DE19834852A1

DE19834852A1 - Fuel supply system for externally ignited combustion engine, having pressure control valve which regulates fuel pressure before injection valve dependent on pressure in environment

Info

Publication number: DE19834852A1
Application number: DE1998134852
Authority: DE
Inventors: Klaus Roesler
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Daimler AG
Priority date: 1998-08-01
Filing date: 1998-08-01
Publication date: 2000-02-03

Abstract

The system includes at least one injection valve (2) for producing a mixture in a combustion chamber, which is supplied with fuel over a fuel conductor, and with air under pressure over an air system. A pressure control valve (30) between the air system and the fuel conductor regulates the fuel pressure dependent on the pressure in the air supply conductor. A second pressure control valve (60) is controlled in series to the first pressure control valve, regulating the fuel pressure before the injection valve dependent on the pressure in the environment.

Description

Die Erfindung betrifft ein Brennstoffzuführsystem für eine fremdgezündete Brennkraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 2. Es ist bereits ein Brennstoffzuführsystem bekannt (SAE-Paper 98P-136, 1988, Rodney Houston, Geoffrey Cathcart, Orbital Engine Company, Perth, Western Australia, "Combustion and Emissions Characteristics of Orbital's Combustion Process Applied to Multi-Cylinder Automotive Direct Injected 4-Stroke Engines", Seiten 1-12), das, wie auf Seite 4 in Fig. 7 dargestellt ist, ein Einblaseventil zur Gemischbildung im Brennraum bekannter Bauart aufweist. Dem Einblaseventil wird sowohl Brennstoff über eine Brennstoffleitung als auch über eine Luftzuführleitung Luft unter Druck zugeführt. Das Einblaseventil kann nur bei ausreichendem Druck in der Luftzuführleitung ein gut aufbereitetes Brennstoff-Luft-Gemisch in einem Brennraum der Brennkraftmaschine erzeugen. Ein Verdichter liefert dabei die verdichtete Luft zum Beispiel über ein die einzelnen Einblaseventile miteinander verbindendes Sammelrohr (air-rail) in die Luftzuführleitung zu jedem einzelnen Einblaseventil. Des weiteren ist an der Luftzuführleitung ein Druckregelventil angeschlossen. Das Druckregelventil ist über eine Brennstoffregelleitung an die Brennstoffleitung des Einblaseventils angeschlossen, um abhängig vom Verdichterdruck in der Luftzuführleitung den Brennstoffdruck in der Brennstoffleitung zum Einblaseventil auf einen bestimmten Druck zu regeln. Der Brennstoffdruck muß über dem Druck in der Luftzuführleitung liegen, um ein Abspritzen des Brennstoffs in den Luftstrom des Einblaseventils zu erhalten, so daß ein Brennstoff-Luft-Gemisch die Austrittsöffnung verlassen kann. Der Brennstoff wird dabei aus einem Brennstofftank über eine Brennstoffpumpe in die Brennstoffleitung gefördert, wobei über eine neben der Luftzuführleitung und der Brennstoffregelleitung am Druckregelventil angeschlossene Tankrücklaufleitung überschüssig geförderter Brennstoff in den Brennstofftank zurückgeführt wird, um einen gleichbleibenden Brennstoffdruck in der Brennstoffleitung zu erhalten.The invention relates to a fuel supply system for a spark ignition internal combustion engine according to the preamble of claim 1 and claim 2. A fuel supply system is already known (SAE paper 98P-136, 1988, Rodney Houston, Geoffrey Cathcart, Orbital Engine Company, Perth, Western Australia, "Combustion and Emissions Characteristics of Orbital's Combustion Process Applied to Multi-Cylinder Automotive Direct Injected 4-Stroke Engines", pages 1-12), which, as shown on page 4 in Fig. 7, an injection valve for mixture formation in the combustion chamber known design. Air is supplied to the injection valve both under pressure via a fuel line and via an air supply line. The injection valve can only produce a well-prepared fuel-air mixture in a combustion chamber of the internal combustion engine if there is sufficient pressure in the air supply line. A compressor delivers the compressed air to the air supply line to each individual injection valve, for example, via a manifold connecting the individual injection valves (air rail). A pressure control valve is also connected to the air supply line. The pressure control valve is connected to the fuel line of the injection valve via a fuel control line in order to regulate the fuel pressure in the fuel line to the injection valve to a specific pressure depending on the compressor pressure in the air supply line. The fuel pressure must be above the pressure in the air supply line in order to obtain a spray of the fuel into the air flow of the injection valve so that a fuel-air mixture can leave the outlet opening. The fuel is conveyed from a fuel tank into the fuel line via a fuel pump, excess fuel being fed back being fed into the fuel tank via a tank return line connected to the pressure control valve in addition to the air supply line and the fuel control line, in order to maintain a constant fuel pressure in the fuel line.

Die Regelung des Brennstoffdrucks erfolgt bisher in der Form, daß mittels eines Druckregelventils ein konstanter Differenzdruck von zum Beispiel 0,7 bar zum Druck in der Luftzuführleitung bzw. im Luftsystem des Einblaseventils eingeregelt wird. Beim Start liegt im Luftsystem aufgrund der Trägheit des Verdichters noch kein oder nur ein geringer Druck vor, so daß sich anfänglich ebenfalls nur ein geringer Brennstoffdruck von beispielsweise 0,7 bar an den Einblaseventilen ergibt. Dieser sehr niedrige Brennstoffdruck ist jedoch bei einem Heißstart der Brennkraftmaschine nachteilig, da es zu einer Dampfblasenbildung des Brennstoffs in den Brennstoffleitungen kommen kann, mit der Folge, daß schlimmstenfalls kein Starten der Brennkraftmaschine möglich ist. Aufgrund des anfänglich geringen Brennstoffdrucks in den Brennstoffleitungen ist außerdem die Erzielung einer guten Aufbereitung des Brennstoff-Luft-Gemisches mit den Einblaseventilen, insbesondere beim Start der Brennkraftmaschine, nur schwer möglich.The regulation of the fuel pressure has so far been carried out in the form that a constant by means of a pressure control valve Differential pressure of for example 0.7 bar to the pressure in the Air supply line or in the air system of the injection valve is regulated. At the start lies in the air system due to the Compressor inertia no or only a little pressure before, so that initially only a small one Fuel pressure of, for example, 0.7 bar at the Intake valves results. This very low fuel pressure is however at a hot start of the internal combustion engine disadvantageous, as it leads to vapor formation of the fuel can come in the fuel lines, with the result that in the worst case, the internal combustion engine cannot be started is. Due to the initially low fuel pressure in the Fuel lines is also achieving a good one Preparation of the fuel-air mixture with the Intake valves, especially when starting the Internal combustion engine, difficult to do.

Advantages of the invention

Das erfindungsgemäße Brennstoffzuführsystem für eine fremdgezündete Brennkraftmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 2 hat demgegenüber den Vorteil, daß unmittelbar nach dem Start der Brennkraftmaschine bereits-ein relativ hoher Brennstoffdruck in den Brennstoffleitungen vorliegt, so daß auch ein Heißstart der Brennkraftmaschine problemlos möglich ist.The fuel supply system according to the invention for a spark-ignited internal combustion engine with the characteristic Features of claim 1 and claim 2 have in contrast the advantage that immediately after the start of the Internal combustion engine already has a relatively high fuel pressure the fuel lines is present, so that a hot start of the Internal combustion engine is easily possible.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 bzw. im Anspruch 2 angegebenen Brennstoffzuführsystems möglich.By the measures listed in the subclaims advantageous developments and improvements of the claim 1 or specified in claim 2 fuel supply system possible.

Das Vorsehen eines Rückschlagventils in der Luftleitung zu den Einblaseventilen hat den Vorteil, daß nur eine kurze Zeitspanne erforderlich ist, um eine erstmalige Gemischausblasung mittels den Einblaseventilen durchzuführen, so daß beim Start der Brennkraftmaschine nur sehr geringe Abgasemissionen auftreten. Vorteilhafterweise ergibt sich außerdem eine verringerter Brennstoffverbrauch der Brennkraftmaschine. Durch die Verwendung eines Druckluftspeichers kann in vorteilhafter Weise eine weitere Verkürzung der Zeitspanne, bis eine erstmalige Gemischausblasung mittels der Einblaseventile möglich ist, erzielt werden.The provision of a check valve in the air line to the Injectors have the advantage that they are only a short period of time is required to blow out the mixture for the first time perform the injection valves, so that at the start of the Internal combustion engine occur only very low exhaust emissions. In addition, there is advantageously a reduced one Fuel consumption of the internal combustion engine. Through the Use of a compressed air reservoir can be advantageous a further shortening of the time span until a first time Blowing out the mixture by means of the injection valves is possible, be achieved.

drawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein Schaltbild der Komponenten des Brennstoff zuführsystems gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel, Fig. 2 ein Schaltbild der Komponenten des erfindungsgemäßen Brennstoffzuführsystems gemäß einem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.Embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the following description. In the drawings Fig. 1 is a diagram of the components of the fuel feeding system according to a first embodiment of the invention, FIG. 2 is a diagram of the components of the fuel supply system according to a second embodiment of the invention.

Description of the embodiments

In Fig. 1 ist in schematisch vereinfachter Darstellungsweise ein Schaltbild der Komponenten eines Brennstoffzuführsystems 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt. Das Brennstoffzuführsystem 1 ist für eine fremdgezündete Brennkraftmaschine vorgesehen und besitzt zumindest ein Einblaseventil 2. Das Einblaseventil 2 gibt dabei aus einer Austrittsöffnung 3 ein Brennstoff-Luft-Gemisch direkt in einen Brennraum 4 einer Brennkraftmaschine ab, wonach eine Verbrennung durchgeführt wird. Es liegt somit eine Brennkraftmaschine mit innerer Gemischbildung in Verbindung mit einem luftunterstütztem Einspritzsystem vor. Der Aufbau und die Betriebsweise derartiger Einblaseventile 2 sind dem Fachmann zum Beispiel aus dem in der Einleitung genannten SAE-Paper 98P- 136, Seite 10, Fig. 21 hinreichend bekannt. Ergänzend weisen wir auf die Veröffentlichung WO 87/02419 hin, die beispielhaft ein derartiges Einblaseventil 2 zeigt.In Fig. 1 in a schematically simplified representation, a diagram of the components of a fuel supply system 1 is shown according to a first embodiment. The fuel supply system 1 is provided for an externally ignited internal combustion engine and has at least one injection valve 2 . The injection valve 2 emits a fuel-air mixture directly from an outlet opening 3 into a combustion chamber 4 of an internal combustion engine, after which combustion is carried out. There is therefore an internal combustion engine with internal mixture formation in connection with an air-assisted injection system. The construction and the mode of operation of such injection valves 2 are sufficiently known to the person skilled in the art, for example from the SAE paper 98P-136, page 10, FIG. 21 mentioned in the introduction. In addition, we refer to the publication WO 87/02419, which shows an example of such an injection valve 2 .

Das Einblaseventil 2 ist über eine Brennstoffleitung 10 beispielsweise über ein Sammelrohr 11 (fuel-rail), einem Brennstoffilter 12 und einer Brennstoffpumpe 15 an einen Brennstofftank 14 angeschlossen. Des weiteren ist das Einblaseventil 2 an ein Luftsystem, das sich aus einer Luftleitung 18, einem Luftsamnelrohr 19 (air-rail) und einer Verdichterleitung 22 zusammensetzt, angeschlossen. Die Verdichterleitung 22 führt zu einem Verdichter 23, der Luft zum Beispiel aus einem Drosselklappenstutzen 25 über eine Drosselstutzenleitung 26 ansaugt, um diese in der Verdichterleitung 22 anschließend beispielsweise auf etwa 6,5 bar zu verdichten. Ein erstes Druckbegrenzungsventil 24 gewährleistet dabei die Einhaltung eines möglichst gleichbleibenden Verdichterdrucks. Selbstverständlich ist es auch möglich, anstelle der Sammelrohre 11 und 19 entsprechende Einzelleitungen für zum Beispiel vier Einblaseventile 2 vorzusehen, um diese mit Brennstoff und Luft versorgen zu können.The injection valve 2 is connected to a fuel tank 14 via a fuel line 10, for example via a manifold 11 (fuel rail), a fuel filter 12 and a fuel pump 15 . Furthermore, the injection valve 2 is connected to an air system which is composed of an air line 18 , an air manifold 19 (air rail) and a compressor line 22 . The compressor line 22 leads to a compressor 23 , which sucks in air, for example, from a throttle valve connector 25 via a throttle connector line 26 in order to subsequently compress it in the compressor line 22, for example to approximately 6.5 bar. A first pressure relief valve 24 ensures that the compressor pressure remains as constant as possible. Of course, it is also possible to provide corresponding individual lines for, for example, four injection valves 2 instead of the manifolds 11 and 19 in order to be able to supply them with fuel and air.

Von dem Luftsammelrohr 19 führt eine Luftsteuerleitung 20 zu einem ersten Druckregelventil 30. Das erste Druckregelventil 30 besitzt zum Beispiel eine federbelastete Membran, um eine an das erste Druckregelventil 30 angeschlossene Verbindungsleitung 62 über beispielsweise einen an der Membran angebrachten Schließkörper abhängig vom Differenzdruck in der Luftsteuerleitung 20 regeln zu können, so daß mehr oder weniger Brennstoff über die Verbindungsleitung 62 in eine am ersten Druckregelventil 30 angeschlossene Tankrücklaufleitung 32 abfließen kann. Das erste Druckregelventil 30 ist erfindungsgemäß über die Verbindungsleitung 62 in Serie mit einem zweiten Druckregelventil 60 verbunden. Das zweite Druckregelventil 60 verfügt wie das erste Druckregelventil 30 über drei Anschlüsse, wobei am ersten Anschluß eine Brennstoffregelleitung 31 und am zweiten Anschluß die Verbindungsleitung 62 angeschlossen ist. Die Brennstoffregelleitung 31 führt vom zweiten Druckregelventil 60 zu dem Sammelrohr 11 und von diesem in die Brennstoffleitung 10.An air control line 20 leads from the air manifold 19 to a first pressure control valve 30 . The first pressure control valve 30 has, for example, a spring-loaded membrane in order to be able to control a connecting line 62 connected to the first pressure control valve 30 via, for example, a closing body attached to the membrane, depending on the differential pressure in the air control line 20 , so that more or less fuel is connected via the connecting line 62 can flow into a tank return line 32 connected to the first pressure control valve 30 . According to the invention, the first pressure control valve 30 is connected in series with a second pressure control valve 60 via the connecting line 62 . Like the first pressure control valve 30, the second pressure control valve 60 has three connections, a fuel control line 31 being connected to the first connection and the connecting line 62 being connected to the second connection. The fuel control line 31 leads from the second pressure control valve 60 to the manifold 11 and from there into the fuel line 10 .

Der dritte Anschluß des zweiten Druckregelventils 60 ist im Unterschied zum ersten Druckregelventil 30 nicht mit einer Leitung 20 belegt, sondern mit der Umgebung verbunden. Über diesen Anschluß läßt sich zum Beispiel eine federbelastete Membran des zweiten Druckregelventils 60 mit Umgebungsdruck beaufschlagen, um abhängig vom Differenzdruck der Brennstoffregelleitung 31 zur Umgebung beispielsweise über einen an der Membran befestigten Schließkörper eine Regelung der von der Brennstoffregelleitung 31 in die Verbindungsleitung 62 strömenden Brennstoffmenge durchzuführen, so daß ein gleichbleibender Druck in der Brennstoffregelleitung 31 herrschen kann. Das zweite Druckregelventil 60 ist in Serie zu dem ersten Druckregelventil 30 geschaltet. Für die Startphase der Brennkraftmaschine, bei welcher in dem Luftsystem 18, 20, 22 aufgrund der Trägheit des Verdichters 23 anfänglich nur Umgebungsdruck herrscht, ergibt sich, bei einer Auslegung des zweiten Druckregelventils 60 von zum Beispiel 3,5 bar Differenzregeldruck, daß in der Brennstoffregelleitung 31 und damit vor dem Einblaseventil 2 sich entsprechend ein Druck von 3,5 bar einstellt. Der Druckaufbau wird von der Brennstoffpumpe 15 bewerkstelligt. Beim Überschreiten von 3,5 bar in der Brennstoffregelleitung 31 öffnet das zweite Druckregelventil 60, so daß Brennstoff in die Verbindungsleitung 62 zum ersten Druckregelventil 30 abströmen kann. Das erste Druckregelventil 30 öffnet bei einer Auslegung von zum Beispiel 0,7 bar Differenzdruck dann ebenfalls, da in der Luftsteuerleitung 20 nur Umgebungsdruck herrscht. Durch den beim Start der Brennkraftmaschine in der Brennstoffleitung 10 somit vorliegenden, erhöhten Brennstoffdruck von 3,5 bar läßt sich zuverlässig eine Bildung von Dampfblasen in der Brennstoffleitung 10, insbesondere bei einem Heißstart der Brennkraftmaschine, verhindern. Nach der Startphase liefert der Verdichter 23 zum Beispiel 6,5 bar in das Luftsystem 18, 20, 22, der über die Luftsteuerleitung 20 am ersten Druckregelventil 30 ansteht. In der Brennstoffleitung 10 und der Verbindungsleitung 62 kann sich dann höchstens ein Druck von 7,2 bar einstellen, wobei das zweite Druckregelventil 60 geöffnet und das erste Druckregelventil 30 geschlossen ist.In contrast to the first pressure control valve 30, the third connection of the second pressure control valve 60 is not connected to a line 20 , but is connected to the environment. Via this connection, for example, a spring-loaded membrane of the second pressure control valve 60 can be subjected to ambient pressure in order to control the amount of fuel flowing from the fuel control line 31 into the connecting line 62 depending on the differential pressure of the fuel control line 31 to the environment, for example via a closing body attached to the membrane. so that a constant pressure can prevail in the fuel control line 31 . The second pressure control valve 60 is connected in series with the first pressure control valve 30 . For the starting phase of the internal combustion engine, in which initially only ambient pressure prevails in the air system 18 , 20 , 22 due to the inertia of the compressor 23 , the result of a design of the second pressure control valve 60 of, for example, 3.5 bar differential control pressure is that in the fuel control line 31 and thus before the injection valve 2 , a pressure of 3.5 bar is set accordingly. The pressure build-up is accomplished by the fuel pump 15 . When 3.5 bar in the fuel control line 31 is exceeded, the second pressure control valve 60 opens so that fuel can flow out into the connecting line 62 to the first pressure control valve 30 . The first pressure control valve 30 then also opens with a design of, for example, 0.7 bar differential pressure, since there is only ambient pressure in the air control line 20 . By thus present at the start of the internal combustion engine in the fuel line 10, increased fuel pressure of 3.5 bar can be reliably formation of vapor bubbles in the fuel line 10, especially in a hot start of the internal combustion engine to prevent. After the start phase, the compressor 23 delivers, for example, 6.5 bar into the air system 18 , 20 , 22 , which is applied to the first pressure control valve 30 via the air control line 20 . A maximum pressure of 7.2 bar can then be set in the fuel line 10 and the connecting line 62 , the second pressure control valve 60 being opened and the first pressure control valve 30 being closed.

Über ein elektronisches Steuergerät 35 erfolgt die Steuerung des Einblaseventils 2 und der weiteren Komponenten des Brennstoffzuführsystems 1, wie zum Beispiel Tankentlüftungsventil 36, Zündsystem 37, Abgasrückführventil 38, Sensoren 39 und elektronische Motorleistungssteuerung (Egas) 40.The injection valve 2 and the further components of the fuel supply system 1 are controlled via an electronic control unit 35 , such as, for example, tank ventilation valve 36 , ignition system 37 , exhaust gas recirculation valve 38 , sensors 39 and electronic engine power control (Egas) 40 .

Beim Start der Brennkraftmaschine wird zur weiteren Verbesserung der Gemischaufbereitung das Einblaseventil 2 beim Kompressionshub eines Kolbens 5 geöffnet, ohne daß dabei eine Brennstoffabspritzung mittels des Einblaseventils 2 vorgenommen wird. Der im Brennraum 4 erhöhte Druck kann sich bei offenem Einblaseventil 2 auch im Luftsystem 18, 20, 22 des Einblaseventils 2 einstellen, so daß gegenüber einer ausschließlichen Befüllung des Luftsystems 18, 20, 22 mittels des Verdichters 23 ein schnellerer Druckaufbau im Luftsystem 18, 20, 22 möglich ist. Es hat sich gezeigt, daß bereits wenige Umdrehungen der Brennkraftmaschine bzw. Kompressionshübe des Kolbens 5 genügen, um einen für die Gemischausblasung ausreichenden Luftdruck im Einblaseventil 2 zu erzielen. Eine weitere Verbesserung des Druckaufbaus im Einblaseventil 2 ergibt sich durch ein erfindungsgemäßes Sperr- bzw. Rückschlagventil 45, das im Luftsystem 18, 20, 22, vorzugsweise in der Luftzuführleitung 18 zum Einblaseventil 2, untergebracht ist. Bei der Druckluftbefüllung des Einblaseventils 2 vom Brennraum 4 her schließt das Rückschlagventil 45, so daß sich das vom Brennraum 4 im Einblaseventil 2 und in der Luftzuführleitung 18 eingeschlossene Luftvolumen reduziert. Durch das in dieser Weise reduzierte, eingeschlossene Luftvolumen findet eine gegenüber ohne Rückschlagventil 45 beschleunigte Druckluftbefüllung im Einblaseventil 2 statt, so daß eine kurze Zeitspanne ausreicht, bis es zu einer erstmaligen Gemischausblasung am Einblaseventil 2 kommt. Damit ergibt sich nahezu unmittelbar an den Start der Brennkraftmaschine eine Abgabe eines gut aufbereiteten Brennstoff-Luft-Gemisches aus der Austrittsöffnung 3 des Einblaseventils 2, wodurch sich gegenüber einer Abgabe von Brennstoff ohne zugemischte Luft eine deutliche Verringerung der schädlichen Bestandteile im Abgas ergibt. Vorzugsweise ist das Rückschlagventil 45 in einem Leitungsabschnitt der Luftzuführleitung 18 untergebracht, der nahe des Einblaseventils 2 liegt, so daß durch eine kurze Leitung das zu verdichtende Luftvolumen möglichst klein gehalten wird.At the start of the internal combustion engine, the injection valve 2 is opened during the compression stroke of a piston 5 to further improve the mixture preparation, without fuel injection by means of the injection valve 2 . The increased pressure in the combustion chamber 4 can also occur in the air system 18 , 20 , 22 of the injection valve 2 when the injection valve 2 is open, so that compared to exclusively filling the air system 18 , 20 , 22 by means of the compressor 23, the pressure in the air system 18 , 20 builds up faster , 22 is possible. It has been shown that just a few revolutions of the internal combustion engine or compression strokes of the piston 5 are sufficient to achieve an air pressure in the injection valve 2 that is sufficient for blowing out the mixture. A further improvement in the pressure build-up in the injection valve 2 results from a check or check valve 45 according to the invention, which is accommodated in the air system 18 , 20 , 22 , preferably in the air supply line 18 to the injection valve 2 . When the injection valve 2 is filled with compressed air from the combustion chamber 4 , the check valve 45 closes, so that the air volume enclosed by the combustion chamber 4 in the injection valve 2 and in the air supply line 18 is reduced. By reduced in this manner, trapped air volume is compared with a check valve 45 without accelerated compressed air filled in the injection valve 2 instead, so that a short period of time sufficient until it comes to a first Gemischausblasung the injection valve. 2 This results almost immediately at the start of the internal combustion engine in the delivery of a well-prepared fuel-air mixture from the outlet opening 3 of the injection valve 2 , which results in a significant reduction in the harmful components in the exhaust gas compared to the delivery of fuel without mixed air. The check valve 45 is preferably accommodated in a line section of the air supply line 18 which is close to the injection valve 2 , so that the air volume to be compressed is kept as small as possible by means of a short line.

In Fig. 2 ist in schematisch vereinfachter Darstellungsweise ein Schaltbild der Komponenten eines Brennstoffzuführsystems 1 gemäß einem zweite Ausführungsbeispiel gezeigt, wobei alle gleichen oder gleichwirkenden Teile mit denselben Bezugszeichen des ersten Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 gekennzeichnet sind. Vorzugsweise zusätzlich zu dem Rückschlagventil 45 ist zwischen dem Rückschlagventil 45 und dem Einblaseventil 2 ein Druckluftspeicher 48 im Luftsystem 18, 20, 22 parallel zur Luftzuführleitung 18 geschaltet. Der Druckluftspeicher 48 wird während des Motorbetriebs, sobald der Systemdruck im Luftsystem 18, 20, 22 seinen Sollwert von zum Beispiel 6,5 bar erreicht hat, vom Verdichter 23 aufgeladen. Gesteuert wird dies über ein zweites Druckbegrenzungsventil 49, das in einer von der Luftzuführleitung 18 abzweigenden Befüllungsleitung 51 des Druckluftspeichers 48 untergebracht ist. Das zweite Druckbegrenzungsventil 49 öffnet hierzu beim Überschreiten eines unterhalb des Sollwerts des Systemdrucks liegenden Drucks und ist ansonsten geschlossen. In einer von der Luftzuführleitung 18 abzweigenden Abgabeleitung 52 ist ein Druckluftschaltventil 53 vorgesehen. Beim Start der Brennkraftmaschine öffnet dieses, zum Beispiel vom Steuergerät 35 gesteuert, um eine Abgabe der im Druckluftspeicher 48 enthaltenden Luft in das Einblaseventil 2 zu ermöglichen, wodurch sehr schnell ein bestimmter Druck an den Einblaseventilen 2 aufgebaut werden kann. Bei dem Druckluftschaltventil 53 kann es sich beispielsweise um ein elektromagnetisch betätigbares Ventil bekannter Bauart handeln. Durch die beim Start durchgeführte, zusätzliche Abgabe von Druckluft aus dem Druckluftspeicher 48 ergibt sich eine weitere Verkürzung der Zeitspanne, bis eine erstmalige Gemischausblasung mit dem Einblaseventil 2 stattfinden kann. Überdies wird die Tätigkeit des Verdichters 23 unterstützt, so daß ein Aufbau des erforderlichen Systemdrucks im Luftsystem 18, 20, 22 beschleunigt wird. In einer nicht dargestellten Abwandlung der Erfindung ist es auch möglich, den Druckluftspeicher 48 ohne Rückschlagventil 45 in dem Luftsystem 18, 20, 22 unterzubringen. Denkbar ist auch, den Druckluftspeicher 48 weiter stromauf des Einblaseventils 2 beispielsweise stromauf des Luftsammelrohres 19 an der Verdichterleitung 22 anzubauen.In Fig. 2 in a schematically simplified representation, a diagram of the components is a fuel supply system 1 in accordance with a second embodiment, where all identical or functionally identical parts are identified with the same reference numerals of the first embodiment of FIG. 1. In addition to the check valve 45 , a compressed air reservoir 48 in the air system 18 , 20 , 22 is connected in parallel with the air supply line 18 between the check valve 45 and the injection valve 2 . The compressed air reservoir 48 is charged by the compressor 23 during engine operation as soon as the system pressure in the air system 18 , 20 , 22 has reached its target value of 6.5 bar, for example. This is controlled via a second pressure limiting valve 49 , which is accommodated in a filling line 51 of the compressed air reservoir 48 branching off from the air supply line 18 . For this purpose, the second pressure limiting valve 49 opens when a pressure below the setpoint value of the system pressure is exceeded and is otherwise closed. A compressed air switching valve 53 is provided in an output line 52 branching off the air supply line 18 . When the internal combustion engine starts, it opens, for example controlled by the control unit 35 , to enable the air contained in the compressed air reservoir 48 to be released into the injection valve 2 , as a result of which a certain pressure can be built up at the injection valves 2 very quickly. The compressed air switching valve 53 can be, for example, an electromagnetically actuated valve of a known type. As a result of the additional delivery of compressed air from the compressed air reservoir 48 which is carried out at the start, there is a further shortening of the time period until a first mixture blowing out with the injection valve 2 can take place. In addition, the activity of the compressor 23 is supported, so that a build-up of the required system pressure in the air system 18 , 20 , 22 is accelerated. In a modification of the invention, not shown, it is also possible to accommodate the compressed air reservoir 48 in the air system 18 , 20 , 22 without a check valve 45 . It is also conceivable to mount the compressed air reservoir 48 further upstream of the injection valve 2, for example upstream of the air collecting pipe 19, on the compressor line 22 .

In Abwandlung zum ersten Ausführungsbeispiel wird das zweite Druckregelventil 60 gemäß zweitem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 parallel zum ersten Druckregelventil 30 geschaltet. Eine erste Bypassleitung 63 zweigt dabei von der Brennstoffregelleitung 31 ab und führt zu dem ersten Anschluß des zweiten Druckregelventils 60. Eine zweite Bypassleitung 64 führt von einem zweiten Anschluß des zweiten Druckregelventils 60 in die Tankrücklaufleitung 32. Der dritte Anschluß des zweiten Druckregelventils 60 ist wie im ersten Ausführungsbeispiel zur Umgebung hin offen. In der ersten Bypassleitung 63 ist ein erstes Schaltventil 67 untergebracht. Ein zweites Schaltventil 68 ist zwischen dem ersten Druckregelventil 30 und dem Sammelrohr 11 in der Brennstoffregelleitung 31 vorgesehen. Beide Schaltventile 67, 68 sind beispielsweise elektromagnetisch betätigbar ausgebildet und von dem elektronischen Steuergerät 35 ansteuerbar.In a modification of the first embodiment, the second pressure control valve 60 according to the second embodiment of FIG. 2 is connected in parallel to the first pressure control valve 30 . A first bypass line 63 branches off from the fuel control line 31 and leads to the first connection of the second pressure control valve 60 . A second bypass line 64 leads from a second connection of the second pressure control valve 60 into the tank return line 32 . The third connection of the second pressure control valve 60 is open to the environment as in the first exemplary embodiment. A first switching valve 67 is accommodated in the first bypass line 63 . A second switching valve 68 is provided between the first pressure control valve 30 and the manifold 11 in the fuel control line 31 . Both switching valves 67 , 68 are, for example, electromagnetically actuated and can be controlled by the electronic control unit 35 .

Im folgenden wird die Funktionsweise beider zueinander parallel geschalteter Druckregelventile 30, 60 erläutert.The mode of operation of the two pressure control valves 30 , 60 connected in parallel with one another is explained below.

Aufgrund der Trägheit des Verdichters 23 herrscht unmittelbar nach dem Start der Brennkraftmaschine in dem Luftsystem 18, 20, 22 nur Umgebungsdruck, der über die Luftsteuerleitung 20 am ersten Druckregelventil 30 ansteht. Während der Startphase der Brennkraftmaschine ist das zweite Schaltventil 68 geschlossen und das erste Schaltventil 67 geöffnet. Bei einer Auslegung des zweiten Druckregelventils 60 von zum Beispiel 3,5 bar Differenzregeldruck steht dieser Druck dann ebenfalls in der ersten Bypassleitung 63, in der Brennstoffregelleitung 31 und in der Brennstoffleitung 10 an. Nach der Startphase wird vom Verdichter 23 allmählich ein Druck von beispielsweise 6,5 bar im Luftsystem 18, 20, 22 aufgebaut. In dieser Phase wird das zweite Schaltventil 68 geöffnet und das erste Schaltventil 67 geschlossen. Bei einer Auslegung des ersten Druckregelventils 30 von zum Beispiel 0,7 bar Differenzregeldruck, kann sich in der Brennstoffregelleitung 31 und in der Brennstoffleitung 10 und damit vor dem Einblaseventil 2 entsprechend ein Druck von 7,2 bar einstellen, der von der Brennstoffpumpe 15 aufgebaut wird. Beim Überschreiten von 7,2 bar am ersten Druckregelventil 30 öffnet dieses entsprechend, so daß sich durch den in der Tankrücklaufleitung 32 zum Brennstofftank 14 abfließenden Brennstoff ein konstanter Druck von 7,2 bar in der Brennstoffleitung 10 einstellt. Es ist auch möglich, das zweite Schaltventil 68 als Überdruckventil auszubilden, das zum Beispiel bei einem Druck von etwa 3,5 bar entsprechend öffnet, so daß eine Verbindung vom Sammelrohr 11 zum ersten Druckregelventil 30 erfolgt.Due to the inertia of the compressor 23 , immediately after the internal combustion engine starts, there is only ambient pressure in the air system 18 , 20 , 22 , which is present at the first pressure control valve 30 via the air control line 20 . During the starting phase of the internal combustion engine, the second switching valve 68 is closed and the first switching valve 67 is open. If the second pressure control valve 60 is designed to have a differential control pressure of 3.5 bar, for example, this pressure is then also present in the first bypass line 63 , in the fuel control line 31 and in the fuel line 10 . After the start phase, the compressor 23 gradually builds up a pressure of, for example, 6.5 bar in the air system 18 , 20 , 22 . In this phase, the second switching valve 68 is opened and the first switching valve 67 is closed. With a design of the first pressure control valve 30 of, for example, 0.7 bar differential control pressure, a pressure of 7.2 bar can be established in the fuel control line 31 and in the fuel line 10 and thus upstream of the injection valve 2 , which pressure is built up by the fuel pump 15 . When 7.2 bar at the first pressure control valve 30 is exceeded, this opens accordingly, so that a constant pressure of 7.2 bar is established in the fuel line 10 by the fuel flowing off in the tank return line 32 to the fuel tank 14 . It is also possible to design the second switching valve 68 as a pressure relief valve which opens, for example, at a pressure of approximately 3.5 bar, so that there is a connection from the manifold 11 to the first pressure control valve 30 .

Durch den beim Start der Brennkraftmaschine relativ hohen Brennstoffdruck in der Brennstoffleitung 10, der im Auslegungsbeispiel 3,5 bar beträgt, läßt sich zuverlässig eine Bildung von Dampfblasen in der Brennstoffleitung 10 verhindern, die insbesondere bei einem Heißstart der Brennkraftmaschine stattfinden kann.The relatively high fuel pressure in the fuel line 10 at the start of the internal combustion engine, which is 3.5 bar in the design example, can reliably prevent the formation of vapor bubbles in the fuel line 10 , which can take place in particular when the internal combustion engine starts hot.

Selbstverständlich kann die im zweiten Ausführungsbeispiel gezeigte parallele Verbindung beider Druckregelventile 30, 60 auch ohne eine Ausführung mit Druckluftspeicher 48 verwirklicht werden. Eine Ausführung nach Fig. 1 mit lediglich Rückschlagventil 45 ist auch denkbar, aber auch eine Ausführung ohne Rückschlagventil 45 und ohne Druckluftspeicher 48 ist möglich. In gleicher Weise kann die im ersten Ausführungsbeispiel gezeigte serielle Verbindung beider Druckregelventile 30, 60 mit einer Ausführung mit Druckluftspeicher 48 und Rückschlagventil 45 nach Fig. 2 verwirklicht werden. Möglich ist auch, im zweiten Ausführungsbeispiel den Druckluftspeicher 48 und das Rückschlagventil 45 wegzulassen. Möglich ist auch, im ersten Ausführungsbeispiel das Rückschlagventil 45 wegzulassen.Of course, the parallel connection of the two pressure control valves 30 , 60 shown in the second exemplary embodiment can also be implemented without a design with a compressed air reservoir 48 . An embodiment according to FIG. 1 with only check valve 45 is also conceivable, but an embodiment without check valve 45 and without compressed air reservoir 48 is also possible. In the same way, the serial connection of the two pressure control valves 30 , 60 shown in the first exemplary embodiment can be realized with an embodiment with compressed air reservoir 48 and check valve 45 according to FIG. 2. It is also possible to omit the compressed air reservoir 48 and the check valve 45 in the second exemplary embodiment. It is also possible to omit the check valve 45 in the first exemplary embodiment.

Claims

1.Fuel supply system for a spark-ignition internal combustion engine, with at least one injection valve for mixture formation in a combustion chamber, to which fuel is supplied air under pressure via a fuel line and via an air system, with a first pressure control valve between the air system and the fuel line, which depends on the pressure in the Air supply line controls the fuel pressure, characterized in that a second pressure control valve ( 60 ) is connected in series with the first pressure control valve ( 30 ) and regulates the fuel pressure upstream of the at least one injection valve ( 2 ) depending on the pressure in the environment.

2. Fuel supply system for a spark-ignition internal combustion engine, with at least one injection valve for mixture formation in a combustion chamber, to which fuel is supplied air under pressure via a fuel line and via an air system, with a first pressure control valve between the air system and the fuel line, which depends on the pressure in the Air supply line regulates the fuel pressure, characterized in that the first pressure regulating valve ( 30 ) is connected in parallel with a second pressure regulating valve ( 60 ) which regulates the fuel pressure upstream of the at least one injection valve ( 2 ) depending on the pressure in the environment.

3. Fuel supply system according to claim 2, characterized in that a first valve ( 67 ) is installed in a connecting line ( 63 ) between the first pressure control valve ( 30 ) and the second pressure control valve ( 60 ).

4. Fuel supply system according to claim 2 or 3, characterized in that a second valve ( 68 ) is installed in a connecting line ( 10 ; 31 ) between the first pressure control valve ( 30 ) and the injection valve ( 2 ).

5. Fuel supply system according to claim 4, characterized in that the second valve ( 68 ) is designed in the form of a pressure relief valve which opens when a certain pressure in the connecting line ( 10 , 31 ) is reached.

6. Fuel supply system according to claim 3 or 4, characterized in that the valve ( 67 ; 68 ) can be controlled by an electronic control unit ( 35 ).

7. Fuel supply system according to claim 1 or 2, characterized in that the design of the differential control pressures of the first pressure control valve ( 30 ) and the second pressure control valve ( 60 ) is such that the first pressure control valve ( 30 ) has a smaller differential pressure than the second pressure control valve ( 60 ) having.

8. Fuel supply system according to one of the preceding claims, characterized in that a check valve ( 45 ) is installed in the air system ( 18 ; 20 ; 22 ).

9. Fuel supply system according to claim 8, characterized in that the check valve ( 45 ) is installed in an air supply line ( 18 ) of the air system near the injection valve ( 2 ).

10. Fuel supply system according to claim 8 or 9, characterized in that a compressed air reservoir ( 48 ) is installed in the air system ( 18 ) between the check valve ( 45 ) and the injection valve ( 2 ).

11. A fuel supply system according to claim 10, characterized in that a pressure relief valve ( 49 ) is installed in a filling line ( 51 ) of the compressed air reservoir ( 48 ).

12. Fuel supply system according to claim 10, characterized in that in a discharge line ( 52 ) of the compressed air reservoir ( 48 ), a compressed air switching valve ( 53 ) is installed.

13. Fuel supply system according to claim 12, characterized in that the compressed air switching valve ( 53 ) assumes an open position at the start of the internal combustion engine.

14. Fuel supply system according to claim 13, characterized in that the compressed air switching valve ( 53 ) can be controlled by an electronic control unit.