WO1998001664A1 - Druckhalteeinrichtung - Google Patents

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WO1998001664A1
WO1998001664A1 PCT/EP1997/001474 EP9701474W WO9801664A1 WO 1998001664 A1 WO1998001664 A1 WO 1998001664A1 EP 9701474 W EP9701474 W EP 9701474W WO 9801664 A1 WO9801664 A1 WO 9801664A1
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WO
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pressure
movable wall
maintaining device
fuel
pressure maintaining
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PCT/EP1997/001474
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English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd Rumpf
Original Assignee
Mannesmann Vdo Ag
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Filing date
Publication date
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Priority to AU21596/97A priority patent/AU721472B2/en
Priority to JP10504687A priority patent/JP2000514153A/ja
Priority to EP97914295A priority patent/EP0910736A1/de
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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
    • F02M37/08—Feeding by means of driven pumps electrically driven
    • 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
    • F02M37/08—Feeding by means of driven pumps electrically driven
    • F02M2037/085—Electric circuits therefor
    • F02M2037/087—Controlling fuel pressure valve

Definitions

  • the invention relates to a pressure maintaining device - for a fuel supply system of an internal combustion engine of a motor vehicle with a pressure accumulator to be connected to a supply line between a fuel pump and the internal combustion engine and having a pressure chamber, which has a movable wall and means that is preloaded to limit a volume of fuel located in the pressure chamber for detecting the position of the movable wall, the fuel pump being controllable as a function of the position of the movable wall by means of a control device.
  • the pressure accumulator is used for the temporary storage of fuel and enables the fuel pump to be operated in cycles.
  • the pressure accumulator has two limit switches that limit the travel of the movable wall.
  • the control device switches off the fuel pump.
  • the internal combustion engine will then supplied with fuel from the pressure accumulator.
  • the fuel pump is switched on again and supplies the internal combustion engine with fuel.
  • the pressure-maintaining device is used in particular instead of a return line provided for returning fuel from the internal combustion engine to a fuel tank.
  • the pressure maintaining device has the advantage that the power consumption of the fuel pump can be reduced by up to 95%. This leads to a reduction in the fuel consumption of the motor vehicle, particularly in city traffic.
  • a disadvantage of the known pressure maintaining device is that a higher pressure prevails in the fuel supply system during operation of the fuel pump than when the internal combustion engine is supplied from the pressure accumulator when the fuel pump is switched off. These pressure differences are caused by the preload forces which vary over the stroke of the movable wall and by the influence of frictional forces on the movement of the movable wall. This causes pressure fluctuations in the fuel supply system that must be compensated for by a pressure control valve. However, this pressure control valve is a fault-prone and very cost-intensive component.
  • the invention is based on the problem of designing a pressure-maintaining device of the type mentioned at the outset in such a way that it can be produced as inexpensively as possible and with it pressure fluctuations in the fuel supply system are largely avoided.
  • This problem is solved according to the invention in that the control device is designed to generate a central position of the movable wall.
  • the fuel supply system according to the invention is suitable for use in a fuel supply system with an injection system or with a carburetor.
  • the fuel pump could be switched on and off by switches as in the known pressure maintenance device. For this purpose, these switches would have to be arranged close to the middle position of the movable wall. However, this leads to frequent switching of the fuel pump.
  • the pressure maintaining device does not require frequent switching of the fuel pump if the position of the movable wall can be determined by an electrical odometer connected to the control device and the delivery rate of the fuel pump can be controlled by the control device.
  • the fuel supply system according to the invention has a demand-dependent control of the fuel pump, while the pressure accumulator serves to compensate for pressure fluctuations caused, for example, by load changes in the internal combustion engine.
  • the pressure chamber of the pressure accumulator could, for example, be connected via a branch line to a supply line arranged between the fuel pump and the internal combustion engine.
  • the fuel supply system reacts very slowly to pressure fluctuations in the fuel supply system because of the fuel in the branch line.
  • the pressure maintaining device reacts particularly quickly to pressure fluctuations if the pressure chamber has an inlet for its connection to the fuel pump and an outlet for its connection with the internal combustion engine. As a result, the fuel flows continuously through the pressure chamber during operation of the fuel pump. Even with intermittent operation of the fuel pump, this only leads to insignificant pressure fluctuations in the fuel supply system.
  • the elimination of the spur also simplifies the assembly of the pressure maintaining device.
  • the movable wall could, for example, delimit the upper area of the pressure chamber and, with its weight, generate the intended pressure in the pressure chamber.
  • the movable wall could also be designed as a float.
  • the pressure provided in the fuel supply system would then be generated by the fuel column.
  • Such an air cushion has the disadvantage of being temperature-dependent and requiring large dimensions of the pressure accumulator.
  • the pressure-maintaining device is particularly compact if the movable wall is prestressed by a spring element.
  • a fuel column located in the pressure chamber counteracts the spring force according to another advantageous development of the invention when the movable wall is arranged in the bottom region of the pressure chamber.
  • a fuel column located in the pressure chamber has no influence on the pressure generated in the fuel supply system if the movable wall is arranged in a side region of the pressure chamber.
  • the movable wall can be produced particularly inexpensively if the movable wall has a piston.
  • fuel leakage flowing past the movable wall can be reliably avoided if the movable wall is connected to the pressure chamber by means of a membrane.
  • the membrane has a particularly high strength if the membrane is a reinforced rubber membrane.
  • the membrane can generate the intended pressure in the pressure chamber without an additional spring element if the membrane is made of bellows-shaped sheet metal.
  • this relative pressure is generated simply in that the pressure accumulator on its side of the movable wall facing away from the pressure chamber has a pressure compensation can, which has a connection to an intake manifold of the internal combustion engine.
  • the odometer is structurally particularly simple if it has a potentiometer.
  • the odometer can have an inductance or capacitance that is variable as a function of the position of the movable wall. The selection of a suitable odometer depends on the control device used.
  • the position of the movable wall can be determined without contact if the position of the movable wall can be determined by an optical sensor element.
  • the odometer works without wear.
  • the position of the membrane can be determined particularly inexpensively if the odometer has a strain gauge arranged on the spring element or the membrane.
  • a fuel supply system with a fuel filter consists of particularly few components if the fuel filter is arranged in the pressure chamber.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a fuel supply system with a pressure-maintaining device according to the invention
  • Fig. 2, 3 two embodiments of a pressure accumulator.
  • FIG. 1 shows a pressure-maintaining device arranged in a fuel supply system with a fuel pump 3 supplying an internal combustion engine 1 with fuel from a fuel tank 2.
  • the fuel pump 3 is arranged in a swirl pot 4 and initially delivers the fuel to a pressure accumulator 5.
  • the pressure accumulator 5 is in a arranged to an injection bar 6 of the internal combustion engine 1 supply line 7.
  • the fuel passes from the injection rail 7 to an injection nozzle 9 arranged in an intake manifold 8.
  • the intake manifold 8 has a connection 10 to the pressure accumulator 5.
  • the injection nozzle 9 is controlled by central electronics 11.
  • a control device 12 regulating the fuel pump 3 is arranged.
  • the pressure accumulator 5 has a pressure chamber 13 which is delimited by a movable wall 14.
  • the movable wall 14 is in a central position here. Fuel flows from the fuel pump 3 into the pressure chamber 13 via an inlet 15. The fuel leaves the pressure chamber 13 via an outlet 16 in the direction of the injection bar 6.
  • the movable wall 14 has a membrane 17, which is, for example, a reinforced rubber membrane. The position of the membrane 17 and thus the volume of the pressure chamber 13 is detected by an odometer 18 and forwarded to the central electronics 11 and the control device 12. The membrane 17 is biased by a compression spring 19 to the pressure chamber 13.
  • a fuel filter 20 is arranged in the pressure chamber 13.
  • the area of the pressure accumulator 5 facing away from the pressure chamber 13 is designed as a pressure compensation box 21. Det, to which the connection 10 to the intake manifold 8 is connected.
  • the fuel pump 3 delivers fuel via the pressure chamber 13 to the injection bar 6.
  • the compression spring 19 of the movable wall 14 is dimensioned for a pressure provided in the supply line 7.
  • the movable wall 14 moves to the left when the pressure in the supply line 7 rises, thus increasing the volume of the pressure chamber 13.
  • the odometer 18 generates an electrical signal depending on the position of the movable wall 14 and sends it to the control device 12 and the central electronics 11 further.
  • the control device 12 then reduces the speed of the fuel pump 3 until the movable wall 14 moves back into the central position. Possible pressure fluctuations within the fuel supply system are compensated for by the central electronics 11 on the injection nozzle 9, for example via the injection duration.
  • FIG. 2 shows a further embodiment of a pressure accumulator 22, in which a movable wall 23 has a piston 25 preloaded by a compression spring 24.
  • the piston 25 is displaceably arranged in the pressure accumulator 22 and can thereby change the volume of a pressure chamber 26.
  • the area of the pressure accumulator 22 which is delimited by the pressure chamber 26 through the piston 25 has a vent hole 27.
  • the position of the piston 25 is detected by an odometer 28 with a potentiometer 29.
  • FIG. 3 shows a pressure accumulator 30, in which a movable wall 31 has a membrane 32 made of a bellows-shaped sheet.
  • This membrane 32 is itself designed resiliently and does not require a spring element in order to generate a pressure provided in a pressure chamber 33 of the pressure accumulator 30.
  • a distance counter 34 has a strain gauge 35 on the membrane 32 which, depending on the shape of the membrane 32 and thus on the volume of the pressure chamber 33, conducts electrical signals to a control device 36.
  • a check valve 37 is arranged in the inlet 15 of the pressure chamber 33 and prevents the fuel from flowing back into the fuel tank 2 shown in FIG. 1 when the fuel pump is switched off.

Landscapes

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Abstract

Bei einer Druckhalteeinrichtung für eine Kraftstoffversorgungsanlage einer Brennkraftmaschine (1) eines Kraftfahrzeuges ist ein Druckspeicher (5) in einer zu der Brennkraftmaschine (1) führenden Versorgungsleitung (7) angeordnet. Der Druckspeicher (5) hat eine Druckkammer (13), welche von einer mit einer Druckfeder (15) vorgespannten beweglichen Wand (14) begrenzt ist. Die Stellung der beweglichen Wand (14) wird von einem Wegstreckenzähler (18) erfaßt und an eine Regeleinrichtung (12) weitergeleitet. Die Regeleinrichtung (12) regelt die Drehzahl einer Kraftstoffpumpe (3) in Abhängigkeit von der Stellung der beweglichen Wand (14).

Description

Beschreibung
Druckhalteeinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Druckhalteeinrichtung - für eine Kraftstoffversorgungsanlage einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit einem mit einer Versorgungsleitung zwischen einer Kraftstoffpumpe und der Brennkraftmaschine zu verbindenden, eine Druckkammer aufweisenden Druckspeicher, welcher eine zur Begrenzung eines in der Druckkammer befindlichen Volumens von Kraftstoff vorgespannte, bewegliche Wand und Mittel zur Erfassung der Stellung der beweglichen Wand hat, wobei die Kraftstoffpumpe in Abhängigkeit von der Stellung der beweglichen Wand mittels einer Regeleinrichtung regelbar ist.
Solche Kraftstoffversorgungsanlagen werden bereits versuchsweise in Kraftfahrzeugen eingesetzt und sind damit bekannt. Der Druckspeicher dient zum Zwischenspeichern von Kraftstoff und ermöglicht einen getakteten Betrieb der Kraftstoffpumpe. Der Druckspeicher hat zwei den Hubweg der beweglichen Wand begrenzende Endschalter. Sobald die Druckkammer gefüllt ist, schaltet die Regeleinrichtung die Kraftstoffpumpe ab. Die Brennkraftmaschine wird anschließend von dem Druckspeicher mit Kraftstoff versorgt. Nach einer nahezu vollständigen Entleerung der Druckkammer wird die Kraftstoffpumpe erneut eingeschaltet und versorgt die Brennkraftmaschine mit Kraftstoff. Die Druckhalteeinrichtung wird insbesondere anstelle einer zur Rückführung überflüssigen Kraftstoffs von der Brennkraftmaschine in einen Kraftstoffbehälter vorgesehenen Rücklaufleitung eingesetzt. Die Druckhalteeinrichtung hat im Vergleich zu einer Kraftstoffversorgungsanlage mit einer Rücklaufleitung den Vorteil, daß sich die Leistungsaufnahme der Kraftstoffpumpe um bis zu 95% reduzieren läßt. Dies führt insbesondere im Stadtverkehr zu einer Verringerung des Kraftstoffverbrauchs des Kraftfahrzeuges.
Nachteilig bei der bekannten Druckhalteeinrichtung ist, daß in der Kraftstoffversorgungsanlage während des Betriebes der Kraftstoffpumpe ein höherer Druck herrscht, als wenn die Brennkraftmaschine bei abgeschalteter Kraftstoffpumpe aus dem Druckspeicher versorgt wird. Diese Druckunterschiede haben ihre Ursache in über den Hubweg der beweglichen Wand veränderlichen Vorspannkräften und in dem Einfluß von Reibungkräften auf die Bewegung der beweglichen Wand. Hierdurch entstehen in der Kraftstoffversorgungsanlage Druckschwankungen, die von einem Druckregelventil ausgeglichen werden müssen. Dieses Druckregelventil ist jedoch ein störanfälliges und sehr kostenintensives Bauteil.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Druckhalteeinrichtung der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß sie möglichst kostengünstig zu fertigen ist und mit ihr Druckschwankungen in der Kraftstoffversorgungsanlage weitgehend vermieden werden. Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Regeleinrichtung zum Erzeugen einer Mittelstellung der beweglichen Wand ausgebildet ist.
Durch diese Gestaltung werden Druckschwankungen in der Kraftstoffversorgungsanlage ohne Verwendung eines Druckregelventils weitgehend vermieden, da die Druckkammer zunächst als Puffer kurzzeitig für zu wenig oder zu viel geförderten Kraftstoff dient. Die bewegliche Wand dient als Sensor für die Regeleinrichtung zur bedarfsgerechten Regelung der Kraftstoffpumpe. Die Druckhalteeinrichtung besteht durch die Einsparung des Druckregelventils aus wenigen Bauteilen, so daß sie besonders kostengünstig zu fertigen ist. Die erfindungsgemäße KraftstoffVersorgungsanlage eignet sich für einen Einsatz in einer Kraftstoffversorgungsanlage mit einer Einspritzanlage oder mit einem Vergaser.
Die Kraftstoffpumpe könnte wie bei der bekannten Druckhalteeinrichtung von Schaltern an- und abgeschaltet werden. Diese Schalter müßten hierfür nahe an der Mittelstellung der beweglichen Wand angeordnet sein. Dies führt jedoch zu einem häufigen Schalten der Kraftstoffpumpe. Die Druckhalteeinrichtung erfordert jedoch gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kein häufiges Schalten der Kraftstoffpumpe, wenn die Stellung der beweglichen Wand von einem mit der Regeleinrichtung verbundenen, elektrischen Wegstreckenzähler ermittelbar und die Förderleistung der Kraftstoffpumpe von der Regeleinrichtung regelbar ist. Hierdurch hat die erfindungsgemäße Kraftstoffversorgungsanlage eine bedarfsabhängige Regelung der Kraftstoffpumpe, während der Druckspeicher zum Ausgleich von beispielsweise durch Lastwechsel der Brennkraftmaschine hervorgerufenen Druckschwankungen dient. Die Förderleistung der Kraftstoffpumpe läßt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach regeln, wenn die Drehzahl der Kraftstoffpumpe von der Regeleinrichtung veränderbar ist . Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Kraftstoffpumpe eine flache Pumpenkennlinie (Q = f(u) bei p = const . ) hat.
Die Druckkammer des Druckspeichers könnte beispielsweise über eine Stichleitung an einer zwischen der Kraftstoffpumpe und der Brennkraftmaschine angeordneten Versorgungsleitung angeschlossen werden. Hierdurch reagiert die Kraftstoffversorgungsanlage wegen dem in der Stichleitung befindlichen Kraftstoff jedoch sehr träge auf Druckschwankungen in der KraftstoffVersorgungsanlage . Die Druckhalteeinrichtung reagiert besonders schnell auf Druckschwankungen, wenn die Druckkammer einen Einlaß zu ihrer Verbindung mit der Kraftstoffpumpe und einen Auslaß zu ihrer Verbindung mit der Brennkraftmaschine hat. Hierdurch wird die Druckkammer bei einem Betrieb der Kraftstoffpumpe ständig von dem Kraftstoff durchströmt. Dies führt sogar bei einem taktenden Betrieb der Kraftstoffpumpe nur zu unwesentlichen Druckschwankungen in der Kraftstoffversorgungsanlage. Durch den Wegfall der Stichleitung wird zudem die Montage der Druckhalteeinrichtung weiter vereinfacht .
Die bewegliche Wand könnte beispielsweise den oberen Bereich der Druckkammer begrenzen und mit ihrem Gewicht den vorgesehenen Druck in der Druckkammer erzeugen. Alternativ dazu könnte die bewegliche Wand auch als Schwimmer ausgebildet sein. Der in der KraftstoffVersorgungsanlage vorgesehene Druck würde dann von der Kraftstoffsäule erzeugt werden. Dies führt jedoch zu einem hohen Einfluß von Erschütterungen auf die Stelleinrichtung. Man könnte auch daran denken, den vorgesehenen Druck mittels eines in dem Druckspeicher befindlichen Luftkissens zu erzeu- gen. Ein solches Luftkissen hat jedoch den Nachteil, temperaturabhängig zu sein und große Abmessungen des Druckspeichers zu erfordern. Die Druckhalteeinrichtung gestaltet sich jedoch gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders kompakt, wenn die bewegliche Wand von einem Federelement vorgespannt ist. Da Erschütterungen hierbei nur einen geringen Einfluß auf die bewegliche Wand haben, wird durch das Federelement in der Mittelstellung der beweglichen Wand ein besonders konstanter Druck erzeugt. Für einen möglichst konstanten Druck über den Hubweg der beweglichen Wand in der Druckkammer ist es gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft, wenn das Federelement eine besonders flache Federkennlinie hat.
Eine in der Druckkammer befindliche Kraftstoffsäule wirkt der Federkraft gemäß einer anderen vorteilha ten Weiterbildung der Erfindung entgegen, wenn die bewegliche Wand im Bodenbereich der Druckkammer angeordnet ist.
Eine in der Druckkammer befindliche Kraftstoffsäule hat gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung keinen Einfluß auf den in der Kraftstoff ersor- gungsanlage erzeugten Druck, wenn die bewegliche Wand in einem Seitenbereich der Druckkammer angeordne ist.
Die bewegliche Wand ist gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders kostengünstig herstellbar, wenn die bewegliche Wand einen Kolben hat.
Eine an der beweglichen Wand vorbeiströmende Leckage von Kraftstoff läßt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung zuverlässig vermeiden, wenn die bewegliche Wand mittels einer Membran mit der Druckkammer verbunden ist. Die Membran hat gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung eine besonders hohe Festigkeit, wenn die Membran eine armierte Gummimembran ist.
Die Membran kann gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung den vorgesehenen Druck in der Druckkammer ohne zusätzlich zu montierendes Federelement erzeugen, wenn die Membran aus balgartig geformtem Blech gefertigt ist.
Für einen kraftstoffsparenden Betrieb der Brennkraftmaschine ist es erforderlich, daß zwischen einem Saugrohr und dem Kraftstoff in einer in das Saugrohr hineinragenden Einspritzdüse ein konstanter Relativdruck herrscht. Dieser Relativdruck wird gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach dadurch erzeugt, daß der Druckspeicher auf seiner der Druckkammer abgewandten Seite der beweglichen Wand eine Druckausgleichsdose hat, welche eine Verbindung mit einem Saugrohr der Brennkraftmaschine aufweist.
Der Wegstreckenzähler gestaltet sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung konstruktiv besonders einfach, wenn er einen Potentiometer hat. Alternativ dazu kann der Wegstreckenzähler eine in Abhängigkeit von der Stellung der beweglichen Wand veränderliche Induktivität oder Kapazität aufweisen. Die Auswahl des geeigneten Wegstreckenzählers ist abhängig von der eingesetzten Regeleinrichtung.
Die Stellung der beweglichen Wand läßt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung berührungslos ermitteln, wenn die Stellung der beweglichen Wand von einem optischen Sensorelement ermittelbar ist. Hierdurch arbeitet der Wegstreckenzähler verschleißfrei. Die Stellung der Membran läßt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders kostengünstig ermitteln, wenn der Wegstreckenzähler einen auf dem Federelement oder der Membran angeordneten Dehnmeßstreifen hat.
Das Regeln der Kraftstoffpumpe und eine über den Hubweg der beweglichen Wand veränderliche Federkraft des Federelementes könnten Druckschwankungen an der Einspritzleiste der Einspritzanlage hervorrufen. Diese Druckschwankungen führen gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung nicht zu einer Änderung der Einspritzmenge an den Einspritzdüsen, wenn die Einspritzzeiten von den Einspritzdüsen der Brennkraftmaschine von einer Zentralelektronik in Abhängigkeit von den Signalen des Wegstreckenzählers steuerbar sind.
Eine Kraftstoffversorgungsanlage mit einem Kraftstoffil- ter besteht gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung aus besonders wenigen Bauteilen, wenn der Kraftstoffilter in der Druckkammer angeordnet ist.
Bei einem getakteten Betrieb der Kraftstoffpumpe wird ein Zurückfließen des Kraftstoffs von der Druckkammer in den Kraftstoffbehälter einfach dadurch vermieden, daß in dem Einlaß der Druckkammer ein bei einem Abschalten der Pumpe schließendes Rückschlagventil angeordnet ist.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind mehrere davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
Fig.l eine schematische Darstellung einer Kraftstoffversorgungsanlage mit einer erfindungsgemäßen Druckhalteeinrichtung, Fig.2, 3 zwei Ausführungsformen eines Druckspeichers.
Die Figur 1 zeigt eine in einer Kraftstoffversorgungsanlage angeordnete Druckhalteeinrichtung mit einer eine Brennkraftmasσhine 1 mit Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter 2 versorgenden Kraftstoffpumpe 3. Die Kraftstoffpumpe 3 ist in einem Schwalltopf 4 angeordnet und fördert den Kraftstoff zunächst zu einem Druckspeicher 5. Der Druckspeicher 5 ist in einer zu einer Einspritzleiste 6 der Brennkraftmaschine 1 führenden Versorgungsleitung 7 angeordnet. Von der Einspritzleiste 7 gelangt der Kraftstoff zu einer in einem Saugrohr 8 angeordneten Einspritzdüse 9. Das Saugrohr 8 hat eine Verbindung 10 mit dem Druckspeicher 5. Die Einspritzdüse 9 wird von einer Zentralelektronik 11 gesteuert. Neben dem Druckspeicher 5 ist eine die Kraftstoffpumpe 3 regelnde Regeleinrichtung 12 angeordnet.
Der Druckspeicher 5 hat eine Druckkammer 13, die von einer beweglichen Wand 14 begrenzt ist. Die bewegliche Wand 14 befindet sich hier in einer Mittelstellung. Über einen Einlaß 15 strömt Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe 3 in die Druckkammer 13 hinein. Der Kraftstoff verläßt die Druckkammer 13 über einen Auslaß 16 in Richtung Einspritzleiste 6. Die bewegliche Wand 14 hat eine Membran 17, bei der es sich beispielsweise um eine armierte Gummimembran handelt. Die Stellung der Membran 17 und damit das Volumen der Druckkammer 13 wird von einem Wegstrek- kenzähler 18 erfaßt und an die Zentralelektronik 11 und die Regeleinrichtung 12 weitergeleitet. Die Membran 17 ist von einer Druckfeder 19 zur Druckkammer 13 hin vorgespannt. In der Druckkammer 13 ist ein Kraftstoffilter 20 angeordnet. Der der Druckkammer 13 abgewandte Bereich des Druckspeichers 5 ist als Druckausgleichsdose 21 ausgebil- det, an der die Verbindung 10 zu dem Saugrohr 8 angeschlossen ist.
Während des Betriebes der Brennkraftmaschine 1 fördert die Kraftstoffpumpe 3 Kraftstoff über die Druckkammer 13 zu der Einspritzleiste 6. Die Druckfeder 19 der beweglichen Wand 14 ist für einen in der Versorgungsleitung 7 vorgesehenen Druck bemessen. Die bewegliche Wand 14 bewegt sich beispielsweise bei einem Druckanstieg in der Versorgungsleitung 7 nach links und vergrößert so das Volumen der Druckkammer 13. Hierbei erzeugt der Wegstrek- kenzähler 18 in Abhängigkeit von der Stellung der beweglichen Wand 14 ein elektrisches Signal und leitet es an die Regeleinrichtung 12 und die Zentralelektronik 11 weiter. Die Regeleinrichtung 12 verringert anschließend die Drehzahl der Kraftstoffpumpe 3 bis sich die bewegliche Wand 14 wieder in die Mittelstellung zurückbewegt. Mögliche Druckschwankungen innerhalb der Kraftstoffversor- gungsanlage werden von der Zentralelektronik 11 an der Einspritzdüse 9 beispielsweise über die Einspritzdauer ausgeglichen.
Die Figur 2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Druckspeichers 22, bei dem eine bewegliche Wand 23 einen von einer Druckfeder 24 vorgespannten Kolben 25 hat. Der Kolben 25 ist verschiebbar in dem Druckspeicher 22 angeordnet und vermag dadurch das Volumen einer Druckkammer 26 zu verändern. Der von der Druckkammer 26 durch den Kolben 25 abgegrenzte Bereich des Druckspeichers 22 hat eine Entlüftungsbohrung 27. Die Stellung des Kolbens 25 wird von einem Wegstreckenzähler 28 mit einem Potentiometer 29 erfaßt.
Die Figur 3 zeigt einen Druckspeicher 30, bei dem eine bewegliche Wand 31 eine Membran 32 aus einem balgartig geformten Blech hat. Diese Membran 32 ist damit selbst federnd gestaltet und benötigt kein Federelement, um einen vorgesehenen Druck in einer Druckkammer 33 des Druckspeichers 30 zu erzeugen. Ein Wegstreckenzähler 34 hat auf der Membran 32 einen Dehnmeßstreifen 35, der in Abhängigkeit von der Form der Membran 32 und damit von dem Volumen der Druckkammer 33 elektrische Signale an eine Regeleinrichtung 36 leitet. In dem Einlaß 15 der Druckkammer 33 ist ein Rückschlagventil 37 angeordnet, welches bei ausgeschalteter Kraftstoffpumpe ein Zurückfließen des Kraftstoffs in den in Figur 1 dargestellten Kraftstoffbehälter 2 verhindert.

Claims

Patentansprüche
1. Druckhalteeinrichtung für eine KraftstoffVersorgungsanlage einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit einem mit einer Versorgungsleitung zwischen einer Kraftstoffpumpe und der Brennkraftmaschine zu verbindenden, eine Druckkammer aufweisenden Druckspeicher, welcher eine zur Begrenzung eines in der Druckkammer befindlichen Volumens von Kraftstoff vorgespannte, bewegliche Wand und Mittel zur Erfassung der Stellung der beweglichen Wand hat, wobei die Kraftstoffpumpe in Abhängigkeit von der Stellung der beweglichen Wand mittels einer Regeleinrichtung regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung (12, 36) zum Erzeugen einer Mittelstellung der beweglichen Wand (14, 23, 31) ausgebildet ist.
2. Druckhalteeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung der beweglichen Wand (14, 23, 31) von einem mit der Regeleinrichtung (12, 36) verbundenen, elektrischen Wegstreckenzähler (18, 28, 34) ermittelbar und die Förderleistung der Kraftstoffpumpe (3) von der Regeleinrichtung (12, 36) regelbar ist.
3. Druckhalteeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl der Kraftstoffpumpe (3) von der Regeleinrichtung (12, 36) veränderbar ist.
4. Druckhalteeinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (13, 26, 33) einen Einlaß (15) zu ihrer Verbindung mit der Kraftstoffpumpe (3) und einen Auslaß (16) zu ihrer Verbindung mit der Brennkraftmaschine (1) hat.
5. Druckhalteeinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Wand (14, 23, 31) von einem Federelement (Druckfeder 19, 24, Membran 32) vorgespannt ist.
6. Druckhalteeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Wand (14, 23, 31) im Bodenbereich der Druckkammer (13, 26, 33) angeordnet ist.
7. Druckhalteeinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Wand (14, 23, 31) in einem Seitenbereich der Druckkammer (13, 26, 33) angeordnet ist.
8. Druckhalteeinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Wand (23) einen Kolben (25) hat.
9. Druckhalteeinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Wand (14, 31) mittels einer Membran (17, 32) mit der Druckkammer (13, 33) verbunden ist.
10. Druckhalteeinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (17) eine armierte Gummimembran ist.
11. Druckhalteeinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (32) aus balgartig geformtem Blech gefertigt ist.
12. Druckhalteeinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckspeicher (5, 22, 30) auf seiner der Druckkammer (13, 26, 33) abgewandten Seite der beweglichen Wand (14, 23, 31) eine Druckausgleichsdose (21) hat, welche eine Verbindung (10) mit einem Saugrohr (8) der Brennkraftmaschine (1) aufweist.
13. Druckhalteeinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wegstreckenzähler (28) einen Potentiometer (29) hat.
14. Druckhalteeinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung der beweglichen Wand (14, 23, 31) von einem optischen Sensorelement ermittelbar ist.
15. Druckhalteeinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wegstreckenzähler (34) einen auf dem Federelement oder der Membran (32) angeordneten Dehnmeßstreifen (35) hat.
16. Druckhalteeinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzzeiten der Einspritzdüsen (9) der Brennkraftmaschine (1) von einer Zentralelektronik (11) in Abhängigkeit von den Signalen des Wegstreckenzählers (18, 28, 34) steuerbar sind.
17. Druckhalteeinrichtung mit einem Kraftstoffilter nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, daß der Kraftstoffilter (20) in der Druckkammer (13, 26, 33) angeordnet ist.
18. Druckhalteeinrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Einlaß (15) der Druckkammer (33) ein bei einem Abschalten der Kraftstoffpumpe (3) schließendes Rückschlagventil (37) angeordnet ist.
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