EP2640958A1 - Niederdruckkreislauf für ein kraftstoffeinspritzsystem sowie kraftstoffeinspritzsystem - Google Patents

Niederdruckkreislauf für ein kraftstoffeinspritzsystem sowie kraftstoffeinspritzsystem

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EP2640958A1
EP2640958A1 EP11778635.0A EP11778635A EP2640958A1 EP 2640958 A1 EP2640958 A1 EP 2640958A1 EP 11778635 A EP11778635 A EP 11778635A EP 2640958 A1 EP2640958 A1 EP 2640958A1
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EP
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pressure
fuel
pump
low
injection system
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Guenter Veit
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Steffen Meyer-Salfeld
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    • F02M2200/27—Fuel-injection apparatus with filters

Definitions

  • the invention relates to a low pressure circuit for a fuel injection system having the features of the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a fuel injection system with such a low pressure circuit.
  • the fuel injection system described herein comprises a low pressure circuit with a high pressure pump having at least one pump element which is supplied via a differential pressure valve from a suction chamber of the high pressure pump with a first portion of an amount of fuel delivered by a low pressure pump.
  • a controllable metering unit is arranged in a fuel path between the differential pressure valve and the low-pressure pump.
  • the first part of the quantity of fuel supplied to the suction chamber can be reduced by the supply unit to such an extent that the supplied first part is insufficient to produce a pressure which opens the differential pressure valve, with fuel flowing out of the suction chamber only via at least one pump element. This precludes the use of a zero feed throttle, which serves to dissipate an undesirable leakage flow due to leakage of the
  • the distribution of the fuel flow into a flow and a lubricating or cooling flow so that the flow before reaching the suction chamber does not have to be performed on the bearings of the high-pressure pump. This should cause a rapid start of the promotion of the high-pressure pump and thus a quick start of the engine at startup.
  • the present invention has the object to provide a simplified and thus low-cost manufacturable low-pressure circuit for a fuel injection system.
  • the arrangement of a zero-feed throttle should be dispensed with the arrangement of a zero-feed throttle.
  • the proposed low-pressure circuit comprises a fuel tank and a prefeed pump, by means of which fuel from the fuel tank can be sucked and fed via a fuel line of a high-pressure pump.
  • the quantity and pressure control takes place via a metering unit arranged outside the high-pressure pump and / or the prefeed pump, which is designed at least in this case as a regulated electric fuel pump, whereby the throttle is connected via a throttle connected in parallel to an inlet of a pump element of the high-pressure pump. or cooling the high-pressure pump is ensured.
  • the arrangement of the metering unit outside of the high-pressure pump allows the use of a simple compared to a high-pressure pump with integrated metering unit and inexpensive high-pressure pump. Regardless of the selected pressure control concept, that is, regardless of whether the volume and pressure control via the metering unit and / or a regulated
  • Electric fuel pump is carried out, also a structurally identical high-pressure pump can be used. This reduces the manufacturing costs, since the pump design for different flow and pressure control concepts is standardized. Furthermore, the zero feed throttle can be omitted, since in the absence of quantity query by the high pressure pump and / or leakage in the metering unit of the fuel via the parallel throttle of the high-pressure pump for lubrication and / or cooling is supplied. In addition, a simple metering unit with a larger maximum allowable leakage can be used. The maximum permissible leakage is preferably of the order of magnitude of the quantity of fuel required for lubrication and / or cooling of the high-pressure pump. Due to the simple design of the metering unit and the elimination of the zero feed throttle, the low pressure circuit can be further simplified.
  • the use of the pre-feed pump for volume and pressure control is based on the principle of the Fuel Pump Control (FPC).
  • FPC Fuel Pump Control
  • Prerequisite for this is the formation of the prefeed pump as a regulated electric fuel pump and the connection of the feed pump with a control electronics.
  • the regulated electric fuel pump can be used as an alternative or in addition to a metering unit for volume and pressure control. If the quantity and pressure control takes place solely via the metering unit, a simple, inexpensive prefeed pump can be selected, for example an impeller pump.
  • a return line branches off from the fuel line, which connects the fuel line to the fuel tank. The amount of fuel delivered via the pre-feed pump can then be fed back into the tank via the return line in the absence of metering or lack of quantity inquiry.
  • the return line comprises a spring-loaded valve, in particular a check valve or an overflow valve, and / or a throttle.
  • the spring-loaded valve ensures that the valve opens and the fuel returns to the tank via the return line only after a specified limit pressure. When using a spill valve this can be easily formed, which in turn has a favorable effect on the cost. If the quantity and pressure control via a regulated electric fuel pump and dispenses with the arrangement of a metering unit, it is sufficient if only a throttle is formed in the return line.
  • the spring-loaded valve in particular the overflow valve, is arranged in a housing with the metering unit for forming a fuel control unit (FCU). This allows a compact arrangement of the components of the low-pressure circuit.
  • FCU fuel control unit
  • the spring-loaded valve is integrated in a filter which is connected upstream of the metering unit or an FCU.
  • a low-pressure region of the high-pressure pump is connected via a further return line to the fuel tank.
  • the low-pressure region comprises an engine room of the high-pressure pump, so that the amount of fuel flowing out via the return line is guided via the bearings of the high-pressure pump for lubrication and / or cooling thereof.
  • the also proposed for solving the problem set fuel injection system for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine further comprises a low pressure circuit according to the invention further high pressure pump for pressurizing the fuel to be injected with high pressure and to promote the high pressure fuel in a high-pressure accumulator and at least one the high-pressure accumulator connected fuel injection valve.
  • the high-pressure pump can be designed as a radial piston pump with cam or eccentric drive.
  • 1 is a schematic representation of a known fuel injection system with a known low-pressure circuit
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a first fuel injection system according to the invention
  • Fig. 3 is a schematic representation of a second fuel injection system according to the invention.
  • Fig. 4 is a schematic representation of a third fuel injection system according to the invention.
  • the known fuel injection system shown in FIG. 1 comprises a fuel tank 1 and a prefeed pump 2, which sucks fuel from the tank 1 and supplies via a fuel line 3 to a high-pressure pump 4.
  • a metering unit 5 for metering the fuel is integrated in the high-pressure pump 4.
  • an overflow valve 18 is arranged in the flow direction in front of the metering unit 5.
  • the overflow valve 18 is integrated in the high-pressure pump 4.
  • an amount of fuel delivered by the prefeed pump 2 is supplied to a low-pressure region 14 of the high-pressure pump 4 for lubrication and / or cooling, in particular for lubricating and / or cooling the bearings of the high-pressure pump 4.
  • a return line with a zero feed throttle 19 which in the absence of quantity query the high-pressure pump 4 the
  • the zero-feed throttle 19 thus prevents any leakage quantity of the metering unit 5 from being undesirably conveyed by the high-pressure pump 4 into a high-pressure accumulator 16 connected to the high-pressure pump 4.
  • the zero-feed throttle 19 is integrated into the high-pressure pump 4.
  • the fuel injection system according to the invention allows the use of a simply constructed high-pressure pump, since the metering unit 5 and the overflow valve 18 - if present - are outsourced.
  • the zero-feed throttle 19 can be omitted.
  • a high-pressure pump 4 of the same design can be used independently of the respectively selected quantity and pressure control concept.
  • the high-pressure pump can be designed, for example, as a radial piston pump with cam or eccentric drive.
  • the volume and pressure control via a metering unit 5, which is connected upstream of the high-pressure pump 4 as a fuel control unit 12.
  • a filter 13 and a spring-loaded valve 10 designed as a check valve are further arranged.
  • the check valve is integrated into the housing of the filter 13, so that the filter 13 and the check valve form a compact unit.
  • the check valve connects the fuel line 3 with a return line 9, which directs excess fuel back into the fuel tank 1.
  • the metered via the metering unit 5 fuel is divided in front of the high-pressure pump 4 in a flow and a lubricating or cooling flow.
  • the lubricating or cooling flow is fed via a throttle 8 to a low-pressure region 14 of the high-pressure pump 4.
  • the throttle 8 thus ensures that a certain amount of leakage of the metering unit 5 is not unintentionally promoted via the high pressure pump 4 to high pressure and the high-pressure accumulator 16 is supplied.
  • the throttle 8 replaces a zero feed throttle 19 according to the prior art shown in FIG.
  • the leakage amount of the metering unit 5 is not supplied to a return, but used for lubrication and / or cooling of the high-pressure pump 4. Since the leakage amount of the metering unit 5 serves to lubricate and / or cool the high-pressure pump 4, some leakage is desired. It can therefore be a simple, that is less dense metering unit 5 are used, which in turn has a favorable effect on the cost.
  • the low-pressure region 14 of the high-pressure pump 4 can in turn be connected to the fuel tank 1 via a return line 15.
  • the delivery flow is supplied via the inlets 6 and inlet valves 20 used therein to the pump working chambers 21 of the two pump elements 7 of the high-pressure pump 4. There, the fuel is compressed to high pressure and discharged via exhaust valves 22 to a high-pressure accumulator 16. The high-pressure fuel is then injected into the combustion chamber of an internal combustion engine via at least one fuel injection valve 17 connected to the high-pressure accumulator 16.
  • FIG. 3 differs from that of FIG. 2 only in that the spring-loaded valve 10 embodied as a check valve is not integrated in the filter 13 but in the fuel control unit 12.
  • the metering unit 5 and the valve 10 form a compact unit, which also includes all the essential components for volume and pressure control.
  • Such designed fuel control unit 12 can be combined in a simple manner with different pump concepts.
  • the embodiment shown in FIG. 4 differs from those of FIGS. 2 and 3 in that the quantity and pressure control is effected via a regulated electric fuel pump used as a prefeed pump 2.
  • a metering unit 5 or a fuel control unit 12 can thus be dispensed with.
  • the regulated electric fuel pump can be controlled via a control unit (not shown), which ensures demand-based volume and pressure control.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Niederdruckkreislauf für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, umfassend einen Kraftstofftank (1) und eine Vorförderpumpe (2), mittels welcher Kraftstoff aus dem Kraftstofftank (1) ansaugbar und über eine Kraftstoffleitung (3) einer Hochdruckpumpe (4) zuführbar ist. Erfindungsgemäß erfolgt die Mengen- und Druckregelung über eine außerhalb der Hochdruckpumpe (4) angeordnete Zumesseinheit (5) und/oder die Vorförderpumpe (2), die zumindest in diesem Fall als geregelte Elektrokraftstoffpumpe (2') ausgelegt ist, wobei über eine parallel zu einem Zulauf (6) eines Pumpenelementes (7) der Hochdruckpumpe (4) geschaltete Drossel (8) die Schmierung und/oder Kühlung der Hochdruckpumpe (4) sichergestellt ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einem solchen Niederdruckkreislauf.

Description

Beschreibung
Titel
Niederdruckkreislauf für ein Kraftstoffeinspntzsystem sowie Kraftstoffeinspntzsystem
Die Erfindung betrifft einen Niederdruckkreislauf für ein Kraftstoffeinspritzsystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einem solchen Niederdruckkreislauf. Stand der Technik
Ein Kraftstoffeinspritzsystem der vorstehend genannten Art geht beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 102 61 780 A1 hervor. Das hierin beschriebene Kraftstoffeinspritzsystem umfasst einen Niederdruckkreislauf mit einer Hoch- druckpumpe, die wenigstens ein Pumpenelement aufweist, das über ein Differenzdruckventil aus einem Saugraum der Hochdruckpumpe mit einem ersten Teil einer Kraftstoffmenge versorgt wird, die von einer Niederdruckpumpe gefördert wird. Dabei ist eine steuerbare Zumesseinheit in einem Kraftstoffpfad zwischen dem Differenzdruckventil und der Niederdruckpumpe angeordnet. Über die Zu- messeinheit ist der an den Saugraum gelieferte erste Teil der Kraftstoffmenge soweit verringerbar, dass der gelieferte erste Teil nicht zur Erzeugung eines Druckes ausreicht, der das Differenzdruckventil öffnet, wobei ein Abfließen von Kraftstoff aus dem Saugraum nur über wenigstens ein Pumpenelement erfolgt. Dies schließt die Verwendung einer Nullförderdrossel aus, die dazu dient, einen unerwünschten Leckagestrom abzuleiten, der aufgrund von Undichtigkeiten der
Zumesseinheit verursacht wird. Ferner setzt dies die Verwendung einer Zumesseinheit mit erhöhter Dichtigkeit voraus. Der Entfall der Nullförderdrossel besitzt den Vorteil einer vereinfachten und kostengünstigeren Fertigung des Niederdruckkreislaufes. Ferner entfällt die störende Ankopplung des Saugraums an den Rücklaufdruck. Die Differenzdruckventile können daher mit geringeren Federkräften betrieben werden, was zu einer Entdrosselung des Niederdruckkreislaufs führt. Zur Schmierung und/oder Kühlung wird die Verwendung einer Rücklaufmenge vorgeschlagen, welche in Strömungsrichtung vor der Zumesseinheit ab- gezweigt wird. Demnach erfolgt bereits vor der Zumesseinheit die Aufteilung des Kraftstoff Stroms in einen Förderstrom und einen Schmier- bzw. Kühlstrom, so dass der Förderstrom vor Erreichen des Saugraums nicht erst über die Lager der Hochdruckpumpe geführt werden muss. Dies soll beim Start ein schnelles Ein- setzen der Förderung der Hochdruckpumpe und damit ein schnelles Anspringen des Verbrennungsmotors bewirken.
Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen vereinfachten und damit kosten- günstig herstellbaren Niederdruckkreislauf für ein Kraftstoffeinspritzsystem bereitzustellen. Insbesondere soll auf die Anordnung einer Nullförderdrossel verzichtet werden.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Niederdruckkreislauf mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Kraftstoffeinspritzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Offenbarung der Erfindung
Der vorgeschlagene Niederdruckkreislauf umfasst einen Kraftstofftank und eine Vorförderpumpe, mittels welcher Kraftstoff aus dem Kraftstofftank ansaugbar und über eine Kraftstoffleitung einer Hochdruckpumpe zuführbar ist. Erfindungsgemäß erfolgt die Mengen- und Druckregelung über eine außerhalb der Hoch- druckpumpe angeordnete Zumesseinheit und/oder die Vorförderpumpe, die zumindest in diesem Fall als geregelte Elektrokraftstoffpumpe ausgelegt ist, wobei über eine parallel zu einem Zulauf eines Pumpenelementes der Hochdruckpumpe geschaltete Drossel die Schmierung und/oder Kühlung der Hochdruckpumpe sichergestellt ist.
Die Anordnung der Zumesseinheit außerhalb der Hochdruckpumpe ermöglicht die Verwendung einer im Vergleich zu einer Hochdruckpumpe mit integrierter Zumesseinheit einfach aufgebauten und kostengünstigen Hochdruckpumpe. Unabhängig vom gewählten Druckregelkonzept, das heißt unabhängig davon, ob die Mengen- und Druckregelung über die Zumesseinheit und/oder eine geregelte
Elektrokraftstoffpumpe erfolgt, kann zudem eine baugleiche Hochdruckpumpe verwendet werden. Dies verringert die Herstellungskosten, da die Pumpengestaltung für verschiedene Mengen- und Druckregelkonzepte vereinheitlicht wird. Ferner kann die Nullförderdrossel entfallen, da bei fehlender Mengenabfrage durch die Hochdruckpumpe und/oder bei Leckage im Bereich der Zumesseinheit der Kraftstoff über die parallel geschaltete Drossel der Hochdruckpumpe zur Schmierung und/oder Kühlung zugeführt wird. Darüber hinaus kann eine einfache Zumesseinheit mit größerer maximal zulässiger Leckage eingesetzt werden. Vorzugsweise liegt die maximal zulässige Leckage in der Größenordnung der zur Schmierung und/oder Kühlung der Hochdruckpumpe erforderlichen Kraftstoffmenge. Durch die einfache Ausgestaltung der Zumesseinheit und durch den Entfall der Nullförderdrossel kann der Niederdruckkreislauf weiter vereinfacht werden.
Der Einsatz der Vorförderpumpe zur Mengen- und Druckregelung erfolgt nach dem Prinzip der Fuel Pump Control (FPC). Voraussetzung hierfür ist die Ausbildung der Vorförderpumpe als geregelte Elektrokraftstoffpumpe und die Verbindung der Vorförderpumpe mit einer Ansteuerelektronik. Die geregelte Elektrokraftstoffpumpe kann alternativ oder ergänzend zu einer Zumesseinheit zur Mengen- und Druckregelung eingesetzt werden. Erfolgt die Mengen- und Druckregelung allein über die Zumesseinheit, kann eine einfache, kostengünstige Vorförderpumpe gewählt werden, beispielsweise eine Impeller-Pumpe.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass in Strömungsrichtung vor der Zumesseinheit - sofern vorhanden - und/oder vor dem Zulauf eines Pumpenelementes der Hochdruckpumpe eine Rücklaufleitung von der Kraftstoffleitung abzweigt, welche die Kraftstoffleitung mit dem Kraftstofftank verbindet. Die über die Vorförderpumpe geförderte Kraftstoffmenge kann dann über die Rücklaufleitung bei fehlender Zumessung oder fehlender Mengenabfrage zurück in den Tank geführt werden.
Weiterhin bevorzugt umfasst die Rücklaufleitung ein federbelastetes Ventil, insbesondere ein Rückschlagventil oder ein Überströmventil, und/oder eine Drossel. Das federbelastete Ventil stellt sicher, dass erst ab einem vorgegebenen Grenzdruck das Ventil öffnet und der Kraftstoff über die Rücklaufleitung zurück in den Tank gelangt. Bei Einsatz eines Überströmventils kann dieses einfach ausgebildet sein, was sich wiederum günstig auf die Kosten auswirkt. Erfolgt die Mengen- und Druckregelung über eine geregelte Elektrokraftstoffpumpe und wird auf die Anordnung einer Zumesseinheit verzichtet, genügt es, wenn in der Rücklaufleitung lediglich eine Drossel ausgebildet ist. Vorteilhafterweise ist das federbelastete Ventil, insbesondere das Überströmventil, in einem Gehäuse mit der Zumesseinheit zur Ausbildung einer Fuel Control Unit (FCU) angeordnet. Dies erlaubt eine kompakte Anordnung der Komponenten des Niederdruckkreislaufes. Alternativ wird vorgeschlagen, dass das federbelastete Ventil in einen Filter integriert ist, welcher der Zumesseinheit bzw. einer FCU vorgeschaltet ist.
Weiterhin bevorzugt ist ein Niederdruckbereich der Hochdruckpumpe über eine weitere Rücklaufleitung mit dem Kraftstofftank verbunden. Der Niederdruckbereich umfasst einen Triebwerksraum der Hochdruckpumpe, so dass die über die Rücklaufleitung abströmende Kraftstoffmenge über die Lager der Hochdruckpumpe zur Schmierung und/oder Kühlung derselben geführt wird.
Das ebenfalls zur Lösung der eingangs gestellten Aufgabe vorgeschlagene Kraftstoffeinspritzsystem zur Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine umfasst neben einem erfindungsgemäßen Niederdruckkreislauf ferner eine Hochdruckpumpe zur Beaufschlagung des einzuspritzenden Kraftstoffs mit Hochdruck und zur Förderung des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs in einen Hochdruckspeicher sowie wenigstens ein an den Hochdruckspeicher angeschlossenes Kraftstoffeinspritzventil. Die Hochdruckpumpe kann als Radialkolbenpumpe mit Nocken- oder Exzentertrieb ausgelegt sein.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines bekannten Kraftstoffeinspritzsystems mit einem bekannten Niederdruckkreislauf,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines ersten erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems,
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines zweiten erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems und
Fig. 4 eine schematische Darstellung eines dritten erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen Das in der Fig. 1 dargestellte bekannte Kraftstoffeinspritzsystem umfasst einen Kraftstofftank 1 und eine Vorförderpumpe 2, welche Kraftstoff aus dem Tank 1 ansaugt und über eine Kraftstoffleitung 3 einer Hochdruckpumpe 4 zuführt. In die Hochdruckpumpe 4 ist eine Zumesseinheit 5 zur Zumessung des Kraftstoffs integriert. Um den Druck vor der Zumesseinheit 5 konstant zu halten, ist in Strömungsrichtung vor der Zumesseinheit 5 ein Überströmventil 18 angeordnet. Wie die Zumesseinheit 5 ist auch das Überströmventil 18 in die Hochdruckpumpe 4 integriert. Über das Überströmventil 18 wird eine von der Vorförderpumpe 2 zu- viel geförderte Kraftstoffmenge einem Niederdruckbereich 14 der Hochdruckpumpe 4 zur Schmierung und/oder Kühlung, insbesondere zur Schmierung und/oder Kühlung der Lager der Hochdruckpumpe 4, zugeführt. In Strömungsrichtung nach der Zumesseinheit 5 und vor dem Zulauf 6 eines Pumpenelementes 7 der Hochdruckpumpe 4 zweigt eine Rücklaufleitung mit einer Nullförder- drossel 19 ab, welche bei fehlender Mengenabfrage der Hochdruckpumpe 4 den
Kraftstoff zurück in den Kraftstofftank 1 leitet. Die Nullförderdrossel 19 verhindert somit, dass eine etwaige Leckagemenge der Zumesseinheit 5 durch die Hochdruckpumpe 4 ungewollt in einen an die Hochdruckpumpe 4 angeschlossenen Hochdruckspeicher 16 gefördert wird. Auch die Nullförderdrossel 19 ist in die Hochdruckpumpe 4 integriert. Somit bilden die Hochdruckpumpe 4 und die Komponenten Zumesseinheit 5, Überströmventil 18 und Nullförderdrossel 19, welche in die Hochdruckpumpe 4 integriert sind, eine kompakte Einheit, der Aufbau der Hochdruckpumpe 4 ist jedoch komplex und demzufolge aufwendig und kostenintensiv in der Herstellung.
Das erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzsystem erlaubt demgegenüber den Einsatz einer einfach aufgebauten Hochdruckpumpe, da die Zumesseinheit 5 und das Überströmventil 18 - sofern vorhanden - ausgelagert werden. Zudem kann die Nullförderdrossel 19 entfallen. Somit kann unabhängig vom jeweils ge- wählten Mengen- und Druckregelkonzept eine baugleiche Hochdruckpumpe 4 eingesetzt werden. Die Hochdruckpumpe kann beispielsweise als Radialkolbenpumpe mit Nocken- oder Exzentertrieb ausgelegt sein.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 erfolgt die Mengen- und Druckregelung über eine Zumesseinheit 5, die als Fuel Control Unit 12 der Hochdruckpumpe 4 vorgeschaltet ist. Zwischen der Vorförderpumpe 2 und der Zumesseinheit 5 bzw. der Fuel Control Unit 12 sind ferner ein Filter 13 sowie ein als Rückschlagventil ausgebildetes federbelastetes Ventil 10 angeordnet. Im vorliegenden Beispiel ist das Rückschlagventil in das Gehäuse des Filters 13 integriert, so dass der Filter 13 und das Rückschlagventil eine kompakte Einheit ausbilden. Das Rückschlagventil verbindet die Kraftstoffleitung 3 mit einer Rücklaufleitung 9, welche überschüssigen Kraftstoff zurück in den Kraftstofftank 1 leitet. Somit ist über den Öffnungsdruck des Rückschlagventils stets ein konstanter Druck vor der Zumesseinheit 5 sichergestellt. An die Vorförderpumpe 2 werden dementsprechend nur geringe Anforderungen gestellt, so dass eine einfache mechanische Pumpe Einsatz finden kann.
Der über die Zumesseinheit 5 zugemessene Kraftstoff teilt sich vor der Hochdruckpumpe 4 in einen Förderstrom und einen Schmier- bzw. Kühlstrom auf.
Der Schmier- bzw. Kühlstrom wird über eine Drossel 8 einem Niederdruckbereich 14 der Hochdruckpumpe 4 zugeführt. Die Drossel 8 gewährleistet damit, dass eine bestimmte Leckagemenge der Zumesseinheit 5 nicht ungewollt über die Hochdruckpumpe 4 auf Hochdruck gefördert und dem Hochdruckspeicher 16 zugeführt wird. Somit ersetzt die Drossel 8 eine Nullförderdrossel 19 entsprechend dem in der Fig. 1 dargestellten Stand der Technik. Im Unterschied zur Nullförderdrossel 19 wird die Leckagemenge der Zumesseinheit 5 jedoch nicht einem Rücklauf zugeführt, sondern zur Schmierung und/oder Kühlung der Hochdruckpumpe 4 verwendet. Da die Leckagemenge der Zumesseinheit 5 der Schmierung und/oder Kühlung der Hochdruckpumpe 4 dient, ist eine gewisse Leckage erwünscht. Es kann demzufolge eine einfache, das heißt weniger dichte Zumesseinheit 5 eingesetzt werden, was sich wiederum günstig auf die Kosten auswirkt. Der Niederdruckbereich 14 der Hochdruckpumpe 4 kann wiederum über eine Rücklaufleitung 15 mit dem Kraftstofftank 1 verbunden sein.
Der Förderstrom wird über die Zuläufe 6 und hierin eingesetzte Einlassventile 20 den Pumpenarbeitsräumen 21 der beiden Pumpenelemente 7 der Hochdruckpumpe 4 zugeführt. Dort wird der Kraftstoff auf Hochdruck verdichtet und über Auslassventile 22 an einen Hochdruckspeicher 16 abgegeben. Über wenigstens ein an den Hochdruckspeicher 16 angeschlossenes Kraftstoffeinspritzventil 17 wird dann der unter hohem Druck stehende Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine eingespritzt.
Da sämtliche in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Kraftstoffeinspritzsystems eine baugleiche Hochdruckpumpe 4 verwenden und sich auch im Hinblick auf den Hochdruckbereich nicht unter- scheiden, wird hinsichtlich der Beschreibung auf die vorstehenden Ausführungen in Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 verwiesen.
Das in der Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem der Fig. 2 lediglich dadurch, dass das als Rückschlagventil ausgebildete federbelastete Ventil 10 nicht in den Filter 13, sondern in die Fuel Control Unit 12 integriert ist. Somit bilden nunmehr die Zumesseinheit 5 und das Ventil 10 eine kompakte Baueinheit aus, die zudem alle wesentlichen Komponenten zur Mengen- und Druckregelung umfasst. Eine derart gestaltete Fuel Control Unit 12 ist in einfacher Weise mit verschiedenen Pumpenkonzepten kombinierbar.
Das in der Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von denen der Fig. 2 und 3 dadurch, dass die Mengen- und Druckregelung über eine als Vorförderpumpe 2 eingesetzte geregelte Elektrokraftstoffpumpe erfolgt. Eine Zumesseinheit 5 bzw. eine Fuel Control Unit 12 können somit entfallen. Gleiches gilt für das federbelastete Ventil 10, das vorliegend durch eine einfache Drossel 1 1 ersetzt wird. Die geregelte Elektrokraftstoffpumpe ist über eine Steuereinheit (nicht dargestellt) ansteuerbar, wodurch eine bedarfsgerechte Mengen- und Druckregelung gewährleistet ist.

Claims

Ansprüche
1. Niederdruckkreislauf für ein Kraftstoffeinspritzsystem, insbesondere ein Common-Rail-Einspritzsystem, umfassend einen Kraftstofftank (1) und eine Vor- förderpumpe (2), mittels welcher Kraftstoff aus dem Kraftstofftank (1) ansaugbar und über eine Kraftstoffleitung (3) einer Hochdruckpumpe (4) zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Mengen- und Druckregelung über eine außerhalb der Hochdruckpumpe (4) angeordnete Zumesseinheit (5) und/oder die Vorförderpumpe (2) erfolgt, die zumindest in diesem Fall als geregelte Elektro- kraftstoffpumpe (2') ausgelegt ist, wobei über eine parallel zu einem Zulauf (6) eines Pumpenelementes (7) der Hochdruckpumpe (4) geschaltete Drossel (8) die Schmierung und/oder Kühlung der Hochdruckpumpe (4) sichergestellt ist.
2. Niederdruckkreislauf nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung vor der Zumesseinheit (5) und/oder vor dem Zulauf (6) eines Pumpenelementes (7) der Hochdruckpumpe (4) eine Rücklaufleitung (9) von der Kraftstoffleitung (3) abzweigt, welche die Kraftstoffleitung (3) mit dem Kraftstofftank (1) verbindet.
3. Niederdruckkreislauf nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Rücklaufleitung (9) ein federbelastetes Ventil (10), insbesondere ein Rückschlagventil oder ein Überströmventil, und/oder eine Drossel (1 1) umfasst.
4. Niederdruckkreislauf nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das federbelastete Ventil (10) in einem Gehäuse mit der Zumesseinheit (5) zur Ausbildung einer Fuel Control Unit (12) angeordnet ist.
5. Niederdruckkreislauf nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das federbelastete Ventil (10) in einen Filter (13) integriert ist, welcher der Zumesseinheit (5) vorgeschaltet ist.
6. Niederdruckkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Niederdruckbereich (14) der Hochdruckpumpe (4) über eine Rücklaufleitung (15) mit dem Kraftstofftank (1) verbunden ist.
7. Kraftstoffeinspritzsystem zur Einspritzung von Kraftstoff in den Brennraum einer Brennkraftmaschine mit einem Niederdruckkreislauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kraftstoffeinspritzsystem ferner eine Hochdruckpumpe (5) zur Beaufschlagung des einzuspritzenden Kraftstoffs mit Hochdruck und zur Förderung des unter hohem Druck stehenden Kraftstoffs in einen Hochdruckspeicher (16) sowie wenigstens ein an den Hochdruckspeicher (16) angeschlossenes Kraftstoffeinspritzventil (17) umfasst.
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