DE102017214150A1 - Kraftstoffeinspritzsystem und Versorgungsanordnung - Google Patents

Kraftstoffeinspritzsystem und Versorgungsanordnung Download PDF

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Abstract

Eine Versorgungsanordnung für ein Kraftstoffeinspritzsystem umfasst eine Versorgungspumpe, eine Saugeleitung und eine Zufuhrleitung, die jeweils mit einem Eingang bzw. einem Ausgang der Versorgungspumpe verbunden sind, einen in der Zufuhrleitung angeordneten Hauptfilter, eine stromabwärts des Hauptfilters in der Zufuhrleitung angeordnete Zumesseinheit, eine Filterbypassleitung, die mit einem ersten Ende stromaufwärts des Hauptfilters und mit einem zweiten Ende stromabwärts des Hauptfilters mit der Zufuhrleitung verbunden ist, und ein in der Filterbypassleitung angeordnetes Filterbypassventil, das als Einwegventil ausgebildet und so positioniert ist, dass eine Strömung in der Filterbypassleitung in Richtung vom ersten Ende des Filterbypassventils zum zweiten Ende ermöglicht und eine Strömung in Gegenrichtung gesperrt wird, wobei das Filterbypassventil normal geschlossen ist und dann geöffnet wird, wenn der Hauptfilter bis zu einem vorbestimmten Grad verstopft ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Versorgungsanordnung für ein Kraftstoffeinspritzsystem. Die Erfindung betrifft weiterhin ein eine solche Versorgungsanordnung umfassendes Kraftstoffeinspritzsystem.
  • Stand der Technik
  • Ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem findet Verwendungen oft in einem Fahrzeug, einer mechanischen Vorrichtung, einem Kraftstoffkraftwerk usw. Ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem umfasst typisch mechanische Versorgungspumpe, Hochdruckanordnung und Common-Rail. Die Versorgungspumpe führt einen mit Druck vorbeaufschlagten Kraftstoff zugemessen der Hochdruckanordnung zu, die den Kraftstoff mit Druck beaufschlägt und dann unter Hochdruck der Common-Rail zuführt. Der Hochdruckkraftstoff in der Common-Rail wird in einen Motor eingespritzt. Ein Hauptfilter ist stromabwärts der Versorgungspumpe angeordnet. Ein Überdrucksicherheitsventil überbrückt die Versorgungspumpe und ist an deren Saugseite und Druckseite angeschlossen, um die Versorgungspumpe und den Hauptfilter vor einem Überdruck durch Versammlung von Verschmutzungen und/oder Verstopfung des Hauptfilters zu schützen. Wenn eine Druckdifferenz von beiden Seiten des Hauptfilters zu hoch ist, wird das Sicherheitsventil geöffnet. Die Verstopfung des Hauptfilters wird möglicherweise durch Partikel, wachsartige Stoffe, organische Verschmutzungen usw. verursacht.
  • In diesem Stand der Technik ist einem Schutz der Versorgungspumpe und einer Kraftstofffilterung eine Priorität eingeräumt, was heißt, dass durch Einsatz eines Sicherheitsventils der Hauptfilter und die Versorgungspumpe vor einem Überdruck geschützt werden. Aber die Kraftstoffversorgung zur Hochdruckanordnung kann unausreichend und sogar unterbrochen werden, so dass ein Betrieb des Motors nicht sicherzustellen ist.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine unausreichende Kraftstoffversorgung durch eine Verstopfung eines Hauptfilters in einem Kraftstoffeinspritzsystem zu vermeiden.
  • Dazu wird gemäß einem Aspekt der Erfindung eine Versorgungsanordnung für ein Kraftstoffeinspritzsystem bereitgestellt, umfassend: eine Versorgungspumpe, eine Saugleitung und eine Zufuhrleitung, die jeweils mit einem Eingang bzw. einem Ausgang der Versorgungspumpe verbunden sind, einen in der Zufuhrleitung angeordneten Hauptfilter, eine stromabwärts des Hauptfilters im Zufuhrleitung angeordnete Zumesseinheit, eine Filterbypassleitung, die mit einem ersten Ende stromaufwärts des Hauptfilters und mit einem zweiten Ende stromabwärts des Hauptfilters mit der Zufuhrleitung verbunden ist, und ein in der Filterbypassleitung angeordnetes Filterbypassventil, das als Einwegventil ausgebildet und so positioniert ist, dass eine Strömung in der Filterbypassleitung in Richtung vom ersten Ende des Filterbypassventils zum zweiten Ende ermöglicht und in einer Gegenrichtung gesperrt wird, wobei das Filterbypassventil normal geschlossen ist und erst dann geöffnet wird, wenn der Hauptfilter mit einem vorbestimmten Grad verstopft ist.
  • Gemäß einer möglichen Ausführungsform umfasst das Filterbypassventil ein federbeaufschlagtes Rückschlagventil, das einen Öffnungsdruck über einen Druckschwelle begrenzt.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform umfasst das Filterbypassventil ein hydraulisch betätigtes Ventil, das unter einer Wirkung eines Kraftstoffdrucks zur Öffnung bewegt wird, wenn der Kraftstoffdruck in einem Zufuhrleitungabschnitt stromaufwärts des Hauptfilters einen Druckschwelle überschreitet.
  • Gemäß einer möglichen Ausführungsform wird der Druckschwelle auf ca. 10 bar eingestellt.
  • Gemäß einer möglichen Ausführungsform wird der Druckschwelle eine Druckdifferenz der beiden Seiten des Hauptfilters bei seinem Verstopfungsgrad von 70% bis 80% ist.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform umfasst das Filterbypassventil ein elektromagnetisch betätigtes Ventil, das aufgrund von einem Signal aus einem Sensor durch eine Betätigung eines elektromagnetischen Aktuators geöffnet wird, wobei der Sensor einen Strömungszustand und/oder einen Verstopfungszustand des Hauptfilters erfasst.
  • Gemäß einer möglichen Ausführungsform erfasst der Sensor einen Kraftstoffdruck in einem Zufuhrleitungabschnitt stromaufwärts des Hauptfilters, eine Druckdifferenz der beiden Seiten des Hauptfilters, und/oder eine Durchflussmenge durch den Hauptfilter.
  • Gemäß einer möglichen Ausführungsform umfasst das Filterbypassventil einen Verriegelungsmechanismus zur Verriegelung des Filterbypassventils in seinem Öffnungszustand.
  • Gemäß einer möglichen Ausführungsform umfasst die Versorgungsanordnung weiterhin eine in der Filterbypassleitung angeordnete Hilfsdrossel.
  • Gemäß einer möglichen Ausführungsform befindet sich die Hilfsdrossel stromaufwärts des Filterbypassventils.
  • Gemäß einer möglichen Ausführungsform umfasst die Versorgungsanordnung weiterhin einen in der Filterbypassleitung angeordneten Hilfsfilter.
  • Gemäß einer möglichen Ausführungsform befindet sich die Hilfsdrossel stromaufwärts des Filterbypassventils.
  • Gemäß einer möglichen Ausführungsform weist der Hilfsfilter eine niedrigere Solldurchflussmenge und/oder eine niedrigere Filterungsgenauigkeit als der Hauptfilter auf.
  • Gemäß einer möglichen Ausführungsform umfasst die Versorgungsanordnung ferner eine Überlaufleitung und eine Drosselleitung, die jeweils stromaufwärts bzw. stromabwärts der Zumesseinheit mit der Zufuhrleitung verbunden sind, ein in der Überlaufleitung angeordnetes Überlaufventil, und eine in der Drosselkanal angeordnete Drossel.
  • In einem anderen Aspekt stellt die Erfindung ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Commom-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem bereit, umfassend die vorstehend genannte Versorgungsanordnung und mindestens eine Hochdruckanordnung, die mit der Zufuhrleitung der Versorgungsanordnung verbunden ist und derüber den Zufuhrleitung mit Kraftstoff versorgt wird.
  • Gemäß der Erfindung umfasst die Versorgungsanordnung ein druckseitiges Filterbypassfilter, das bei einem bestimmten Verstopfungsgrad des Hauptfilters geöffnet wird, so dass die Versorgungspumpe die Hochdruckanordnung ständig mit Kraftstoff versorgen kann, damit der Betrieb des Motors aufrechterhalten werden kann. Ein Motorstillstand ist zu vermeiden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die ober beschriebenen und weiteren Aspekte der Erfindung werden durch nachfolgende detaillierte Erläuterungen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen vollständiger verstanden. Es zeigt:
  • 1 eine schematische Anordnungsdarstellung eines Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystems gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, und
  • 2 eine schematische Anordnungsdarstellung eines Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystems gemäß weiteren Ausführungsformen der Erfindung, wobei einige Varianten eines in dem Kraftstoffeinspritzsystem verwendbaren druckseitigen Filterbypassventils gezeigt sind.
  • Ausführungsformen
  • 1 zeigt einen gesamten Aufbau eines Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystems gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Das Kraftstoffeinspritzsystem dient zur Einspritzung von Kraftstoff, z.B. Diesel, in einen Motor (nicht dargestellt).
  • Das Kraftstoffeinspritzsystem umfasst eine Versorgungsanordnung, die eine mechanische Versorgungspumpe (Niederdruckpumpe) 1, wie z.B. Flügelpumpe oder Zahnradpumpe, umfasst, deren Eingang mit einer Leitung (Saugleitung) L1 und deren Ausgang mit einer Leitung L2 verbunden ist, wobei sich die Leitung L1 zu einem Kraftstofftank 2 erstreckt und in der Leitung L2 ein Hauptfilter 3 zur Filterung von Verschmutzungen im Kraftstoff angeordnet ist, wobei sich die Leitung L2 zu einer Einführöffnung einer Zumesseinheit 4 erstreckt. Die Zumesseinheit 4 ist üblicherweise normal geöffnet, aber die Erfindung deckt auch eine Ausführungsform mit einer Zumesseinheit, die normal geschlossen ist. Die Zumesseinheit 4 wird mit einem vorbestimmten Tastverhältnis alternierend geöffnet und geschlossen. Eine Ausführöffnung der Zumesseinheit 4 ist mit einer Leitung L3 verbunden. Die Leitungen L2 und L3 bilden eine Zufuhrleitung.
  • Eine Leitung (Rückführleitung) L4 erstreckt sich zum Kraftstofftank 2, um ausgetretenen Kraftstoff aus jedem Bauteil des Kraftstoffeinspritzsystems zu dem Kraftstofftank 2 zurückzuführen. Eine Leitung (Überlaufleitung) L5 ist mit ihrem Stromaufwärtsende an einem Überlaufpunkt „A“ mit der Leitung L2 und mit ihrem Stromabwärtsende mit der Leitung L4 verbunden. Ein Überlaufventil 5 ist in der Leitung L5 angeordnet, um einen überflüssigen Kraftstoff in der Leitung L2 in die Leitung L4 abzulassen. Das Überlaufventil 5 teilt die Leitung L5 in einen Stromaufwärts- und einen Stromabwärtsabschnitt auf.
  • Es ist anzumerken, dass die Begriffe „stromaufwärts“ und „stromabwärts“ unter Bezugnahme auf die Strömung des Kraftstoffs in einer jeweiligen Leitung im Betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems definiert sind.
  • Eine Leitung (Drosseleitung) L6 ist mit einem Stromaufwärtsende an einem Drosselpunkt „B“ mit der Leitung L3 und mit einem Stromabwärtsende mit dem Stromabwärtsabschnitt der Leitung L5, wie in die Figur dargestellt, oder mit der Leitung L4 verbunden. Eine Drossel 6 ist in der Leitung L6 angeordnet, um einen überflüssigen Kraftstoff aus der Leitung L3 in die Leitung L4 abzulassen. Die Drossel 6 teilt die Leitung L6 in einen Stromaufwärts- und einen Stromabwärtsabschnitt auf.
  • Ein optionales Entluftventil 7 ist an beiden Stellen nähe an dem Eingang bzw. Ausgang der Versorgungspumpe 1 mit den Leitungen L1 bzw. L2 verbunden, um nach einem Einbau der Versorgungspumpe 1 und/oder nach einem Einbau oder Austausch des Hauptfilters 3 die Versorgungspumpe 1 und den Hauptfilter 3 sowie mit ihnen verbundenen Leitungen zu entlüften, gegebenenfalls mittels einer Handpumpe (nicht dargestellt).
  • Das Kraftstoffeinspritzsystem umfasst ferner eine oder mehrere, in der dargestellten Ausführungsform zwei, Hochdruckanordnungen, denen mit Druck vorbeaufschlagter Kraftstoff aus der Versorgungsanordnung zugeführt wird. Die Hochdruckanordnung umfasst Antriebsmechanismus 8 und 9, die in einem Gehäuseinnenraum 10 angeordnet sind und über eine gemeinsame Antriebswelle verfügen, und Kolbenpumpe 11 und 12, die jeweils vom Antriebsmechanismus 8 bzw. 9 angetrieben werden.
  • Die Kolbenpumpen 11 und 12 weisen jeweils eine Einführöffnung und eine Ausführöffnung auf, wobei die Einführöffnung mit der Leitung L3 und die Ausführöffnung über Zweigleitungen L7 und L8 mit einer Common-Rail 13 verbunden ist. Die Kolbenpumpen 11 und 12 sind jeweils mit einer Leckageleitung (nicht dargestellt) versehen, der mit der Leitung L3 oder der Leitung L4 verbunden ist. Die Common-Rail 13 ist ausgestaltet, um Kraftstoff in einen Motor (nicht dargestellt) einzuspritzen, und mit einer Überlaufleitung L9 versehen, in der ein Überlaufventil 14 angeordnet ist und der mit der Leitung L4 verbunden ist.
  • Das Kraftstoffeinspritzsystem umfasst weiterhin einine Leitung (Filterbypassleitung) L10, die mit einem ersten und einem zweiten Ende jeweils stromaufwärts bzw. stromabwärts des Hauptfilters mit der Leitung L2 verbunden ist. Das heißt, dass das erste Ende zwischen der Versorgungspumpe 1 und dem Hauptfilter 3, bevorzugt stromabwärts einer Verbindungsstelle zwischen dem Entluftventil 7 mit der Leitung L2, mit der Leitung L2 verbunden ist, während das zweite Ende zwischen dem Hauptfilter 3 und der Zumesseinheit 4, bevorzugt an dem Überlaufpunkt „A“ oder zwischen dem Hauptfilter 3 und dem Überlaufpunkt „A“, mit der Leitung L2 verbunden ist.
  • Ein federbeaufschlagtes Filterbypassventil 15 in Form eines Rückschlagventils ist in der Leitung L10 angeordnet. Das Filterbypassventil 15 ist ein Einwegventil und so ausgerichtet, dass es eine Strömung in der Leitung L10 in Richtung vom ersten Ende zum zweiten Ende erlaubt und eine Strömung in Gegenrichtung jedoch sperrt.
  • Das Filterbypassventil 15 weist einen Öffnungsdruck bzw. einen Einschaltsdruck auf, das heißt, ein Druckschwelle ist definiert. Das Filterbypassventil 15 ist also dann geschlossen, wenn die Druckdifferenz zwischen seinen beiden Seiten, der Druck an der stromaufwärtigen Seite des Filterbypassventils 15 minus des Drucks an dessen stromabwärtigen Seite) niedriger als die Druckschwelle ist, während das Filterbypassventil 15 geöffnet wird, wenn die Druckdifferenz von seinen beiden Seiten das Druckschwelle überschreitet.
  • Die Druckschwelle kann auf die Druckdifferenz von den beiden Seiten des Hauptfilters 3 eingestellt werden, die bei einer schweren Verstopfung des Hauptfilters 3, wie z.B. bei einem Verstopfungsgrad von 70% bis 80%, entsteht. Die Druckschwelle kann alternativ unmittelbar auf eine bestimmte Stufe, z.B. ca. 10 bar, eingestellt werden.
  • Optional ist ein Hilfsfilter 16 in der Leitung L10 angeordnet, bevorzugt stromaufwärts des Filterbypassventils 15. Der Hilfsfilter 16 weist eine niedrigere Solldurchflussmenge und/oder eine niedrigere Filterungsgenauigkeit, abhängig von der Zahl von Filtereinsätzen, als der Hauptfilter auf.
  • Weiterhin optional ist eine Hilfsdrossel 17 in der Leitung L10 angeordnet, bevorzugt stromaufwärts des Filterbypassventils 15, gegebenenfalls aber stromabwärts des Hilfsfilters 16, um die Durchflussmenge in der Leitung L10 zu begrenzen.
  • Nachfolgend wird ein normaler betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems gemäß 1 beschrieben.
  • Nach einem Start der Versorgungspumpe 1 saugt sie Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 2 über die Leitung L1 und lässt sie den Kraftstoff in die Leitung L2 ab. Der Kraftstoff in der Leitung L2 strömt durch den Hauptfilter 3 und wird von diesem gefiltert. Der gefilterte Kraftstoff strömt über die Leitung L3 zu der Zumesseinheit 4 und wird von dieser zugemessen. Ein überflüssiger Teil des gefilterten Kraftstoffs läuft dann in die Leitung L5 über, strömt über das Überlaufventil 5 und dann in die Leitung L4, und dann kehrt zum Kraftstofftank 2 zurück.
  • Der zugemessene Kraftstoff in der Leitung L3 wird in Richtung der Hochdruckanordnungn zugeführt. Ein überflüssiger Teil des zugemessenen Kraftstoffs strömt in die Leitung L6, und dann über die Drossel 6 in die Leitung L4, und kehrt dann zum Kraftstofftank 2 zurück.
  • Die Hochdruckanordnung nimmt Kraftstoff von der Leitung L3 auf. Der Kraftstoff wird durch die Kolbenpumpen 11 und 12 auf einem Hochdruck beaufschlagen. Der Hochdruckkraftstoff wird dann über die Leitungen L7 und L8 zur Common-Rail 13 versorgt. Dann kann der Hochdruckkraftstoff in der Common-Rail 13 in den Motor eingespritzt werden.
  • Im normalen Betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems ist das Filterbypassventil 15 nicht geöffnet, wenn die Druckdifferenz zwischen beiden Seiten des Hauptfilters 3 niedriger ist als der Öffnungsdruck des Filterbypassventils 15, so dass kein Kraftstoff durch die Leitung L10 strömt.
  • Im Betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems werden Partikel, organische Verschmutzungen und andere Fremdkörper, die im Kraftstoff enthalten sind, im Hauptfilter 3 gefangen und gesammelt. Außerdem ist es bei einer Tieftemperatur möglich, dass im Kraftstoff wachsartige Stoffe erzeugt werden, die auch vom Hauptfilter gefangen werden. Im Hauptfilter 3 kommt es daher zum Stau, so dass der Hauptfilter 3 teilweise, sogar vollständig, verstopft wird.
  • Bei einer Verstopfung des Hauptfilters 3 verringert sich die Durchflussmenge durch den Hauptfilter 3. Sogar bei einer vollständigen Verstopfung des Hauptfilters 3 wird sie auf null reduziert. Dann wird ein unausreichender Kraftstoff durch den Hauptfilter 3 der Hochdruckanordnung zugeführt. Zugleich erhöht sich die Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten des Hauptfilters 3. Wenn die Druckdifferenz der beiden Seiten des Hauptfilters 3 den Öffnungsdruck des Filterbypassventils 15 überschreitet, wird das Filterbypassventil 15 geöffnet, so dass der Kraftstoff durch die Leitung L10 strömen kann. Nun kommt es zum Notbetriebszustand des Kraftstoffeinspritzsystems.
  • Im Notbetriebszustand des Kraftstoffeinspritzsystems strömt dennoch ein Teil des Kraftstoffs durch den Hauptfilter 3, wenn der Hauptfilter 3 nicht vollständig verstopft ist. Wenn der Hauptfilter 3 vollständig verstopft ist, strömt der Kraftstoff aus der Versorgungspumpe 1 nur über die Leitung L10 zur Zumesseinheit 4.
  • Im Unterschied vom Stand der Technik, bei dem einem Schutz der Versorgungspumpe und einer Kraftstofffilterung eine Priorität eingeräumt ist, wird durch das Filterbypassventil 15 gewährleistet, dass der Kraftstoffzuführung die höchste Priorität eingeräumt wird, so dass der Betrieb des Motors sichergestellt werden kann. Dies ist in einigen dringenden Anwendungsfällen vorteilhaft, z.B. bei einem Reserve-Kraftstoff-Generatoraggregat in einem Krankenhaus usw.. Bei einem Einsatz in einem Fahrzeug wird dadurch, dass der Betrieb des Motors aufrechterhalten wird, dem Fahrer ermöglicht, das Fahrzeug nach Hause oder zu einer Fahrzeugwartungsstelle zu fahren.
  • Wenn der Hilfsfilter 16 und/oder die Hilfsdrossel 17 zum Einsatz kommt, wird die Strömungsrate in der Leitung L10 und damit die Leistung des Motors begrenzt.
  • Wenn im Notbetrieb des Kraftstoffeinspritzsystems die Verstopfung des Hauptfilters 3 aus irgendeinem Grund verschwächt wird, beispielsweise durch eine Schmelzung der wachsartigen Stoffe darin, kann dann die Strömung in der Leitung L2 wiederhergestellt werden oder sich die Strömungsrate in der Leitung L2 erhöhen. Gleichzeitig wird die Strömungsrate in der Leitung L10 reduziert, und sogar auf null, so dass das Kraftstoffeinspritzsystem in seinen normalen Betriebszustand zurückkommt.
  • Eine Überlast der Versorgungspumpe 1 wird vermieden, indem das Filterbypassventil 15 zur Sicherstellung der Kraftstoffzuführung verwendet wird. Dadurch kann auf das im Stand der Technik eingesetzte Überdrucksicherheitsventil verzichtet werden.
  • Die Verstopfung des Hauptfilters 3 und/oder der Notbetrieb des Kraftstoffeinspritzsystems kann erfasst werden und an dem Benutzer gemeldet werden, so dass der Benutzer diesen Zustand erkennen und notwendige Maßnahmen ergreifen kann, z.B. Ausschalten unnötiger Stromverbrauchsausrüstungen, Suchen einer nächsten Fahrzeugwartungsstelle usw..
  • Das in 1 dargestellte federbeaufschlagte Filterbypassventil 15 in Form eines Rückschlagventils kann durch ein Einwegventil in irgendeiner geeigneten Form ersetzt werden. Beispielsweise ist in der in 2 dargestellten Ausführungsform ein Filterbypassventil 18 in Form eines elektromagnetisch betätigten 2/2 Ventils in der Leitung L10 angeordnet und ein Druckmesser oder Sensor 19 mit einem Stromaufwärtsabschnitt der Leitung L2 verbunden, um den Druck im Stromaufwärtsabschnitt der Leitung L2 zu erfassen. Das Filterbypassventil 18 befindet sich bei einem normalen Betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems in einer geschlossenen Stellung, um die Leitung L10 zu sperren. Wenn durch den Druckmesser 19 ein höherer Druck als der Druckschwelle erfasst wird, wird das Filterbypassventil 18 von seinem elektromagnetischen Aktuator angetrieben in eine geöffnete Stellung geschaltet, in der eine Einwegströmung möglich ist, um eine Strömung an dem Hauptfilter 3 vorbei und durch die Leitung L10 zu erlauben.
  • Der Druckmesser 19 kann durch einen Druckdifferenzsensor zur Erfassung der Druckdifferenz der beiden Seiten des Hauptfilters 3, durch einen Durchflussmengenmesser oder Sensor zur Erfassung einer Durchflussmenge durch den Hauptfilter 3, oder durch jedes geeignete Erfassungselement, das einen Strömungs-/Verstopfungszustand des Hauptfilters 3 erfassen und dem Filterbypassventil 18 ein Startsignal bereitstellen kann, ersetzt werden.
  • Die in 2 dargestellte Ausführungsform ist ansonsten ähnlich wie die in 1 dargestellte Ausführungsform. Eine Wiederholung der Beschreibung wird dann vermieden. Es ist anzumerken, dass in der in 2 dargestellten Ausführungsform in der Leitung L10 auch ein Hilfsfilter und/oder eine Hilfsdrossel angeordnet werden kann.
  • Als ein weiteres Beispiel ist in der in 3 dargestellten Ausführungsform ein Filterbypassventil 20 in Form eines hydraulisch betätigten 2/2 Ventils in der Leitung L10 angeordnet. Der Öffnungsdruck des Filterbypassventils 20 kommt aus dem Kraftstoffdruck im Stromaufwärtsabschnitt der Leitung L2. Das Filterbypassventil 20 befindet sich im normalen Betrieb des Kraftstoffeinspritzsystems in einer geschlossenen Stellung, um die Leitung L10 zu sperren. Wenn der Kraftstoffdruck im Stromaufwärtsabschnitt der Leitung L2 den Druckschwelle (siehe die vorstehende Definition) überschreitet, überwindet der durch den Kraftstoffdruck bewirkte Öffnungsdruck eine Gegenkraft durch eine Rückstellfeder 21 und bewegt er das Filterbypassventil 20 in die geöffnete Stellung, in der eine Einwegströmung möglich ist, um eine Strömung an dem Hauptfilter 3 vorbei und durch die Leitung L10 zu erlauben. Das Filterbypassventil 20 kann mit einem Verriegelungsmechanismus 22 zur Verriegelung des Filterbypassventils 20 in seiner geöffneten Stellung versehen werden. Beispielsweise kann der Verriegelungsmechanismus 22 ein in der Figur dargestellter verriegelnder Stift-Nut-Mechanismus sein. Nachdem der Betrieb des Motors endet ist, kann der Verriegelungszustand aufgehoben werden.
  • Ansonsten ist die in 3 dargestellte Ausführungsformen ähnlich wie die in 1 dargestellte Ausführungsform und wird daher auf wiederholte Beschreibung verzichtet. Es ist anzumerken, dass in der in 3 dargestellten Ausführungsform in der Leitung L10 auch ein Hilfsfilter und/oder eine Hilfsdrossel angeordnet werden kann. Es ist anzumerken, dass das Filterbypassventil 18 in der in 2 dargestellten Ausführungsform auch mit einer Verriegelungsmechanismus 22 gemäß 3 versehen werden kann.
  • Im Rahmen der Erfindung sind verschiedenartige Filterbypassventile denkbar.
  • Gemäß der Erfindung umfasst die Versorgungsanordnung ein druckseitiges Filterbypassventil, das betätigt und geöffnet wird, wenn der Hauptfilter mit einem bestimmten Grad verstopft ist. Dadurch kann die Versorgungspumpe ständig Kraftstoff zur Hochdruckanordnungen zuführen. Der Betrieb des Motors kann aufrechterhalten werden und der Betrieb von mit diesem Motor versehenen Fahrzeug oder Vorrichtungen wird aufrechterhalten.
  • Obwohl die Erfindung hier unter Bezugnahme auf konkrete Ausführungsformen beschrieben wurde, ist die Erfindung aber nicht auf die dargestellten Einzelheiten beschränkt. Verschiedenartige Modifizierungen können auf diese Einzelheiten gezielt vorgenommen werden, ohne Grundprinzipien der Erfindung zu verlassen.

Claims (11)

  1. Versorgungsanordnung für ein Kraftstoffeinspritzsystem, umfassend: eine Versorgungspumpe (1), eine Saugleitung (L1) und eine Zufuhrleitung (L2, L3), die jeweils mit einem Eingang bzw. einem Ausgang der Versorgungspumpe verbunden sind, einen in der Zufuhrleitung angeordneten Hauptfilter (3), eine stromabwärts des Hauptfilters im Zufuhrleitung angeordnete Zumesseinheit (4), eine Filterbypassleitung (L10), die mit einem ersten Ende stromaufwärts des Hauptfilters und mit einem zweiten Ende stromabwärts des Hauptfilters mit der Zufuhrleitung verbunden ist, und ein in der Filterbypassleitung angeordnetes Filterbypassventil (15), das als Einwegventil ausgebildet und so positioniert ist, dass eine Strömung in der Filterbypassleitung in Richtung vom ersten Ende des Filterbypassventils zum zweiten Ende ermöglicht und in einer Gegenrichtung gesperrt wird, wobei das Filterbypassventil normal geschlossen ist und erst dann geöffnet wird, wenn der Hauptfilter mit einem vorbestimmten Grad verstopft ist.
  2. Versorgungsanordnung nach Anspruch 1, wobei das Filterbypassventil ein federbeaufschlagtes Rückschlagventil umfasst, das einen Öffnungsdruck über einen Druckschwelle begrenzt.
  3. Versorgungsanordnung nach Anspruch 1, wobei das Filterbypassventil ein hydraulisch betätigtes Ventil umfasst, das unter einer Wirkung eines Kraftstoffdrucks zur Öffnung bewegt wird, wenn der Kraftstoffdruck in einem Zufuhrleitungabschnitt stromaufwärts des Hauptfilters einen Druckschwelle überschreitet.
  4. Versorgungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Druckschwelle auf ca. 10 bar eingestellt ist, oder der Druckschwelle eine Druckdifferenz der beiden Seiten des Hauptfilters bei einem Verstopfungsgrad von 70% bis 80% ist.
  5. Versorgungsanordnung nach Anspruch 1, wobei das Filterbypassventil ein elektromagnetisch betätigtes Ventil umfasst, das aufgrund von einem Signal aus einem Sensor durch eine Betätigung eines elektromagnetischen Aktuators geöffnet wird, wobei der Sensor einen Strömungszustand und/oder einen Verstopfungszustand des Hauptfilters, beispielsweise einen Kraftstoffdruck in einem Zufuhrleitungabschnitt stromaufwärts des Hauptfilters, eine Druckdifferenz der beiden Seiten des Hauptfilters und/oder eine Durchflussmenge durch den Hauptfilter, erfasst.
  6. Versorgungsanordnung nach Anspruch 3 oder 5, wobei das Filterbypassventil einen Verriegelungsmechanismus zur Verriegelung des Filterbypassventils in seinem Öffnungszustand umfasst.
  7. Versorgungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die ferner eine in der Filterbypassleitung angeordnete Hilfsdrossel (17), die sich bevorzugt stromaufwärts des Filterbypassventils befindet umfasst.
  8. Versorgungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die weiterhin einen in der Filterbypassleitung angeordneten Hilfsfilter (16), der sich bevorzugt stromaufwärts des Filterbypassventils befindet umfasst.
  9. Versorgungsanordnung nach Anspruch 8, wobei der Hilfsfilter eine niedrigere Solldurchflussmenge und/oder eine niedrigere Filterungsgenauigkeit als der Hauptfilter aufweist.
  10. Versorgungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die weiterhin eine Überlaufleitung (L5) und eine Drosselleitung (L6), die jeweils stromaufwärts bzw. stromabwärts der Zumesseinheit (4) mit der Zufuhrleitung verbunden sind, ein in der Überlaufleitung angeordnetes Überlaufventil (5), und eine in der Drosselleitung angeordnete Drossel (6) umfasst.
  11. Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem, umfassend eine Versorgungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und mindestens eine Hochdruckanordnung, die mit der Zufuhrleitung der Versorgungsanordnung verbunden ist und der über den Zufuhrleitung mit Kraftstoff versorgt wird.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110735746B (zh) * 2019-11-06 2021-03-09 一汽解放汽车有限公司 一种燃油预滤器及预滤器过滤控制方法
CN112431698A (zh) * 2020-11-03 2021-03-02 无锡华友发电设备有限公司 一种用于实现柴油发电机组燃油稳定供给的装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3631579C1 (de) * 1986-09-17 1992-02-20 Daimler Benz Ag Niederdruckkraftstoffkreislauf mit Kraftstoffvorwaermung fuer eine luftverdichtende Einspritzbrennkraftmaschine,insbesondere fuer Nutzfahrzeuge
JP4821860B2 (ja) * 2009-02-04 2011-11-24 株式会社デンソー 燃料濾過装置
US9388777B2 (en) * 2014-03-06 2016-07-12 Caterpillar Inc. Kidney loop filtration system for fuel delivery system
JP6217536B2 (ja) * 2014-06-17 2017-10-25 京三電機株式会社 燃料フィルタ異常検出装置
CN204984672U (zh) * 2015-09-28 2016-01-20 罗伯特·博世有限公司 燃油喷射系统及其低压组件

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