DE102012212756A1

DE102012212756A1 - Relief valve for high-pressure fuel pump, has piston that is displaceable from closed position into opening direction in inlet with outlet connecting outlet openings, and outflow holes are located on piston

Info

Publication number: DE102012212756A1
Application number: DE201210212756
Authority: DE
Inventors: Friedrich Boecking
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-07-20
Filing date: 2012-07-20
Publication date: 2014-01-23

Abstract

The relief valve (9) has a displaceable guided piston that is provided with a spring element in an inlet. A spring element is separated from front side with an applied inlet-side pressure. The piston is displaceable from the closed position into an opening direction in inlet with the outlet connecting the outlet openings based on an amount of pressure applied against the spring element. An outflow holes are located on the displaceable guided piston. An independent claim is included for a high pressure fuel pump.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Überströmventil für eine Hochdruckkraftstoffpumpe, umfassend einen verschiebbar geführten Kolben, welcher über ein Federelement in eine mindestens einen Zulauf von zumindest einem Ablauf trennende Schließstellung vorgespannt und auf einer dem Federelement abgewandten Stirnseite mit einem zulaufseitigen Druck beaufschlagbar ist, wobei der Kolben in Abhängigkeit einer Höhe des Drucks entgegen dem Federelement aus der Schließstellung in eine Öffnungsrichtung verschiebbar ist und hierbei den mindestens einen Zulauf mit dem zumindest einen Ablauf verbindende Ablauföffnungen freigibt. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Hochdruckkraftstoffpumpe, bei welcher ein erfindungsgemäßes Überströmventil zur Anwendung kommt. The present invention relates to an overflow valve for a high-pressure fuel pump, comprising a displaceably guided piston which is biased via a spring element into a closing position separating at least one inlet from a spring element and can be acted upon by an inlet-side pressure on an end side facing away from the spring element, the piston being in Dependence of a height of the pressure against the spring element from the closed position is displaceable in an opening direction and in this case releases the at least one inlet with the at least one drain connecting drainage holes. The invention further relates to a high-pressure fuel pump in which an overflow valve according to the invention is used.

Stand der Technik State of the art

Aus der DE 10 2009 027 146 A1 geht ein Überströmventil hervor. Dieses Überströmventil umfasst ein in ein Pumpengehäuse einer Hochdruckkraftstoffpumpe eingepresstes Ventilgehäuse, in welchem ein Kolben verschiebbar aufgenommen ist, wobei dieser Kolben über ein zwischen Ventilgehäuse und Kolben platziertes Federelement in eine Schließstellung vorgespannt ist. In der Schließstellung trennt der Kolben einen stirnseitig zum Kolben vorgesehenen Zulauf von seitlich zum Kolben liegenden Abläufen, wobei der Kolben auf der dem Federelement abgewandten Stirnseite mit dem zulaufseitigen Druck beaufschlagt ist. Dementsprechend wird der Kolben ab einer bestimmten Höhe des zulaufseitigen Drucks entgegen dem Federelement aus der Schließstellung in eine Öffnungsrichtung verschoben und gibt schließlich zwei Ablauföffnungen frei, welche jeweils den Zulauf mit einem der beiden Abläufen verbinden, so dass Fluid aus dem Zulauf in die Abläufe abströmen kann. Dabei liegen die Ablauföffnungen in Öffnungsrichtung des Kolbens auf einer Höhe und weisen gleiche Durchflussquerschnitte auf. From the DE 10 2009 027 146 A1 an overflow valve emerges. This overflow valve comprises a valve housing pressed into a pump housing of a high-pressure fuel pump in which a piston is slidably received, this piston being biased into a closed position via a spring element placed between valve housing and piston. In the closed position, the piston separates an end provided for the piston inlet of laterally to the piston lying processes, wherein the piston is acted upon on the side facing away from the spring element with the inlet-side pressure. Accordingly, the piston is moved from a certain height of the inlet-side pressure against the spring element from the closed position in an opening direction and finally releases two drain holes, each connecting the inlet with one of the two processes, so that fluid can flow from the inlet into the drains , The drain openings are in the opening direction of the piston at a height and have the same flow cross sections.

Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Überströmventil für eine Hochdruckkraftstoffpumpe zur Verfügung zu stellen, über welches in Abhängigkeit eines zulaufseitigen Drucks unterschiedliche Durchflüsse darstellbar sind. Based on the above-described prior art, it is now the object of the present invention to provide an overflow valve for a high-pressure fuel pump, via which different flows can be represented as a function of an inlet-side pressure.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Diese Aufgabe wird ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. This object is achieved on the basis of the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. The following dependent claims give each advantageous embodiments of the invention.

Die Erfindung umfasst die technische Lehre, dass in Öffnungsrichtung des Kolbens mehrere Ablauföffnungen hintereinanderliegend vorgesehen sind, welche der Kolben bei seiner Verschiebung einzeln in Abhängigkeit seines Verschiebewegs freigibt. Mit anderen Worten sind die mehreren Ablauföffnungen also entlang des Verschiebewegs des Kolbens aufeinanderfolgend angeordnet, so dass bei Verschiebung des Kolbens die einzelnen Ablauföffnungen auch erst aufeinanderfolgend, je nach Verschiebeweg des Kolbens, freigegeben werden. The invention comprises the technical teaching that in the opening direction of the piston a plurality of drain openings are provided one behind the other, which releases the piston in its displacement individually as a function of its displacement. In other words, the plurality of drain openings are thus arranged successively along the displacement path of the piston, so that upon displacement of the piston, the individual drain openings are only successively, depending on the displacement of the piston, released.

Eine derartige Ausgestaltung eines Überströmventils hat dabei den Vorteil, dass sich ein Durchfluss des Überströmventils in Abhängigkeit eines je vorherrschenden Drucks im mindestens einen Zulauf und des hiermit einhergehenden Verschiebewegs des Kolbens unterschiedlich gestalten lässt. Denn bei Verschiebung des Kolbens entgegen dem Federelement werden die in Öffnungsrichtung des Kolbens hintereinanderliegenden Ablauföffnungen nacheinander freigegeben, so dass zunächst nur eine oder mehrere, in Öffnungsrichtung zuerst platzierte Ablauföffnungen freigegeben werden und erst bei einer weiteren Verschiebung des Kolbens aufgrund eines hohen vorherrschenden Drucks weitere, entlang des Verschiebewegs liegende Ablauföffnungen geöffnet werden. In Folge dessen kann ein Durchfluss über das Überströmventil zunächst klein gewählt werden, wodurch auch nur eine geringe Menge an Fluid, wie beispielsweise Kraftstoff, aus dem mindestens einen Zulauf in den zumindest einen Ablauf abströmen kann. Such an embodiment of an overflow valve has the advantage that a flow of the overflow valve can be designed differently depending on a prevailing pressure in the at least one inlet and the associated displacement path of the piston. For upon displacement of the piston against the spring element in the opening direction of the piston successive drain holes are released sequentially, so that initially only one or more, first placed in the opening direction drain holes are released and only at a further displacement of the piston due to a high prevailing pressure more, along the displacement path lying drain openings are opened. As a result, a flow through the overflow valve can initially be selected small, whereby only a small amount of fluid, such as fuel, can flow from the at least one inlet into the at least one outlet.

Bei Verwendung im Bereich einer Hochdruckkraftstoffpumpe, bei welcher ein erfindungsgemäßes Überströmventil dann insbesondere im Niederdruckbereich zwischen einem Pumpeninnenraum und einem Rücklauf zu einem Kraftstofftank vorgesehen ist, können hierdurch Verluste aufgrund einer Rückförderung von Kraftstoff in den Kraftstofftank vermindert werden. Ein an der besagten Stelle vorgesehenes Überströmventil übernimmt hierbei die Aufgabe, einen Druck im Niederdruckbereich der jeweiligen Hochdruckkraftstoffpumpe zu begrenzen. Ein Druckanstieg im Niederdruckbereich kann dabei auftreten, wenn der Hochdruckkraftstoffpumpe Kraftstoff über eine ungeregelte Vorpumpe zugeführt und in bestimmten Betriebspunkten einem Hochdruckbereich der Hochdruckkraftstoffpumpe nur geringe Kraftstoffmengen zudosiert werden, so dass sich Kraftstoff im Niederdruckbereich anstaut. Eine Rückförderung dieses Kraftstoffs in den Rücklauf bedeutet aber immer eine Verschlechterung des Wirkungsgrades, da bereits über die Vorpumpe geförderter Kraftstoff ungenutzt wieder in den Rücklauf zum Kraftstofftank entspannt wird. When used in the area of a high-pressure fuel pump, in which an overflow valve according to the invention is then provided, in particular in the low-pressure region between a pump interior and a return to a fuel tank, losses due to a return of fuel into the fuel tank can thereby be reduced. An overflow valve provided at the said point takes on the task of limiting a pressure in the low-pressure region of the respective high-pressure fuel pump. An increase in pressure in the low-pressure region can occur when the high-pressure fuel pump is supplied with fuel via an unregulated backing pump and only small amounts of fuel are metered in at certain operating points into a high-pressure region of the high-pressure fuel pump, so that fuel accumulates in the low-pressure region. A return of this fuel in the return but always means a deterioration in efficiency, since already on the forepump pumped fuel unused again relaxed in the return to the fuel tank.

An dieser Stelle bewirkt die druckabhängige Regelung des Durchflusses des erfindungsgemäßen Überströmventils, dass zunächst nur geringe Mengen an Kraftstoff zu dem zumindest einen Ablauf des Ventils und damit zum Rücklauf in den Kraftstofftank geleitet werden und erst mit weiteren Druckanstieg an der Zulaufseite die Rückflussmenge an Kraftstoff gesteigert wird. Insgesamt lässt sich hierdurch ein Kraftstoffverbrauch aufgrund einer Verringerung der Verluste des Systems reduzieren. At this point causes the pressure-dependent control of the flow of the inventive Overflow valve that initially only small amounts of fuel to the at least one drain of the valve and thus to the return to the fuel tank are passed and only with further pressure increase at the inlet side, the reflux amount of fuel is increased. Overall, this can reduce fuel consumption due to a reduction in system losses.

Im Unterschied hierzu liegen bei der DE 10 2009 027 146 A1 Ablauföffnungen zu den Abläufen in Öffnungsrichtung des Kolbens auf einer Höhe, so dass der Durchfluss des Überströmventils bei Öffnen des Ventils stets eine steile Kennlinie aufweist. In Folge dessen strömt auch bei Verwendung dieses Überströmventils im Bereich einer Hochdruckkraftstoffpumpe nach einem Öffnen stets eine hohe Menge an Kraftstoff in den Rücklauf. In contrast to this are in the DE 10 2009 027 146 A1 Drain openings to the processes in the opening direction of the piston at a height, so that the flow of the spill valve when opening the valve always has a steep curve. As a result, even when using this overflow valve in the region of a high-pressure fuel pump after opening, a high amount of fuel always flows into the return line.

Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind in Öffnungsrichtung hintereinanderliegende Ablauföffnungen mit unterschiedlichen Durchflussquerschnitten ausgeführt. Dies hat den Vorteil, dass der Durchfluss des Überströmventils somit auch in Abhängigkeit davon definiert werden kann, welche der Ablauföffnungen durch den Kolben freigegeben werden. So können einige Ablauföffnungen mit geringen Durchflussquerschnitt ausgeführt werden, bei deren Freigabe nur geringe Mengen an Fluid in den zumindest einen Ablauf entweichen, während andere Öffnungen mit einem größeren Durchflussquerschnitt ausgeführt sind und dementsprechend ab Freigabe große Mengen entweichen lassen. Bevorzugt nehmen Durchflussquerschnitte der in Öffnungsrichtung hintereinanderliegenden Ablauföffnungen in Öffnungsrichtung des Kolbens dabei zu. Dementsprechend werden bei Verschiebung des Kolbens zunächst einen geringen Durchfluss des Überströmventils definierende Ablauföffnungen freigegeben, wohingegen bei höherem Druck im mindestens einen Zulauf ein höherer Durchfluss durch Freigabe von Ablauföffnungen mit größeren Durchflussquerschnitten dargestellt wird. Hierdurch kann bei Verwendung im Bereich einer Hochdruckkraftstoffpumpe zuverlässig ein zu hoher Druck im Niederdruckbereich der Pumpe vermieden werden. According to an advantageous embodiment of the invention, sequential discharge openings with different flow cross-sections are executed in the opening direction. This has the advantage that the flow of the overflow valve can thus also be defined as a function of which of the drainage openings are released by the piston. Thus, some drainage openings can be made with a small flow cross-section, at the release of which only small amounts of fluid escape into the at least one outlet, while other openings are designed with a larger flow cross-section and accordingly allow large quantities to escape from release. Preferably, flow cross-sections of the discharge openings lying one behind the other in the opening direction increase in the opening direction of the piston. Accordingly, when the piston is displaced, first a low flow of the overflow valve defining drainage openings are released, whereas at higher pressure in at least one inlet, a higher flow is represented by release of drainage openings with larger flow cross sections. As a result, when used in the region of a high-pressure fuel pump, a pressure which is too high in the low-pressure region of the pump can be reliably avoided.

In Weiterbildung der Erfindung sind in Öffnungsrichtung zudem jeweils mehrere Ablauföffnungen auf einer Höhe und in Umfangsrichtung verteilt vorgesehen. In Folge dessen kann auf der jeweiligen Höhe in Öffnungsrichtung der jeweils darzustellende Durchflussquerschnitt auf mehrere Ablauföffnungen aufgeteilt werden. Hierdurch kann über mehrere kleine Ablauföffnungen ein effektiver Durchflussquerschnitt wie bei einer einzelnen größeren Ablauföffnung definiert werden. In a further development of the invention, in each case a plurality of drainage openings are provided at a height and distributed in the circumferential direction in the opening direction. As a result, can be divided into a plurality of drain openings at the respective height in the opening direction of each flow cross section to be displayed. As a result, an effective flow cross-section can be defined over a plurality of small drainage openings as in a single larger drainage opening.

Im Sinne der Erfindung sind bevorzugt in Öffnungsrichtung des Kolbens zwei hintereinanderliegende Reihen von Ablauföffnungen vorgesehen, wobei sich jede Reihe aus mehreren, in Umfangsrichtung beabstandet zueinander platzierten Öffnungen zusammensetzt. Des Weiteren weisen dabei die Ablauföffnungen der in Öffnungsrichtung zuerst liegenden Ablauföffnungsreihe einen geringeren Durchflussquerschnitt auf, als Ablauföffnungen der hierauf folgenden, zweiten Reihe. For the purposes of the invention, two successive rows of drain openings are preferably provided in the opening direction of the piston, wherein each row is composed of a plurality of circumferentially spaced apart openings. Furthermore, in this case the drainage openings of the drain opening row lying first in the opening direction have a smaller flow cross-section than drainage openings of the second row following thereon.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Kolben in einem umliegenden Ventilgehäuse verschiebbar geführt, in welchem die Ablauföffnungen ausgestaltet sind. Dementsprechend kann das erfindungsgemäße Überströmventil mit diesem Ventilgehäuse in einer passenden Bohrung eines Pumpengehäuses der jeweiligen Hochdruckkraftstoffpumpe platziert werden. Insbesondere ist in dem Ventilgehäuse dann zudem noch eine Entlüftungsöffnung ausgestaltet, welche in einem das Federelement aufnehmenden Raum einmündet. Hierdurch ist bei Bewegung des Kolbens stets ein Druckausgleich des das Federelement aufnehmenden Raumes gewährleistet. According to an advantageous embodiment of the invention, the piston is guided displaceably in a surrounding valve housing, in which the drain openings are configured. Accordingly, the spill valve according to the invention can be placed with this valve housing in a mating bore of a pump housing of the respective high-pressure fuel pump. In particular, in the valve housing then also a vent opening is designed, which opens into a space receiving the spring element. As a result, a pressure equalization of the spring element receiving space is always ensured during movement of the piston.

Entsprechend einer hierzu alternativen Ausführungsform ist der Kolben mit einer den Kolben in Öffnungsrichtung durchdringenden Längsbohrung an einem Schaft geführt, in welchem die Ablauföffnungen ausgestaltet sind und in einen zum zumindest einen Ablauf führenden Längskanal einmünden. Hierbei besteht die Möglichkeit, das Überströmventil ohne zusätzliches Ventilgehäuse in einer Bohrung des Pumpengehäuses zu platzieren, wobei der Kolben dann außenseitig an der Bohrung des Pumpengehäuses geführt ist. Durch Vorsehen des Schaftes mit dem darin verlaufenden Längskanal können die Ablauföffnungen bereits vor Montage des Überströmventils am selbigen vorgesehen werden. According to an alternative embodiment, the piston is guided with a longitudinal bore passing through the piston in the opening direction on a shaft, in which the drainage openings are configured and open into a longitudinal channel leading to the at least one drain. In this case, it is possible to place the overflow valve without an additional valve housing in a bore of the pump housing, wherein the piston is then guided on the outside of the bore of the pump housing. By providing the shaft with the longitudinal channel extending therein, the drainage openings can be provided on the same even before mounting the overflow valve.

In Weiterbildung der vorgenannten Variante ist der Schaft zudem stirnseitig mit einer Entlüftungsbohrung versehen, welche einen das Federelement aufnehmenden Raum mit dem Längskanal verbindet. Hierdurch wird ebenfalls ein entsprechender Druckausgleichmöglichkeit des das Federelement aufnehmenden Raumes ausgestaltet. Insbesondere schließt sich an dem Schaft zudem ein Stutzen an, in dessen Innenraum der Längskanal übergeht. Hierdurch kann bereits seitens des Überströmventils eine entsprechende Anschlussmöglichkeit für einen Rücklauf zu einem Kraftstofftank ausgestaltet werden. In a further development of the aforementioned variant, the shaft is also provided on the front side with a ventilation bore which connects a space receiving the spring element with the longitudinal channel. As a result, a corresponding pressure compensation possibility of the spring element receiving space is also configured. In particular, a socket connects to the shaft, in the interior of which the longitudinal channel merges. As a result, a corresponding connection possibility for a return to a fuel tank can already be configured on the part of the overflow valve.

Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs oder der abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen oder aus den Figuren hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken. The invention is not limited to the specified combination of the features of the main claim or the dependent claims. There are also possibilities, individual features, even as far as they are from the claims, the following description of preferred embodiments or emerge from the figures to combine with each other. The reference of the claims to the drawings by use of reference numerals is not intended to limit the scope of the claims.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher dargestellt. Further measures improving the invention will be described in more detail below together with the description of the preferred embodiments of the invention with reference to figures.

Ausführungsbeispieleembodiments

Es zeigt: It shows:

1 eine schematische Teilansicht eines Kraftstoffsystems einer Brennkraftmaschine mit einer Hochdruckkraftstoffpumpe, in deren Niederdruckbereich ein erfindungsgemäßes Überströmventil vorgesehen ist; 1 a schematic partial view of a fuel system of an internal combustion engine with a high-pressure fuel pump, in whose low pressure region an overflow valve according to the invention is provided;

2 eine Schnittansicht eines Teils der Hochdruckkraftstoffpumpe aus 1, im Bereich eines Überströmventils gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und 2 a sectional view of a portion of the high pressure fuel pump 1 in the region of an overflow valve according to a first preferred embodiment of the invention; and

3 eine Schnittansicht eines Teils der Hochdruckkraftstoffpumpe aus 1, im Bereich eines Überströmventils gemäß einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung. 3 a sectional view of a portion of the high pressure fuel pump 1 in the region of an overflow valve according to a second preferred embodiment of the invention.

Aus 1 geht eine schematische Ansicht eines Teils eines Kraftstoffsystems einer Brennkraftmaschine hervor, wobei letztere nicht näher dargestellt ist. Dieses Kraftstoffsystem umfasst dabei einen Kraftstoffbehälter 1, aus welchem über eine Vorförderpumpe 2 Kraftstoff entnommen werden kann und dabei auf einen Vorförderdruck verdichtet wird. Anschließend wird der vorverdichtete Kraftstoff über die Vorförderpumpe 2 einem Niederdruckbereich 3 einer Hochdruckkraftstoffpumpe 4 zugeführt, wo er einerseits zur Schmierung bewegter Bauteile der Hochdruckkraftstoffpumpe 4 herangezogen wird und andererseits zu einer Zumesseinheit 5 geleitetet wird. Mittels der Zumesseinheit 5 wird dabei eine einem aktuellen Bedarf entsprechende Kraftstoffmenge einem oder mehreren Hochdruckbereichen 6 der Hochdruckkraftstoffpumpe 4 zugeführt, in denen eine Verdichtung des zudosierten Kraftstoffs auf Hochdruck und anschließend eine Förderung in eine Hochdruckleitung 7 stattfindet. Out 1 is a schematic view of a portion of a fuel system of an internal combustion engine forth, the latter is not shown in detail. This fuel system includes a fuel tank 1 , from which a prefeed pump 2 Fuel can be removed and is compressed to a prefeed pressure. Subsequently, the pre-compressed fuel via the pre-feed pump 2 a low pressure area 3 a high pressure fuel pump 4 where he on the one hand for the lubrication of moving components of the high-pressure fuel pump 4 and on the other hand to a metering unit 5 is directed. By means of the metering unit 5 In this case, an amount of fuel corresponding to a current requirement is one or more high pressure areas 6 the high pressure fuel pump 4 in which a compression of the metered fuel to high pressure and then a promotion in a high-pressure line 7 takes place.

Wie des Weiteren aus 1 zu erkennen ist, zweigt von dem Niederdruckbereich 3 der Hochdruckkraftstoffpumpe 4 zudem eine Rückführleitung 8 ab, in welcher ein Überströmventil 9 platziert ist. Dieses Überströmventil 9 ermöglicht dabei eine Rückführung von dem Niederdruckbereich 3 zugeführten Kraftstoff in den Kraftstoffbehälter 1, wenn ein Druck im Niederdruckbereich 3 vordefinierte Werte überschreitet. Hierbei kann ein, über das Überströmventil 9 darstellbarer Durchfluss in Abhängigkeit des Drucks im Niederdruckbereich 3 veränderlich gestaltet werden, wobei auf den hierfür notwendigen Aufbau des Überströmventils 9 nun unter zu Zuhilfenahme der weiteren 2 eingegangen werden soll. As further out 1 can be seen, branches from the low pressure area 3 the high pressure fuel pump 4 also a return line 8th in which an overflow valve 9 is placed. This overflow valve 9 allows a return from the low pressure area 3 supplied fuel in the fuel tank 1 when a pressure in the low pressure range 3 exceeds predefined values. This can be, via the overflow valve 9 Representable flow as a function of the pressure in the low pressure range 3 be designed variable, with the necessary construction of the spill valve 9 now with the help of the other 2 to be received.

Aus 2 geht eine Schnittansicht des Überströmventils 9 im verbauten Zustand hervor. Wie zu erkennen ist, ist das Überströmventil 9 hierbei mit einem Ventilgehäuse 10 versehen, mit welchem es in einem Pumpengehäuse 11 der Hochdruckkraftstoffpumpe 4 eingesetzt ist. Insbesondere ist das Überströmventil 9 dabei in das Pumpengehäuse 11 eingeschraubt, wobei zu diesem Zweck sowohl das Ventilgehäuse 10 an einer Außenseite mit einem entsprechenden Außengewinde als auch eine Bohrung 12 im Pumpengehäuse 11 mit einem hierzu korrespondierenden Innengewinde versehen sind. Ein derartiges Außen- und ein Innengewinde sind vorliegend allerdings nicht weiter dargestellt. Für den Einschraubvorgang ist das Ventilgehäuse 10 zudem an einer Stirnseite mit einem Innensechskant 13 versehen, über welchen mittels eines entsprechenden Werkzeuges eine Drehbewegung des Ventilgehäuses 10 zum Einschrauben hervorgerufen werden kann. Out 2 is a sectional view of the spill valve 9 in the installed state. As can be seen, the overflow valve 9 in this case with a valve housing 10 provided with which it in a pump housing 11 the high pressure fuel pump 4 is used. In particular, the overflow valve 9 while in the pump housing 11 screwed in, for which purpose both the valve housing 10 on an outside with a corresponding external thread as well as a bore 12 in the pump housing 11 are provided with a corresponding internal thread. However, such external and internal threads are presently not shown. For screwing in the valve housing 10 also on a front side with a hexagon socket 13 provided, via which by means of a corresponding tool a rotational movement of the valve housing 10 can be caused to screw in.

In das Ventilgehäuse 10 ist von einer, dem Innensechskant 13 gegenüberliegenden Stirnseite her eine Längsbohrung 14 eingebracht, in welcher ein Kolben 15 verschiebbar geführt ist. Die Mündung dieser Längsbohrung 14 stellt zudem einen Zulauf 16 des Überströmventils 9 dar, welcher mit dem Niederdruckbereich 3 der Hochdruckkraftstoffpumpe 4 dadurch in Verbindung steht, dass der Zulauf 16 in einen Innenraum 17 des Pumpengehäuses 11 einmündet. In Folge dessen ist der Zulauf 16 des Überströmventils 9 mit dem, im Innenraum 17 des Pumpengehäuses 11 vorherrschenden Druck beaufschlagt. Quer zum Überströmventil 9 und auch zu der Bohrung 12 verläuft zudem die Rückführleitung 8, die hierbei mit mehreren durch Ablauföffnungen 18 und 19 definierten Abläufen 20 und 21 des Überströmventils 9 in Verbindung steht. In the valve housing 10 is from one, the hexagon socket 13 opposite end face ago a longitudinal bore 14 introduced, in which a piston 15 slidably guided. The mouth of this longitudinal bore 14 also provides a feed 16 the overflow valve 9 which is with the low pressure area 3 the high pressure fuel pump 4 this is related to that of the inlet 16 in an interior 17 of the pump housing 11 opens. As a result, the inflow 16 the overflow valve 9 with that, in the interior 17 of the pump housing 11 prevailing pressure applied. Transverse to the overflow valve 9 and also to the hole 12 In addition, the return line runs 8th , here with several through drain holes 18 and 19 defined processes 20 and 21 the overflow valve 9 communicates.

In der in 2 dargestellten Schnittdarstellung befindet sich der Kolben 15 nun in einer Schließstellung, in welche er über ein Federelement 22 vorgespannt ist, das auf einer, dem Zulauf 16 abgewandten Seite des Kolbens 15 in einem durch Kolben 15 und Ventilgehäuse 10 definierten Raum 23 aufgenommen ist. Seitens des Zulaufs 16 wird der Kolben 15 mit dem zulaufseitigen und damit dem im Innenraum 17 vorherrschenden Druck beaufschlagt. Übersteigt eine durch den Druck auf den Kolben 15 wirkende Kraft eine Federkraft des Federelements 22, so wird der Kolben 15 in eine Öffnungsrichtung 24 entgegen dem Federelement 22 verschoben, wobei in Abhängigkeit des Verschiebewegs des Kolben 15 dabei die Ablauföffnungen 18 und 19 freigegeben werden. In the in 2 shown sectional view is the piston 15 now in a closed position, in which he has a spring element 22 is biased on one, the inlet 16 opposite side of the piston 15 in one by piston 15 and valve housing 10 defined space 23 is included. On the part of the inlet 16 becomes the piston 15 with the inlet side and thus in the interior 17 prevailing pressure applied. Exceeds one by the pressure on the piston 15 acting force a spring force of the spring element 22 That's how the piston gets 15 in an opening direction 24 against the spring element 22 shifted, depending on the displacement of the piston 15 while the drain holes 18 and 19 be released.

Vorliegend sind die Ablauföffnungen 18 und 19 dabei als Besonderheit in Öffnungsrichtung 24 hintereinanderliegend vorgesehen, so dass der Kolben 15 bei seiner Verschiebung zunächst die Ablauföffnungen 18 und erst ab einer weiteren Verschiebung auch die Ablauföffnungen 19 freigibt. In Öffnungsrichtung 24 sind dabei auf der jeweiligen Höhe mehrere Ablauföffnungen 18 und auch 19 vorgesehen, die in Umfangsrichtung verteilt im Ventilgehäuse 10 ausgestaltet sind und von denen in der 2 nur jeweils eine Ablauföffnung 18 bzw. 19 zu erkennen ist. Des Weiteren weisen die Ablauföffnungen 18 jeweils einen geringeren Durchflussquerschnitt auf als die Ablauföffnungen 19. Dies hat zur Folge, dass bei Freigabe der Ablauföffnungen 18 auch nur eine geringere Menge an Kraftstoff über den Ablauf 20 in die Rückführleitung 8 entweicht, als dies bei zusätzlicher Freigabe der Ablauföffnungen 19 über den Ablauf 21 der Fall ist. In the present case are the drainage openings 18 and 19 as a special feature in the opening direction 24 provided one behind the other, so that the piston 15 at its first displacement the drain holes 18 and only from a further shift and the drain holes 19 releases. In opening direction 24 are at the height of several drain holes 18 and also 19 provided, distributed in the circumferential direction in the valve housing 10 are designed and of which in the 2 only one drain opening each 18 respectively. 19 can be seen. Furthermore, the drain holes 18 each have a smaller flow area than the drain holes 19 , This has the consequence that when releasing the drain holes 18 even a smaller amount of fuel over the drain 20 in the return line 8th escapes than this with additional release of drain holes 19 about the process 21 the case is.

Bei stirnseitiger Druckbeaufschlagung des Kolbens 15 gibt dieser also ab einem bestimmten Verschiebeweg zunächst die Ablauföffnungen 18 frei, so dass entsprechend deren Durchflussquerschnitten Kraftstoff in die Rückführleitung 8 entweichen kann, was in einer entsprechenden Reduzierung des Drucks im Innenraum 17 resultiert. Steigt der Druck im Innenraum 17 jedoch derartig stark an, dass der Kolben 15 weiter entgegen dem Federelement 22 verschoben wird, so gibt der Kolben 15 ab einer bestimmten, weiteren Verschiebung auch die Ablauföffnungen 19 frei wodurch nun Kraftstoff sowohl über die Ablauföffnungen 18 als auch über die Ablauföffnungen 19 entweichen kann. Der Durchfluss des Überströmventils 9 wird also gesteigert und der Innenraum 17 entsprechend weiter druckentlastet. For front-side pressurization of the piston 15 So, if it is above a certain displacement, it first gives the drainage openings 18 free, so that according to their flow cross-sections fuel in the return line 8th can escape, resulting in a corresponding reduction in pressure in the interior 17 results. If the pressure in the interior increases 17 however, so strong that the piston 15 continue against the spring element 22 is moved, so gives the piston 15 from a certain, further shift also the drain holes 19 now free fuel through both the drain holes 18 as well as over the drainage holes 19 can escape. The flow of the overflow valve 9 is thus increased and the interior 17 correspondingly relieved of pressure.

Wie noch aus 2 zu erkennen ist, ist in dem Ventilgehäuse 10 zudem seitlich zum Kolben 15 eine Entlüftungsöffnung 25 vorgesehen, die über einen im Pumpengehäuse 11 vorgesehenen Bypass 26 ebenfalls mit der Rückführleitung 8 in Verbindung steht. Über die Entlüftungsöffnung 25 und den Bypass 26 kann ein entsprechender Druckausgleich des Raumes 23 dargestellt werden, wenn der Kolben 15 entlang der Längsbohrung 14 verschoben wird. How still out 2 can be seen, is in the valve housing 10 also on the side of the piston 15 a vent 25 provided, which via one in the pump housing 11 provided bypass 26 also with the return line 8th communicates. About the vent 25 and the bypass 26 can be a corresponding pressure equalization of the room 23 are shown when the piston 15 along the longitudinal bore 14 is moved.

Schließlich geht aus 3 eine zweite bevorzugte Ausführungsform eines Überströmventils 9‘ hervor, welches alternativ zu dem Überströmventil 9 aus 2 bei dem Kraftstoffsystem in 1 Anwendung finden kann. Auch dieses Überströmventil 9‘ ist dabei im Pumpengehäuse 11 der Hochdruckkraftstoffpumpe 4 aufgenommen, indem im Pumpengehäuse 11 eine entsprechende Stufenbohrung 27 ausgestaltet ist. Das Überströmventil 9‘ setzt sich dabei aus einem Schaft 28 mit daran anschließenden Stutzen 29 zusammen, welche gemeinsam, beispielsweise über eine entsprechende Schraubverbindung, in der Stufenbohrung 27 des Pumpengehäuses 11 gehalten sind. Der Stutzen 29 steht dabei außen über das Pumpengehäuse 11 vor und bietet eine entsprechende Anschlussmöglichkeit für eine Rückführleitung zu einem Kraftstofftank. Finally, go out 3 a second preferred embodiment of a spill valve 9 ' which alternative to the overflow valve 9 out 2 in the fuel system in 1 Application can be found. Also this overflow valve 9 ' is in the pump housing 11 the high pressure fuel pump 4 absorbed by the pump housing 11 a corresponding stepped bore 27 is designed. The overflow valve 9 ' is made up of a shaft 28 with adjoining neck 29 together, which together, for example via a corresponding screw in the stepped bore 27 of the pump housing 11 are held. The stub 29 stands outside on the pump housing 11 before and offers a corresponding connection option for a return line to a fuel tank.

Ein Zulauf 30 des Überströmventils 9‘ wird vorliegend über eine Zulaufleitung 31 im Pumpengehäuse 11 ausgestaltet, über welche wiederum eine Verbindung zu einem – vorliegend nicht weiter dargestellten – Innenraum der Pumpe 4 hergestellt ist. Der Zulauf 30 kann nun von einem am Stutzen 29 ausgestalteten Ablauf 32 über einen Kolben 33 getrennt werden, der über eine Längsbohrung 34 am Schaft 28 und der umliegenden Stufenbohrung 27 geführt ist und über ein Federelement 35 in eine Schließstellung vorgespannt ist. In dieser Schließstellung überdeckt der Kolben 33 dabei mehrere Ablauföffnungen 36 und 37, die einen zwischen der Stufenbohrung 27 und dem Schaft 28 definierten Raum mit einem Längskanal 38 verbinden. Der Längskanal 38 verläuft hierbei als Längsbohrung im Schaft 28 und stellt eine Verbindung zum Innenraum des Stutzens 29 und damit zum Ablauf 32 her. An inflow 30 the overflow valve 9 ' is present via a supply line 31 in the pump housing 11 configured, via which in turn a connection to a - not shown here - interior of the pump 4 is made. The feed 30 can now from one on the neck 29 designed process 32 over a piston 33 be separated, the over a longitudinal bore 34 on the shaft 28 and the surrounding stepped bore 27 is guided and via a spring element 35 is biased in a closed position. In this closed position, the piston covers 33 while several drain holes 36 and 37 one between the stepped bore 27 and the shaft 28 defined space with a longitudinal channel 38 connect. The longitudinal channel 38 runs here as a longitudinal bore in the shaft 28 and connects to the interior of the nozzle 29 and thus to the process 32 ago.

Über den Zulauf 30 kann der Kolben 33 auf einer dem Federelement 35 abgewandten Stirnseite erneut mit einem, im Innenraum des Pumpengehäuses 11 vorherrschenden Druck beaufschlagt werden, wobei er ab Überwindung der Federkraft des Federelements 35 in eine Öffnungsrichtung 39 verschoben wird. Entlang der Öffnungsrichtung 39 sind die Ablauföffnungen 36 und 37 dabei erneut hintereinanderliegend vorgesehen, so dass der Kolben 33 in Abhängigkeit seines Schiebewegs zunächst die Ablauföffnungen 36 und erst ab einer weiteren Verschiebung auch die Ablauföffnungen 37 freigibt. Erneut sind dabei die in Öffnungsrichtung 39 zuerst liegenden Ablauföffnungen 36 mit einem kleineren Durchflussquerschnitt ausgeführt, als die bei entsprechender weiterer Verschiebung des Kolbens 33 später freigegebenen Ablauföffnungen 37. In Öffnungsrichtung 39 sind dabei zudem auf der jeweiligen Höhe mehrere Ablauföffnungen in Umfangsrichtung verteilt vorgesehen, wie in 3 beispielhaft an den Ablauföffnungen 37 zu erkennen ist. Analog zu den Überströmventil 9 wird hierdurch in Abhängigkeit des Verschiebewegs des Kolben 33 ein unterschiedlicher Durchfluss des Überströmventils 9‘ dargestellt. About the inlet 30 can the piston 33 on a spring element 35 remote end face again with a, in the interior of the pump housing 11 prevailing pressure are applied, wherein he overcomes the spring force of the spring element 35 in an opening direction 39 is moved. Along the opening direction 39 are the drain holes 36 and 37 thereby again provided one behind the other, so that the piston 33 depending on its sliding path, first the drain holes 36 and only from a further shift and the drain holes 37 releases. Again, they are in the opening direction 39 first drain holes 36 designed with a smaller flow cross-section than that with corresponding further displacement of the piston 33 later released drainage holes 37 , In opening direction 39 In this case, moreover, a plurality of drainage openings distributed in the circumferential direction are provided at the respective height, as in FIG 3 by way of example at the drainage openings 37 can be seen. Analogous to the overflow valve 9 As a result, depending on the displacement of the piston 33 a different flow of the overflow valve 9 ' shown.

Ferner ist in 3 noch zu erkennen, dass der Schaft 28 an seinem Ende einen Hubanschlag 40 für den Kolben 33 aufweist. Des Weiteren ist an der Stirnseite des Schaftes 28 noch eine Entlüftungsbohrung 41 ausgestaltet, die einen durch Pumpengehäuse 11, Schaft 28 und Kolben 33 definierten und das Federelement 35 aufnehmenden Raum 42 mit dem Längskanal 38 verbindet, so dass ein entsprechender Druckausgleich des Raumes 42 bei Bewegung des Kolbens 33 möglich ist. Furthermore, in 3 yet to realize that the shaft 28 at its end a stroke stop 40 for the piston 33 having. Furthermore, on the front side of the shaft 28 one more vent hole 41 designed, the one by pump housing 11 , Shank 28 and pistons 33 defined and the spring element 35 receiving space 42 with the longitudinal channel 38 connects, so that a corresponding Pressure equalization of the room 42 on movement of the piston 33 is possible.

Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltungen eines Überströmventils 9 bzw. 9‘ kann ein Durchfluss dieses Überströmventils 9 bzw. 9‘ druckabhängig gestaltet werden, so dass bei Anwendung im Bereich einer Hochdruckkraftstoffpumpe 4 Verluste durch Regelung einer in eine Rückführleitung 8 zurückgeführten Kraftstoffmenge gemindert werden können. By means of the embodiments according to the invention of an overflow valve 9 respectively. 9 ' may be a flow of this overflow valve 9 respectively. 9 ' be designed pressure-dependent, so that when used in the field of a high-pressure fuel pump 4 Losses by controlling one in a return line 8th recirculated amount of fuel can be reduced.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009027146 A1 [0002, 0009]

Claims

Overflow valve ( 9 ; 9 ' ) for a high pressure fuel pump ( 4 ) comprising a displaceably guided piston ( 15 ; 33 ), which via a spring element ( 22 ; 35 ) into at least one inlet ( 16 ; 30 ) of at least one process ( 20 . 21 ; 32 ) biased closing position and on a the spring element ( 22 ; 35 ) facing away from the inlet end side pressure can be acted upon, wherein the piston ( 15 ; 33 ) as a function of a level of pressure against the spring element ( 22 ; 35 ) from the closed position in an opening direction ( 24 ; 39 ) is displaceable and in this case the at least one inlet ( 16 ; 30 ) with the at least one sequence ( 20 . 21 ; 32 ) connecting drainage openings ( 18 . 19 ; 36 . 37 ), characterized in that in the opening direction ( 24 ; 39 ) of the piston ( 15 ; 33 ) several drainage openings ( 18 . 19 ; 36 . 37 ) are provided one behind the other, which of the piston ( 15 ; 33 ) releases in its displacement individually as a function of its displacement.

Overflow valve ( 9 ; 9 ' ) according to claim 1, characterized in that in the opening direction ( 24 ; 39 ) successive drain holes ( 18 . 19 ; 36 . 37 ) are designed with diverging flow cross sections.

Overflow valve ( 9 ; 9 ' ) according to claim 2, characterized in that flow cross sections in the opening direction ( 24 ; 39 ) successive drainage openings ( 18 . 19 ; 36 . 37 ) in the opening direction ( 24 ; 39 ) of the piston ( 15 ; 33 ) increase.

Overflow valve ( 9 ; 9 ' ) according to claim 1, characterized in that in the opening direction ( 24 ; 39 ) each have a plurality of drainage openings ( 18 ; 19 ; 36 ; 37 ) are provided at a height and distributed in the circumferential direction.

Overflow valve ( 9 ) according to claim 1, characterized in that the piston ( 24 ) in a surrounding valve housing ( 10 ) is displaceably guided, in which the drain openings ( 18 . 19 ) are configured.

Overflow valve ( 9 ) according to claim 5, characterized in that in the valve housing ( 10 ) also has a ventilation opening ( 25 ), which in one the spring element ( 22 ) receiving space ( 23 ).

Overflow valve ( 9 ' ) according to claim 1, characterized in that the piston ( 33 ) with a piston ( 33 ) in the opening direction ( 39 ) penetrating longitudinal bore ( 34 ) on a shaft ( 28 ) is guided in which the drain openings ( 36 . 37 ) are configured and in this case in a longitudinal channel ( 38 ), which in the shaft ( 28 ) and at least one process ( 32 ) leads

Overflow valve ( 9 ' ) according to claim 7, characterized in that the shaft ( 28 ) also at the front side with a vent hole ( 41 ) is provided, which a the spring element ( 35 ) receiving space ( 42 ) with the longitudinal channel ( 38 ) connects.

Overflow valve ( 9 ' ) according to claim 7, characterized in that on the shaft ( 28 ) a nozzle ( 29 ), in the interior of which the longitudinal channel ( 38 ) passes over.

High pressure fuel pump ( 4 ) comprising a low pressure area ( 3 ), in which an overflow valve ( 9 ; 9 ' ) is provided according to one of the preceding claims.