DE69421571T2

DE69421571T2 - Durchflussbrennstoffdruckregler

Info

Publication number: DE69421571T2
Application number: DE69421571T
Authority: DE
Inventors: Michael J. Hornby; Barry S. Robinson
Original assignee: Siemens Automotive Corp
Current assignee: Siemens Automotive Corp
Priority date: 1993-07-14
Filing date: 1994-07-12
Publication date: 2000-05-18
Anticipated expiration: 2014-07-13
Also published as: JPH07180639A; EP0636785A1; EP0636785B1; DE69421571D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Kraftstoffdruckregler, die in Kraftstoffeinspritzsystemen von Brennkraftmaschinen, die Kraftfahrzeuge antreiben, verwendet werden.
Aus den US-A-4 928 729, US-A-4 991 556 und US-A-5 002 030, die auf den Inhaber des vorliegenden Patentes übertragen wurden, und der US-A-5 076 320 ist es bekannt, einen Kraftstoffdruckregler an einer Kraftstoffsammelschieneneinheit zu montieren, um den Druck des Kraftstoffs, der den an der Kraftstoffsammelschiene montierten Kraftstoffeinspritzvorrichtungen zugeführt wird, zu regeln. Der geregelte Kraftstoff, der der Kraftstoffsammelschiene zugeführt wird, wird von einem Kraftstofftank durch eine Kraftstoffzuführleitung gepumpt. Überschüssiger Kraftstoff wird von der Rückführöffnung des Kraftstoffdruckreglers durch eine Kraftstoffrückführleitung zum Tank zurückgeführt. Diese Art von System wird manchmal als Rückführsystem bezeichnet. Ein typischer Kraftstoffdruckregler, der in einem derartigen System verwendet wird, umfaßt ein Gehäuse mit einer beweglichen Wand, die das Gehäuse in eine Kraftstoffkammer und eine Steuerkammer oder Referenzkammer unterteilt. Das Innere der Referenzkammer ist so auf den Unterdruck im An saugkrümmer der Brennkraftmaschine bezogen, daß der geregelte Druck über den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen im wesentlichen gegenüber Änderungen im Ansaugkrümmerunterdruck unempfindlich ist.
Eine andere Art von Kraftstoffeinspritzsystem hat keine Kraftstoffrückführleitung und wird manchmal als Blindsystem oder System ohne Rückführung bezeichnet. In einem derartigen System wird der Kraftstoffdruck am Tank geregelt, wobei der Kraftstoffdruckregler einen Teil eines Pumpenmoduls bildet, der in den Tank eingebaut ist und unter anderem eine Kraftstoffpumpe enthält. Wenn ein Kraftstoffdruckregler, wie der in dem vorstehend beschriebenen Rückführsystem, in einem System ohne Rückführung verwendet wird, muß eine Unterdruckleitung vom Ansaugkrümmer der Brennkraftmaschine an dessen Referenzkammer angeschlossen werden, wenn eine Unterdruckkompensation in der gleichen Weise aufrechterhalten werden soll, wobei der Kraftstoffregler in einfacher Weise überschüssigen Kraftstoff durch seine Rückführöffnung in den Tank abgibt. Wenn andererseits die Referenzkammer dem Kopfraum des Tanks ausgesetzt ist, findet entweder keine Ansaugkrümmerunterdruckkompensation statt, oder sie muß auf irgendeine andere Weise durchgeführt werden.
Die japanische Veröffentlichung Kokai JP-A-519170466 beschreibt ein Kraftstoffregelsystem ohne Rückführung, bei dem ein Kraftstoffregler mit einer Einlaßkammer und einer Auslaßkammer angeordnet ist, die über eine bewegliche Wand voneinander getrennt sind. Eine Ventilschließanordnung ist in der Einlaßkammer angeordnet, die mit einem Durchgangskanal zusammenwirkt, der in der beweglichen Wand ausgebildet ist, um den Druck des von einem Kraftstofftank Kraftstoffeinspritzvorrichtungen zugeführten Kraftstoffs zu re geln. Die Ventilschließanordnung umfaßt ein Ventilschließelement, das drehbar um einen Zapfen montiert ist und dazu dient, den Durchfluß des Kraftstoffs durch den Durchflußkanal zu regeln.
Erfindungsgemäß wird ein Kraftstoffregler zum Regeln des Kraftstoffsdrucks innerhalb einer Kraftstoffleitung, die einen Kraftstofftank mit einem Kraftstoffeinspritzsystem verbindet, zur Verfügung gestellt, der die folgenden Bestandteile umfaßt: eine Einlaßkammer, die Kraftstoff von der Kraftstoffleitung empfängt, eine Auslaßkammer, die an den Kraftstofftank angeschlossen ist, eine bewegliche Wand, die die Einlaßkammer von der Auslaßkammer trennt und so angeordnet ist, daß sie sich in Abhängigkeit von Druckdifferenzen zwischen der Einlaßkammer und der Auslaßkammer verformt, ein ringförmiges Element, das an einem mittleren Bereich der beweglichen Wand montiert ist und ein darin ausgebildetes mittleres Durchgangsloch aufweist, um eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Einlaßkammer und der Auslaßkammer herzustellen, wenn die bewegliche Wand verformt ist, wobei das ringförmige Element einen Ventilsitzabschnitt aufweist, der das mittlere Durchgangsloch umgibt, elastische Vorspannfedereinrichtungen, die in der Auslaßkammer angeordnet sind, um das ringförmige Element in Richtung auf die Einlaßkammer vorzuspannen, und in der Einlaßkammer angeordnete Ventileinrichtungen, die ein drehbar montiertes Schließelement aufweisen, das mit dem Ventilsitzabschnitt zusammenwirkt, um das mittlere Durchgangsloch zu öffnen und abzudichten. Der Kraftstoffregler ist dadurch gekennzeichnet, daß das drehbar montierte Ventilschließelement eine abgeschnittene Kugel aufweist, die in einer Pfanne angeordnet ist, welche an einem Ständer innerhalb der Einlaßkammer vorgesehen ist, wobei das Ventilschließelement eine im wesentlichen ebene Fläche besitzt, die mit dem Ventilsitzabschnitt zusammenwirkt, um wahlweise den Kraftstoffdurchfluß durch das mittlere Durchgangsloch einzuschränken, und zwar unabhängig von Winkeländerungen des ringförmigen Elementes, die aus Verformungen der beweglichen Wandeinrichtung resultieren, und daß die Pfanne einen Rand aufweist, der geringfügig nach innen gedreht wird, nachdem die abgeschnittene Kugel in der Pfanne angeordnet worden ist, um die Kugel in der Öffnung zu halten, während eine Drehbewegung derselben ermöglicht wird.
Es folgt nunmehr eine Kurzbeschreibung der Zeichnungen. Hiervon zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht eines repräsentativen Kraftstoffsystems für eine Brennkraftmaschine, wobei Abschnitte schematisch und abgetrennt dargestellt sind;
Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht eines Abschnittes der Fig. 1, um den Kraftstoffdruckregler sowie dessen Montage in größerem Detail darzustellen;
Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 2, die eine zweite Anordnung zeigt;
Fig. 4 eine vergrößerte Teilansicht eines Abschnitts der Fig. 3, wobei jedoch ein anderer Betriebszustand dargestellt ist;
Fig. 5 eine Ansicht ähnlich Fig. 2, die eine dritte Anordnung zeigt;
Fig. 6 eine vergrößerte Teilansicht eines Abschnittes der Fig. 5;
Fig. 7 eine vergrößerte Draufsicht auf eines der Elemente der dritten Anordnung;
Fig. 8 eine Draufsicht auf ein anderes Element der dritten Anordnung; und
Fig. 9 eine Seitenansicht von Fig. 8.
Fig. 1 zeigt einen Abschnitt eines Kraftstoffeinspritzsystems eines von einer Brennkraftmaschine angetriebenen Kraftfahrzeuges. Ein Pumpenmodul 10 ist zusammen mit einem Kraftstofftank 12 angeordnet. Ein Abschnitt hiervon, der für die vorliegende Erfindung relevant ist, umfaßt eine Kraftstoffpumpe 14, die typischerweise elektrisch betrieben wird. Die Pumpe 14 besitzt eine Ansaugöffnung 16, über die sie Kraftstoff vom Tank 12 ansaugt, wenn sie in Betrieb ist. Der unter Druck stehende Kraftstoff wird über eine Drucköffnung 18 der Pumpe 14 durch eine Zuführleitung 20 zu einer an der Brennkraftmaschine montierten Kraftstoffsammelschiene 22 gepumpt, die eine Galerie aufweist, um unter Druck stehenden Kraftstoff den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 24 an ausgewählten Stellen an der Kraftstoffsammelschiene zuzuführen. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen werden wahlweise von einer Brennkraftmaschinenmanagement- ECU (nicht gezeigt) betätigt, so daß einzelne Kraftstoffeinspritzungen einer geeigneten Dauer nacheinander einzelne Brennkraftmaschinenzylinder beaufschlagen. Ein Abschnitt der Zuführleitung 20 ist ein Rohr 26, der sich im Modul 10 befindet und eine becherförmige Aufnahme 28 aufweist, die T-förmig in das Rohr eingeführt ist. Diese Auf nahme sorgt für die Montage eines Kraftstoffdruckreglers 30. Fig. 2 zeigt größere Einzelheiten hiervon.
Die Aufnahme 28 besitzt eine kreisförmige Seitenwand mit einem Kreisflansch 32, der sich um ihr offenes äußeres Ende erstreckt, und einer Innenschulter 34, die mit Abstand von dem Flansch 32 kurz vor der Bodenwand 36 der Aufnahme angeordnet ist. Der Kraftstoffdruckregler 30 hat ein kreisförmiges Gehäuse 38 mit einem unteren Endabschnitt, der an der Aufnahme 28 angeordnet ist. Das Gehäuse 38 besitzt eine Außenschulter 40, die komplementär zur Schulter 34 ausgebildet ist, so daß beide einen Raum für eine O-Ring-Dichtung 42 bilden, die eine Abdichtung hierzwischen durchführt, wenn der Kraftstoffdruckregler in der Aufnahme angeordnet ist, wie gezeigt. Diese Dichtung bildet die obere Grenze einer abgedichteten Zone 44, die von den Abschnitten der Aufnahme 28 und des Gehäuses 38, die unterhalb der Dichtung 42 angeordnet sind, zusammen gebildet werden. Diese Zone ist über einen geeigneten Kanal 46 T-förmig an die Zuführleitung 20 angeschlossen. Das Gehäuse 38 besitzt ferner einen Kreisflansch 48, der auf dem Flansch 32 sitzt, wenn der Kraftstoffdruckregler 30 in der gezeigten Weise mit der Aufnahme 28 kombiniert ist. Ein Arm oder irgendeine andere Art von bekannter Halteeinrichtung (nicht gezeigt) wird dazu verwendet, um die beiden Flansche zusammenzuhalten und auf diese Weise den Kraftstoffdruckregler in der Aufnahme montiert zu halten.
Das Gehäuse 38 besitzt zwei gezogene Metallschalen 50 und 52, die am Flansch 48 miteinander verbunden sind, um den Außenrand einer Membran 54 in abgedichteter Weise festzuklemmen und auf diese Weise das Innere des Gehäuses in eine Kraftstoffeinlaßkammer 56, die von der Membran und der Schale 50 begrenzt wird, und eine Kraftstoffauslaßkammer 5ß, die von der Membran und der Schale 52 begrenzt wird, zu unterteilen. Der mittlere Bereich der Membran 54 enthält ein kreisförmiges Durchgangsloch, in dem ein kreisringförmiges Element 60 angeordnet ist. Das Element 60 hat einen Kreisflansch 62, der sich um seinen Außenumfang erstreckt. Dieser Flansch ist gegen eine Seite des Randes der Membran gelagert und umgibt deren mittleres kreisförmiges Durchgangsloch. Ein ringförmiger Halter 64 ist über das Element 60 und gegen die gegenüberliegende Seite des Randes des mittleren kreisförmigen Durchgangslochs in der Membran gepaßt. Diese Teile werden miteinander verbunden, um eine Einheit zu bilden, in der der Außenumfang des Elementes 60 gegenüber dem Durchgangsloch der Membran abgedichtet ist. Das Element 60 enthält selbst ein mittleres kreisförmiges Durchgangsloch 66, das seinen Verbindungsweg zwischen den beiden Kammern 56 und 58 bildet. Am Ende des Elementes 60, d. h. in Richtung auf die Kammer 56, bildet eine erhabene Dichtungslippe 68 einen Sitz, der das Durchgangsloch 66 umgibt.
Die Kraftstoffeinlaßkammer 56 enthält ein Schließelement 70, das zur Zusammenwirkung mit einer Lippe 68 bei Durchführung der Druckregelfunktion angeordnet ist. Das Schließelement 70 ist eine abgeschnittene Kugel, die größer ist als eine Halbkugel und an der Schnittstelle eine ebene Kreisfläche 72 aufweist. Die Lippe 68 und die Fläche 72 liegen sich gegenüber. Die Kugel 70 ist in einem federbelasteten Drehlager angeordnet, das einen Ständer 74 und eine kleine Schraubendruckfeder 76 aufweist. Die Basis oder das proximale Ende des Ständers 74 umfaßt eine Schulter 78, die eine aufrechte Stellung des Ständers ermöglicht und auf dem Rand eines Kreisloches in der Bodenwand der Schale 50 sitzt und in abgedichteter Weise mit dieser Wand um den Rand des Lochs herum verbunden ist. Das distale Ende des Ständers 74 enthält eine Pfanne, in der sich die Kugel 70 ohne zuviel Spiel drehen kann. Der Rand der Pfanne 80 wird nach Anordnung der Kugel in der Pfanne geringfügig nach innen gedreht, um auf diese Weise die Kugel in der Pfanne zu sichern, jedoch gleichzeitig eine Drehbewegung zu ermöglichen. Vor der Anordnung der Kugel in der Pfanne wird die Feder 76 in einem kleinen Sackloch am Boden der Pfanne angeordnet. Nach der beendeten Montage der Kugel übt diese Feder eine Vorspannkraft aus, die die Kugel elastisch gegen den geringfügig einwärts gedrehten Rand 80 der Pfanne preßt.
Eine große Schraubendruckfeder 82 ist in der Auslaßkammer 58 enthalten. Ein Ende der Feder 82 sitzt auf einem Federsitz, der einstückig mit der Endwand der Schale 52 augebildet ist. Das andere Ende der Feder 82 sitzt auf dem Flansch 62 um die Außenseite des Elementes 60 herum. Die Feder 82 erstreckt sich im wesentlichen koaxial mit dem mittleren Bereich der Membran 54 und dem Element 60 und dient dazu, den mittleren Bereich der Membran 54 einschließlich des Elementes 60 in Richtung auf die Kraftstoffeinlaßkammer 56 elastisch vorzuspannen und somit die Dichtungslippe 68 zum Sitzen auf der Fläche 72 vorzuspannen.
Damit der Kraftstoff aus der Zone 44 mit der Kraftstoffeinlaßkammer 56 in Verbindung treten kann, erstrecken sich ein oder mehrere Kraftstoffeinlaßlöcher 84 durch die Wand der Schale 50. Damit der Kraftstoff die Kraftstoffauslaßkammer 58 verlassen kann, erstrecken sich ein oder mehrere Kraftstoffauslaßlöcher 86 durch die Wand der Schale 52. Wenn der Kraftstoffmodul 10 am Tank 12 angeordnet ist, dienen die Löcher 86 dazu, einen Verbindungsweg zwischen dem Inneren der Kraftstoffauslaßkammer und dem Inneren des Kraftstofftanks vorzusehen.
Es wird nunmehr die Funktionsweise des Kraftstoffdruckreglers 30 beschrieben. Die Pumpe 14 bewirkt eine Zuführung von unter Druck stehendem Kraftstoff zur Zuführleitung 20 und zur Zone 44. Dieser unter Druck stehende Kraftstoff wird auch über die Löcher 84 in die Kraftstoffeinlaßkammer 56 geführt, wo er auf die Fläche der Membran 54 einwirkt, die dieser Kammer ausgesetzt ist. Hierdurch wird die Membran 54 in Richtung auf die Kammer 58 bewegt, so daß sich die Dichtungslippe 68 von der Kugel 70 abhebt, damit Kraftstoff von der Kammer 56 durch das Loch 66 in die Kammer 58 und in den Tank 12 über die Löcher 86 fließen kann. Der Bewegung der Membran von der Kugel 70 weg wirkt die von Feder 82 ausgeübte Kraft entgegen. Die Federcharakteristik ist relativ zur Membran und zur Kraftstoffzuführung derart, daß eine Druckregelfunktion erreicht wird, wodurch der Kraftstoffversorgungsdruck auf einen bestimmten Nominaldruck geregelt wird. Wenn der Kraftstoffversorgungsdruck zum Ansteigen neigt, bewegt sich die Membran 54 von der Kugel 70 weiter weg und schränkt den Durchfluß zwischen den Kammern 56 und 58 weniger ein, so daß mehr überschüssiger Kraftstoff zum Tank zurückgeführt wird. Wenn der Kraftstoffversorgungsdruck zum Abfallen neigt, bewegt sich die Membran 54 enger an die Kugel 70 heran und schränkt den Durchfluß zwischen den beiden Kammern stärker ein, so daß weniger überschüssiger Kraftstoff zum Tank zurückgeführt wird. Somit wird der Kraftstoffdurchfluß von der Kammer 56 zur Kammer 58 wahlweise in Abhängigkeit von auftretenden Kraftstoffdruckfluktuationen in der Kammer 56 und von der Kraft der Feder 82 gedrosselt, um auf diese Weise den Kraftstoffversorgungsdruck auf einen Nominaldruck zu regeln. Die Folgen einer geringfügigen Schrägstellung der Membran sind dabei nicht signifikant, da sich die Kugel 70 drehen kann, um einen abgedichteten Verschluß des Lochs 66 vorzusehen, wenn die Pumpe 14 aufhört zu arbeiten.
Die folgenden Anordnungen gemäß den Fig. 3-9 sind nicht durch Patentanspruch 1 abgedeckt.
Die in den Fig. 3 und 4 gezeigte zweite Anordnung umfaßt eine Reihe von Teilen wie die bei der bevorzugten Ausführungsform. Diese Teile haben die gleichen Bezugszeichen wie bei der bevorzugten Ausführungsform. Manchmal werden Details hiervon nicht beschrieben, da der Leser Ähnlichkeiten zwischen den entsprechenden Teilen der beiden Figuren sofort wahrnimmt. Das Ventilelement der zweiten Anordnung umfaßt eine Vollkugel 70, die von einem kreisringförmigen Element 60 getragen wird, dessen Form sich etwas von dem entsprechenden Element der bevorzugten Ausführungsform unterscheidet. Das Element 60 der zweiten Anordnung hat Ringform und enthält ein mittleres Durchgangsloch 66. Der Ventilsitz 68 ist am radial inneren Rand einer Innenschulter des Elementes 60 vorgesehen. Die Kugel 70 wird von dem Abschnitt des Elementes 60, der sich unterhalb des Sitzes 68 innerhalb der Kraftstoffeinlaßkammer 56 befindet, nach Art eines Käfigs umgrenzt. Diese käfigförmige Anordnung der Kugel 70 wird mit Hilfe einer Reihe von kurzen eingerollten Fingern 90 erreicht, die mit Umfangsabstand um den unteren Rand des Elementes 60 herum angeordnet sind, der den Durchgangskanal 66 umgibt. Diese Finger sind geringfügig über einen Äquator der Kugel 70 eingerollt, so daß mehr als eine Halbkugel in der Kugel im Durchgangskanal 66 angeordnet ist. Dieser Abschnitt der Kugel 70 jenseits des Durchgangskanales 66 ruht auf einer konvexen Innenfläche eines Doms 92, der den mittleren Bereich der Endwand der Schale 50 bildet. Fig. 3 zeigt, wie die Feder 82 das Element 60 und den mittleren Bereich der Membran 54 nach unten drückt, so daß die Kugel 70 gleichzeitig auf dem Dom 92 ruht und auf dem Sitz 68 sitzt, wodurch der Durchgangskanal 66 geschlossen wird, so daß kein Kraftstoff von der Kraftstoffeinlaßkammer 56 zur Kraftstoffauslaßkammer 58 fließen kann.
Die Endwand des Elementes 60, bei der der Durchgangskanal 66 mit der Kraftstoffauslaßkammer 58 in Verbindung steht, besitzt eine Innenschulter 94, die als Sitz für das Ende mit größerem Durchmesser einer kegelstumpfförmig ausgebildeten Schraubenfeder 96 dient. Das Ende mit kleinerem Durchmesser der Feder 96 ist gegen die Kugel 70 gelagert. Die Kraft der Feder 96 ist geringer als die von der Feder 82 ausgeübte Kraft, so daß erstere nicht in der Lage ist, die Kugel 70 vom Sitz 68 abzuheben, es sei denn, es wird ihr unter bestimmten Betriebsbedingungen, die während des Betriebs des Druckreglers auftreten, gestattet.
Wenn im Betrieb unter Druck stehender Kraftstoff die Kammer 56 füllt, um eine resultierende Kraft auf die bewegliche Wand auszuüben, die die beiden Kammern 56 und 58 unterteilt, damit der mittlere Bereich dieser beweglichen Wand nach oben verschoben wird, um das Volumen der Kraftstoffeinlaßkammer 56 auf Kosten des Volumens der Kraftstoffauslaßkammer 58 zu erhöhen, hält die Feder 96 die Kugel 70 auf dem Dom 92, so daß die Kugel 70 vom Sitz 68 abgehoben wird. Hierdurch kann überschüssiger Kraftstoff von der Kraftstoffeinlaßkammer 56 durch den zwischen der Kugel 70 und dem Sitz 68 erzeugten Raum und durch den Durchlaßkanal 66 in die Kraftstoffauslaßkammer 58 dringen, von wo aus er durch eine der Öffnungen 86 zurück in den Tank geführt werden kann. Die kegelstumpfförmige Gestalt der Feder 96 ist vorteilhaft, da hierdurch die Stelle, an der die Feder die Kugel 70 kontaktiert, von der Öffnung, die zwischen dem Sitz 68 und der Kugel 70 erzeugt wird, nach innen beabstandet ist. Nach Druckabbau bewegt sich der mittlere Bereich der beweglichen Wand nach unten, wodurch der Sitz 68 gegen die Kugel 70 schließt.
Bei der dritten Anordnung der Fig. 5-9 ist das Ventilelement nicht mehr eine Kugel 70, sondern vielmehr eine ebene Scheibe 70A. Die Scheibe 70A wird käfigförmig an einem Element 60 gehalten, das wiederum eine etwas andere Konstruktion als die entsprechenden Elemente 60 der bevorzugten Ausführungsform und der zweiten Anordnung hat. Das Element 60 hat einen Hauptteil mit einer eingesetzten zylindrischen Hülse 98, die denjenigen Abschnitt des Durchgangskanales 66 bildet, der zur Kraftstoffauslaßkammer 58 führt. Das Ende des Einsatzes 98, das einer undurchlässigen mittleren Zone 100 der Scheibe 70A gegenüberliegt, ist so geformt, daß der Ventilsitz 68 ähnlich dem erhabenen Ventilsitz 68 in Fig. 2 zu einem Vorsprung wird. Die käfigförmige Halterung der Scheibe 70A am Element 60 findet unterhalb des Ventilsitzes 68 statt, wobei der Außenrand des Elementes 60 als Flansch 101 um den Außenrand der Scheibe 70A gewunden ist, jedoch eine geringfügige Axialbewegung der Scheibe relativ zum Element 60 innerhalb der Begrenzungen des Käfigs ermöglicht. Eine wellenförmige Federscheibe 102 ist zwischen einer Schulter des Hauptteiles des Elementes 60 und dem Außenrand der Scheibe 70A angeordnet und spannt die Scheibe in der Richtung des Flansches 101 elastisch vor.
Fig. 5 zeigt die geschlossene Position, in der die dominierende Kraft der Feder 82 den mittleren Bereich der beweglichen Wand nach unten drückt, so daß die untere Fläche der mittleren undurchlässigen Zone 100 der Scheibe 70A gegen den Dom 92 gedrückt und die obere Fläche der Zone so unter Druck gesetzt wird, daß sie den Sitz 68 kontaktiert. Wenn der in die Kraftstoffeinlaßkammer 56 eingeführte Kraftstoff einen Druck erreicht, der ausreichend hoch ist, um den mittleren Bereich der beweglichen Wand aus der in Fig. 5 gezeigten Position geringfügig nach oben zu verschieben, hält die Feder 102 die undurchlässige Zone 100 der Scheibe 70A gegen den Dom 92, während sich das Element 60 einschließlich des Einsatzes 66 relativ zur Scheibe 70A nach oben bewegt, wodurch der Sitz 68 von der Oberseite der Zone 100 der Scheibe 70A freigegeben wird. Der Kraftstoff kann nunmehr durch die drei bogenförmigen Schlitze 104, die in einem radialen Zwischenabschnitt der Scheibe vorgesehen sind, und durch den Raum, der zwischen der Oberseite der Zone 100 und dem Sitz 68 gebildet wird, fließen. Der Kraftstoffstrom dringt in die Kraftstoffauslaßkammer 68, von der er aus einer der Öffnungen 68 zurück in den Tank abgegeben werden kann. Wenn der Druck in der Einlaßkammer 56 auf ein Niveau abfällt, bei dem kein überschüssiger Kraftstoff mehr in den Tank zurückgeführt werden muß, drückt die Feder 82 den mittleren Bereich der beweglichen Wand nach unten, wodurch der Sitz 68 gegen die Zone 100 der Scheibe 70A wieder geschlossen wird.
Die offenbarten Anordnungen sind vorteilhaft, da hierbei eine geringere Anzahl von Teilen Verwendung findet als bei dem Kraftstoffdruckregler der US-A-4 928 729, wenn dieser in einem System ohne Rückführung verwendet würde. Obwohl eine gegenwärtig bevorzugte Ausführungsform dargestellt und beschrieben wurde, versteht es sich, daß die Prinzipien der Erfindung auch bei anderen Anordnungen Anwendung finden können.

Claims

1. Kraftstoffregler (30) zum Regeln des Kraftstoffdrucks innerhalb einer Kraftstoffleitung (20), die einen Kraftstofftank (12) mit einem Kraftstoffeinspritzsystem (22) verbindet, mit den folgenden Bestandteilen:

Einer Einlaßkammer (56), die Kraftstoff von der Kraftstoffleitung (20) empfängt;

einer Auslaßkammer (58), die mit dem Kraftstofftank (12) verbunden ist;

einer beweglichen Wand (54), die die Einlaßkammer (56) von der Auslaßkammer (58)trennt und so angeordnet ist, daß sie in Abhängigkeit von Druckdifferenzen zwischen der Einlaßkammer (56) und der Auslaßkammer (58) verformt wird;

einem an einem mittleren Bereich der beweglichen Wand (54) montierten Ringelement (60), das ein darin ausgebildetes zentrales Durchgangsloch (66) besitzt, um ei ne Strömungsmittelverbindung zwischen der Einlaßkammer (56) und der Auslaßkammer (58) herzustellen, wenn die bewegliche Wand verformt ist, und das einen Ventilsitzabschnitt (68) aufweist, der das zentrale Durchgangsloch (66) umgibt;

einer elastischen Vorspannfedereinrichtung (82), die in der Auslaßkammer (58) angeordnet ist und das Ringelement (60) in Richtung auf die Einlaßkammer (56) vorspannt; und

einer in der Einlaßkammer (56) angeordneten Ventileinrichtung (70, 72, 74, 76), die ein drehbar montiertes Schließelement(70)aufweist, das mit dem Ventilsitzabschnitt (68) zum Öffnen und Abdichten des zentralen Durchgangslochs (66) zusammenwirkt;

dadurch gekennzeichnet, daß das drehbar montierte Ventilschließelement (70) eine abgeschnittene Kugel aufweist, die in einer Pfanne angeordnet ist, welche auf einem Ständer (74) innerhalb der Einlaßkammer (56) vorgesehen ist, daß das Ventilschließelement (70) eine im wesentlichen ebene Fläche (72) aufweist, die mit dem Ventilsitzabschnitt (68) zusammenwirkt, um den Kraftstoffdurchfluß durch das zentrale Durchgangsloch (66)unabhängig von Winkeländerungen des Ringelementes (60), die aus Verformungen der beweglichen Wand (54) resultieren, wahlweise einzuschränken;

und daß die Pfanne einen Rand (80) besitzt, der nach Aufnahme der abgeschnittenen Kugel (70) in der Pfanne geringfügig nach innen gebogen wird, um die Kugel (70) in der Öffnung zu halten und eine Drehbewegung derselben zu ermöglichen.

2. Kraftstoffregler (30) nach Anspruch 1, bei dem die Ventileinrichtung (70, 72, 74, 76) desweiteren eine zweite elastische Federeinrichtung (76) aufweist, die in einem Hohlraum unterhalb der Pfanne vorgesehen und so angeordnet ist, daß sie die abgeschnittene Kugel (70) in Richtung auf den Rand (80) der Pfanne vorspannt.

3. Kraftstoffregler (30) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Rand (80) mit der abgeschnittenen Kugel (70) über einem Äquator der Kugel in Eingriff steht.

4. Kraftstoffsystem, das einen Kraftstoffregler nach einem der vorangehenden Ansprüche aufweist.