DE10259685A1

DE10259685A1 - Rückführleitungsverschaltung einer Hochdruckpumpe einer Kraftstoffversorgungsanlage für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10259685A1
Application number: DE10259685A
Authority: DE
Inventors: Jörg Scharschug; Joris Bijkerk; Franz Königsmark; Herbert Gregori
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2004-07-01
Also published as: EP1431565A1; DE50300579D1; EP1431565B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rückführleitungsverschaltung einer Hochdruckpumpe einer Kraftstoffversorgungsanlage für eine Brennkraftmaschine, mit der eine Druckdämpferbelüftungsleitung und eine Leckageleitung von der Hochdruckpumpe zu einem Kraftstofftank geführt sind. Dabei wird die Leckageleitung mittels eines Ventils bei nicht in Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine verschlossen gehalten und die Druckdämpferbelüftungsleitung ist mittels eines Ventils bei nicht in Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine zur Tankentlüftungsleitung durchgeschaltet. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass ein 3/2-Wegeventil so zwischen Leckageleitung, Tankentlüftungsleitung und Druckdämpferbelüftungsleitung geschaltet ist, dass in seiner einen Betriebsstellung die hochdruckpumpenseitige Leckageleitung zum Tank hin geöffnet ist und eine Verbindungsleitung zwischen Druckdämpferbelüftungsleitung und Tankentlüftungsleitung geschlossen ist und in seiner anderen Betriebsstellung die Leckageleitung unterbrochen und die Druckdämpferbelüftungsleitung zur Tankentlüftungsleitung durchgeschaltet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rückführleitungsverschaltung einer Hochdruckpumpe einer Kraftstoffversorgungsanlage für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs. Zum technischen Umfeld wird auf die DE 100 05 589 A1 verwiesen.

Dort ist eine Kraftstoffhochdruckpumpe beschrieben, von der unter Zwischenschaltung eines Absperrventils eine Leckageleitung abzweigt, die in eine in den Tank führende Rückführleitung mündet und über die geringe Kraftstoff-Leckmengen der Hochdruckpumpe abgeführt werden.

Das stromlos geschlossene Absperrventil ist deshalb in die Leckageleitung eingesetzt, um in der Abstellphase eines direkteinspritzenden Ottomotors keinen zu raschen Druckabfall im Kraftstoffsystem herbeizuführen und so das Heißstartverhalten zu verbessern.

Eine solche Hochdruckpumpe besitzt in der Regel eine Druckdämpfer-/Druckreglerkammer, von der eine Belüftung in die Leckageleitung, auch pumpenintern, oder in die Ansaugluftführung bekannt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rückführleitungsverschaltung einer Hochdruckpumpe einer Kraftstoffversorgungsanlage für eine Brennkraftmaschine bereitzustellen, die immer die volle Dämpfer-/Reglerfunktion gewährleistet.

Die Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Anspruchs gelöst. Weitere Ausführungsformen beschreiben die abhängigen Ansprüche.

Nach der Erfindung ist eine Rückführleitungsverschaltung mindestens einer Hochdruckpumpe einer Kraftstoffversorgungsanlage für eine Brennkraftmaschine, mit der eine Druckdämpferbelüftungsleitung und eine Leckageleitung von der Hochdruckpumpe zu einem Kraftstofftank geführt sind, wobei die Leckageleitung mittels eines Ventils bei nicht in Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine verschlossen gehalten wird dadurch gekennzeichnet, dass die Druckdämpferbelüftungsleitung mittels eines weiteren Ventils bei nicht in Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine zu einer Tankentlüftungsleitung durchgeschaltet ist.

Wird die Druckdämpfer-/Druckreglerkammer über eine Verbindung zur Tankentlüftungsleitung belüftet, reduziert dies ein Auskondensieren von durch die Druckdämpfer-/Druckreglermembran permeierten Kraftstoffdampfs und verhindert so ein Fluten der Druckdämpfer-/Druckreglerkammer mit Kraftstoff. Dies würde die Dämpfer-/Reglerfunktion negativ beeinflussen und zu starken Druckimpulsen in der Vorlaufleitung führen, die Geräusch und eine Überbeanspruchung des Leitungssystems verursachen würden. Damit jedoch bei einem Defekt der Druckdämpfer-/Druckreglermembran kein flüssiger Kraftstoff in das Tankentlüftungssystem strömt, was relativ schnell zu Kraftstoffaustritt führen würde, ist in der Verbindung zur Tankentlüftungsleitung ein weiteres Ventil integriert, das stromlos offen geschaltet ist. Einströmender Kraftstoff wird über die Leckageleitung in den Tank abgeführt. Damit ist sichergestellt, dass beim Defekt einer Druckdämpfer-/Druckreglermembran kein Kraftstoff aus dem System austritt.

Weiter hat das den Vorteil, dass alle Funktionsanforderungen bezüglich Kalt- und Heißstartverhalten, Akustik, Vermeidung von Überbelastung des Leitungssystems und Absicherung bei Druckdämpferversagen mit dieser Rückführleitungsverschaltung erfüllt sind.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Rückführleitungsverschaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil und das weitere Ventil durch ein 3/2-Wegeventil gebildet werden, das so zwischen Leckageleitung, Tankentlüftungsleitung und Druckdämpferbelüftungsleitung geschaltet ist, dass in seiner einen Betriebsstellung die hochdruckpumpenseitige Leckageleitung zum Tank hin geöffnet ist, während eine Verbindungsleitung zwischen Druckdämpferbelüftungsleitung und Tankentlüftungsleitung geschlossen ist und in seiner anderen Betriebsstellung die Leckageleitung unterbrochen und die Druckdämpferbelüftungsleitung zur Tankentlüftungsleitung durchgeschaltet ist.

Das hat den Vorteil, dass die Motorelektronik nicht mehr zwei Ventile ansteuern muss. Durch die Verwendung eines 3/2-Wegeventils werden weniger Leitungen und wird weniger Bauraum benötigt, außerdem werden Kosten eingespart.

Eine weitere bevorzugte Ausführung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwei Hochdruckpumpen an das Ventil und das weitere Ventil oder an das 3/2-Wegeventil angeschlossen sind.

Diese Rückführleitungsverschaltung eignet sich zum Beispiel besonders für V-Motoren.

Zwei Ausführungsbeispiele von Rückführleitungsverschaltungen von Hochdruckpumpen von Kraftstoffversorgungsanlagen für Brennkraftmaschinen sind in den beigefügten 1 und 2 dargestellt und werden im folgenden erläutert:
Die 1 und 2 unterscheiden sich ausschließlich in der Anzahl der eingebauten Hochdruckpumpen HDP1 für 1 und HDP1, HDP2 für 2. Die verwendeten Abkürzungen und Bezugszeichen sind ansonsten für beide Figuren identisch. Außerdem ist in beiden Figuren nur die Rückführleitungsverschaltung der Hochdruckpumpen HDP1, HDP2 dargestellt. Auf eine Darstellung der kompletten Kraftstoffversorgungsanlage für die Brennkraftmaschine wurde verzichtet, diese ist nicht Teil der Erfindung, sondern entsprechend gängigem Stand der Technik ausgeführt. Hierzu gehört speziell die durch gegenläufige Pfeile 1, 1', 2, 2' nur angedeutet dargestellte niederdruck- und hochdruckseitige Verschaltung der Hochdruckpumpen HDP1, HDP2.
In 1 ist die Hochdruckpumpe HDP1 zusätzlich mit einer Druckdämpferbelüftungsleitung 3 und einer Leckageleitung 4 bestückt. Diese Leitungen 3, 4 führen beide in den Tank 5, wobei die Druckdämpferbelüftungsleitung 3 vorher in die Leckageleitung 4 mündet. In die Leckageleitung 4 ist zwischen der Hochdruckpumpe HDP1 und der Anschlussstelle der Druckdämpferbelüftungsleitung 3 ein Umschaltventil 6 dazwischengeschaltet. Dieses Umschaltventil 6 ist ein 3/2-Wegeventil, das in einer Stellung, wie dargestellt, bei nicht in Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine, die von der Hochdruckpumpe HDP1 kommende Leckageleitung 4 stromlos verschlossen hält und gleichzeitig die Druckdämpferbelüftungsleitung 3 zur Tankentlüftungsleitung 7 durchschaltet. In der anderen, nicht gezeichneten Betriebsstellung des Umschaltventils 6 ist die Leckageleitung 4 durchgeschaltet und wie die Druckdämpferbelüftungsleitung 3 zum Tank 5 hin geöffnet, während die Verbindungsleitung 13 zur Tankentlüftungsleitung 7 geschlossen ist.
Der dargestellte Tankentlüftungsstrang mit der Tankentlüftungsleitung 7, umfasst, vom Tank 5 ausgehend, hin zur Sauganlage 8 der Brennkraftmaschine, einen Aktivkohlefilter 9, der in die Umgebung 10 entlüftet ist und ein Tankentlüftungsventil 11.
Für 2, dem Ausführungsbeispiel mit zwei Hochdruckpumpen HDP1 und HDP2, gilt die Beschreibung zur 1 ebenso, mit dem Unterschied, dass Druckdämpferbelüftungsleitung 3 und Leckageleitung 4 beide Hochdruckpumpen HDP1 und HDP2 parallel anbinden.
Für beide Figuren gilt, dass wenn das Umschaltventil 6 bestromt ist, das heißt, die Brennkraftmaschine in Betrieb ist, dann ist die Tankentlüftungsleitung 7 geschlossen und die Leckageleitung 4 durchgeschaltet. Dies bedeutet, dass der in den Hochdruckpumpen HDP1, HDP2 auftretende Leckagestrom über die Leckageleitung 4 in den Tank 5 abgeführt wird. Im Falle eines Defekts eines Druckdämpfers 12 strömt der dort austretende Kraftstoff über die Leckageleitung 4 in den Tank 5.
Ist das Umschaltventil 6 unbestromt, das heißt die Brennkraftmaschine ist außer Betrieb, so ist die Leckageleitung 4 hochdruckpumpenseitig geschlossen und die Tankentlüftungsleitung 7 zu Druckdämpferbelüftungsleitung 3 und tankseitiger Leckageleitung 4 durchgeschaltet. Dies bedeutet, dass der Druck im Kraftstoffsystem erhalten bleibt. Ein Fluten der Dämpferkammern der Druckdämpfer 12 mit Kraftstoff wird verhindert durch Belüftung über das Tankentlüftungssystem, indem flüssiger Kraftstoff in der Leckageleitung 4 aus geodätisch höheren Bereichen in den tieferliegenden Teil abläuft und so den als Belüftungspfad genutzten Anteil der Leckageleitung 4 freimacht.
Anstatt des Umschaltventils 6 sind natürlich auch zwei einzelne, nicht gezeichnete Ventile denkbar. Ein Ventil, das die Leckageleitung 4 hochdruck pumpenseitig vor dem Anschluss der Verbindungsleitung 13 zur Tankentlüftungsleitung 7 sperrt oder freigibt und ein weiteres Ventil, das die Verbindungsleitung 13 zur Tankentlüftungsleitung 7 selbst sperrt oder freigibt. Die Leckageleitung 4 wird dann mittels des Ventils bei nicht in Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine verschlossen gehalten und die Druckdämpferbelüftungsleitung 3 wird mittels des weiteren Ventils bei nicht in Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine zu der Tankentlüftungsleitung 7 durchgeschaltet. Bei in Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine wird die Verbindungsleitung 13 zur Tankentlüftungsleitung 7 gesperrt und die Leckageleitung 4 zum Tank 5 durchgeschaltet.

Claims

Rückführleitungsverschaltung mindestens einer Hochdruckpumpe (HDP1, HDP2) einer Kraftstoffversorgungsanlage für eine Brennkraftmaschine, mit der eine Druckdämpferbelüftungsleitung (3) und eine Leckageleitung (4) von der Hochdruckpumpe (HDP1, HDP2) zu einem Kraftstofftank (5) geführt sind, wobei die Leckageleitung (4) mittels eines Ventils bei nicht in Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine verschlossen gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckdämpferbelüftungsleitung (3) mittels eines weiteren Ventils bei nicht in Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine zu einer Tankentlüftungsleitung (7) durchgeschaltet ist.
Rückführleitungsverschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, das Ventil und das weitere Ventil durch ein 3/2-Wegeventil gebildet werden, das so zwischen Leckageleitung (4), Tankentlüftungsleitung (7) und Druckdämpferbelüftungsleitung (3) geschaltet ist, dass in seiner einen Betriebsstellung die hochdruckpumpenseitige Leckageleitung (4) zum Tank hin geöffnet ist, während eine Verbindungsleitung (13) zwischen Druckdämpferbelüftungsleitung (3) und Tankentlüftungsleitung (7) geschlossen ist und in seiner anderen Betriebsstellung die Leckageleitung (4) unterbrochen und die Druckdämpferbelüftungsleitung (3) zur Tankentlüftungsleitung (7) durchgeschaltet ist.
Rückführleitungsverschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Hochdruckpumpen (HDP1, HDP2) an das Ventil und das weitere Ventil oder an das 3/2-Wegeventil angeschlossen sind.