DE102013207172A1

DE102013207172A1 - Fuel delivery device for a fuel injection device of an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102013207172A1
Application number: DE102013207172.8A
Authority: DE
Inventors: Christian Langenbach
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-04-19
Filing date: 2013-04-19
Publication date: 2014-10-23

Abstract

Es wird eine Kraftstofffördereinrichtung für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen. Die Kraftstofffördereinrichtung weist eine Förderpumpe (13), eine Hochdruckpumpe (15) und mindestens einen Kraftstofffilter (14) auf, wobei die Förderpumpe (13) in einem Hauptstromkreis (10) Kraftstoff aus einem Tank (18) zur Hochdruckpumpe (15) fördert, und wobei die Hochdruckpumpe (15) den Kraftstoff in einen Hochdruckbereich zu einem Kraftstoffspeicher (16) pumpt, in dem ein Einspritzdruck für die Kraftstoffeinspritzeinrichtung bereitgestellt wird. Der Kraftstofffilter (14) ist in einem Nebenstromkreis (20) angeordnet, mit dem Kraftstoff aus dem Tank (18) umgewälzt wird.A fuel delivery device for a fuel injection device of an internal combustion engine is proposed. The fuel delivery device has a delivery pump (13), a high pressure pump (15) and at least one fuel filter (14), the delivery pump (13) delivering fuel from a tank (18) to the high pressure pump (15) in a main circuit (10), and wherein the high-pressure pump (15) pumps the fuel into a high-pressure area to a fuel reservoir (16), in which an injection pressure for the fuel injector is provided. The fuel filter (14) is arranged in a secondary circuit (20) with which fuel from the tank (18) is circulated.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Kraftstofffördereinrichtung für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a fuel delivery device for a fuel injection device of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Eine solche Kraftstofffördereinrichtung ist beispielsweise aus der DE 102010031622 A1 bekannt. Diese Kraftstofffördereinrichtung weist eine elektrische angetriebene Förderpumpe auf, die Kraftstoff zur Saugseite einer Hochdruckpumpe fördert. Die Hochdruckpumpe pumpt Kraftstoff in einen Hochdruckbereich zu einem Hochdruckspeicher, aus dem wenigstens ein Kraftstoffinjektor mit Kraftstoff versorgt wird. Die Kraftstofffördereinrichtung umfasst weiterhin mindestens einen Kraftstofffilter, der in einem Hauptstromkreis der Kraftstofffördereinrichtung zwischen der Förderpumpe und der Hochdruckpumpe angeordnet ist. Mittels des Kraftstofffilters werden im Kraftstoff vorhandene Feststoffpartikel, nachfolgend Partikel genannt, aus demselben herausgefiltert. Such a fuel delivery device is for example from the DE 102010031622 A1 known. This fuel delivery device has an electric driven delivery pump, which delivers fuel to the suction side of a high pressure pump. The high-pressure pump pumps fuel into a high-pressure region to a high-pressure accumulator, from which at least one fuel injector is supplied with fuel. The fuel delivery device further comprises at least one fuel filter, which is arranged in a main circuit of the fuel delivery device between the feed pump and the high-pressure pump. By means of the fuel filter, solid particles present in the fuel, hereinafter referred to as particles, are filtered out of the same.

Durch den Einsatz neuer, moderner Hochdruckpumpen, die mit wenigen bis hin zu einem einzigen Pumpenstempel auskommen und den Hochdruckspeicher mit dem erforderlichen Kraftstoffeinspritzdruck versorgen, kommt es verstärkt zu ausgeprägten Pulsationen im Hauptstromkreis. Diese Pulsationen führen dazu, dass die im Kraftstofffilter zurückgehaltenen Partikel aus demselben herausgedrückt werden und dadurch in den Hochdruckbereich der Kraftstoffeinspritzeinrichtung gelangen. Dabei werden nicht nur einzelne Partikel aus dem Kraftstofffilter herausgedrückt, sondern mehrere Partikel in geballter Form bis hin zu einem Partikelschwarm. Diese Art von Partikelkonzentrationen im Kraftstoff ist wesentlich gefährlicher für die Komponenten der Kraftstoffeinspritzeinrichtung als einzelne im Kraftstoff vorkommende Partikel.The use of new, modern high-pressure pumps, which manage with only a few pump pistons and supply the high-pressure accumulator with the required fuel injection pressure, leads to pronounced pulsations in the main circuit. These pulsations cause the particles retained in the fuel filter to be forced out of the same and thereby reach the high-pressure region of the fuel injection device. Not only individual particles are forced out of the fuel filter, but several particles in a concentrated form up to a particle swarm. This type of particulate concentrations in the fuel is significantly more hazardous to the components of the fuel injector than individual particles occurring in the fuel.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Kraftstofffördereinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass die Komponenten der Kraftstofffördereinrichtung und der Kraftstoffeinspritzeinrichtung besser vor schädlichen Partikeln im Kraftstoff geschützt werden. Die Verlegung der Filterfunktion aus dem Hauptstromkreis in einen separaten Nebenstromkreis bewirkt, dass der Kraftstofffilter wesentlich geringeren bis keinen Pulsationen ausgesetzt ist, die die herausgefilterten Partikel aus dem Kraftstofffilter herausdrücken können. Falls dies aber doch geschehen sollte, werden diese Partikel nicht direkt in den Hochdruckbereich geleitet, sondern über den Nebenstromkreis wieder zurück in den Kraftstofftank. Dort können sich die zurückgeführten Partikel wieder im Kraftstoffvorrat verteilen und wieder über den Nebenstromkreis dem Kraftstofffilter zugeführt werden. Der Durchbruch einzelner Partikel ist somit weniger kritisch, weil die Partikel wieder in den Tank zurückgelangen. Außerdem ist die Wahrscheinlichkeit, dass die durchgebrochenen Partikel sofort über den Hauptstromkreis zur Hochdruckpumpe und in den Hochdruckbereich der Einspritzeinrichtung gelangen, geringer als bei einer Anordnung des Kraftstofffilters im Hauptstromkreis, bei der alle durch den Kraftstofffilter gedrückten Partikel unmittelbar zur Hochdruckpumpe und in den Hochdruckbereich gelangen. Dadurch ist das Risiko, dass bei der vorliegenden erfindungsgemäßen technischen Lösung keine 100 %-ige Filterung des Kraftstoffvorrates erfolgt, vertretbar, denn die aufgrund der genannten Pulsationen durch den Kraftstofffilter hindurchgedrückten Partikel sind wesentlich schädlicher für die Komponenten der Kraftstofffördereinrichtung und der Kraftstoffeinspritzeinrichtung als einzelne über den Nebenstromkreis nicht herausgefilterte Partikel.The fuel delivery device according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that the components of the fuel delivery device and the fuel injection device are better protected against harmful particles in the fuel. Moving the filter function from the main circuit to a separate bypass circuit causes the fuel filter to be subjected to substantially less to no pulsations that can force the filtered-out particles out of the fuel filter. But if this should happen, these particles are not passed directly into the high pressure area, but via the secondary circuit back into the fuel tank. There, the recirculated particles can be distributed again in the fuel supply and fed back to the fuel filter via the secondary circuit. The breakthrough of individual particles is therefore less critical, because the particles get back into the tank. In addition, the likelihood that the erupted particles will pass immediately through the main circuit to the high pressure pump and into the high pressure region of the injector is less than if the fuel filter is located in the main circuit where all the particles forced through the fuel filter pass directly to the high pressure pump and into the high pressure region. As a result, the risk that no 100% filtering of the fuel supply takes place in the present inventive technical solution, justifiable, because the particles forced through the fuel filter due to said pulsations are much more harmful to the components of the fuel delivery device and the fuel injector as a single on the Secondary circuit not filtered out particles.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung sind durch die Maßnahmen in den Unteransprüchen möglich.Advantageous developments and improvements of the invention are possible by the measures in the dependent claims.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ist die erfindungsgemäße Kraftstofffördereinrichtung mit einer zusätzlichen Förderpumpe ausgeführt, mit der der Kraftstoff zur Filtration durch den Kraftstofffilter gepumpt wird. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Nebenstromkreis mit dem Kraftstofffilter und der zusätzlichen Förderpumpe einen vom Hauptstromkreis separaten Kreislauf bildet. Damit zur Filtration der Kraftstoff aus dem Tank unabhängig vom Hauptstromkreis umgewälzt werden kann, weist die zusätzliche Förderpumpe eine in den Tank führende Saugleitung auf, so dass der Kraftstoff aus dem Tank über die Saugleitung angesaugt, von der zusätzlichen Förderpumpe durch den Kraftstofffilter gepumpt und schließlich über eine Rücklaufleitung zurück in den Tank gefördert wird. According to a first embodiment, the fuel delivery device according to the invention is designed with an additional delivery pump, with which the fuel is pumped for filtration through the fuel filter. It is advantageous if the secondary circuit with the fuel filter and the additional feed pump forms a separate circuit from the main circuit. Thus, for the filtration of the fuel from the tank can be circulated independently of the main circuit, the additional feed pump has a suction line leading into the tank, so that the fuel sucked from the tank via the suction line, pumped by the additional feed pump through the fuel filter and finally over a return line is pumped back into the tank.

Bei einem mit geringerem technischen Aufwand realisierbaren zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kraftstofffördereinrichtung wird die Förderpumpe des Hauptstromkreises durch eine spezielle, kombinierte Förderpumpe ersetzt, die gleichzeitig die erforderliche Fördermenge für den Hauptstromkreis und den Nebenstromkreis fördert. Dazu weist die kombinierte Förderpumpe einen zusätzlichen Nebenstromausgang für den Nebenstromkreis auf. Der Nebenstromausgang führt zweckmäßigerweise zwischen einem Einlassabschnitt und einem Auslassabschnitt des Hauptstromkreises in eine Pumpenkammer der kombinierten Förderpumpe. Dadurch lässt sich mit geringem technischem Aufwand die Abzweigung der für den Nebenstromkreis erforderlichen zusätzlichen Kraftstoffmenge aus dem Hauptstromkreis realisieren. Die Verwendung einer kombinierten Förderpumpe bedeutet außerdem eine Kostenersparnis gegenüber von zwei separaten Förderpumpen für den Hauptstromkreis und den Nebenstromkreis. In a feasible with less technical effort second embodiment of the fuel delivery device according to the invention, the feed pump of the main circuit is replaced by a special, combined feed pump, which simultaneously promotes the required flow rate for the main circuit and the secondary circuit. For this purpose, the combined feed pump has an additional bypass output for the secondary circuit. The secondary flow outlet expediently leads between an inlet section and an outlet section of the main circuit into a pump chamber of the combined feed pump. This makes it possible with little technical effort, the diversion of the extra fuel required for the auxiliary circuit from the Implement main circuit. The use of a combined feed pump also means a cost savings over two separate feed pumps for the main circuit and the subcircuit.

Die kombinierte Förderpumpe ist weiterhin derart ausgebildet, dass zwischen dem Einlassabschnitt und dem Auslassabschnitt Dichtstellen ausgebildet sind, durch welche eine Trennung des Nebenstromkreises vom Hauptstromkreis erfolgt. Dadurch wird gewährleistet, dass keine bzw. nur eine geringe Rückwirkung von Pulsationen aus dem Hauptstromkreis auf den Kraftstofffilter im Nebenstromkreis entsteht. Zur Einstellung der erforderlichen Kraftstoffmenge für die Filtration im Nebenstromkreis ist zweckmäßigerweise im Nebenstromausgang der kombinierten Förderpumpe eine Drossel anzuordnen. The combined feed pump is furthermore designed in such a way that sealing points are formed between the inlet section and the outlet section, by means of which a separation of the secondary circuit from the main circuit takes place. This ensures that no or only a small reaction of pulsations arises from the main circuit to the fuel filter in the secondary circuit. To set the required amount of fuel for the filtration in the secondary circuit is expediently to arrange a throttle in the bypass output of the combined feed pump.

Um insbesondere schädliche grobe Partikel, die bei einer möglichen nicht 100 %-igen Filtration durch den Nebenstromkreis in den Hauptstromkreis gelangen können, vom Hauptstromkreis zurückzuhalten, ist es zweckmäßig, wenn im Hauptstromkreis zwischen Förderpumpe und Hochdruckpumpe zusätzlich ein Sieb, beispielsweise mit einer Maschenweite von 30 bis 50 μm angeordnet ist. In order to retain in particular harmful coarse particles which may enter the main circuit in a possible non-100% filtration through the bypass circuit, it is expedient if in the main circuit between the pump and the high-pressure pump in addition a sieve, for example with a mesh size of 30 is arranged to 50 microns.

Ausführungsbeispieleembodiments

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.

Es zeigen:Show it:

1 eine Kraftstofffördereinrichtung in einer schematischen Darstellung gemäß einer Ausführungsform des Standes der Technik, 1 a fuel delivery device in a schematic representation according to an embodiment of the prior art,

2 eine Kraftstofffördereinrichtung in einer schematischen Darstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, 2 a fuel delivery device in a schematic representation according to a first embodiment of the invention,

3 eine Kraftstofffördereinrichtung in einer schematischen Darstellung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, 3 a fuel delivery device in a schematic representation according to a second embodiment of the invention,

4 eine Förderpumpe gemäß einer ersten Ausführungsform und 4 a feed pump according to a first embodiment and

5 eine Förderpumpe gemäß einer zweiten Ausführungsform. 5 a feed pump according to a second embodiment.

Die in 1 dargestellte Kraftstofffördereinrichtung für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung des Standes der Technik weist einen Hauptstromkreis 10 mit einer Zulaufleitung 11 und einer Rücklaufleitung 12 auf. In der Zulaufleitung 11 sind eine Förderpumpe 13, ein Kraftstofffilter 14 und eine Hochdruckpumpe 15 angeordnet. Von der Hochdruckpumpe 15 führt die Zulaufleitung 11 weiter zu einem Kraftstoffspeicher 16 (Common Rail), an dem mindestens ein Kraftstoffinjektor 17 angeschlossen ist. Mittels des Kraftstoffinjektors 17 wird Kraftstoff unter Hochdruck in einen nicht dargestellten Brennraum einer Brennkraftmaschine eingespritzt.In the 1 The fuel delivery device for a prior art fuel injector shown comprises a main circuit 10 with a supply line 11 and a return line 12 on. In the supply line 11 are a pump 13 , a fuel filter 14 and a high pressure pump 15 arranged. From the high pressure pump 15 leads the supply line 11 continue to a fuel storage 16 (Common rail), on which at least one fuel injector 17 connected. By means of the fuel injector 17 Fuel is injected under high pressure into a combustion chamber of an internal combustion engine, not shown.

Die Förderpumpe 13 saugt Kraftstoff über eine Einlassleitung 13.1 aus einem Tank 18 an und fördert den Kraftstoff über eine Auslassleitung 13.2 zu einer Saugseite der Hochdruckpumpe 15. Die Hochdruckpumpe 15 pumpt den Kraftstoff in einen Hochdruckbereich. Von dort wird der Kraftstoff schließlich über die Zulaufleitung 11 weiter zum Kraftstoffspeicher 16 gefördert. Die Hochdruckpumpe 15 arbeitet mit einer steuerbaren, nicht dargestellten Zumesseinheit zum Einstellen der für die Kraftstoffeinspritzeinrichtung erforderlichen Kraftstoffmenge zusammen, wobei die überschüssige Kraftstoffmenge über die Rücklaufleitung 12 zurück in den Tank 18 geführt wird. The pump 13 sucks fuel through an inlet pipe 13.1 from a tank 18 and delivers the fuel through an outlet pipe 13.2 to a suction side of the high-pressure pump 15 , The high pressure pump 15 pumps the fuel into a high pressure area. From there, the fuel is finally through the supply line 11 continue to fuel storage 16 promoted. The high pressure pump 15 works with a controllable, not shown metering unit for adjusting the amount of fuel required for the fuel injector together, wherein the excess amount of fuel via the return line 12 back to the tank 18 to be led.

Der Kraftstofffilter 14 ist beim Stand der Technik im Hauptstromkreis 10 zwischen der Förderpumpe 13 und der Hochdruckpumpe 15 angeordnet. Mittels des Kraftstofffilters 14 werden im Kraftstoff enthaltene Partikel aus diesem herausgefiltert. Würden diese Partikel nicht aus dem Kraftstoff entfernt, würde dies zu einem vorzeitigen Verschleiß und zu Defekten an der Hochdruckpumpe und den Kraftstoffinjektoren führen. The fuel filter 14 is in the prior art in the main circuit 10 between the feed pump 13 and the high pressure pump 15 arranged. By means of the fuel filter 14 particles contained in the fuel are filtered out of this. If these particles were not removed from the fuel, this would lead to premature wear and defects on the high-pressure pump and the fuel injectors.

Wie bereits eingangs erwähnt, kann es aufgrund von starken Pulsationen im Hauptstromkreis 10, verursacht durch die Druckschwankungen der Hochdruckpumpe 15, zum Durchdrücken von abgelagerten Partikeln aus dem Kraftstofffilter 14 führen, so dass die Partikel in die Hochdruckpumpe 15 und dann weiter zum Kraftstoffinjektor 17 gelangen. Erschwerend kommt hinzu, dass nicht nur einzelne Partikel durch den Kraftstofffilter 14 gedrückt werden, sondern, dass bei einer bestimmten Pulsationsstärke die durchgedrückten Partikel geballt in einer hohen Konzentration auftreten können. Insofern ist es vertretbar, wenn bei einer nicht vollständigen Filtrationsrate gemäß den nachfolgend beschriebenen erfindungsgemäßen Kraftstofffördereinrichtungen einzelne Partikel in den Hauptstromkreis gelangen können. As already mentioned, it can due to strong pulsations in the main circuit 10 , caused by the pressure fluctuations of the high-pressure pump 15 for pushing deposited particles from the fuel filter 14 Guide the particles into the high pressure pump 15 and then on to the fuel injector 17 reach. To make matters worse, that not just individual particles through the fuel filter 14 are pressed, but that at a certain Pulsationsstärke the crushed particles can clenched in a high concentration occur. In this respect, it is justifiable if individual particles can enter the main circuit at an incomplete filtration rate according to the fuel delivery devices according to the invention described below.

2 und 3 zeigen jeweils eine erfindungsgemäße Kraftstofffördereinrichtung, wobei gleiche Bauteile mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind. Die erfindungsgemäße Kraftstofffördereinrichtung in 2 und 3 weist zusätzlich zum Hauptstromkreis 10 jeweils einen Nebenstromkreis 20 auf. Der Kraftstofffilter 14 wurde dabei aus dem Hauptstromkreis 10 entfernt und im Nebenstromkreis 20 angeordnet. Mittels des Nebenstromkreises 20 wird der Kraftstoff aus dem Tank 18 unabhängig vom Hauptstromkreis 10 umgewälzt und dabei durch den im Nebenstromkreis 20 angeordneten Kraftstofffilter 14 gefördert. Dadurch bildet der Nebenstromkreis 20 einen separaten Filterkreis für den im Tank 18 befindlichen Kraftstoff. 2 and 3 each show a fuel delivery device according to the invention, wherein like components are designated by the same reference numerals. The fuel delivery device according to the invention in 2 and 3 indicates in addition to the main circuit 10 one branch circuit each 20 on. The fuel filter 14 was doing from the main circuit 10 away and in the Branch circuit 20 arranged. By means of the auxiliary circuit 20 the fuel gets out of the tank 18 independent of the main circuit 10 circulated and thereby by the in the secondary circuit 20 arranged fuel filter 14 promoted. This forms the secondary circuit 20 a separate filter circuit for the tank 18 located fuel.

Beim Ausführungsbeispiel in 2 weist der Nebenstromkreis 20 eine zusätzliche, elektrische Förderpumpe 21 auf, die zweckmäßigerweise steuerbar ausgeführt ist. Die zusätzliche Förderpumpe 21 ist im Nebenstromkreis 20 stromauf vom Kraftstofffilter 14 angeordnet, so dass sich der Kraftstofffilter 14 druckseitig zur zusätzlichen Förderpumpe 21 im Nebenstromkreis 20 befindet. An die zusätzliche Förderpumpe 21 ist eine Saugleitung 22 angeschlossen, die in den Tank 18 führt. Vom Kraftstofffilter 14 führt eine Rücklaufleitung 23 zurück in den Tank 18. Dadurch bildet sich ein vom Hauptstromkreis 10 separater Nebenstromkreis 20 aus. Es ist aber auch denkbar, dass die Saugleitung 22 stromauf vor der Förderpumpe 13 von der Einlassleitung 13.1 des Hauptstromkreises 10 abzweigt. Der Kraftstofffilter 14 kann aber auch saugseitig der zusätzlichen Förderpumpe 21 angeordnet werden, d. h., dass sich dann der Kraftstofffilter 14 stromauf der zusätzlichen Förderpumpe 14 im Nebenstromkreis 20 befindet. In the embodiment in 2 indicates the branch circuit 20 an additional electric pump 21 on, which is suitably designed to be controllable. The additional feed pump 21 is in the secondary circuit 20 upstream of the fuel filter 14 arranged so that the fuel filter 14 on the pressure side to the additional feed pump 21 in the secondary circuit 20 located. To the additional pump 21 is a suction line 22 connected to the tank 18 leads. From the fuel filter 14 leads a return line 23 back to the tank 18 , This forms one of the main circuit 10 separate auxiliary circuit 20 out. But it is also conceivable that the suction line 22 upstream of the feed pump 13 from the inlet pipe 13.1 of the main circuit 10 branches. The fuel filter 14 But also on the suction side of the additional pump 21 be arranged, ie, that then the fuel filter 14 upstream of the additional feed pump 14 in the secondary circuit 20 located.

Mittels der zusätzlichen Förderpumpe 21 wird Kraftstoff aus dem Tank 18 über die Saugleitung 22 angesaugt, unter Druck durch den Kraftstofffilter 14 gedrückt und über die Rücklaufleitung 23 zurück in den Tank 18 gefördert, so dass mittels der zusätzlichen Förderpumpe 21 der im Tank 18 befindliche Kraftstoff im Nebenstromkreis 20 umgewälzt wird. Dadurch wird der im Tank 18 befindliche Kraftstoff unabhängig vom Hauptstromkreis 10 im Nebenstromkreis 20 gefiltert.By means of the additional pump 21 will fuel out of the tank 18 over the suction line 22 sucked, under pressure through the fuel filter 14 pressed and over the return line 23 back to the tank 18 promoted, so that by means of the additional feed pump 21 the one in the tank 18 located fuel in the secondary circuit 20 is circulated. This will be the tank 18 located fuel regardless of the main circuit 10 in the secondary circuit 20 filtered.

Die zusätzliche Förderpumpe 21 kann gering dimensioniert ausgeführt sein, da im Nebenstromkreis 20 nur ein geringes Druckniveau zu überwinden und nur ein geringer Mengenbedarf erforderlich ist, wobei je nach Auslegung 50 bis 10 l/h ausreichend sein können. Weiterhin wird die zusätzliche Förderpumpe 21 zweckmäßigerweise so angesteuert, dass sie langsam an- und ausläuft, damit starke Mengenstreuungen bzw. Druckunterschiede im Nebenstromkreis 20 vermieden werden, um die Partikelabscheidung im Kraftstofffilter 14 nicht zu beeinträchtigen. Diese vorteilhafte Ansteuerung ist bei Anordnung des Kraftstofffilters 14 im Hauptstromkreis 10 nach dem Stand der Technik nicht möglich, da dort der Druck von der Hochdruckpumpe 15 schnellstmöglich aufgebaut werden muss, um beim Start der Brennkraftmaschine das Einspritzsystem sofort in Betrieb zu setzen. Außerdem kann die Ansteuerung der zusätzlichen Förderpumpe 21 so ausgebildet sein, dass bei Erkennung eines Tankvorganges, beispielsweise über den Tankstand oder durch die Betätigung der Tankklappe, insbesondere nach Tankvorgängen der Kraftstoff mit maximaler Leistung umgewälzt und gefiltert wird. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass zu einem späteren Zeitpunkt, z. B. nach 10-facher Umwälzung der Kraftstoffmenge mittels einer Zeitsteuerung die Leistung der zusätzlichen Förderpumpe 21 reduziert bzw. der Nebenstromkreis 20 komplett deaktiviert wird, bis wieder neuer Kraftstoff in den Tank 18 nachgefüllt wird. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass nach längeren Stillstandphasen der Brennkraftmaschine, z. B. nach einigen Tagen oder wenigen Wochen, die zusätzliche Förderpumpe 21 in Betrieb gesetzt wird, bis wieder eine bestimmte Kraftstoffmenge umgewälzt wurde. Dieses Vorgehen kann insbesondere dann sinnvoll sein, wenn im Nebenstromkreis 20, beispielsweise im Kraftstofffilter 14 zusätzlich ein Wasserabscheider integriert ist, da sich im Tank 18 in Stillstandphasen Wasser vom Kraftstoff absetzen kann. The additional feed pump 21 can be designed small dimensions, as in the secondary circuit 20 to overcome only a low pressure level and only a small amount is required, and depending on the design 50 to 10 l / h may be sufficient. Furthermore, the additional feed pump 21 Appropriately driven so that it slowly on and expires, so that strong quantity variations or pressure differences in the secondary circuit 20 be avoided to particle separation in the fuel filter 14 not to interfere. This advantageous control is in the arrangement of the fuel filter 14 in the main circuit 10 not possible according to the prior art, since there is the pressure of the high-pressure pump 15 must be set up as quickly as possible to put the injection system immediately when starting the internal combustion engine in operation. In addition, the control of the additional feed pump 21 be designed so that upon detection of a refueling process, for example via the tank level or by the operation of the fuel filler flap, in particular after refueling processes, the fuel is circulated and filtered at maximum power. In addition, it can be provided that at a later date, for. B. after 10 times circulation of the fuel quantity by means of a timer, the performance of the additional feed pump 21 reduced or the secondary circuit 20 is completely deactivated until again new fuel in the tank 18 is refilled. Furthermore, it can be provided that after prolonged periods of inactivity of the internal combustion engine, for. B. after a few days or a few weeks, the additional pump 21 is put into operation until a certain amount of fuel has been circulated again. This procedure can be particularly useful if in the secondary circuit 20 , for example in the fuel filter 14 In addition, a water separator is integrated, as in the tank 18 In standstill phases water can settle from the fuel.

In Stoppphasen im Start-Stopp-Betrieb kann aus Geräusch- und Energiegründen die zusätzliche Förderpumpe 21 abgeschaltet werden, da der Wiederanlauf aufgrund des langsamen Hochlaufs unschädlich ist. Gegebenenfalls kann die Möglichkeit vorgesehen werden, die Laufzeiten der zusätzlichen Förderpumpen 21 im Nebenstromkreis 20 den landestypischen Gegebenheiten anzupassen. So kann die zusätzliche Förderpumpe 21 bei Verkauf in Länder mit hoher Partikelbelastung des Kraftstoffs längere Laufzeiten aufweisen.In stop phases during start-stop operation, the additional feed pump can be used for noise and energy reasons 21 be shut down because the restart is harmless due to the slow startup. Optionally, the possibility can be provided, the maturities of the additional feed pumps 21 in the secondary circuit 20 to adapt to the country-specific conditions. So can the extra feed pump 21 have longer lives when sold to countries with high particle load of the fuel.

Beim Ausführungsbeispiel in 3 ist die Förderpumpe 13 des Hauptstromkreises 10 durch eine spezielle, kombinierte Förderpumpe 30 ersetzt, die gleichzeitig die erforderliche Fördermenge für den Hauptstromkreis 10 und den Nebenstromkreis 20 fördert. Zur Förderung der Fördermenge für den Hauptstromkreis 10 ist die kombinierte Förderpumpe 30 mit der üblichen Einlassleitung 13.1 und Auslassleitung 13.2 für den Hauptstromkreis 10 verbunden. Zusätzlich zweigt von der kombinierten Förderpumpe 30 eine weitere Leitung als Nebenstromleitung 31 zur Ausbildung des Nebenstromkreises 20 ab. Von der kombinierten Förderpumpe 30 wird eine entsprechende Kraftstoffmenge aus dem Hauptstromkreis 10 in die Nebenstromleitung 31 abgezweigt und zur Filtration dem Kraftstofffilter 14 im Nebenstromkreis 20 zugeführt. Stromab hinter dem Kraftstofffilter 14 wird der gefilterte Kraftstoff über eine Rücklaufleitung 33 wieder zurück in den Tank 18 gefördert, so dass der im Tank 18 befindliche Kraftstoff im Nebenstromkreis 20 umgewälzt wird. Die abgezweigte Kraftstoffmenge wird mittels eines entsprechenden Durchflussquerschnitts im Nebenstromkreis 20 eingestellt.In the embodiment in 3 is the feed pump 13 of the main circuit 10 through a special, combined delivery pump 30 which simultaneously supplies the required flow rate for the main circuit 10 and the subcircuit 20 promotes. To promote the flow rate for the main circuit 10 is the combined pump 30 with the usual inlet pipe 13.1 and outlet pipe 13.2 for the main circuit 10 connected. In addition branches of the combined feed pump 30 another line as a bypass line 31 for the formation of the secondary circuit 20 from. From the combined delivery pump 30 a corresponding amount of fuel from the main circuit 10 in the bypass line 31 branched off and for filtration of the fuel filter 14 in the secondary circuit 20 fed. Downstream of the fuel filter 14 The filtered fuel is returned via a return line 33 back to the tank 18 promoted, so that in the tank 18 located fuel in the secondary circuit 20 is circulated. The branched off fuel quantity is by means of a corresponding flow cross section in the secondary circuit 20 set.

Dementsprechend ist der hydraulische Teil der kombinierten Förderpumpe 30 gegenüber der Förderpumpe 13 des Standes der Technik entsprechend dem zusätzlichen Bedarf an Kraftstoffmenge für den Nebenstromkreis 20 zu vergrößern, z. B. um 25 bis 30 %. Jedoch muss die kombinierte Förderpumpe 30 für den Nebenstromkreis 20 lediglich einen geringen Druckabfall im Kraftstofffilter 14 von beispielsweise 0,5 bis 1,0 bar überwinden. Weiterhin ist es nicht erforderlich, im Nebenstromkreis 20 die gleiche Kraftstoffmenge wie im Hauptstromkreis 10 umzuwälzen. Vielmehr ist es ausreichend, im Nebenstromkreis 20 eine Kraftstoffmenge von beispielsweise 5 bis 60 l/h umzuwälzen. Folglich ist eine Anhebung der elektrischen Leistung der kombinierten Förderpumpe 30 bis maximal 5 % gegenüber einer der Förderpumpe 13 des Standes der Technik ausreichend. Accordingly, the hydraulic part of the combined feed pump 30 opposite the feed pump 13 of the prior art according to the additional demand for fuel quantity for the sub-circuit 20 to enlarge, z. B. by 25 to 30%. However, the combined feed pump needs 30 for the secondary circuit 20 only a small pressure drop in the fuel filter 14 overcome, for example, 0.5 to 1.0 bar. Furthermore, it is not necessary in the secondary circuit 20 the same amount of fuel as in the main circuit 10 to circulate. Rather, it is sufficient in the secondary circuit 20 to circulate an amount of fuel of, for example, 5 to 60 l / h. Consequently, an increase in the electric power of the combined feed pump 30 up to a maximum of 5% compared to one of the feed pump 13 of the prior art sufficient.

Zur Realisierung des Ausführungsbeispiels in 3 werden nachfolgend zwei Ausführungsformen einer kombinierten Förderpumpe 30 beschrieben.To realize the embodiment in 3 Below are two embodiments of a combined feed pump 30 described.

4 zeigt eine erste Ausführungsform der kombinierten Förderpumpe 30 in Form einer Zahnradpumpe 40. Die Zahnradpumpe 40 weist eine Pumpenkammer 41 mit einem Einlassabschnitt 44 und einem Auslassabschnitt 45 auf. In der Pumpenkammer 41 sind zwei ineinander kämmende Zahnräder 42, 43 angeordnet. 4 shows a first embodiment of the combined feed pump 30 in the form of a gear pump 40 , The gear pump 40 has a pump chamber 41 with an inlet section 44 and an outlet section 45 on. In the pump chamber 41 are two meshing gears 42 . 43 arranged.

Durch die Zahl der Zähne der ineinander kämmenden Zahnräder 42, 43 werden entsprechende Dichtstellen zwischen dem Einlassabschnitt 44 und dem Auslassabschnitt 45 ausgebildet, so dass durch die Dichtstellen eine Trennung des Nebenstromkreises 20 vom Hauptstromkreis 10 erfolgt. Durch diese Trennung wird verhindert, dass sich Pulsationen der Hochdruckpumpe 13 aus dem Hauptstromkreis 10 rückwärts in den Nebenstromkreis 20 ausbreiten können.By the number of teeth of intermeshing gears 42 . 43 appropriate sealing points between the inlet section 44 and the outlet section 45 formed, so that through the sealing points a separation of the secondary circuit 20 from the main circuit 10 he follows. This separation prevents pulsations of the high-pressure pump 13 from the main circuit 10 backwards into the secondary circuit 20 can spread.

In den Einlassabschnitt 44 führt ein Einlass 46 und in den Auslassabschnitt 45 ein Auslass 47. An den Einlass 46 ist die Einlassleitung 13.1 und an den Auslass 47 die Auslassleitung 13.2 des Hauptstromkreises 10 angeschlossen. Die zwei ineinander kämmenden Zahnräder 42, 43 fördern Kraftstoff vom Einlass 46 zum Auslass 47 und damit in den Hauptstromkreis 10 zur Saugseite der Hochdruckpumpe 15. Zwischen dem Einlassabschnitt 44 und dem Auslassabschnitt 45 zweigt seitlich, beispielsweise radial oder axial aus der Pumpenkammer 41 eine Bohrung zur Ausbildung eines Nebenstromausganges 48 ab, der mit der Nebenstromleitung 31 des Nebenstromkreises 20 hydraulisch verbunden ist. In der Bohrung des Nebenstromausganges 48 ist eine Drossel 49 angeordnet, die zur Einstellung der bereits erwähnten Durchflussmenge für den Nebenstromkreis 20 dient. Über den Nebenstromausgang 48 und die Drossel 49 fließt eine aus der Einlassleitung 13.1 abgezweigte Kraftstoffmenge in den Nebenstromkreis 20 zur Filtration des Kraftstoffs ab.In the inlet section 44 leads an inlet 46 and in the outlet section 45 an outlet 47 , To the inlet 46 is the inlet pipe 13.1 and to the outlet 47 the outlet pipe 13.2 of the main circuit 10 connected. The two meshing gears 42 . 43 promote fuel from the inlet 46 to the outlet 47 and thus into the main circuit 10 to the suction side of the high-pressure pump 15 , Between the inlet section 44 and the outlet section 45 branches laterally, for example radially or axially from the pump chamber 41 a bore for forming a bypass output 48 off, with the bypass line 31 of the secondary circuit 20 hydraulically connected. In the bore of the bypass outlet 48 is a throttle 49 arranged to adjust the already mentioned flow rate for the secondary circuit 20 serves. Via the bypass outlet 48 and the throttle 49 one flows out of the inlet pipe 13.1 diverted fuel quantity in the secondary circuit 20 for filtration of the fuel.

Eine zweite Ausführungsform einer kombinierten Förderpumpe 30 in Form einer Schraubenpumpe 50 geht aus 5 hervor. Die Schraubenpumpe 50 weist eine Pumpenkammer 51 mit einem Einlassabschnitt 54 und einem Auslassabschnitt 55 auf. In den Einlassabschnitt 54 führt ein Einlass 56 und in den Auslassabschnitt 55 ein Auslass 57. In der Pumpenkammer 51 sind zwei ineinandergreifende Schraubengewindewalzen 52, 53 zur Kraftstoffförderung angeordnet.A second embodiment of a combined feed pump 30 in the form of a screw pump 50 comes from 5 out. The screw pump 50 has a pump chamber 51 with an inlet section 54 and an outlet section 55 on. In the inlet section 54 leads an inlet 56 and in the outlet section 55 an outlet 57 , In the pump chamber 51 are two intermeshing screw thread rolls 52 . 53 arranged for fuel delivery.

Durch die Windungen der ineinandergreifenden Schraubengewindewalzen 52, 53 werden entsprechende Dichtstellen zwischen dem Einlassabschnitt 54 und dem Auslassabschnitt 55 ausgebildet, so dass durch die Dichtstellen eine Trennung des Nebenstromkreises 20 vom Hauptstromkreis 10 erfolgt. Durch diese Trennung wird verhindert, dass sich Pulsationen der Hochdruckpumpe 13 aus dem Hauptstromkreis 10 rückwärts in den Nebenstromkreis 20 ausbreiten können.Through the turns of the intermeshing screw thread rolls 52 . 53 appropriate sealing points between the inlet section 54 and the outlet section 55 formed, so that through the sealing points a separation of the secondary circuit 20 from the main circuit 10 he follows. This separation prevents pulsations of the high-pressure pump 13 from the main circuit 10 backwards into the secondary circuit 20 can spread.

Die beiden ineinandergreifenden Schraubengewindewalzen 52, 53 fördern Kraftstoff vom Einlass 56 zum Auslass 57 und damit in den Hauptstromkreis 10 zur Saugseite der Hochdruckpumpe 15. An einer Stelle zwischen Einlassabschnitt 54 und Auslassabschnitt 55 zweigt seitlich aus der Pumpenkammer 51 eine Bohrung zur Ausbildung eines Nebenstromausganges 58 ab, der mit der Nebenstromleitung 31 des Nebenstromkreises 20 hydraulisch verbunden ist. In der Bohrung des Nebenstromausganges 58 ist eine Drossel 59 angeordnet, die zur Einstellung der bereits erwähnten Durchflussmenge für den Nebenstromkreis 20 dient. Wie bei der kombinierten Förderpumpe 30 gemäß 4 fließt über den Nebenstromausgang 58 und die Drossel 59 eine aus der Einlassleitung 13.1 abgezweigte Kraftstoffmenge in den Nebenstromkreis 20 zur Filtration des Kraftstoffs ab.The two intermeshing screw thread rolls 52 . 53 promote fuel from the inlet 56 to the outlet 57 and thus into the main circuit 10 to the suction side of the high-pressure pump 15 , At one point between inlet section 54 and outlet section 55 branches laterally out of the pump chamber 51 a bore for forming a bypass output 58 off, with the bypass line 31 of the secondary circuit 20 hydraulically connected. In the bore of the bypass outlet 58 is a throttle 59 arranged to adjust the already mentioned flow rate for the secondary circuit 20 serves. As with the combined feed pump 30 according to 4 flows through the bypass outlet 58 and the throttle 59 one from the inlet pipe 13.1 diverted fuel quantity in the secondary circuit 20 for filtration of the fuel.

Neben den beschriebenen Ausführungsformen für eine kombinierte Förderpumpe 30 sind auch alle weiteren Förderpumpentypen möglich, wobei zwischen dem Einlass und dem Auslass der kombinierten Förderpumpe 30 ein zusätzlicher Nebenstromausgang 31 für den Nebenstromkreis 20 zu schaffen ist.In addition to the described embodiments for a combined feed pump 30 are also all other pump types possible, with between the inlet and the outlet of the combined feed pump 30 an additional bypass output 31 for the secondary circuit 20 is to create.

Zusätzlich kann bei den beiden Ausführungsbeispielen im Hauptstromkreis 10 zwischen Förderpumpe 13 und Hochdruckpumpe 15 ein nicht dargestelltes Sieb mit einer Maschenweite von beispielsweise 30 bis 50 µm zum Herausfiltern von größeren Partikeln angeordnet sein.In addition, in the two embodiments in the main circuit 10 between feed pump 13 and high pressure pump 15 an unillustrated sieve with a mesh size of, for example, 30 to 50 microns be arranged to filter out larger particles.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102010031622 A1 [0002]

Claims

Fuel delivery device for a fuel injection device of an internal combustion engine with a delivery pump ( 13 ), a high pressure pump ( 15 ) and at least one fuel filter ( 14 ), wherein the feed pump ( 13 ) in a main circuit ( 10 ) Fuel from a tank ( 18 ) to the high pressure pump ( 15 ), and wherein the high-pressure pump ( 15 ) the fuel in a high pressure area to a fuel storage ( 16 ), in which an injection pressure for the fuel injection device is provided, characterized in that the fuel filter ( 14 ) in a secondary circuit ( 20 ) with the fuel for filtration from the tank ( 18 ) is circulated.

Fuel delivery device according to claim 1, characterized in that the secondary circuit ( 20 ) an additional pump ( 21 ) with the fuel for filtration through the fuel filter ( 14 ).

Fuel feed device according to claim 1 or 2, characterized in that the secondary circuit ( 20 ) with the fuel filter ( 14 ) and the additional delivery pump ( 21 ) one from the main circuit ( 10 ) forms a separate circuit.

Fuel feed device according to claim 3, characterized in that the additional feed pump ( 21 ) one in the tank ( 18 ) leading suction line ( 22 ) having.

Fuel delivery device according to claim 1, characterized in that as a feed pump ( 13 ) a combined feed pump ( 30 ) is provided, which at the same time a required flow rate for the main circuit ( 10 ) and the auxiliary circuit ( 20 ) promotes.

Fuel feed device according to claim 5, characterized in that the combined feed pump ( 30 ) an additional bypass output ( 48 . 58 ) for the secondary circuit ( 20 ) having.

Fuel delivery device according to claim 6, characterized in that the secondary flow outlet ( 48 . 58 ) between an inlet section ( 44 . 54 ) and an outlet section ( 45 . 55 ) of the main circuit ( 10 ) in a pump chamber ( 41 . 51 ) of the combined feed pump ( 30 ) leads.

Fuel delivery device according to claim 6 or 7, characterized in that in the bypass output ( 48 . 58 ) a throttle ( 49 . 59 ) is arranged.

Fuel feed device according to claim 7, characterized in that between the inlet section ( 44 . 54 ) and the outlet section ( 45 . 55 ) Sealing points are formed, by which a separation of the secondary circuit ( 20 ) from the main circuit ( 10 ) he follows.

Fuel delivery device according to one of the preceding claims, characterized in that in the main circuit ( 13 ) between pump ( 12 ) and high pressure pump ( 11 ) In addition, a sieve is arranged.