DE3923369C1 - Fuel supply unit for IC engine - has control valve taking fuel from return line to supply line if fuel temp. and pressure simultaneously fall below thresholds - Google Patents

Fuel supply unit for IC engine - has control valve taking fuel from return line to supply line if fuel temp. and pressure simultaneously fall below thresholds

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Abstract

The fuel supply unit has a first stage with at least one supply pump and at least one fuel filter between the fuel tank and an injection pump. A heat exchanger warms the fuel. A return pipe is located between the injection pump and the fuel tank. A control valve controls the fuel return according to its temp. or, in case the fuel temp. falls below a certain level, in one of the pipes of the first stage. Switching in a second supply pump (5) operates a relay (17) whose contact (19) simultaneously closes a temp. switch (18) and a circuit so that current can flow from a terminal (20) via a safety device (21) to the valve (15) control (22) or an electrical auxiliary heating element, e.g. a PTC heating element, leading to earth (24). USE/ADVANTAGE - Fuel supply independent of fuel temp. and quantity. Suitable for diesel engines.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffversorgungseinrich­ tung für eine Brennkraftmaschine mit einer mindestens eine Förderpumpe und mindestens einen Kraftstoffilter aufwei­ senden Vorlaufleitung zwischen einem Kraftstoffbehälter und einer Einspritzpumpe und mit einem den Kraftstoff er­ wärmenden Wärmetauscher, ferner mit einer Rücklaufleitung zwischen der Einspritzpumpe und dem Kraftstoffbehälter sowie einem den Kraftstoffrücklauf in die Rücklaufleitung oder in eine in die Vorlaufleitung einmündende Rückström­ leitung kraftstofftemperaturabhängig steuernden Steuer­ ventil.The invention relates to a fuel supply device device for an internal combustion engine with at least one Delivery pump and at least one fuel filter send flow line between a fuel tank and an injection pump and with a fuel he warming heat exchanger, further with a return line between the injection pump and the fuel tank as well as the fuel return in the return line or in a return flow opening into the flow line line controlling fuel temperature dependent control Valve.

Aus der DE-PS 27 15 587 ist eine Kraftstoffversorgungsein­ richtung bekannt, bei der in der Rücklaufleitung stromab einer Drossel oder eines Rückschlagventils ein temperatur­ abhängig arbeitendes Ventil angeordnet ist, das bei einem vorgegebenen Wert die Kraftstoffspülmenge der Saugseite der Förderpumpe wieder zuführt und auf diese Weise den aus dem Kraftstoffbehälter angesaugten kalten Kraftstoff erwärmt, um im Kraftstoffilter auftretende Verstopfungsge­ fahren durch Versulzung des Kraftstoffs herabzusetzen.From DE-PS 27 15 587 is a fuel supply direction known, in the downstream in the return line a throttle or a check valve a temperature depending working valve is arranged, which at one specified value the fuel flushing quantity on the suction side feeds the feed pump again and in this way cold fuel drawn into the fuel tank  heated to blockage occurring in the fuel filter drive down by greasing the fuel.

Ein Nachteil dieser Einrichtung besteht darin, daß die Einrichtung ausschließlich temperaturabhängig arbeitet und dabei die Kraftstoffqualität, das heißt das Vorliegen von Sommer- oder Winterkraftstoff, außer Acht läßt.A disadvantage of this device is that the Device works exclusively depending on temperature and the fuel quality, i.e. the presence of Ignore summer or winter fuel.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kraft­ stoffversorgungseinrichtung der gattungsgemäßen Art derart auszubilden, daß unabhängig von Kraftstofftemperatur und Kraftstoffqualität eine jederzeit sichere Kraftstoffver­ sorgung der Brennkraftmaschine sichergestellt ist.The invention is therefore based on the object of a force material supply device of the generic type such train that regardless of fuel temperature and Fuel quality ensures safe fuel consumption at all times supply of the internal combustion engine is ensured.

Die Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Weitere Aus­ gestaltungen gehen aus den Unteransprüchen und der Be­ schreibung hervor.The task is carried out in the characterizing part of the Features mentioned claim solved. Further out designs go from the dependent claims and the Be spelling out.

Nach der erfindungsgemäßen Einrichtung wird bei erkanntem nicht ausreichenden Förderdruck der Kraftstofförderpumpe, der durch Versulzen des Kraftstoffs im Kraftstoffilter und Zunahme dessen Drosselwiderstandes abfällt, sowie bei niedriger Kraftstofftemperatur über ein Steuerventil die Spülmenge aus der Einspritzpumpe nicht in den Kraftstoff­ vorratsbehälter geführt, sondern über eine Rückströmlei­ tung unter Umgehung des Kraftstoffilters der Saugseite der Förderpumpe wieder zugeführt. Dadurch wird die Kraftstoff­ durchflußmenge durch den Kraftstoffilter auf die von der Brennkraftmaschine verbrannte Menge reduziert und es fließt erheblich weniger kalter Kraftstoff durch den Kraft­ stoffilter. Der zwischen Kraftstoffbehälter und Kraft­ stoffilter befindliche Kraftstoff kann aufgrund seiner geringeren durchfließenden Menge mittels eines thermosta­ tisch gesteuerten Kühlwasserwärmetauschers einfach vorge­ wärmt werden. Zusätzlich wird der beim Start der Brenn­ kraftmaschine noch ruhende Kraftstoff zwischen Kraftstoff­ behälter und Kraftstoffilter mit Hilfe einer elektrischen Aufheizeinrichtung schnell vorgewärmt. Desgleichen erfolgt dabei eine Beheizung des Stellwerks der Einspritzpumpe auf elektrischem Wege und somit ein Verhindern des Versulzens dieses Bauteils. Von Vorteil ist, daß diese Maßnahmen nicht von der Kraftstofftemperatur alleine abhängig ge­ startet werden, sondern zusätzlich vom Förderdruck abhän­ gen, so daß auf diese Weise die genannten Maßnahmen erst bei nicht ausreichender Kraftstoffqualität einsetzen. So­ bald die Kraftstofftemperatur einen bestimmten Wert über­ steigt oder der Förderdruck ausreichend ist, werden die erfindungsgemäßen Maßnahmen zur zusätzlichen Kraftstoff­ vorwärmung wieder aufgehoben.According to the device according to the invention, when the insufficient delivery pressure of the fuel delivery pump, by gumming up the fuel in the fuel filter and Increase in the throttle resistance drops, as well as low fuel temperature via a control valve Flush quantity from the injection pump not into the fuel out of the storage container, but via a return flow bypassing the fuel filter on the suction side of the Feed pump fed again. This will make the fuel flow through the fuel filter to that of the  Internal combustion engine burned amount reduced and it considerably less cold fuel flows through the force fabric filter. The one between fuel tank and power Fuel located in the fuel filter can be due to its less flow through a thermosta table-controlled cooling water heat exchanger be warmed. In addition, the at the start of the Brenn engine still resting fuel between fuel tank and fuel filter using an electrical Heating device quickly preheated. The same is done heating the signal box of the injection pump electrical path and thus preventing staining of this component. It is advantageous that these measures not dependent on the fuel temperature alone start, but also depend on the delivery pressure gene, so that the measures mentioned only in this way use if the fuel quality is insufficient. Like this soon the fuel temperature over a certain value increases or the delivery pressure is sufficient, the Measures according to the invention for additional fuel preheating canceled.

Nachstehend sei ein Ausführungsbeispiel für eine erfin­ dungsgemäße Kraftstoffversorgungseinrichtung anhand der Zeichnung beschrieben.Below is an embodiment of an invention fuel supply device according to the invention Drawing described.

Die einzige Figur zeigt schematisch einen Kraftstoffbehäl­ ter 1, aus dem Kraftstoff über eine Wärmetauschereinheit 2 zu einem Kraftstoffilter 3 geführt wird. Von diesem Filter 3 gelangt der Kraftstoff über eine (4) von zwei parallel geschalteten Kraftstofförderpumpen 4 und 5, die von einem Steuergerät 6 angesteuert werden, und über einen Kraft­ stoffspeicher 7 zur Einspritzpumpe 8 einer hier nicht dar­ gestellten Brennkraftmaschine, sowie über einen Kraft­ stoffeinfilter 9 zum Stellwerk 10 derselben. Von der Ein­ spritzpumpe 8 gelangt der Kraftstoff über Druckleitungen 11 zu den jeweiligen Einspritzdüsen 12, von denen hier der Einfachheit halber nur eine gezeichnet ist. Überschüssiger Kraftstoff aus der Einspritzpumpe 8 gelangt über ein Rück­ schlagventil in eine Rücklaufleitung 14, ebenso wie Kraft­ stoff aus dem Stellwerk 10 und Lecköl aus der Einspritz­ düse 12. Diese rücklaufende Kraftstoffmenge wird über ein in seiner Ruhestellung gezeichnetes, elektrisch betätigtes Steuerventil 15 und eine Leitung 16 in hier nicht näher dargestellter Weise in den Kraftstoffbehälter 1 zurückge­ führt.The single figure shows schematically a fuel tank ter 1 , from which fuel is passed via a heat exchanger unit 2 to a fuel filter 3 . From this filter 3 , the fuel passes through one ( 4 ) of two parallel fuel feed pumps 4 and 5 , which are controlled by a control unit 6 , and via a fuel accumulator 7 to the injection pump 8 of an internal combustion engine, not shown here, and via a fuel filter 9 to the signal box 10 of the same. From the injection pump 8 , the fuel reaches the respective injection nozzles 12 via pressure lines 11 , of which only one is shown here for the sake of simplicity. Excess fuel from the injection pump 8 passes through a check valve into a return line 14 , as does fuel from the signal box 10 and leak oil from the injection nozzle 12 . This returning amount of fuel is returned via a drawn in its rest position, electrically operated control valve 15 and a line 16 in a manner not shown here in the fuel tank 1 .

Sinkt infolge von Paraffinausscheidung aus dem Kraftstoff und dadurch erhöhtem Drosselwiderstand im Kraftstoffilter 3 der Kraftstofförderdruck, so wird dies dadurch erkannt, daß die Regelstangensollposition in der Einspritzpumpe 8 nicht erreicht wird. Diese Tatsache wird vom Steuergerät 6 erkannt und dazu benutzt, die zweite Kraftstofförderpumpe 5 parallel zur ersten Förderpumpe 4 einzuschalten und so den Förderdruck aufrechtzuerhalten. Durch das Einschalten der zweiten Förderpumpe 5 wird über das Relais 17 bei gleichzeitig geschlossenem Temperaturschalter 18 ein Strom­ kreis geschlossen, der das Schließen des Relaiskontaktes 19 verursacht. Auf diese Weise kann ein Strom von der Klemme 20 und über die Sicherung 21 zur Ansteuerung 22 des Steuerventils 15 bzw. zum elektrischen Zusatzheizelement 23, das z.B. als PTC-Heizelement ausgebildet sein kann, und von da zur Masse 24 fließen. Das Steuerventil 15 geht in seine Arbeitsstellung und leitet rücklaufenden Kraft­ stoff aus der Rücklaufleitung 14 über eine den Kraft­ stoffilter 3 kurzschließende Leitung 25 zur Saugseite der Kraftstofförderpumpen 4, 5. Die durch den Kraftstoffilter 3 durchfließende Kraftstoffmenge kann so auf die von der Brennkraftmaschine verbrannte Kraftstoffmenge reduziert werden. Der Filter 3 wird demnach durch die durch ihn durchfließenden geringere Menge kalten Kraftstoffs auch weniger gekühlt. Der zwischen Kraftstoffbehälter 1 und Kraftstoffilter 3 befindliche Kraftstoff kann aufgrund seiner geringen Menge auf einfache Weise mit Hilfe des elektrischen Heizelementes 23 aufgewärmt werden, so daß eine Versulzung des Kraftstoffilters 3 verhindert wird. Diese elektrische Beheizung sowie die Umleitung des Kraft­ stoffrückflusses über die Kurzschlußleitung 25 werden so­ lange aufrechterhalten wie sowohl der Förderdruck zu ge­ ring ist, als auch die Temperatur des aus dem Kraftstoff­ behälter 1 geförderten Kraftstoffs unter einem bestimmten Wert liegt. Durch die Anwendung der beiden Kriterien Kraft­ stofförderdruck und Kraftstofftemperatur werden die be­ schriebenen Maßnahmen abhängig von der Kraftstoffqualität ergriffen, also nur dann, wenn dies erforderlich ist. Ist eines der Kriterien nicht erfüllt, so werden die beschrie­ benen Maßnahmen nicht ergriffen bzw. wieder aufgehoben. If the fuel delivery pressure drops as a result of paraffin excretion from the fuel and thereby increased throttle resistance in the fuel filter 3 , this is recognized by the fact that the control rod target position in the injection pump 8 is not reached. This fact is recognized by the control unit 6 and used to switch on the second fuel delivery pump 5 parallel to the first delivery pump 4 and thus to maintain the delivery pressure. By switching on the second feed pump 5 , a circuit is closed via the relay 17 while the temperature switch 18 is closed at the same time, which causes the relay contact 19 to close. In this way, a current can flow from the terminal 20 and via the fuse 21 to the control 22 of the control valve 15 or to the additional electrical heating element 23 , which can be designed, for example, as a PTC heating element, and from there to the ground 24 . The control valve 15 goes into its working position and directs returning fuel from the return line 14 via a fuel filter 3 short-circuiting line 25 to the suction side of the fuel pumps 4 , 5 . The amount of fuel flowing through the fuel filter 3 can thus be reduced to the amount of fuel burned by the internal combustion engine. The filter 3 is therefore also cooled less by the smaller amount of cold fuel flowing through it. The fuel located between the fuel tank 1 and the fuel filter 3 can be warmed up in a simple manner by means of the electric heating element 23 due to its small quantity, so that the fuel filter 3 is prevented from becoming stained. This electrical heating and the redirection of the fuel reflux via the short-circuit line 25 are maintained as long as both the delivery pressure is too ring and the temperature of the fuel tank 1 delivered fuel is below a certain value. By applying the two criteria of fuel delivery pressure and fuel temperature, the measures described are taken depending on the fuel quality, i.e. only when this is necessary. If one of the criteria is not met, the measures described will not be taken or canceled.

Bei Erreichen einer bestimmten Kühlwassertemperatur wird der Kraftstoff im Wärmetauscher 2 außerdem über ein tempe­ raturabhängiges Ventil 26 vom Kühlwasser 27 der Brennkraft­ maschine beheizt.When a certain cooling water temperature is reached, the fuel in the heat exchanger 2 is also heated via a temperature-dependent valve 26 by the cooling water 27 of the internal combustion engine.

Gleichzeitig mit der zusätzlichen Kraftstoffvorwärmung und Kraftstoffrückleitung zu den Kraftstofförderpumpen wird mittels einer elektrischen Vorwärmkerze 28 das Stellwerk 10 beheizt, um eine Versulzung desselben durch Paraffin­ bildung zu verhindern.Simultaneously with the additional fuel preheating and fuel return line to the fuel feed pumps, the signal box 10 is heated by means of an electrical preheating plug 28 in order to prevent it from becoming stained by paraffin formation.

Bei Kraftstoffversorgungseinrichtungen der genannten Art ist es üblich, zur Notabschaltung der Brennkraftmaschine die Kraftstofförderpumpen durch eine Stromrichtungsände­ rung vom Förderbetrieb auf Saugbetrieb umzuschalten. In diesem Falle wird der Stromfluß durch das Relais 17 durch ein Sperrelement, das hier als Diode 29 dargestellt ist, verhindert, so daß die zusätzliche Kraftstoffvorwärmung in diesem Betriebszustand ausgeschaltet ist.In fuel supply devices of the type mentioned, it is customary to switch the fuel delivery pumps by means of a current direction change from delivery mode to suction mode for emergency shutdown of the internal combustion engine. In this case, the current flow through the relay 17 is prevented by a blocking element, which is shown here as a diode 29 , so that the additional fuel preheating is switched off in this operating state.

Claims (4)

1. Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine Brennkraft­ maschine mit einer mindestens eine Förderpumpe und minde­ stens einen Kraftstoffilter aufweisenden Vorlaufleitung zwischen einem Kraftstoffbehälter und einer Einspritzpumpe und mit einer den Kraftstoff erwärmenden Wärmetauscherein­ heit, ferner mit einer Rücklaufleitung zwischen der Ein­ spritzpumpe und dem Kraftstoffbehälter sowie einem kraft­ stofftemperaturabhängig den Kraftstoffrücklauf in die Rück­ laufleitung oder bei Unterschreiten einer bestimmten Kraft­ stofftemperatur in eine in die Vorlaufleitung einmündende Rückströmleitung steuernden Steuerventil, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (15) bei Unterschreiten einer be­ stimmten Kraftstofftemperatur und gleichzeitigem Unter­ schreiten eines bestimmten Kraftstofförderdruckes rücklau­ fenden Kraftstoff über die Rückströmleitung (14) in die Vorlaufleitung leitet und daß gleichzeitig der aus dem Kraftstoffbehälter (1) geförderte Kraftstoff zusätzlich in der Wärmetauschereinheit (2) erwärmt wird. 1.Fuel supply device for an internal combustion engine with at least one feed pump and at least one fuel filter having a flow line between a fuel tank and an injection pump and with a fuel heating unit, also with a return line between the injection pump and the fuel tank and a fuel temperature dependent Fuel return into the return line or if the temperature drops below a certain fuel temperature in a control valve opening into the return line leading to the return line, characterized in that the control valve ( 15 ) falls below a certain fuel temperature and at the same time falls below a certain fuel delivery pressure returning fuel via the return line ( 14 ) in the feed line and that at the same time the fuel delivered from the fuel tank ( 1 ) additional I is heated in the heat exchanger unit ( 2 ). 2. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Unterschreiten einer bestimmten Kraftstofftempe­ ratur und gleichzeitigem Unterschreiten eines bestimmten Kraftstofförderdruckes der Kraftstoff im Stellwerk (10) der Einspritzpumpe (8) erwärmt wird.2. Fuel supply device according to claim 1, characterized in that when the temperature falls below a certain fuel temperature and at the same time falls below a certain fuel delivery pressure, the fuel in the signal box ( 10 ) of the injection pump ( 8 ) is heated. 3. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Förderpumpe (5) vorgesehen ist, die bei nicht ausreichender Kraftstofförderung durch die erste Förderpumpe (4) zusätzlich Kraftstoff fördert und daß die Inbetriebnahme dieser zweiten Förderpumpe (5) ein Signal für das Unterschreiten eines bestimmten Kraftstofförder­ druckes ist.3. Fuel supply device according to claim 1 or 2, characterized in that a second feed pump ( 5 ) is provided which additionally promotes fuel in the event of insufficient fuel delivery by the first feed pump ( 4 ) and that the commissioning of this second feed pump ( 5 ) is a signal for is below a certain fuel delivery pressure. 4. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach einem der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Umkehr der Förderrichtung der Förderpumpe (4, 5) Kraftstoff über das Steuerventil (15) in den Kraft­ stoffbehälter (1) gefördert wird und die zusätzliche Er­ wärmung des Kraftstoffs im Wärmetauscher (2) unterbrochen wird.4. Fuel supply device according to one of claims 1 to 3, characterized in that when the direction of conveyance of the feed pump ( 4 , 5 ) is reversed, fuel is conveyed via the control valve ( 15 ) into the fuel tank ( 1 ) and the additional heating of the Fuel in the heat exchanger ( 2 ) is interrupted.
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