DE19653339A1 - Pumpenanordnung zur Förderung von Kraftstoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Pumpenanordnung zur Förderung von Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter zu einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Anordnung ist aus der DE 44 01 074 A1 bekannt. Diese Anordnung wird in einem Einspritzsystem für die Zufuhr von Kraftstoff zu der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs verwendet. Zu dem Einspritzsystem gehören außer einer Nieder­ druckspeisepumpe und einer Hochdruckpumpe noch mehrere elektro­ magnetisch betätigte Einspritzdüsen sowie weitere hydraulische Komponenten. Die Niederdruckspeisepumpe fördert Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter zu der Hochdruckpumpe. Die Niederdruck­ speisepumpe wird von einem Elektromotor angetrieben. Sie ist zusammen mit dem Elektromotor als Baueinheit innerhalb des Vorratsbehälters für den Kraftstoff angeordnet. Die Hochdruck­ pumpe wird von der Brennkraftmaschine angetrieben. Zwischen der Niederdruckspeisepumpe und der Hochdruckpumpe ist ein Wegeventil angeordnet. Das Wegeventil sperrt die Verbindung zwischen der Niederdruckspeisepumpe und der Hochdruckpumpe ab, wenn der Druck im Zulauf des Wegeventils einen Mindestwert unterschreitet, und verhindert dadurch Folgeschäden. Das Wegeventil besitzt ein Ventilglied, das in einer Ventilbohrung eines Gehäuses geführt und von dem Druck des von der Niederdruckspeisepumpe geförderten Kraftstoffes gegen die Kraft einer Feder axial auslenkbar ist. Wenn der Druck des das Ventilglied beaufschlagenden Kraftstoffes einen Mindestwert überschreitet, gibt das Ventilglied einen Kanal frei, der zu der Niederdruckseite der Hochdruckpumpe führt. Befindet sich die Ventilbohrung nicht in einem eigenen Gehäuse sondern mit in dem Gehäuse der Hochdruckpumpe, kann die Verbindung zwischen dem Wegeventil und der Niederdruckseite der Hochdruckpumpe über eine in dem Gehäuse der Hochdruckpumpe ver­ laufende Bohrung erfolgen, so daß keine gesonderte Kraftstoff­ leitung zwischen dem Wegeventil und der Hochdruckpumpe erforder­ lich ist.

Die Niederdruckspeisepumpe einer derartigen Pumpenanordnung ist Bestandteil einer in sich geschlossenen Baueinheit, die außer der Niederdruckspeisepumpe, einen diese antreibenden Elektro­ motor und ein Druckbegrenzungsventil enthält. Der Ansprechdruck des Druckbegrenzungsventil ist werksseitig auf einen festen Wert eingestellt, der in der Regel nicht individuell einstellbar ist. Dieser Wert stimmt nicht zwangsläufig mit dem optimalen Druck im Zulauf der Hochdruckpumpe überein. Damit das Druckbegrenzungs­ ventil auch bei Exemplarstreuungen nicht zu früh anspricht, muß der Ansprechdruck des Druckbegrenzungsventils größer als der optimale Druck im Zulauf der Hochdruckpumpe gewählt werden. Bei der Wahl des Ansprechdruckes des Druckbegrenzungsventils sind auch Strömungswiderstände zwischen dem Ausgangsanschluß der Niederdruckspeisepumpe und dem Zulauf der Hochdruckpumpe zu berücksichtigen. Der Ansprechdruck des Druckbegrenzungsventils muß daher um den Druckabfall an dem Strömungswiderstand zwischen dem Ausgangsanschluß der Niederdruckspeisepumpe und dem Zulauf der Hochdruckpumpe größer sein als der im Zulauf der Hochdruck­ pumpe erforderliche Druck. Ein derartiger Druckabfall wird z. B. von einem Kraftstoffilter im Zulauf der Hochdruckpumpe verur­ sacht. Bei dem von einem Kraftstoffilter verursachten Druck­ abfall handelt es sich um einen veränderlichen Druckabfall, der von dem Verschmutzungsgrad des Kraftstoffilters abhängig ist. Der Druckabfall an dem Kraftstoffilter steigt z. B. von ca. 0,05 bar bei einem neuen Kraftstoffilter auf ca. 0,8 bar bei maximal zulässiger Verschmutzung. Geht man von einem optimalen Druck im Zulauf der Hochdruckpumpe von 0,5 bar aus, darf der Ansprechdruck des Druckbegrenzungsventils nicht unter 1,3 bar liegen, damit sich im Zulauf der Hochdruckpumpe auch bei maximal zulässiger Verschmutzung des Kraftstoffilters noch der optimale Druck einstellen kann. Der Ansprechdruck des Druckbegrenzungs­ ventils der Niederdruckspeisepumpe muß daher entsprechend groß gewählt werden. Andererseits kommt der Extremfall des maximal zulässigen Verschmutzungsgrades des Kraftstoffilters aber nur sehr selten vor. Üblicherweise wird der Kraftstoffilter bereits im Rahmen einer Wartung des Kraftfahrzeuges gewechselt, also schon zu einem Zeitpunkt, an dem der Kraftstoffilter den maximal zulässigen Verschmutzungsgrad noch gar nicht erreicht hat. Das bedeutet, daß der Druck am Ausgangsanschluß der Niederdruck­ speisepumpe die meiste Zeit größer als erforderlich ist. Damit ist aber auch die Stromaufnahme des Elektromotors die meiste Zeit größer als erforderlich. Da die Stromaufnahme des Elektro­ motors praktisch proportional mit dem Druck am Ausgangsanschluß der Niederdruckspeisepumpe ansteigt, verdoppelt sich die Stromaufnahme bei einer Verdopplung des Drucks am Ausgangs­ anschluß der Niederdruckspeisepumpe. Berücksichtigt man, daß sowohl der Generator des Kraftfahrzeugs, der den Elektromotor der Niederdruckspeisepumpe mit elektrischem Strom versorgt, als auch die Brennkraftmaschine, die den Generator mit antreibt, jeweils einen Wirkungsgrad von ungefähr 30% besitzen, führt ein zu hoher Druck am Ausgangsanschluß der Niederdruckspeisepumpe zu einer unnötigen Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpenanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die auch bei einem veränderlichen Strömungswiderstand zwischen der Niederdruck­ speisepumpe und dem Wegeventil im Zulauf der Hochdruckpumpe eine unnötige Energieaufnahme des Elektromotors und damit einen unnötigen Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine vermeidet.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Das im Zulauf der Hochdruckpumpe angeordnete Druckbegrenzungsventil begrenzt den Druck auf der Niederdruck­ seite der Hochdruckpumpe auf einen für den Betrieb der Hoch­ druckpumpe optimalen Wert. Sie erlaubt damit eine pumpen­ spezifische Begrenzung des Druckes auf der Niederdruckseite der Hochdruckpumpe. Der Druck am Ausgangsanschluß der Niederdruck­ speisepumpe stellt sich entsprechend der Größe des Strömungs­ widerstandes zwischen der Niederdruckspeisepumpe und der Hoch­ druckpumpe ein. Der die Niederdruckspeisepumpe antreibende Motor nimmt somit nur so viel elektrische Energie auf, wie für die Aufrechterhaltung des optimalen Druckes auf der Niederdruckseite der Hochdruckpumpe erforderlich ist. Durch die verringerte Energieaufnahme des Elektromotors verringert sich auch die von dem Elektromotor an den Kraftstoff abgegebene Wärme.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen gekennzeichnet. Das Druckbegrenzungsventil im Zulauf der Hochdruckpumpe läßt sich auf einfache Weise in das Wege­ ventil integrieren, das die Verbindung zwischen der Niederdruck­ speisepumpe und der Hochdruckpumpe unterbricht, wenn der Druck im Zulauf der Hochdruckpumpe einen Mindestwert unterschreitet. Der Strömungswiderstand des Wegeventils ist am kleinsten, wenn die Druckbegrenzung erst dann wirksam wird, wenn das Ventilglied die Mündung des zu der Niederdruckseite der Hochdruckpumpe führenden Kanals schon vollständig freigegeben hat. Eine weitere Verringerung des Strömungswiderstandes des Wegeventils läßt sich erreichen, wenn der Kraftstoff in Richtung der Ventilbohrung in das Wegeventil fließt. Ein gesondertes Gehäuse für das Wege­ ventil ist nicht erforderlich, wenn die Ventilbohrung für das Ventilglied des Wegeventils in dem Gehäuse der Hochdruckpumpe angeordnet ist. In diesem Fall ist es möglich, die Verbindung von dem Wegeventil zu der Niederdruckseite der Hochdruckpumpe durch eine Bohrung in dem Gehäuse der Hochdruckpumpe zu realisieren, ohne daß eine Verbindungsleitung außerhalb des Gehäuses erforderlich ist. Eine gesonderte Leitung für den beim Ansprechen des Druckbegrenzungsventils zum Vorratsbehälter zurückfließenden Kraftstoff von dem in das Wegeventil integrierten Druckbegrenzungsventil zu dem Vorratsbehälter für den Kraftstoff ist nicht erforderlich, wenn von dem Druck­ begrenzungsventil eine Bohrung in dem Gehäuse der Hochdruckpumpe zu dem Stutzen geführt ist, über den der Kraftstoffrückfluß von der Hochdruckpumpe zum Vorratsbehälter erfolgt. Ein Kraftstoff­ filter zwischen dem Ausgangsanschluß der Niederdruckspeisepumpe und dem Wegeventil verhindert das Eindringen von Schmutzpar­ tikeln in die Hochdruckpumpe. Obwohl das Druckbegrenzungsventil im Zulauf des Wegeventils bereits für eine betriebsmäßige Druckbegrenzung sorgt, erhöht ein zusätzliches Druckbegrenzungs­ ventil für den Ausgangsdruck der Niederdruckspeisepumpe die Sicherheit. Der Ansprechdruck dieses Druckbegrenzungsventils ist auf einen Wert einzustellen, der größer als der größte betriebs­ mäßig auftretende Ausgangsdruck der Niederdruckspeisepumpe ist. Da das Druckbegrenzungsventil der Niederdruckspeisepumpe nur noch eine Sicherheitsfunktion besitzt, spricht es nicht ständig sondern nur in Ausnahmefällen an. Die Erwärmung des Kraftstoffes im Vorratsbehälter durch die beim Ansprechen des zusätzlichen Druckbegrenzungsventils erzeugte Wärme ist daher nur sehr gering. Wird der Ansprechdruck des zusätzlichen Druckbegren­ zungsventils auf die Summe aus dem optimalen Druck des Kraft­ stoffes im Zulauf der Hochdruckpumpe und dem maximal zulässigen Druckabfall an dem Kraftstoffilter eingestellt, erfolgt bei einer Verschmutzung des Kraftstoffilters, die den maximal zulässigen Wert wesentlich überschreitet, eine Abschaltung der Kraftstoffversorgung, da in diesem Fall der Druck des Kraft­ stoffes im Zulauf des Wegeventils so niedrig ist, daß das Wegeventil die Verbindung von dem Wegeventil zur Niederdruck­ seite der Hochdruckpumpe schließt.

Die Erfindung wird im folgenden mit ihren weiteren Einzelheiten anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Zeichnung zeigt eine aus Niederdruckspeisepumpe und Hoch­ druckpumpe bestehende Pumpenanordnung zur Förderung von Kraft­ stoff aus einem Vorratsbehälter zu einer Brennkraftmaschine, die ein Kraftfahrzeug antreibt, gemäß der Erfindung.

Eine Niederdruckspeisepumpe 10, ein Elektromotor 11 und ein Druckbegrenzungsventil 12 bilden eine geschlossene Baueinheit 13. Die Baueinheit 13 befindet sich innerhalb eines Kraftstoff­ vorratsbehälters 14 des Kraftfahrzeugs. Der Elektromotor 11 wird von dem elektrischen Bordnetz des Kraftfahrzeugs, d. h. von der von der Brennkraftmaschine mechanisch angetriebenen Licht­ maschine oder von der elektrischen Batterie des Kraftfahrzeugs, mit elektrischem Strom versorgt. Der Elektromotor 11 treibt die Niederdruckspeisepumpe 10 an. Die Niederdruckspeisepumpe 10 saugt aus dem Kraftstoffvorratsbehälter 14 Kraftstoff und fördert ihn über eine Leitung 15, einen Kraftstoffilter 16 sowie eine weitere Leitung 17 zu einem Anschlußstutzen 18 einer als Radialkolbenpumpe ausgebildeten Hochdruckpumpe 19. Der Anschluß­ stutzen 18 bildet den Zulauf der Hochdruckpumpe 19.

Der Ausgangsdruck der Niederdruckspeisepumpe 10 ist mit p₁ bezeichnet. Er wird von dem Druckbegrenzungsventil 12 begrenzt, dessen Ansprechdruck im folgenden mit p_1max bezeichnet ist. Der Druck im Zulauf der Hochdruckpumpe 19 ist mit p₂ bezeichnet. Der Druckabfall an dem Kraftstoffilter 16 ist mit Δp_F bezeichnet. Der Druck im Zulauf der Hochdruckpumpe 19 ergibt sich zu p₂ = p₁-Δp_F.

Die Hochdruckpumpe 19 ist unmittelbar an der Brennkraftmaschine angeordnet und wird von dieser über eine Pumpenwelle 28 ange­ trieben. Von der Pumpenwelle 28 ist in der Zeichnung nur das mit der Hochdruckpumpe 19 verbundene Ende dargestellt. Ein zentraler topfartiger Innenraum 23 der Hochdruckpumpe 19 ist durch einen Stopfen 24 verschlossen. Die Pumpenwelle 28 ist in einer Bohrung 25 des Stopfens 24 und in einem sich in den Innenraum 23 des Pumpengehäuses 20 öffnenden Sackloches 27 gelagert. Die Lagerabschnitte sind mit 29 und 30 bezeichnet. Die Hochdruck­ pumpe 19 besitzt drei im Winkelabstand von 120° sternförmig in einem Pumpengehäuse 20 angeordnete Zylinder 21. Die Mittelachsen der Zylinder 21 sind mit dem Bezugszeichen 22 versehen. In der Zeichnung ist nur einer der drei Zylinder 21 dargestellt. Jeder Zylinder 21 besitzt eine zentral zu der Mittelachse 22 verlau­ fende Zylinderbohrung 41, in der ein Pumpenkolben 42 paßgenau geführt ist. Der Pumpenkolben 42 ist an einem Gleitschuh 43 gehalten, der auf einer Abflachung 40 eines Hubringes 39 auf­ liegt. Der Gleitschuh 43 stützt sich über eine Feder 44 gegen den Zylinder 21 ab. Wenn sich die Pumpenwelle 28 dreht, bewegt ein Exzenterabschnitt 35, dessen Achse 36 um das Exzentrizitäts­ maß E zur Achse 37 der Pumpenwelle 28 versetzt ist, den Pumpen­ kolben 42 axial in der Zylinderbohrung 41. Durch die Axial­ bewegung des Pumpenkolbens 42 wird Kraftstoff von einem Kanal 54 in einen Verdrängerraum 45 im Zylinder 21 und von diesem in einen Kanal 59 gefördert. Dabei wird der Druck des Kraftstoffes in dem Kanal 59 gegenüber dem Druck des Kraftstoffes in dem Kanal 54 erhöht. Um diesen Vorgang zu steuern, sind für jeden Zylinder 21 ein Saugventil 50 und ein Druckventil 51 vorgesehen, die beide nach der Art einen Rückschlagventils arbeiten. Die Ventilsitze der Ventile 50 und 51 sind an einer Ventilplatte 52 ausgebildet, die zwischen einer dem Zylinder 21 zugewandten Innenseite eines Zylinderkopfes 53 und der dem Zylinderkopf 53 zugewandten Rückseite des Zylinders 21 eingespannt ist.

Der Anschlußstutzen 18 ist in einer Bohrung 58 in dem Gehäuse 20 der Hochdruckpumpe 19 gehalten. Er dient gleichzeitig als Anschlag für einen Steuerkolben 72, der als Ventilglied eines Wegeventils 71 dient. Der Steuerkolben 72 ist in der Bohrung 58 geführt. Das Gehäuse 20 der Hochdruckpumpe 19 ist also gleich­ zeitig das Gehäuse des Wegeventils 71. Zwischen einer gehäuse­ festen Abstützplatte 70 und dem Steuerkolben 72 ist eine Schraubendruckfeder 73 in einer Axialbohrung 75 des Steuer­ kolbens 72 angeordnet, die den Steuerkolben 72 im unbelasteten Zustand gegen den durch den Anschlußstutzen 18 gebildeten Anschlag drückt. Der Steuerkolben 72 ist stirnseitig mit einer Drosselstelle 76 versehen. Die Drosselstelle 76 und eine Axial­ bohrung 74 in der Abstützplatte 70 stellen eine Verbindung zwischen dem Anschlußstutzen 18 und dem Innenraum 23 der Hoch­ druckpumpe her. Der Druck im Innenraum 23 der Hochdruckpumpe 19 ist geringfügig größer als der Druck im Vorratsbehälter 14. Solange dem Anschlußstutzen 18 Kraftstoff zugeführt wird, fließt daher Kraftstoff über die Drosselstelle 76 in den Innenraum 23 und von dort über einen Kanal 77 zu einem Stutzen 64, der über eine Rücklaufleitung 65 mit dem Vorratsbehälter 14 verbunden ist. Die Fördermenge der Niederdruckpumpe 10 ist so bemessen, daß auch dann, wenn die Pumpenkolben 21 die maximale Kraftstoff­ menge fördern, ein ständiger Kraftstofffluß über den Innenraum 23 erfolgt. Dieser Kraftstofffluß dient insbesondere zur Schmierung der Hochdruckpumpe 19 und zur Abführung von Wärme aus dem Gehäuse 20 der Hochdruckpumpe 19.

Übersteigt der Druck p₂ im Anschlußstutzen 18 einen Mindestwert von z. B. p_2min = 0,2 bar, überwiegt die auf die Stirnseite des Steuerkolbens 72 ausgeübte Kraft die in entgegengesetzter Richtung wirkende Kraft der Schraubendruckfeder 73, und der Steuerkolben 72 gibt die Mündung eines bei kleineren Druckwerten geschlossenen Kanals 57a frei. Von dem Anschlußstutzen 18 fließt jetzt Kraftstoff über den Kanal 57a, einen Kanal 57b, eine Ring­ nut 56 und einen Kanal 55 zu dem Kanal 54. Diese Kanäle und die Ringnut 56 bilden zusammen mit dem Anschlußstutzen 18 die Niederdruckseite der Hochdruckpumpe 19.

Der Kanal 59, ein Kanal 60 sowie ein Druckanschluß 62 bilden zusammen mit einer zentralen axialen Ausnehmung 61 in dem Gehäuse 20 die Hochdruckseite der Hochdruckpumpe 19. Der Druck am Hochdruckanschluß 62 ist mit p₃ bezeichnet. An den Druck­ anschluß 62 sind in der Zeichnung nicht dargestellte elektro­ magnetisch betätigte Einspritzdüsen angeschlossen. Von der Brennkraftmaschine nicht benötigter Kraftstoff strömt über ein in die zentrale axiale Ausnehmung 61 eingesetztes Druckbegren­ zungsventil 63 zu dem Stutzen 64 und über die Rücklaufleitung 65 zurück zu dem Vorratsbehälter 14. Der Ansprechdruck des Druck­ begrenzungsventils 63 ist elektromagnetisch einstellbar.

Steigt der Druck p₂ im Anschlußstutzen 18 von dem Mindestwert p_2min auf einen für den Betrieb der Hochdruckpumpe 19 optimalen Wert von z. B. p_2opt = 0,5 bar, öffnet der Steuerkolben die Mündung des Kanals 57a weiter, bis die Mündung beim Erreichen des optimalen Wertes von p₂ vollständig freigegeben ist. Bei vollständiger Freigabe der Mündung des Kanals 57a ist der Strömungswiderstand zwischen dem Anschlußstutzen 18 und dem Kanal 57a am kleinsten. Steigt der Druck p₂ im Anschlußstutzen 18 nach Erreichen des optimalen Wertes weiter an, gibt der Steuerkolben 72 zusätzlich die Mündung eines Kanals 81a in dem Gehäuse 20 der Hochdruckpumpe 19 frei. Der Kanal 81a ist über einen Kanal 81b und weitere Kanäle 82 und 83 mit der Nieder­ druckseite des Druckbegrenzungsventils 63 verbunden. Die Kanäle 82 und 83 verbinden das Sackloch 27, in dem die Welle 28 gelagert ist, mit der Niederdruckseite des Druckbegrenzungs­ ventils 63. Der Steuerschieber 72 und die Mündung des Kanals 81a in der Bohrung 58 bilden zusammen mit der Schraubendruckfeder 73 ein Druckbegrenzungsventil für den Druck p₂ im Anschlußstutzen 18. Die Höhe des Ansprechdruckes dieses Druckbegrenzungsventils ergibt sich aus der mit dem Druck p₂ beaufschlagten Stirnfläche des Steuerkolbens 72 und der Federkonstante der Schraubendruck­ feder 73. Der im folgenden mit p_2max bezeichnete Ansprechdruck des Druckbegrenzungsventils ist gleich dem optimalen Wert p_2opt oder größer als dieser Wert. Soll der Ansprechdruck p_2max gleich dem optimalen Druck p_2opt sein, werden die Mündungen der Kanäle 57a und 81a in der Bohrung 58 so angeordnet, daß der Steuer­ kolben 72 die Mündung des Kanals 81a dann zu öffnen beginnt, wenn die Mündung des Kanals 57a gerade vollständig geöffnet ist. Die Stirnfläche des Steuerkolbens 72 und die Federkonstante der Schraubendruckfeder 73 sind so aufeinander abgestimmt, daß der Steuerkolben 72 bei Druckwerten, die kleiner als p_2min sind, die Mündung des Kanals 57a verschließt und bei größeren Werten von p₂ die Mündung des Kanals 57a druckabhängig freigibt, bis die Mündung des Kanals 57a bei einem Druck von p_2max vollständig geöffnet ist. Übersteigt der Druck p₂ den maximalen Wert p_2max, gibt der Steuerkolben 72 die Mündung des Kanals 81a teilweise frei, so daß Kraftstoff über die Kanäle 81a und 81b sowie 82 und 83 zum Vorratsbehälter 14 abfließen kann. Der Steuerkolben 72 gibt die Mündung so weit frei, daß sich der Druck p₂ auf den Wert p_2max einstellt. Erreicht der Druck p₂ nicht den maximalen Druck p_2max, verschließt der Steuerkolben 73 die Mündung des Kanals 57a in der Bohrung 58 teilweise.

Eine ringförmige Ausnehmung 84 auf der Stirnseite des Steuer­ kolbens 58 erlaubt es, das Gehäuse 20 der Hochdruckpumpe 19 in Richtung des Anschlußstutzens 18 zu verkürzen.

Messungen an einem Kraftstoffilter haben ergeben, daß der Druck­ abfall Δp_F in Abhängigkeit von dem Verschmutzungsgrad zwischen 0,05 bar und 0,8 bar liegen kann. Wird der Druck p₂ auf 0,5 bar begrenzt, nimmt der Ausgangsdruck p₁ der Niederdruckspeisepumpe 10 Werte an, die zwischen 0,55 bar und 1,3 bar liegen. Da das Druckbegrenzungsventil 12 noch nicht ansprechen darf, so lange sich der Druckabfall Δp_F innerhalb des zulässigen Bereichs befindet, ist der Ansprechwert p_1max des Druckbegrenzungsventils 12 in dem betrachteten Beispiel auf einen Wert einzustellen, der größer als 1,3 bar ist. Da ein Kraftstoffilter üblicherweise im Rahmen der turnusmäßigen Wartung gewechselt wird, bevor er den größten zulässigen Verschmutzungsgrad erreicht hat, ist der Ausgangsdruck p₁ der Niederdruckspeisepumpe 10 praktisch immer kleiner als der Ansprechdruck p_1max des Druckbegrenzungsventils 12. Der Elektromotor 11 nimmt deshalb nicht mehr elektrische Leistung auf, als er für die Aufrechterhaltung des optimalen Druckes im Zulauf der Hochdruckpumpe 19 benötigt.

Ohne das Druckbegrenzungsventil im Zulauf der Hochdruckpumpe 19 würde der Ausgangsdruck p₁ der Niederdruckspeisepumpe 10 unabhängig von dem Verschmutzungsgrad des Filters 16 ständig 1,3 bar, entsprechend dem Ansprechwert p_1max des Druckbegren­ zungsventils 12, betragen. Im Zulauf der Hochdruckpumpe 19 würden sich bei dem gewählten Beispiel in Abhängigkeit von dem Verschmutzungsgrad des Kraftstoffilters 16 Druckwerte zwischen 1,25 bar bei einem neuen Kraftstoffilter und 0,5 bar bei maximal zulässigem Verschmutzungsgrad des Kraftstoffilters einstellen.

Diese Überlegungen zeigen, daß das Druckbegrenzungsventil im Zulauf der Hochdruckpumpe 19 es mit einfachen Mitteln erlaubt, die dem Elektromotor 11 für den Antrieb der Niederdruckspeise­ pumpe 10 zuzuführende Energie wesentlich zu verringern. Da das Wegeventil 71 ohnehin vorhanden ist, um die Kraftstoffzufuhr bei zu geringem Druck im Zulauf der Hochdruckpumpe zu unterbrechen, sind nur die Bohrungen 81a und 81b im Gehäuse 20 der Hochdruck­ pumpe 19 zusätzlich erforderlich, um das den Druck im Zulauf der Hochdruckpumpe begrenzende Druckbegrenzungsventil zu realisieren.

Claims (9)

1. Pumpenanordnung zur Förderung von Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter zu einer Brennkraftmaschine mit einer Hochdruck­ pumpe und mit einer dieser vorgeschalteten Niederdruckspeise­ pumpe, bei der in der Verbindung zwischen der Niederdruckspeise­ pumpe und der Hochdruckpumpe ein Wegeventil mit einem Ventil­ glied, das in einem Gehäuse in einer Ventilbohrung geführt ist und das von dem Druck des von der Niederdruckspeisepumpe geförderten Kraftstoffes gegen die Kraft einer Feder axial auslenkbar ist, angeordnet ist, das die Verbindung zwischen der Niederdruckspeisepumpe und der Hochdruckpumpe absperrt, wenn der Druck im Zulauf des Wegeventils einen Mindestwert unter­ schreitet, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zulauf (18) des Wegeventils (71) ein Druckbegrenzungsventil (72, 73, 81a) angeordnet ist, das den Zulauf (18) des Wegeventils (71) mit dem Vorratsbehälter (14) verbindet, wenn der Druck (p₂) im Zulauf (18) des Wegeventils (71) einen vorgebbaren Maximalwert (p_2max) überschreitet.

2. Pumpenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in die Ventilbohrung (58) des Wegeventils (71) ein erster Kanal (57a) mündet, der zu der Niederdruckseite der Hochdruckpumpe (19) führt, daß in die Ventilbohrung (58) ein zweiter Kanal (81a) mündet, der den Zulauf (18) des Wegeventils (71) mit dem Vorratsbehälter (14) verbindet, und daß die Mündung des zweiten Kanals (81a) gegenüber der Mündung des ersten Kanals (57a) in Längsrichtung der Ventilbohrung (58) derart versetzt ist, daß das Ventilglied (72) des Wegeventils (71) bei einem Druckanstieg im Zulauf (18) des Wegeventils (71) zuerst die Mündung des ersten Kanals (57a) freigibt.

3. Pumpenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Ventilglied (58) erst dann die Mündung des zweiten Kanals (81a) freigibt, nachdem es die Mündung des ersten Kanals (57a) vollständig freigegeben hat.

4. Pumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zufluß von Kraftstoff zu dem Wegeventil (71) axial in die Ventilbohrung (58) erfolgt.

5. Pumpenanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilbohrung (58) in dem Gehäuse (20) der Hochdruckpumpe (19) angeordnet ist.

6. Pumpenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der zweite Kanal (81a) innerhalb des Gehäuses (20) der Hochdruckpumpe (19) zu einem Stutzen (64) geführt ist, über den die Hochdruckpumpe (19) mit dem Vorratsbehälter (14) verbindbar ist.

7. Pumpenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Niederdruck­ speisepumpe (10) und dem Wegeventil (71) ein Kraftstoffilter (16) angeordnet ist.

8. Pumpenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein zweites Druckbegrenzungsventil (12) den Ausgangsdruck der Niederdruckspeisepumpe (10) auf einen vorgebbaren Wert (p_1max) begrenzt.

9. Pumpenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ansprechdruck (p_1max) des zweiten Druck­ begrenzungsventils (12) mindestens um den maximal zulässigen Druckabfall (Δp_F) über dem Kraftstoffilter (16) größer als der Ansprechdruck (p_2max) des ersten Druckbegrenzungsventils (72, 73, 81a) ist.