WO2022223702A1

WO2022223702A1 - Druckregelventil zum einstellen, insbesondere regeln eines drucks eines kraftstoffes sowie kraftstoffsystem für eine verbrennungskraftmaschine

Info

Publication number: WO2022223702A1
Application number: PCT/EP2022/060570
Authority: WO
Inventors: Dirk Reinhold Dietzel; Christoph Espey; Sven POETZL; Felix Lippert
Original assignee: Daimler Truck AG
Priority date: 2021-04-22
Filing date: 2022-04-21
Publication date: 2022-10-27
Also published as: DE102021002132B3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Druckregelventil (30) zum Einstellen eines ersten Kraftstoffdrucks in einem Kraftstoffsystem (10), mit einem ersten Anschluss (32), über welchen der Kraftstoff in das Druckregelventil (30) einleitbar ist, und mit einem zweiten Anschluss (36). Das Druckregelventil (30) umfasst ein Ventilelement, welches zwischen einer den ersten Anschluss (32) fluidisch von dem zweiten Anschluss (36) trennenden Schließstellung (S) und einer Offenstellung (O) bewegbar ist, in welcher der erste Anschluss (32) mit dem zweiten Anschluss (36) fluidisch verbunden ist, wodurch der über den ersten Anschluss (32) in das Druckregelventil (30) eingeleitete Kraftstoff über den zweiten Anschluss (36) aus dem Druckregelventil (30) abführbar ist. Das Druckregelventil (30) umfasst einen Steueranschluss (42), über welchen das Ventilelement (40) mit ersten Kraftstoffdruck beaufschlagbar und dadurch mit einer aus dem ersten Kraftstoffdruck resultierenden Kraft (F1) beaufschlagbar ist, mittels welcher das Ventilelement (40) aus der Schließstellung (S) in die Offenstellung (O) bewegbar ist.

Description

Druckregelventil zum Einstellen, insbesondere Regeln eines Drucks eines Kraftstoffes sowie Kraftstoff System für eine Verbrennungskraftmaschine

Die Erfindung betrifft ein Druckregelventil zum Einstellen eines Drucks eines Kraftstoffes in einem von dem Kraftstoff durchströmbaren Kraftstoff System für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Außerdem betrifft die Erfindung ein Kraftstoff System zum Fördern von Kraftstoff für eine Verbrennungskraftmaschine.

Die EP 2441 946 B1 offenbart einen Kraftstoffdruckregler, der eine Bohrung aufweist, in der sich ein Ventilelement befindet, das von einer nicht-regelnden Position des Kraftstoffdruckreglers, bei der ein erstes Ende der Bohrung geschlossen ist, zu einer regelnden Position des Kraftstoffdruckreglers bewegbar ist, bei der das erste Ende der Bohrung offen ist. Des Weiteren ist aus der EP 2 159406 A1 ein Kraftstoffdruckregelsystem bekannt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Druckregelventil zum Einstellen eines Drucks eines Kraftstoffes in einem von dem Kraftstoff durchströmbaren Kraftstoff System sowie ein Kraftstoffsystem zu schaffen, sodass der Druck des Kraftstoffs auf besonders einfache und vorteilhafte Weise eingestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Druckregelventil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftstoffsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Druckregelventil zum Einstellen eines Drucks eines, insbesondere flüssigen, Kraftstoffes in einem von dem Kraftstoff durchströmbaren und auch als Kraftstoffeinrichtung oder Kraftstoffvorrichtung bezeichneten beziehungsweise als Vorrichtung ausgebildeten und vorzugsweise das Druckregelventil umfassenden Kraftstoffsystem für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Dies bedeutet, dass das vorzugsweise als Kraftwagen ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Verbrennungskraftmaschine aufweist und mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Außerdem umfasst das Kraftfahrzeug das Kraftstoffsystem, mittels welchem der Kraftstoff, insbesondere der Verbrennungskraftmaschine, gefördert werden kann. Beispielsweise ist oder umfasst das Kraftstoffsystem einen von dem Kraftstoff durchström baren Kraftstoff kreislauf.

Die Verbrennungskraftmaschine ist beispielsweise als ein Hubkolbenmotor beziehungsweise als eine Hubkolbenmaschine ausgebildet. Das Kraftstoffsystem umfasst beispielsweise eine auch als Kraftstoffhochdruckpumpe bezeichnete Hochdruckpumpe und eine auch als Kraftstoff-Vorförderpumpe bezeichnete Vorförderpumpe, welche in einem von dem Kraftstoff durchströmbaren Kraftstoffpfad angeordnet ist. Beispielsweise umfasst der Kraftstoffpfad eine von dem Kraftstoff durchströmbare Leitung oder der Kraftstoffpfad ist durch eine von dem Kraftstoff durchströmbare Leitung gebildet. Die Leitung wird auch als Kraftstoffleitung bezeichnet. Mittels der Vorförderpumpe kann der Kraftstoff aus einem Reservoir durch den Kraftstoffpfad hindurchgefördert und dadurch zu der Hochdruckpumpe gefördert werden. Das Reservoir wird auch als Tank oder Kraftstofftank bezeichnet oder das Reservoir ist ein auch als Tank bezeichneter Kraftstofftank, wobei in dem Reservoir der Kraftstoff aufnehmbar oder aufgenommen ist.

In Strömungsrichtung des den Kraftstoffpfad durchströmenden Kraftstoffs ist vorzugsweise die Vorförderpumpe stromab des Reservoirs angeordnet, sodass die Vorförderpumpe den Kraftstoff aus dem Reservoir ansaugen und dadurch insbesondere durch einen ersten Teil des Kraftstoff pfads hindurchfördern und somit beispielsweise zu sich hin fördern kann. Außerdem kann die Vorförderpumpe den Kraftstoff von sich weg fördern und hierdurch beispielsweise durch einen zweiten Teil des Kraftstoffpfads hindurchfördern, wobei die Hochdruckpumpe in Strömungsrichtung des den Kraftstoffpfad durchströmenden Kraftstoffs stromab der Vorförderpumpe, insbesondere stromab des Kraftstoff pfads, angeordnet ist. Dies bedeutet insbesondere, dass die Vorförderpumpe den Kraftstoff aus dem Reservoir zunächst zu sich hin fördern und dann von sich weg fördern und hierdurch durch den Kraftstoffpfad hindurchfördern und zu der Hochdruckpumpe hin fördern kann. Insbesondere kann mittels der Vorförderpumpe der Kraftstoff mit einem ersten Kraftstoffdruck durch den Kraftstoffpfad hindurchgefördert und somit zu der Hochdruckpumpe hin gefördert werden. Mit anderen Worten kann mittels der Vorförderpumpe der erste Kraftstoffdruck des Kraftstoffs bewirkt werden. Außerdem bedeutet dies, dass die Hochdruckpumpe über die Vorförderpumpe mit dem mittels der Vorförderpumpe geförderten und insbesondere den ersten Kraftstoffdruck aufweisenden Kraftstoff aus dem Reservoir versorgbar ist.

Mittels der Hochdruckpumpe kann der mittels der Vorförderpumpe zu der Kraftstoffhochdruckpumpe geförderte Kraftstoff, mit welchem die Hochdruckpumpe mittels der Vorförderpumpe versorgbar ist beziehungsweise versorgt wird, von der Hochdruckpumpe weg und hierdurch beispielsweise zu wenigstens einem Injektor und/oder einem auch als Rail oder Common Rail bezeichneten Kraftstoffverteilungselement hin gefördert werden. Insbesondere kann mittels der Hochdruckpumpe der mittels der Vorförderpumpe zu der Kraftstoffhochdruckpumpe hin geförderte Kraftstoff mit einem gegenüber dem ersten Kraftstoffdruck größeren, zweiten Kraftstoffdruck von der Hochdruckpumpe weg und beispielsweise hin zu dem Kraftstoffverteilungselement beziehungsweise zu dem Injektor gefördert werden. Mit anderen Worten kann mittels der Hochdruckpumpe der gegenüber dem ersten Kraftstoffdruck größere, zweite Kraftstoffdruck des Kraftstoffes bewirkt werden, welcher stromab der Kraftstoffhochdruckpumpe herrscht.

Es ist somit erkennbar, dass beispielsweise im Rahmen eines Verfahrens zum Betreiben des Kraftstoff Systems der Kraftstoff aus dem Reservoir mit einem dritten Kraftstoffdruck mittels der Vorförderpumpe angesaugt und durch den Kraftstoffpfad hindurchgefördert und zu der Hochdruckpumpe hin gefördert wird, wodurch die Hochdruckpumpe mit dem mittels der Vorförderpumpe geförderten Kraftstoff versorgt wird. Dabei wird mittels der Vorförderpumpe der zuvor genannte, erste Kraftstoff druck des Kraftstoffs bewirkt, sodass bei dem Verfahren die Hochdruckpumpe mit dem den ersten Kraftstoffdruck aufweisenden Kraftstoff versorgt wird. Die Hochdruckpumpe fördert den Kraftstoff, welcher mittels der Vorförderpumpe zu der Hochdruckpumpe hin gefördert wird, von sich weg und dabei beispielsweise zu dem Injektor beziehungsweise zu dem Kraftstoffverteilungselement hin, wobei die Hochdruckpumpe den gegenüber dem ersten Kraftstoffdruck größeren, zweiten Kraftstoffdruck bewirkt.

Dabei ist es denkbar, dass das Kraftstoffsystem den wenigstens einen Injektor und/oder das Kraftstoffverteilungselement umfasst. Insbesondere kann Folgendes vorgesehen sein: Die Verbrennungskraftmaschine kann mehrere Brennräume aufweisen, wobei einem ersten der Brennräume der wenigstens eine Injektor zugeordnet ist, und wobei einem zweiten der Brennräume ein zweiter Injektor zugeordnet ist. Mittels der Injektoren kann der Kraftstoff in die Brennräume eingebracht, insbesondere direkt in den Brennraum eingespritzt, werden. Dabei ist das Kraftstoffverteilungselement ein den Injektoren gemeinsames Kraftstoffverteilungselement, über welches die Injektoren mit dem Kraftstoff versorgbar sind beziehungsweise versorgt werden. Die Hochdruckpumpe fördert beispielsweise den den zweiten Kraftstoffdruck aufweisenden Kraftstoff zu dem und in das Kraftstoffverteilungselement, in welchem der Kraftstoff mit dem zweiten Kraftstoffdruck aufgenommen wird. Die Injektoren können mit dem den zweiten Kraftstoffdruck aufweisenden Kraftstoff aus dem Kraftstoffverteilungselement versorgt werden, sodass der jeweilige Injektor den den zweiten Kraftstoffdruck aufweisenden Kraftstoff ausspritzen und dadurch in den jeweils zugehörigen Brennraum einbringen, insbesondere direkt einspritzen, kann.

Das Kraftstoffsystem umfasst außerdem ein Druckregelventil, mittels welchem ein Druck des Kraftstoffs eingestellt, insbesondere geregelt werden kann. Bei dem mittels des Druckregelventils einstellbaren Druck des Kraftstoffs handelt es sich beispielsweise um einen Druck des Kraftstoffs in dem Kraftstoffpfad und somit um einen in dem Kraftstoffpfad stromauf der Hochdruckpumpe und vorzugsweise stromab der Vorförderpumpe herrschenden Druck des Kraftstoffes. Insbesondere kann es sich bei dem mittels des Druckregelventils einstellbaren Druck des Kraftstoffs um den ersten Kraftstoff druck handeln. Der mittels des Druckregelventils einstellbar, insbesondere regelbare, Druck wird auch als Einstell- oder Regeldruck bezeichnet, da er mittels des Druckregelventils eingestellt, insbesondere geregelt, wird.

Das Druckregelventil weist hierzu einen ersten Anschluss auf, über welchen der Kraftstoff, das heißt zumindest ein Teil des Kraftstoffes, insbesondere aus dem Kraftstoffpfad von einer stromab der Vorförderpumpe und stromauf der Hochdruckpumpe angeordneten Abzweigstelle des Kraftstoff pfads, in das Druckregelventil einleitbar ist. Hierzu ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der erste Anschluss an der Abzweigstelle fluidisch mit dem Kraftstoffpfad verbunden oder verbindbar ist. Somit kann zumindest ein Teil des den Kraftstoffpfad durchströmenden Kraftstoffs an der Abzweigstelle aus dem Kraftstoffpfad abgezweigt und über den ersten Anschluss in das Druckregelventil eingeleitet werden. Das Druckregelventil weist außerdem einen zweiten Anschluss und ein Ventilelement auf. Das Ventilelement ist zwischen wenigstens einer den ersten Anschluss fluidisch von dem zweiten Anschluss trennenden Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung bewegbar. Dies bedeutet, dass in der Schließstellung mittels des Ventilelements der erste Anschluss fluidisch von dem zweiten Anschluss getrennt ist, sodass kein Kraftstoff aus dem ersten Anschluss in den zweiten Anschluss eingeleitet werden kann beziehungsweise umgekehrt. In der Offenstellung jedoch ist der erste Anschluss mit dem zweiten Anschluss fluidisch verbunden, wodurch in der Offenstellung des Ventilelements der über den ersten Anschluss in das Druckregelventil eingeleitete beziehungsweise einströmende Kraftstoff über den zweiten Anschluss aus dem Druckregelventil abführbar und dabei insbesondere an einer stromauf der Vorförderpumpe und vorzugsweise stromab des Reservoirs angeordneten Einleitstelle des Kraftstoff pfads in den Kraftstoffpfad einleitbar ist. Hierzu ist beispielsweise der zweite Anschluss an der Einleitstelle fluidisch mit dem Kraftstoffpfad verbunden oder verbindbar. Da in der Offenstellung der erste Anschluss fluidisch mit dem zweiten Anschluss verbunden ist, ist ein in der Schließstellung mittels des Ventilelements unterbrochener Kreislauf in der Offenstellung geöffnet, wobei sich der Kreislauf von der Einleitstelle über die Vorförderpumpe zu der Abzweigstelle, von der Abzweigstelle zu dem ersten Anschluss, von dem ersten Anschluss durch das Druckregelventil hindurch zu dem zweiten Anschluss und von dem zweiten Anschluss zu der Einleitstelle erstreckt. Dadurch kann zumindest ein Teil des den Kraftstoffpfad durchströmenden Kraftstoffs in der Offenstellung des Ventilelements den Kreislauf durchströmen und somit von der Einleitstelle über die Vorförderpumpe und zu der Abzweigstelle und von dort über den ersten Anschluss, den zweiten Anschluss und das Druckregelventil wieder zu der Einleitstelle zurückströmen, mithin zirkulieren, so dass der erste Kraftstoff druck abgesenkt werden kann, wodurch der Druck des in die Hochdruckpumpe einströmenden Kraftstoffs (erster Kraftstoffdruck) genau, insbesondere auf einen maximalen ersten Kraftstoffdruck, eingeregelt werden kann.

Das Druckregelventil weist des Weiteren einen Steueranschluss auf, welcher auch als erster Steueranschluss bezeichnet wird. Über den ersten Steueranschluss ist das Ventilelement mit einem, insbesondere an einer stromab der Abzweigstelle zum ersten Anschluss des Druckregelventils und stromauf der Hochdruckpumpe angeordneten Steuerstelle des Kraftstoffpfads in dem Kraftstoffpfad herrschenden, ersten Kraftstoffdruck beaufschlagbar, wodurch das Ventilelement mit einer aus dem ersten Kraftstoffdruck resultierenden ersten Kraft beaufschlagbar ist, mittels welcher das Ventilelement aus der Schließstellung in die Offenstellung bewegbar ist. Hierzu ist beispielsweise der erste Steueranschluss fluidisch mit der ersten Steuerstelle verbunden oder verbindbar. Von der ersten Steuerstelle kann der Kraftstoff beziehungsweise zumindest ein Teil des Kraftstoffs zu dem und insbesondere in das Druckregelventil geführt werden, insbesondere derart, dass das Ventilelement über den ersten Steueranschluss mit dem Kraftstoff, insbesondere direkt, beaufschlagbar ist oder beaufschlagt wird, der an der ersten Steuerstelle aus dem Kraftstoffpfad zu dem und in das Druckregelventil geleitet wird. Hierdurch wird das Ventilelement mit dem ersten Kraftstoffdruck beaufschlagt, den der Kraftstoff an der ersten Steuerstelle aufweist. Mit anderen Worten, aufgrund der vorzugsweise vorgesehenen fluidischen Verbindung zwischen dem ersten Steueranschluss und der ersten Steuerstelle wird das Ventilelement mit dem ersten, an der ersten Steuerstelle herrschenden Kraftstoffdruck beaufschlagt. Aus dem auf das Ventilelement zumindest mittelbar, insbesondere direkt, wirkenden ersten Kraftstoffdruck resultiert die zuvor genannte erste Kraft, die zumindest mittelbar, insbesondere direkt, auf das Ventilelement wirkt, welches mittels der ersten Kraft aus der Schließstellung in die Offenstellung bewegbar ist. Hierunter kann insbesondere folgendes verstanden werden: Das Ventilelement ist beispielsweise in eine erste Ventilelementrichtung aus der Schließstellung in die Offenstellung bewegbar, wobei die aus dem ersten Kraftstoffruck resultierende erste Kraft, das heißt wenigstens eine Kraftkomponente der ersten Kraft, in die erste Ventilelementrichtung wirkt.

Um nun den Einstell- beziehungsweise Regeldruck des Kraftstoffs besonders vorteilhaft und somit besonders einfach einstellen, insbesondere regeln, zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Druckregelventil einen zweiten Steueranschluss aufweist. Über den zweiten Steueranschluss ist das Ventilelement mit einem, insbesondere in einem Rücklaufpfad des Kraftstoff Systems herrschenden, vierten Kraftstoffdruck, insbesondere zumindest mittelbar und vorzugsweise direkt, beaufschlagbar, wodurch das Ventilelement mit einer aus dem vierten Kraftstoff druck resultierenden, der ersten Kraft entgegen gerichteten, zweiten Kraft zumindest mittelbar, insbesondere direkt, beaufschlagbar ist, mittels welcher das Ventilelement aus der Offenstellung in die Schließstellung bewegbar ist. Hierzu ist vorzugsweise der zweite Steueranschluss an einer zweiten Steuerstelle des Rücklaufpfads fluidisch mit dem Rücklaufpfad verbindbar oder verbunden, sodass der in dem Rücklaufpfad herrschende vierte Kraftstoffdruck in das Druckregelventil einleitbar ist, insbesondere derart, dass das Ventilelement zumindest mittelbar, insbesondere direkt, mit dem über den zweiten Steueranschluss in das Druckregelventil eingeleiteten vierte Kraftstoffdruck beaufschlagbar ist beziehungsweise beaufschlagt wird. Aufgrund der vorzugsweise vorgesehenen fluidischen Verbindung zwischen dem zweiten Steueranschluss und dem Rücklaufpfad weist der Kraftstoff, mit dem das Ventilelement über den zweiten Steueranschluss beaufschlagt wird, den vierten Kraftstoffdruck auf, den der Kraftstoff an der zweiten Steuerstelle in dem Rücklaufpfad aufweist. Aus dem zumindest mittelbar, insbesondere direkt, auf das Ventilelement wirkenden, vierten Kraftstoffdruck resultiert die zuvor genannte zweite Kraft, die der ersten Kraft entgegengerichtet ist. Hierunter ist insbesondere folgendes zu verstehen: das Ventilelement ist beispielsweise in eine der ersten Ventilelementrichtung entgegengesetzte, zweite Ventilelementrichtung aus der Offenstellung in die Schließstellung bewegbar. Dabei wirkt die zweite Kraft, das heißt zumindest eine Kraftkomponente der zweiten Kraft, in die zweite Ventilelementrichtung.

Unter dem Rücklaufpfad ist zu verstehen, dass über den Rücklaufpfad zumindest ein überschüssiger, zumindest mittels der Vorförderpumpe und gegebenenfalls auch mittels der Hochdruckpumpe hin zu einer Komponente des Kraftstoffsystems geförderter Teil des Kraftstoffs von der Komponente zurück zu dem Reservoir zu führen ist beziehungsweise geführt wird. Mit anderen Worten, während des zuvor genannten Verfahrens wird beispielsweise die Komponente mit dem zumindest mittels der Vorförderpumpe und vorzugsweise mittels der Hochdruckpumpe geförderten Kraftstoff versorgt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Kraftstoff, welcher zu der Komponente gefördert wird beziehungsweise mit welchem die Komponente gefördert wird, mittels der Vorförderpumpe mit dem ersten Kraftstoffdruck zur Hochdruckpumpe und mittels der Hochdruckpumpe zu der Komponente hin mit dem zweiten Kraftstoffdruck gefördert wird. Zumindest ein überschüssiger Teil des Kraftstoffes, welcher mittels der Hochdruckpumpe zu der Komponente hin gefördert wurde, wird beispielsweise abgesteuert und, insbesondere ungenutzt und ganz insbesondere unverbrannt, über den Rücklaufpfad von der Komponente zurück in das Reservoir geführt. Somit strömt der überschüssige Teil des Kraftstoffs auf seinem Weg von der Komponente zu dem und in das Reservoir durch den Rücklaufpfad, mit welchem der zweite Steueranschluss fluidisch verbindbar oder verbunden ist, derart, dass das Ventilelement mit dem in dem Rücklaufpfad herrschenden, vierten Kraftstoffdruck zumindest mittelbar, insbesondere direkt, beaufschlagbar ist.

Bei der Komponente handelt es sich beispielsweise um das Kraftstoffverteilungselement, von welchem der überschüssige Teil des Kraftstoffs abgesteuert wird, insbesondere über ein weiteres, dem Kraftstoffverteilungselement zugeordnetes Druckregelventil, mittels welchem der in dem Kraftstoffverteilungselement herrschende zweite Kraftstoff druck einstellbar, insbesondere zu regeln, ist. Der zweite Kraftstoff druck lässt sich beispielsweise über eine Mengendosiereinheit an einem Eingang der Hochdruckpumpe einstellen, insbesondere regeln. Ferner kann es sich bei der Komponente um den jeweiligen Injektor oder um die Injektoren handeln. Des Weiteren kann es sich bei der Komponente um die Hochdruckpumpe handeln, oder bei der Komponente handelt es sich um einen Kraftstofffilter, welcher beispielsweise in dem Kraftstoffpfad und dabei beispielsweise stromab der Vorförderpumpe und stromauf der Hochdruckpumpe angeordnet sein kann, sodass mittels des Kraftstofffilters der den Kraftstofffilter durchströmende und beispielsweise den Kraftstoffpfad durchströmende Kraftstoff zu filtern ist.

Es ist erkennbar, dass der erste Kraftstoffdruck stromauf der Hochdruckpumpe als ein erster Steuer- oder Regeldruck und der vierte Kraftstoffdruck im Rücklaufpfad als ein zweiter Steuer- oder Regeldruck verwendet wird, um das Ventilelement in die Schließstellung und in die Offenstellung zu bewegen, beziehungsweise in der Schließstellung und in der Offenstellung zu halten. Mit anderen Worten, je nach Verhältnis der Steuerdrücke verbleibt das Ventilelement in der Schließstellung oder in der Offenstellung, oder das Ventilelement wird aus der Schließstellung in die Offenstellung oder aus der Offenstellung in die Schließstellung bewegt, wodurch der erste Kraftstoff druck auf besonders einfache und vorteilhafte Weise eingestellt, insbesondere geregelt, wird.

Da zumindest der überschüssige Kraftstoff von der Komponente zurück in das Reservoir über den Rücklaufpfad strömen kann, ist oder umfasst das erfindungsgemäße Kraftstoffsystem einen von dem Kraftstoff durchströmbaren Kraftstoffkreislauf, bei oder in dem der erste Kraftstoffdruck besonders einfach und vorteilhaft eingestellt, insbesondere geregelt, werden kann. Der Rücklaufpfad ist beispielsweise durch wenigstens eine Rücklaufleitung gebildet oder umfasst wenigstens eine Rücklaufleitung, wobei die Rücklaufleitung von dem Kraftstoff auf dessen Weg von der Komponente zurück in das Reservoir durchströmbar ist beziehungsweise durchströmt wird.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist in der Schließstellung des Ventilelements eine gezielte Leckage des Kraftstoffes von dem ersten Anschluss zu dem zweiten Steueranschluss in dem Druckregelventil vorgesehen, das heißt ausgebildet beziehungsweise hergestellt. Unter dem Merkmal, dass die Leckage eine gezielte Leckage ist, ist zu verstehen, dass die Leckage gezielt vorgesehen, das heißt gezielt ausgebildet oder hergestellt ist. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt handelt es sich bei der Leckage nicht um eine unerwünschte, technisch bedingte und unvermeidbare Leckage, sondern die gezielte Leckage ist gezielt ausgebildet und ermöglicht eine fluidische Verbindung des zweiten Steueranschlusses des Druckregelventils mit dem Rücklaufpfad, wenn sich das Ventilelement in seiner Schließstellung befindet. Die gezielte Leckage wird auch als Zwangsleckage bezeichnet. Die Leckage kann prinzipiell auch in der Offenstellung bestehen, wird dann aber kleiner sein, weil der Zulauf in der Offenstellung fluidisch mit der Saugseite der Vorförderpumpe verbunden ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass in der Schließstellung und in der Offenstellung eine gezielte Leckage des Kraftstoffs von dem ersten Steueranschluss zu dem zweiten Anschluss in dem Druckregelventil vorgesehen, das heißt ausgebildet beziehungsweise hergestellt ist. Hierdurch kann ein vorteilhaftes Druckgefälle von dem ersten Steueranschluss, der mit der ersten Steuerstelle stromab der Vorförderpumpe und stromauf der Hochdruckpumpe verbunden ist, zu dem zweiten Anschluss, der mit der Einleitstelle stromauf der Vorförderpumpe verbunden ist, ermöglicht beziehungsweise genutzt werden, um eine Kontamination einer so genannten Sauberseite, auf welcher die erste Steuerstelle angeordnet ist, zu vermeiden, das heißt um eine unerwünschte Verunreinigung, das heißt Kontamination von bereits gefiltertem Kraftstoff, insbesondere durch ungefilterten Kraftstoff, zu vermeiden. Die Vermeidung von Kontamination von bereits gefiltertem Kraftstoff durch ungefilterten Kraftstoff kann durch die Erfindung auf besonders einfache Weise und insbesondere ohne zusätzliche Bohrungen beziehungsweise Überströmkanäle realisiert werden, sodass das erfindungsgemäße Kraftstoffsystem es ermöglicht, den ersten Kraftstoff druck auf besonders einfache und kostengünstige Weise einstellen, insbesondere regeln, zu können.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Druckregelventil ein Ventilgehäuse aufweist, welches beispielsweise den ersten Anschluss, den zweiten Anschluss, den ersten Steueranschluss und den zweiten Steueranschluss aufweist beziehungsweise bildet oder begrenzt. Der erste Anschluss, der zweite Anschluss, der erste Steueranschluss und der zweite Steueranschluss werden zusammenfassend auch als Anschlüsse bezeichnet.

Das Ventilgehäuse weist vorzugsweise außerdem eine beispielsweise als Bohrung ausgebildete und auch als Bohrung bezeichnete Aufnahme auf. Insbesondere ist die Aufnahme durch das Ventilgehäuse, insbesondere direkt, begrenzt. Dabei ist das Ventilelement in der Aufnahme angeordnet, derart, dass das Ventilelement entlang einer Bewegungsrichtung zwischen der Schließstellung und der Offenstellung relativ zu dem Ventilgehäuse translatorisch bewegbar ist. Die Bewegungsrichtung verläuft dabei parallel zu der zuvor genannten ersten Ventilelementrichtung und parallel zu der zuvor genannten zweiten Ventilelementrichtung, oder die Ventilelementrichtung fällt mit der Bewegungsrichtung zusammen. Hierdurch kann ein besonders einfacher und somit kostengünstiger Aufbau des Druckregelventils realisiert werden, sodass der erste Kraftstoffdruck vor der Hochdruckpumpe auf besonders einfache Weise eingestellt, insbesondere geregelt, werden kann. Um den ersten Kraftstoffdruck besonders vorteilhaft und somit insbesondere besonders kostengünstig einstellen, insbesondere regeln, zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass entlang der Bewegungsrichtung die Aufnahme an ihren beiden Enden sowohl in der Schließstellung als auch in der Offenstellung, das heißt unabhängig von der Offenstellung und unabhängig von der Schließstellung, geschlossen ist. Insbesondere ist es vorgesehen, dass entlang der Bewegungsrichtung die Aufnahme an ihren beiden Enden in allen Stellungen, in welchen das Ventilelement entlang der Bewegungsrichtung relativ zu dem Ventilgehäuse bewegbar ist, geschlossen ist.

Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der erste Anschluss, der zweite Anschluss, der erste Steueranschluss und der zweite Steueranschluss entlang einer jeweiligen, schräg oder vorzugsweise senkrecht zur Bewegungsrichtung verlaufenden Richtung in die Aufnahme münden. Hierdurch kann ein besonders einfacher und somit kostengünstiger Aufbau des Druckregelventils gewährleistet werden.

Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Mündungsstelle des zweiten Anschlusses, das heißt die Mündungsstelle, an welcher der zweite Anschluss in die Aufnahme mündet, entlang der Bewegungsrichtung zwischen den Mündungsstellen des ersten Steueranschlusses und des ersten Anschlusses liegt. Dadurch kann der erste Kraftstoff druck auf besonders einfache und vorteilhafte Weise eingestellt, insbesondere geregelt, werden. Ein besonders großer Vorteil dieser Kanalanordnung ist eine Zwangsströmung von gefiltertem zu ungefiltertem Kraftstoff.

Um einen besonders einfachen Aufbau des Druckregelventils realisieren und somit den ersten Kraftstoffdruck auf besonders vorteilhafte und einfache Weise einstellen, insbesondere regeln, zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Mündungsstelle des ersten Anschlusses entlang der Bewegungsrichtung zwischen den Mündungsstellen des zweiten Steueranschlusses und des zweiten Anschlusses liegt.

Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn eine an einer Mündungsstelle des ersten Anschlusses angeordnete Austrittsöffnung des ersten Anschlusses, welcher an seiner Mündungsstelle über die Austrittsöffnung in die Aufnahme mündet, zumindest in der Schließstellung des Ventilelements entlang einer senkrecht zu der Bewegungsrichtung verlaufenden und hin zu dem Ventilelement weisenden Richtung durch das Ventilelement vollständig mit einem zweiten Spiel überlappt ist. Hierdurch kann beispielsweise eine unerwünschte Beeinflussung des ersten Kraftstoffdrucks, welcher vor der Hochdruckpumpe wirkt vermieden werden, indem der Abfluss des Kraftstoffs stromab der Vorförderpumpe über die Abzweigstelle zum ersten Anschluss des Druckregelventils mit dem zweiten Spiel zwischen der Mündungsstelle der Austrittöffnung des ersten Anschlusses in die Aufnahme und überlappenden Ventilelements eingestellt werden kann. Insbesondere kann dadurch ein besonders einfacher und kostengünstiger Aufbau des Ventilelements realisiert werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Druckregelventil eine, insbesondere mechanische, Feder, mittels welcher eine in die gleiche Richtung wie die zweite Kraft und somit vorzugsweise in die zweite Ventilelementrichtung zumindest mittelbar, insbesondere direkt, auf das Ventilelement wirkende Federkraft bereitstellbar ist, mittels welcher das Ventilelement aus der Offenstellung in die Schließstellung bewegbar ist.

Während des zuvor genannten Verfahrens wirkt beispielsweise eine erste Gesamtkraft in die erste Ventilelementrichtung zumindest mittelbar, insbesondere direkt, auf das Ventilelement, wobei die erste Gesamtkraft zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als der Hälfte oder aber vollständig, durch die erste Kraft gebildet sein kann. Außerdem wirkt beispielsweise eine der ersten Gesamtkraft entgegen gerichtete, zweite Gesamtkraft in die zweite Ventilelementrichtung zumindest mittelbar, insbesondere direkt, auf das Ventilelement, wobei die zweite Gesamtkraft zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend, durch die zweite Kraft gebildet ist. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die zweite Gesamtkraft teilweise durch die zweite Kraft und teilweise durch die Federkraft gebildet ist. Ist die erste Gesamtkraft größer als die zweite Gesamtkraft, so wird das Ventilelement in die erste Ventilelementrichtung bewegt oder in der Offenstellung gehalten. Ist die zweite Gesamtkraft größer als die erste Gesamtkraft, so wird das Ventilelement in die Schließstellung bewegt oder in der Schließstellung gehalten. Dadurch kann der erste Kraftstoff druck besonders vorteilhaft eingestellt, insbesondere geregelt, werden.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftstoff System zum Fördern von Kraftstoff für eine Verbrennungskraftmaschine, wobei das Kraftstoffsystem wenigstens ein erfindungsgemäßes Druckregelventil gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt. Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein vorzugsweise als Kraftwagen ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches eine Verbrennungskraftmaschine aufweist, mittels welcher das Kraftfahrzeug antreibbar ist. Außerdem weist das Kraftfahrzeug ein Kraftstoffsystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung auf, wobei die Verbrennungskraftmaschine mittels des Kraftstoff Systems mit dem Kraftstoff versorgbar ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten und zweiten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Die Zeichnung zeigt in:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen

Kraftstoff Systems für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs;

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht eines Druckregelventils des Kraftstoffsystems, wobei sich ein Ventilelement des Druckregelventils in seiner Schließstellung befindet;

Fig. 3 eine schematische Schnittansicht des Druckregelventils des Kraftstoffsystems, wobei sich das Ventilelement des Druckregelventils in seiner Offenstellung befindet; und

Fig. 4 eine schematische Schnittansicht eines alternativen Druckregelventils. In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Kraftstoff System 10 für eine nicht näher gezeigte Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Dies bedeutet, dass das vorzugsweise als Kraftwagen ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Verbrennungskraftmaschine aufweist und mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Die Verbrennungskraftmaschine weist mehrere Brennräume auf. Dem jeweiligen Brennraum ist, insbesondere genau, ein Injektor zugeordnet, mittels welchem ein insbesondere flüssiger Kraftstoff in den jeweiligen Brennraum, dem der jeweilige Injektor zugeordnet ist, einbringbar, insbesondere direkt einspritzbar, ist. Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, wird das Kraftstoff System 10 verwendet, um den jeweiligen Injektor mit dem insbesondere flüssigen Kraftstoff zu versorgen. Hierzu weist das Kraftstoff System 10 eine auch als Kraftstoffhochdruckpumpe bezeichnete Hochdruckpumpe 12 und eine Vorförderpumpe 14 auf, welche in einem von dem Kraftstoff durchströmbaren Kraftstoffpfad 16 angeordnet sind. Mittels der Vorförderpumpe 14 kann der Kraftstoff aus einem beispielsweise als Kraftstofftank ausgebildeten Reservoir 18 durch den Kraftstoffpfad 16 hindurchgefördert und dadurch zu der Hochdruckpumpe 12 hin gefördert werden, sodass die Hochdruckpumpe 12 in Strömungsrichtung des den Kraftstoffpfad 16 und somit die Vorförderpumpe 14 durchströmenden Kraftstoffs stromab der Vorförderpumpe 14 angeordnet ist. Insbesondere ist die Hochdruckpumpe 12 in Strömungsrichtung des den Kraftstoffpfad 16 und somit die Vorförderpumpe 14 durchströmenden Kraftstoffs stromab des Kraftstoff pfads 16 angeordnet, sodass der Kraftstoffpfad 16 bis zu der Hochdruckpumpe 12 verläuft und an dieser endet. Der Kraftstoffpfad 16 ist beispielsweise ein Niederdruckpfad, in welchem der Kraftstoff wenigstens einen mittels der Vorförderpumpe 14 bewirkten, ersten Kraftstoff druck stromab der Vorförderpumpe 14 aufweist. Mittels der Hochdruckpumpe 12 ist beziehungsweise wird der Kraftstoff, welcher mittels der Vorförderpumpe 14 zu der Hochdruckpumpe 12 hin gefördert wird beziehungsweise wurde, von der Hochdruckpumpe 12 weg förderbar beziehungsweise weg gefördert. Die Hochdruckpumpe 12 ist dabei beispielsweise in einem zweiten Kraftstoffpfad 20 angeordnet, welcher von dem mittels der Hochdruckpumpe 12 geförderten und hierdurch mittels der Hochdruckpumpe 12 von der Hochdruckpumpe 12 weg geförderten Kraftstoff durchströmbar ist. Somit ist beispielsweise der zweite Kraftstoffpfad 20 in Strömungsrichtung des den Kraftstoffpfad 16 und den Kraftstoffpfad 20 durchströmenden Kraftstoffs stromab des Kraftstoff pfads 16 angeordnet.

Insbesondere weist der Kraftstoff in dem Kraftstoffpfad 20 einen mittels der Hochdruckpumpe 12 bewirkten, gegenüber dem ersten Kraftstoffdruck größeren beziehungsweise höheren, zweiten Kraftstoffdruck auf. Dies bedeutet insbesondere, dass mittels der Vorförderpumpe 14 der Kraftstoff mit dem ersten Kraftstoff druck gefördert und zu der Hochdruckpumpe 12 hin gefördert wird. Mittels der Hochdruckpumpe 12 wird der Kraftstoff mit dem gegenüber dem ersten Kraftstoff druck größeren, zweiten Kraftstoffdruck gefördert und insbesondere von der Hochdruckpumpe 12 weg in den zweiten Kraftstoffpfad 20 gefördert.

In dem auch als Hochdruckpfad bezeichneten, zweiten Kraftstoffpfad 20 ist beispielsweise ein den Injektoren gemeinsames und auch als Rail oder Common Rail bezeichnetes Kraftstoffverteilungselement angeordnet, zu welchem und in welches der Kraftstoff, insbesondere der den zweiten Kraftstoff druck aufweisende Kraftstoff, mittels der Hochdruckpumpe 12 gefördert wird. Über das Kraftstoffverteilungselement sind die Injektoren mit dem Kraftstoff aus dem Kraftstoffverteilungselement, insbesondere mit dem den zweiten Kraftstoff druck aufweisenden Kraftstoff aus dem Kraftstoffverteilungselement, versorgbar. Somit kann die Hochdruckpumpe 12 den Kraftstoff von sich weg und zu dem Kraftstoffverteilungselement hin und über das Kraftstoffverteilungselement hin zu dem jeweiligen Injektor mit dem zweiten Kraftstoffdruck fördern.

Das Kraftstoffsystem 10 umfasst außerdem einen in dem Kraftstoffpfad 16 angeordneten, ersten Kraftstofffilter 22, welcher auch als Vorfilter bezeichnet wird. Der Kraftstofffilter 22 ist in Strömungsrichtung des den Kraftstoffpfad 16 durchströmenden Kraftstoffs stromab des Reservoirs 18 und stromauf der Vorförderpumpe 14 angeordnet, sodass der mittels der Vorförderpumpe 14 geförderte Kraftstoff auf seinem Weg aus dem Reservoir 18 hin zu der Vorförderpumpe 14 mittels des Kraftstofffilters 22 gefiltert wird. Das Kraftstoff System 10 umfasst außerdem einen zweiten Kraftstofffilter 24, welcher in dem Kraftstoffpfad 16 angeordnet ist. Der Kraftstofffilter 24 wird auch als Hauptfilter bezeichnet oder ist ein Hauptfilter, wobei der Kraftstofffilter 24 in Strömungsrichtung des den Kraftstoffpfad 16 durchströmenden Kraftstoffs stromab der Vorförderpumpe 14 und stromauf der Hochdruckpumpe 12 angeordnet ist. Dadurch wird der mittels der Vorförderpumpe 14 geförderte und dadurch den Kraftstoffpfad 16 durchströmende Kraftstoff auf seinem Weg von der Vorförderpumpe 14 zu der Hochdruckpumpe 12 mittels des Kraftstofffilters 24 gefiltert. Es ist erkennbar, dass der den Kraftstoffpfad 16 durchströmende Kraftstoff auf seinem Weg von dem Reservoir 18 zu der Hochdruckpumpe 12 den Kraftstofffilter 22, die Vorförderpumpe 14 und den Kraftstofffilter 24 durchströmt. Außerdem weist das Kraftstoffsystem 10 einen Rücklaufpfad 26 auf. Der Rücklaufpfad 26 umfasst Rücklaufzweige 28a-d, welche im Folgenden noch genauer erläutert werden.

Über den Rücklaufzweig 28a und somit über den Rücklaufpfad 26 kann zumindest ein überschüssiger Teil des Kraftstoffes, welcher mittels der Vorförderpumpe 14 zu der Hochdruckpumpe 12 gefördert wurde, von der Hochdruckpumpe 12 unter Umgehung des Kraftstoffverteilungselements und unter Umgehung der Injektoren, das heißt ohne durch das Kraftstoffverteilungselement zu strömen und ohne durch die Injektoren zu strömen, zurück zu dem und in das Reservoir 18 geführt werden, insbesondere auch unter Umgehung der Kraftstofffilter 22 und 24 und der Vorförderpumpe 14. Insbesondere kann der Kraftstoff so zirkulieren, dass an der Hochdruckpumpe nur so viel Menge ankommt, wie auch benötigt wird. In der Hochdruckpumpe gibt es aber einen Zwangsleckagepfad, welcher dem Rücklaufzweig 28a entsprechen kann.

Über den Rücklaufzweig 28b und somit über den Rücklaufpfad 26 kann zumindest ein überschüssiger Teil des den Kraftstofffilter 24 durchströmenden Kraftstoffs von dem Kraftstofffilter 24 zurück zu dem und in das Reservoir 18 geführt werden, wobei es vorzugsweise vorgesehen ist, dass der den Rücklaufzweig 28b durchströmende Kraftstoff mittels des Kraftstofffilters 24 gefiltert wurde beziehungsweise ist. Über den Rücklaufzweig 28c und somit über den Rücklaufpfad 26 kann zumindest ein überschüssiger Teil des Kraftstoffes, welcher von dem Kraftstoffverteilungselement zu den Injektoren geströmt ist, von den Injektoren zurück zu dem und in das Reservoir 18 geführt werden. Über den Rücklaufzweig 28d und somit über den Rücklaufpfad 26 kann zumindest in überschüssiger Teil des Kraftstoffes, welcher mittels der Hochdruckpumpe 12 zu dem und in das Kraftstoffverteilungselement gefördert wurde, von dem Kraftstoffverteilungselement zurück zu dem und in das Reservoir 18 geführt werden. Es ist erkennbar, dass der die Rücklaufzweige 28c und 28d durchströmende Kraftstoff von den Injektoren beziehungsweise von dem Kraftstoffverteilungselement zurück zu dem und in das Reservoir 18 geführt wird, ohne in den Brennraum der

Verbrennungskraftmaschine, das heißt ohne in der Verbrennungskraftmaschine verbrannt zu werden. Insgesamt ist erkennbar, dass die Hochdruckpumpe 12, der Kraftstofffilter 24, die Injektoren und das Kraftstoffverteilungselement Komponenten sind, wobei über den Rücklaufpfad 26 zumindest ein jeweiliger, überschüssiger, zumindest mittels der Vorförderpumpe 14 hin zu der jeweiligen Komponente des Kraftstoffsystems 10 geförderter Teil des Kraftstoffs von der jeweiligen Komponente zurück zu dem und in das Reservoir 18 zu führen ist. Der die Rücklaufzweige 28a und 28b durchströmende Kraftstoff wurde beziehungsweise wird bezogen auf die Hochdruckpumpe 12 und die Vorförderpumpe 14 ausschließlich mittels der Vorförderpumpe 14 gefördert, wobei der die Rücklaufzweige 28c und 28d durchströmende Kraftstoff sowohl mittels der Vorförderpumpe 14 als auch mittels der Hochdruckpumpe 12 gefördert wurde beziehungsweise wird.

Das Kraftstoffsystem 10 umfasst des Weiteren ein Druckregelventil 30, welches im Folgenden noch genauer erläutert wird. Dabei kann das Kraftstoffsystem 10 ein insbesondere zusätzlich zu dem Druckregelventil 30 vorgesehenes, weiteres, dem Kraftstoffverteilungselement zugeordnetes Druckregelventil umfassen, mittels welchem ein in dem Kraftstoffverteilungselement herrschender Druck des in dem Kraftstoffverteilungselement aufgenommenen Kraftstoffs einstellbar, insbesondere zu regeln, ist. Dabei kommt beispielsweise der den Rücklaufzweig 28d durchströmende Kraftstoff von dem weiteren Druckregelventil. Dies bedeutet insbesondere, dass mittels des weiteren Druckregelventils der überschüssige, den Rücklaufzweig 28d durchströmende Kraftstoff aus beziehungsweise von dem Kraftstoffverteilungselement abgesteuert wird, um dadurch den in dem Kraftstoffverteilungselement herrschenden Druck des Kraftstoffs einzustellen, insbesondere zu regeln. Unter dem Absteuern ist zu verstehen, dass über das weitere Druckregelventil zumindest ein Teil des in dem Kraftstoffverteilungselement aufgenommenen Kraftstoffs aus dem Kraftstoffverteilungselement abgeführt und in den Rücklaufzweig 28d eingeleitet wird und daraufhin den Rücklaufzweig 28d durchströmt und mittels des Rücklaufzweigs 28d und somit mittels des Rücklaufpfads 26 zurück zu dem und in das Reservoir 18 geführt wird. Das weitere Druckregelventil wird auch als PCV bezeichnet.

Das Druckregelventil 30 ist in Fig. 2 und 3 in einer schematischen Schnittansicht gezeigt. Wie in Zusammenschau von Fig. 1 bis 3 erkennbar ist, weist das Druckregelventil 30 einen ersten Anschluss 32 auf, über welchen der Kraftstoff aus dem Kraftstoffpfad 16 von einer stromab der Vorförderpumpe 14 und stromauf der Hochdruckpumpe 12 angeordneten Abzweigstelle AS des Kraftstoffpfads 16 in das Druckregelventil 30 einleitbar ist. Hierzu ist der Anschluss 32 über eine Kraftstoffüberströmleitung 34 fluidisch mit dem Kraftstoffpfad 16 an der Abzweigstelle AS verbunden. Somit kann der Abzweigstelle AS zumindest ein Teil des den Kraftstoffpfad 16 durchströmenden Kraftstoffs aus dem Kraftstoffpfad 16 abgezweigt und in die Kraftstoffüberströmleitung 34 eingeleitet werden. Der abgezweigte und in die Kraftstoffüberströmleitung 34 eingeleitete Kraftstoff kann die Kraftstoffüberströmleitung 34 durchströmen und wird mittels der Kraftstoffüberströmleitung 34 von der Abzweigstelle AS zu dem Anschluss 32 geführt und kann in das Druckregelventil 30 einströmen und dabei den Anschluss 32 durchströmen. Das Druckregelventil 30 weist außerdem einen zweiten Anschluss 36 auf, welcher bei dem in den Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel über eine Kraftstoffrücklaufleitung 38 an einer Einleitstelle ES fluidisch mit dem Kraftstoffpfad 16 verbindbar oder vorliegend verbunden ist. In Strömungsrichtung des den Kraftstoffpfad 16 durchströmenden Kraftstoffs ist die Abzweigstelle AS des Kraftstoff pfads 16 stromab der Vorförderpumpe 14 und stromauf der Hochdruckpumpe 12, insbesondere stromauf des Kraftstofffilters 24 angeordnet. In Strömungsrichtung des den Kraftstoff pfads 16 durchströmenden Kraftstoffs ist die Einleitstelle ES des Kraftstoff pfads 16 stromauf der Vorförderpumpe 14 und stromab des Reservoirs 18, insbesondere stromab des Kraftstofffilters 22 angeordnet.

Wie besonders gut aus Fig. 2 und 3 erkennbar ist, umfasst das Druckregelventil 30 ein Ventilelement 40, welches zwischen wenigstens einer in Fig. 2 gezeigten und mit S bezeichneten Schließstellung und wenigstens einer in Fig. 3 gezeigten und mit O bezeichneten Offenstellung bewegbar ist. In der Schließstellung ist der erste Anschluss 32 mittels des Ventilelements 40 von dem zweiten Anschluss 36 fluidisch getrennt, sodass kein Kraftstoff von dem Anschluss 32 zu dem Anschluss 36 strömen kann beziehungsweise das kein den Anschluss 32 durchströmender Kraftstoff zu dem und durch den Anschluss 36 strömen kann. In der Offenstellung O jedoch sind die Anschlüsse 32 und 36 fluidisch miteinander verbunden. Mit anderen Worten ist in der Schließstellung S mittels des Ventilelements 40 eine fluidische Verbindung zwischen den Anschlüssen 32 und 36 unterbrochen, wodurch in der Schließstellung S die Anschlüsse 32 und 36 fluidisch voneinander getrennt sind. In der Offenstellung O jedoch gibt das Ventilelement 40 die fluidische Verbindung zwischen den Anschlüssen 32 und 36 frei, sodass in der Offenstellung O die Anschlüsse 32 und 36 fluidisch miteinander verbunden sind.

Hierdurch kann in der Offenstellung O der über den ersten Anschluss 32 in das Druckregelventil 30 eingeleitete Kraftstoff über den zweiten Anschluss 36 aus dem Druckregelventil 30 abgeführt und an der Einleitstelle ES in den Kraftstoffpfad 16 eingeleitet werden. Mit anderen Worten, in der Schließstellung S ist die Abzweigstelle AS mittels des Ventilelements 40 von der Einleitstelle ES fluidisch getrennt, sodass kein Kraftstoff von der Abzweigstelle AS über das Druckregelventil 30 zu der Einleitstelle ES strömen kann. In der Offenstellung O jedoch ist die Abzweigstelle AS fluidisch mit der Einleitstelle ES verbunden, sodass der Kraftstoff von Abzweigstelle AS über das Druckregelventil 30 zu der Einleitstelle ES rückströmen kann. Der zuvor genannte, erste Kraftstoff druck herrscht insbesondere in dem Kraftstoffpfad 16 stromab der Vorförderpumpe 14 und vorzugsweise stromauf der Hochdruckpumpe 12, mithin auf einer Druckseite der Vorförderpumpe 14, über deren Druckseite der Kraftstoff mittels der Vorförderpumpe 14 von der Vorförderpumpe 14 weggefördert und hin zu der Hochdruckpumpe 12 gefördert wird. Somit sind die Abzweigstelle AS und die Hochdruckpumpe 12 und vorliegend auch der Kraftstofffilter 24 auf der Druckseite der Vorförderpumpe 14 angeordnet. Ein stromauf der Vorförderpumpe 14 angeordneter oder verlaufender Teilbereich des Kraftstoff pfads 16 ist auf einer so genannten Saugseite der Vorförderpumpe 14 angeordnet, die über ihre Saugseite den Kraftstoff aus dem Reservoir 18 ansaugt und somit zu sich hin und in sich hinein fördert. Somit ist vorliegend der Kraftstofffilter 22 auf der Saugseite angeordnet. Auf der Saugseite herrscht, insbesondere im Kraftstoffpfad 16, beispielsweise ein gegenüber dem ersten Kraftstoffdruck geringerer, dritter Kraftstoffdruck. Somit herrscht vorzugsweise in der Schließstellung S ein Druckgefälle von dem Anschluss 32 hin zu dem Anschluss 36, der vorzugsweise an dem Anschluss 32 zumindest im Wesentlichen der erste Kraftstoff druck und an dem Anschluss 36 zumindest im Wesentlichen der dritte Kraftstoffdruck herrscht. Dieses Druckgefälle existiert auch von der Abzweigstelle AS hin zu der Einleitstelle ES in der Offenstellung O, wobei aufgrund dieses Druckgefälles in der Offenstellung O des Ventilelements 40 zumindest der zuvor genannte Teil des den Kraftstoffpfad 16 durchströmenden Kraftstoffs von der Abzweigstelle AS über das Druckregelventil 30 hin zu der Einleitstelle ES strömt. Somit kann beispielsweise mittels des Ventilelements 40 der erste Kraftstoffdruck eingestellt, insbesondere geregelt, werden, sodass der erste Kraftstoffdruck auch als Einstell- oder Regeldruck bezeichnet wird.

Das Druckregelventil 30 weist außerdem einen ersten Steueranschluss 42 auf, welcher bei dem in den Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel über eine auch als erste Steuerkraftstoffleitung bezeichnete, erste Steuerleitung 44 an einer ersten Steuerstelle S1 fluidisch mit dem Kraftstoffpfad 16 verbindbar oder vorliegend verbunden ist. Die erste Steuerstelle S1 des Kraftstoffpfads 16 ist in Strömungsrichtung des den Kraftstoffpfad 16 durchströmenden Kraftstoffs stromab der Abzweigstelle AS und somit stromab der Vorförderpumpe 14 und stromauf der Hochdruckpumpe 12 angeordnet, wobei vorliegend die erste Steuerstelle S1 stromab des Kraftstofffilters 24 angeordnet ist. Ein stromab des Kraftstofffilters 24 angeordneter Teil des Kraftstoff pfads 16 und somit die erste Steuerstelle S1 und auch die Hochdruckpumpe 12 sind auf einer so genannten Sauberseite des Kraftstofffilters 24 angeordnet, über dessen Sauberseite der den Kraftstofffilter 24 durchströmende und mittels des Kraftstofffilters 24 gefilterte Kraftstoff von dem Kraftstofffilter 24 ab- beziehungsweise wegströmt und insbesondere zu der Hochdruckpumpe 12 hinströmt. Dabei ist beispielsweise der Rücklaufzweig 28b auf der Sauberseite des Kraftstofffilters 24 mit dem Kraftstofffilter 24 fluidisch verbindbar oder verbunden, sodass der den Rücklaufzweig 28b und auch der den Rücklaufzweig 28a durchströmende Kraftstoff und auch der den Rücklaufzweig 28c und der den Rücklaufzweig 28d durchströmende Kraftstoff mittels des Kraftstofffilters 24 gefiltert wurde beziehungsweise ist.

Ein stromauf des Kraftstofffilters 24 verlaufender beziehungsweise angeordneter, weiterer Teil des Kraftstoff pfads 16 ist auf einer so genannten Schmutzseite des Kraftstofffilters 24 angeordnet, der über dessen Schmutzseite von dem noch nicht mittels des Kraftstofffilters 24 gefilterten Kraftstoffs angeströmt wird beziehungsweise anströmbar ist. Auf seinem Weg von der Vorförderpumpe 14 zu der Hochdruckpumpe 12 strömt der Kraftstoff durch den Kraftstofffilter 24 und dabei von der Schmutzseite zu der beziehungsweise auf die auch als Reinseite bezeichnete Sauberseite des Kraftstofffilters 24 und wird dabei mittels der Kraftstofffilters 24 gefiltert. Es ist somit erkennbar, dass die Abzweigstelle AS, die Vorförderpumpe 14 und die Einleitstelle ES auf der Schmutzseite des Kraftstofffilters 24 angeordnet sind, sodass der die Vorförderpumpe 14, die Kraftstoffüberströmleitung 34, die Kraftstoffrücklaufleitung 38 und, insbesondere in der Offenstellung O, die Anschlüsse 32 und 36 durchströmende und dabei insbesondere von dem Anschluss 32 zu dem Anschluss 36 strömende Kraftstoff nicht mittels des Kraftstofffilters 24 gefiltert wurde beziehungsweise ist. Der die erste Steuerleitung 44 durchströmende Kraftstoff ist jedoch mittels des Kraftstofffilters 24 gefiltert.

Aus Fig. 2 und 3 ist besonders gut erkennbar, dass das Ventilelement 40 über den ersten Steueranschluss 42 mit einem an der ersten Steuerstelle S1 des Kraftstoff pfads 16 in dem Kraftstoffpfad 16 herrschenden, ersten Druck des Kraftstoffs beaufschlagbar, und dadurch mit einer aus dem ersten Kraftstoff druck resultierenden, ersten Kraft beaufschlagbar ist, welche in Fig. 2 und 3 durch einen Kraftpfeil F1 veranschaulicht ist. Mittels der ersten Kraft F1 ist das Ventilelement 40 aus der Schließstellung S in die Offenstellung O bewegbar. Das Ventilelement 40 ist entlang einer durch einen Doppelpfeil 45 veranschaulichten Bewegungsrichtung zwischen der Schließstellung S und der Offenstellung O bewegbar. Um das Ventilelement 40 aus der Schließstellung S in die Offenstellung O zu bewegen, wird das Ventilelement 40, insbesondere translatorisch, in eine durch einen Pfeil 46 veranschaulichte, erste Ventilelementrichtung bewegt, wobei die erste Ventilelementrichtung parallel zur Bewegungsrichtung verläuft. Um das Ventilelement 40 aus der Offenstellung O in die Schließstellung S zu bewegen, wird das Ventilelement 40, insbesondere translatorisch, in eine durch einen Pfeil 48 veranschaulichte, zweite Ventilelementrichtung bewegt, wobei die zweite Ventilelementrichtung parallel zur Bewegungsrichtung verläuft und der ersten Ventilelementrichtung entgegengesetzt ist. Es ist erkennbar, dass die aus dem ersten Kraftstoff druck resultierende und auch als erste Steuerkraft bezeichnete, erste Kraft (Kraftpfeil F1) in die erste Ventilelementrichtung 46 wirkt.

Um nun den ersten Kraftstoff druck besonders vorteilhaft und insbesondere auf besonders einfache und kostengünstige Weise einstellen, insbesondere regeln, zu können, weist das Druckregelventil 30 einen zweiten Steueranschluss 50 auf. Bei dem in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der zweite Steueranschluss 50 über eine auch als zweite Steuerkraftstoffleitung bezeichnete, zweite Steuerleitung 52 fluidisch mit dem Rücklaufpfad 26 verbindbar oder vorliegend verbunden. Über den zweiten Steueranschluss 50 ist das Ventilelement 40 mit einem in dem Rücklaufpfad 26 herrschenden, vierten Kraftstoff druck beaufschlagbar, und dadurch mit einer aus dem vierten Kraftstoff druck resultierenden, der ersten Kraft entgegen gerichteten, durch einen zweiten Kraftpfeil F2 veranschaulichten, zweiten Kraft beaufschlagbar, mittels welcher das Ventilelement 40 aus der Offenstellung O in die Schließstellung S bewegbar ist. Aus Fig. 2 und 3 ist anhand des zweiten Kraftpfeils F2 erkennbar, dass die zweite Kraft in die zweite Ventilelementrichtung wirkt und somit der ersten Kraft entgegen gerichtet ist. Wird somit beispielsweise der erste Kraftstoff druck als erster Steuerdruck und die erste Kraft als erste Steuerkraft bezeichnet, so ist der vierte Kraftstoffdruck ein zweiter Steuerdruck und die zweite Kraft eine zweite Steuerkraft, wobei der vierte Kraftstoffdruck beziehungsweise die zweite Kraft dem ersten Kraftstoffdruck beziehungsweise der ersten Kraft entgegen wirkt. Daher wird der vierte Kraftstoffdruck auch als Gegendruck und die zweite Kraft auch als Gegenkraft bezeichnet.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der zweite Steueranschluss 50, insbesondere über die zweite Steuerleitung 52, an einer zweiten Steuerstelle S2 fluidisch mit dem Rücklaufpfad 26, insbesondere mit dem Rücklaufzweig 28a, fluidisch verbindbar oder verbunden. Mittels der Steuerleitung 52 kann der in die Steuerleitung 52 den vierten Kraftstoff druck aufweisende Kraftstoff zu dem Steueranschluss 50 geführt werden beziehungsweise über den Steueranschluss 50 das Ventilelement 40 beaufschlagen. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die zweite Steuerstelle S2 in dem Rücklaufpfad 26, insbesondere in dem Rücklaufzweig 28a, stromauf des Sammelelements 54 angeordnet. Es ist denkbar, dass die Steuerstelle S2 in oder am Sammelelement 54 angeordnet ist, sodass das Sammelelement die Steuerstelle S2 aufweist. Des Weiteren ist es auch denkbar, dass die zweite Steuerstelle S2 an einem der Rücklaufzweige 28b-d vorgesehen wird. Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass beispielsweise die durch jeweilige Rücklaufleitungen gebildeten Rücklaufzweige 28a-d über ein Sammelelement 54 zu einem Gesamtrücklaufzweig 56 zusammengeführt beziehungsweise zusammengefasst werden, wobei beispielsweise der Gesamtrücklaufzweig 56 durch eine Gesamtrücklaufleitung gebildet ist. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass der Gesamtrücklaufzweig 56 des Rücklaufpfads 26 von dem die einzelnen Rücklaufzweige 28a-d durchströmenden Kraftstoff durchströmbar ist.

Ferner ist aus Fig. 1 erkennbar, dass der die Kraftstoffrücklaufleitung 38 durchströmende Kraftstoff, mithin der von dem Anschluss 32 zu dem Anschluss 36 strömende Kraftstoff zurück zu der Saugseite der Vorförderpumpe 14 geführt wird und somit wieder in die Vorförderpumpe 14 hineinströmt und die Vorförderpumpe 14 durchströmen kann, nachdem er bereits zuvor durch die Vorförderpumpe 14 geströmt war.

Aus Fig. 2 und 3 ist erkennbar, dass das Druckregelventil 30 ein Ventilgehäuse 58 aufweist, welches die Anschlüsse 32 und 36 und die Steueranschlüsse 42 und 50, insbesondere direkt bildet beziehungsweise begrenzt. Außerdem bildet beziehungsweise begrenzt das Ventilgehäuse 58 eine beispielsweise als Bohrung ausgebildete Aufnahme 60, insbesondere direkt. Das Ventilgehäuse 58 weist beispielsweise zwei Gehäuseelemente 62 und 64 auf, welche beispielsweise separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Komponenten sind. Dabei bildet beziehungsweise begrenzt das Gehäuseelement 62 die Anschlüsse 32 und 36 und die Steueranschlüsse 42 und 50, insbesondere direkt. Die Aufnahme 60 ist dabei teilweise durch das Gehäuseelement 62 und teilweise durch das Gehäuseelement 64, jeweils direkt, begrenzt. Das Ventilelement 40 ist in der Aufnahme 60 entlang der Bewegungsrichtung relativ zu dem Ventilgehäuse 58 zwischen der Schließstellung S und der Offenstellung O translatorisch bewegbar aufgenommen. Entlang der Bewegungsrichtung ist die Aufnahme 60 an ihren beiden, entlang der Bewegungsrichtung einander gegenüberliegenden Enden E1 und E2, insbesondere vollständig, geschlossen. Des Weiteren ist es vorgesehen, dass der erste Anschluss 32, der zweite Anschluss 36, der erste Steueranschluss 42 und der zweite Steueranschluss 50 an einer jeweiligen Mündungsstelle M1, M2, M3 und M4 entlang einer senkrecht zur Bewegungsrichtung verlaufenden Richtung, insbesondere direkt, in die Aufnahme 60 münden, wobei die Mündungsstellen M1-4 voneinander beabstandet sind. Dabei ist die Mündungsstelle M2 des zweiten Anschlusses 36 entlang der Bewegungsrichtung zwischen den Mündungsstellen M1 und M3 des ersten Anschlusses 32 und des Steueranschlusses 42 angeordnet, und die Mündungsstelle M1 des ersten Anschlusses 32 ist entlang der Bewegungsrichtung zwischen den Mündungsstellen M2 und M4 des zweiten Anschlusses 36 und des zweiten Steueranschlusses 50 angeordnet. Außerdem ist es vorgesehen, dass eine an der Mündungsstelle M1 des ersten Anschlusses 32 angeordnete Austrittsöffnung 66 des ersten Anschlusses 32, welche an seiner Mündungsstelle M1 über die Austrittsöffnung 66 in die Aufnahme 60 direkt mündet, in der Schließstellung S des Ventilelements 40 entlang der zuvor genannten, senkrecht zur Bewegungsrichtung verlaufenden und hin zu dem Ventilelement 40 weisenden Richtung durch das Ventilelement 40 vollständig mit einem Spiel überlappt ist.

Das Ventilelement 40 weist eine Dichtfläche 40a und das Ventilgehäuse 58, insbesondere im Gehäuseelement 62, einen Ventilsitz 58a auf. Der Ventilsitz 58a ist zwischen dem ersten Anschluss 32 und dem zweiten Anschluss 36, beziehungsweise zwischen den Mündungsstellen M1 und M2 vorgesehen. Ferner wäre es denkbar, dass der Ventilsitz 58a beziehungsweise die Dichtfläche 40a zwischen dem Anschluss 36 und dem Steueranschluss 42 angeordnet ist. Durch Abheben des Ventilelements 40 mit seiner Dichtfläche 40a aus dem Ventilsitz 58a befindet sich das Ventilelement 40 in seiner Offenstellung O (Fig. 3). Ist die Dichtfläche 40a in Anlage mit dem Ventilsitz 58a befindet sich das Ventilelement 40 in seiner Schließstellung S (Fig. 2). Die Aufnahme 60 und das Ventilelement 40 sind entlang einer gemeinsamen Achse A jeweils rotationssymetrisch ausgeführt.

In einem ersten Bereich B1 des Ventilelements 40 ist vorzugsweise ein Spiel zwischen dem Ventilelement 40 und dem Ventilgehäuse 58, insbesondere der Aufnahme 60, kleiner als 10 Mikrometer. Außerdem ist es vorzugsweise vorgesehen, dass in einem Bereich B2 des Ventilelements 40 ein Spiel zwischen dem Ventilelement 40 und dem Ventilgehäuse 58, insbesondere der Aufnahme 60, größer oder gleich 10 Mikrometer ist. Alternativ ist es auch denkbar, dass in dem ersten Bereich B1 des Ventilelements 40, vorzugsweise ein Spiel zwischen dem Ventilelement 40 und dem Ventilgehäuse 58, insbesondere der Aufnahme 60, kleiner oder gleich 10 Mikrometer ist. Außerdem ist es vorzugsweise vorgesehen, dass in dem Bereich B2 des Ventilelements 40 ein Spiel zwischen dem Ventilelement 40 und dem Ventilgehäuse 58, insbesondere der Aufnahme 60, größer als 10 Mikrometer ist. Der Bereich B1 ist am ersten Ende E1 des Ventilelements 40 entlang der zweiten Ventilelementrichtung 48 vorgesehen. Der zweite Bereich B2 ist am zweiten Ende E2 des Ventilelements 40 entlang der ersten Ventilelementrichtung 46 vorgesehen. Zwischen den beiden Bereichen B1 und B2 weist das Ventilelement 40 in einem dritten Bereich B3 einen kleineren Durchmesser auf als die beiden Bereiche B1 und B2. Die Dichtfläche 40a ist an einem Übergang zwischen den beiden Bereichen B2 und B3 vorgesehen. Ferner wäre es denkbar, dass die Dichtfläche 40a zwischen den Bereichen B1 und B3 angeordnet ist. Der Ventilsitz 58a ist zwischen einem vierten Bereich B4 der Aufnahme 60 in der zweiten Ventilelementrichtung 48 und einem fünften Bereich B5 der Aufnahme 60 in der ersten Ventilelementrichtung 46 vorgehen. Der vierte Bereich B4 weist einen kleineren Durchmesser auf als der fünfte Bereich B5.

Das Spiel im Bereich B1, insbesondere zwischen dem ersten Bereich B1 und dem vierten Bereich B4, wird auch als erstes Spiel SP1 bezeichnet und das Spiel im Bereich B2, insbesondere zwischen dem zweiten Bereich B2 und dem fünften Bereich B5, wird auch als zweites Spiel SP2 bezeichnet. Vorzugsweise ist durch das zweite Spiel SP2 in der Schließstellung S eine gezielte Leckage des Kraftstoffs von dem ersten Anschluss 32 zu dem zweiten Steueranschluss 50 in dem Druckregelventil 30, insbesondere in dem Ventilgehäuse 58, vorgesehen, das heißt ausgebildet oder hergestellt. Mit anderen Worten ist das zweite Spiel SP2 vorzugsweise ein gezielt vorgesehener Leckagepfad, über welchen in der Schließstellung S Kraftstoff von dem Anschluss 32 in die Aufnahme 60 und von der Aufnahme 60 zu dem und in den zweiten Steueranschluss 50 strömen kann. Hierdurch kann dann, wenn sich das Ventilelement 40 in seiner Schließstellung S, das heißt in seiner geschlossenen Position befindet, ein vorteilhafter Abfluss des Kraftstoffs stromab der Vorförderpumpe 14 über die Abzweigstelle AS zum ersten Anschluss 32 des Druckregelventils 30 mit dem zweiten Spiel SP2 zwischen der Mündungsstelle M1 der Austrittöffnung 66 des ersten Anschlusses 32 in die Aufnahme 60 und überlappenden Ventilelements 40 im zweiten Bereich B2 eingestellt werden, so dass eine ausreichend große Menge Kraftstoff von der Vorförderpumpe 14 der Hochdruckpumpe 12 zur Verfügung gestellt werden kann.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das erste Spiel SP1 eine weitere, gezielte Leckage von dem ersten Steueranschluss 42 zu dem zweiten Anschluss 36 ist, mithin einen gezielten, zweiten Leckagepfad im ersten Bereich B1 des Ventilelements 40 bildet, über welchen in der Schließstellung S und in der Offenstellung O des Ventilelements 40 Kraftstoff von dem ersten Steueranschluss 42 in die Aufnahme 60 und von der Aufnahme 60 in und durch den Anschluss 36 strömen kann. Der in die Aufnahme 60 einströmende Kraftstoff aus dem ersten Steueranschluss 42 ist von der Druckseite der Vorförderpumpe 14 entnommen und der zweite Anschluss 36 ist mit der Saugseite der Vorförderpumpe 14 verbunden, so dass ein entsprechendes Druckgefälle in Richtung der Saugseite vorhanden ist, wodurch der zweite Leckagepfad eine Zwangsleckage ist und eine Kontamination von bereits mittels des Kraftstofffilters 24 gefiltertem Kraftstoff durch noch nicht mittels des Kraftstofffilters 24 gefilterten Kraftstoff vermieden werden kann.

Im Folgenden werden ein Betrieb und somit eine Funktion des Kraftstoffsystems 10 näher und beispielhaft beschrieben: Die Vorförderpumpe 14 saugt den Kraftstoff aus dem Reservoir 18 über eine Kraftstoffzuführleitung 69, insbesondere des Kraftstoff pfads 16, an, wodurch mittels der Vorförderpumpe 14 der Kraftstoff aus dem Reservoir 18 durch die Kraftstoffzuführleitung 69 hindurchgefördert und somit hin zu der Vorförderpumpe 14 gefördert wird. Außerdem wird hierdurch der Kraftstoff aus dem Reservoir 18 durch den Kraftstofffilter 22 (Vorfilter) hindurchgefördert. Der Kraftstoff wird beispielsweise mit dem auch als Förderdruck bezeichneten, ersten Kraftstoffdruck über den Kraftstofffilter 24 (Hauptfilter) von der Vorförderpumpe 14 weg und zur Hochdruckpumpe 12 geleitet. Der erste Kraftstoff druck beaufschlagt über die erste Steuerleitung 44 und den ersten Steueranschluss 42 das Ventilelement 40, insbesondere dessen auch als Oberseite bezeichnete erste Seite SE1. Der in dem auch als Tankrücklauf bezeichneten Rücklaufpfad 26 herrschende, vierte Kraftstoffdruck als Gegendruck beaufschlagt über die zweite Steuerleitung 52 und den zweiten Steueranschluss 50 das Ventilelement 40, insbesondere dessen zweite Seite SE2, wobei die zweite Seite SE2 der ersten Seite SE1 entlang der Bewegungsrichtung 45 gegenüberliegt beziehungsweise abgewandt ist. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt liegt der vierte Kraftstoff druck über die zweite Steuerleitung 52 und den zweiten Steueranschluss 50 am Ventilelement 40, insbesondere an der zweiten Seite SE2 an, welche auch als Unterseite bezeichnet wird.

Eine Druckerhöhung an der Hochdruckpumpe 12 führt über die erste Steuerstelle S1, die erste Steuerleitung 44 und den ersten Steueranschluss 42 zu einem höheren Kraftstoff druck beziehungsweise zu einer Druckerhöhung auf der Seite SE1, wodurch beispielsweise das sich zunächst in der Schließstellung S befindende Ventilelement 40 aus der Schließstellung S in die Offenstellung O bewegt, mithin geöffnet wird. In der Folge werden die Anschlüsse 32 und 36 fluidisch miteinander verbunden, sodass eine Rezirkulation des Kraftstoffs von der Abzweigstelle AS über die Anschlüsse 32 und 36 zu der Einleitstelle ES erfolgt. Daraus resultiert ein Druckabfall an dem Hochdruckpumpeneingang der Hochdruckpumpe 12, sodass das Ventilelement 40 beispielsweise aus der Offenstellung O wieder in die Schließstellung S oder in Richtung der Schließstellung S bewegt wird. Somit regelt sich das Ventilelement 40 beziehungsweise der erste Kraftstoffdruck ein. Mit anderen Worten wird der erste Kraftstoff druck mittels des Druckregelventils 30 eingeregelt. Insbesondere ist das Druckregelventil 30 als ein Servoventil ausgebildet. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass mittels des Ventilelements 40 ein von dem ersten Anschluss 32 kommender Kraftstoff zumindest im Wesentlichen kontinuierlich beziehungsweise stufenlos einstellbar ist. Mit anderen Worten ausgedrückt können durch Bewegen des Ventilelements 40 in die unterschiedlichen Offenstellungen O unterschiedliche Werte einer Menge des den ersten Anschluss 32 durchströmenden Kraftstoffs aus der Aufnahme 60 in den zweiten Anschluss 36 eingestellt werden.

Der über den Steueranschluss 42 an dem Ventilelement 40 anliegende beziehungsweise auf das Ventilelement 40 wirkende, erste Kraftstoff druck ist zumindest im Wesentlichen ein Eingangsdruck der Hochdruckpumpe 12. Der über den zweiten Steueranschluss 50 an dem Ventilelement 40 beziehungsweise auf das Ventilelement 40 wirkende, vierte Kraftstoffdruck ist zumindest im Wesentlichen ein so genannter Rücklaufdruck des Kraftstoffes in dem Rücklaufpfad 26. Beispielsweise beträgt der erste Kraftstoffdruck zumindest im Wesentlichen 6 bar. Mit anderen Worten kann der Kraftstoff an der ersten Steuerstelle S1 zumindest im Wesentlichen 6 bar aufweisen. Ferner ist es denkbar, dass der mittels der Vorförderpumpe 14 bewirkte Druck des Kraftstoffs stromab der Vorförderpumpe 14 und stromauf des Kraftstofffilters 24 zumindest im Wesentlichen 6 bar beträgt, sodass der erste Kraftstoffdruck beziehungsweise der an der ersten Steuerstelle S1 herrschende Druck 6 bar betragen kann. An Abzweigstelle AS können 6 bar zuzüglich eines Druckverlusts über den Kraftstofffilter 24 anliegen. Ein Zieldruck an der Steuerstelle S1 kann ca. 6 bar betragen. Ein Druckverlust erfolgt in Strömungsrichtung. Der Kraftstoff druck an der Abzweigstelle AS sollte daher größer sein als 6 bar (6 bar zuzüglich des Druckverlust zwischen der Abzweigstelle AS und der Steuerstellte S1 über den Kraftstofffilter 24). Der beispielsweise an der Einleitstelle ES herrschende, dritte Kraftstoffdruck ist beispielsweise ein Saugdruck der Vorförderpumpe 14, wobei der Saugdruck über die Kraftstoffrücklaufleitung 38 an dem Anschluss 36 anliegt. Eine Kontamination der Sauberseite beziehungsweise des Steueranschlusses 42 wird durch das Druckgefälle von dem Steueranschluss 42 zu dem Anschluss 36 vermieden. Das jeweilige Spiel SP1 und SP2 wird auch als Führungsspiel bezeichnet, da beispielsweise in den Bereichen B1 und B2 das Ventilelement 40 mittels der Ventilgehäuses 58 geführt ist.

In einem nicht-regelnden Betrieb befindet sich das Ventilelement 40 in der Schließstellung S. Dies bedeutet, dass das Ventilelement 40 geschlossen ist. Somit sitzt das Ventilelement 40 mit seiner Dichtfläche 40a auf dem Ventilsitz 58a auf, wodurch die Anschlüsse 32 und 36 fluidisch voneinander getrennt sind, mithin eine Strömung von Kraftstoff von dem Anschluss 32 zu dem Anschluss 36 unterbunden ist. Bei einer Druckzunahme des ersten Kraftstoffdrucks, mithin zwischen der Vorförderpumpe 14 und der Hochdruckpumpe 12, erfolgt eine Druckzunahme in dem ersten Steueranschluss 42, wodurch das beispielsweise als Ventilkolben ausgebildete Ventilelement 40 ausgehend von der Schließstellung S in seine Offenstellung O bewegt, insbesondere gerückt, wird.

Es erfolgt somit eine Rezirkulation von Kraftstoff von der Druckseite der Vorförderpumpe 14 zu der Saugseite der Vorförderpumpe 14, wodurch eine weitere Druckzunahme an dem Hochdruckpumpeneingang unterbleibt. Wie zuvor angedeutet ist vorzugsweise durch das erste Spiel SP1 eine gezielte Leckage gebildet, wobei diese Leckage nur von dem Steueranschluss 42 zu dem zweiten Anschluss 36 aufgrund eines entsprechenden Druckgradienten beziehungsweise Druckgefälles erfolgt. Hierdurch kann eine unerwünschte Verschmutzung der Sauberseite vermieden werden. Alternativ oder zusätzlich ist vorzugsweise das zweite Spiel eine zweite gezielte Leckage, welche aufgrund eines entsprechenden Druckgradienten beziehungsweise Druckgefälles ausschließlich von dem Anschluss 32 zu dem zweiten Steueranschluss 50 erfolgt.

Der Anschluss 32 ist auf der genannten Schmutzseite angeordnet, wobei der Steueranschluss 50 auf der Sauberseite angeordnet ist. Die auch als Zwangsleckage bezeichnete, insbesondere gezielte Leckage von dem Anschluss 32 zu dem Steueranschluss 50 heißt oder führt dazu, dass schmutziger beziehungsweise ungefilterter Kraftstoff in den Rücklauf fließt, also zum sauberen beziehungsweise gefilterten Kraftstoff. Dies ist aber unkritisch, da der Kraftstoff zurück in den Tank läuft.

Die Zwangsleckage von dem Anschluss 32 zu dem Steueranschluss 50 ist nicht zwingend nötig, aber eine gewisse Rücklaufmenge schützt vor Überhitzung des Kraftstoffs im Sommer, das heißt bei hohen Temperaturen.

Das Druckregelventil 30 umfasst eine vorliegend mechanische Feder 68, die entlang der Bewegungsrichtung 45 einerseits, insbesondere direkt, an dem Ventilelement 40 und andererseits, insbesondere direkt, an dem Ventilgehäuse 58, insbesondere an dem Gehäuseelement 64, abstützbar oder abgestützt ist. Zumindest in der Offenstellung O stellt die Feder 68 eine in Fig. 3 durch einen Kraftpfeil F3 veranschaulichte Federkraft bereit, die wie die zweite Kraft F2 in die zweite Ventilelementrichtung zumindest mittelbar, insbesondere direkt, auf das Ventilelement 40 wirkt und somit der ersten Kraft F1 entgegen gesetzt beziehungsweise entgegen gerichtet ist. Die zweite Kraft F2 und die Federkraft F3 ergeben in Summe eine Gesamtkraft, die zumindest mittelbar, insbesondere direkt, in die zweite Ventilelementrichtung 48 auf das Ventilelement 40 wirkt. Die Gesamtkraft ist eine Gegenkraft, die der ersten Kraft F1 entgegengesetzt beziehungsweise entgegen gerichtet ist. Befinden sich die erste Kraft F1 und die Gesamtkraft aus der zweiten Kraft F2 und der dritten Kraft F3 beziehungsweise die Gegenkraft in einem Gleichgewicht, während sich beispielsweise das Ventilelement 40 in seiner Offenstellung O befindet, so verbleibt das Ventilelement 40 in der Offenstellung O, oder während sich das Ventilelement 40 in der Schließstellung S befindet, so verbleibt das Ventilelement 40 in der Schließstellung S. Ist die Gesamtkraft aus der zweiten Kraft F2 und der dritten Kraft F3 größer als die erste Kraft F1, so wird das Ventilelement 40 aus der Offenstellung O in die Schließstellung S bewegt und/oder in der Schließstellung S gehalten. Ist die erste Kraft F1 größer als die Gesamtkraft aus der zweiten Kraft F2 und der dritten Kraft F3, so wird das Ventilelement 40 in der Offenstellung O gehalten und/oder aus der Schließstellung S in die Offenstellung O bewegt.

Außerdem ist aus Fig. 1 erkennbar, dass in der Kraftstoffzuführleitung 69 und dabei stromauf des Kraftstofffilters 22 und stromab des Reservoirs 18 ein insbesondere elektrisches Heizelement 70 angeordnet ist, mittels welchem der die Kraftstoffzuführleitung 69 durchströmende Kraftstoff auf seinem Weg aus dem Reservoir 18 zu dem Kraftstofffilter 22 unter Nutzung von elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom erwärmt, das heißt geheizt werden kann. In der Kraftstoffzuführleitung 69 ist außerdem stromab des Reservoirs 18 und stromauf des Kraftstofffilters 22, insbesondere stromauf des Heizelements 70, ein Rückschlagventil 72 angeordnet, welches in Richtung des Reservoirs 18 sperrt beziehungsweise schließt und in entgegengesetzte Richtung, das heißt in Richtung des Kraftstofffilters 22 beziehungsweise des Heizelements 70 öffnet. In der Kraftstoffzuführleitung 69 und somit in dem Kraftstoffpfad 16 ist stromauf des Kraftstofffilters 22 und stromab des Heizelements 70 ein Rückschlagventil 82 angeordnet, welches in Richtung des Heizelements 70 sperrt und in Richtung des Kraftstofffilters 22 öffnet. In dem Rücklaufpfad 26, insbesondere in dem Gesamtrücklaufzweig 56, ist stromab des Sammelelements 54 und stromauf des Reservoirs 18 ein Rückschlagventil 74 angeordnet, welches in Richtung des Reservoirs 18 schließt beziehungsweise sperrt und in Richtung des Sammelelements 54 öffnet. Die Öffnungsrichtung der Rückschlagventile 72 und 74 ist gleich. Beide Ventile werden mechanisch aufgedrückt, wenn die Tankleitungen angeschlossen werden. Mit den Ventilen wird verhindert, dass Kraftstoff aus dem Kraftstoffkreislauf austritt, wenn die Tankleitungen abgezogen werden.

In dem Rücklaufzweig 28a ist, insbesondere stromauf des Sammelelements 54 und ganz insbesondere stromauf der zweiten Steuerstelle S2, ein federbelastetes Rückschlagventil 76 angeordnet, welches in Richtung des Sammelelements 54 beziehungsweise in Richtung der Steuerstelle S2 öffnet und in entgegengesetzte Richtung, das heißt in Richtung der Hochdruckpumpe 12 (Kraftstoffhochdruckpumpe) schließt beziehungsweise sperrt. Dabei ist in dem Rücklaufzweig 28a stromab der Hochdruckpumpe 12 und stromauf des Rückschlagventils 76 eine Drossel 80 angeordnet, welche beispielsweise eine Durchströmung von 10 Litern Kraftstoff pro Stunde aufweist. In dem Rücklaufzweig 28c ist, insbesondere stromauf des Sammelelements 54, ein federbelastetes Rückschlagventil 78 angeordnet, welches in Richtung des Sammelelements 54 öffnet und in entgegengesetzte Richtung, das heißt in Richtung des Kraftstoffverteilungselements beziehungsweise der Injektoren schließt beziehungsweise sperrt. Bei dem Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die zweite Steuerstelle S2 in dem Rücklaufzweig 28a angeordnet, sodass der zweite Steueranschluss 50, insbesondere über die zweite Steuerleitung 52, an der zweiten Steuerstelle S2 fluidisch mit dem Rücklaufzweig 28a der Hochdruckpumpe 12 verbindbar oder verbunden ist. Beispielsweise wäre es denkbar, dass die zweite Steuerstelle S2 an oder in dem Sammelelement 54 angeordnet wäre, sodass beispielsweise der zweite Steueranschluss 50, insbesondere über die zweite Steuerleitung 52, mit dem Sammelelement 54 verbindbar oder verbunden wäre.

Fig. 4 zeigt in einer schematischen Schnittansicht ein alternatives Druckregelventil 30‘, welches insbesondere zumindest bis auf die im Folgenden beschriebenen Unterschiede dem Druckventil 30 entspricht. Bei dem Druckregelventil 30‘ entfällt im Vergleich zu dem Druckregelventil 30 der zweite Steueranschluss 50. Ein weiterer Unterschied zwischen den Druckregelventilen 30 und 30‘ ist, dass bei dem Druckregelventil 30‘ an ihrem zweiten Ende E2 der Aufnahme 60 den zweiten Anschluss 36 aufweist. Der Anschluss kann an dem in der Fig. 4 nicht näher dargestelltem Gehäuseelement 64 vorgesehen werden.

Das Druckregelventil 30‘ umfasst außerdem ein beispielsweise als O-Ring oder als anderweitiges Dichtungselement ausgebildetes Dichtungselement 84, welches vorzugsweise aus einem elastischen, das heißt elastisch verformbaren Werkstoff, insbesondere aus einem Kunststoff, gebildet ist. Das Dichtungselement 84 ist einerseits, insbesondere direkt, an dem Ventilgehäuse 58, insbesondere an dem Gehäuseelement 62, und andererseits, insbesondere direkt, an dem Ventilelement 40, insbesondere an dessen außenumfangsseitiger Mantelfläche, abgestützt. Insbesondere kann das Dichtungselement 84 an dem Ventilelement 40 in geeigneter Weise gehalten sein, so dass bei einer Verschiebung des Ventilelements 40 in der Bewegungsrichtung 45 das Dichtungselement 84 sich entsprechend mitbewegt. Mittels des Dichtungselements 84 ist das Ventilelement 40 gegen das Ventilgehäuse 58 abgedichtet. Zumindest in der in der Fig. 4 gezeigten Offenstellung O und vorzugsweise auch in der Schließstellung S des Ventilelements 40 des Druckregelventils 30‘ ist das Dichtungselement 84 entlang der durch den Doppelpfeil 45 veranschaulichten Bewegungsrichtung des Ventilelements 40 zwischen dem Steueranschluss 42 und dem ersten Anschluss 32, insbesondere zwischen den Mündungsstellen M1 und M3 des ersten Anschlusses 32 und des Steueranschlusses 42, angeordnet. Hierdurch wird eine Kontamination der Sauberseite insbesondere durch ein Druckgefälle von dem ersten Anschluss 32 zu dem Steueranschluss 42 vermieden.

Mit anderen Worten sind zumindest in der Offenstellung O und vorzugsweise auch in der Schließstellung S mittels des Dichtungselements 84 der Anschluss 32 und der Steueranschluss 42 fluidisch voneinander getrennt. Hierdurch kann eine Kontamination der Sauberseite durch noch nicht gefilterten Kraftstoff vermieden werden. Außerdem ist es bei dem Druckregelventil 30‘ vorgesehen, dass in der Schließstellung S des Ventilelements 40 keine gezielte Leckage zwischen den Anschlüssen 32 und 36 vorgesehen ist, da in der Schließstellung S die Anschlüsse 32 und 36 mittels des Ventilelements 40 über die Dichtfläche 40a und dem Ventilsitz 58a fluidisch voneinander getrennt sind.

Insbesondere wird die Schließstellung S auch als nicht-regelnde Position bezeichnet. Da in der Schließstellung S (nicht regelnde Position) der Anschluss 32 mittels des Ventilelements 40 fluidisch vom Anschluss 36 getrennt ist beziehungsweise umgekehrt, ist in der Schließstellung S (nicht bildlich regelnde Position) keine Kraftstoffrückführungsleitungsverbindung zwischen den Anschlüssen 32 und 36 vorgesehen.

Alternativ wäre es denkbar, dass das Dichtungselement 84 an dem Ventilgehäuse 58 gehalten ist, sodass das Ventilelement 40 entlang der Bewegungsrichtung relativ zu dem Ventilgehäuse 58 und relativ zu dem Dichtungselement 84, insbesondere translatorisch, bewegbar ist.

Claims

Patentansprüche

1. Druckregelventil (30) zum Einstellen eines Drucks eines Kraftstoffes in einem von dem Kraftstoff durchströmbaren Kraftstoff System (10) für eine Verbrennungskraftmaschine, mit:

- einem ersten Anschluss (32), über welchen der Kraftstoff in das Druckregelventil (30) einleitbar ist;

- einem zweiten Anschluss (36);

- einem Ventilelement (40), welches zwischen wenigstens einer den ersten Anschluss (32) fluidisch von dem zweiten Anschluss (36) trennenden Schließstellung (S) und wenigstens einer Offenstellung (O) bewegbar ist, in welcher der erste Anschluss (32) mit dem zweiten Anschluss (36) fluidisch verbunden ist, wodurch in der Offenstellung (O) der über den ersten Anschluss (32) in das Druckregelventil (30) eingeleitete Kraftstoff über den zweiten Anschluss (36) aus dem Druckregelventil (30) abführbar ist; und

- einem ersten Steueranschluss (42), über welchen das Ventilelement (40) mit einem ersten Kraftstoff druck beaufschlagbar und dadurch mit einer aus dem ersten Kraftstoff druck resultierenden Kraft (F1) beaufschlagbar ist, mittels welcher das Ventilelement (40) aus der Schließstellung (S) in die Offenstellung (O) bewegbar ist; dadurch gekennzeichnet, dass das Druckregelventil (30) einen zweiten Steueranschluss (50) aufweist, über welchen das Ventilelement (40) mit einem vierten Kraftstoff druck beaufschlagbar und dadurch mit einer aus dem vierten Kraftstoffdruck resultierenden, der Kraft (F1) entgegengerichteten, zweiten Kraft (F2) beaufschlagbar ist, mittels welcher das Ventilelement (40) aus der Offenstellung (O) in die Schließstellung (S) bewegbar ist, wobei in der Schließstellung (S) eine gezielte Leckage des Kraftstoffes von dem ersten Anschluss (32) zu dem zweiten Steueranschluss (50) in dem Druckregelventil (30) vorgesehen ist.

2. Druckregelventil (30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckregelventil (30) ein Ventilgehäuse (58) aufweist, welches eine Aufnahme (60) begrenzt, in welcher das Ventilelement (40) entlang einer Bewegungsrichtung (45) zwischen der Schließstellung (S) und der Offenstellung (O) relativ zu dem Ventilgehäuse (58) translatorisch bewegbar aufgenommen ist.

3. Druckregelventil (30) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Bewegungsrichtung (45) die Aufnahme (60) an ihren beiden Enden (E1, E2) sowohl in der Schließstellung (S) als auch in der (O) Offenstellung geschlossen ist.

4. Druckregelventil (30) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschluss (32), der zweite Anschluss (36), der erste Steueranschluss (42) und der zweite Steueranschluss (50) entlang einer schräg oder senkrecht zur Bewegungsrichtung (45) verlaufenden Richtung in die Aufnahme (60) münden.

5. Druckregelventil (30) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschluss (32), der zweite Anschluss (36), der erste Steueranschluss (42) und der zweiten Steueranschluss (50) an jeweiligen, voneinander beabstandeten Mündungsstellen (M1, M2, M3. M4) in die Aufnahme (60) münden.

6. Druckregelventil (30) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündungsstelle (M2) des zweiten Anschlusses (36) entlang der Bewegungsrichtung (45) zwischen den Mündungsstellen (M3, M1) des ersten Steueranschlusses (42) und des ersten Anschlusses (32) liegt.

7. Druckregelventil (30) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mündungsstelle (M1) des ersten Anschlusses (32) entlang der Bewegungsrichtung (45) zwischen den Mündungsstellen (M4, M2) des zweiten Steueranschlusses (50) und des zweiten Anschlusses (36) liegt.

8. Druckregelventil (30) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine an der Mündungsstelle (M1) des ersten Anschlusses (32) angeordnete Austrittsöffnung (66) des ersten Anschlusses (32), welcher an seiner Mündungsstelle (M1) über die Austrittsöffnung (66) in die Aufnahme (60) mündet, zumindest in der Schließstellung (S) des Ventilelements entlang einer senkrecht zu der Bewegungsrichtung (45) verlaufenden und hin zu dem Ventilelement (40) weisenden Richtung durch das Ventilelement (40) vollständig mit einem zweiten Spiel (SP2) überlappt ist.

9. Kraftstoff System (10) zum Fördern von Kraftstoff für eine Verbrennungskraftmaschine, mit wenigstens einem Druckregelventil (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.