DE102015204335A1

DE102015204335A1 - Fluid delivery device with a high-pressure pump

Info

Publication number: DE102015204335A1
Application number: DE102015204335.5A
Authority: DE
Inventors: Christian Langenbach; Marco Lamm
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-03-11
Filing date: 2015-03-11
Publication date: 2016-09-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fluidfördereinrichtung mit einer Hochdruckpumpe (9) und einer Niederdruckpumpe (5), die über eine Saugleitung (2) mit einem Tank (1) verbunden ist, wobei eine Niederdruckleitung die Niederdruckpumpe (5) mit der Hochdruckpumpe (9) verbindet, und wobei die Fluidfördereinrichtung eine Filtereinrichtung (3) aufweist. Erfindungsgemäß wird eine Fluidfördereinrichtung bereitgestellt, mit der verschiedene Betriebsmöglichkeiten der Fluidfördereinrichtung realisierbar sind. Erreicht wird dies dadurch, dass die Fluidfördereinrichtung zwei parallel geschaltete Niederdruckpumpen (5a, 5b) aufweist.The invention relates to a fluid delivery device having a high-pressure pump (9) and a low-pressure pump (5) which is connected via a suction line (2) to a tank (1), a low-pressure line connecting the low-pressure pump (5) to the high-pressure pump (9). and wherein the fluid conveying device has a filter device (3). According to the invention, a fluid delivery device is provided, with which different operating possibilities of the fluid delivery device can be realized. This is achieved in that the fluid delivery device has two parallel-connected low-pressure pumps (5a, 5b).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fluidfördereinrichtung mit einer Hochdruckpumpe und mit einer Niederdruckpumpe, die über eine Saugleitung mit einem Tank verbunden ist, wobei eine Niederdruckleitung die Niederdruckpumpe mit der Hochdruckpumpe verbindet, und wobei die Fluidfördereinrichtung eine Filtereinrichtung aufweist. The present invention relates to a fluid delivery device having a high-pressure pump and a low-pressure pump which is connected via a suction line to a tank, wherein a low-pressure line connects the low-pressure pump with the high-pressure pump, and wherein the fluid conveying device comprises a filter device.

Stand der Technik State of the art

Eine derartige Fluidfördereinrichtung ist aus der DE 10 2012 213 818 A1 bekannt. Dieser Fluidfördereinrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine weist eine Hochdruckpumpe auf, zu der durch eine erste Niederdruckpumpe, die über eine Saugleitung mit einem Tank verbunden ist, Kraftstoff gefördert wird. In diese Saugleitung ist eine Filtereinrichtung eingebaut. Diese erste Niederdruckleitung ist über eine Niederdruckleitung mit einer zweiten Niederdruckpumpe in einer Reihenschaltung verbunden, wobei die zweite Niederdruckpumpe über eine weitere Niederdruckleitung mit der Hochdruckpumpe verbunden ist. Diese so ausgestaltete Fluidfördereinrichtung soll auch betrieben werden können, wenn nur eine der beiden Niederdruckpumpen angetrieben wird. Dabei soll die Reihenschaltung der Niederdruckpumpen einen stufenweisen Druckaufbau des geförderten Kraftstoffs von ca. 2 bar bis maximal 15 bar ermöglichen.Such a fluid delivery device is known from the DE 10 2012 213 818 A1 known. This fluid delivery device for a fuel injection system of an internal combustion engine has a high-pressure pump to which fuel is delivered by a first low-pressure pump, which is connected via a suction line to a tank. In this suction line a filter device is installed. This first low pressure line is connected via a low pressure line to a second low pressure pump in a series circuit, wherein the second low pressure pump is connected via a further low pressure line to the high pressure pump. This so designed fluid conveyor should also be able to operate when only one of the two low-pressure pumps is driven. The series connection of the low-pressure pumps should allow a gradual pressure build-up of the pumped fuel of about 2 bar to a maximum of 15 bar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fluidfördereinrichtung mit einer Hochdruckpumpe bereitzustellen, mit der verschiedene Betriebsmöglichkeiten realisierbar sind.The invention has for its object to provide a fluid delivery device with a high pressure pump, with the various operating options can be realized.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Fluidfördereinrichtung zwei parallel geschaltete Niederdruckpumpen aufweist. Dabei ist es möglich, die beiden Niederdruckpumpen wechselweise einzeln oder summarisch zu betreiben. Durch beispielsweise eine unterschiedliche Auslegung der beiden Niederdruckpumpen können dadurch unterschiedliche Förderungsleistungen der Fluidfördereinrichtung eingestellt werden. Ist beispielsweise zumindest eine der beiden Niederdruckpumpen hinsichtlich ihrer Förderleistung einstellbar, können nahezu beliebige Förderleistungen zwischen einer Nullförderung und einer Maximalförderung eingestellt werden. Dadurch ist es möglich, auf unterschiedlichste Anforderungen an die Betriebsmöglichkeiten der Fluidfördereinrichtung einzugehen. This object is achieved in that the fluid delivery device has two parallel-connected low-pressure pumps. It is possible to operate the two low-pressure pumps alternately individually or summarily. For example, a different design of the two low-pressure pumps different delivery rates of the fluid delivery device can be adjusted. If, for example, at least one of the two low-pressure pumps can be set with regard to their delivery rate, almost any desired delivery rates can be set between a zero delivery and a maximum delivery. This makes it possible to respond to a variety of demands on the operating options of the fluid conveyor.

In Weiterbildung der Erfindung sind die zwei Niederdruckpumpen saugseitig mit jeweils einer Saugabschnittsleitung verbunden, die wiederum mit der Saugleitung verschaltet sind. Weiterhin sind in einer fortführenden Ausgestaltung die zwei Niederdruckpumpen jeweils druckseitig mit einer Niederdruckabschnittsleitung verbunden. Beide Ausgestaltungen ermöglichen nachfolgend noch detailliert dargestellte Betriebsmöglichkeiten der Fluidfördereinrichtung.In a further development of the invention, the two low-pressure pumps are connected on the suction side, each with a suction section line, which in turn are connected to the suction line. Furthermore, in a further embodiment, the two low-pressure pumps are each connected on the pressure side to a low-pressure section line. Both embodiments allow operating options of the fluid delivery device that are still described in detail below.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind eine Niederdruckabschnittsleitung mit einem Triebwerksraum der Hochdruckpumpe und eine Niederdruckabschnittsleitung über ein Einlassventil mit einem Pumpenarbeitsraum der Hochdruckpumpe verbunden. Dabei ist die Niederdruckpumpe, die über die Niederdruckabschnittsleitung mit dem Triebwerksraum verbunden ist, elektrisch oder mechanisch, vorzugsweise aber mechanisch, angetrieben und fördert eine beispielsweise konstante Fluidmenge zur Kühlung und Schmierung der Hochdruckpumpe in den Triebwerksraum. Die geförderte Fluidmenge ist so bemessen, dass die Hochdruckpumpe immer ausreichend geschmiert und gekühlt wird. Die dem Triebwerksraum zugeführte Fluidmenge wird beispielsweise über die Lager einer Antriebswelle zum Antrieb eines Pumpenkolbens der Hochdruckpumpe wieder abgeführt. Die zweite Niederdruckabschnittsleitung, in die von der zweiten Niederdruckpumpe Fluid gefördert wird, ist zur Befüllung des Pumpenarbeitsraum der Hochdruckpumpe mit von der Hochdruckpumpe zu förderndem Fluid ausgelegt. Dabei ist diese Niederdruckpumpe bevorzugt eine elektrisch drehzahlverstellbare Niederdruckpumpe, die hinsichtlich ihrer Förderleistung in weiten Bereichen verstellt werden kann. Dabei kann diese Niederdruckpumpe in der Form elektrisch angetrieben ausgebildet sein, dass diese zur Mengenregelung der dem Pumpenarbeitsraum zugeführten Fluidmenge ausgelegt ist. Dadurch kann eine zusätzliche Zumesseinheit, die sonst an der Hochdruckpumpe zur Kraftstoffmengenzumessung zu dem Pumpenarbeitsraum verbaut ist, eingespart werden.In a further embodiment of the invention, a low pressure section line with an engine room of the high pressure pump and a low pressure section line are connected via an inlet valve with a pump working space of the high pressure pump. In this case, the low-pressure pump, which is connected via the low-pressure section line to the engine room, electrically or mechanically, but preferably mechanically driven and promotes an example constant amount of fluid for cooling and lubrication of the high pressure pump in the engine room. The delivered fluid quantity is such that the high-pressure pump is always sufficiently lubricated and cooled. The amount of fluid supplied to the engine room is dissipated again, for example, via the bearings of a drive shaft for driving a pump piston of the high-pressure pump. The second low-pressure section line, into which fluid is conveyed by the second low-pressure pump, is designed to fill the pump working space of the high-pressure pump with fluid to be delivered by the high-pressure pump. In this case, this low-pressure pump is preferably an electrically variable-speed low-pressure pump, which can be adjusted in terms of their capacity in wide ranges. In this case, this low-pressure pump may be designed to be electrically driven in the form that it is designed to control the amount of fluid supplied to the pump working space. As a result, an additional metering unit, which is otherwise installed on the high-pressure pump for fuel quantity metering to the pump working space, can be saved.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Filtereinrichtung in einer der beiden Niederdruckabschnittsleitungen angeordnet. Dieser Ausgestaltung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es nicht zwingend erforderlich ist, alle Bauteile des Gesamtsystems direkt mit einer vorgelagerten Filtereinrichtung zu schützen. Wichtig ist vielmehr eine möglichst vielfache Umwälzung des Fluidvolumens durch die Filtereinrichtung entsprechend einem sogenannten Multipass-Effekt. Aufgrund des Multipass-Effektes erreicht das Fluid ein Sauberkeitsniveau, das für einen störungsfreien Betrieb des Gesamtsystems ausreicht. Prinzipiell kann die Filtereinrichtung wahlweise in einem der zuvor beschriebenen Pfade durch die jeweilige Niederdruckabschnittsleitung verbaut sein. Sinnvoll ist einerseits die Anordnung in dem Pfad zu dem Triebwerksraum, weil die entsprechende Kühlmenge und Schmiermenge des Fluids direkt wieder in den Tank zurückgeführt wird und das Fluid somit mehrfach gefiltert wird. Möglich ist aber auch die Anordnung in dem Pfad, der über das Einlassventil mit dem Pumpenarbeitsraum verbunden ist, weil dann der empfindliche Teil des Gesamtsystems direkt geschützt wird. Gegebenenfalls kann aber in diesem Fall der beschriebene Multipass-Effekt geringer ausfallen, was aber abhängig von der von beispielsweise Injektoren aus einem von der Hochdruckspeicher befüllten dem Hochdruckspeicher abgeführten Fluidmenge ist, die entsprechend von der Hochdruckpumpe wieder nachgefördert werden muss.In a further embodiment of the invention, the filter device is arranged in one of the two low-pressure section lines. This embodiment is based on the finding that it is not absolutely necessary to protect all components of the overall system directly with an upstream filter device. Rather, it is important to circulate as much as possible of the fluid volume through the filter device in accordance with a so-called multipass effect. Due to the multi-pass effect, the fluid reaches a cleanliness level that is sufficient for trouble-free operation of the entire system. In principle, the filter device can optionally be installed in one of the previously described paths through the respective low-pressure section line. It makes sense on the one hand, the arrangement in the path to the engine room, because the corresponding amount of cooling and lubricating fluid is returned directly back into the tank and the fluid is thus filtered multiple times. But it is also possible Arrangement in the path, which is connected via the inlet valve with the pump working space, because then the sensitive part of the entire system is directly protected. Optionally, however, in this case, the described multipass effect may be smaller, but depending on the example of injectors from one of the high-pressure accumulator filled the high-pressure accumulator discharged fluid amount, which must be nachgefördert accordingly from the high-pressure pump again.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Niederdruckabschnittsleitung über eine Rückführleitung mit dem Tank, der Saugleitung oder einer Saugabschnittsleitung verbunden. Dabei ist wiederum in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Filtereinrichtung in die Rückführleitung eingesetzt. Hierbei ist die Rückführleitung bevorzugt als Drosselleitung ausgebildet oder aber in die Rückführleitung ist eine Drossel eingesetzt. Diese Ausgestaltung hat unabhängig von der Einmündestelle der Rückführleitung den Vorteil, dass ständig von der von der entsprechenden Niederdruckpumpe geförderten Fluidmenge ein Teilstrom abgezweigt wird, der in Abhängigkeit des Drosselquerschnitts über den durch die Rückführleitung gebildeten Bypass-Pfad durch den Filter geleitet wird. Insbesondere bei einem elektrischen Antrieb der Niederdruckpumpe besteht ein besonderer Vorteil dieser Ausführungsform darin, dass auch beim Stillstand einer Maschine, an der die Hochdruckpumpe verbaut ist, eine Filterung des Fluids möglich ist, da die elektrisch betriebene Niederdruckpumpe jederzeit Fluid fördern kann. Dadurch ist beispielsweise ein Betrieb der elektrisch betriebenen Niederdruckpumpe auch dann möglich, wenn ein Tankvorgang detektiert wird, so dass das frisch in den Tank eingefüllte Fluid, das eine neue Verschmutzung in den Tank eintragen kann, mehrzeitig durch die Filtereinrichtung geleitet werden kann. Weiterhin ist vorteilhaft an dieser Anordnung, dass die Filtereinrichtung über die Drossel weitgehend von Pulsationen im Bereich zwischen der Niederdruckpumpe und der Hochdruckpumpe getrennt werden kann. Die Effizienz der Filtereinrichtung ist in diesem Fall besonders hoch. Weiterhin führt auch eine zunehmende Beladung der Filtereinrichtung nicht zu einem Druckabfall zwischen der Niederdruckpumpe und der Hochdruckpumpe. Es ist aber auch möglich, die Filtereinrichtung anstelle in der Rückführleitung in die Niederdruckabschnittsleitung stromaufwärts der Abzweigstelle in die Rückführleitung einzusetzen. Dadurch kann neben einem funktionierenden Multipass-Effekt – wahlweise einstellbar über die Drossel – die Hochdruckpumpe direkt durch die Filtereinrichtung geschützt werden.In a further embodiment of the invention, a low-pressure section line is connected via a return line to the tank, the suction line or a suction section line. Again, in a further embodiment of the invention, the filter device is inserted into the return line. Here, the return line is preferably designed as a throttle line or in the return line, a throttle is used. This embodiment has the advantage regardless of the point of injection of the return line, that a partial flow is continuously diverted from the amount of fluid delivered by the corresponding low pressure pump, which is passed through the filter as a function of the throttle cross section via the bypass path formed by the return line. In particular, in an electric drive of the low-pressure pump, a particular advantage of this embodiment is that even at a standstill of a machine on which the high-pressure pump is installed, a filtering of the fluid is possible because the electrically operated low-pressure pump can promote fluid at any time. As a result, for example, an operation of the electrically operated low-pressure pump is also possible when a refueling operation is detected, so that the freshly filled in the tank fluid that can enter a new pollution in the tank, can be passed through the filter device several times. Furthermore, it is advantageous with this arrangement that the filter device can be largely separated via the throttle from pulsations in the region between the low-pressure pump and the high-pressure pump. The efficiency of the filter device is particularly high in this case. Furthermore, an increasing loading of the filter device does not lead to a pressure drop between the low pressure pump and the high pressure pump. But it is also possible to use the filter device instead of in the return line in the low-pressure section line upstream of the branch point in the return line. As a result, in addition to a functioning multipass effect - optionally adjustable via the throttle - the high-pressure pump can be protected directly by the filter device.

In Weiterbildung der Erfindung sind die beiden Niederdruckabschnittsleitungen über eine Verbindungsleitung mit einem eingesetzten Rückschlagventil miteinander verbunden. Dabei weist die Verbindungsleitung wiederum in weiterer Ausgestaltung eine Drosselstelle stromaufwärts des Rückschlagventils auf. Weiterhin ist in die Niederdruckabschnittsleitung stromabwärts der Einmündung der Verbindungsleitung die Filtereinrichtung angeordnet. Dabei ist die Filtereinrichtung bevorzugt in die Niederdruckabschnittsleitung eingebaut, die den Triebwerksraum mit Fluid versorgt. Dabei versorgt die erste Niederdruckpumpe wie zuvor den Pumpenarbeitsraum mit Fluid. Es wird jedoch zusätzlich über die Drossel und das Rückschlagventil eine Verbindung druckseitig der beiden Niederdruckpumpen hergestellt, wobei das Rückschlagventil erforderlich ist, um einen Fluidfluss von der zweiten Niederdruckpumpe zu der zu dem Pumpenarbeitsraum der Hochdruckpumpe führenden Niederdruckabschnittsleitung zu verhindern. Dies ist erforderlich, um die dem Pumpenarbeitsraum der Hochdruckpumpe zugeführte Fluidmenge ausschließlich über die erste elektrisch betriebene Niederdruckpumpe zu regulieren. Damit ergeben sich weitere Vorteile. Da nicht jede Bauart von elektrisch betriebenen Niederdruckpumpen die Drehzahl stufenlos bis 0 reduzieren kann, stellt diese Schaltung eine Art Nullförderdrossel dar, die eine über die Auslegung einstellbare Mindestmenge der Niederdruckpumpe zuerst in den Pumpenarbeitsraum und dann in den mit dem Triebwerksraum verbundenen Rücklauf beispielsweise in den Tank leitet. Somit kann auch bei Stillstand der entsprechenden Maschine Fluid gezielt gefiltert werden. In a further development of the invention, the two low-pressure section lines are connected to one another via a connecting line with an inserted check valve. In this case, the connecting line in turn in another embodiment, a throttle point upstream of the check valve. Furthermore, the filter device is arranged in the low-pressure section line downstream of the junction of the connecting line. In this case, the filter device is preferably installed in the low-pressure section line, which supplies the engine room with fluid. The first low-pressure pump supplies the pump working space with fluid as before. However, it is additionally made via the throttle and the check valve, a connection pressure side of the two low-pressure pumps, wherein the check valve is required to prevent fluid flow from the second low-pressure pump to the pump working space of the high pressure pump low pressure section line. This is necessary in order to regulate the amount of fluid supplied to the pump working space of the high-pressure pump exclusively via the first electrically operated low-pressure pump. This results in further advantages. Since not every type of electrically operated low-pressure pump can reduce the speed continuously to 0, this circuit is a kind of zero flow throttle, the adjustable over the minimum amount of the low-pressure pump first in the pump chamber and then in the connected to the engine room return, for example in the tank passes. Thus, even at standstill of the corresponding machine fluid can be filtered specifically.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Fluidfördereinrichtung Teil eines Kraftstoffeinspritzsystems und das Fluid ein Kraftstoff. Wenn auch der Gegenstand der Erfindung grundsätzlich bei einer beliebigen Fluidfördereinrichtung zur Förderung eines beliebigen Fluids angewendet werden kann, ist die bevorzugte Anwendung bei einem Kraftstoffeinspritzsystem gegeben, das an einer Brennkraftmaschine verbaut ist. Dabei können dann in der Fluidfördereinrichtung des Kraftstoffeinspritzsystems noch weitere Komponenten, beispielsweise eine Zumesseinrichtung, verbaut sein. In a further embodiment of the invention, the fluid delivery device is part of a fuel injection system and the fluid is a fuel. Although the object of the invention may in principle be applied to any fluid delivery device for delivery of any fluid, the preferred application is in a fuel injection system installed on an internal combustion engine. In this case, further components, for example a metering device, can then be installed in the fluid delivery device of the fuel injection system.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben sind.Further advantageous embodiments of the invention are described in the drawings, are described in more detail in the embodiments illustrated in the figures of the invention.

Es zeigen: Show it:

1 eine erste schematisch dargestellte Ausführungsform einer Fluidfördereinrichtung, insbesondere für ein Kraftstoffeinspritzsystem, wobei zwei parallel geschaltete Niederdruckpumpen verbaut sind, und in eine gemeinsame Niederdruckleitung eine Filtereinrichtung eingesetzt ist, 1 a first schematically illustrated embodiment of a fluid delivery device, in particular for a fuel injection system, wherein two parallel-connected low-pressure pumps are installed, and in a common low pressure line a filter device is used,

2 eine zweite Ausführungsform, bei der in eine druckseitige zweiten Niederdruckabschnittsleitung einer zweiten Niederdruckpumpe eine Filtereinrichtung eingesetzt ist, 2 a second embodiment, in which in a pressure-side second Low pressure section line of a second low-pressure pump, a filter device is used,

3 ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine Filtereinrichtung in eine erste Niederdruckabschnittsleitung einer ersten Niederdruckpumpe eingesetzt ist, 3 an embodiment in which a filter device is inserted into a first low-pressure section line of a first low-pressure pump,

4 eine Ausführungsform, bei der von einer ersten Niederdruckabschnittsleitung stromabwärts einer Filtereinrichtung eine Rückführleitung abzweigt, die eine Drossel aufweist und in einen Tank einmündet, 4 an embodiment in which a return line, which has a throttle and opens into a tank, branches off from a first low-pressure section line downstream of a filter device,

5 eine Ausführungsform, bei der von einer ersten Niederdruckabschnittsleitung eine Rückführleitung abzweigt, in die stromabwärts einer Drossel eine Filtereinrichtung eingebaut ist und die in einen Tank einmündet, 5 an embodiment in which a return line branches off from a first low-pressure section line into which a filter device is installed downstream of a throttle and which opens into a tank,

6 eine Ausführungsform ähnlich der von 5, wobei hier die Rückführleitung in die Saugleitung einmündet, 6 an embodiment similar to that of 5 , in which case the return line opens into the suction line,

7 eine Ausführungsform entsprechend der 5, wobei hier die Rückführleitung in eine erste Saugabschnittsleitung einmündet, und 7 an embodiment according to the 5 , in which case the return line opens into a first suction section line, and

8 eine Ausführungsform, bei der die erste Niederdruckabschnittsleitung mit der zweiten Niederdruckabschnittsleitung über eine Verbindungsleitung mit einem in Richtung der zweiten Niederdruckabschnittsleitung verbundenen Rückschlagventil einmündet. 8th an embodiment in which the first low-pressure section line opens with the second low-pressure section line via a connecting line with a non-return valve connected in the direction of the second low-pressure section line.

1 zeigt eine erste schematisch dargestellte Ausführungsform einer Fluidfördereinrichtung für ein Fluid, wobei zwei parallel geschaltete Niederdruckpumpen verbaut sind, und in eine gemeinsame Niederdruckleitung eine Filtereinrichtung eingesetzt ist. 1 shows a first schematically illustrated embodiment of a fluid conveying device for a fluid, wherein two parallel-connected low-pressure pumps are installed, and in a common low-pressure line, a filter device is used.

Wenn auch der Gegenstand bei einer beliebigen Fluidfördereinrichtung mit einer Hochdruckpumpe angewendet werden kann, ist diese bevorzugt eine Kraftstofffördereinrichtung eines Kraftstoffeinspritzsystems und das Fluid ein Kraftstoff. Dieses Kraftstoffeinspritzsystem ist bevorzugt als Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem ausgebildet, wobei der geförderte Kraftstoff beispielsweise Dieselkraftstoff ist, der von Kraftstoffinjektoren als Teil des Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystems in zugeordnete Brennräume einer Brennkraftmaschine eingespritzt wird.Although the article may be applied to any high pressure pump fluid delivery device, it is preferably a fuel delivery system of a fuel injection system and the fluid is a fuel. This fuel injection system is preferably designed as a common rail fuel injection system, wherein the subsidized fuel is, for example, diesel fuel which is injected from fuel injectors as part of the common rail fuel injection system into associated combustion chambers of an internal combustion engine.

1 zeigt eine erste schematisch dargestellte Ausführungsform einer Fluidfördereinrichtung, insbesondere einen Kraftstoff eines Kraftstoffeinspritzsystems. Das Kraftstoffeinspritzsystem weist einen Tank 1 auf, in dem eine Saugleitung 2 des Niederdruckkreises hineinragt. In die Saugleitung 2 ist eine Filtereinrichtung 3 in Form eines Kraftstofffilters eingesetzt. Stromabwärts der Filtereinrichtung 3 zweigen von der Saugleitung 2 eine erste Saugabschnittsableitung 4a und eine zweite Saugabschnittsleitung 4b ab. Die erste Saugabschnittsleitung 4a ist mit einer ersten Niederdruckpumpe 5a und die zweite Saugabschnittsleitung 4b mit einer Niederdruckpumpe 5b verbunden. Förderseitig ist die erste Niederdruckpumpe 5a mit einer Niederdruckabschnittsleitung 6a und die zweite Niederdruckpumpe 5b mit einer Niederdruckabschnittsleitung 6b verschaltet. Die Niederdruckabschnittsleitung 6a ist über ein Einlassventil 7 mit einem Pumpenarbeitsraum 8 einer nur schematisch angedeuteten Hochdruckpumpe 9 des Kraftstoffeinspritzsystems verbunden. Beim Betrieb der Hochdruckpumpe 9 wird ein Pumpenkolben 19 von einer in einem Triebwerksraum 10 der Hochdruckpumpe 9 drehbar gelagerten beispielsweise als Nockenwelle ausgebildeten Antriebswelle 20 auf und ab bewegt und fördert bei einer Aufwärtsbewegung des Pumpenkolbens in den Pumpenraum 8 eingeführten Kraftstoff über ein Auslassventil 11 in eine weiterführende Hochdruckleitung 12, die ihrerseits in einen Hochdruckspeicher 13 einmündet. In dem Hochdruckspeicher 13 wird Kraftstoff unter einem Druck bis zu 3.000 bar bevorratet und von Kraftstoffinjektoren 14 zur gesteuerten Einspritzung in Brennräume einer Brennkraftmaschine, an der das Kraftstoffeinspritzsystem verbaut ist, entnommen. 1 shows a first schematically illustrated embodiment of a fluid delivery device, in particular a fuel of a fuel injection system. The fuel injection system has a tank 1 on, in which a suction line 2 of the low pressure circuit protrudes. In the suction line 2 is a filter device 3 used in the form of a fuel filter. Downstream of the filter device 3 branches from the suction line 2 a first Saugabschnittsableitung 4a and a second suction section line 4b from. The first suction section line 4a is with a first low-pressure pump 5a and the second suction section line 4b with a low pressure pump 5b connected. The delivery side is the first low-pressure pump 5a with a low pressure section line 6a and the second low pressure pump 5b with a low pressure section line 6b connected. The low pressure section line 6a is via an inlet valve 7 with a pump work space 8th a only schematically indicated high-pressure pump 9 connected to the fuel injection system. When operating the high pressure pump 9 becomes a pump piston 19 from one in an engine room 10 the high pressure pump 9 rotatably mounted, for example, designed as a camshaft drive shaft 20 moves up and down and promotes an upward movement of the pump piston in the pump chamber 8th introduced fuel via an exhaust valve 11 in a secondary high pressure line 12 , in turn, in a high-pressure accumulator 13 opens. In the high-pressure accumulator 13 Fuel is stored under pressure up to 3,000 bar and fuel injectors 14 for controlled injection into combustion chambers of an internal combustion engine, on which the fuel injection system is installed, taken.

Die zweite Niederdruckpumpe 5b fördert über eine Niederdruckabschnittsleitung 6b Kraftstoff in den Triebwerksraum 10 der Hochdruckpumpe 9, der zur Kühlung und Schmierung der bewegten Bauteile der Hochdruckpumpe 9 dient. Dazu wird der zugeführte Kraftstoff beispielsweise durch Lager der Antriebswelle 20 der Hochdruckpumpe 9 geführt und über eine nicht dargestellte Rückführleitung beispielsweise in den Tank 1 zurückgeführt. Bei dieser Ausführungsform wird der gesamte den beiden parallel geschalteten Niederdruckpumpen 5a, 5b zugeführte Kraftstoff durch die Filtereinrichtung 3 geführt, die entsprechend groß ausgebildet sein muss.The second low-pressure pump 5b promotes via a low pressure section line 6b Fuel in the engine room 10 the high pressure pump 9 for cooling and lubricating the moving components of the high pressure pump 9 serves. For this purpose, the fuel supplied, for example, by bearings of the drive shaft 20 the high pressure pump 9 guided and via a return line, not shown, for example, in the tank 1 recycled. In this embodiment, the whole of the two parallel-connected low-pressure pumps 5a . 5b supplied fuel through the filter device 3 led, which must be made correspondingly large.

In der Fluidfördereinrichtung des Kraftstoffeinspritzsystems können noch weitere Komponenten verbaut sein. Beispielsweise kann in die zweite Niederdruckabschnittsleitung 6a eine Zumesseinrichtung verbaut sein, mit der die dem Einlassventil 7 zugeführte Kraftstoffmenge festgelegt wird. Somit ist die von der Hochdruckpumpe 9 geförderte Kraftstoffmenge sehr genau einstellbar.In the fluid delivery device of the fuel injection system further components may be installed. For example, in the second low-pressure section line 6a a metering device be installed, with which the inlet valve 7 supplied amount of fuel is set. Thus, that of the high pressure pump 9 Promoted fuel quantity very precisely adjustable.

Die in den nachfolgenden Figuren beschriebenen Ausführungsformen zeichnen sich demgegenüber dadurch aus, dass nur eine Teilmenge des Kraftstoffs durch die Filtereinrichtung geführt wird, die dann bei unveränderter Baugröße geringere Druckverluste oder verlängerte Serviceintervalle aufweisen kann. Alternativ kann aber auch die Filterbaugröße verkleinert werden.The embodiments described in the following figures are distinguished by the fact that only a subset of the fuel is passed through the filter device, which then have lower pressure losses or extended service intervals with unchanged size can. Alternatively, however, the filter size can be reduced.

Bei der Ausführungsform gemäß 2 ist die Filtereinrichtung 3 in die Niederdruckabschnittsleitung 6b zu dem Triebwerksraum 10 eingebaut. Bei dieser und den weiter noch dargestellten Ausführungsformen ist der weitere Aufbau des Kraftstoffeinspritzsystems identisch zu der in 1 beschriebenen Ausführung und zur Vereinfachung der Darstellungen nicht wiedergegeben.In the embodiment according to 2 is the filter device 3 into the low pressure section line 6b to the engine room 10 built-in. In this and the further illustrated embodiments, the further structure of the fuel injection system is identical to that in 1 described embodiment and not shown to simplify the illustrations.

Bei der Ausführungsform gemäß 3 ist die Filtereinrichtung 3 in die erste Niederdruckabschnittsableitung 6a eingebaut. In the embodiment according to 3 is the filter device 3 in the first low pressure section derivation 6a built-in.

Den Ausführungsformen gemäß den 2 und 3 liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es nicht zwingend erforderlich ist, alle Bauteile des Gesamtsystems direkt mit einer vorgelagerten Filtereinrichtung 3 zu schützen. Wichtig ist vielmehr eine möglichst vielfache Umwälzung des Kraftstoffvolumens durch die Filtereinrichtung 3 entsprechend einem sogenannten Multipass-Effekt. Aufgrund des Multipass-Effektes erreicht der Kraftstoff ein Sauberkeitsniveau, das für einen störungsfreien Betrieb des Gesamtsystems ausreicht. Prinzipiell kann die Filtereinrichtung 3 wahlweise in einem der zuvor beschriebenen Pfade durch die jeweilige Niederdruckabschnittsleitung 6a, 6b verbaut sein. Sinnvoll ist einerseits die in 2 dargestellte Anordnung in der Niederdruckabschnittsleitung 6b zu dem Triebwerksraum 10, weil die entsprechende Kühlmenge und Schmiermenge des Kraftstoffs direkt wieder in den Tank 1 zurückgeführt wird und der Kraftstoff somit mehrfach gefiltert wird. Möglich ist aber auch die in 3 dargestellte Anordnung in der Niederdruckabschnittsleitung 6a, die über das Einlassventil 7 mit dem Pumpenarbeitsraum 8 verbunden ist, weil dann der empfindliche Teil des Gesamtsystems direkt geschützt wird. Gegebenenfalls kann aber in diesem Fall der beschriebene Multipass-Effekt geringer ausfallen, was aber abhängig von der von den Kraftstoffinjektoren aus dem Hochdruckspeicher 13 abgeführten Kraftstoffmenge ist, die entsprechend von der Hochdruckpumpe 9 wieder nachgefördert werden muss.The embodiments according to the 2 and 3 the finding is based on the fact that it is not absolutely necessary, all components of the entire system directly with an upstream filter device 3 to protect. Rather, it is important as much as possible circulation of the fuel volume through the filter device 3 according to a so-called multipass effect. Due to the multi-pass effect, the fuel reaches a cleanliness level that is sufficient for trouble-free operation of the entire system. In principle, the filter device 3 optionally in one of the previously described paths through the respective low pressure section line 6a . 6b be installed. It makes sense on the one hand in the 2 illustrated arrangement in the low pressure section line 6b to the engine room 10 because the appropriate amount of cooling and lubrication of the fuel directly back into the tank 1 is returned and the fuel is thus filtered several times. But it is also possible in the 3 illustrated arrangement in the low pressure section line 6a passing through the inlet valve 7 with the pump work space 8th is connected because then the sensitive part of the overall system is protected directly. Optionally, however, in this case, the described multipass effect may be smaller, but depending on the fuel injectors from the high-pressure accumulator 13 Amount of fuel removed is that of the high pressure pump 9 must be re-promoted.

4 zeigt eine Ausführungsform, bei der von der ersten Niederdruckabschnittsleitung 6a stromabwärts der Filtereinrichtung 3 eine Rückführleitung 15 abzweigt, die wieder in den Tank 1 einmündet. In die Rückführleitung 15 ist eine Drossel 17 eingebaut. 4 shows an embodiment in which of the first low-pressure section line 6a downstream of the filter device 3 a return line 15 Branches back into the tank 1 opens. In the return line 15 is a throttle 17 built-in.

Bei der Ausführungsform gemäß 5 ist im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß 4 die Filtereinrichtung 3 in die Rückführleitung 15 stromabwärts der Drossel 17 eingebaut. Die Rückführleitung 15 zweigt an einer beliebigen Stelle von der Niederdruckabschnittsleitung 6a stromabwärts der Niederdruckpumpe 5a und stromaufwärts der Einmündung in das Einlassventil 7 beziehungsweise den Pumpenarbeitsraum 8 ab. Die Rückführleitung 15 mündet wieder in den Tank 1.In the embodiment according to 5 is different from the embodiment according to 4 the filter device 3 in the return line 15 downstream of the throttle 17 built-in. The return line 15 branches at any point from the low pressure section line 6a downstream of the low pressure pump 5a and upstream of the confluence with the inlet valve 7 or the pump work space 8th from. The return line 15 flows back into the tank 1 ,

Die Ausführungsform gemäß 6 ist ähnlich zu der der 5, wobei hier die Rückführleitung 15 in die Saugleitung 2 einmündet.The embodiment according to 6 is similar to the 5 , here the return line 15 in the suction line 2 opens.

Die Ausführungsform gemäß 7 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß 5 dadurch, dass hier die Rückführleitung 15 in die erste Saugabschnittsleitung 4a einmündet.The embodiment according to 7 differs from the embodiment according to 5 in that here the return line 15 in the first suction section line 4a opens.

Bei den Ausführungsformen gemäß den 4 bis 7 ist übereinstimmend die Niederdruckabschnittsleitung 6a über eine Rückführleitung 15 mit dem Tank 1, der Saugleitung 2 oder der ersten Saugabschnittsleitung 4a verbunden. Dabei ist bei der Ausführungsform gemäß 4 die Filtereinrichtung 3 in die Niederdruckabschnittsleitung 6a stromabwärts der Niederdruckpumpe 5a und stromaufwärts der Abzweigung in die Rückführleitung eingesetzt, während bei den Ausführungsformen gemäß den 5 bis 7 die Filtereinrichtung 3 in die Rückführleitung 15 eingesetzt ist. Bei allen Ausführungen ist die Rückführleitung 15 bevorzugt als Drosselleitung ausgebildet oder aber in die Rückführleitung 15 ist eine Drossel 17 eingesetzt. Diese Ausgestaltung hat unabhängig von der Anordnung der Filtereinrichtung 3 und der Einmündestelle der Rückführleitung 15 in den Tank 1, die Saugleitung 2 oder die erste Saugabschnittsleitung 4a den Vorteil, dass ständig von der von der Niederdruckpumpe 5a geförderten Kraftstoffmenge eine Teilmenge abgezweigt wird, die in Abhängigkeit des Drosselquerschnitts der Drosselleitung oder der Drossel 17 über den durch die Rückführleitung 15 gebildeten Bypass-Pfad durch die Filtereinrichtung 3 (5 bis 7) geleitet wird beziehungsweise hinter der Filtereinrichtung 3 der ersten Niederdruckabschnittsleitung 6a entnommen wird (4). Insbesondere bei einem elektrischen Antrieb der Niederdruckpumpe 5a besteht ein besonderer Vorteil dieser Ausführungsform darin, dass auch beim Stillstand der Brennkraftmaschine, an der die Hochdruckpumpe verbaut ist, eine Filterung des Kraftstoffs möglich ist, da die elektrisch betriebene Niederdruckpumpe 5a jederzeit Kraftstoff fördern kann. Dadurch ist beispielsweise ein Betrieb der elektrisch betriebenen Niederdruckpumpe 5a auch dann möglich, wenn ein Tankvorgang detektiert wird, so dass der frisch in den Tank 1 eingefüllte Kraftstoff eine neue Verschmutzung in den Tank 1 eintragen kann. Dann kann der Kraftstoff mehrfach durch die Filtereinrichtung 3 geleitet werden. Weiterhin ist vorteilhaft an der Anordnung nach den 5 bis 7, dass die Filtereinrichtung 3 über die Drossel 17 weitgehend von Pulsationen im Bereich zwischen der ersten Niederdruckpumpe 5a und der Hochdruckpumpe 9 getrennt ist. Die Effizienz der Filtereinrichtung 3 ist in diesen Fällen besonders hoch. Weiterhin führt auch eine zunehmende Beladung der Filtereinrichtung 3 nicht zu einem Druckabfall in der Niederdruckabschnittsleitung 6a zwischen der Niederdruckpumpe 5a und der Hochdruckpumpe 9. Wie zuvor bezugnehmend auf die 4 ausgeführt worden ist, ist es aber auch möglich, die Filtereinrichtung 3 anstelle in der Rückführleitung 15 in die Niederdruckabschnittsleitung 6a stromaufwärts der Abzweigstelle in die Rückführleitung 15 einzusetzen. Dadurch kann neben einem funktionierenden Multipass-Effekt – wahlweise einstellbar über die Drossel 17 – die Hochdruckpumpe 9 direkt durch die Filtereinrichtung 3 geschützt werden.In the embodiments according to the 4 to 7 is consistently the low pressure section line 6a via a return line 15 with the tank 1 , the suction line 2 or the first suction section line 4a connected. It is in the embodiment according to 4 the filter device 3 into the low pressure section line 6a downstream of the low pressure pump 5a and inserted upstream of the branch in the return line, while in the embodiments according to the 5 to 7 the filter device 3 in the return line 15 is used. In all versions, the return line 15 preferably designed as a throttle line or in the return line 15 is a throttle 17 used. This embodiment has independent of the arrangement of the filter device 3 and the entry point of the return line 15 in the tank 1 , the suction line 2 or the first suction section line 4a the advantage that constantly from that of the low pressure pump 5a subsidized amount of fuel is diverted a subset, depending on the throttle cross-section of the throttle line or the throttle 17 over the through the return line 15 formed bypass path through the filter device 3 ( 5 to 7 ) is passed or behind the filter device 3 the first low pressure section line 6a is taken ( 4 ). Especially with an electric drive of the low-pressure pump 5a There is a particular advantage of this embodiment is that even at standstill of the internal combustion engine on which the high pressure pump is installed, a filtering of the fuel is possible because the electrically operated low pressure pump 5a can promote fuel at any time. As a result, for example, an operation of the electrically operated low-pressure pump 5a Also possible if a refueling operation is detected, so that the fresh in the tank 1 filled fuel a new pollution in the tank 1 can register. Then the fuel can pass through the filter device several times 3 be directed. Furthermore, it is advantageous to the arrangement according to the 5 to 7 that the filter device 3 over the throttle 17 largely due to pulsations in the region between the first low-pressure pump 5a and the high pressure pump 9 is disconnected. The efficiency of the filter device 3 is in these Cases particularly high. Furthermore, also leads to an increasing loading of the filter device 3 not to a pressure drop in the low pressure section line 6a between the low pressure pump 5a and the high pressure pump 9 , As previously with reference to FIGS 4 has been executed, but it is also possible, the filter device 3 instead of in the return line 15 into the low pressure section line 6a upstream of the branch point in the return line 15 use. As a result, in addition to a functioning multipass effect - either adjustable via the throttle 17 - the high-pressure pump 9 directly through the filter device 3 to be protected.

Die Ausführungsform gemäß 8 weist eine Verbindungsleitung 18 auf, die die erste Niederdruckabschnittsleitung 6a mit der zweiten Niederdruckabschnittsleitung 6b verbindet. In die Verbindungsleitung 18 sind ein Rückschlagventil 16 und eine Drossel 17a eingebaut, wobei das Rückschlagventil 16 zu der zweiten Niederdruckabschnittsleitung 6b hin öffnet. Stromabwärts der Einmündung der Verbindungsleitung 18 in die Niederdruckabschnittsleitung 6b ist die Filtereinrichtung 3 in die zweite Niederdruckabschnittsleitung 6b eingebaut. Bei dieser Ausführungsform versorgt die zweite Niederdruckpumpe 5b wie zuvor den Pumpenarbeitsraum 10 mit Kraftstoff. Es wird jedoch zusätzlich über Verbindungsleitung 18 mit der eingebauten Drossel 17a und das Rückschlagventil 16 eine Verbindung druckseitig der beiden Niederdruckpumpen 5a, 5b hergestellt, wobei das Rückschlagventil 16 erforderlich ist, um einen Kraftstofffluss von der zweiten Niederdruckpumpe 5b zu der zu dem Pumpenarbeitsraum 8 der Hochdruckpumpe 9 führenden Niederdruckabschnittsleitung 6a zu verhindern. Dies ist erforderlich, um die dem Pumpenarbeitsraum 8 der Hochdruckpumpe 9 zugeführte Kraftstoffmenge ausschließlich über die erste elektrisch betriebene Niederdruckpumpe 5a zu regulieren. Damit ergeben sich weitere Vorteile. Da nicht jede Bauart von elektrisch betriebenen Niederdruckpumpen 5a die Drehzahl stufenlos bis 0 reduzieren kann, stellt diese Schaltung eine Art Nullförderdrossel dar, die eine über die Auslegung einstellbare Mindestmenge der Niederdruckpumpe 5a zuerst in den Triebwerksraum 10 und erst danach mit zunehmender Menge auch in den Pumpenarbeitsraum 8 leitet. Der Öffnungsdruck des Rückschlagventils 16 ist gering und beträgt beispielsweise weniger als 0,5 bar. Weiterhin kann auch bei Stillstand der Brennkraftmaschine gezielt Kraftstoff gefiltert werden. The embodiment according to 8th has a connection line 18 on which the first low-pressure section line 6a with the second low pressure section line 6b combines. In the connection line 18 are a check valve 16 and a throttle 17a installed, with the check valve 16 to the second low pressure section line 6b opens. Downstream of the junction of the connecting line 18 into the low pressure section line 6b is the filter device 3 to the second low pressure section line 6b built-in. In this embodiment, the second low-pressure pump supplies 5b as before the pump workspace 10 with fuel. However, it is additionally connected via connecting line 18 with the built-in throttle 17a and the check valve 16 a connection on the pressure side of the two low-pressure pumps 5a . 5b made, with the check valve 16 required to provide a fuel flow from the second low-pressure pump 5b to the pump room 8th the high pressure pump 9 leading low pressure section line 6a to prevent. This is necessary to the the pump room 8th the high pressure pump 9 supplied fuel quantity exclusively via the first electrically operated low-pressure pump 5a to regulate. This results in further advantages. Not every type of electrically operated low-pressure pump 5a the speed can be infinitely reduced to 0, this circuit is a kind of zero-feed throttle, the one adjustable over the design minimum amount of low-pressure pump 5a first in the engine room 10 and only then with increasing amount in the pump workspace 8th passes. The opening pressure of the check valve 16 is low and is for example less than 0.5 bar. Furthermore, it is also possible to filter fuel selectively when the internal combustion engine is at a standstill.

Bei allen Ausführungsformen kann die Niederdruckpumpe 5a in der Form elektrisch angetrieben ausgebildet sein, dass diese zur Mengenregelung der dem Pumpenarbeitsraum 8 zugeführten Kraftstoffmenge ausgelegt ist. Dadurch kann eine zusätzliche Zumesseinheit, die sonst an der Hochdruckpumpe 9 zur Kraftstoffmengenzumessung zu dem Pumpenarbeitsraum 8 verbaut ist, eingespart werden.In all embodiments, the low pressure pump 5a be designed electrically driven in the form that this to the flow control of the pump working space 8th supplied amount of fuel is designed. This allows an additional metering unit, otherwise on the high pressure pump 9 for fuel metering to the pump workspace 8th is installed, can be saved.

Abschließend wird darauf hingewiesen, dass beliebige in den einzelnen Ausführungsformen beschriebene Details miteinander und untereinander im Rahmen der Erfindung kombiniert sein können.Finally, it is pointed out that any details described in the individual embodiments can be combined with each other and with one another within the scope of the invention.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102012213818 A1 [0002]

Claims

Fluid delivery device with a high-pressure pump ( 9 ) and a low pressure pump ( 5 ), which via a suction line ( 2 ) with a storage container ( 1 ), wherein a low-pressure line, the low-pressure pump ( 5 ) with the high-pressure pump ( 9 ), and wherein the fluid conveying device comprises a filter device ( 3 ), characterized in that the fluid conveying device comprises two parallel-connected low-pressure pumps ( 5a . 5b ) having.

Fluid delivery device according to claim 1, characterized in that the two low-pressure pumps ( 5a . 5b ) on the suction side, each with a suction section line ( 4a . 4b ), in turn connected to the suction line ( 2 ) are interconnected.

Fluid delivery device according to claim 1 or 2, characterized in that the two low-pressure pumps ( 5a . 5b ) each on the pressure side with a low-pressure section line ( 6a . 6b ) are connected.

Fluid delivery device according to claim 3, characterized in that the low pressure section line ( 6b ) with an engine room ( 10 ) of the high-pressure pump ( 9 ) and the low pressure section line ( 6a ) via an inlet valve ( 7 ) with a pump work space ( 8th ) of the high-pressure pump ( 9 ) connected is.

Fluid delivery device according to claim 4, characterized in that the filter device ( 3 ) in a low pressure section line ( 6a . 6b ) is arranged.

Fluid delivery device according to one of claims 3 to 5, characterized in that a low pressure section line ( 6a . 6b ) via a return line ( 15 ) with the tank ( 1 ), the suction line ( 2 ) or a suction section line ( 4a . 4b ) connected is.

Fluid delivery device according to claim 6, characterized in that in the return line ( 15 ) a throttle ( 17 ) is arranged.

Fluid delivery device according to claim 6 or 7, characterized in that the filter device ( 3 ) in the return line ( 15 ) is arranged.

Fluid delivery device according to one of claims 3 to 8, characterized in that the two low-pressure section lines ( 6a . 6b ) via a connecting line ( 18 ) with an inserted check valve ( 16 ) are interconnected.

Fluid delivery device according to claim 9, characterized in that the connecting line ( 18 ) a throttle ( 17a ) upstream of the check valve ( 16 ) having.

Fluid delivery device according to one of the preceding claims, characterized in that this part of a fuel injection system and the fluid are a fuel.