DE102018201734A1

DE102018201734A1 - Overflow valve for a fuel injection system, fuel injection system

Info

Publication number: DE102018201734A1
Application number: DE102018201734.4A
Authority: DE
Inventors: Christian Langenbach; Francesco Lucarelli
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-02-05
Filing date: 2018-02-05
Publication date: 2019-08-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Überströmventil (1) für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere für ein Common-Rail-Einspritzsystem, umfassend ein in einer Gehäusebohrung (2) verschiebbar aufgenommenes Ventilelement (3) zur Verbindung eines Ventileingangs (4) mit wenigstens einem Ventilausgang (5) sowie eine in einem Federraum (6) aufgenommene Feder (7), deren Federkraft das Ventilelement (3) in Richtung des Ventileingangs (4) beaufschlagt. Erfindungsgemäß ist die Feder (7) an ihrem dem Ventilelement (3) abgewandten Ende an einem ebenfalls verschiebbar in der Gehäusebohrung (2) aufgenommenen Federteller (8) abgestützt, der innerhalb der Gehäusebohrung (2) den Federraum (6) von einem mit Kraftstoff beaufschlagbaren Druckraum (9) trennt.
Die Erfindung betrifft ferner ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, mit einem erfindungsgemäßen Überströmventil (1).

The invention relates to an overflow valve (1) for a fuel injection system, in particular for a common rail injection system, comprising a valve element (3) slidably received in a housing bore (2) for connecting a valve inlet (4) to at least one valve outlet (5) a spring (7) accommodated in a spring chamber (6), the spring force of which acts on the valve element (3) in the direction of the valve inlet (4). According to the invention, the spring (7) at its end facing away from the valve element (3) is supported on a spring plate (8) which is likewise displaceably received in the housing bore (2) and which within the housing bore (2) is spring-loaded by a fuel Pressure chamber (9) separates.
The invention further relates to a fuel injection system, in particular a common rail injection system, with an overflow valve (1) according to the invention.

Description

Die Erfindung betrifft ein Überströmventil für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere für ein Common-Rail-Einspritzsystem, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, mit einem solchen Überströmventil.The invention relates to a spill valve for a fuel injection system, in particular for a common rail injection system, with the features of the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a fuel injection system, in particular a common rail injection system, with such a spill valve.

Stand der TechnikState of the art

Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2013 208 707 A1 ist ein Überströmventil für eine Hochdruckpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsystem bekannt, das ein in einer Gehäusebohrung verschiebbar aufgenommenes Ventilelement zur Verbindung eines Ventileingangs mit wenigstens einem Ventilausgang aufweist. Das Ventilelement ist in Richtung des Ventileingangs von der Federkraft einer Feder beaufschlagt, die in einem Federraum innerhalb der Gehäusebohrung aufgenommen ist. Das Überströmventil dient der Druck- und Mengenregelung, wobei mehrere Ventilausgänge, die unterschiedlich große Strömungsquerschnitte aufweisen und/oder in unterschiedlichen Abständen zum Ventileingang angeordnet sind, ein mehrstufiges Öffnen des Überströmventils ermöglichen. Auf diese Weise kann der Durchfluss durch das Überströmventil variiert werden. Insbesondere kann der Durchfluss an bestimmte Betriebsparameter der Hochdruckpumpe angepasst werden, um beispielsweise eine verbesserte Wärmeabfuhr zu bewirken. Das bekannte Überströmventil weist dementsprechend eine nicht lineare Kennlinie auf.From the publication DE 10 2013 208 707 A1 an overflow valve for a high-pressure pump in a fuel injection system is known, which has a slidably received in a housing bore valve element for connecting a valve inlet with at least one valve outlet. The valve element is acted upon in the direction of the valve inlet by the spring force of a spring which is received in a spring chamber within the housing bore. The overflow valve is used for pressure and flow control, wherein a plurality of valve outputs, which have different sized flow cross sections and / or are arranged at different distances to the valve inlet, allow a multi-stage opening of the overflow valve. In this way, the flow through the overflow valve can be varied. In particular, the flow can be adapted to specific operating parameters of the high pressure pump, for example, to effect improved heat dissipation. The known overflow valve accordingly has a non-linear characteristic.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Überströmventil für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, anzugeben, das zur Druck- und Mengenregelung einsetzbar ist und sowohl eine Druckvariation als auch einen Mengenanstieg ermöglicht.The present invention has for its object to provide an overflow valve for a fuel injection system, in particular a common rail injection system, which can be used for pressure and flow control and allows both a pressure variation and an increase in volume.

Zur Lösung der Aufgabe werden ein Überströmventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Kraftstoffeinspritzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 8 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.To achieve the object an overflow valve with the features of claim 1 and a fuel injection system with the features of claim 8 are proposed. Advantageous developments of the invention can be found in the respective subclaims.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere für ein Common-Rail-Einspritzsystem, vorgeschlagene Überströmventil umfasst ein in einer Gehäusebohrung verschiebbar aufgenommenes Ventilelement zur Verbindung eines Ventileingangs mit wenigstens einem Ventilausgang sowie eine in einem Federraum aufgenommene Feder, deren Federkraft das Ventilelement in Richtung des Ventileingangs beaufschlagt. Erfindungsgemäß ist die Feder an ihrem dem Ventilelement abgewandten Ende an einem ebenfalls verschiebbar in der Gehäusebohrung aufgenommenen Federteller abgestützt, der innerhalb der Gehäusebohrung den Federraum von einem mit Kraftstoff beaufschlagbaren Druckraum trennt. Die Lage des Federtellers in Bezug auf das Ventilelement ist demnach vom Druck im Druckraum abhängig. Entsprechend variiert die Federvorspannung und damit der Öffnungsdruck des Überströmventils.The overflow valve proposed for a fuel injection system, in particular for a common rail injection system, comprises a valve element displaceably received in a housing bore for connecting a valve inlet to at least one valve outlet and a spring received in a spring chamber whose spring force acts on the valve element in the direction of the valve inlet. According to the invention, the spring is supported on its end facing away from the valve element on a likewise slidably received in the housing bore spring plate, which separates the spring chamber of a pressurizable fuel chamber within the housing bore. The position of the spring plate with respect to the valve element is therefore dependent on the pressure in the pressure chamber. Accordingly, the spring preload and thus the opening pressure of the overflow valve varies.

Das erfindungsgemäße Überströmventil ist somit zur Druckregelung im Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere in einem Niederdruckbereich des Kraftstoffeinspritzsystems, einsetzbar. Beispielsweise kann das Überströmventil zur Druck- und Mengenregelung im Niederdruckbereich einer Hochdruckpumpe des Kraftstoffeinspritzsystems eingesetzt werden. Bei einem erhöhten Öffnungsdruck des Überströmventils kann beispielsweise die Hochdruckpumpe auf einem erhöhten Druckniveau betrieben werden, so dass die Schmierung verbessert wird. Zugleich steigt die Robustheit der Hochdruckpumpe.The overflow valve according to the invention can therefore be used for pressure regulation in the fuel injection system, in particular in a low-pressure region of the fuel injection system. For example, the overflow valve can be used for pressure and flow control in the low-pressure region of a high-pressure pump of the fuel injection system. At an increased opening pressure of the overflow valve, for example, the high pressure pump can be operated at an elevated pressure level, so that the lubrication is improved. At the same time, the robustness of the high pressure pump increases.

Zur Erhöhung des Druckniveaus in der Hochdruckpumpe wird der vom Federraum durch den verschiebbaren Federteller abgetrennte Druckraum des Überströmventils mit Kraftstoff beaufschlagt. Dadurch steigt der Druck im Druckraum an, was dazu führt, dass sich der Federteller in Richtung des Ventilelements bewegt und die Feder stärker vorgespannt wird. Die Beaufschlagung des Druckraums mit Kraftstoff kann dabei von bestimmten Parametern, wie beispielsweise der Temperatur, dem Druck und/oder der Viskosität des im Niederdruckbereich befindlichen Kraftstoffs, abhängig gemacht werden.To increase the pressure level in the high-pressure pump, the pressure chamber of the overflow valve, which is separated from the spring chamber by the displaceable spring plate, is supplied with fuel. As a result, the pressure in the pressure chamber increases, which causes the spring plate moves in the direction of the valve element and the spring is biased more. The loading of the pressure chamber with fuel can be made dependent on certain parameters, such as the temperature, the pressure and / or the viscosity of the fuel located in the low-pressure region.

Ist kein erhöhtes Druckniveau gefordert, kann durch eine Druckabsenkung im Druckraum die Federvorspannung der Feder und damit der Öffnungsdruck des Überströmventils gesenkt werden. Vorzugsweise kann der Druckraum nahezu drucklos gestellt werden, so dass die Feder eine Ausgangslage einnimmt, in der sie maximal entspannt ist. In dieser Lage ist der Öffnungsdruck des Überströmventils am niedrigsten.If no increased pressure level is required, the spring preload of the spring and thus the opening pressure of the overflow valve can be lowered by lowering the pressure in the pressure chamber. Preferably, the pressure chamber can be set almost without pressure, so that the spring assumes a starting position in which it is maximally relaxed. In this position, the opening pressure of the spill valve is lowest.

Ein niedriger Öffnungsdruck des Überströmventils ermöglicht den Betrieb der Hochdruckpumpe auf einem niedrigen Druckniveau, so dass auf diese Weise der Energiebedarf der Hochdruckpumpe gesenkt werden kann.A low opening pressure of the overflow valve allows the operation of the high pressure pump at a low pressure level, so that in this way the energy requirement of the high pressure pump can be lowered.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wirkt der verschiebbare Federteller mit einem Anschlag zusammen, der eine Endlage des Federtellers bei einer Verschiebung in Richtung des Ventilelements definiert. Auf diese Weise kann ein maximaler Öffnungsdruck vorgegeben werden. Ferner kann der Druck im Druckraum derart eingestellt werden, dass sich der Federteller entweder in der Ausgangslage (Druckraum nahezu drucklos) oder in der durch den Anschlag definierten Endlage (Druckraum druckbeaufschlagt) befindet. In der Ausgangslage des Federtellers ist der Öffnungsdruck minimal. Diese Betriebsweise ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Systemtemperaturen und/oder die Anforderungen an die Maximalfördermenge der Hochdruckpumpe gering sind.According to a preferred embodiment of the invention, the displaceable spring plate cooperates with a stop which defines an end position of the spring plate during a displacement in the direction of the valve element. In this way, a maximum opening pressure can be specified. Further, the pressure in the pressure chamber can be adjusted so that the spring plate is either in the starting position (pressure chamber almost without pressure) or in the end position defined by the stop (pressure chamber pressurized). In the initial position of the spring plate, the opening pressure is minimal. This mode of operation is particularly useful when the system temperatures and / or the requirements for the maximum flow rate of the high-pressure pump are low.

Zur Ausbildung des Anschlags ist vorzugsweise die Gehäusebohrung gestuft ausgeführt. Innerhalb der Gehäusebohrung wird demnach ein ringförmiger Absatz ausgebildet, der als Anschlagfläche dient. Alternativ oder ergänzend wird vorgeschlagen, dass der Federteller als Stufenkolben ausgeführt ist. Das heißt, dass auch der Federteller einen ringförmigen Absatz aufweisen kann, der bei einer Verschiebung zur Anlage am Anschlag gelangt.To form the stop, the housing bore is preferably stepped. Within the housing bore, therefore, an annular shoulder is formed, which serves as a stop surface. Alternatively or additionally, it is proposed that the spring plate is designed as a stepped piston. This means that the spring plate may also have an annular shoulder, which arrives at the stop in a displacement to the plant.

Um eine Vielzahl unterschiedlicher Öffnungsdrücke einstellen zu können, ist vorzugsweise der Federteller stufenlos verschiebbar in der Gehäusebohrung aufgenommen. Das heißt, dass ein Anschlag, der die Bewegung des Federtellers in Richtung des Ventilelements begrenzt, entfällt. Damit sind sehr hohe Öffnungsdrücke einstellbar. Ferner kann die Fertigung der Gehäusebohrung und/oder des Federtellers vereinfacht werden, da keine Stufe ausgebildet werden muss.In order to set a variety of different opening pressures, preferably the spring plate is accommodated continuously displaceable in the housing bore. This means that a stop which limits the movement of the spring plate in the direction of the valve element is eliminated. This makes very high opening pressures adjustable. Furthermore, the production of the housing bore and / or the spring plate can be simplified because no stage must be formed.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass der Federteller mit einem Anschlag zusammenwirkt, der vorzugsweise durch einen den Druckraum begrenzenden Anschlagkörper ausgebildet wird, der in die Gehäusebohrung eingesetzt, vorzugsweise eingepresst oder eingeschraubt, ist. Der Anschlag bzw. Anschlagkörper definiert in diesem Fall die Ausgangslage des Federtellers. Der in die Gehäusebohrung eingesetzte Anschlagkörper erleichtert die Montage des Überströmventils, insbesondere dann, wenn die Gehäusebohrung und/oder der Federteller gestuft ausgeführt ist bzw. sind.In addition, it is proposed that the spring plate cooperates with a stop, which is preferably formed by a pressure chamber limiting abutment body, which is inserted into the housing bore, preferably pressed or screwed is. The stop or stop body defines in this case the initial position of the spring plate. The stop body inserted into the housing bore facilitates the assembly of the overflow valve, in particular when the housing bore and / or the spring plate is or are designed to be stepped.

Bevorzugt weist der Federteller druckraumseitig mindestens einen Vorsprung mit einer Anschlagfläche auf. Über die Anschlagfläche kann sich der Federteller an dem Anschlag bzw. Anschlagkörper abstützen, der den Druckraum begrenzt. Dadurch ist sichergestellt, dass im Druckraum ein Restvolumen verbleibt, wenn sich der Federteller in seiner Ausgangslage befindet. Das Restvolumen wirkt hydraulischen Klebeeffekten entgegen.Preferably, the spring plate on the pressure chamber side at least one projection with a stop surface. About the stop surface of the spring plate can be supported on the stop or stop body, which limits the pressure chamber. This ensures that a residual volume remains in the pressure chamber when the spring plate is in its initial position. The residual volume counteracts hydraulic adhesive effects.

Weiterhin bevorzugt ist der Druckraum über einen Zulauf mit Kraftstoff beaufschlagbar und/oder über einen Ablauf entlastbar. Das heißt, dass der Druckraum zumindest eine Anbindung an eine Kraftstoffversorgung bzw. an einen kraftstoffführenden Bereich des Kraftstoffeinspritzsystems besitzt. Vorzugsweise ist bzw. sind der Zulauf und/oder der Ablauf als Radialbohrung ausgeführt. Beispielsweise können sich zur Ausbildung des Zulaufs und des Ablaufs zwei Radialbohrungen an der Gehäusebohrung gegenüber liegen. Über den Ablauf kann der Druckraum an eine Rücklaufleitung des Kraftstoffeinspritzsystems angebunden werden, über welche der Kraftstoff in einen Kraftstofftank rückführbar ist.Further preferably, the pressure chamber can be acted upon by fuel via an inlet and / or can be relieved via a drain. This means that the pressure chamber has at least one connection to a fuel supply or to a fuel-carrying region of the fuel injection system. Preferably, the inlet and / or the drain is or are designed as a radial bore. For example, two radial bores may be located opposite the housing bore to form the inlet and the outlet. About the process, the pressure chamber can be connected to a return line of the fuel injection system, via which the fuel is traceable to a fuel tank.

Vorteilhafterweise ist der Federraum über mindestens eine Bohrung entlastbar. Über eine Entlastung des Federraums kann sichergestellt werden, dass sich im Federraum kein Druckpolster ausbildet. Denn dieses könnte eine Verschiebung des Ventilelements und/oder des Federtellers verhindern. Die zur Entlastung des Federraums vorgesehen Bohrung ist vorzugsweise als Radialbohrung ausgeführt, da diese einfach herzustellen ist.Advantageously, the spring chamber can be relieved via at least one bore. Relief of the spring chamber can ensure that no pressure cushion is formed in the spring chamber. Because this could prevent a displacement of the valve element and / or the spring plate. The hole provided for the relief of the spring chamber is preferably designed as a radial bore, since this is easy to manufacture.

Das zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe ferner vorgeschlagene Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere Common-Rail-Einspritzsystem, zeichnet sich dadurch aus, dass es ein erfindungsgemäßes Überströmventil umfasst. Der Druckraum des Überströmventils ist dabei an eine mit einem Rail verbindbare Rücklaufleitung angebunden, wobei stromabwärts der Anbindung des Druckraums eine Drossel in der Rücklaufleitung ausgebildet ist. Gelangt nur wenig Kraftstoff aus dem Rail in die Rücklaufleitung, fließt dieser ungehindert über die Drossel ab. Der Druck im Druckraum des Überströmventils bleibt unverändert und der Federteller verharrt in seiner Ausgangslage. Wird railseitig mehr Kraftstoff abgesteuert, so fällt an der Drossel ein Druck ab und im Druckraum des Überströmventils kommt es zu einem Druckanstieg. Dieser hat zur Folge, dass der Federteller in Richtung des Ventilelements verschoben wird, wodurch die Federvorspannung steigt. Der Öffnungsdruck des Überströmventils kann somit variiert werden, was wiederum eine bedarfsgerechte Druck- und Mengenregelung ermöglicht.The fuel injection system also proposed for achieving the object mentioned at the outset, in particular the common-rail injection system, is characterized in that it comprises an overflow valve according to the invention. The pressure chamber of the overflow valve is connected to a connectable to a rail return line, wherein downstream of the connection of the pressure chamber, a throttle is formed in the return line. If only little fuel from the rail in the return line, it flows freely through the throttle. The pressure in the pressure chamber of the overflow valve remains unchanged and the spring plate remains in its initial position. If more fuel is diverted on the rail side, a pressure drops at the throttle and a pressure increase occurs in the pressure chamber of the overflow valve. This has the consequence that the spring plate is moved in the direction of the valve element, whereby the spring preload increases. The opening pressure of the overflow valve can thus be varied, which in turn allows a demand-based pressure and flow control.

Bevorzugt ist das Rail über ein Druckregelventil mit der Rücklaufleitung verbindbar. Über das Druckregelventil ist der Druck im Rail einstellbar, so dass ein zulässiger Maximaldruck nicht überschritten wird. Ein Teil der im Rail befindlichen Kraftstoffmenge wird hierzu über das Druckregelventil in die Rücklaufleitung abgesteuert. Der Drosselquerschnitt der in der Rücklaufleitung ausgebildeten Drossel ist vorzugsweise im Verhältnis zur Absteuermenge des Druckregelventils ausgelegt.Preferably, the rail is connectable via a pressure regulating valve with the return line. The pressure in the rail can be adjusted via the pressure regulating valve, so that a permissible maximum pressure is not exceeded. A portion of the fuel in the rail fuel is this controlled via the pressure control valve in the return line. The throttle cross section of the throttle formed in the return line is preferably designed in relation to the Absteuermenge of the pressure control valve.

Des Weiteren bevorzugt ist der Druckraum des Überströmventils zulaufseitig über eine erste Verbindungsleitung und ablaufseitig über eine zweite Verbindungsleitung mit der Rücklaufleitung verbunden. Dabei münden die erste Verbindungsleitung stromaufwärts der Drossel und die zweite Verbindungsleitung stromabwärts der Drossel in die Rücklaufleitung. In der zweiten Verbindungsleitung ist eine Drossel ausgebildet, da andernfalls die Verbindungsleitungen eine Umgehung der in der Rücklaufleitung ausgebildeten Drossel ermöglichen würden, so dass im Druckraum kein Druckanstieg erzielt werden könnte.Furthermore, the pressure chamber of the overflow valve is preferably connected on the inlet side via a first connecting line and on the outlet side via a second connecting line to the return line. In this case, the first connection line open upstream of the throttle and the second Connecting line downstream of the throttle in the return line. In the second connecting line, a throttle is formed, since otherwise the connecting lines would allow a bypass of the throttle formed in the return line, so that no pressure increase could be achieved in the pressure chamber.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:

1 einen schematischen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Überströmventil gemäß eine ersten bevorzugten Ausführungsform,
2 einen schematischen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Überströmventil gemäß eine zweiten bevorzugten Ausführungsform,
3 a) ein Diagramm zur Darstellung der Kennlinie des in der 2 dargestellten Überströmventils, b) ein Diagramm zur Darstellung der Kennlinie des in der 1 dargestellten Überströmventils,
4 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform und
5 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform.

Preferred embodiments of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings. These show:

1 a schematic longitudinal section through an inventive overflow valve according to a first preferred embodiment,
2 a schematic longitudinal section through an inventive overflow valve according to a second preferred embodiment,
3 a) a diagram showing the characteristic of the in the 2 b) a diagram showing the characteristic of the in the 1 illustrated overflow valve,
4 a schematic representation of a fuel injection system according to the invention according to a first preferred embodiment and
5 a schematic representation of a fuel injection system according to the invention according to a second preferred embodiment.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Das in der 1 dargestellte Überströmventil 1 umfasst ein kolbenförmiges Ventilelement 3, das zur Verbindung eines Ventileingangs 4 mit mindestens einem Ventilausgang 5 in einer Gehäusebohrung 2 eines Gehäuses 26 verschiebbar aufgenommen ist. Der Ventileingang 4 wird durch eine stirnseitige Öffnung des Gehäuses 26 definiert, während im Gehäuse 26 ausgebildete Radialbohrungen als Ventilausgänge 5 dienen.That in the 1 illustrated overflow valve 1 comprises a piston-shaped valve element 3 , which is used to connect a valve inlet 4 with at least one valve outlet 5 in a housing bore 2 a housing 26 slidably received. The valve inlet 4 is through a frontal opening of the housing 26 defined while in the housing 26 trained radial bores as valve outputs 5 serve.

Das Ventilelement 3 ist in Richtung des Ventileingangs 4 von der Federkraft einer Feder 7 beaufschlagt, die in einem Federraum 6 innerhalb der Gehäusebohrung 2 aufgenommen ist. Die Feder 7 ist hierzu einerseits am Ventilelement 3, andererseits an einem Federteller 8 abgestützt, der den Federraum 6 von einem Druckraum 9 trennt, der ebenfalls innerhalb der Gehäusebohrung 2 ausgebildet ist. Der Druckraum 9 ist über einen Zulauf 15 mit Kraftstoff beaufschlagbar, so dass ein Druck aufbaubar ist, der auf den Federteller 8 eine hydraulische Druckkraft in Richtung des Ventilelements 3 bewirkt. Da der Federteller 8 axial verschiebbar in der Gehäusebohrung 2 aufgenommen ist, kann auf diese Weise die Position des Federtellers 8 verändert werden. Die Druckkraft muss nur ausreichend groß gewählt werden, so dass sie die Federkraft der Feder 7 übersteigt. Ist dies der Fall, bewegt sich der Federteller 8 in Richtung des Ventilelements 3, wobei die Feder 7 stärker vorgespannt wird. Dies wiederum hat zur Folge, dass der Öffnungsdruck des Überströmventils 1 steigt. Auf diese Weise kann beispielsweise der Druck im Zulauf einer Hochdruckpumpe bedarfsgerecht geregelt werden.The valve element 3 is in the direction of the valve inlet 4 from the spring force of a spring 7 charged in a spring chamber 6 inside the housing bore 2 is included. The spring 7 is this on the one hand on the valve element 3 on the other hand on a spring plate 8th supported, the spring chamber 6 from a pressure room 9 separates, which also within the housing bore 2 is trained. The pressure room 9 is about a feed 15 acted upon by fuel, so that a pressure is buildable on the spring plate 8th a hydraulic pressure force in the direction of the valve element 3 causes. Because of the spring plate 8th axially displaceable in the housing bore 2 is recorded, this way, the position of the spring plate 8th to be changed. The compressive force must only be chosen large enough, so that they the spring force of the spring 7 exceeds. If this is the case, the spring plate moves 8th in the direction of the valve element 3 , where the spring 7 is biased stronger. This in turn has the consequence that the opening pressure of the overflow valve 1 increases. In this way, for example, the pressure in the inlet of a high-pressure pump can be regulated as needed.

Bei der Ausführungsform gemäß der 1 ist in die Gehäusebohrung 2 ein Anschlagkörper 12 eingesetzt, vorliegend eingepresst, der einen Anschlag 11 für den Federteller 8 ausbildet. Über den Anschlag 11 wird die Ausgangslage des Federtellers 8 definiert, in welcher der Öffnungsdruck des Überströmventils 1 minimal ist. In dieser Lage liegt der Federteller 8 mit einer Anschlagfläche 14, die an einem stirnseitigen Vorsprung 13 des Federtellers 8 ausgebildet ist, am Anschlag 11 des Anschlagkörpers 12 an. Wird der Druckraum 9 mit Kraftstoff beaufschlagt, steigt der Druck im Druckraum 9 an und bewirkt eine Verschiebung des Federtellers 8 in Richtung des Ventilelements 3. Da in Richtung des Ventilelements 3 kein weiterer Anschlag die Bewegung des Federtellers 8 begrenzt, kann der Federteller 8 eine beliebige Lage einnehmen. Mit der Lage des Federtellers 8 verschiebt sich auch die Kennlinie des Überströmventils 1, wobei die Verschiebung stufenlos ist (siehe 3b, in der beispielhaft unterschiedliche Kennlinien des Überströmventils 1 der 1 dargestellt sind).In the embodiment according to the 1 is in the housing bore 2 a stopper body 12 used, in this case pressed, the one stop 11 for the spring plate 8th formed. About the stop 11 becomes the initial position of the spring plate 8th defined, in which the opening pressure of the overflow valve 1 is minimal. In this position lies the spring plate 8th with a stop surface 14 , which are at a front projection 13 of the spring plate 8th is formed, at the stop 11 the stopper body 12 on. Will the pressure chamber 9 pressurized with fuel, the pressure in the pressure chamber increases 9 and causes a shift of the spring plate 8th in the direction of the valve element 3 , As in the direction of the valve element 3 no further stop the movement of the spring plate 8th limited, the spring plate can 8th to take any position. With the location of the spring plate 8th also shifts the characteristic of the overflow valve 1 , where the displacement is stepless (see 3b , in the example, different characteristics of the spill valve 1 the 1 are shown).

Um einen Volumenausgleich im Federraum 6 zu ermöglichen, ist im Gehäuse 26 eine Bohrung 17 vorgesehen. Vorzugsweise ist die Bohrung 17 als Drosselbohrung ausgebildet, über welche zugleich eine Begrenzung des Abflusses aus dem Federraum 6 bewirkt wird.To a volume compensation in the spring chamber 6 to allow is in the housing 26 a hole 17 intended. Preferably, the bore 17 designed as a throttle bore, via which at the same time a limitation of the outflow from the spring chamber 6 is effected.

Der 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Überströmventils 1 zu entnehmen, das ein Gehäuse 26 mit einer gestuften Gehäusebohrung 2 aufweist, so dass ein weiterer Anschlag 10 ausgebildet wird. Der Federteller 8 ist zudem als Stufenkolben ausgeführt, so dass eine in Anlage mit dem Anschlag 10 bringbare Anschlagfläche 27 ausgebildet wird. Der Anschlag 10 begrenzt die Bewegung des Federtellers 8 in Richtung des Ventilelements 3 und definiert eine Endlage des Federtellers 8. Der Anschlag 10 gibt somit eine maximale Federvorspannung bzw. einen maximalen Öffnungsdruck des Überströmventils 1 vor. Die der Ausganglage und der Endlage des Federtellers 8 zugehörigen Kennlinien sind beispielhaft in der 3a dargestellt, wobei grundsätzlich alle Kennlinien zwischen diesen beiden Kennlinien dargestellt werden können. Darüber hinaus kann die Abstimmung derart gewählt werden, dass der Federteller 8 aus der Ausgangslage direkt in die Endlage wechselt, so dass nur zwei Kennlinien darstellbar sind.The 2 is an embodiment of a spill valve according to the invention 1 to take that out of a housing 26 with a stepped housing bore 2 has, so that another stop 10 is trained. The spring plate 8th is also designed as a stepped piston, so that in abutment with the stop 10 engageable stop surface 27 is trained. The stop 10 limits the movement of the spring plate 8th in the direction of the valve element 3 and defines an end position of the spring plate 8th , The stop 10 thus gives a maximum spring preload or a maximum opening pressure of the overflow valve 1 in front. The initial position and the end position of the spring plate 8th associated characteristics are exemplary in the 3a represented, in principle, all characteristics between these two characteristics can be displayed. In addition, the vote can be chosen such that the spring plate 8th From the initial position changes directly to the end position, so that only two characteristics can be displayed.

Um den Öffnungsdruck des Überströmventils 1 in Abhängigkeit von konkreten Betriebsparametern zu variieren, kann das Überströmventil 1 auf unterschiedliche Art und Weise in ein Kraftstoffeinspritzsystem angebunden werden. Around the opening pressure of the overflow valve 1 can vary depending on specific operating parameters, the spill valve 1 be connected in a different way in a fuel injection system.

Eine Anbindungsvariante ist beispielhaft der 4 zu entnehmen, wobei über die Absteuermenge eines Rails 18 des Kraftstoffeinspritzsystems der Öffnungsdruck des Überströmventils 1 eingestellt wird. Der Druckraum 9 des Überströmventils 1 ist hierzu über den Zulauf 15 und eine Verbindungsleitung 22 an eine Rücklaufleitung 19 angebunden, über welche das Rail 18 mit einem Kraftstofftank 25 verbindbar ist. Die Verbindung dient der Rückführung einer aus dem Rail 18 abgesteuerten Kraftstoffmenge, wobei der Kraftstoff über ein am Rail 18 angeordnetes Druckregelventil 21 abgesteuert wird. In der Rücklaufleitung 19 ist stromabwärts der Verbindungsleitung 22 eine Drossel 20 ausgebildet, die geringe Kraftstoffmenge ohne Druckabfall durchlässt. Steigen jedoch die Absteuermengen, fällt der Druck an der Drossel 20 ab und Kraftstoff gelangt über die Verbindungsleitung 22 und den Zulauf 15 in den Druckraum 9. Folglich steigt der Druck im Druckraum 9 an, so dass sich die Lage des Federtellers 8 und damit der Öffnungsdruck des Überströmventils 1 ändern. In Abhängigkeit von den Druckverhältnissen in der Rücklaufleitung 19, wird eine Entlastung des Druckraums 9 durch rückströmenden Kraftstoff bewirkt, der nunmehr in umgekehrter Richtung den Druckraum 9 über den Zulauf 15 und die Verbindungsleitung 22 wieder verlässt. Der Zulauf 15 dient somit zugleich als Ablauf.An attachment variant is an example of 4 to be taken, where about the Absteuermenge a Rails 18 of the fuel injection system, the opening pressure of the spill valve 1 is set. The pressure room 9 the overflow valve 1 is this about the inlet 15 and a connection line 22 to a return line 19 connected via which the rail 18 with a fuel tank 25 is connectable. The connection is used to return one from the rail 18 Deposited fuel quantity, whereby the fuel over a at the rail 18 arranged pressure control valve 21 is diverted. In the return line 19 is downstream of the connection line 22 a throttle 20 designed to pass the small amount of fuel without pressure drop. However, if the Absteuermengen rise, the pressure drops at the throttle 20 off and fuel passes through the connecting line 22 and the inflow 15 in the pressure room 9 , Consequently, the pressure in the pressure chamber increases 9 so that the position of the spring plate 8th and thus the opening pressure of the overflow valve 1 to change. Depending on the pressure conditions in the return line 19 , will be a relief of the pressure chamber 9 caused by backflowing fuel, which now in the reverse direction of the pressure chamber 9 over the inlet 15 and the connection line 22 leaves again. The feed 15 thus serves at the same time as a process.

Wie beispielhaft in der 5 dargestellt, kann der Druckraum 9 aber auch über einen separaten Ablauf 16 und eine weitere Verbindungsleitung 23 an die Rücklaufleitung 19 angebunden sein. Eine Entlastung wird dann über den Ablauf 16 und die Verbindungsleitung 23 bewirkt. Um eine Umgehung der Drossel 20 zu verhindern, ist in der Verbindungsleitung 23 eine weitere Drossel 24 ausgebildet. As exemplified in the 5 shown, the pressure chamber 9 but also via a separate process 16 and another connection line 23 to the return line 19 be connected. A discharge is then over the expiration 16 and the connection line 23 causes. To bypass the throttle 20 to prevent is in the connection line 23 another throttle 24 educated.

Dadurch ist sichergestellt, dass der zur Verschiebung des Federtellers 8 erforderliche Druck im Druckraum 9 aufgebaut werden kann.This ensures that the displacement of the spring plate 8th required pressure in the pressure chamber 9 can be built.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102013208707 A1 [0002]

Claims

Overflow valve (1) for a fuel injection system, in particular for a common rail injection system, comprising a in a housing bore (2) slidably received valve element (3) for connecting a valve inlet (4) with at least one valve outlet (5) and one in a spring chamber (6) received spring (7) whose spring force acts on the valve element (3) in the direction of the valve inlet (4), characterized in that the spring (7) at its end facing away from the valve element (3) at a likewise displaceable in the housing bore (2) received spring plate (8) is supported, which separates the spring chamber (6) of a pressurizable with fuel pressure chamber (9) within the housing bore (2).

Overflow valve (1) to Claim 1 , characterized in that the spring plate (8) cooperates with a stop (10) which defines an end position of the spring plate (8) during a displacement in the direction of the valve element (3).

Overflow valve (1) to Claim 2 , characterized in that the housing bore (2) for forming the stop (10) is stepped and / or the spring plate (8) is designed as a stepped piston.

Overflow valve (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the spring plate (8) cooperates with a stop (11) which is preferably formed by a pressure chamber (9) limiting stop body (12) which in the housing bore (2 ), preferably pressed or screwed, is.

Overflow valve (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the spring plate (8) on the pressure chamber side has at least one projection (13) with a stop surface (14).

Overflow valve (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure chamber (9) via an inlet (15) acted upon with fuel and / or relief via a drain (16), wherein preferably the inlet (15) and / or the drain (16) is designed as a radial bore or are.

Overflow valve (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the spring chamber (6) via at least one bore (17), which is preferably designed as a radial bore, is relieved.

Fuel injection system, in particular common-rail injection system, with an overflow valve (1) according to one of Claims 1 to 7 , wherein the pressure chamber (9) of the overflow valve (1) to a connectable to a rail (18) return line (19) is connected, wherein downstream of the connection of the pressure chamber (9), a throttle (20) in the return line (19) is formed ,

Fuel injection system after Claim 8 , characterized in that the rail (18) via a pressure control valve (21) with the return line (19) is connectable.

Fuel injection system after Claim 8 or 9 , characterized in that the pressure chamber (9) of the overflow valve (1) on the inlet side via a first connecting line (22) and the outlet side via a second connecting line (23) with the return line (19) is connected, wherein the first connecting line (22) upstream of the Throttle (20) and the second connecting line (23) downstream of the throttle (20) into the return line (18) open and wherein in the second connecting line (23), a throttle (24) is formed.