DE102014223240A1

DE102014223240A1 - Low pressure control system of a fuel delivery system of a fuel injection system and a Absteuerventil thereto

Info

Publication number: DE102014223240A1
Application number: DE102014223240.6A
Authority: DE
Inventors: Christian Langenbach
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-11-14
Filing date: 2014-11-14
Publication date: 2016-05-19
Also published as: CN107002603B; CN107002603A; WO2016075041A3; WO2016075041A2

Abstract

Es wird ein Niederdruckregelsystem für eine Kraftstofffördereinrichtung eines Kraftstoffeinspritzsystems vorgeschlagen. Das Niederdruckregelsystem ist ausgeführt mit einer Förderleitung (12), die einen Zulauf von einer Förderpumpe (13) zu einer Hochdruckpumpe (18) ausbildet, mit mindestens einem in der Förderleitung (12) angeordneten Kraftstofffilter (14) und mit einem in der Förderleitung (12) weiterhin angeordneten steuerbaren Stellelement (15), welches einen vorwählbaren Förderstrom zur Hochdruckpumpe (18) weiterleitet, wobei eine von der Förderpumpe (13) geförderte überschüssige Fördermenge mittels eines Überströmventils (20) in eine Rücklaufleitung (22) abgeleitet wird. Zusätzlich zum steuerbaren Stellelement (15) ist ein hydraulisch ansteuerbares Absteuerventil (30) vorgesehen, das zumindest eine Teilmenge der überschüssigen Fördermenge in Strömungsrichtung des Kraftstoffs vor dem Kraftstofffilter (14) aus der Förderleitung (12) ableitet.A low pressure control system for a fuel delivery system of a fuel injection system is proposed. The low-pressure control system is designed with a delivery line (12), which forms an inlet from a feed pump (13) to a high-pressure pump (18), with at least one fuel filter (14) arranged in the feed line (12) and with a fuel filter (12) arranged in the feed line (12) ) further arranged controllable adjusting element (15), which forwards a preselectable flow to the high-pressure pump (18), wherein one of the feed pump (13) funded excess flow rate by means of a spill valve (20) in a return line (22) is derived. In addition to the controllable adjusting element (15), a hydraulically controllable shut-off valve (30) is provided, which diverts at least a subset of the excess delivery in the flow direction of the fuel upstream of the fuel filter (14) from the delivery line (12).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Niederdruckregelsystem einer Kraftstofffördereinrichtung eines Kraftstoffeinspritzsystems sowie ein Absteuerventil dazu nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a low-pressure control system of a fuel delivery device of a fuel injection system and a shut-off valve thereto according to the preamble of claim 1.

Bekannte Kraftstofffördereinrichtungen weisen einen Niederdruckkreis mit einer Förderpumpe auf, die Kraftstoff aus einem Tank ansaugt und über eine Förderleitung einer Hochdruckpumpe an einer Zulaufseite zuführt. Mindestens ein hochdruckseitiger Ausgang der Hochdruckpumpe führt in einen Hochdruckkreis und über eine Hochdruckleitung in einen Hochdruckspeicher, auch Common Rail genannt. Der Hochdruckspeicher ist mit mindestens einem Kraftstoffinjektor verbunden, über den Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Im Niederdruckkreis ist zwischen Förderpumpe und Hochdruckpumpe mindestens ein Kraftstofffilter zum Herausfiltern von Feststoffpartikeln aus dem Kraftstoff angeordnet. Der Zulaufseite der Hochdruckpumpe ist ein Regelelement vorgeschaltet, über welches die von der Förderpumpe zur Hochdruckpumpe gelieferte Kraftstoffmenge bedarfsgerecht und variabel eingestellt wird. Diesem auch Zumesseinheit genannten Regelelement ist in Strömungsrichtung des Kraftstoffs hinter dem Kraftstofffilter ein Überströmventil zugeordnet, das die überschüssige Kraftstoffmenge über eine Rücklaufleitung in den Tank zurückleitet. Dadurch wird der Druck in der Förderleitung hinter dem Kraftstofffilter auf einen im Wesentlichen konstanten Wert geregelt, wobei die gesamte überschüssige Fördermenge stromab hinter dem Kraftstofffilter abgeleitet wird. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass aufgrund des hohen Filterdurchflusses schnell ein gutes Sauberkeitsniveau des Kraftstoffs erreicht wird. Andererseits bedeutet dies jedoch, dass eine gewisse Filterbaugröße erforderlich ist, die einen entsprechend großen Bauraum erfordert und dadurch entsprechend höhere Kosten verursacht werden. Das Durchleiten der gesamten Absteuermenge durch den Kraftstofffilter bedeutet außerdem, dass eine schnelle Beladung des Kraftstofffilters mit Schmutzpartikeln eintritt, wodurch ein häufiger Wechsel des Kraftstofffilters notwendig wird. Known fuel delivery devices have a low-pressure circuit with a feed pump that sucks fuel from a tank and feeds via a delivery line of a high pressure pump to an inlet side. At least one high pressure side output of the high pressure pump leads into a high pressure circuit and a high pressure line in a high pressure accumulator, also called common rail. The high-pressure accumulator is connected to at least one fuel injector, via which fuel is injected into the combustion chamber of an internal combustion engine. In the low-pressure circuit, at least one fuel filter for filtering out solid particles from the fuel is arranged between the feed pump and the high-pressure pump. The inlet side of the high-pressure pump is preceded by a control element, via which the supplied from the pump to the high-pressure pump fuel quantity is adjusted as needed and variable. This control unit also called metering unit is associated with an overflow valve in the flow direction of the fuel behind the fuel filter, which returns the excess amount of fuel via a return line in the tank. As a result, the pressure in the delivery line downstream of the fuel filter is regulated to a substantially constant value, with the entire excess flow rate being discharged downstream of the fuel filter. This approach has the advantage that due to the high filter flow quickly a good cleanliness level of the fuel is achieved. On the other hand, however, this means that a certain filter size is required, which requires a correspondingly large space and thus caused correspondingly higher costs. Passing the entire Absteuermenge through the fuel filter also means that a rapid loading of the fuel filter with dirt particles occurs, whereby a frequent change of the fuel filter is necessary.

Aus EP 2159406 A1 ist ein Niederdruckregelsystem bekannt, bei dem der Förderpumpe ein hydraulisch ansteuerbares Absteuerventil zugeordnet ist, das die gesamte überschüssige Fördermenge in Strömungsrichtung des Kraftstoffs vor dem Kraftstofffilter ableitet. Die Steuerleitung zur Ansteuerung zweigt dabei von der Förderleitung in Strömungsrichtung des Kraftstoffs zwischen Kraftstofffilter und Hochdruckpumpe ab. Durch diese Vorgehensweise wird der Filterdurchfluss auf die tatsächlich benötigte Fördermenge reduziert. Out EP 2159406 A1 is a low-pressure control system is known in which the feed pump is associated with a hydraulically controllable shut-off valve, which dissipates the entire excess flow in the flow direction of the fuel before the fuel filter. The control line for the control branches off from the delivery line in the flow direction of the fuel between the fuel filter and the high-pressure pump. This procedure reduces the filter flow rate to the actual required flow rate.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße Niederdruckregelsystem hat den Vorteil, dass sowohl der Filterdurchfluss reduziert wird als auch die erforderliche Kühl- und Schmiermenge für die Hochdruckpumpe auf ein erforderliches Maß einstellbar ist. Außerdem kann auf eine Drossel in der Saugleitung verzichtet werden, wodurch eine Reduzierung der Variantenvielfalt der einzusetzenden Förderpumpen möglich ist. Darüber hinaus wird das Kavitationsrisiko reduziert. Mit dem erfindungsgemäßen Absteuerventil lässt sich das erfindungsgemäße Niederdruckregelsystem auf einfache Weise realisieren und in die an sich bekannten Niederdruckregelsysteme mit Zumesseinheit und Überströmventil einsetzen.The low-pressure control system according to the invention has the advantage that both the filter flow is reduced and the required amount of cooling and lubricating for the high pressure pump is adjustable to a required level. In addition, can be dispensed with a throttle in the suction, whereby a reduction in the variety of variants of the feed pumps to be used is possible. In addition, the cavitation risk is reduced. With the shut-off valve according to the invention, the low-pressure control system according to the invention can be realized in a simple manner and used in the known low-pressure control systems with metering unit and spill valve.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung sind durch die Maßnahmen der Unteransprüche möglich.Advantageous developments and improvements of the invention are possible by the measures of the subclaims.

Zur Ableitung zumindest einer als Absteuermenge bezeichneten Teilmenge der überschüssigen Fördermenge bereits in Strömungsrichtung des Kraftstoffs vor dem Kraftstofffilter ist es besonders vorteilhaft, den Steuerdruck für den Steuerraum des Absteuerventils von der Rücklaufleitung stromab des Überströmventils abzugreifen. Dazu ist eine hydraulische Steuerleitung vorgesehen, die stromab des Überströmventils hydraulisch mit der Rücklaufleitung verbunden ist. Zur Erzeugung eines ausreichenden Steuerdrucks ist es vorteilhaft, wenn in Strömungsrichtung hinter einer Abzweigung der Steuerleitung von der Rücklaufleitung eine hydraulische Drossel in der Rücklaufleitung angeordnet ist, die in der Steuerleitung einen entsprechenden Staudruck erzeugt.In order to derive at least one subset of the excess flow rate, already referred to as the amount of spill, already upstream of the fuel filter in the flow direction of the fuel, it is particularly advantageous to tap the control pressure for the control chamber of the shut-off valve downstream of the overflow valve. For this purpose, a hydraulic control line is provided, which is connected downstream of the hydraulic overflow valve with the return line. To generate a sufficient control pressure, it is advantageous if in the flow direction behind a branch of the control line from the return line, a hydraulic throttle is arranged in the return line, which generates a corresponding back pressure in the control line.

Durch die Anordnung einer weiteren hydraulischen Drossel in der Steuerleitung kann ein stabiles hydraulisches Verhalten des Absteuerventils realisiert werden, indem die Ventilbewegung gedämpft wird. Die weitere hydraulische Drossel kann aber auch durch einen entsprechend kleinen Durchmesser der Steuerleitung selbst ausgeführt werden.The arrangement of a further hydraulic throttle in the control line, a stable hydraulic behavior of the shut-off valve can be realized by the valve movement is damped. The further hydraulic throttle can also be carried out by a correspondingly small diameter of the control line itself.

Zur Ableitung der Absteuermenge ist ein Einlass des Absteuerventils über eine Absteuerleitung in Strömungsrichtung des Kraftstoffs vor dem Kraftstofffilter mit der Förderleitung und ein Auslass des Absteuerventils über eine Rückströmleitung mit einer in einen Tank führenden Saugleitung hydraulisch verbunden. To derive the Absteuermenge an inlet of the shut-off valve via a Absteuerleitung in the flow direction of the fuel in front of the fuel filter with the delivery line and an outlet of the Absteuerventils via a return line with a suction line leading into a tank is hydraulically connected.

Zur Integration der Funktionalitäten eines Überdruckventils und/oder eines Bypassventils kann das Absteuerventil mit einer zweiten Steuerleitung und/oder einer dritten Steuerleitung versehen sein. For integration of the functionalities of a pressure relief valve and / or a bypass valve, the shut-off valve may be provided with a second control line and / or a third control line.

Eine erste vorteilhafte Ausführungsform des Absteuerventils lässt sich dadurch realisieren, wenn der Ventilkolben einen federraumseitigen Kolbenabschnitt und einen steuerraumseitigen Kolbenabschnitt mit jeweils gleichen Durchmessern aufweist, mit welchen der Ventilkolben in der Führungsbohrung geführt ist, wenn sich zwischen den beiden Kolbenabschnitten ein weiterer Kolbenabschnitt mit kleinerem Durchmesser befindet und wenn der Durchmessersprung mit der Schieberkante an einer Ringfläche zwischen dem federraumseitigen Kolbenabschnitt und dem weiteren Kolbenabschnitt mit kleinerem Durchmesser ausgebildet ist. Dabei sind weiterhin ein mit einer Absteuerleitung verbundener Einlassanschluss und ein mit einer Rückströmleitung verbundener Auslassanschluss vorgesehen, wobei der Auslassanschluss permanent in den Ventilraum mündet und der Einlassanschluss mit der Ventilöffnung versehen ist. A first advantageous embodiment of the shut-off valve can be realized if the valve piston has a spring-chamber-side piston section and a control-chamber-side piston section, each with the same diameters, with which the valve piston is guided in the guide bore, if there is a further piston section with a smaller diameter between the two piston sections and when the diameter jump with the slider edge is formed on an annular surface between the spring-side piston portion and the further piston portion with a smaller diameter. In this case, furthermore, an inlet connection connected to a diversion line and an outlet connection connected to a return line are provided, wherein the outlet connection permanently opens into the valve chamber and the inlet connection is provided with the valve opening.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des Absteuerventils, die sich besonders dafür eignet, die zusätzliche Funktionalität eines Überdruckventils in das Absteuerventil zu integrieren, lässt sich dadurch realisieren, wenn die Führungsbohrung als Stufenbohren ausgeführt ist, wenn der Ventilkolben mit einem federraumseitigen Kolbenabschnitt und einem daran angrenzenden steuerraumseitigen Kolbenabschnitt mit einem kleineren Durchmesser ausgebildet ist, wenn der federraumseitige Kolbenabschnitt und der angrenzende steuerraumseitige Kolbenabschnitt mit dem kleineren Durchmesser jeweils in der Führungsbohrung geführt sind, so dass sich dazwischen der Ventilraum in der gestuften Führungsbohrung ausbildet, und wenn der mit einer Absteuerleitung verbundene Einlassanschluss permanent in den Ventilraum mündet und der mit einer Rückströmleitung verbundene Auslassanschluss mit der Ventilöffnung versehen ist. A further advantageous embodiment of the shut-off valve, which is particularly suitable for integrating the additional functionality of a pressure relief valve in the shut-off valve, can be realized if the guide bore is designed as stepped drilling, if the valve piston with a spring-side piston portion and an adjoining control chamber side piston portion is formed with a smaller diameter, when the spring-side piston portion and the adjacent control-chamber-side piston portion are guided in the guide bore in each case with the smaller diameter, so that in between the valve space is formed in the stepped guide bore, and if the connected to a discharge line inlet connection permanently in the Valve space opens and the outlet port connected to a return line is provided with the valve opening.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des Absteuerventils, die sich dafür eignet, die zusätzlichen Funktionalitäten eines Überdruckventils und eines Bypassventils in das Absteuerventil zu integrieren, lässt sich realisieren, wenn eine erste Bypassleitung und eine zweite Bypassleitung vorgesehen sind, wenn die erste Bypassleitung vom Einlassanschluss abzweigt und mit einer ersten Bypassöffnung in die Führungsbohrung mündet, und wenn die zweite Bypassleitung vom Auslassanschluss abzweigt und mit einer zweiten Bypassöffnung in einen Federraum mündet. Dazu ist es notwendig, den Ventilkolben im drucklosen Zustand des Steuerraums in einer Mittelposition zu halten. Realisieren lässt sich dies dadurch, indem zusätzlich zur Druckfeder eine weitere Druckfeder im Steuerraum angeordnet ist, die gegen die Druckfeder wirkt und den Ventilkolben in der Mittelposition hält, in der die Einlassöffnung und die erste Bypassöffnung vom federraumseitigen Kolbenabschnitt verschlossen ist. A further advantageous embodiment of the shut-off valve, which is suitable for integrating the additional functionalities of a pressure relief valve and a bypass valve into the shut-off valve, can be realized if a first bypass line and a second bypass line are provided, if the first bypass line branches off from the inlet port and with a first bypass opening opens into the guide bore, and when the second bypass line branches off from the outlet port and opens with a second bypass opening in a spring chamber. For this it is necessary to keep the valve piston in the pressureless state of the control chamber in a central position. This can be realized in that in addition to the compression spring, a further compression spring is arranged in the control chamber, which acts against the compression spring and holds the valve piston in the central position in which the inlet opening and the first bypass opening is closed by the spring chamber side piston portion.

Um zu verhindern, dass Leckage in rückwärtiger Strömungsrichtung durch die Steuerleitung in die Rücklaufleitung hineinströmt und dadurch ungefilterter Kraftstoff zur Hochdruckpumpe gelangen kann, ist es zweckmäßig, die Leckage aus dem Ventilraum und dem Steuerraum abzuleiten. Dazu ist vorgesehen, an der Umfangsfläche des Ventilkolbens zwischen dem Ventilraum und dem Steuerraum eine umlaufende Nut anzuordnen, die über Bohrungen mit dem Federraum hydraulisch verbunden ist. In order to prevent leakage flows in the rearward flow direction through the control line in the return line and thereby unfiltered fuel can reach the high-pressure pump, it is expedient to derive the leakage from the valve chamber and the control chamber. For this purpose, it is provided to arrange on the circumferential surface of the valve piston between the valve chamber and the control chamber a circumferential groove which is hydraulically connected via bores with the spring chamber.

Ausführungsbeispielembodiment

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 schematische Darstellung eines Ausschnitts einer Kraftstofffördereinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Niederdruckregelsystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, 1 FIG. 2 a schematic representation of a section of a fuel delivery device with a low-pressure control system according to the invention according to a first exemplary embodiment, FIG.

2 eine Kennlinie eines Absteuerventils des erfindungsgemäßen Niederdruckregelsystems, 2 a characteristic of a shut-off valve of the low-pressure control system according to the invention,

3 das erfindungsgemäße Niederdruckregelsystem gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, 3 the low-pressure control system according to the invention according to a second embodiment,

4 das erfindungsgemäße Niederdruckregelsystem gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, 4 the low-pressure control system according to the invention according to a third embodiment,

5 das erfindungsgemäße Niederdruckregelsystem gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, 5 the low-pressure control system according to the invention according to a fourth embodiment,

6 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Absteuerventils gemäß einer ersten Ausführungsform, 6 a schematic representation of a shut-off valve according to the invention according to a first embodiment,

7 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Absteuerventils gemäß einer zweiten Ausführungsform, 7 a schematic representation of the shut-off valve according to the invention according to a second embodiment,

8 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Absteuerventils gemäß einer dritten Ausführungsform und 8th a schematic representation of the shut-off valve according to the invention according to a third embodiment and

9 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Absteuerventils gemäß einer vierten Ausführungsform. 9 a schematic representation of the shut-off valve according to the invention according to a fourth embodiment.

Die in 1 dargestellte Kraftstofffördereinrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine zeigt einen Niederdruckkreis 10 mit einem Niederdruckregelsystem. Der Niederdruckkreis 10 umfasst eine Saugleitung 11, eine Förderleitung 12, eine Förderpumpe 13 und mindestens einen Kraftstofffilter 14. Dem Niederdruckregelkreis sind ein beispielsweise als Zumesseinheit ausgebildetes steuerbares Stellelement 15, ein Überströmventil 20 und ein hydraulisch ansteuerbares Absteuerventil 30 zugeordnet, wobei das Absteuerventil 30 über eine hydraulische Steuerleitung 33 angesteuert wird. Der Kraftstofffilter 14 ist dabei zwischen der Förderpumpe 13 und dem steuerbaren Stellelement 15 in der Förderleitung 12 angeordnet. In the 1 shown fuel delivery device for a fuel injection system of an internal combustion engine shows a low pressure circuit 10 with a low pressure control system. The low pressure circuit 10 includes a suction line 11 , a promotion line 12 , a pump 13 and at least one Fuel filter 14 , The low-pressure control circuit are designed, for example, as a metering unit controllable control element 15 , an overflow valve 20 and a hydraulically controllable shut-off valve 30 assigned, with the shut-off valve 30 via a hydraulic control line 33 is controlled. The fuel filter 14 is between the feed pump 13 and the controllable actuator 15 in the promotion line 12 arranged.

Die Förderpumpe 13 arbeitet als Vorförderpumpe und saugt Kraftstoff aus einem Tank 17 an und fördert den Kraftstoff über die Förderleitung 12 durch den Kraftstofffilter 14 zu einer Zulaufseite einer Hochdruckpumpe 18. Von der Hochdruckpumpe 18 führt eine Hochdruckleitung 19 zu einem nicht dargestellten Kraftstoffspeicher, auch Rail genannt, wobei die Hochdruckpumpe 18 den von der Förderpumpe 13 geförderten Kraftstoff auf Hochdruck von beispielsweise über 1600 bar verdichtet und über die Hochdruckleitung 19 in den Hochdruckspeicher pumpt. An den Kraftstoffspeicher sind ebenfalls nicht dargestellte Kraftstoffinjektoren angeschlossen. Mittels der Kraftstoffinjektoren wird Kraftstoff unter Hochdruck in einen Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt. The pump 13 works as a pre-feed pump and sucks fuel from a tank 17 and conveys the fuel via the delivery line 12 through the fuel filter 14 to an inlet side of a high-pressure pump 18 , From the high pressure pump 18 leads a high pressure line 19 to a fuel storage, not shown, also called rail, the high-pressure pump 18 from the pump 13 conveyed fuel compressed to high pressure of, for example, over 1600 bar and over the high pressure line 19 pumps into the high-pressure accumulator. To the fuel storage fuel injectors, also not shown are connected. By means of the fuel injectors fuel is injected under high pressure into a combustion chamber of the internal combustion engine.

Das steuerbare Stellelement 15 ist in der Förderleitung 12 an der Zulaufseite der Hochdruckpumpe 18 vorgeschaltet. Durch das steuerbare Stellelement 15 wird ein variabler Durchflussquerschnitt in der Förderleitung 12 stromauf vor der Zulaufseite der Hochdruckpumpe 18 eingestellt, um dadurch den Zufluss von Kraftstoff von der Förderpumpe 13 zur Hochdruckpumpe 18 variabel zu gestalten und so eine Anpassung der durch die Hochdruckpumpe 18 geförderten Kraftstoffmenge an den Bedarf der Brennkraftmaschine zu ermöglichen. The controllable control element 15 is in the promotion line 12 at the inlet side of the high-pressure pump 18 upstream. By the controllable control element 15 becomes a variable flow area in the delivery line 12 upstream of the inlet side of the high-pressure pump 18 adjusted, thereby the inflow of fuel from the feed pump 13 to the high pressure pump 18 variable and so an adaptation of the high pressure pump 18 Promote the amount of fuel delivered to the needs of the internal combustion engine.

Dem steuerbaren Stellelement 15 ist das Überströmventil 20 zugeordnet. Dazu zweigt stromauf des steuerbaren Stellelements 15 von der Förderleitung 12 eine Rücklaufleitung 22 ab, in welcher das Überströmventil 20 angeordnet ist. Das Überströmventil 20 dient dazu, um die von der Hochdruckpumpe 18 aufgrund der Einstellung des Stellelements 15 nicht benötigte Kraftstoffmenge abzuleiten und als überschüssige Fördermenge über die Rücklaufleitung 22 beispielsweise in den Tank 17 zurückzuführen. In der Rücklaufleitung 22 ist weiterhin eine hydraulische Drossel 23 angeordnet, auf deren Funktion später noch eingegangen wird. The controllable actuator 15 is the overflow valve 20 assigned. For this branches upstream of the controllable actuator 15 from the support line 12 a return line 22 in which the overflow valve 20 is arranged. The overflow valve 20 Serves to remove from the high pressure pump 18 due to the adjustment of the control element 15 to dissipate unused fuel and as excess flow through the return line 22 for example in the tank 17 due. In the return line 22 is still a hydraulic throttle 23 whose function will be discussed later.

Das Absteuerventil 30 weist einen Einlass 34 auf, der über eine Absteuerleitung 31 mit der Förderleitung 12 in Strömungsrichtung des Kraftstoffs vor dem Kraftstofffilter 14 hydraulisch verbunden ist. Eine Rückströmleitung 32 führt von einem Auslass 35 des Absteuerventils 30 zurück in die Saugleitung 11 oder direkt zurück in den Tank 17. Das Absteuerventil 30 ist ein hydraulisch angesteuertes Ventil, dessen Ausführungsformen später in den 6, 7, 8 und 9 näher beschrieben werden. The shut-off valve 30 has an inlet 34 on, via a diversion line 31 with the support line 12 in the flow direction of the fuel in front of the fuel filter 14 hydraulically connected. A return line 32 leads from an outlet 35 the shut-off valve 30 back to the suction line 11 or directly back to the tank 17 , The shut-off valve 30 is a hydraulically controlled valve, whose embodiments later in the 6 . 7 . 8th and 9 be described in more detail.

Zur hydraulischen Ansteuerung des Absteuerventils 30 dient die hydraulische Steuerleitung 33. Die hydraulische Steuerleitung 33 verbindet einen Steuerdruckeingang 39 des Absteuerventils 30 mit der vom Überströmventil 20 wegführenden Rücklaufleitung 22. Die Anbindung der hydraulischen Steuerleitung 33 an die Rücklaufleitung 22 liegt dabei stromab des Überströmventils 20 und stromauf der hydraulischen Drossel 23 zwischen Überströmventil 20 und Drossel 23. Vor der Drossel 23 staut sich der vom regelbaren Stellelement 15 über das Überströmventil 20 abgeleitete Kraftstoff, wodurch sich der Druck in der Steuerleitung 33 erhöht. Infolgedessen wird das Absteuerventil 20 betätigt und in eine zweite, geöffnete Schaltstellung gebracht. Dadurch wird eine Teilmenge der überschüssigen Fördermenge als Absteuermenge bereits in Strömungsrichtung des Kraftstoffs vor dem Kraftstofffilter 14 über die Absteuerleitung 31 und die Rückströmleitung 32 zurück in die Saugleitung 11 oder in den Tank 17 abgeleitet. Die Ableitung der Absteuermenge kann dabei auch förderpumpenintern erfolgen. Die vor dem Kraftstofffilter abgeleitete Fördermenge ist dabei abhängig von der vom Überstromventil 20 zurückgeführten überschüssigen Fördermenge und dem dadurch von der Drossel 23 aufgebauten Staudruck in der Steuerleitung 33. Denn mit Zunahme der überschüssigen Fördermenge, beispielsweise mit zunehmender Drehzahl der Brennkraftmaschine oder mit zunehmendem Zulaufdruck, staut sich der Kraftstoff an der Drossel 23 in der Rücklaufleitung 22. Dies führt zu einem erhöhten Druck in der Steuerleitung 33, der das Absteuerventil 30 betätigt, wie später erläutert wird.For hydraulic control of the shut-off valve 30 serves the hydraulic control line 33 , The hydraulic control line 33 connects a control pressure input 39 the shut-off valve 30 with the overflow valve 20 away leading return line 22 , The connection of the hydraulic control line 33 to the return line 22 lies downstream of the overflow valve 20 and upstream of the hydraulic throttle 23 between overflow valve 20 and throttle 23 , In front of the throttle 23 accumulates the controllable actuator 15 over the overflow valve 20 derived fuel, thereby increasing the pressure in the control line 33 elevated. As a result, the shut-off valve will 20 operated and brought into a second, open switching position. As a result, a subset of the excess flow as Absteuermenge already in the flow direction of the fuel in front of the fuel filter 14 via the diversion line 31 and the return line 32 back to the suction line 11 or in the tank 17 derived. The derivation of the Absteuermenge can also be carried out within the pump. The derived before the fuel filter flow rate is dependent on the overflow valve 20 returned excess flow and thereby by the throttle 23 built-up dynamic pressure in the control line 33 , Because with increasing excess flow, for example, with increasing speed of the engine or with increasing inlet pressure, the fuel accumulates at the throttle 23 in the return line 22 , This leads to an increased pressure in the control line 33 holding the shut-off valve 30 operated, as will be explained later.

Um den Steuerdruck in der Steuerleitung aufzubauen ist es jedoch notwendig, dass eine andere Teilmenge der überschüssigen Fördermenge vom Überströmventil 20 in die Rücklaufleitung 22 abgeleitet wird. Insofern vereint das vorliegende Niederdruckregelsystem eine Absteuerung einer als Absteuermenge bezeichneten ersten Teilmenge der überschüssigen Fördermenge aus der Förderleitung 12 mittels des Absteuerventils 30 in Strömungsrichtung des Kraftstoffs vor dem Kraftstofffilter und eine Ableitung einer zweiten Teilmenge der überschüssigen Fördermenge aus der Förderleitung 12 über das Überströmventil 20 in Strömungsrichtung des Kraftstoffs hinter dem Kraftstofffilter 14. In order to build up the control pressure in the control line, however, it is necessary that another subset of the excess flow from the spill valve 20 in the return line 22 is derived. In this respect, the present low-pressure control system combines a control of a first subset of the excess flow rate from the delivery line, which is referred to as the diversion quantity 12 by means of the shut-off valve 30 in the flow direction of the fuel before the fuel filter and a derivative of a second subset of the excess flow from the delivery line 12 over the overflow valve 20 in the flow direction of the fuel behind the fuel filter 14 ,

Das Absteuerventil 30 weist dafür eine Charakteristik gemäß den in 2 dargestellten Kennlinien A und B auf, wobei die vom Absteuerventil 30 abgeleitete Absteuermenge Q über dem Druck p in der Steuerleitung 33 dargestellt ist. Ein explizierter Öffnungsdruck ist dabei nicht erforderlich. Damit mit zunehmendem Druck p in der Steuerleitung 33 das Absteuerventil 30 nur langsam öffnet, sollte die Kennlinie zweckmäßigerweise flach verlaufen. Die Kennlinie kann dabei linear gemäß Kennlinie A oder nichtlinear gemäß Kennlinie B verlaufen. Eine nichtlineare Kennlinie B ist besonders geeignet, den Filterdurchfluss zu limitieren.The shut-off valve 30 has a characteristic according to the in 2 shown characteristics A and B, wherein the Absteuerventil 30 derived Absteuermenge Q above the pressure p in the control line 33 is shown. An explicit opening pressure is not required. So with increasing pressure p in the control line 33 the shutoff valve 30 only opens slowly, the characteristic should be expediently flat. The characteristic may be linear according to characteristic A or non-linear according to characteristic B. A non-linear characteristic B is particularly suitable for limiting the filter flow.

Für ein stabiles hydraulisches Verhalten des Absteuerventils 30 kann es sinnvoll sein, das Absteuerventil 30 gedämpft zu betätigen. Dazu ist gemäß 3 in der Steuerleitung 33 eine weitere hydraulische Drossel 36 angeordnet. Es ist aber auch möglich, die weitere Drossel 36 durch einen entsprechend kleinen Durchmesser der Steuerleitung 33 auszuführen. Dadurch wirken nur sehr geringe Pulsationen vom Überströmventil 20 auf das Absteuerventil 30. Umgekehrt wird so auch die Bewegung eines Ventilkolbens des Absteuerventils 30 gehemmt, was zu einer weiteren Vermeidung von Schwingungen im Niederdruckkreis 10 führt. For a stable hydraulic behavior of the shut-off valve 30 It may be useful to the shut-off valve 30 to be damped. This is according to 3 in the control line 33 another hydraulic throttle 36 arranged. But it is also possible, the more throttle 36 by a correspondingly small diameter of the control line 33 perform. As a result, only very small pulsations from the overflow valve act 20 on the shut-off valve 30 , Conversely, so is the movement of a valve piston of the shut-off valve 30 inhibited, leading to a further avoidance of vibrations in the low pressure circuit 10 leads.

Ein drittes Ausführungsbeispiel des Niederdruckregelsystems geht aus 4 hervor, bei dem zusätzlich zur Steuerleitung 33 das Absteuerventil 30 mit einer zweiten Steuerleitung 37 versehen ist. Mit dieser Ausführungsform kann die Funktion eines nicht dargestellten Überdruckventils, das beispielsweise bei Verstopfung des Kraftstofffilters 14 öffnet, in das Absteuerventil 30 integriert werden. Eine konkrete Ausführung dazu wird im Zusammenhang mit den in 7, 8 und 9 dargestellten Ausführungsformen des Absteuerventils 30 beschrieben. A third embodiment of the low-pressure control system goes out 4 in addition to the control line 33 the shut-off valve 30 with a second control line 37 is provided. With this embodiment, the function of a pressure relief valve, not shown, the example in case of blockage of the fuel filter 14 opens, in the shut-off valve 30 to get integrated. A concrete execution of this will be in connection with the in 7 . 8th and 9 illustrated embodiments of the shut-off valve 30 described.

Ein viertes Ausführungsbeispiel des Niederdruckregelsystems zeigt 5, bei dem neben der zweiten Steuerleitung 37 eine dritte Steuerleitung 38 vorgesehen ist. Mit dieser dritten Steuerleitung 38 kann zusätzlich zu der im Ausführungsbeispiel gemäß 4 beschriebenen Funktionalität eines Überdruckventils die Funktion eines nicht dargestellten Bypassventils, das beispielsweise bei Systembefüllung nach Filterwechsel oder Tankleerfahrt öffnen soll, in das Absteuerventil 30 integriert werden, wie später im Zusammenhang mit 9 noch näher erläutert wird.A fourth embodiment of the low-pressure control system shows 5 in which besides the second control line 37 a third control line 38 is provided. With this third control line 38 can in addition to that in the embodiment according to 4 described functionality of a pressure relief valve, the function of a bypass valve, not shown, which should open, for example, in system filling after changing the filter or tank idle, in the shut-off valve 30 be integrated as related later 9 will be explained in more detail.

Detaillierte Ausführungsformen von Absteuerventilen 30, die in den in 1 bis 5 beschriebenen Niederdruckregelsystemen zum Einsatz kommen, gehen aus den nachfolgend beschriebenen 6, 7, 8 und 9 hervor. Die Absteuerventile 30 weisen dazu ein Gehäuse 41 auf, in dem eine Führungsbohrung 42 aufgenommen ist, in welcher ein Ventilkolben 43 gegen die Federkraft einer Druckfeder 54 hubbeweglich geführt ist. In der Führungsbohrung 42 ist weiterhin ein Ventilraum 40 angeordnet. Der Ventilkolben 43 ist mit einer Steuerfläche 57 einem hydraulischen Steuerraum 50 ausgesetzt, wobei der Ventilkolben 43 bei Druckbeaufschlagung des Steuerraums 50 gegen die Federkraft der Druckfeder 54 eine Hubbewegung ausführt und dabei eine Ventilöffnung 60 druckabhängig zum Ventilraum 40 hin freigibt. Dazu ist am Ventilkolben 43 eine Schieberkante 59 ausgebildet, die die Ventilöffnung 60 öffnet und verschließt. Der Ventilkolben 43 ist dabei mit einer ersten Endfläche 51 einem Federraum 53 und mit einer an der Gegenseite ausgebildeten zweiten Endfläche 52 dem Steuerraum 50 ausgesetzt. Die Druckfeder 54 ist im Federraum 53 angeordnet und wirkt mit einer Federkraft auf den Ventilkolben 43 in Richtung des Steuerraums 50 ein. Der Steuerraum 50 ist mit einem Steuerleitungsanschluss 55 versehen, der den Steuerdruckeingang 39 bildet und an den die Steuerleitungen 33 angeschlossen ist. Die dem Steuerraum 50 ausgesetzte zweite Endfläche 52 bildet die den Ventilkolben 43 ansteuernde Steuerfläche 57. In die Führungsbohrung 42 mündet zur Ausbildung des Einlasses 34 ein Einlassanschluss 45 und zur Ausbildung des Auslasses 35 ein Auslassanschluss 46. Der Einlassanschluss 45 ist mit der Absteuerleitung 31 und der Auslassanschluss 46 mit der Rückströmleitung 32 hydraulisch verbunden. Je nach Ausführungsform dient der Einlassanschluss 45 oder der Auslassanschluss 46 als druckabhängig betätigbare Ventilöffnung 60. Dementsprechend sind die nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen der Absteuerventile 30 als Schieberventile realisiert. Detailed embodiments of shut-off valves 30 which are in the in 1 to 5 described low-pressure control systems are used, go from the below described 6 . 7 . 8th and 9 out. The shut-off valves 30 have a housing 41 on, in which a guide bore 42 is included, in which a valve piston 43 against the spring force of a compression spring 54 Hubbeweglich is guided. In the guide hole 42 is still a valve room 40 arranged. The valve piston 43 is with a control surface 57 a hydraulic control room 50 exposed, the valve piston 43 when pressurizing the control room 50 against the spring force of the compression spring 54 performs a lifting movement and doing a valve opening 60 pressure-dependent to the valve chamber 40 releases. This is on the valve piston 43 a slider edge 59 formed the valve opening 60 opens and closes. The valve piston 43 is with a first end face 51 a spring chamber 53 and a second end surface formed on the opposite side 52 the control room 50 exposed. The compression spring 54 is in the spring room 53 arranged and acts with a spring force on the valve piston 43 in the direction of the control room 50 one. The control room 50 is with a control line connection 55 provided the control pressure input 39 forms and to the control lines 33 connected. The the control room 50 exposed second end surface 52 forms the valve piston 43 controlling tax area 57 , In the guide hole 42 leads to the formation of the inlet 34 an inlet port 45 and for the education of the outlet 35 an outlet port 46 , The inlet connection 45 is with the diversion line 31 and the outlet port 46 with the return line 32 hydraulically connected. Depending on the embodiment, the inlet port is used 45 or the outlet port 46 as a pressure-dependent operable valve opening 60 , Accordingly, the embodiments described below are the shut-off valves 30 realized as slide valves.

Zur Druckentlastung des Federraums 53, der durch Leckage mit Kraftstoff gefüllt ist, ist der Federraum 53 mit einer Ableitung 56 versehen, die zweckmäßigerweise mittels einer nicht dargestellten hydraulischen Verbindung stromab der Drossel 23 in die Rücklaufleitung 22 oder alternativ in die Rückströmleitung 32 geführt wird.For pressure relief of the spring chamber 53 Being fueled by leakage is the spring chamber 53 with a derivative 56 provided, which expediently by means of a hydraulic connection, not shown, downstream of the throttle 23 in the return line 22 or alternatively in the return line 32 to be led.

Bei der Ausführungsform in 6, das sich auf die Ausführungsbeispiele des Niederdruckregelsystems gemäß 1 und 3 bezieht, weist der Ventilkolben 43 einen federraumseitigen Kolbenabschnitt 48 und davon beabstandet einen steuerraumseitigen Kolbenabschnitt 49 auf. Dazwischen befindet sich ein weiterer Kolbenabschnitt 47 mit einem kleineren Durchmesser. Der weitere Kolbenabschnitt 47 mit dem kleineren Durchmesser ist beispielsweise in Form eines Einstichs realisiert. Mit den beiden Kolbenabschnitten 48, 49, die vorzugsweise jeweils den gleichen Durchmesser aufweisen, ist der Ventilkolben 43 in der Führungsbohrung 42 geführt. Der Ventilraum 40 wird in der Führungsbohrung 42 zwischen den beiden beabstandeten Kolbenabschnitten 48, 49 ausgebildet. Zwischen dem federraumseitigen Kolbenabschnitt 48 und dem weiteren Kolbenabschnitt 47 mit kleinerem Durchmesser entsteht somit ein Durchmessersprung 44 mit einer in den Ventilraum 40 weisenden Ringfläche 58. Der Durchmessersprung 44 bildet an der Ringfläche 58 die Schieberkante 59 aus. In the embodiment in 6 , which refers to the embodiments of the low-pressure control system according to 1 and 3 refers, the valve piston 43 a spring-side piston section 48 and spaced therefrom a control chamber side piston portion 49 on. In between there is another piston section 47 with a smaller diameter. The further piston section 47 with the smaller diameter is realized for example in the form of a puncture. With the two piston sections 48 . 49 , which preferably each have the same diameter, is the valve piston 43 in the guide hole 42 guided. The valve room 40 will be in the guide hole 42 between the two spaced piston sections 48 . 49 educated. Between the spring-side piston section 48 and the other piston portion 47 thus, a smaller diameter results in a diameter jump 44 with one in the valve room 40 pointing ring surface 58 , The diameter jump 44 forms on the ring surface 58 the slider edge 59 out.

Bei dieser Ausführungsform des Absteuerventils 30 mündet der mit der Rückströmleitung 32 verbundene Auslassanschluss 46 permanent in den Ventilraum 40. An dem mit der Absteuerleitung 31 verbundenen Einlassanschluss 45 ist die Ventilöffnung 60 ausgebildet, die in der dargestellten, gesperrten Schaltstellung von der am Durchmessersprung 44 ausgebildeten Schieberkante 59 verschlossen ist. In der gesperrten Schaltstellung wird somit keine Absteuermenge in Strömungsrichtung des Kraftstoffs vor dem Kraftstofffilter 14 aus der Förderleitung 12 abgeleitet. Mit zunehmendem Steuerdruck im Steuerraum 50 wird der Ventilkolben 43 gegen die Druckfeder 54 verschoben und die Schieberkante 59 gibt die Ventilöffnung 60 am Einlassanschluss 45 frei. Somit entsteht über den Ventilraum 40 eine hydraulische Verbindung zwischen Einlassanschluss 45 und Auslassanschluss 46, wodurch eine Absteuermenge aus der Förderleitung 12 in Strömungsrichtung des Kraftstoffs vor dem Kraftstofffilter 14 über die Absteuerleitung 21 und die Rückströmleitung 22 zurück in die Saugleitung 11 abgeleitet wird. Die Strömungsrichtung der Absteuermenge ist durch Pfeile dargestellt. Die Charakteristik des Absteuerventils 30 kann dabei beeinflusst werden durch den Durchmesser bzw. die Formgebung der in die Führungsbohrung 42 mündenden Ventilöffnung 60, durch den Durchmesser des Ventilkolbens 43 und/oder durch die Kennlinie der Druckfeder 54. In this embodiment of the shut-off valve 30 which opens with the return line 32 connected outlet port 46 permanently in the valve chamber 40 , At the with the diversion line 31 connected inlet port 45 is the valve opening 60 formed in the illustrated, locked switching position of the diameter jump 44 trained slide edge 59 is closed. In the locked shift position thus no Absteuermenge in the flow direction of the fuel in front of the fuel filter 14 from the support line 12 derived. With increasing control pressure in the control room 50 becomes the valve piston 43 against the compression spring 54 moved and the slider edge 59 gives the valve opening 60 at the inlet connection 45 free. Thus arises over the valve space 40 a hydraulic connection between inlet port 45 and outlet port 46 , whereby a Absteuermenge from the delivery line 12 in the flow direction of the fuel in front of the fuel filter 14 via the diversion line 21 and the return line 22 back to the suction line 11 is derived. The flow direction of the Absteuermenge is shown by arrows. The characteristic of the shut-off valve 30 can be influenced by the diameter or shape of the guide bore 42 opening valve opening 60 , through the diameter of the valve piston 43 and / or by the characteristic of the compression spring 54 ,

Für die Ausführung der Absteuerventile 30 ist es von Vorteil, eine Leckage in rückwärtiger Strömungsrichtung durch die Steuerleitung 33 in die Rücklaufleitung 22 hinein zu verhindern, da ansonsten ungefilterter Kraftstoff zur Hochdruckpumpe 18 gelangen kann. Die beschriebene Ausführungsform in 6 erfüllt diese Anforderung, da am Ventilkolben 43 ein Druckgefälle von der Steuerleitung 33 in Richtung des Auslassanschlusses 46 bzw. in Richtung der Saugleitung 11 vorliegt. Sollte im Einzelfall ungefilterter Kraftstoff durch die Steuerleitung 33 gelangen, wird dieser durch die vorherrschende Durchflussrichtung über die Rücklaufleitung 22 und die Drossel 23 aus der Hochdruckpumpe 18 geleitet und der verschmutzte Kraftstoff wird dadurch das Stellelement 15 und die Hochdruckpumpe 18 nicht erreichen.For the execution of the shut-off valves 30 it is advantageous, a leakage in the reverse flow direction through the control line 33 in the return line 22 to prevent it, otherwise unfiltered fuel to the high pressure pump 18 can get. The described embodiment in 6 meets this requirement, as on the valve piston 43 a pressure gradient from the control line 33 in the direction of the outlet port 46 or in the direction of the suction line 11 is present. Should in individual cases unfiltered fuel through the control line 33 This is achieved by the prevailing flow direction via the return line 22 and the throttle 23 from the high pressure pump 18 passed and the polluted fuel is thereby the actuator 15 and the high pressure pump 18 do not reach.

Eine Ausführungsform zur Realisierung des Absteuerventils 30 für das in 4 dargestellte Niederdruckregelsystem wird in 7 gezeigt. Hierbei ist die Führungsbohrung 42 als Stufenbohrung mit einer Durchmesserstufe 65 ausgeführt und der Ventilkolben 43 weist dazu eine entsprechende gestufte Bauform mit einem federraumseitigen Kolbenabschnitt 61 und einem daran angrenzenden steuerraumseitigen Kolbenabschnitt 62 mit einem kleineren Durchmesser auf. Der Ventilkolben 43 ist dabei jeweils mit dem federraumseitigen Kolbenabschnitt 61 und mit dem angrenzenden federraumseitigen Kolbenabschnitt 62 in der gestuften Führungsbohrung 42 geführt. Zwischen dem federraumseitigen Kolbenabschnitt 61 und dem steuerraumseitigen Kolbenabschnitt 62 mit dem kleineren Durchmesser entsteht somit eine Ringfläche 63, die den Durchmessersprung 44 mit der Schieberkante 59 ausbildet. Der Ventilraum 40 ist zwischen der Durchmesserstufe 65 und dem Durchmessersprung 44 in der Führungsbohrung 42 ausgebildet. Die Ringfläche 63 mit dem Durchmessersprung 44 ist somit dem Ventilraum 40 ausgesetzt. Weiterhin liegt am steuerraumseitigen Kolbenabschnitt 62 mit dem kleineren Durchmesser eine dem Steuerraum 50 ausgesetzte Kreisfläche 64 vor, die die Steuerfläche 57 bildet. Bei dieser Ausführungsform des Absteuerventils 30 führt, anders als bei der Ausführungsform in 6, der mit der Absteuerleitung 31 verbundene Einlassanschluss 45 permanent in den Ventilraum 40. Der Einlassanschluss 45 bildet dadurch gleichzeitig die in 4 beschriebene zusätzliche zweite Steuerleitung 37. Der mit der Rückströmleitung 32 verbundene Auslassanschluss 46 weist die Ventilöffnung 60 auf, die in der dargestellten gesperrten Schaltstellung von der am Durchmessersprung 44 ausgebildeten Schieberkante 59 verschlossen ist. Damit das Absteuerventil 30 die Funktionalität eines Überdruckventils erfüllen kann, sollte die Ringfläche 63 im Vergleich zur Kreisfläche 64 bzw. Steuerfläche 57 kleiner ausgeführt sein. An embodiment for the realization of the shut-off valve 30 for the in 4 shown low pressure control system is in 7 shown. Here is the guide hole 42 as a stepped bore with a diameter step 65 executed and the valve piston 43 has a corresponding stepped design with a spring-side piston section 61 and an adjacent control room-side piston portion 62 with a smaller diameter. The valve piston 43 is in each case with the spring-chamber-side piston section 61 and with the adjacent spring-side piston portion 62 in the stepped pilot hole 42 guided. Between the spring-side piston section 61 and the control room-side piston portion 62 with the smaller diameter thus creates an annular surface 63 that the diameter jump 44 with the slider edge 59 formed. The valve room 40 is between the diameter step 65 and the diameter jump 44 in the guide hole 42 educated. The ring surface 63 with the diameter jump 44 is thus the valve space 40 exposed. Furthermore, the control room-side piston section is located 62 with the smaller diameter one the control room 50 exposed circular area 64 in front of the control surface 57 forms. In this embodiment of the shut-off valve 30 leads, unlike the embodiment in 6 that with the diversion line 31 connected inlet connection 45 permanently in the valve chamber 40 , The inlet connection 45 at the same time forms the in 4 described additional second control line 37 , The with the return line 32 connected outlet port 46 indicates the valve opening 60 on, in the illustrated locked switching position of the diameter jump 44 trained slide edge 59 is closed. So that the shut-off valve 30 the functionality of a pressure relief valve can meet, should the ring surface 63 in comparison to the circular area 64 or control surface 57 be made smaller.

Bei Druckbeaufschlagung des Steuerraums 50 über die Steuerleitung 33 und den Steuerleitungsanschluss 55 wird der Ventilkolben 43 gegen die Druckfeder 54 bewegt und die Schieberkante 59 gibt die Ventilöffnung 60 am Auslassanschluss 46 frei, so dass eine Absteuermenge in Strömungsrichtung vor den Kraftstofffilter 14 aus der Förderleitung 12 zurück in die Saugleitung 11 abgeleitet wird. Die Strömungsrichtung der Absteuermenge ist dabei ebenfalls mit Pfeilen dargestellt. Durch die gezeigte Verschaltung, bei der die Absteuerleitung 31 über den Einlassanschluss 45 permanent mit dem Ventilraum 40 verbunden ist, wird gleichzeitig ein übermäßiger Druckanstieg am Kraftstofffilter 14 verhindert, wie bereits im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 beschrieben wurde. Tritt aufgrund starker Filterbeladung oder anderer Fehler ein unzulässiger Druckanstieg im Bereich zwischen Förderpumpe 13 und Kraftstofffilter 14 auf, kommt es zu einer entsprechenden Druckbeaufschlagung der Ringfläche 63, wodurch der Ventilkloben 43 ebenfalls eine Hubbewegung gegen die Druckfeder 54 ausführt und die Schieberkante 59 die Ventilöffnung 60 am Auslassanschluss 46 freigibt und dadurch eine hydraulische Verbindung zwischen dem Einlassanschluss 45 und dem Auslassanschluss 46 hergestellt wird, so dass der in der Förderleitung 12 in Strömungsrichtung des Kraftstoffs vor dem Kraftstofffilter 14 gestaute Kraftstoff in die Saugleitung 11 zurückfließen kann. Dadurch wird mittels des beschriebenen Absteuerventils 30 die Funktion eines Überdruckventils für den Bereich der Förderleitung 12 in Strömungsrichtung des Kraftstoffs vor dem Kraftstofffilter 14 auf einfache Weise realisiert.When pressurizing the control room 50 over the control line 33 and the control line connection 55 becomes the valve piston 43 against the compression spring 54 moved and the slider edge 59 gives the valve opening 60 at the outlet connection 46 free, so that a Absteuermenge in the flow direction in front of the fuel filter 14 from the support line 12 back to the suction line 11 is derived. The flow direction of the Absteuermenge is also shown with arrows. Due to the interconnection shown in the Absteuerleitung 31 via the inlet connection 45 permanently with the valve space 40 is connected at the same time, an excessive pressure increase on the fuel filter 14 prevents, as already in connection with the embodiment according to 4 has been described. If an excessive pressure increase occurs in the area between the feed pump due to heavy filter loading or other errors 13 and fuel filter 14 on, it comes to a corresponding pressurization of the annular surface 63 , causing the valve block 43 also a lifting movement against the compression spring 54 executes and the slide edge 59 the valve opening 60 at the outlet connection 46 releases and thereby a hydraulic connection between the inlet port 45 and the outlet port 46 is made, so that in the delivery line 12 in the flow direction of the fuel in front of the fuel filter 14 jammed fuel in the suction line 11 can flow back. As a result, by means of the described shut-off valve 30 the function of a pressure relief valve for the Area of the pipeline 12 in the flow direction of the fuel in front of the fuel filter 14 realized in a simple way.

Eine weitere Ausführungsform des Absteuerventils 30 gemäß dem Ausführungsbeispiel in 4 wird in 8 gezeigt. Das Absteuerventil 30 weist dazu, wie bei der Ausführungsform in 7, einen gestuften Ventilkolben 43 auf, wobei der steuerraumseitige Kolbenabschnitt 62 mit dem kleineren Durchmesser an der Umfangsfläche eine umlaufende Nut 66 besitzt, die über eine Querbohrung 67 und eine Längsbohrung 68 mit dem Federraum 53 verbunden ist. Die Nut 66 verläuft somit an der Umfangsfläche des Ventilkolbens 42 zwischen dem Ventilraum 40 und dem Steuerraum 50. Der Vorteil dieser Nut 66 besteht darin, dass Leckage von beiden Seiten in der Nut 66 gesammelt und in den Federraum 53 gelangt, von wo aus die Leckage über die Ableitung 56 und die nichtdargestellte hydraulische Verbindung in die Rücklaufleitung 22 oder alternativ in die Rückströmleitung 32 auf der Saugseite der Förderpumpe 13 geleitet wird. Dadurch wird verhindert, dass der Kraftstoff von der „verschmutzten“ Seite in Strömungsrichtung vor dem Kraftstofffilter 14 auf die „saubere“ Seite in Strömungsrichtung hinter dem Kraftstofffilter 14 in die Förderleitung 12 gelangt. Another embodiment of the shut-off valve 30 according to the embodiment in 4 is in 8th shown. The shut-off valve 30 indicates, as in the embodiment in 7 , a stepped valve piston 43 on, wherein the control chamber-side piston portion 62 with the smaller diameter on the peripheral surface a circumferential groove 66 owns, which has a transverse bore 67 and a longitudinal bore 68 with the spring chamber 53 connected is. The groove 66 thus runs on the peripheral surface of the valve piston 42 between the valve chamber 40 and the control room 50 , The advantage of this groove 66 is that leakage from both sides in the groove 66 collected and in the spring chamber 53 from where the leakage via the discharge 56 and the unillustrated hydraulic connection in the return line 22 or alternatively in the return line 32 on the suction side of the feed pump 13 is directed. This will prevent the fuel from the "dirty" side in the flow direction in front of the fuel filter 14 on the "clean" side in the flow direction behind the fuel filter 14 in the promotion line 12 arrives.

Eine Ausführungsform zur Realisierung des Absteuerventils 30 für das in 5 dargestellte Niederdruckregelsystem wird in 9 gezeigt. Diese Ausführungsform weist bezüglich des Ventilkolbens 43 die gleiche Bauform mit dem federraumseitigen Kolbenabschnitt 61 und dem steuerraumseitigen Kolbenabschnitt 62 mit kleinerem Durchmesser wie in 7 auf. Weiterhin sind die in den Ventilraum 40 weisende Ringfläche 63, die auch hier den Durchmessersprung 44 mit der Schieberkante 59 ausbildet, und die dem Steuerraum 50 ausgesetzte Kreisfläche 64, die die Steuerfläche 57 bildet, vorhanden. Im Unterschied zur Ausführungsform in 7 ist zur Positionierung des Ventilkolbens 43 in einer Mittelposition zusätzlich zu der im Federraum 53 angeordneten Druckfeder 54 eine weitere Druckfeder 71 im Steuerraum 50 angeordnet, die an der Kreisfläche 64 angreift und gegen die Steuerfläche 57 wirkt. Die über den Einlassanschluss 45 permanent mit dem Ventilraum 40 verbundene Absteuerleitung 31 bildet, wie bei den Ausführungsformen in 7 und 8, gleichzeitig die in 4 beschriebene zusätzliche zweite Steuerleitung 37. Zur Ausbildung der dritten Steuerleitung 38 sind eine erste Bypassleitung 73 und eine zweite Bypassleitung 74 ausgebildet. Die Bypassleitungen 73, 74 können dabei zweckmäßigerweise, wie dargestellt, in das Gehäuse 41 integriert sein. Die erste Bypassleitung 73 zweigt vom Einlassanschluss 45 ab und mündet mit einer ersten Bypassöffnung 75 in die Führungsbohrung 42, wobei in der gezeigten Mittelposition des Ventilkolbens 43 die erste Bypassöffnung 75 vom federraumseitigen Kolbenabschnitt 61 verschlossen ist. Die zweite Bypassleitung 74 zweigt vom Auslassanschluss 46 ab und mündet in der gezeigten Mittelposition des Ventilkolbens 43 mit der zweiten Bypassöffnung 76 in den Federraum 53. An embodiment for the realization of the shut-off valve 30 for the in 5 shown low pressure control system is in 9 shown. This embodiment has with respect to the valve piston 43 the same design with the spring-side piston section 61 and the control room-side piston portion 62 with smaller diameter as in 7 on. Furthermore, they are in the valve chamber 40 pointing ring surface 63 , here too the diameter jump 44 with the slider edge 59 trains, and the control room 50 exposed circular area 64 that the control surface 57 forms, available. Unlike the embodiment in 7 is for positioning the valve piston 43 in a central position in addition to the spring space 53 arranged compression spring 54 another compression spring 71 in the control room 50 arranged at the circular area 64 attacks and against the control surface 57 acts. The over the inlet connection 45 permanently with the valve space 40 connected diversion line 31 forms as in the embodiments in 7 and 8th , at the same time the in 4 described additional second control line 37 , For the formation of the third control line 38 are a first bypass line 73 and a second bypass line 74 educated. The bypass lines 73 . 74 can expediently, as shown, in the housing 41 be integrated. The first bypass line 73 branches from the inlet connection 45 and opens with a first bypass opening 75 in the guide hole 42 , wherein in the illustrated center position of the valve piston 43 the first bypass opening 75 from the spring chamber side piston section 61 is closed. The second bypass line 74 branches from the outlet port 46 from and opens into the shown center position of the valve piston 43 with the second bypass opening 76 in the spring chamber 53 ,

Die in 9 gezeigte Ausführungsform vereint die beschriebene Ableitung der Absteuermenge in Strömungsrichtung vor dem Kraftstofffilter 14 in Abhängigkeit von dem über die Steuerleitung 33 übertragenen Steuerdruck, die Ableitung einer Fördermenge aus der Förderleitung 12 vor dem Kraftstofffilter 14 gemäß der in 4 beschriebenen Überdruckventilfunktion sowie die Befüllung der Kraftstofffördereinrichtung mittels der in 5 beschriebenen Bypass-Ventilfunktion. Die Überdruckfunktion wir dadurch realisiert, indem bei einem Druckanstieg in der Absteuerleitung infolge Filterverstopfung dieser Druck über den Einlassanschluss 45 in den Ventilraum 40 übertragen wird, wodurch der Ventilkolben 43 in Richtung Federraum 53 verschoben wird und dabei die Schieberkante 59 die Ventilöffnung 60 am Auslassanschluss 46 freigibt. Dadurch fließt der Kraftstoff in Strömungsrichtung vor dem Kraftstofffilter 14 zurück in die Saugleitung 11. Wird zur Befüllung der Kraftstofffördereinrichtung an die Saugleitung 11 eine separate, nicht gezeigte Befüllungspumpe oder dergleichen angeschlossen, wird Kraftstoff entgegen der dargestellten Pfeilrichtung in den Auslassanschluss 46 und von dort über die zweite Bypassleitung 74 und die zweite Bypassöffnung 76 in den Federraum 53 gepumpt. Dadurch steigt der Druck im Federraum 51 an und bewegt den Ventilkolben 43 in Richtung des Steuerraums 50, wodurch die erste Bypassöffnung 75 freigegeben wird. Infolgedessen strömt der Kraftstoff von der Saugleitung 11 über den Auslassanschluss 46, die zweite Bypassleitung 74, die zweite Bypassöffnung 76, den Federraum 53, die erste Bypassöffnung 75, die erste Bypassleitung 73 und den Einlassanschluss 45 in die Förderleitung 12 stromauf des Kraftstofffilters 14 und von dort durch den Kraftstofffilter 14 weiter zur Hochdruckpumpe 18. Durch diese Funktionalität wird ein die Förderpumpe 13 umgehender schaltbarer Bypass erzeugt, der ein Bypassventil ersetzt, das ansonsten zur Systembefüllung nach Filterwechsel oder Tankleerfahrt erforderlich ist.In the 9 embodiment shown unites the described derivation of the Absteuermenge in the flow direction in front of the fuel filter 14 depending on the over the control line 33 transferred control pressure, the derivation of a flow from the delivery line 12 in front of the fuel filter 14 according to the in 4 described overpressure valve function and the filling of the fuel delivery device by means of in 5 described bypass valve function. The overpressure function is realized by the fact that at a pressure rise in the Absteuerleitung due to filter clogging this pressure on the inlet port 45 in the valve room 40 is transferred, whereby the valve piston 43 in the direction of the spring chamber 53 is moved while the slide edge 59 the valve opening 60 at the outlet connection 46 releases. As a result, the fuel flows in the flow direction in front of the fuel filter 14 back to the suction line 11 , Used for filling the fuel delivery device to the suction line 11 a separate, not shown filling pump or the like connected, fuel is contrary to the illustrated arrow direction in the outlet port 46 and from there via the second bypass line 74 and the second bypass opening 76 in the spring chamber 53 pumped. This increases the pressure in the spring chamber 51 and moves the valve piston 43 in the direction of the control room 50 , creating the first bypass opening 75 is released. As a result, the fuel flows from the suction pipe 11 via the outlet connection 46 , the second bypass line 74 , the second bypass opening 76 , the spring chamber 53 , the first bypass opening 75 , the first bypass line 73 and the inlet port 45 in the promotion line 12 upstream of the fuel filter 14 and from there through the fuel filter 14 continue to the high pressure pump 18 , This functionality becomes a pump 13 creates a switchable by-pass that replaces a bypass valve that is otherwise required to fill the system after changing the filter or leaving the tank empty.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2159406 A1 [0003]

Claims

Low pressure control system of a fuel delivery system of a fuel injection system with a delivery line ( 12 ), which receives an inlet from a feed pump ( 13 ) to a high pressure pump ( 18 ), with at least one in the delivery line ( 12 ) arranged fuel filter ( 14 ), with one in the delivery line ( 12 ) further arranged controllable control element ( 15 ), which a preselectable flow to the high-pressure pump ( 18 ), one of the feed pump ( 13 ) conveyed excess flow rate by means of an overflow valve ( 20 ) in a return line ( 22 ), characterized in that in addition to the controllable actuator ( 15 ) a hydraulically controllable shut-off valve ( 30 ) is provided, the at least a subset of the excess flow in the flow direction of the fuel in front of the fuel filter ( 14 ) from the support line ( 12 ).

Low pressure control system according to claim 1, characterized in that for controlling the shut-off valve ( 30 ) a hydraulic control line ( 33 ) is provided, which is hydraulically connected to the return line ( 22 ) connected is.

Low pressure control system according to claim 2, characterized in that in the flow direction behind a branch of the control line ( 33 ) from the return line ( 22 ) a hydraulic throttle ( 23 ) in the return line ( 22 ) is arranged.

Low pressure control system according to claim 2 or 3, characterized in that in the control line ( 33 ) another hydraulic throttle ( 23 ) is arranged.

Low pressure control system according to claim 1, characterized in that an inlet ( 34 ) of the shut-off valve ( 30 ) via a diversion line ( 31 ) in the flow direction of the fuel in front of the fuel filter ( 14 ) with the delivery line ( 12 ) and an outlet ( 35 ) of the shut-off valve ( 30 ) via a return line ( 32 ) with one in a tank ( 17 ) leading suction line ( 11 ) is hydraulically connected.

Low pressure control system according to one of claims 1 to 5, characterized in that a second control line ( 37 ) is provided.

Low pressure control system according to one of claims 1 to 6, characterized in that a third control line ( 38 ) is provided.

Shut-off valve ( 30 ) with a housing 41 in which a guide bore ( 42 ) is received, in which a valve piston ( 43 ) against the spring force of a compression spring ( 54 ) is guided in a liftable manner and a valve space ( 40 ) is provided, wherein the valve piston ( 43 ) with a control surface ( 57 ) a hydraulic control room ( 50 ) is exposed, wherein the valve piston ( 43 ) when pressurizing the control room ( 50 ) against the spring force of the compression spring ( 54 ) performs a lifting movement while a valve opening ( 60 ), characterized in that the valve piston ( 43 ) between two piston sections ( 47 . 48 . 61 . 62 ) with different diameters a diameter jump ( 44 ), which has a slide edge ( 59 ), which the valve opening ( 60 ) to the valve space ( 40 ) opens and closes.

Shut-off valve ( 30 ) According to claim 8, characterized in that the valve piston ( 43 ) a spring-chamber-side piston portion ( 48 ) and a control chamber side piston portion ( 49 ) and a further piston section arranged therebetween ( 47 ) having a smaller diameter, that the valve piston ( 43 ) with the spring-chamber-side piston portion ( 48 ) and with the control chamber side piston portion ( 49 ) in the guide bore ( 42 ) is guided, and that the diameter jump ( 44 ) with the slide edge ( 59 ) between the spring-chamber-side piston portion ( 48 ) and the further piston section ( 47 ) is formed with the smaller diameter.

Shut-off valve ( 30 ) according to claim 9, characterized in that one with a Absteuerleitung ( 31 ) connected inlet port ( 45 ) and one with a return line ( 32 ) connected outlet port ( 46 ) and that the outlet port ( 46 ) permanently in the valve chamber ( 40 ) and the inlet port ( 45 ) with the valve opening ( 60 ) is provided.

Shut-off valve ( 30 ) according to claim 9 or 10, characterized in that the spring-side piston portion ( 48 ) and the control chamber side piston portion ( 49 ) each have the same diameter.

Shut-off valve ( 30 ) according to claim 8, characterized in that the guide bore ( 42 ) is designed as a stepped bore that the valve piston ( 43 ) with a spring-chamber-side piston section ( 61 ) and with an adjoining control-chamber-side piston section ( 62 ) with a smaller diameter in each case in the stepped guide bore ( 42 ) and that between the two piston sections ( 61 . 62 ) the diameter jump ( 44 ) with the slide edge ( 59 ) is trained.

Shut-off valve ( 30 ) According to claim 12, characterized in that a (with a diversion line 31 ) connected inlet port ( 45 ) and one with a return line ( 32 ) Outlet port ( 46 ) and that the inlet port ( 45 ) permanently in the valve chamber ( 40 ) and the outlet port ( 46 ) with the valve opening ( 60 ) is provided.

Shut-off valve ( 30 ) according to claim 12 or 13, characterized in that a first bypass line ( 73 ) and a second bypass line ( 74 ) are provided, that the first bypass line ( 73 ) from the inlet port ( 45 ) branches off and with a first bypass opening ( 75 ) in the guide bore ( 42 ), and that the second bypass line ( 74 ) from the outlet port ( 46 ) and with a second bypass opening ( 76 ) in a spring chamber ( 53 ) opens.

Shut-off valve ( 30 ) according to claim 14, characterized in that in addition to the compression spring ( 54 ) another compression spring ( 71 ) in the control room ( 50 ) is arranged, which against the compression spring ( 54 ) and the valve piston ( 43 ) in a middle position, in which the outlet opening ( 46 ) and the first bypass opening ( 75 ) from the spring chamber-side piston portion ( 61 ) is closed.

Shut-off valve ( 30 ) according to one of claims 8 to 15, characterized in that on the peripheral surface of the valve piston ( 43 ) between the valve space ( 40 ) and the control room ( 50 ) a circumferential groove ( 66 ) is arranged, which has holes ( 67 . 68 ) with the spring chamber ( 53 ) is hydraulically connected.