WO2013135401A1 - Fluidfördersystem und verfahren zum fördern eines fluids - Google Patents

Fluidfördersystem und verfahren zum fördern eines fluids Download PDF

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WO2013135401A1
WO2013135401A1 PCT/EP2013/050783 EP2013050783W WO2013135401A1 WO 2013135401 A1 WO2013135401 A1 WO 2013135401A1 EP 2013050783 W EP2013050783 W EP 2013050783W WO 2013135401 A1 WO2013135401 A1 WO 2013135401A1
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pressure line
pressure
fluid delivery
line
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PCT/EP2013/050783
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Bernhard Karl
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Robert Bosch Gmbh
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    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
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    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to a fluid delivery system, in particular for an injection system and to a method for conveying a fluid.
  • the pollutant NO x In motor vehicles with an internal combustion engine, in particular a diesel engine, the pollutant NO x must be reduced, inter alia, due to more stringent exhaust gas legislation.
  • One method that is used is the so-called SCR process, in which the pollutant NO x is reduced to N 2 and H 2 O in a catalyst with the aid of a liquid, urea-containing reducing agent ("AdBlue").
  • the liquid reducing agent should be added to the exhaust as finely divided as possible.
  • the finest possible atomization of the reducing agent when injecting the reducing agent into the exhaust gas line there is a need for fluid delivery and injection systems which provide the reducing agent with sufficiently high pressure.
  • Known fluid delivery systems have a fluid delivery pump and a return throttle.
  • the injection pressure of the fluid is adjusted by varying the speed of the fluid delivery pump. Excess fluid not needed for injection flows back into the fluid tank through the return throttle.
  • An object of the invention is to provide a more efficient fluid delivery system and a more efficient method of delivering a fluid.
  • An inventive fluid delivery system has a fluid reservoir for storing the fluid to be delivered, a fluid delivery pump and a pressure line.
  • the fluid delivery pump is designed to suck in fluid from the reservoir during operation and output under increased pressure in the pressure line.
  • a return line with a controllable return valve is arranged between the pressure line and the reservoir.
  • the return valve in Karl-Heinzein an open state allows a backflow of fluid from the pressure line into the reservoir and, in a closed state, prevents the backflow of fluid from the pressure line into the fluid reservoir.
  • the fluid pressure in the pressure line is adjusted by varying the opening area ("duty cycle") of the return valve, and the amount of fluid required in the pressure line is determined by the choice of the speed of the fluid delivery pump.
  • the amount of fluid flowing back into the reservoir through the return line is significantly smaller than in a conventional fluid delivery system, since the fluid pressure in the pressure line is not adjusted by a change in the speed of the fluid delivery pump.
  • the speed and thus the delivery rate of the fluid delivery pump can rather be set as a function of the amount of fluid actually required in the pressure line.
  • a fluid delivery system of the present invention operates at a higher efficiency than conventional fluid delivery systems.
  • the return valve is designed as a controllable pressure-holding valve. This makes it possible to set a predetermined pressure in the pressure line.
  • the pressure-maintaining valve is infinitely adjustable.
  • a fixed throttle is connected in parallel with the return valve.
  • a fixed throttle arranged parallel to the return valve makes it possible to remove air from the delivery system, in particular the working chamber of the fluid supply pump, and to achieve a balanced system pressure when the fluid supply pump is at standstill by equalizing the pressure with the environment.
  • the fixed throttle in a fluid delivery system according to the invention has a much smaller flow rate than a return throttle, as used in a conventional fluid delivery system.
  • the fluid delivery pump is connected to a reversible suction valve. Such a suck back valve makes it possible to reverse the conveying direction in order to pump fluid from the pressure line back into the tank if necessary and to empty the system completely.
  • a (heatable) filter and / or a pressure sensor are arranged in the pressure line.
  • a filter makes it possible to filter particles contained in the fluid, which can clog or damage injectors connected to the pressure line, from the fluid.
  • a pressure sensor makes it possible to measure and monitor the pressure in the pressure line.
  • the maximum delivery rate of the fluid delivery pump is greater than the maximum amount of fluid flowing out of the pressure line.
  • a delivery rate of the fluid delivery pump which is greater than the maximum amount of fluid flowing out of the pressure line is necessary in order to be able to maintain the desired pressure in the pressure line in all operating states.
  • the pumping capacity of the fluid delivery pump is at least 5 kg / h.
  • a pumping capacity of 5 kg / h has proven to be sufficient in many cases to maintain the desired pressure in the pressure line in all operating conditions and to provide the necessary amount of fluid.
  • Figure 1 is a schematic representation of a conventional fluid delivery system
  • Figure 2 is a schematic representation of an embodiment of a fluid delivery system according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a conventional fluid conveying system 5.
  • a conventional fluid delivery system 5 has a tank 2 in which the fluid 3 to be delivered is stored.
  • a fluid removal line 4 is provided, which is arranged with a first end in a lower region of the tank 2 and the second end is connected via a return suction valve 6 with a fluid feed pump 8.
  • An outlet of the fluid delivery pump 8 is via the remindsaugventil 6 with a
  • Pressure line 12 is connected, so that during operation of the fluid delivery pump 8, the fluid 3 is removed from the tank 2 through the fluid removal line 4 from the tank 2 and output under increased pressure in the pressure line 12.
  • the compounds of the fluid removal line 4 and the pressure line 12 with the fluid delivery pump 8 are reversed so that during operation of the fluid delivery pump 8 fluid 3 is pumped from the pressure line 12 back into the tank 2 to the system, for.
  • a filter 10 is arranged in the pressure line 12, which is designed to filter out particles contained in the fluid 3 and thus to avoid clogging or damage of injection devices connected to the pressure line 12 and not shown in the figure ,
  • the filter 10 and / or the remindsaugventil 6 are preferably heated to prevent freezing of fluid in the filter 10 and in the suction valve 6 even at low ambient temperatures.
  • a return line 20 is connected to the pressure line 12, which allows that funded by the fluid delivery pump 8 from the tank 2 fluid 3 flows back into the tank 2.
  • a throttle 14 and a check valve 16 are arranged in series to the amount of return flow of the fluid 3 from the
  • a pressure sensor 18 Downstream of the filter 10, a pressure sensor 18 is connected to the pressure line 12.
  • the pressure sensor 18 makes it possible to control the pressure of the fluid 3 in the
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a fluid delivery system 1 according to the invention.
  • An inventive fluid delivery system 1 differs from a conventional fluid delivery system 5 in that in the return line 20, no throttle 14 and no check valve 16 are provided.
  • a controllable return valve 22 is provided in the return line 20, which is designed in particular as a pressure-maintaining valve 22.
  • the pressure in the pressure line 12 is not adjusted by regulating the speed of the fluid delivery pump 8, but by the choice of the opening cross-section or the opening duration of the return valve 22.
  • the speed of the fluid delivery pump 8 is not a function of in the
  • Pressure line 12 desired fluid pressure, but selected in dependence on the required amount of fluid in the pressure line 12.
  • the amount of fluid delivered by the fluid delivery pump 8 can be adjusted so that it is always only one is little larger than the amount of fluid needed in the pressure line 12 to maintain the desired pressure in the pressure line 12.
  • a fixed throttle 24 is arranged.
  • the fixed throttle 24 makes it possible to remove air from the fluid delivery system 1, in particular the working chamber of the fluid delivery pump 8, and to achieve a balanced system pressure at standstill of the fluid delivery pump 8 by pressure equalization with the environment.
  • the fixed throttle 24 of a conveyor system 1 according to the invention has a significantly smaller opening cross-section than the return throttle 14 of a conventional conveyor system 5, so that the fluid flowing back through the fixed throttle 24 in the tank 2 fluid quantity is significantly smaller than in a conventional conveyor system 5.
  • FIG. 3 shows, by way of example, the delivery characteristics of the fluid delivery pump 8 (dashed line) and the return valve 22 (solid line).
  • the broken line describes the delivery rate Q of the fluid delivery pump 8 as a function of the speed n of the fluid delivery pump 8 with respect to the maximum speed n 0 of the fluid delivery pump 8 and the solid line the amount of fluid Q discharged through the return line 20 as a function of the relative opening duration A / A 0 of the return valve (metering valve) 22 (0-100% duty cycle at x Hz dosing frequency).
  • the fluid quantity Q delivered by the fluid delivery pump 8 is always greater than the amount of fluid discharged through the return line 20 ( ⁇ > 0), otherwise the desired fluid pressure in the delivery line 12 will not be maintained can be.
  • An inventive fluid delivery system 1 leads to a stable pressure in the pressure line 12 even with dynamic Dosiermengen basicungen and avoids unwanted pressure fluctuations and pressure pulses whose peaks exceed the maximum permissible pressure for the individual components and thus can lead to damage of the components. Since in the return line 20 according to the invention no check valve 16 is present, can take place after switching off the fluid delivery pump 8 via the tank 2, the return line 20 and the throttle 24, a pressure equalization with the environment. By such pressure equalization is avoided that after switching off the fluid delivery pump 8 and the cooling of the system, an undesirable negative pressure in the fluid delivery system 1 is formed and maintained.

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Abstract

Ein Fluidfördersystem (1), insbesondere für ein Einspritzsystem hat einen Fluidreservoir (2) zur Speicherung des fördernden Fluids (3); eine Fluidförderpumpe (8) und einer Druckleitung (12). Die Fluidförderpumpe (8) ist ausgebildet, um im Betrieb Fluid (3) aus dem Fluidreservoir (2) zu entnehmen und unter erhöhtem Druck in die Druckleitung (12) auszugeben. Zwischen der Druckleitung (12) und dem Fluidreservoir (2) ist eine Rückflussleitung (20) mit einem regelbaren Rücklaufventil (22) angeordnet. Das Rücklaufventil (22) ermöglicht in einem geöffneten Zustand einen Rückfluss von Fluid (3) aus der Druckleitung (12) in das Fluidreservoir (2) und verhindert in einem geschlossenen Zustand den Rückfluss von Fluid (3) aus der Druckleitung (12) in das Fluidreservoir (2).

Description

Beschreibung Titel
Fluidfördersystem und Verfahren zum Fördern eines Fluids
Die Erfindung betrifft ein Fluidfördersystem insbesondere für ein Einspritzsystem und Verfahren zum Fördern eines Fluids.
Stand der Technik
Bei Kraftwagen mit einem Verbrennungsmotor, insbesondere Dieselmotor, muss insbesondere aufgrund verschärfter Abgasgesetzgebung unter anderem der Schadstoff NOx reduziert werden. Eine Methode, die dabei zur Anwendung kommt, ist das so genannte SCR-Verfahren, bei dem der Schadstoff NOx mit Hilfe eines flüssigen, harnstoffhaltigen Reduktionsmittels („AdBlue") in einem Katalysator zu N2 und H20 reduziert wird.
Um einen guten Wirkungsgrad zu erreichen, sollte das flüssige Reduktionsmittel dem Abgas möglichst fein verteilt zugegeben werden. Um beim Einspritzen des Reduktionsmittels in den Abgasstrang eine möglichst feine Zerstäubung des Reduktionsmittels zu erreichen, besteht ein Bedarf nach Fluidförder- und - einspritzsystemen, die das Reduktionsmittel mit ausreichend hohem Druck zur Verfügung stellen.
Bekannte Fluidfördersysteme weisen eine Fluidförderpumpe und eine Rücklaufdrossel auf. Der Einspritzdruck des Fluids wird dabei durch Variieren der Drehzahl der Fluidförderpumpe eingestellt. Überschüssiges, zum Einspritzen nicht benötigtes Fluid strömt durch die Rücklaufdrossel zurück in den Fluidtank.
Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein effizienteres Fluidfördersystem und ein effizienteres Verfahren zum Fördern eines Fluids bereitzustellen.
Ein erfindungsgemäßes Fluidfördersystem hat ein Fluidreservoir zum Speichern des zu fördernden Fluids, eine Fluidförderpumpe und eine Druckleitung. Die Fluidförderpumpe ist ausgebildet, um im Betrieb Fluid aus dem Reservoir anzusaugen und unter erhöhtem Druck in die Druckleitung auszugeben. Zwischen der Druckleitung und dem Reservoir ist eine Rückflussleitung mit einem regelbaren Rücklaufventil angeordnet. Das Rücklaufventil ermöglicht in Karl-Heinzeinem geöffneten Zustand einen Rückfluss von Fluid aus der Druckleitung in das Reservoir und verhindert in einem geschlossenen Zustand den Rückfluss von Fluid aus der Druckleitung in das Fluidreservoir.
Der Fluiddruck in der Druckleitung wird durch Variieren des Öffnungsquerschnitts bzw. der Öffnungsdauer („Duty-Cycle") des Rücklaufventils eingestellt; die Menge des in der Druckleitung benötigten Fluids wird durch die Wahl der Drehzahl der Fluidförderpumpe bestimmt.
In einem erfindungsgemäßen Fördersystem ist die durch die Rückflussleitung in das Reservoir zurückfließende Fluidmenge deutlich kleiner als in einem herkömmlichen Fluidfördersystem, da der Fluiddruck in der Druckleitung nicht durch eine Veränderung der Drehzahl der Fluidförderpumpe eingestellt wird. Die Drehzahl und damit die Fördermenge der Fluidförderpumpe kann vielmehr als Funktion der in der Druckleitung tatsächlich benötigten Fluidmenge eingestellt werden. Da auf diese Weise weniger Fluid, das nicht in den Abgasstrang eingespritzt wird, sondern unmittelbar in das Reservoir zurückfließt, als in einem herkömmlichen Fördersystem gefördert wird, arbeitet ein erfindungsgemäßes Fluidfördersystem mit einer höherer Effizienz als herkömmliche Fluidfördersysteme. In einer Ausführungsform ist das Rücklaufventil als regelbares Druckhalteventil ausgebildet. Dies ermöglicht es, einen vorgegebenen Druck in der Druckleitung einzustellen. In einer Ausführungsform ist das Druckhalteventil stufenlos einstellbar. In einer Ausführungsform ist parallel zum Rücklaufventil eine Fixdrossel angeschlossen. Eine parallel zum Rücklaufventil angeordnete Fixdrossel ermöglicht es, Luft aus dem Fördersystem, insbesondere der Arbeitskammer der Fluidförderpumpe, abzuführen und beim Stillstand der Fluidförderpumpe durch einen Druckausgleich mit der Umgebung einen ausgeglichenen Systemdruck zu errei- chen. Die Fixdrossel in einem erfindungsgemäßen Fluidfördersystem hat eine deutlich kleinere Durchflussmenge als eine Rücklaufdrossel, wie sie in einem herkömmlichen Fluidfördersystem verwendet wird. In einer Ausführungsform ist die Fluidförderpumpe mit einem umschaltbaren Rücksaugventil verbunden. Ein solches Rücksaugventil ermöglicht es, die Förderrichtung umzukehren, um bei Bedarf Fluid aus der Druckleitung zurück in den Tank zu pumpen und das System vollständig zu entleeren.
In einer Ausführungsform sind in der Druckleitung ein (beheizbares) Filter und/oder ein Drucksensor angeordnet. Ein Filter ermöglicht es, im Fluid enthaltene Partikel, die an die Druckleitung angeschlossene Einspritzdüsen verstopfen oder beschädigen können, aus dem Fluid herauszufiltern. Ein Drucksensor er- möglicht es, den Druck in der Druckleitung zu messen und zu überwachen.
In einer Ausführungsform ist die maximale Fördermenge der Fluidförderpumpe größer als die maximal aus der Druckleitung abfließende Fluidmenge. Eine Fördermenge der Fluidförderpumpe, die größer als die maximal aus der Drucklei- tung abfließende Fluidmenge ist, ist notwendig, um den gewünschten Druck in der Druckleitung in allen Betriebszuständen aufrecht erhalten zu können.
In einer Ausführungsform beträgt die Pumpleistung der Fluidförderpumpe wenigstens 5 kg/h. Eine Pumpleistung von 5 kg/h hat sich in vielen Fällen als aus- reichend erwiesen, um den gewünschten Druck in der Druckleitung in allen Betriebszuständen aufrecht zu erhalten und die notwendige Fluidmenge bereit zu stellen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Figuren näher erläu- tert.
Dabei zeigt:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Fluidfördersystems;
Figur 2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fluidfördersystems; und
Figur 3 beispielhaft die Förderkennlinien einer Fluidförderpumpe und eines Rücklaufventils in einem erfindungsgemäßen Fluidfördersystem. Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Fluidförder- systems 5.
Ein herkömmliches Fluidfördersystem 5 weist einen Tank 2 auf, in dem das zu fördernde Fluid 3 gespeichert ist. Zur Entnahme des Fluids 3 aus dem Tank 2 ist eine Fluidentnahmeleitung 4 vorgesehen, die mit einem ersten Ende in einem unteren Bereich des Tanks 2 angeordnet ist und deren zweites Ende über ein Rücksaugventil 6 mit einer Fluidförderpumpe 8 verbunden ist. Ein Ausgang der Fluidförderpumpe 8 ist über das Rücksaugventil 6 mit einer
Druckleitung 12 verbunden, so dass beim Betrieb der Fluidförderpumpe 8 das Fluid 3 aus dem Tank 2 durch die Fluidentnahmeleitung 4 aus dem Tank 2 entnommen und unter erhöhtem Druck in die Druckleitung 12 ausgegeben wird. Durch Umschalten des Rücksaugventils 6 werden die Verbindungen der Fluidentnahmeleitung 4 und der Druckleitung 12 mit der Fluidförderpumpe 8 so vertauscht, dass beim Betrieb der Fluidförderpumpe 8 Fluid 3 aus der Druckleitung 12 zurück in den Tank 2 gepumpt wird, um das System, z. B. zum Schutz vor Frostschäden oder zu Wartungsarbeiten, vollständig zu entleeren, ohne dabei die Drehrichtung der Fluidförderpumpe 8 selbst umzukehren.
Stromabwärts des Rücksaugventils 6 ist in der Druckleitung 12 ein Filter 10 angeordnet, das ausgebildet ist, um im Fluid 3 enthaltene Partikel herauszufiltern und so ein Verstopfen oder eine Beschädigung von an die Druckleitung 12 ange- schlossenen, in der Figur nicht gezeigten, Einspritzvorrichtungen zu vermeiden.
Das Filter 10 und/oder das Rücksaugventil 6 sind vorzugsweise beheizbar, um ein Einfrieren von Fluid im Filter 10 bzw. im Rücksaugventil 6 auch bei niedrigen Umgebungstemperaturen zu vermeiden.
In Strömungsrichtung zwischen dem Filter 10 und dem Drucksensor 18 ist an die Druckleitung 12 eine Rücklaufleitung 20 angeschlossen, die es ermöglicht, dass von der Fluidförderpumpe 8 aus dem Tank 2 gefördertes Fluid 3 zurück in den Tank 2 fließt. In der Rücklaufleitung 20 sind in Reihe eine Drossel 14 und ein Rückschlagventil 16 angeordnet, um die Rückflussmenge des Fluids 3 aus der
Druckleitung 12 in den Tank 2 zu begrenzen und eine unerwünschte Strömung von Fluid 3 oder Luft aus dem Tank 2 durch die Rücklaufleitung 20 in die Druckleitung 12 zu verhindern. Bei einem derartigen, herkömmlichen Fördersystem 5 wird der Druck in der Druckleitung 12 durch die Wahl der Drehzahl der Fluidförderpumpe 8 eingestellt. Dabei fließt stets ein nicht unerheblicher Teil des von der Fluidförderpumpe 8 geförderten Fluids 3 durch die Drossel 14 und die Rücklaufleitung 20 zurück in den Tank 2. Der Betrieb eines derartigen Systems ist nicht sehr effizient, da stets eine Fluidmenge gefördert werden muss, die erheblich größer als die in der Druckleitung 12 benötigte Fluidmenge ist.
Stromabwärts des Filters 10 ist ein Drucksensor 18 an die Druckleitung 12 ange- schlössen. Der Drucksensor 18 ermöglicht es, den Druck des Fluids 3 in der
Druckleitung 12 zu messen und durch Variation der Drehzahl der Fluidförderpumpe 8 auf einen gewünschten Wert einzustellen.
Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fluidför- dersystems 1.
Die Bestandteile des erfindungsgemäßen Fluidfördersystems 1 , die mit den Bestandteilen eines herkömmlichen Fluidfördersystems 5, wie es in der Figur 1 gezeigt ist, übereinstimmen, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht erneut im Detail beschrieben.
Ein erfindungsgemäßes Fluidfördersystem 1 unterscheidet sich von einem herkömmlichen Fluidfördersystem 5 dadurch, dass in der Rücklaufleitung 20 keine Drossel 14 und kein Rückschlagventils 16 vorgesehen sind.
An Stelle der Drossel 14 und des Rückschlagventils 16 ist in der Rücklaufleitung 20 ein steuerbares Rücklaufventil 22 vorgesehen, das insbesondere als Druckhalteventil 22 ausgebildet ist. In einem erfindungsgemäßen Fluidfördersystem 1 wird der Druck in der Druckleitung 12 im Gegensatz zu einem herkömmlichen Fluidfördersystem 5 nicht durch Regeln der Drehzahl der Fluidförderpumpe 8, sondern durch die Wahl des Öffnungsquerschnitts bzw. der Öffnungsdauer des Rücklaufventils 22 eingestellt. Die Drehzahl der Fluidförderpumpe 8 wird dabei nicht als Funktion des in der
Druckleitung 12 erwünschten Fluiddrucks, sondern in Abhängigkeit von der in der Druckleitung 12 benötigten Fluidmenge gewählt. Die von der Fluidförderpumpe 8 geförderte Fluidmenge kann dabei so eingestellt werden, dass sie stets nur ein wenig größer als die in der Druckleitung 12 benötigte Fluidmenge ist, um den gewünschten Druck in der Druckleitung 12 aufrecht zu erhalten.
Parallel zum Rücklaufventil 22 ist eine Fixdrossel 24 angeordnet. Die Fixdrossel 24 ermöglicht es, Luft aus dem Fluidfördersystem 1 , insbesondere der Arbeitskammer der Fluidförderpumpe 8, abzuführen und beim Stillstand der Fluidförderpumpe 8 durch einen Druckausgleich mit der Umgebung einen ausgeglichenen Systemdruck zu erreichen. Die Fixdrossel 24 eines erfindungsgemäßen Fördersystems 1 hat einen deutlich kleineren Öffnungsquerschnitt als die Rücklaufdrossel 14 eines herkömmlichen Fördersystems 5, so dass die durch die Fixdrossel 24 in den Tank 2 zurück fließende Fluidmenge deutlich kleiner als in einem herkömmlichen Fördersystem 5 ist.
Figur 3 zeigt beispielhaft die Förderkennlinien der Fluidförderpumpe 8 (gestrichelte Linie) und des Rücklaufventils 22 (durchgezogene Linie).
Insbesondere beschreibt die gestrichelte Linie die Fördermenge Q der Fluidförderpumpe 8 als Funktion der Drehzahl n der Fluidförderpumpe 8 in Bezug auf die maximale Drehzahl n0 der Fluidförderpumpe 8 und die durchgezogene Linie die durch die Rücklaufleitung 20 abgeführte Fluidmenge Q als Funktion der relativen Öffnungsdauer A/A0 des Rücklaufventils (Dosierventils) 22 (0-100% Duty-Cycle bei x Hz Dosierfrequenz).
Dabei ist es für die Funktion eines erfindungsgemäßen Fluidfördersystems 1 erforderlich, dass die von der Fluidförderpumpe 8 geförderte Fluidmenge Q stets größer als die durch die Rücklaufleitung 20 abgeführte Fluidmenge ist (Δ > 0), da andernfalls der gewünschte Fluiddruck in der Druckleitung 12 nicht aufrecht erhalten werden kann.
Ein erfindungsgemäßes Fluidfördersystem 1 führt auch bei dynamischen Dosiermengenänderungen zu einem stabilen Druck in der Druckleitung 12 und vermeidet unerwünschte Druckschwankungen und Druckimpulse, deren Spitzen den für die einzelnen Komponenten maximal zulässigen Druck überschreiten und so zu einer Beschädigung der Komponenten führen können. Da in der Rückflussleitung 20 erfindungsgemäß kein Rückschlagventil 16 vorhanden ist, kann nach Abschalten der Fluidförderpumpe 8 über den Tank 2, die Rückflussleitung 20 und die Drossel 24 ein Druckausgleich mit der Umgebung stattfinden. Durch einen solchen Druckausgleich wird vermieden, dass nach dem Abschalten der Fluidförderpumpe 8 und dem Abkühlen des Systems ein unerwünschter Unterdruck im Fluidfördersystem 1 entsteht und aufrecht erhalten bleibt.

Claims

Patentansprüche
1. Fluidfördersystem (1), insbesondere für ein Einspritzsystem, mit:
einem Fluidreservoir (2) zur Speicherung des fördernden Fluids (3);
einer Fluidförderpumpe (8)
einer Druckleitung (12), und
einer Rückflussleitung (20), die einen Fluidfluss aus der Druckleitung (12) in das Fluidreservoir (2) ermöglicht,
wobei die Fluidförderpumpe (8) ausgebildet ist, im Betrieb Fluid (3) aus dem Fluidreservoir (2) zu entnehmen und unter erhöhtem Druck in die Druckleitung (12) auszugeben,
dadurch gekennzeichnet, dass
in der Rückflussleitung (20) ein regelbares Rücklaufventil (22) angeordnet ist, wobei das Rücklaufventil (22) in einem geöffneten Zustand einen Rückfluss von Fluid (3) aus der Druckleitung (12) in das Fluidreservoir (2) ermöglicht und in einem geschlossenen Zustand einen Rückfluss von Fluid (3) aus der Druckleitung (12) in das Fluidreservoir (2) verhindert.
2. Fluidfördersystem (1) nach Anspruch 1 , wobei das Rücklaufventil (22) als, vorzugsweise stufenlos, regelbares Druckhalteventil ausgebildet ist, das es ermöglicht, in der Druckleitung (12) einen vorgegebenen Druck einzustellen.
3. Fluidfördersystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei parallel zum Rücklaufventil (22) eine Fixdrossel (24) angeschlossen ist.
4. Fluidfördersystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Fluidförderpumpe (8) mit einem umschaltbaren Rücksaugventil (6) verbunden ist, welches eine Umkehr der Förderrichtung der Fluidförderpumpe (8) ermöglicht, um Fluid (3) aus der Druckleitung (12) zurück in das Fluidreservoir (2) zu pumpen.
5. Fluidfördersystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in der Druckleitung (12) ein Filter (10) angeordnet ist.
6. Fluidfördersystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in der Druckleitung (12) ein Drucksensor (18) angeordnet ist.
7. Fluidfördersystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die maximale Fördermenge der Fluidförderpumpe (8) größer als die maximal aus der Druckleitung (12) abfließenden Fluidmenge ist.
8. Verfahren zum Fördern eines Fluids (3) mit einem Fördersystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Drehzahl der Fluidförderpumpe (8) in Abhängigkeit der in der Druckleitung (12) erforderlichen Fluidmenge eingestellt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Druck in der Druckleitung (12) durch Einstellen des Rücklaufventils (22) eingestellt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei die von der Fluidförderpumpe (8) geförderte Fluidmenge größer als die in der Druckleitung (12) erforderliche Fluidmenge ist.
PCT/EP2013/050783 2012-03-15 2013-01-17 Fluidfördersystem und verfahren zum fördern eines fluids WO2013135401A1 (de)

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