EP1193390A2 - Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine Download PDF

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EP1193390A2
EP1193390A2 EP01120454A EP01120454A EP1193390A2 EP 1193390 A2 EP1193390 A2 EP 1193390A2 EP 01120454 A EP01120454 A EP 01120454A EP 01120454 A EP01120454 A EP 01120454A EP 1193390 A2 EP1193390 A2 EP 1193390A2
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EP
European Patent Office
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feed pump
fuel
pump
supply device
fuel supply
Prior art date
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Withdrawn
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EP01120454A
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English (en)
French (fr)
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EP1193390A3 (de
Inventor
Hanspeter Mayer
Theodor Stipek
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Publication of EP1193390A3 publication Critical patent/EP1193390A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/04—Feeding by means of driven pumps
    • F02M37/18—Feeding by means of driven pumps characterised by provision of main and auxiliary pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/04—Feeding by means of driven pumps
    • F02M37/041—Arrangements for driving gear-type pumps

Definitions

  • the invention is based on one Fuel supply device for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • Such a fuel supply device is from the Literature, Diesel engine management, Vieweg publishing house, 2nd edition 1998, pages 262 and 263.
  • This Fuel supply device has a feed pump, through the fuel from a reservoir to one High pressure pump is promoted. Through the high pressure pump Fuel under high pressure at least indirectly Injection points promoted on the internal combustion engine.
  • the Feed pump is mechanically driven by the internal combustion engine driven. When the engine is started, the Feed pump thus driven only at low speed, so that the amount of fuel delivered by this below Under certain circumstances it is not sufficient to start the To enable internal combustion engine.
  • the feed pump does not have sufficient fuel promoted.
  • the feed pump could be modified in this way that it delivers more fuel, but then under different operating conditions the amount of fuel delivered would be too large and useless would have to be taxed.
  • the fuel supply device with the features according to claim 1, in contrast, has the advantage that by the electrically driven further feed pump targeted at the required operating conditions High-pressure pump supplied fuel quantity can be increased can, so that a safe start and safe operation the internal combustion engine under all operating conditions is guaranteed.
  • FIG. 1 shows a Fuel supply device for an internal combustion engine in a schematic representation
  • Figure 2 is a conveyor module
  • Figure 3 is a map of the by pumping the Delivery module delivered fuel quantity depending on the Rotational speed.
  • FIG 1 is a fuel supply device for an internal combustion engine 10 of a motor vehicle or a stationary engine shown, the particular is a self-igniting internal combustion engine.
  • the Fuel supply device has a feed pump 12 on, through which fuel from a reservoir 14 is promoted.
  • the feed pump 12 can, for example, as Gear pump to be designed and is mechanically by the Internal combustion engine 10 driven.
  • the speed of the Feed pump 12 is proportional to the speed of the Internal combustion engine 10.
  • Downstream after the feed pump 12 a high pressure pump 16 is arranged, the suction side of the fuel delivered by the feed pump 12 is supplied.
  • a high-pressure accumulator is located downstream of the high-pressure pump 16 18 arranged from which lines 20 to injection points 22 lead away on the cylinders of the internal combustion engine 10.
  • injectors which Fuel into the combustion chambers of the cylinders Inject internal combustion engine 10.
  • valves 21 are provided, through which the connection of the injectors with the High-pressure accumulator 18 can be opened and separated.
  • a high pressure pump is provided whose suction side is connected to the feed pump 12.
  • a further feed pump 30 provided that has an electric drive 32.
  • the Drive 32 is preferably a direct current electric motor wherein the on-board voltage source of the motor vehicle as Voltage source is used.
  • the mechanically driven feed pump 12 and the other Feed pump 30 are preferably to a feed module 34 summarized.
  • the conveyor module 34 is enlarged in FIG. 2 shown.
  • the conveyor module 34 has a housing 36 with a suction-side connection 38 on which a suction line 39 to Storage container 14 is connected. Is on the housing 36 in addition, a pressure-side connection 40 is arranged on the a pressure line 41 connected to the high pressure pump 16 is.
  • a pressure-side connection 40 is arranged on the a pressure line 41 connected to the high pressure pump 16 is.
  • the housing 36 is a for the feed pump 12 Pump chamber 42 limited in the as part of the Feed pump 12 two on their outer circumference Intermeshing gears 44 are arranged, one of which is in not shown by the internal combustion engine 10 is driven. When operating the feed pump 12 is by their rotating gears 44 along on their circumference extending delivery channels 46 fuel from the suction side with the suction port 38 to the pressure side with the pressure port 40 promoted.
  • the further feed pump 30 is, for example, as Diaphragm pump is formed and has a in the housing 36 in a further pump chamber 48 arranged membrane 50.
  • the membrane 50 is connected to a plunger 52, which by the electric motor 32 is driven in one stroke.
  • the electric motor 32 can be arranged in the housing 36 or as shown in Figure 2 outside the housing 36, wherein a shaft 54 of the electric motor 32 projects into the housing 36 and is coupled to the plunger 52 via an eccentric 55, so that when the shaft 54 rotates, the plunger 52 in the lifting movement is driven. The lifting movement of the Ram 52 is transferred to membrane 50.
  • the Membrane 50 becomes a pump work space in pump chamber 48 56 limited, the one running in the housing 36 Connection 57, for example in the form of a hole or a channel to which suction port 38 is connected.
  • Connection 57 is an opening into the pump work space 56
  • Check valve 58 arranged during the suction stroke of the membrane 50 is open so that fuel from the suction port 38 in can reach the pump workspace 56.
  • the Pump workspace 56 is also via a in the housing 36th extending connection 60, again for example in the form a bore or a channel with the pressure connection 40 connected.
  • a connection to the pressure connection 40 is in the connection 60 non-return valve 61 arranged.
  • the check valve 61 is preferably in the connection 60 is arranged near the pump work space 56.
  • the plunger 52, the diaphragm 50 and the check valves 58 and 61, together with a receiving one Housing part form a structural unit for itself, which in the Housing 36 of the conveyor module 34 is inserted.
  • In the Connection 60 of the pump workspace 56 with the Pressure port 40 may be another near the pressure port 40 opening to the pressure connection 40 and to the pump work space 56 closing check valve 62 may be arranged.
  • the check valve 62 prevents the Feed pump 12 delivered fuel through the connection 60 into the pump work space 56 of the further feed pump 30 is ousted.
  • the operation of the further feed pump 30 is preferred controlled by an electronic control device 70, through which, for example, the injection of the Fuel is controlled with the injectors.
  • the Control device 70 are signals about the operating state fed to the internal combustion engine 10, in particular via its Speed, load, coolant temperature, fuel temperature and possibly other parameters. Through the The control device 70 becomes the further feed pump 30 especially at low speed and / or at high Coolant and / or fuel temperature in operation set. A low engine 10 speed is particularly present when starting, so that by the Control device 70 the further feed pump 30 when starting the engine 10 is operated when the Feed pump 12 due to the low speed of the Internal combustion engine 10 also only at low speed is operated.
  • the further Feed pump 30 through the control device 70 before the start of the internal combustion engine 10 started is, so that the high pressure pump 16 early Fuel is supplied. This will make a good one Lubrication of the high pressure pump 16 reached. It can it can be provided, for example, that the control device 70 a signal about unlocking the doors of the Motor vehicle is supplied or via the introduction of the Ignition key in the ignition lock or turning the Ignition key in an ignition position or Seat occupancy detection and in this case already another feed pump 30 is put into operation. If the Internal combustion engine 10 a sufficiently high speed has reached, for example, the proper one Idle speed, the control device 70 further feed pump 30 switched on, so that then only the feed pump 12 delivers fuel to the high pressure pump 16.
  • the feed pump 12 when the engine 10 is not could be operated by the control device 70 the further feed pump 30 is started, whereby a sufficient amount of fuel to the high pressure pump 16 is funded to at least one emergency operation of the To enable internal combustion engine 10 with low power.
  • the further Feed pump 30 is started after the Storage container 14 completely emptied and then again was filled. This will vent and fill the Lines 39 and 41 to the high pressure pump 16 reached, see above that this when starting the Internal combustion engine 10 is already filled with fuel and the starting process can be shortened.
  • FIG 3 a map of a fuel delivery rate is over shown the speed of the feed pump 12, the specified numerical values are only examples.
  • the High pressure pump 16 has a fuel temperature of about -20 ° C a fuel requirement with the point A is marked and at a fuel temperature of about + 90 ° C a fuel requirement marked with point B. is.
  • the delivery rate V 'above the pump speed np at entered a fuel temperature of about -20 ° C and designated with C. It is also another characteristic for a fuel temperature of about + 90 ° C entered and with D designated. From Figure 3 it is clear that the Fuel delivery by the feed pump 12 only from one certain minimum speed npmin of the feed pump 12 begins, which increases with increasing fuel temperature.
  • the pumped by the further feed pump 30 The amount of fuel is significantly less than that of the Delivery pump 12 delivered maximum fuel delivery.
  • the Delivery rate of the further fuel pump 30 can for example between about 3% and 20% of the maximum Flow rate of the feed pump 12 amount.
  • the further one Feed pump 30 is only in for a short period of time Operation so that this is only relative to a corresponding short life span needs to be designed, what a enables cost-effective production. By using it the further feed pump 30 can also be the feed pump 12 themselves are made easier by this larger manufacturing tolerances can be accepted the delivery rate, especially at low pump speeds deteriorate, however, due to the funding of the another feed pump 30 is compensated.
  • the further one Feed pump 30 can also be used as a separate unit Feed pump 12 may be formed.
  • the further Feed pump 30 of the feed pump 12 also in series Storage container 14 may be connected upstream.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Die Kraftstoffversorgungseinrichtung weist eine mechanisch durch die Brennkraftmaschine (10) angetriebene Förderpumpe (12) auf, durch die Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter (14) zu einer Hochdruckpumpe (16) gefördert wird, durch die Kraftstoff unter Hochdruck zumindest mittelbar zu Einspritzstellen (22) an der Brennkraftmaschine (10) gefördert wird. Zusätzlich zu der mechanisch angetriebenen Förderpumpe (12) ist eine weitere Förderpumpe (30) vorgesehen, durch die Kraftstoff aus dem Vorratsbehälter (14) zur Hochdruckpumpe (16) gefördert wird, die einen elektrischen Antrieb (32) aufweist und die unabhängig von der mechanisch angetriebenen Förderpumpe (12) betreibbar ist. Die weitere Förderpumpe (30) wird insbesondere vor und/oder während des Startens der Brennkraftmaschine (10) betrieben, wenn die mechanisch angetriebene Förderpumpe (12) wegen der dann geringen Drehzahl eine nicht ausreichende Kraftstoffmenge zur Hochdruckpumpe (16) fördert.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1.
Eine solche Kraftstoffversorgungseinrichtung ist aus der Literatur, Dieselmotor Management, Verlag Vieweg, 2.Auflage 1998, Seiten 262 und 263 bekannt. Diese Kraftstoffversorgungseinrichtung weist eine Förderpumpe auf, durch die Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter zu einer Hochdruckpumpe gefördert wird. Durch die Hochdruckpumpe wird Kraftstoff unter Hochdruck zumindest mittelbar zu Einspritzstellen an der Brennkraftmaschine gefördert. Die Förderpumpe wird mechanisch durch die Brennkraftmaschine angetrieben. Beim Starten der Brennkraftmaschine wird die Förderpumpe somit nur mit geringer Drehzahl angetrieben, so daß die durch diese geförderte Kraftstoffmenge unter Umständen nicht ausreichend ist, um ein sicheres Starten der Brennkraftmaschine zu ermöglichen. Insbesondere bei hoher Kraftstofftemperatur und geringer Drehzahl der Brennkraftmaschine, beispielsweise infolge einer nicht mehr ausreichenden Spannung der Bordspannungsquelle, wird durch die Förderpumpe keine ausreichende Kraftstoffmenge gefördert. Die Förderpumpe könnte hierbei derart modifiziert werden, daß diese eine größere Kraftstoffmenge fördert, wobei dann jedoch unter anderen Betriebsbedingungen die geförderte Kraftstoffmenge zu groß wäre und nutzlos abgesteuert werden müßte.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Kraftstoffversorgungseinrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß durch die elektrisch angetriebene weitere Förderpumpe gezielt bei den erforderlichen Betriebsbedingungen die der Hochdruckpumpe zugeführte Kraftstoffmenge erhöht werden kann, so daß ein sichers Starten und ein sicherer Betrieb der Brennkraftmaschine unter allen Betriebsbedingungen gewährleistet ist.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kraftstoffversorgungseinrichtung angegeben. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 3 ist ein einfacher Aufbau erreicht. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 4 ist ein Rückströmen des von der mechanisch angetriebenen Förderpumpe geförderten Kraftstoffs über die weitere Förderpumpe in den Vorratsbehälter verhindert. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 7 ist sichergestellt, daß die Brennkraftmaschine zumindest in einem Notbetrieb auch bei einem Ausfall der mechanisch angetriebenen Förderpumpe betrieben werden kann. Die Ausbildung gemäß Anspruch 9 ermöglicht einen einfachen und kostengünstigen Aufbau der weiteren Förderpumpe.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine in schematischer Darstellung, Figur 2 ein Fördermodul der Kraftstoffversorgungseinrichtung in vergrößerter Darstellung und Figur 3 ein Kennfeld der durch Förderpumpen des Fördermoduls geförderten Kraftstoffmenge in Abhängigkeit der Drehzahl.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In Figur 1 ist eine Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine 10 eines Kraftfahrzeugs oder eine stationäre Brennkraftmaschine dargestellt, die insbesondere eine selbstzündende Brennkraftmaschine ist. Die Kraftstoffversorgungseinrichtung weist eine Förderpumpe 12 auf, durch die Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter 14 gefördert wird. Die Förderpumpe 12 kann beispielsweise als Zahnradpumpe ausgebildet sein und wird mechanisch durch die Brennkraftmaschine 10 angetrieben. Die Drehzahl der Förderpumpe 12 ist dabei proportional der Drehzahl der Brennkraftmaschine 10. Stromabwärts nach der Förderpumpe 12 ist eine Hochdruckpumpe 16 angeordnet, deren Saugseite der von der Förderpumpe 12 geförderte Kraftstoff zugeführt wird. Stromabwärts der Hochdruckpumpe 16 ist ein Hochdruckspeicher 18 angeordnet, von dem aus Leitungen 20 zu Einspritzstellen 22 an den Zylindern der Brennkraftmaschine 10 abführen. An den Einspritzstellen 22 sind Injektoren angeordnet, die Kraftstoff in die Brennräume der Zylinder der Brennkraftmaschine 10 einspritzen. Zur Steuerung der Einspritzung der Injektoren sind Ventile 21 vorgesehen, durch die die Verbindung der Injektoren mit dem Hochdruckspeicher 18 geöffnet und getrennt werden kann. Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine 10 eine Hochdruckpumpe vorgesehen ist, deren Saugseite mit der Förderpumpe 12 verbunden ist.
Erfindungsgemäß ist zusätzlich zu der mechanisch angetriebenen Förderpumpe 12 eine weitere Förderpumpe 30 vorgesehen, die einen elektrischen Antrieb 32 aufweist. Der Antrieb 32 ist vorzugsweise ein Gleichstrom Elektromotor wobei die Bordspannungsquelle des Kraftfahrzeugs als Spannungsquelle dient. Durch die weitere Förderpumpe 30 wird bei deren Betrieb parallel zur mechanisch angetriebenen Förderpumpe 12 Kraftstoff aus dem Vorratsbehälter 14 gefördert und der Hochdruckpumpe 16 zugeführt. Die mechanisch angetriebene Förderpumpe 12 und die weitere Förderpumpe 30 sind vorzugsweise zu einem Fördermodul 34 zusammengefaßt. Das Fördermodul 34 ist in Figur 2 vergrößert dargestellt.
Das Fördermodul 34 weist ein Gehäuse 36 mit einem saugseitigen Anschluß 38 auf, an dem eine Saugleitung 39 zum Vorratsbehälter 14 angeschlossen ist. Am Gehäuse 36 ist außerdem ein druckseitiger Anschluß 40 angeordnet, an dem eine Druckleitung 41 zur Hochdruckpumpe 16 angeschlossen ist. Im Gehäuse 36 ist für die Förderpumpe 12 eine Pumpenkammer 42 begrenzt, in der als Bestandteil der Förderpumpe 12 zwei an ihrem Außenumfang miteinander kämmende Zahnräder 44 angeordnet sind, von denen eines in nicht dargestellter Weise durch die Brennkraftmaschine 10 angetrieben wird. Beim Betrieb der Förderpumpe 12 wird durch deren rotierende Zahnräder 44 entlang von an deren Umfang verlaufenden Förderkanälen 46 Kraftstoff von der Saugseite mit dem Sauganschluß 38 zur Druckseite mit dem Druckanschluß 40 gefördert.
Die weitere Förderpumpe 30 ist beispielsweise als Membranpumpe ausgebildet und weist eine im Gehäuse 36 in einer weiteren Pumpenkammer 48 angeordnete Membran 50 auf. Die Membran 50 ist mit einem Stößel 52 verbunden, der durch den Elektromotor 32 in einer Hubbewegung angetrieben wird. Der Elektromotor 32 kann im Gehäuse 36 angeordnet sein oder wie in Figur 2 dargestellt außerhalb des Gehäuses 36, wobei eine Welle 54 des Elektromotors 32 in das Gehäuse 36 ragt und über einen Exzenter 55 mit dem Stößel 52 gekoppelt ist, so daß bei einer Drehbewegung der Welle 54 der Stößel 52 in der Hubbewegung angetrieben wird. Die Hubbewegung des Stößels 52 wird auf die Membran 50 übertragen. Durch die Membran 50 wird in der Pumpenkammer 48 ein Pumpenarbeitsraum 56 begrenzt, der über eine im Gehäuse 36 verlaufende Verbindung 57, beispielsweise in Form einer Bohrung oder eines Kanals, mit dem Sauganschluß 38 verbunden ist. In der Verbindung 57 ist ein in den Pumpenarbeitsraum 56 öffnendes Rückschlagventil 58 angeordnet, das beim Saughub der Membran 50 geöffnet ist, so daß Kraftstoff vom Sauganschluß 38 in den Pumpenarbeitsraum 56 gelangen kann. Der Pumpenarbeitsraum 56 ist außerdem über eine im Gehäuse 36 verlaufende Verbindung 60, wiederum beispielsweise in Form einer Bohrung oder eines Kanals, mit dem Druckanschluß 40 verbunden. In der Verbindung 60 ist ein zum Druckanschluß 40 hin öffnendes Rückschlagventil 61 angeordnet. Beim Förderhub der Membran 50 ist das Rückschlagventil 58 geschlossen und das Rückschlagventil 61 geöffnet, so daß aus dem Pumpenarbeitsraum 56 Kraftstoff zum Druckanschluß 40 hin verdrängt wird. Das Rückschlagventil 61 ist vorzugsweise in der Verbindung 60 nahe dem Pumpenarbeitsraum 56 angeordnet. Der Stößel 52, die Membran 50 sowie die Rückschlagventile 58 und 61 können zusammen mit einem diese aufnehmenden Gehäuseteil eine Baueinheit für sich bilden, die in das Gehäuse 36 des Fördermoduls 34 eingesetzt ist. In der Verbindung 60 des Pumpenarbeitsraums 56 mit dem Druckanschluß 40 kann nahe dem Druckanschluß 40 ein weiteres zum Druckanschluß 40 hin öffnendes und zum Pumpenarbeitsraum 56 hin schließendes Rückschlagventil 62 angeordnet sein. Durch das Rückschlagventil 62 wird verhindert, daß von der Förderpumpe 12 geförderter Kraftstoff durch die Verbindung 60 in den Pumpenarbeitsraum 56 der weiteren Förderpumpe 30 verdrängt wird.
Der Betrieb der weiteren Förderpumpe 30 wird vorzugsweise durch eine elektronische Steuereinrichtung 70 gesteuert, durch die beispielsweise auch die Einspritzung des Kraftstoffs mit den Injektoren gesteuert wird. Der Steuereinrichtung 70 werden Signale über den Betriebszustand der Brennkraftmaschine 10 zugeführt, insbesondere über deren Drehzahl, Last, Kühlmitteltemperatur, Kraftstofftemperatur und gegebenenfalls weitere Parameter. Durch die Steuereinrichtung 70 wird die weitere Förderpumpe 30 insbesondere bei geringer Drehzahl und/oder bei hoher Kühlmittel- und/oder Kraftstofftemperatur in Betrieb gesetzt. Eine geringe Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 liegt insbesondere bei deren Starten vor, so daß durch die Steuereinrichtung 70 die weitere Förderpumpe 30 beim Starten der Brennkraftmaschine 10 betrieben wird, wenn die Förderpumpe 12 infolge der geringen Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 ebenfalls nur mit geringer Drehzahl betrieben wird. Es kann vorgesehen sein, daß die weitere Förderpumpe 30 durch die Steuereinrichtung 70 bereits vor dem Starten der Brennkraftmaschine 10 in Betrieb gesetzt wird, so daß der Hochdruckpumpe 16 schon frühzeitig Kraftstoff zugeführt wird. Hierdurch wird eine gute Schmierung der Hochdruckpumpe 16 erreicht. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, daß der Steuereinrichtung 70 ein Signal über das Aufschließen der Türen des Kraftfahrzeugs zugeführt wird oder über das Einführen des Zündschlüssels in das Zündschloß oder das Drehen des Zündschlüssels in eine Zündstellung oder eine Sitzbelegungserkennung und in diesem Fall bereits die weitere Förderpumpe 30 in Betrieb gesetzt wird. Wenn die Brennkraftmaschine 10 eine ausreichend hoher Drehzahl erreicht hat, beispielsweise die ordnungsgemäße Leerlaufdrehzahl, so wird durch die Steuereinrichtung 70 die weitere Förderpumpe 30 angeschaltet, so daß dann nur noch die Förderpumpe 12 Kraftstoff zur Hochdruckpumpe 16 fördert.
Es kann auch vorgesehen sein, daß im Falle eines Ausfalls der Förderpumpe 12, wenn die Brennkraftmaschine 10 nicht mehr betrieben werden könnte, durch die Steuereinrichtung 70 die weitere Förderpumpe 30 in Betrieb gesetzt wird, wodurch eine ausreichende Kraftstoffmenge zur Hochdruckpumpe 16 gefördert wird, um zumindest einen Notbetrieb der Brennkraftmaschine 10 mit geringer Leistung zu ermöglichen. Außerdem kann auch vorgesehen sein, daß die weitere Förderpumpe 30 in Betrieb gesetzt wird, nachdem der Vorratsbehälter 14 völlig entleert und anschließend wieder befüllt wurde. Hierdurch wird ein Entlüften und Befüllen der Leitungen 39 und 41 zur Hochdruckpumpe 16 hin erreicht, so daß diese bei einem nachfolgenden Starten der Brennkraftmaschine 10 bereits mit Kraftstoff gefüllt ist und der Startvorgang verkürzt werden kann.
In Figur 3 ist ein Kennfeld einer Kraftstoffördermenge über der Drehzahl der Förderpumpe 12 dargestellt, wobei die angegeben Zahlenwerte nur beispielhaft sind. Die Hochdruckpumpe 16 hat bei einer Kraftstofftemperatur von etwa -20°C einen Kraftstoffbedarf der mit dem Punkt A markiert ist und bei einer Kraftstofftemperatur von etwa +90°C einen Kraftstoffbedarf der mit dem Punkt B markiert ist. In Figur 3 ist eine Kennlinie der Förderpumpe 12, das heißt die Fördermenge V' über der Pumpendrehzahl np, bei einer Kraftstofftemperatur von etwa -20°C eingetragen und mit C bezeichnet. Es ist außerdem eine weitere Kennlinie für eine Kraftstofftemperatur von etwa +90°C eingetragen und mit D bezeichnet. Aus der Figur 3 wird deutlich, daß die Kraftstofförderung durch die Förderpumpe 12 erst ab einer bestimmten Mindestdrehzahl npmin der Förderpumpe 12 beginnt, die mit steigender Kraftstofftemperatur zunimmt. Mit zunehmender Drehzahl np der Förderpumpe 12 nimmt die Fördermenge V' zu. In Figur 3 ist außerdem eine Kennlinie der weiteren Förderpumpe 30 eingetragen, die mit E bezeichnet ist. Die Kennlinie E der weiteren Förderpumpe 30 verläuft etwa horizontal, da die weitere Förderpumpe 30 mit konstanter Drehzahl angetrieben wird und nicht wie die Förderpumpe 12 mit zur Drehzahl der Brennkraftmaschine 10 proportionaler Drehzahl. Wenn die Förderpumpe 12 eine derart hohe Drehzahl np1 erreicht hat, daß durch diese eine ausreichend große Kraftstoffmenge V' gefördert wird, so wird die weitere Förderpumpe 30 abgeschaltet.
Die von der weiteren Förderpumpe 30 geförderte Kraftstoffmenge ist deutlich geringer als die von der Förderpumpe 12 gelieferte maximale Kraftstoffördermenge. Die Fördermenge der weiteren Kraftstoffpumpe 30 kann beispielsweise etwa zwischen 3% und 20% der maximalen Fördermenge der Förderpumpe 12 betragen. Die weitere Förderpumpe 30 ist jeweils nur für eine kurze Zeitdauer in Betrieb, so daß diese nur auf eine entsprechend relativ geringe Lebensdauer ausgelegt zu werden braucht, was eine kostengünstige Herstellung ermöglicht. Durch die Verwendung der weiteren Förderpumpe 30 kann auch die Förderpumpe 12 selbst einfacher hergestellt werden, indem bei dieser größere Fertigungstoleranzen akzeptiert werden können, die die Förderleistung insbesondere bei geringer Pumpendrehzahl verschlechtern, was jedoch durch die Förderleistung der weiteren Förderpumpe 30 ausgeglichen wird. Die weitere Förderpumpe 30 kann auch als separate Einheit zur Förderpumpe 12 ausgebildet sein. Außerdem kann die weitere Förderpumpe 30 der Förderpumpe 12 auch in Reihe zum Vorratsbehälter 14 hin vorgeschaltet sein.

Claims (10)

  1. Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit wenigstens einer Förderpumpe (12), durch die Kraftstoff aus einem Vorratsbehälter (14) zu einer Hochdruckpumpe (16) gefördert wird, durch die Kraftstoff unter Hochdruck zumindest mittelbar zu Einspritzstellen (22) an der Brennkraftmaschine (10) gefördert wird, wobei die Förderpumpe (12) mechanisch durch die Brennkraftmaschine (10) angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu der mechanisch angetriebenen Förderpumpe (12) eine weitere Förderpumpe (30) vorgesehen ist, durch die Kraftstoff aus dem Vorratsbehälter (14) zur Hochdruckpumpe (16) gefördert wird, die einen elektrischen Antrieb (32) aufweist und die unabhängig von der mechanisch angetriebenen Förderpumpe (12) betreibbar ist.
  2. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanisch angetriebene Förderpumpe (12) und die weitere Förderpumpe (30) parallel zueinander Kraftstoff aus dem Vorratsbehälter (14) zur Hochdruckpumpe (16) fördern.
  3. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanisch angetriebene Förderpumpe (12) und die weitere Förderpumpe (30) zu einem Fördermodul (34) zusammengefaßt sind.
  4. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördermodul (34) einen Sauganschluß (38) zum Vorratsbehälter (14) hin aufweist, durch den beide Förderpumpen (12,30) Kraftstoff ansaugen, einen Druckanschluß (40) zur Hochdruckpumpe (16) hin aufweist, durch den beide Förderpumpen (12,30) fördern, und daß zwischen dem Druckanschluß (40) und der weiteren Förderpumpe (30) ein zur weiteren Förderpumpe (30) hin schließendes Rückschlagventil (62) angeordnet ist.
  5. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrieb der weiteren Förderpumpe (30) durch eine elektronische Steuereinrichtung (70) gesteuert wird.
  6. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Förderpumpe (30) vor und/oder während des Startens der Brennkraftmaschine (10) betrieben wird.
  7. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Förderpumpe (30) bei einem Ausfall der mechanisch angetriebenen Förderpumpe (12) betrieben wird.
  8. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Förderpumpe (30) als Membranpumpe ausgebildet ist.
  9. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die weitere Förderpumpe (30) eine geringere Kraftstoffmenge gefördert wird als die maximale Fördermenge der mechanisch angetriebenen Förderpumpe (12).
  10. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß durch die weitere Förderpumpe (30) eine Kraftstoffmenge gefördert wird, die etwa 3% bis 20% der maximalen Fördermenge der mechanisch angetriebenen Förderpumpe (12) beträgt.
EP01120454A 2000-09-29 2001-08-28 Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine Withdrawn EP1193390A3 (de)

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DE10048247A DE10048247A1 (de) 2000-09-29 2000-09-29 Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine

Publications (2)

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EP1193390A2 true EP1193390A2 (de) 2002-04-03
EP1193390A3 EP1193390A3 (de) 2003-03-19

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