of the high-pressure relief valve takes place in accordance with the controller cycle time in small time intervals, in order to produce the most uniform possible pressure reduction. As soon as a positive volume flow is requested again from the pressure regulator, the high-pressure relief valve is no longer activated and closed. The flow control valve 2 then again takes over the pressure control alone.

3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Hochdruckablassventils im schematischen Längsschnitt. Bei dieser Ausführungsform ist die von einem Ventilkörper 20 geöffnete und geschlossene gedrosselte Ablassbohrung 21 im Ventil selbst angeordnet, und zwar in einem in das Ventilgehäuse 22 eingesetzten Plättchen 23. Im Übrigen ist das Ventil im Wesentlichen herkömmlich ausgebildet und weist einen Polkern 25, einen Magneten 26, einen Anker 27 und eine Feder 28 auf. Wenn der Ventilkörper 20 die Ablassbohrung 21 öffnet, strömt Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicher über die im Ventilgehäuse 22 vorgesehene Ablassbohrung 21 und Auslassbohrung 24 ab. 3 shows a further embodiment of a high pressure relief valve in a schematic longitudinal section. In this embodiment, that of a valve body 20 open and closed throttled drain hole 21 arranged in the valve itself, in one in the valve housing 22 inserted platelets 23 , Incidentally, the valve is substantially conventional and has a pole core 25 , a magnet 26 , an anchor 27 and a spring 28 on. When the valve body 20 the drain hole 21 opens, fuel flows from the high-pressure accumulator over in the valve housing 22 provided drain hole 21 and outlet hole 24 from.

Claims (8)

Speichereinspritzsystem eines Kraftfahrzeuges mit einer Hochdruckpumpe, einem Hochdruckspeicher, Injektoren und einer Steuereinheit, bei dem ein volumenstrombasierter Druckregler über ein Volumenstromventil die Kraftstoffliefermenge der Hochdruckpumpe und damit den Druck im Hochdruckspeicher regelt und bei dem über ein Hochdruckablassventil Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicher abgelassen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das System einen einzigen volumenstrombasierten Druckregler sowohl für das Volumenstromventil (2) als auch für das Hochdruckablassventil (10) aufweist und dass das Hochdruckablassventil (10) als schaltbares Hochdruckvolumenstromventil ausgebildet ist, dessen Ventilkörper durch Ansteuerung des einzigen Druckreglers zwischen einer Schließ- und Öffnungsstellung hin- und herbewegbar ist.Storage injection system of a motor vehicle with a high-pressure pump, a high-pressure accumulator, injectors and a control unit, in which a volume flow-based pressure regulator via a volume flow control valve, the fuel supply amount of the high-pressure pump and thus the pressure in the high-pressure accumulator and in which via a high-pressure discharge valve fuel is discharged from the high-pressure accumulator, characterized the system has a single flow-based pressure regulator for both the flow control valve ( 2 ) as well as for the high-pressure discharge valve ( 10 ) and that the high-pressure discharge valve ( 10 ) is designed as a switchable high-pressure volume flow valve whose valve body is reciprocatable by driving the single pressure regulator between a closed and open position. Speichereinspritzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochdruckablassventil (10) ein digitales Hochdruckablassventil ist.Storage injection system according to claim 1, characterized in that the high-pressure discharge valve ( 10 ) is a digital high-pressure relief valve. Speichereinspritzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse des Hochdruckspeichers (11) eine Ablassbohrung (12) angeordnet ist, die vom Ventilkörper des Hochdruckablassventils (10) geöffnet oder geschlossen wird.Storage injection system according to claim 1 or 2, characterized in that in the housing of the high-pressure accumulator ( 11 ) a drain hole ( 12 ) arranged by the valve body of the high pressure relief valve ( 10 ) is opened or closed. Speichereinspritzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Ventilkörper (20) des Hochdruckablassventils geöffnete und geschlossene Ablassbohrung (21) als Drossel im Ventil selbst angeordnet ist. Storage injection system according to claim 1 or 2, characterized in that the from the valve body ( 20 ) of the high pressure relief valve open and closed drain hole ( 21 ) is arranged as a throttle in the valve itself. Verfahren zur Druckregelung eines Speichereinspritzsystems eines Kraftfahrzeuges, das eine Hochdruckpumpe, einen Hochdruckspeicher, Injektoren und eine Steuereinheit aufweist, bei dem ein volumenstrombasierter Druckregler über ein Volumenstromventil die Kraftstoffliefermenge der Hochdruckpumpe und damit den Druck im Hochdruckspeicher regelt und bei dem über ein Hochdruckablassventil Kraftstoff aus dem Hochdruckspeicher abgelassen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der volumenstrombasierte Druckregler zusätzlich zum Volumenstromventil das Hochdruckablassventil derart regelt, dass bei einem geforderten Druckabbau im Hochdruckspeicher über die Ansteuerzeit zum Öffnen des Hochdruckablassventils genau die vom Druckregler geforderte Kraftstoffablassmenge eingestellt wird.Method for pressure control of a storage injection system of a motor vehicle having a high-pressure pump, a high-pressure accumulator, injectors and a control unit, in which a volume flow-based pressure regulator via a volume flow valve, the fuel delivery amount of the high-pressure pump and thus the pressure in the high-pressure accumulator controls and in which via a high pressure relief valve fuel from the high pressure accumulator is discharged, characterized in that the volume flow-based pressure regulator in addition to the flow control valve, the high-pressure relief valve controls such that at a required pressure reduction in the high-pressure accumulator over the drive time to open the high-pressure relief valve exactly the required by the pressure regulator fuel drainage is set. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerzeit des Hochdruckablassventils vom Hochdruck im Hochdruckspeicher abhängig ist und in einem Kennfeld hinterlegt wird, auf das der Druckregler zurückgreift.A method according to claim 5, characterized in that the activation time of the high-pressure relief valve is dependent on the high pressure in the high pressure accumulator and stored in a map, which is accessed by the pressure regulator. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der volumenstrombasierte Druckregler ein digitales Hochdruckablassventil (DPDV) regelt.A method according to claim 5 or 6, characterized in that the volume flow-based pressure regulator controls a digital high-pressure relief valve (DPDV). Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung des Hochdruckablassventils entsprechend der Reglertaktzeit in kleinen Zeitabständen erfolgt.Method according to one of claims 5 to 7, characterized in that the activation of the high-pressure discharge valve takes place in accordance with the controller cycle time in small time intervals.
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