WO2022223715A1 - Kraftstoffsystem für eine verbrennungskraftmaschine, sowie kraftfahrzeug mit einem solchen kraftstoffsystem - Google Patents

Kraftstoffsystem für eine verbrennungskraftmaschine, sowie kraftfahrzeug mit einem solchen kraftstoffsystem Download PDF

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WO2022223715A1
WO2022223715A1 PCT/EP2022/060595 EP2022060595W WO2022223715A1 WO 2022223715 A1 WO2022223715 A1 WO 2022223715A1 EP 2022060595 W EP2022060595 W EP 2022060595W WO 2022223715 A1 WO2022223715 A1 WO 2022223715A1
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pressure
connection
valve element
control
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PCT/EP2022/060595
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Dirk Reinhold Dietzel
Christoph Espey
Felix Lippert
Original Assignee
Daimler Truck AG
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    • F02M37/0011Constructional details; Manufacturing or assembly of elements of fuel systems; Materials therefor
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    • F02M63/0031Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
    • F02M63/004Sliding valves, e.g. spool valves, i.e. whereby the closing member has a sliding movement along a seat for opening and closing
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    • F02M63/0031Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
    • F02M63/0047Four-way valves or valves with more than four ways

Definitions

  • the invention relates to a fuel system for delivering fuel for an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, according to the preamble of patent claim 1.
  • the invention also relates to a motor vehicle with such a fuel system.
  • EP 2 441 946 B1 discloses a fuel pressure regulator having a bore in which is located a valve member movable from a non-regulating position of the fuel pressure regulator, in which a first end of the bore is closed, to a regulating position of the fuel pressure regulator , where the first end of the hole is open. Furthermore, a fuel pressure control system is known from EP 2 159406 A1.
  • the object of the present invention is to create a fuel system for delivering fuel for an internal combustion engine and a motor vehicle with such a fuel system, so that a pressure of the fuel can be adjusted in a particularly simple and advantageous manner.
  • a first aspect of the invention relates to a fuel system, also referred to as a fuel device or fuel device and thus designed as a device, for delivering fuel, in particular liquid fuel, for a in particular an internal combustion engine designed as a reciprocating engine or reciprocating engine, in particular of a motor vehicle.
  • the motor vehicle which is preferably designed as a motor vehicle, includes the internal combustion engine in its fully manufactured state and can be driven by the internal combustion engine.
  • the motor vehicle includes the fuel system, by means of which the fuel can be delivered, in particular to the internal combustion engine.
  • the fuel system is or includes a fuel circuit through which the fuel can flow.
  • the fuel system includes a high-pressure pump, also referred to as a high-pressure fuel pump, and a pre-supply pump, also referred to as a fuel pre-supply pump, which is arranged in a fuel path through which the fuel can flow.
  • the fuel path comprises a line through which the fuel can flow, or the fuel path is formed by a line through which the fuel can flow.
  • the line is also known as the fuel line.
  • the fuel can be conveyed from a reservoir through the fuel path by means of the pre-supply pump and thereby be conveyed to the high-pressure pump.
  • the reservoir is also referred to as a tank or fuel tank, or the reservoir is a fuel tank, also referred to as a tank, the fuel being or being received in the reservoir.
  • the pre-supply pump is preferably arranged downstream of the reservoir, so that the pre-supply pump draws in the fuel from the reservoir and can thereby in particular convey it through a first part of the fuel path and thus, for example, convey it towards itself.
  • the presupply pump can convey the fuel away from itself and thereby convey it, for example, through a second part of the fuel path, the high-pressure pump being arranged downstream of the presupply pump, in particular downstream of the fuel path, in the flow direction of the fuel flowing through the fuel path. This means in particular that the presupply pump can first deliver the fuel from the reservoir towards itself and then away from it and thereby deliver it through the fuel path and can deliver it to the high-pressure pump.
  • the fuel can be conveyed through the fuel path at a first pressure by means of the pre-supply pump and can thus be conveyed to the high-pressure pump.
  • the first pressure of the fuel can be brought about by means of the presupply pump.
  • the high-pressure pump can be supplied from the reservoir via the pre-supply pump with the fuel that is delivered by means of the pre-supply pump and in particular has the first fuel pressure.
  • the fuel delivered by the pre-supply pump to the high-pressure fuel pump, with which the high-pressure pump can be or is being supplied by means of the pre-supply pump, can be transported away from the high-pressure pump and thereby, for example, to at least one injector and/or a fuel distribution element also referred to as a rail or common rail to be promoted.
  • the high-pressure pump can be used to pump the fuel conveyed by the presupply pump to the high-pressure fuel pump at a second pressure that is greater than the first pressure away from the high-pressure pump and, for example, to the fuel distribution element or to the injector.
  • the second pressure of the fuel which is greater than the first pressure, can be brought about, which prevails in particular downstream of the high-pressure fuel pump.
  • the fuel is sucked in from the reservoir, in particular at a third fuel pressure, by means of the presupply pump and conveyed through the fuel path and conveyed to the high-pressure pump, as a result of which the High-pressure pump is supplied with the fuel conveyed by means of the pre-supply pump.
  • the aforementioned first pressure of the fuel is brought about by means of the presupply pump, so that in the method the high-pressure pump is supplied with the fuel having the first pressure.
  • the high-pressure pump conveys the fuel, which is conveyed to the high-pressure pump by means of the pre-supply pump, away from itself and in the process, for example, to the injector or to the fuel distribution element, with the high-pressure pump causing the second pressure, which is greater than the first pressure.
  • the third pressure is lower than the first pressure of the fuel.
  • the fuel system includes the at least one injector and/or the fuel distribution element.
  • the internal combustion engine can have a plurality of combustion chambers, with a first of the combustion chambers being assigned the at least one injector, and with a second of the combustion chambers being assigned a second injector.
  • the fuel can be introduced into the combustion chambers, in particular injected directly, by means of the injectors.
  • the fuel distribution element is a fuel distribution element that is common to the injectors and via which the injectors can be supplied with fuel are or are being taken care of.
  • the high-pressure pump delivers, for example, the fuel at the second pressure to and into the fuel distribution element, in which the fuel at the second pressure is received.
  • the injectors can be supplied with the fuel having the second pressure from the fuel distribution element, so that the respective injector can eject the fuel having the second pressure and thereby bring it into the respectively associated combustion chamber, in particular inject it directly.
  • the fuel system also includes a pressure control valve, by means of which a pressure of the fuel, also referred to as setting pressure or control pressure, can be set, in particular regulated.
  • the set pressure of the fuel that can be set by means of the pressure control valve is, for example, a pressure of the fuel in the fuel path and thus a pressure of the fuel prevailing in the fuel path upstream of the high-pressure pump and preferably downstream of the presupply pump.
  • the setting pressure of the fuel that can be set by means of the pressure control valve can be the first pressure of the fuel.
  • the pressure of the fuel that can be set, in particular controlled, by means of the pressure control valve is also referred to as the setting or control pressure, since it is or can be set, in particular controlled, by means of the pressure control valve.
  • the pressure control valve has a first connection via which the fuel, i.e. at least part of the fuel, in particular from the fuel path from a branch point of the fuel path arranged downstream of the presupply pump and upstream of the high-pressure pump, can be introduced into the pressure control valve.
  • the first connection at the branching point is fluidically connected or can be connected to the fuel path.
  • the pressure control valve also has a second port and a valve element.
  • the valve element can be moved, in particular translationally, between at least one closed position and at least one open position, in particular along a direction of movement.
  • the fuel introduced or flown into the pressure control valve via the first connection can be discharged from the pressure control valve via the second connection and can be introduced into the fuel path in particular at an introduction point of the fuel path arranged upstream of the presupply pump and preferably downstream of the reservoir.
  • the second connection at the point of introduction is fluidly connected or can be connected to the fuel path.
  • the pressure control valve also has a control port, which is also referred to as the first control port.
  • the valve element Via the first control connection, the valve element can be subjected to a first fuel pressure prevailing in the fuel, in particular at a control point of the fuel path located downstream of the branching point to the first connection of the pressure control valve and upstream of the high-pressure pump, whereby the valve element is subjected to a first fuel pressure resulting from the first fuel pressure Force can be applied, by means of which the valve element can be moved from the closed position to the open position.
  • the first control connection is fluidly connected or can be connected to the first control point.
  • the first fuel pressure is preferably the aforementioned first pressure of the fuel.
  • the setting pressure which can be set, in particular controlled, by means of the pressure control valve, is very preferably the first pressure and/or the first fuel pressure
  • the first fuel pressure is also referred to as the first application pressure or first control pressure.
  • the fuel or at least part of the fuel can be routed from the first control point to and in particular into the pressure control valve, in particular in such a way that the valve element is or is being acted upon, in particular directly, via the first control connection with the fuel which is at the first Control point from the fuel path to and into the pressure control valve.
  • the valve element is subjected to the first fuel pressure that the fuel has at the first control point.
  • the valve element is acted upon by the first fuel pressure prevailing at the first control point.
  • the first fuel pressure acting at least indirectly, in particular directly, on the valve element results in the aforementioned first force, which acts at least indirectly, in particular directly, on the valve element, which can be moved from the closed position into the open position by means of the first force.
  • the valve element can be moved, for example, in a first valve element direction from the closed position to the open position, with the first force resulting from the first fuel pressure, i.e. at least one force component of the first force, acting in the first valve element direction.
  • the first Valve element direction runs, for example, parallel to the aforementioned direction of movement or coincides with the direction of movement.
  • the second port is separated from the first control port in the closed position, with the second port being fluidically connected to the first control port in the open position.
  • the first connection and the second connection are more fluidly connected to one another in the open position than in the closed position.
  • the valve element is accommodated, for example at least partially, in particular at least predominantly and thus at least more than half or completely, in a valve housing, also referred to simply as a housing, and in so doing, in particular along the direction of movement, relative to the valve housing movable between the open position and the closed position, in particular translationally.
  • the valve element in particular in relation to the valve housing, has such a targeted play that in the closed position between the valve housing and the valve element, for example, such a targeted leakage is provided, caused or realized that via this targeted provided leakage in the closed position, the first port is fluidly connected to the second port, so that for example a quantity of fuel can flow in the closed position of the valve element from the first port to the second port.
  • the first connection and the second connection are not completely fluidically separated from one another in the closed position, but rather are fluidically connected to one another via the specifically provided leakage, i.e. are in fluidic communication with one another.
  • the first connection and the second connection are more fluidly connected to one another than in the closed position of the valve element, so that, for example, at the same pressure and preferably at the same temperature of the fuel in the open position of the valve element larger volume flow of fuel can flow from the first port to the second port than in the closed position.
  • the fuel has a first fluid pressure and a first temperature at or in the first connection while the valve element is in the closed position, a first volume flow of the fuel can flow from the flow from the first port to the second port.
  • a larger, second volume flow of fuel can flow from the first connection to the second connection.
  • This can be achieved, for example, by the fact that in the closed position of the valve element the smallest flow cross section through which the fuel can flow of a flow path, via which or along which the fuel can flow from the first connection to the second connection, is smaller than in the open position of the valve element . It is particularly conceivable that in the closed position of the valve element the smallest flow cross-section of the flow path through which the fuel can flow is defined or realized or effected by the specifically provided clearance described above.
  • the valve element when the valve element is in the open position, the smallest flow cross section through which the fuel can flow is greater than in the closed position, on the flow path running from the first connection to the second connection or vice versa.
  • the flow path mentioned above it is conceivable, for example, for the flow path mentioned above to be part of the circuit mentioned. Since, particularly in the first embodiment, the flow path is more open in the open position of the valve element than in the closed position, the circuit is more open, for example, in the open position than in the closed position of the valve element.
  • the valve element when the valve element is in the open position, at least part of the fuel flowing through the fuel path can flow through the circuit and thus flow back from the inlet point via the presupply pump and to the branch point and from there via the first connection, the second connection and the pressure control valve back to the inlet point , therefore circulate, so that, for example, the first pressure or the first fuel pressure can be lowered, whereby the pressure of the fuel flowing into the high-pressure pump, consequently the first pressure or the first fuel pressure, is set precisely, in particular to a maximum value, in particular regulated can.
  • the first connection is also possible, in particular in a second embodiment of the pressure control valve, for the first connection to be separated from the second connection in the closed position, in particular by means of the valve element.
  • the first connection in the first open position the first connection is fluidically connected to the second connection, whereby, for example in the first open position, the fuel introduced into the pressure control valve via the first connection via the second connection from the Pressure control valve can be discharged.
  • the valve member in the second embodiment, the valve member is movable between the closed position fluidically separating the first port from the second port and the open position.
  • the first connection in the second embodiment in the closed position the first connection is fluidically separated from the second connection by means of the valve element, so that no fuel can be introduced from the first connection into the second connection or vice versa.
  • the first connection in the open position, however, the first connection is fluidically connected to the second connection in the second embodiment, whereby in the open position of the valve element the fuel introduced or flowing into the pressure control valve via the first connection can be discharged from the pressure control valve via the second connection, and in particular at one upstream of the presupply pump and preferably downstream of the reservoir arranged introduction point of the fuel path can be introduced into the fuel path.
  • the second connection at the point of introduction is fluidly connected or can be connected to the fuel path.
  • the first connection is fluidically connected to the second connection in the open position
  • a circuit that is interrupted in the closed position by means of the valve element is opened in the open position, for example, with the circuit moving from the inlet point via the presupply pump to the branch point, from the branching point to the first connection, from the first connection through the pressure control valve to the second connection and from the second connection to the introduction point.
  • the set pressure which is preferably the first fuel pressure or the first fuel pressure
  • the pressure (first fuel pressure or first fuel pressure) of the fuel flowing into the high-pressure pump is precisely adjusted, in particular to a maximum Pressure can be adjusted.
  • the maximum pressure is the setting pressure, which is preferably the first fuel pressure or the first pressure.
  • the pressure control valve has a second Has control connection.
  • the valve element can be subjected to a second fuel pressure in the fuel path at a point arranged upstream of the presupply pump and downstream of the reservoir and also referred to as the second control point.
  • the second fuel pressure is also referred to as the second application pressure or second control pressure.
  • the second control pressure is the aforementioned, third pressure, which prevails, for example, in the fuel path downstream of the reservoir and upstream of the pre-supply pump.
  • valve element can be subjected to the second fuel pressure, which is also referred to as the second application pressure, at least indirectly, in particular directly.
  • the valve element can be acted upon at least indirectly, in particular directly, by a second force which results from the second fuel pressure and is directed counter to the first force, by means of which the valve element can be moved from the open position into the closed position.
  • the second control connection at the second control point of the flow path can preferably be fluidically connected or connected to the flow path, so that the second fuel pressure prevailing in the flow path at the second control point can be introduced into the control valve, in particular in such a way that the valve element is at least indirectly, in particular directly , can be acted upon or is acted upon by the second fuel pressure introduced into the pressure control valve via the second control connection.
  • the aforementioned location is the named, second control location.
  • the point (second control point) is arranged in the fuel path upstream of the pre-supply pump and downstream of the reservoir, the second fuel pressure prevails on a suction side of the pre-supply pump, which is designed as a gear pump, for example, and which, during its operation, pumps the fuel from the reservoir to itself via the suction side , especially sucks.
  • the fuel or its fuel pressure flows via the suction side to the pre-supply pump and in particular flows into the pre-supply pump.
  • the pre-supply pump also has a pressure side, for example, via which the fuel delivered by the pre-supply pump, which is delivered by the pre-supply pump to the high-pressure pump, can be discharged or is being discharged by the pre-supply pump and therefore flows away. Because of the preferably provided fluidic connection between the second control port and the second control point (point) or the fuel path, the fuel has which the valve element can be acted upon or is acted upon via the second control connection, the second fuel pressure that the fuel has at the second control point in the fuel path.
  • the aforementioned second force which is directed in the opposite direction to the first force, results from the second fuel pressure acting at least indirectly, in particular directly, on the valve element.
  • the valve element can be moved, for example, in a second valve element direction opposite to the first valve element direction, from the open position to the closed position, with the second valve element direction preferably running parallel to the direction of movement or coinciding with the direction of movement.
  • the second force that is to say at least one force component of the second force, acts in the second valve element direction.
  • the first fuel pressure is also referred to as the first control pressure or first control pressure, with the second fuel pressure also being referred to as the second control pressure or second control pressure.
  • the first pressure prevailing downstream of the presupply pump and upstream of the high-pressure pump is preferably used as the first control or regulating pressure.
  • a fuel pressure prevailing in the fuel path downstream of the reservoir and upstream of the presupply pump, in particular the third fuel pressure is used as the second control or regulating pressure.
  • a targeted leakage of the fuel from the first connection to the second control connection is provided in the pressure control valve, that is to say it is designed or produced.
  • the feature that the leak is a targeted leak is to be understood as meaning that the leak is provided in a targeted manner, that is to say it is designed or produced in a targeted manner.
  • the leakage is not an undesired, technically caused and unavoidable leakage, but the targeted leakage is specifically designed and enables a fluidic connection of the first connection to the second control connection and thus to the location of the fuel path.
  • Targeted leakage is also referred to as forced leakage.
  • the leakage can also exist in the open position, but will then be smaller because the inlet in the open position can be fluidically connected to the suction side of the pre-supply pump.
  • a targeted leakage of the fuel from the first control connection to the second control connection in the pressure control valve is provided, ie formed or produced.
  • an advantageous pressure drop from the first control port, which can be fluidically connected to the first control point downstream of the pre-supply pump and upstream of the high-pressure pump, to the second port, which can be connected to the inlet point upstream of the pre-supply pump, can be made possible or used in order to To avoid contamination of a so-called clean side, on which the first control point is arranged, that is, to avoid undesired contamination, that is, contamination of fuel that has already been filtered, in particular by unfiltered fuel.
  • the avoidance of contamination of already filtered fuel by unfiltered fuel can be implemented by the invention in a particularly simple manner and in particular without additional bores or overflow channels, so that the fuel system according to the invention makes it possible to set or control pressure, in particular the first pressure or the first fuel pressure To adjust in a particularly simple and inexpensive way, in particular to be able to regulate.
  • the pressure control valve has the valve housing described above, which has or forms or delimits, for example, the first connection, the second connection, the first control connection and the second control connection.
  • the first connection, the second connection, the first control connection and the second control connection are collectively also referred to as connections.
  • the valve housing preferably also has a receptacle designed, for example, as a bore or also referred to as a bore.
  • the intake is limited by the valve housing, in particular directly.
  • the valve element is arranged in the receptacle in such a way that the valve element can be moved translationally along the direction of movement between the closed position and the open position relative to the valve housing. This allows a particularly simple and therefore cost-effective construction of the pressure control valve to be implemented, so that the setting or control pressure, in particular the first fuel pressure and/or the first pressure of the fuel, can be set, in particular regulated, in a particularly simple manner.
  • the receptacle is closed at both ends both in the closed position and in the open position, that is to say independently of the open position and independently of the closed position.
  • the receptacle is closed at both of its ends along the direction of movement in all positions into which the valve element can be moved relative to the valve housing along the direction of movement.
  • a further embodiment is characterized in that the first connection, the second connection, the first control connection and the second control connection open into the receptacle along a respective direction running obliquely or preferably perpendicularly to the direction of movement.
  • first connection, the second connection, the first control connection and the second control connection open out into the receptacle at respective, in particular along the direction of movement, spaced-apart opening points, as a result of which a particularly simple and cost-effective construction of the pressure control valve can be realized.
  • the setting or control pressure can be set, in particular controlled, in a particularly simple and cost-effective manner.
  • the opening point of the second connection i.e. the opening point at which the second connection opens into the receptacle, is located along the direction of movement between the opening points of the first control connection and the first connection.
  • the setting or regulating pressure in particular the first fuel pressure and/or the first pressure, can be set, in particular regulated, in a particularly simple and advantageous manner.
  • a particularly great advantage of this channel arrangement is a forced flow from filtered to unfiltered fuel.
  • the opening point of the first connection is along the direction of movement between the opening points of the second control connection and the second connection.
  • an outlet opening of the first connection which is arranged at the outlet point of the first connection and which opens out at its outlet point via the outlet opening into the receptacle, at least in the closed position of the valve element along a direction perpendicular to the direction of movement and towards toward the valve element is completely overlapped by the valve element with a clearance.
  • an undesired influence on the first fuel pressure which acts or prevails in front of the high-pressure pump, can be avoided, for example by allowing the fuel to flow downstream of the presupply pump via the branching point to the first connection of the pressure control valve with the play between the opening point of the outlet opening of the first connection in the intake and the overlapping valve element can be adjusted.
  • a particularly simple and cost-effective design of the valve element can be implemented as a result.
  • the pressure control valve comprises a spring, in particular a mechanical spring, by means of which a spring force acting at least indirectly, in particular directly, on the valve element in the same direction as the second force and thus preferably in the second valve element direction can be provided, by means of which the Valve element is movable from the open position to the closed position.
  • a first total force in the first valve element direction acts at least indirectly, in particular directly, on the valve element, the first total force being formed at least partially, in particular at least predominantly and thus more than half or completely, by the first force can be.
  • a second total force opposing the first total force acts in the second valve element direction at least indirectly, in particular directly, on the valve element, the second total force being formed at least partially, in particular at least predominantly, by the second force. Provision is preferably made for the second total force to be formed partly by the second force and partly by the spring force. If the first total force is greater than the second total force, the valve element is in the first Valve element direction moves or held in the open position.
  • the valve element If the second total force is greater than the first total force, the valve element is moved into the closed position or held in the closed position.
  • the setting or control pressure in particular the first fuel pressure and/or the first pressure of the fuel, can be set, in particular regulated, in a particularly advantageous manner.
  • a second aspect of the invention relates to a motor vehicle, preferably designed as a motor vehicle, which has an internal combustion engine, by means of which the motor vehicle can be driven.
  • the motor vehicle has a fuel system according to the first aspect of the invention, the internal combustion engine being able to be supplied with the fuel by means of the fuel system.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a fuel system for a
  • Fig. 2 is a schematic sectional view of a first embodiment of a
  • Pressure control valve of the fuel system wherein a valve element of the pressure control valve is in its closed position
  • FIG. 3 shows a schematic sectional view of the pressure control valve according to the first
  • Embodiment wherein the valve element is in its open position; 4 shows a schematic sectional view of a second embodiment of the pressure control valve of the fuel system, with the valve element being in its closed position; and
  • FIG. 5 shows a schematic sectional view of the pressure control valve according to the second embodiment, with the valve element being in its open position.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a fuel system 10 for an internal combustion engine of a motor vehicle, which is not shown in detail.
  • the motor vehicle which is preferably designed as a motor vehicle, has the internal combustion engine in its fully manufactured state and can be driven by the internal combustion engine.
  • the internal combustion engine has multiple combustion chambers.
  • the respective combustion chamber is assigned, in particular precisely, an injector, by means of which a liquid fuel, in particular, can be introduced, in particular directly injected, into the respective combustion chamber to which the respective injector is assigned.
  • the fuel system 10 is used to supply the respective injector with the fuel, in particular liquid fuel.
  • the fuel system 10 has a high-pressure pump 12, also referred to as a high-pressure fuel pump, and a presupply pump 14, which is arranged in a fuel path 16 through which the fuel can flow.
  • the fuel can be conveyed from a reservoir 18, embodied as a fuel tank, for example, through the fuel path 16 by means of the pre-supply pump 14 and thereby conveyed to the high-pressure pump 12, so that the high-pressure pump 12 in the direction of flow of the fuel flowing through the fuel path 16 and thus the pre-supply pump 14 is downstream of the Pre-supply pump 14 is arranged.
  • the high-pressure pump 12 is arranged downstream of the fuel path 16 in the flow direction of the fuel flowing through the fuel path and thus the presupply pump 14, so that the fuel path 16 runs, for example, up to the high-pressure pump 12 and ends there.
  • the fuel path 16 is a low-pressure path, for example, in which the fuel has at least a first pressure, which is caused by the pre-supply pump 14 , downstream of the pre-supply pump 14 and upstream of the high-pressure pump 12 .
  • the high-pressure pump 12 is or is the fuel, which by means of the pre-supply pump 14 to the High-pressure pump 12 is funded or was funded away from the pre-supply pump 14 or funded away.
  • the high-pressure pump 12 is arranged, for example, in a second fuel path 20 through which the fuel delivered by the high-pressure pump 12 and thereby delivered away from the high-pressure pump 12 by the high-pressure pump 12 can flow.
  • the second fuel path 20 is arranged downstream of the fuel path 16 in the flow direction of the fuel flowing through the fuel path 16 and the fuel path 20 .
  • the fuel in the fuel path 20 has a second pressure that is greater or higher than the first pressure, caused by the high-pressure pump 12, in particular downstream of the high-pressure pump 12.
  • the fuel is subjected to the second pressure that is greater than the first pressure by means of the high-pressure pump 12 promoted and in particular promoted away from the high-pressure pump 12 into the second fuel path 20 or through the second fuel path 20 .
  • the fuel therefore has the second pressure downstream of the high-pressure pump 12 in the fuel path 20 .
  • the second fuel path 20 which is also referred to as the high-pressure path
  • a fuel distribution element that is common to the injectors and is also referred to as a rail or common rail, to which and into which the fuel, in particular the fuel at the second pressure, is delivered by the high-pressure pump 12.
  • the injectors can be supplied with the fuel from the fuel distribution element, in particular with the fuel at the second pressure from the fuel distribution element, via the fuel distribution element.
  • the high-pressure pump 12 can deliver the fuel away from itself and towards the fuel distribution element and via the fuel distribution element to the respective injector with the second pressure.
  • the fuel in the fuel path 16 downstream of the reservoir 18 and upstream of the pre-supply pump 14 has a third pressure which is lower than the first pressure.
  • the fuel system 10 also includes a fuel path 16 arranged in the first fuel filter 22, which is also referred to as a pre-filter.
  • the fuel filter 22 is arranged in the flow direction of the fuel flowing through the fuel path 16 downstream of the reservoir 18 and upstream of the pre-supply pump 14, so that the fuel delivered by means of the pre-supply pump 14 is filtered by means of the fuel filter 22 on its way from the reservoir 18 to the pre-supply pump 14.
  • the fuel system 10 also includes a second fuel filter 24 which is arranged in the fuel path 16 .
  • the fuel filter 24 is also called the main filter designates or is a main filter, the fuel filter 24 being arranged downstream of the pre-supply pump 14 and upstream of the high-pressure pump 12 in the flow direction of the fuel flowing through the fuel path 16 .
  • the fuel that is delivered by means of the pre-supply pump 14 and thus flows through the fuel path 16 is filtered by means of the fuel filter 24 on its way from the pre-supply pump 14 to the high-pressure pump 12 . It can be seen that the fuel flowing through the fuel path 16 flows through the fuel filter 22 , the pre-supply pump 14 and the fuel filter 24 on its way from the reservoir 18 to the high-pressure pump 12 .
  • the fuel system 10 has a return path 26 .
  • the return path 26 includes return branches 28a-d, which are explained in more detail below. At least an excess portion of the fuel, which was delivered to the high-pressure pump 12 by means of the presupply pump 14, can be pumped out via the return branch 28a and thus via the return path 26 from the high-pressure pump 12, bypassing the fuel distribution element and bypassing the injectors, i.e. without passing through the fuel distribution element to flow and without flowing through the injectors, back to and into the reservoir 18, in particular also bypassing the fuel filters 22 and 24 and the pre-supply pump 14.
  • the fuel can circulate in such a way that only such a large amount of fuel arrives at the high-pressure pump 12 as is required.
  • At least an excess part of the fuel which was pumped to and into the fuel distribution element by means of the high-pressure pump 12, can be routed from the fuel distribution element back to and into the reservoir 18 via the return branch 28d and thus via the return path 26. It can be seen that the fuel flowing through the return branches 28c and 28d the injectors or from the fuel distribution element back to and into the reservoir 18 without being burned in the combustion chamber of the internal combustion engine, that is to say without being burned in the internal combustion engine.
  • the high-pressure pump 12, the fuel filter 24, the injectors and the fuel distribution element are components, with at least a respective excess part of the fuel being conveyed via the return path 26, at least by means of the presupply pump 14 to the respective component of the fuel system of the respective component is to be led back to and into the reservoir 18 .
  • the fuel flowing through the return branches 28a and 28b was or is being conveyed exclusively by means of the pre-supply pump 14 in relation to the high-pressure pump 12 and the pre-supply pump 14, with the fuel flowing through the return branches 28c and 28d being conveyed both by means of the pre-supply pump 14 and by means of the high-pressure pump 12, respectively becomes.
  • the fuel system 10 also includes a pressure control valve 30, which is explained in more detail below.
  • Fuel system 10 can include a further pressure control valve, which is provided in particular in addition to pressure control valve 30 and is assigned to the fuel distribution element, by means of which a pressure of the fuel received in the fuel distribution element prevailing in the fuel distribution element can be adjusted, in particular regulated.
  • the fuel flowing through the return branch 28d comes from the further pressure control valve.
  • This means in particular that the excess fuel flowing through the return branch 28d is diverted from or by the fuel distribution element by means of the additional pressure control valve in order thereby to set, in particular to regulate, the pressure of the fuel prevailing in the fuel distribution element.
  • the deactivation means that at least part of the fuel received in the fuel distribution element is discharged from the fuel distribution element via the additional pressure control valve and introduced into the return branch 28d and then flows through the return branch 28d and returns by means of the return branch 28d and thus by means of the return path 26 to and into the reservoir 18 .
  • the additional pressure control valve is also referred to as a DCV.
  • the pressure control valve 30 is shown in FIGS. 2 and 3 in a respective schematic sectional view according to a first embodiment.
  • the pressure control valve 30 has a first connection 32, via which the fuel from the fuel path 16 from a downstream of the Pre-supply pump 14 and upstream of the high-pressure pump 12 arranged branch point AS of the fuel path 16 in the pressure control valve 30 can be introduced.
  • the connection 32 is fluidically connected to the fuel path 16 at the branching point AS via a fuel overflow line 34 . At least part of the fuel flowing through the fuel path 16 can thus be branched off from the fuel path 16 at the branching point AS and introduced into the fuel overflow line 34 .
  • the branched off and introduced into the fuel overflow line 34 fuel can flow through the fuel overflow line 34 and is by means of
  • Fuel overflow line 34 is guided from the branching point AS to the connection 32 and can flow into the pressure control valve 30 and thereby flow through the connection 32 .
  • the pressure control valve 30 also has a second connection 36 which, in the first embodiment shown in FIGS. 2 and 3, can be fluidly connected to the fuel path 16 via a fuel return line 38 to an inlet point ES or is presently connected.
  • the branching point AS of the fuel path 16 is arranged downstream of the presupply pump 14 and upstream of the high-pressure pump 12 , in particular upstream of the fuel filter 24 .
  • the introduction point ES of the fuel path 16 is arranged upstream of the pre-supply pump 14 and downstream of the reservoir 18 , in particular downstream of the fuel filter 22 .
  • the introduction point ES can be arranged at an inlet of the pre-supply pump 14 , via the inlet of which the fuel conveyed by means of the pre-supply pump 14 flows from the reservoir 18 into the pre-supply pump 14 .
  • the pressure control valve 30 comprises a valve element 40 which can be moved between at least one closed position shown in FIG. 2 and designated S and at least one open position shown in FIG. 3 and designated O, in particular translationally , is movable.
  • the ports 32 and 36 are more fluidly connected to each other than in the closed position S, so that, for example, at the same pressure and preferably also at the same temperature of the fuel in the open position O, there is a greater volume flow of fuel from port 32 to port 36 can flow than in the closed position S.
  • connection path in the closed position S the smallest flow cross section through which the fuel can flow of a connection or flow path, via which the fuel can flow from the connection 32 to the connection 36, is smaller than is O in the open position. It is preferably provided that the smallest flow cross section both in the open position O and in the closed position S is greater than 0.
  • connection path is released in the open position O, and also in the closed position S the connection path, which is also referred to as the flow path, is preferably not interrupted but rather released, although in the closed position S the smallest flow cross section of the Connection path lower, that is smaller than in the open position O.
  • the fuel introduced into the pressure control valve 30 via the first connection 32 can be discharged from the pressure control valve 30 via the second connection 36 and introduced into the fuel path 16 at the introduction point ES.
  • the branch point AS is fluidically connected to the inlet point ES, in particular more strongly than in the closed position S, so that the fuel can flow back from the branch point AS via the pressure control valve 30 to the inlet point ES.
  • the aforementioned first pressure prevails in particular in the fuel path 16 downstream of the pre-supply pump 14 and preferably upstream of the high-pressure pump 12, thus on a pressure side of the pre-supply pump 14, via the pressure side of which the fuel is conveyed away from the pre-supply pump 14 by means of the pre-supply pump 14 and towards the High-pressure pump 12 is funded.
  • the branching point AS and the high-pressure pump 12 and presently also the fuel filter 24 are arranged on the pressure side of the pre-supply pump 14 .
  • a partial area of the fuel path 16 that is arranged or runs upstream of the pre-supply pump 14 is arranged on a so-called suction side of the pre-supply pump 14, which sucks in the fuel from the reservoir 18 via its suction side, on which the inlet is arranged, and thus towards and into itself in promotes.
  • the fuel filter 22 is arranged on the intake side.
  • the first fuel pressure preferably at least essentially prevailing at the port 32 and the third pressure at least essentially prevailing at the port 36.
  • This pressure drop also exists from the branching point AS to the introduction point ES, at least in the open position O, and because of this pressure drop in the open position O of the valve element 40, at least the aforementioned part of the fuel flowing through the fuel path 16 flows from the branching point AS via the pressure control valve 30 flows to the discharge point ES.
  • the first pressure can be set, in particular regulated, as the setting or control pressure by means of the valve element 40 .
  • the adjustable means of the pressure control valve 30, the first pressure as a setting or referred to as control pressure can be discharged from the pressure control valve 30 or is discharged via the second connection.
  • the pressure control valve 30 also has a first control port 42 which, in the first embodiment shown in FIGS. 2 and 3, can be fluidically connected or is presently connected to the fuel path via a first control line 44, also referred to as a first control fuel line, at a first control point S1.
  • the first control point S1 of the fuel path 16 is arranged in the direction of flow of the fuel flowing through the fuel path 16 downstream of the branching point AS and thus downstream of the pre-supply pump 14 and upstream of the high-pressure pump 12, with the first control point S1 being arranged downstream of the fuel filter 24 in the present case.
  • a part of fuel path 16 arranged downstream of fuel filter 24 and thus first control point S1 and also high-pressure pump 12 are arranged on a so-called clean side of fuel filter 24, via the clean side of which fuel flows through fuel filter 24 and is filtered by fuel filter 24 24 flows off or away and in particular flows towards the high-pressure pump 12 .
  • the return branch 28b on the clean side of the fuel filter 24 can be fluidically connected or connected to the fuel filter 24, so that the fuel flowing through the return branch 28b and also the return branch 28a and also the fuel flowing through the return branch 28c and the return branch 28d by means of the fuel filter 24 was or is filtered.
  • a further part of the fuel path 16 running or arranged upstream of the fuel filter 24 is arranged on a so-called dirt side of the fuel filter 24, onto which the fuel that has not yet been filtered by means of the fuel filter 24 flows or can flow via its dirty side.
  • the fuel flows through the fuel filter 24 and from the dirt side to the clean side of the fuel filter 24, also referred to as the clean side, and is filtered by the fuel filter 24.
  • the branching point AS, the pre-supply pump 14 and the inlet point ES are arranged on the dirty side of the fuel filter 24, so that the pre-supply pump 14, the fuel overflow line 34, the fuel return line 38 and, particularly in the open position O, the connections 32 and 36 through which fuel flows, in particular from the port 32 to the port 36, not by means of the Fuel filter 24 was filtered or is. However, the fuel flowing through the first control line 44 is filtered by means of the fuel filter 24 .
  • the valve element 40 can be acted upon via the first control port 42 with a first fuel pressure prevailing in the fuel path 16 at the first control point S1 of the fuel path 16, also referred to as the first application pressure.
  • the first application pressure i.e. the first fuel pressure
  • the first pressure of the fuel i.e. the first pressure which the fuel in the fuel path 16 having downstream of the pre-supply pump 14 and upstream of the high-pressure pump 12 .
  • the valve element 40 can be moved from the closed position S into the open position O by means of the first force F1.
  • the valve element 40 can be moved, in particular translationally, between the closed position S and the open position O, along a direction of movement illustrated by a double arrow 45 .
  • the valve element 40 is moved, in particular translationally, in a first valve element direction illustrated by an arrow 46, the first valve element direction running parallel to the direction of movement.
  • the valve element 40 In order to move the valve element 40 from the open position O to the closed position S, the valve element 40 is moved, in particular translationally, in a second valve element direction illustrated by an arrow 48, the second valve element direction running parallel to the direction of movement and being opposite to the first valve element direction.
  • the first force force arrow F1
  • the first control force acts in the first valve element direction (arrow 46).
  • the first fuel pressure is the first pressure.
  • the pressure control valve 30 has a second control connection 50 .
  • the second control connection 50 is connected via a second control line 52, also referred to as the second control force line a second control point S2 of the fuel path 16 arranged upstream of the pre-supply pump 14 and downstream of the reservoir is fluidically connected or connectable to the fuel path 16, this second control point S2 being the inlet point ES in the first embodiment shown in FIGS.
  • a second control line 52 also referred to as the second control force line
  • a second control point S2 of the fuel path 16 arranged upstream of the pre-supply pump 14 and downstream of the reservoir is fluidically connected or connectable to the fuel path 16, this second control point S2 being the inlet point ES in the first embodiment shown in FIGS.
  • the control line 52 can be fluidly connected or is connected to the fuel return line 38 and thus via the fuel return line 38 to the second control point S2 (introduction point ES), whereby the valve element 40 can be actuated via the second control port 50 with a in the fuel path 16 at the upstream of the pre-supply pump 14 and downstream of the reservoir 18 arranged point (introduction point ES) ruling, second fuel pressure can be applied.
  • the second fuel pressure is also referred to as the second application pressure and is presently the third pressure of the fuel, the fuel having the third pressure in the fuel path 16 upstream of the pre-supply pump 14 and downstream of the reservoir 18 and in particular downstream of the fuel filter 22.
  • the third pressure (second application pressure or second fuel pressure, which is also referred to as the second control pressure) is lower than the first pressure.
  • the entry point ES, the branch point AS and the control point S1 are spaced apart from one another.
  • valve element 40 can be subjected to a second force, which results from the second application pressure and is opposite or in the opposite direction to the first force and is illustrated by a second force arrow F2, by means of which valve element 40 moves from the open position O to the Closed position S is movable. From FIGS. 2 and 3 it can be seen from the force arrow F2 that the second force acts in the second direction of the valve element and is therefore directed in the opposite direction to the first force.
  • the first fuel pressure which in the present case is the first pressure of the fuel
  • the second fuel pressure which in the present case is, for example, the third pressure of the fuel
  • the second control pressure is used as the second control pressure, so that the second force is also referred to as the second control force.
  • the second force counteracts the first force or vice versa. Therefore, the second fuel pressure (second control pressure) is also referred to as counter-pressure and the second force is also referred to as counter-force.
  • the second connection 36 in the closed position S at least the second connection 36 is fluidically separated from the first control connection 42 by means of the valve element 40 . It can be provided in particular that in the In the closed position S, the connection 32 and the second control connection 50 are also fluidically separated from the control connection 42 by means of the valve element 40 . In the open position O, however, the port 36 is fluidically connected to the control port 42 . Provision is made in particular for the port 32 and the control port 50 to also be fluidically connected to the control port 42 in the open position O.
  • the introduction point ES is a second control point S2, at which the second control connection 50, in this case via the fuel return line 38, is or can be connected fluidically to the fuel path 16.
  • the fuel having the second application pressure can be conducted to the control connection 50 by means of the control line 52 or can act on the valve element 40 via the control connection 50 .
  • the control point S2 is arranged in the fuel path 16 downstream of the reservoir 18 and upstream of the pre-supply pump 14, in particular downstream of the fuel filter 22 and upstream of the pre-supply pump 14. In particular, it is provided in the exemplary embodiment shown in FIG. 1 that the control point S2 coincides with the entry point ES.
  • the return branches 28a-d formed, for example, by respective return lines are brought together or combined to form an overall return branch 56, for example via a collecting element 54, the overall return branch 56 being formed by an overall return line, for example.
  • the fuel flowing through the fuel return line 38, and therefore the fuel flowing from the connection 32 to the connection 36 is routed back to the suction side of the pre-supply pump 14 and thus flows back into the pre-supply pump 14 and the pre-supply pump 14 can flow through after it had previously flowed through the pre-supply pump 14.
  • the pressure control valve 30 has a valve housing 58 which forms or delimits the connections 32 and 36 and the control connections 42 and 50, in particular directly.
  • the valve housing 58 forms or delimits a receptacle 60 embodied, for example, as a bore, in particular directly.
  • the valve housing 58 has, for example, two housing elements 62 and 64 which, for example, are separate from one another are formed and interconnected components. In this case, the housing element 62 forms or delimits the connections 32 and 36 and the control connections 42 and 50, in particular directly.
  • the receptacle 60 is partly delimited by the housing element 62 and partly by the housing element 64, in each case directly.
  • the valve element 40 is accommodated in the receptacle 60 in a translationally movable manner relative to the valve housing 58 between the closed position S and the open position O along the direction of movement.
  • the receptacle 60 is closed, in particular completely, at its two opposite ends E1 and E2 along the direction of movement.
  • the first connection 32, the second connection 36, the first control connection 42 and the second control connection 50 at respective opening points M1, M2, M3 and M4 along a direction running perpendicular to the direction of movement, in particular directly, into the receptacle 60, the opening points M1-4 being spaced apart from one another, in particular along the direction of movement.
  • the orifice M2 of the second connector 36 is located along the direction of movement between the orifices M1 and M3 of the first connector 32 and the control connector 42, and the orifice M1 of the first connector 32 is along the direction of movement between the orifices M2 and M4 of the second connector 36 and the second control terminal 50 are arranged.
  • an outlet opening 66 of the first connection 32 which is arranged at the opening point M1 of the first connection 32 and which opens out directly at its opening point M1 via the outlet opening 66 into the receptacle 60, in the closed position S of the valve element 40 along the previously mentioned , perpendicular to the direction of movement and pointing towards the valve element 40 is completely overlapped by the valve element 40 with a game, which is also referred to as the second game SP2.
  • the valve element 40 has a sealing surface 40a, and the valve housing 58, in particular the housing element 62, has a valve seat 58a.
  • the sealing surface 40a and thus the valve element 40 are seated on the corresponding valve seat 58a, as a result of which the valve element 40 is sealed against the valve housing 58 at a sealing point.
  • the valve element 40 in the closed position S blocks an in particular further flow path via which the fuel can or could flow from the control connection 42 to the connection 36 or vice versa.
  • the valve element 40 releases the further flow path mentioned, since in the open position O the sealing surface 40a is at a distance from the valve seat 58a. The fuel can thus the closed position S does not flow through the further flow path.
  • the valve seat 58a is arranged, in particular along the direction of movement of the valve element 40, between the second port 36 and the control port 42 or between the opening points M2 and M3, so that the aforementioned sealing point is between the control port 42 and the connection 36 or between the openings M3 and M2.
  • a first clearance SP1 is preferably provided in a first region B1 of the valve element 40 between the valve element 40 or the region B1 and the valve housing 58, in particular in the receptacle 60, with the first clearance SP1 preferably being less than 10 micrometers is.
  • the second play SP2 between the valve element 40, in particular the area B2, and the valve housing 58, in particular the receptacle 60 can be provided in a region B2 of the valve element 40, wherein the second play SP2 can be greater than or equal to 10 microns .
  • the first play SP1 is less than or equal to 10 microns and the second play SP2 is greater than 10 microns.
  • the area B1 is provided at the first end E1 of the valve element 40 along the second valve element direction (arrow 48).
  • the second area B2 is provided at the second end E2 of the valve element 40 along the first valve element direction (arrow 46).
  • the valve element 40 has a smaller diameter in a third area B3 than in the areas B1 and B2.
  • the sealing surface 40a is arranged between the areas B3 and B1.
  • the valve seat 58a is provided between a fourth area B4 of the receptacle 60 in the second valve element direction (arrow 48) and a fifth area B5 of the receptacle 60 in the first valve element direction (arrow 46).
  • the fourth area B4 has a smaller diameter than the fifth area B5. It can be seen that the game SP1 is provided in the area B1 or between the area B1 and the fourth area B4, in particular in a targeted manner, and the game SP2 is in the area B2 or between the area B2 and the fifth area B5, in particular purposeful, intended.
  • the second clearance SP2 in the closed position S allows for a targeted leakage of the fuel from the first port 32 to the second control port 50 in the pressure control valve 30, in particular in the valve housing 58, that is to say it is formed or produced.
  • the second clearance SP2 is preferably a specifically provided leakage path, via which fuel can flow in the closed position S from the connection 32 into the receptacle 60 and from the receptacle 60 to and into the second control connection 50 .
  • valve element 40 when valve element 40 is in its closed position S, i.e.
  • an advantageous outflow of the fuel downstream of the pre-supply pump 14 via the branching point AS to the first connection 32 of the pressure control valve 30 with the second clearance SP2 between the opening point M1 of the outlet opening 66 of the first connection 32 in the receptacle 60 and the overlapping valve element 40 in the second area B2 can be adjusted so that a sufficiently small amount of fuel can flow off via the return line 52, whereby a sufficiently large amount of fuel from the pre-supply pump 14 the high-pressure pump 12 can be made available.
  • the control connection 42 Since the sealing surface 40a rests against the valve seat 58a in the closed position S, the control connection 42 is separated from the connection 36 in the closed position S.
  • the control connection 42 In the open position O, however, it is preferably provided that the control connection 42 is fluidically connected to the connection 36, in particular via the play SP1, so that, for example, alternatively or additionally it can be provided that the first play SP1 in the open position O has a further, targeted leakage from control port 42 to second port 36, thus forming a targeted, second leakage path in open position O, via which, in open position O of valve element 40, fuel flows from first control port 42 into receptacle 60 and from receptacle 60 into and can flow through port 36.
  • the fuel flowing into the receptacle 60 from the first control port 42 is taken from the pressure side of the pre-supply pump 14, and the second port 36 is connected to the suction side of the pre-supply pump 14, so that there is a corresponding pressure drop in the direction of the suction side, creating the second leakage path is an inevitable leakage and contamination of fuel that has already been filtered by means of fuel filter 24 by fuel that has not yet been filtered by means of fuel filter 24 can be avoided.
  • an operation and thus a function of the fuel system 10 are described in more detail and by way of example.
  • the pre-supply pump 14 draws in the fuel from the reservoir 18 via a fuel supply line 69, in particular the fuel path 16, as a result of which the fuel is conveyed from the reservoir 18 through the fuel supply line 69 by means of the pre-supply pump 14 and is thus conveyed to the pre-supply pump 14.
  • the fuel is conveyed from the reservoir 18 through the fuel filter 22 (pre-filter).
  • the fuel is conducted away from the pre-supply pump 14 and to the high-pressure pump 12 via the fuel filter 24 (main filter), for example at the first fuel pressure, which is also referred to as the delivery pressure.
  • the first fuel pressure acts on the valve element 40 via the first control line 44 and the first control connection 42, in particular on its first side SE1, which is also referred to as the upper side.
  • the second fuel pressure prevailing in the fuel path 16 at the second control point S2 as a back pressure acts on the valve element 40 via the second control line 52 and the second control port 50, in particular its second side SE2, the second side SE2 of the first side SE1 along the direction of movement (Double arrow 45) opposite or facing away.
  • the second fuel pressure is applied via the second control line 52 and the second control port 50 to the valve element 40, in particular to the second side SE2, which is also referred to as the underside.
  • a pressure increase of the high-pressure pump 12 leads via the first control point S1, the first control line 44 and the first control port 42 to a higher pressure or to a pressure increase on the side SE1, whereby, for example, the valve element 40, which is initially in the closed position S, moves from the closed position S moved into the open position O, therefore open, is.
  • the connections 32 and 36 are fluidically connected to one another or more fluidly connected to one another than in the closed position S, so that the fuel is recirculated from the branch point AS via the connections 32 and 36 to the inlet point ES.
  • the valve element 40 is moved, for example, from the open position O back into the closed position S or in the direction of the closed position S.
  • the valve element 40 or the first fuel pressure is thus regulated.
  • the first fuel pressure is regulated by means of the pressure control valve 30 .
  • the pressure control valve 30 is designed as a servo valve. This means in particular that a fuel or fuel pressure coming from the first connection 32 can be adjusted at least essentially continuously or steplessly by means of the valve element 40 .
  • by moving the valve element 40 into the different open positions O different values of a quantity of the fuel flowing through the first connection 32 from the receptacle 60 into the second connection 36 can be set.
  • the first fuel pressure present at valve element 40 or acting on valve element 40 via control port 42 is at least essentially an inlet pressure of high-pressure pump 12.
  • the second fuel pressure acting at valve element 40 or on valve element 40 via second control port 50 is at least essentially an inlet pressure of the pre-supply pump 14.
  • the first fuel pressure is at least essentially 6 bar.
  • the fuel at the first control point S1 can have at least essentially 6 bar.
  • the pressure of the fuel caused by the pre-supply pump 14 downstream of the pre-supply pump 14 and upstream of the fuel filter 24 is at least essentially 6 bar, so that the first fuel pressure or the pressure prevailing at the first control point S1 can be 6 bar.
  • a target pressure at the control point S1 can be at least essentially 6 bar.
  • a pressure loss occurs in the direction of flow, so that the pressure prevailing at the branching point AS or between the presupply pump 14 and the fuel filter 24 should be greater than 6 bar, in particular 6 bar plus the pressure loss across the fuel filter 24, so that the first Fuel pressure is at least substantially 6 bar.
  • the second fuel pressure (third fuel pressure) prevailing at the introduction point ES or at the control point S2 is, for example, a suction pressure of the pre-supply pump 14, the suction pressure being transmitted via the fuel return line 38 to the connection 36 and in this case via the control line 52 to the second control connection 50 applied. Contamination of the clean side or of the control port 42 is avoided by a pressure drop from the control port 42 to the port 36 .
  • the respective play SP1 or SP2 is also referred to as the guide play, which is guided, for example, in the areas B1 and B2 of the valve element 40 by means of the valve housing 58 . In a non-regulating operation, the valve element 40 is in the closed position S. This means that the valve element 40 is closed.
  • valve element 40 thus sits with its sealing surface 40a on the valve seat 58a, as a result of which the control connection 42 is separated from the connection 36 and consequently a flow of fuel from the control connection 42 to the connection 36 is prevented.
  • first fuel pressure increases, i.e. between the presupply pump 14 and the high-pressure pump 12
  • the valve element 40 which is designed as a valve piston, for example, is moved, in particular pressed, starting from the closed position S into the open position O.
  • the second clearance SP2 is preferably a second targeted leakage, which occurs exclusively from the connection 32 to the second control connection 50 due to a corresponding pressure gradient or pressure drop.
  • connection 32 is arranged on said dirty side, with the control connection 42 being arranged on the clean side.
  • Pressure control valve 30 includes a mechanical spring 68 in the present case, which can be supported or is supported along the direction of movement (double arrow 45) on the one hand, in particular directly, on valve element 40 and on the other hand, in particular directly, on valve housing 58, in particular on housing element 64.
  • the spring 68 provides a spring force illustrated in Fig. 3 by a force arrow F3, which, like the second force F2, acts at least indirectly, in particular directly, on the valve element 40 in the second valve element direction and thus opposes the first force F1 or is opposed.
  • the second force F2 and the spring force F3 add up to an overall force that acts at least indirectly, in particular directly, on the valve element 40 in the second valve element direction (arrow 48).
  • the total force is an opposing force that opposes or is directed in the opposite direction to the first force F1.
  • the first force F1 and the total force in equilibrium while, for example, the valve element 40 is in its open position O, the valve element 40 remains in the open position O, or while the valve element 40 is in the closed position S, the valve element 40 remains in the closed position S. If the total force from the second force F2 and the third force F3 is greater than the first force F1, the valve element 40 is moved from the open position O to the closed position S and/or held in the closed position S. If the first force F1 is greater than the total force from the second force F2 and the third force F3, the valve element 40 is held in the open position O and/or is moved from the closed position S into the open position O.
  • connection 32 or the orifice point M1 in the closed position S the connection 32 or the orifice point M1 is completely overlapped or covered by the area B2 along a direction running perpendicular to the direction of movement and pointing towards the valve element 40 .
  • the connection 32 or the opening point M1 is at least partially, in particular at least predominantly and thus at least more than half or completely, overlapped by the area B3 along the direction described above, so that in the open position O the connections 32 and 36 are fluidically connected to one another more than in the closed position S.
  • the pressure control valve 30 is shown in FIGS. 4 and 5 in a respective schematic sectional view according to a second embodiment.
  • the second embodiment in contrast to the first embodiment according to FIGS. 2 and 3, in the closed position S at least the first connection 32 is separated from the second connection 36 .
  • the first port 32 In the open position O, the first port 32 is fluidically connected to the second port 36 .
  • the pressure control valve 30 has the first connection 32, via which the fuel from the fuel path 16 can be introduced into the pressure control valve 30 from the branch point AS of the fuel path 16, which is arranged downstream of the presupply pump 14 and upstream of the high-pressure pump 12.
  • the connection 32 is fluidly connected via the fuel overflow line 34 to the fuel path 16 at the branching point AS.
  • At the branching point AS at least part of the fuel flowing through the fuel path 16 can be branched off from the fuel path 16 and introduced into the fuel overflow line 34 .
  • the fuel branched off and introduced into the fuel overflow line 34 can flow through the fuel overflow line 34 and is guided by the fuel overflow line 34 from the branching point AS to the first connection 32 and can flow into the pressure control valve 30 and thereby flow through the first connection 32 .
  • the pressure control valve 30 also has the second connection 36, which can be fluidly connected to the fuel path 16 via the fuel return line 38 at the introduction point ES or is connected here.
  • the branching point AS of the fuel path 16 is arranged downstream of the pre-supply pump 14 and upstream of the high-pressure pump 12 , in particular upstream of the fuel filter 24 .
  • the introduction point ES of the fuel path 16 is arranged upstream of the presupply pump 14 and downstream of the reservoir 18 , in particular downstream of the fuel filter 22 .
  • the pressure control valve 30 according to the second embodiment of the pressure control valve comprises the valve element 40 which can be moved between the closed position shown in FIG. 4 and denoted by S and the open position shown in FIG. 5 and denoted by O.
  • the first port 32 In the closed position, the first port 32 is fluidically separated from the second port 36 by the valve element 40, so that no fuel can flow from the port 32 to the port 36, or that no fuel flowing through the first port 32 to and through the second Connection 36 can flow.
  • the open position O however, the ports 32 and 36 are fluidically connected to one another.
  • a fluidic connection between the connections 32 and 36 is interrupted by means of the valve element 40, as a result of which in the closed position S the connections 32 and 36 are fluidically separated from one another.
  • the valve element 40 releases the fluidic connection between the connections 32 and 36, so that in the open position O the connections 32 and 36 are fluidically connected to one another.
  • the fuel introduced into the pressure control valve 30 via the first connection 32 can be discharged out of the pressure control valve 30 via the second connection 36 and introduced into the fuel path 16 at the introduction point ES.
  • the branch point AS is fluidically separated from the inlet point ES by means of the valve element 40, so that no fuel can flow from the branch point AS via the pressure control valve 30 to the inlet point ES.
  • the branch point AS is fluidically connected to the inlet point ES, so that the fuel can flow back from the branch point AS via the pressure control valve 30 to the inlet point ES.
  • the pressure control valve 30 also has the first control port 42, which also referred to as a first control fuel line, control line 44 at the first control point S1 can be fluidly connected to the fuel path 16 or is connected in this case.
  • the first control point S1 of the fuel path 16 is arranged in the direction of flow of the fuel flowing through the fuel path 16 downstream of the branch point AS and thus downstream of the presupply pump 14 and upstream of the high-pressure pump 12, with the first control point S1 being arranged downstream of the fuel filter 24 in the present case.
  • valve element 40 can be acted upon via the first control port 42 with a first pressure of the fuel prevailing in the fuel path 16 at the first control point S1 of the fuel path 16, and thereby with a pressure from the first Pressure resulting, first force can be acted upon, which is illustrated in Fig. 4 and 5 by a force arrow F1.
  • the valve element 40 can be moved from the closed position S into the open position O by means of the first force F1.
  • the valve element 40 can be moved between the closed position S and the open position O along a direction of movement illustrated by a double arrow 45 .
  • valve element 40 In order to move the valve element 40 from the closed position S into the open position O, the valve element 40 is moved, in particular translationally, in a first valve element direction illustrated by an arrow 46, the first valve element direction running parallel to the direction of movement. In order to move the valve element 40 from the open position O to the closed position S, the valve element 40 is moved, in particular translationally, in a second valve element direction illustrated by an arrow 48, the second valve element direction running parallel to the direction of movement and being opposite to the first valve element direction. It can be seen that the first force (force arrow F1) resulting from the first pressure and also referred to as the first control force acts in the first valve element direction 46.
  • the pressure control valve 30 has the valve housing 58, which forms or delimits the connections 32 and 36 and the control connections 42 and 50, in particular directly.
  • the valve housing 58 forms or delimits, in particular directly, the receptacle 60 embodied, for example, as a bore.
  • the valve housing 58 has, for example, the housing elements 62 and 64 which, for example, are components which are formed separately from one another and are connected to one another. In this case, the housing element 62 forms or delimits the connections 32 and 36 and the control connections 42 and 50, in particular directly.
  • the receptacle 60 is partly delimited by the housing element 62 and partly by the housing element 64, in each case directly.
  • the valve element 40 is in the receptacle 60 along the direction of movement relative to the valve housing 58 between the closed position S and the open position O received translationally movable.
  • the receptacle 60 is closed, in particular completely, at its two opposite ends E1 and E2 along the direction of movement. Furthermore, it is provided that the first connection 32, the second connection 36, the first control connection 42 and the second control connection 50 at the respective opening point M1, M2, M3 and M4 along the direction perpendicular to the direction of movement, in particular directly, in the Recording 60 open, the orifices M1-4 are spaced from each other.
  • the orifice M2 of the second connector 36 is located along the direction of movement between the orifices M1 and M3 of the first connector 32 and the control connector 42, and the orifice M1 of the first connector 32 is along the direction of movement between the orifices M2 and M4 of the second connector 36 and the second control terminal 50 are arranged. It is also provided that an outlet opening 66 of the first connection 32, which is arranged at the opening point M1 of the first connection 32 and which opens out directly at its opening point M1 via the outlet opening 66 into the receptacle 60, in the closed position S of the valve element 40 along the previously mentioned , perpendicular to the direction of movement and pointing towards the valve element 40 direction is completely overlapped by the valve element 40 with a game.
  • the valve element 40 has the sealing surface 40b and the valve housing 58, in particular in the housing element 62, the valve seat 58b.
  • the valve seat 58b is provided between the first port 32 and the second port 36, or between the openings M1 and M2.
  • O By lifting the valve element 40 with its sealing surface 40b out of the valve seat 58b, the valve element 40 is in its open position O (FIG. 3).
  • O By lifting the valve element 40 with its sealing surface 40b out of the valve seat 58b, the valve element 40 is in its open position O (FIG. 3). If the sealing surface 40b is in contact with the valve seat 58b, the valve element 40 is in its closed position S (FIG. 2).
  • the receptacle 60 and the valve element 40 are each designed to be rotationally symmetrical along the common axis A.
  • the first region B1 of the valve element 40 there is preferably a clearance between the valve element 40 and the valve housing 58, in particular the receptacle 60, of less than 10 micrometers.
  • a clearance between the valve element 40 and the valve housing 58, in particular the receptacle 60 is greater than or equal to 10 micrometers.
  • a Clearance between the valve element 40 and the valve housing 58, in particular the receptacle 60 is less than or equal to 10 microns.
  • a clearance between the valve element 40 and the valve housing 58, in particular the receptacle 60 is greater than 10 micrometers in the region B2 of the valve element 40.
  • the area B1 is provided at the first end E1 of the valve element 40 along the second valve element direction 48 .
  • the second area B2 is provided at the second end E2 of the valve element 40 along the first valve element direction 46 .
  • the valve element 40 has a smaller diameter in the third area B3 than the two areas B1 and B2.
  • the sealing surface 40b is provided at a transition between the two areas B2 and B3.
  • the valve seat 58b is provided between the fourth area B4 of the seat 60 in the second valving element direction 48 and the fifth area B5 of the seat 60 in the first valving element direction 46 .
  • the fourth area B4 has a smaller diameter than the fifth area B5.
  • the game in area B1, in particular between the first area B1 and the fourth area B4, is also referred to as the first game SP1 and the game in area B2, in particular between the second area B2 and the fifth area B5, is also referred to as the second game SP2 designated.
  • the second clearance SP2 in the closed position S allows for a targeted leakage of fuel from the first port 32 to the second control port 50 in the pressure control valve 30, in particular in the valve housing 58, that is to say it is formed or produced.
  • the second clearance SP2 is preferably a specifically provided leakage path, via which fuel can flow in the closed position S from the connection 32 into the receptacle 60 and from the receptacle 60 to and into the second control connection 50 .
  • valve element 40 when valve element 40 is in its closed position S, i.e. in its closed position, an advantageous outflow of the fuel downstream of the pre-supply pump 14 via the branching point AS to the first connection 32 of the pressure control valve 30 with the second play SP2 between the orifice point M1 of the outlet opening 66 of the first port 32 in the receptacle 60 and overlapping valve element 40 in the second region B2 can be adjusted so that a sufficiently large amount of fuel can be made available by the pre-supply pump 14 to the high-pressure pump 12 .
  • the second control connection 50 is connected via a second control line 52, also referred to as a second control force line, to an upstream of the Presupply pump 14 and downstream of the reservoir arranged second control point S2 of the fuel path 16 fluidly connected or connectable to the fuel path 16, wherein in the second embodiment shown in the figures.
  • This second control point S2 is the introduction point ES.
  • control line 52 can also be or is connected fluidly to the fuel return line 38 and thus via the fuel return line 38 to the second control point S2 (introduction point ES), whereby the valve element 40 can be connected via the second control port 50 with a in the fuel path 16 at the upstream of the pre-supply pump 14 and downstream of the reservoir 18 arranged point (introduction point ES) ruling second fuel pressure can be applied.
  • the first play SP1 is a further, targeted leakage from the first control port 42 to the second port 36, thus forming a targeted, second leakage path in the first region B1 of the valve element 40, via which, in the closed position S and in the open position O of the valve element 40 fuel can flow from the first control port 42 into the receptacle 60 and from the receptacle 60 into and through the port 36 .
  • the fuel flowing into receptacle 60 from first control port 42 is taken from the pressure side of pre-supply pump 14, and second port 36 is connected to the suction side of pre-supply pump 14, so that there is a corresponding pressure drop in the direction of the suction side, creating the second leakage path is an inevitable leakage and contamination of fuel that has already been filtered by means of fuel filter 24 by fuel that has not yet been filtered by means of fuel filter 24 can be avoided

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffsystem (10) zum Fördern von Kraftstoff für eine Verbrennungskraftmaschine, mit einer Hochdruckpumpe (12), mit einer in einem von dem Kraftstoff durchströmbaren Kraftstoffpfad (16) angeordneten Vorförderpumpe (14), mittels welcher der Kraftstoff aus einem Reservoir (18) durch den Kraftstoffpfad (16) hindurch und dadurch zu der stromab der Vorförderpumpe (14) angeordneten Hochdruckpumpe (12) zu fördern ist, mittels welcher der Kraftstoff von der Hochdruckpumpe (12) weg zu fördern ist, und mit einem Druckregelventil (30), welches einen ersten Anschluss (32) aufweist, über welchen der Kraftstoff in das Druckregelventil (30) einleitbar ist. Das Druckregelventil (30) weist einen zweiten Anschluss (36) und ein Ventilelement (40) auf, welches zwischen wenigstens einer Schließstellung (S) und wenigstens einer Offenstellung (O) bewegbar ist.

Description

KRAFTSTOFFSYSTEM FÜR EINE VERBRENNUNGSKRAFTMASCHINE, SOWIE KRAFTFAHRZEUG MIT EINEM SOLCHEN
KRAFTSTOFFSYSTEM
Die Erfindung betrifft ein Kraftstoffsystem zum Fördern von Kraftstoff für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Kraftstoffsystem.
Die EP 2 441 946 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 Kraftstoff System zum Fördern von Kraftstoff für eine Verbrennungskraftmaschine sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Kraftstoffsystem zu schaffen, sodass ein Druck des Kraftstoffs auf besonders einfache und vorteilhafte Weise eingestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Kraftstoffsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug 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 auch als Kraftstoffvorrichtung oder Kraftstoffeinrichtung bezeichnetes und somit als Vorrichtung ausgebildetes Kraftstoffsystem zum Fördern von, insbesondere flüssigem, Kraftstoff, für eine insbesondere als Hubkolbenmotor beziehungsweise Hubkolbenmaschine ausgebildete Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Dies bedeutet, dass das vorzugsweise als Kraftwagen ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Verbrennungskraftmaschine umfasst und mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Außerdem umfasst das Kraftfahrzeug das Kraftstoffsystem, mittels welchem der Kraftstoff, insbesondere zu der Verbrennungskraftmaschine, gefördert werden kann. Beispielsweise ist oder umfasst das Kraftstoff System einen von dem Kraftstoff durchströmbaren Kraftstoffkreislauf. Das Kraftstoff System umfasst 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 Kraftstoffes 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 Kraftstoffpfads hindurch fördern 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 hindurch fördern, wobei die Hochdruckpumpe in Strömungsrichtung des den Kraftstoffpfad durchströmenden Kraftstoffes stromab der Vorförderpumpe, insbesondere stromab des Kraftstoffpfads, 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 hindurch fördern und zu der Hochdruckpumpe hin fördern kann. Insbesondere kann mittels der Vorförderpumpe der Kraftstoff mit einem ersten Druck durch den Kraftstoffpfad hindurch gefördert und somit zu der Hochdruckpumpe hin gefördert werden. Mit anderen Worten kann mittels der Vorförderpumpe der erste Druck des Kraftstoffes bewirkt werden. Außerdem bedeutet dies, dass die Hochdruckpumpe über die Vorförderpumpe mit dem mittels der Vorförderpumpe geförderten und insbesondere den ersten Druck des Kraftstoffes 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 Druck größeren, zweiten Druck 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 Druck größere, zweite Druck des Kraftstoffes bewirkt werden, welcher insbesondere stromab der Kraftstoffhochdruckpumpe herrscht.
Es ist somit erkennbar, dass beispielsweise im Rahmen eines Verfahrens zum Betreiben des Kraftstoff Systems der Kraftstoff aus dem Reservoir, insbesondere mit einem dritten Druck des Kraftstoffes, mittels der Vorförderpumpe angesaugt und durch den Kraftstoffpfad hindurch gefördert 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 Druck des Kraftstoffes bewirkt, sodass bei dem Verfahren die Hochdruckpumpe mit dem den ersten Druck 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 Druck größeren, zweiten Druck bewirkt. Beispielsweise ist der dritte Druck geringer als der erste Druck des Kraftstoffes.
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 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 Druck aufweisenden Kraftstoff zu dem und in das Kraftstoffverteilungselement, in welchem der Kraftstoff mit dem zweiten Druck aufgenommen wird. Die Injektoren können mit dem den zweiten Druck aufweisenden Kraftstoff aus dem Kraftstoffverteilungselement versorgt werden, sodass der jeweilige Injektor den den zweiten Druck aufweisenden Kraftstoff ausspritzen und dadurch in den jeweils zugehörigen Brennraum einbringen, insbesondere direkt einspritzen, kann.
Das Kraftstoffsystem umfasst außerdem ein Druckregelventil, mittels welchem ein auch als Einstelldruck oder Regeldruck bezeichneter Druck des Kraftstoffes eingestellt, insbesondere geregelt, werden kann. Bei dem mittels des Druckregelventils einstellbaren Einstelldruck des Kraftstoffes handelt es sich beispielsweise um einen Druck des Kraftstoffes 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 Einstelldruck des Kraftstoffes um den ersten Druck des Kraftstoffes handeln. Der mittels des Druckregelventils einstellbare, insbesondere regelbare, Druck des Kraftstoffes wird auch als Einstell- oder Regeldruck bezeichnet, da er mittels des Druckregelventils eingestellt, insbesondere geregelt, wird oder werden kann.
Hierzu weist das Druckregelventil 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 Kraftstoffes 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 Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung, insbesondere translatorisch, bewegbar, insbesondere entlang einer Bewegungsrichtung. Beispielsweise ist über den zweiten Anschluss der über den ersten Anschluss in das Druckregelventil eingeleitete beziehungsweise eingeströmte Kraftstoff aus dem Druckregelventil abführbar und dabei insbesondere an einer stromauf der Vorförderpumpe und vorzugsweise stromab des Reservoirs angeordneten Einleitstelle des Kraftstoffpfads in den Kraftstoffpfad einleitbar. Hierzu ist beispielsweise der zweite Anschluss an der Einleitstelle fluidisch mit dem Kraftstoffpfad verbunden oder verbindbar.
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 Kraftstoff herrschenden, ersten Kraftstoff druck 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. Vorzugsweise handelt es sich bei dem ersten Kraftstoffdruck um den zuvor genannten, ersten Druck des Kraftstoffes. Ganz vorzugsweise ist der Einstelldruck, der mittels des Druckregelventils einstellbar, insbesondere regelbar ist, der erste Druck und/oder der erste Kraftstoff druck
Der erste Kraftstoff druck wird auch als erster Beaufschlagungsdruck oder erster Steuerdruck bezeichnet. Von der ersten Steuerstelle kann der Kraftstoff beziehungsweise zumindest ein Teil des Kraftstoffes zu dem und insbesondere in das Druckregelventil geführt werden, insbesondere derart, dass das Ventilelement über den ersten Steueranschluss mit dem Kraftstoff, insbesondere direkt, beaufschlagt 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 einer ersten Ventilelementrichtung aus der Schließstellung in die Offenstellung bewegbar, wobei die aus dem ersten Kraftstoff druck resultierende, erste Kraft, das heißt wenigstens eine Kraftkomponente der ersten Kraft, in die erste Ventilelementrichtung wirkt. Die erste Ventilelementrichtung verläuft dabei beispielsweise parallel zu der zuvor genannten Bewegungsrichtung oder fällt mit der Bewegungsrichtung zusammen.
Es ist möglich, insbesondere bei einer ersten Ausführungsform des Druckregelventils, dass in der Schließstellung zumindest der zweite Anschluss von dem ersten Steueranschluss getrennt ist, wobei in der Offenstellung der zweite Anschluss fluidisch mit dem ersten Steueranschluss verbunden ist. Beispielsweise ist es denkbar, insbesondere bei der ersten Ausführungsform, dass der erste Anschluss und der zweite Anschluss in der Offenstellung stärker fluidisch miteinander verbunden sind als in der Schließstellung. Hierunter ist insbesondere Folgendes zu verstehen: Das Ventilelement ist beispielsweise zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als zur Hälfte oder aber vollständig, in einem einfach auch als Gehäuse bezeichneten Ventilgehäuse aufgenommen und dabei, insbesondere entlang der Bewegungsrichtung, relativ zu dem Ventilgehäuse zwischen der Offenstellung und der Schließstellung, insbesondere translatorisch, bewegbar. Dabei ist es denkbar, dass in der Schließstellung das Ventilelement, insbesondere bezogen auf das Ventilgehäuse, ein solches gezieltes Spiel aufweist, dass in der Schließstellung zwischen dem Ventilgehäuse und dem Ventilelement beispielsweise eine solche gezielte Leckage vorgesehen, bewirkt oder realisiert ist, dass über diese gezielt vorgesehene Leckage in der Schließstellung der erste Anschluss fluidisch mit dem zweiten Anschluss verbunden ist, sodass beispielsweise eine Menge des Kraftstoffes in der Schließstellung des Ventilelements von dem ersten Anschluss zu dem zweiten Anschluss strömen kann. Somit ist es denkbar, insbesondere bei der ersten Ausführungsform, dass der erste Anschluss und der zweite Anschluss in der Schließstellung nicht vollständig fluidisch voneinander getrennt sind, sondern über die gezielt vorgesehene Leckage fluidisch miteinander verbunden sind, das heißt in fluidischer Kommunikation miteinander stehen. In der Offenstellung des Ventilelements jedoch sind der erste Anschluss und der zweite Anschluss, insbesondere bei der ersten Ausführungsform, stärker als in der Schließstellung des Ventilelements fluidisch miteinander verbunden, sodass beispielsweise bei gleichem Druck und vorzugsweise bei gleicher Temperatur des Kraftstoffes in der Offenstellung des Ventilelements ein größerer Volumenstrom des Kraftstoffes von dem ersten Anschluss zu dem zweiten Anschluss strömen kann als in der Schließstellung. Mit anderen Worten, weist beispielsweise der Kraftstoff einen ersten Fluiddruck und eine erste Temperatur an oder in dem ersten Anschluss auf, während sich das Ventilelement in der Schließstellung befindet, so kann beispielsweise aufgrund der zuvor beschriebenen, gezielt vorgesehenen Leckage ein erster Volumenstrom des Kraftstoffes von dem ersten Anschluss zu dem zweiten Anschluss strömen. Weist der Kraftstoff beispielsweise den ersten Fluiddruck und die erste Temperatur an oder in dem ersten Anschluss auf, während sich das Ventilelement in seiner Offenstellung befindet, so kann beispielsweise ein gegenüber dem ersten Volumenstrom größerer, zweiter Volumenstrom des Kraftstoffes von dem ersten Anschluss zu dem zweiten Anschluss strömen. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert sein, dass in der Schließstellung des Ventilelements der kleinste, von dem Kraftstoff durchströmbare Strömungsquerschnitt eines Strömungspfads, über welchen oder entlang welchem der Kraftstoff von dem ersten Anschluss zu dem zweiten Anschluss strömen kann, geringer ist als in der Offenstellung des Ventilelements. Dabei ist es insbesondere denkbar, dass in der Schließstellung des Ventilelements der kleinste, von dem Kraftstoff durchströmbare Strömungsquerschnitt des Strömungspfads durch das zuvor beschriebene, gezielt vorgesehene Spiel definiert beziehungsweise realisiert oder bewirkt ist. Mit anderen Worten ist in der Offenstellung des Ventilelements der kleinste, von dem Kraftstoff durchströmbare Strömungsquerschnitt des von dem ersten Anschluss zu dem zweiten Anschluss oder umgekehrt verlaufenden Strömungspfads größer als in der Schließstellung. Dabei ist es beispielsweise denkbar, dass der zuvor genannte Strömungspfad ein Teil des genannten Kreislaufs ist. Da, insbesondere bei der ersten Ausführungsform, der Strömungspfad in der Offenstellung des Ventilelements stärker freigegeben ist als in der Schließstellung, ist der Kreislauf beispielsweise in der Offenstellung stärker freigegeben als in der Schließstellung des Ventilelements. Somit kann insbesondere in der Offenstellung des Ventilelements zumindest ein Teil des den Kraftstoffpfad durchströmenden Kraftstoffes 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, sodass beispielsweise der erste Druck beziehungsweise der erste Kraftstoffdruck abgesenkt werden kann, wodurch der Druck des in die Hochdruckpumpe einströmenden Kraftstoffes, mithin der erste Druck beziehungsweise der erste Kraftstoffdruck, genau, insbesondere auf einen maximalen Wert, eingestellt, insbesondere eingeregelt, werden kann.
Ferner ist es möglich, insbesondere bei einer zweiten Ausführungsform des Druckregelventils, dass in der Schließstellung der erste Anschluss von dem zweiten Anschluss getrennt ist, insbesondere mittels des Ventilelements. Dabei, das heißt insbesondere bei der zweiten Ausführungsform, ist es vorgesehen, dass in der ersten Offenstellung der erste Anschluss mit dem zweiten Anschluss fluidisch verbunden ist, wodurch beispielsweise in der ersten Offenstellung der über den ersten Anschluss in das Druckregelventil eingeleitete Kraftstoff über den zweiten Anschluss aus dem Druckregelventil abführbar ist. Mit anderen Worten, bei der zweiten Ausführungsform ist das Ventilelement zwischen der den ersten Anschluss fluidisch von dem zweiten Anschluss trennenden Schließstellung und der Offenstellung bewegbar. Dies bedeutet, dass bei der zweiten Ausführungsform 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 bei der zweiten Ausführungsform 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 Kraftstoffpfads in den Kraftstoffpfad einleitbar ist. Hierzu ist beispielsweise der zweite Anschluss an der Einleitstelle fluidisch mit dem Kraftstoffpfad verbunden oder verbindbar. Da bei der zweiten Ausführungsform in der Offenstellung der erste Anschluss fluidisch mit dem zweiten Anschluss verbunden ist, ist beispielsweise 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 Kraftstoffes 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, sodass beispielsweise der Einstelldruck, welcher vorzugsweise der erste Kraftstoff druck beziehungsweise der erste Druck des Kraftstoffes ist, abgesenkt werden kann, wodurch der Druck (erster Druck des Kraftstoffes beziehungsweise erster Kraftstoffdruck) des in die Hochdruckpumpe einströmenden Kraftstoffes genau, insbesondere auf einen maximalen Druck, eingeregelt werden kann. Bei dem maximalen Druck handelt es sich um den Einstelldruck, welcher vorzugsweise der erste Kraftstoffdruck beziehungsweise der erste Druck ist.
Um nun den Einstell- beziehungsweise Regeldruck des Kraftstoffes, wobei der Einstell beziehungsweise Regeldruck der erste Druck und/oder der erste Kraftstoffdruck sein können, besonders vorteilhaft und 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 in dem Kraftstoffpfad an einer stromauf der Vorförderpumpe und stromab des Reservoirs angeordneten und auch als zweite Steuerstelle bezeichneten Stelle herrschenden, zweiten Kraftstoff druck beaufschlagbar. Der zweite Kraftstoffdruck wird auch als zweiter Beaufschlagungsdruck oder zweiter Steuerdruck bezeichnet. Insbesondere ist es denkbar, dass der zweite Steuerdruck (zweiter Kraftstoff druck) der zuvor genannte, dritte Druck ist, welcher beispielsweise in dem Kraftstoffpfad stromab des Reservoirs und stromauf der Vorförderpumpe herrscht.
Insbesondere ist das Ventilelement mit dem zweiten Kraftstoffdruck, welcher auch als zweiter Beaufschlagungsdruck bezeichnet wird, zumindest mittelbar, insbesondere direkt, beaufschlagbar. Durch Beaufschlagen des Ventilelements mit dem zweiten Kraftstoffdruck ist das Ventilelement zumindest mittelbar, insbesondere direkt, mit einer aus dem zweiten Kraftstoffdruck resultierenden, der ersten Kraft entgegen gerichteten, zweiten Kraft beaufschlagbar, mittels welcher das Ventilelement aus der Offenstellung in die Schließstellung bewegbar ist. Hierzu ist vorzugsweise der zweite Steueranschluss an der zweiten Steuerstelle des Strömungspfads fluidisch mit dem Strömungspfad verbindbar oder verbunden, sodass der in dem Strömungspfad an der zweiten Steuerstelle herrschende, zweite Kraftstoffdruck in das Regelventil einleitbar ist, insbesondere derart, dass das Ventilelement zumindest mittelbar, insbesondere direkt, mit dem über den zweiten Steueranschluss in das Druckregelventil eingeleiteten, zweiten Kraftstoffdruck beaufschlagbar ist beziehungsweise beaufschlagt wird. Somit ist die zuvor genannte Stelle die genannte, zweite Steuerstelle.
Da die Stelle (zweite Steuerstelle) in dem Kraftstoffpfad stromauf der Vorförderpumpe und stromab des Reservoirs angeordnet ist, herrscht der zweite Kraftstoffdruck auf einer Saugseite der beispielsweise als Zahnradpumpe ausgebildeten Vorförderpumpe, welche während ihres Betriebs den Kraftstoff aus dem Reservoir über die Saugseite zu sich hin fördert, insbesondere ansaugt. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass während des Betriebs der Vorförderpumpe der Kraftstoff oder sein Kraftstoffdruck über die Saugseite zu der Vorförderpumpe hin strömt und insbesondere in die Vorförderpumpe einströmt.
Die Vorförderpumpe weist dabei beispielsweise auch eine Druckseite auf, über welche der mittels der Vorförderpumpe geförderte Kraftstoff, welcher mittels der Vorförderpumpe hin zu der Hochdruckpumpe gefördert wird, von der Vorförderpumpe abführbar ist beziehungsweise abgeführt wird, mithin wegströmt. Aufgrund der vorzugsweise vorgesehenen fluidischen Verbindung zwischen dem zweiten Steueranschluss und der zweiten Steuerstelle (Stelle) beziehungsweise dem Kraftstoffpfad weist der Kraftstoff, mit welchem das Ventilelement über den zweiten Steueranschluss beaufschlagbar ist beziehungsweise beaufschlagt wird, den zweiten Kraftstoffdruck auf, den der Kraftstoff an der zweiten Steuerstelle in dem Kraftstoffpfad aufweist. Aus dem zumindest mittelbar, insbesondere direkt, auf das Ventilelement wirkenden, zweiten Kraftstoff druck 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, wobei vorzugsweise die zweite Ventilelementrichtung parallel zur Bewegungsrichtung verläuft beziehungsweise mit der Bewegungsrichtung zusammenfällt. Dabei wirkt die zweite Kraft, das heißt zumindest eine Kraftkomponente der zweiten Kraft, in die zweite Ventilelementrichtung.
Beispielsweise wird der erste Kraftstoffdruck auch als erster Steuerdruck oder erster Regeldruck bezeichnet, wobei der zweite Kraftstoffdruck auch als zweiter Steuerdruck oder zweiter Regeldruck bezeichnet wird. Als der erste Steuer- beziehungsweise Regeldruck wird vorzugsweise der erste, stromab der Vorförderpumpe und stromauf der Hochdruckpumpe herrschende Druck verwendet. Erfindungsgemäß wird als der zweite Steuer- beziehungsweise Regeldruck ein in dem Kraftstoffpfad stromab des Reservoirs und stromauf der Vorförderpumpe herrschender Druck des Kraftstoffes, insbesondere der dritte Druck des Kraftstoffes, verwendet. Hierdurch kann eine besonders einfache Gestaltung des Kraftstoff Systems realisiert werden. Insbesondere kann eine besonders einfache konstruktive Gestaltung von Kanälen in der Vorförderpumpe realisiert werden.
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 ist, 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 ersten Anschlusses mit dem zweiten Steueranschluss und somit mit der Stelle des Kraftstoff pfads. 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 sein kann. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass in der Schließstellung und in der Offenstellung eine gezielte Leckage des Kraftstoffes von dem ersten Steueranschluss zu dem zweiten Steueranschluss 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 fluidisch verbunden sein kann, zu dem zweiten Anschluss, der mit der Einleitstelle stromauf der Vorförderpumpe verbunden sein kann, ermöglicht beziehungsweise genutzt werden, um eine Kontamination einer sogenannten 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 Einstell- beziehungsweise Regeldruck, insbesondere den ersten Druck beziehungsweise den ersten Kraftstoffdruck, auf besonders einfache und kostengünstige Weise einstellen, insbesondere regeln, zu können.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist das Druckregelventil das zuvor beschriebene Ventilgehäuse auf, 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 oder 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 der Bewegungsrichtung zwischen der Schließstellung und der Offenstellung relativ zu dem Ventilgehäuse translatorisch bewegbar ist. Hierdurch kann ein besonders einfacher und somit kostengünstiger Aufbau des Druckregelventils realisiert werden, sodass der Einstell- beziehungsweise Regeldruck, insbesondere der erste Kraftstoff druck und/oder der erste Druck des Kraftstoffes, auf besonders einfache Weise eingestellt, insbesondere geregelt, werden kann. Um den Einstell- beziehungsweise Regeldruck, insbesondere den ersten Kraftstoffdruck und/oder den ersten Druck des Kraftstoffes, 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 die 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 der erste Anschluss, der zweite Anschluss, der erste Steueranschluss und der zweite Steueranschluss an jeweiligen, insbesondere entlang der Bewegungsrichtung, voneinander beabstandeten Mündungsstellen in die Aufnahme münden, wodurch ein besonders einfacher und kostengünstiger Aufbau des Druckregelventils realisiert werden kann. Dadurch kann der Einstell- beziehungsweise Regeldruck auf besonders einfache und kostengünstige Weise eingestellt, insbesondere geregelt, werden.
In weiterer, besonders vorteilhafter Ausgestaltung 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 Einstell- beziehungsweise Regeldruck, insbesondere der erste Kraftstoffdruck und/oder der erste 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 Einstell- beziehungsweise Regeldruck 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 der 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 Spiel überlappt ist. Hierdurch kann beispielsweise eine unerwünschte Beeinflussung des ersten Kraftstoffdrucks, welcher vor der Hochdruckpumpe wirkt beziehungsweise herrscht, vermieden werden, indem beispielsweise ein Abfluss des Kraftstoffes stromab der Vorförderpumpe über die Abzweigstelle zum ersten Anschluss des Druckregelventils mit dem Spiel zwischen der Mündungsstelle der Austrittsöffnung des ersten Anschlusses in die Aufnahme und dem überlappenden Ventilelement 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 zu mehr als zur Hälfte oder aber vollständig, durch die erste Kraft gebildet sein kann. Außerdem wirkt beispielsweise eine der ersten Gesamtkraft entgegengerichtete, 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 Einstell beziehungsweise Regeldruck, insbesondere der erste Kraftstoff druck und/oder der erste Druck des Kraftstoffes, besonders vorteilhaft eingestellt, insbesondere geregelt, werden.
Ein zweiter 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 Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten 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 Kraftstoff Systems für eine
Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs;
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht einer ersten Ausführungsform eines
Druckregelventils des Kraftstoffsystems, wobei sich ein Ventilelement des Druckregelventils in seiner Schließstellung befindet;
Fig. 3 eine schematische Schnittansicht des Druckregelventils gemäß der ersten
Ausführungsform, wobei sich das Ventilelement in seiner Offenstellung befindet; Fig. 4 eine schematische Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform des Druckregelventils des Kraftstoffsystems, wobei sich das Ventilelement in seiner Schließstellung befindet; und
Fig. 5 eine schematische Schnittansicht des Druckregelventils gemäß der zweiten Ausführungsform, wobei sich das Ventilelement in seiner Offenstellung befindet.
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 ist. Mittels der Vorförderpumpe 14 kann der Kraftstoff aus einem beispielsweise als Kraftstofftank ausgebildeten Reservoir 18 durch den Kraftstoffpfad 16 hindurch gefördert 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 Kraftstoffes stromab der Vorförderpumpe 14 angeordnet ist. Insbesondere ist die Hochdruckpumpe 12 in Strömungsrichtung des den Kraftstoffpfad und somit die Vorförderpumpe 14 durchströmenden Kraftstoffs stromab des Kraftstoff pfads 16 angeordnet, sodass der Kraftstoffpfad 16 beispielsweise 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 Druck stromab der Vorförderpumpe 14 und stromauf der Hochdruckpumpe 12 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 Vorförderpumpe 14 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 Kraftstoffes stromab des Kraftstoffpfads 16 angeordnet. Insbesondere weist der Kraftstoff in dem Kraftstoffpfad 20 einen mittels der Hochdruckpumpe 12 bewirkten, gegenüber dem ersten Druck größeren beziehungsweise höheren, zweiten Druck auf, insbesondere stromab der Hochdruckpumpe 12. Mittels der Hochdruckpumpe 12 wird der Kraftstoff mit dem gegenüber dem ersten Druck größeren, zweiten Druck gefördert und insbesondere von der Hochdruckpumpe 12 weg in den zweiten Kraftstoffpfad 20 oder durch den zweiten Kraftstoffpfad 20 gefördert. Insbesondere weist somit der Kraftstoff den zweiten Druck stromab der Hochdruckpumpe 12 in dem Kraftstoffpfad 20 auf.
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 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 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 Druck fördern. Beispielsweise weist der Kraftstoff in dem Kraftstoffpfad 16 stromab des Reservoirs 18 und stromauf der Vorförderpumpe 14 einen dritten Druck auf, welcher geringer als der erste Druck ist.
Das Kraftstoff System 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 Kraftstoffes 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 Kraftstoffsystem 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 Kraftstoffes 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. Über den Rücklaufzweig 28b und somit über den Rücklaufpfad 26 kann zumindest ein überschüssiger Teil des den Kraftstofffilter 24 durchströmenden Kraftstoffes 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. Insbesondere kann der Kraftstoff so zirkulieren, dass an der Hochdruckpumpe 12 nur eine solch große Menge des Kraftstoffes ankommt, wie auch benötigt wird. In der Hochdruckpumpe 12 kann es jedoch einen Zwangsleckagepfad geben, welcher dem Rücklaufzweig 28a entsprechen kann.
Über den Rücklaufzweig 28d und somit über den Rücklaufpfad 26 kann zumindest ein 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 dem 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 Kraftstoff Systems geförderter Teil des Kraftstoffes 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 Kraftstoffes 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 Kraftstoffes einzustellen, insbesondere zu regeln. Unter dem Absteuern ist zu verstehen, dass über das weitere Druckregelventil zumindest ein Teil des in dem Kraftstoffverteilungselement aufgenommenen Kraftstoffes 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 DCV bezeichnet.
Das Druckregelventil 30 ist in Fig. 2 und 3 in einer jeweiligen, schematischen Schnittansicht gemäß einer ersten Ausführungsform 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 Kraftstoff pfads 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 an der Abzweigstelle AS zumindest ein Teil des Kraftstoff pfads 16 durchströmenden Kraftstoffes 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. 2und 3 gezeigten ersten Ausführungsform über eine Kraftstoffrücklaufleitung 38 an eine Einleitstelle ES fluidisch mit dem Kraftstoffpfad 16 verbindbar oder vorliegend verbunden ist. In Strömungsrichtung des den Kraftstoffpfad 16 durchströmenden Kraftstoffes ist die Abzweigstelle AS des Kraftstoffpfads 16 stromab der Vorförderpumpe 14 und stromauf der Hochdruckpumpe 12, insbesondere stromauf des Kraftstofffilters 24, angeordnet. In Strömungsrichtung des den Kraftstoffpfad 16 durchströmenden Kraftstoffes ist die Einleitstelle ES des Kraftstoffpfads 16 stromauf der Vorförderpumpe 14 und stromab des Reservoirs 18, insbesondere stromab des Kraftstofffilters 22, angeordnet. Insbesondere kann die Einleitstelle ES an einem Eingang der Vorförderpumpe 14 angeordnet sein, über dessen Eingang der mittels der Vorförderpumpe 14 geförderte Kraftstoff aus dem Reservoir 18 in die Vorförderpumpe 14 einströmt.
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, insbesondere translatorisch, bewegbar ist. In der Offenstellung O sind die Anschlüsse 32 und 36 stärker fluidisch miteinander verbunden als in der Schließstellung S, sodass beispielsweise bei gleichem Druck und vorzugsweise auch bei gleicher Temperatur des Kraftstoffes in der Offenstellung O ein größerer Volumenstrom des Kraftstoffes von dem Anschluss 32 zu dem Anschluss 36 strömen kann als in der Schließstellung S. Hierzu ist es insbesondere vorgesehen, dass in der Schließstellung S der kleinste, von dem Kraftstoff durchströmbare Strömungsquerschnitt eines Verbindungs- oder Strömungspfads, über welchen der Kraftstoff von dem Anschluss 32 zu dem Anschluss 36 strömen kann, kleiner als in der Offenstellung O ist. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der kleinste Strömungsquerschnitt sowohl in der Offenstellung O als auch in der Schließstellung S größer als 0 ist. Somit ist es insbesondere vorgesehen, dass der Verbindungspfad in der Offenstellung O freigegeben ist, und auch in der Schließstellung S ist der Verbindungspfad, welcher auch als Strömungspfad bezeichnet wird, vorzugsweise nicht unterbrochen, sondern freigegeben, wobei jedoch in der Schließstellung S der kleinste Strömungsquerschnitt des Verbindungspfads geringer, das heißt kleiner als in der Offenstellung O ist. Der über den ersten Anschluss 32 in das Druckregelventil 30 eingeleitete Kraftstoff kann über den zweiten Anschluss 36 aus dem Druckregelventil 30 abgeführt und an der Einleitstelle ES in den Kraftstoffpfad 16 eingeleitet werden. Mit anderen Worten, zumindest in der Offenstellung O ist die Abzweigstelle AS fluidisch mit der Einleitstelle ES verbunden, insbesondere stärker als in der Schließstellung S, sodass der Kraftstoff von der Abzweigstelle AS über das Druckregelventil 30 zu der Einleitstelle ES rückströmen kann. Der zuvor genannte, erste 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 weg gefördert 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 sogenannten Saugseite der Vorförderpumpe 14 angeordnet, die über ihre Saugseite, auf welcher der Eingang angeordnet ist, 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 in dem Kraftstoffpfad 16, der beispielsweise gegenüber dem ersten Druck geringere, dritte Druck.
Somit herrscht vorzugsweise in der Schließstellung S ein Druckgefälle von dem Anschluss 32 hin zu dem Anschluss 36, wobei vorzugsweise an dem Anschluss 32 zumindest im Wesentlichen der erste Kraftstoffdruck und an dem Anschluss 36 zumindest im Wesentlichen der dritte Druck herrscht. Dieses Druckgefälle existiert auch von der Abzweigstelle AS hin zu der Einleitstelle ES zumindest 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 Kraftstoffes von der Abzweigstelle AS über das Druckregelventil 30 hin zu der Einleitstelle ES strömt. Somit kann beispielsweise mittels des Ventilelements 40 der erste Druck als Einstell- oder Regeldruck eingestellt, insbesondere geregelt, werden. Mit anderen Worten wird der mittels des Druckregelventils 30 einstellbare, erste Druck auch als Einstell- oder Regeldruck bezeichnet. Es ist somit erkennbar, dass über den zweiten Anschluss der über den Anschluss 32 in das Druckregelventil 30 eingeströmte oder eingeleitete Kraftstoff aus dem Druckregelventil 30 abführbar ist beziehungsweise abgeführt wird.
Das Druckregelventil 30 weist außerdem einen ersten Steueranschluss 42 auf, welcher bei der in den Fig. 2 und 3 gezeigten ersten Ausführungsform über eine auch als erste Steuerkraftstoffleitung bezeichnete, erste Steuerleitung 44 an einer ersten Steuerstelle S1 fluidisch mit dem Kraftstoffpfad verbindbar oder vorliegend verbunden ist. Die erste Steuerstelle S1 des Kraftstoffpfads 16 ist in Strömungsrichtung des den Kraftstoffpfad 16 durchströmenden Kraftstoffes 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 sogenannten 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 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 sogenannten Schmutzseite des Kraftstofffilters 24 angeordnet, der über dessen Schmutzseite von dem noch nicht mittels des Kraftstofffilters 24 gefilterten Kraftstoff 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 des 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, auch als erster Beaufschlagungsdruck bezeichneten, ersten Kraftstoff druck beaufschlagbar ist. Bei der in den Fig. 2 und 3 gezeigten ersten Ausführungsform ist der erste Beaufschlagungsdruck, das heißt der erste Kraftstoffdruck, der erste Druck des Kraftstoffes, das heißt der mittels der Vorförderpumpe 14 bewirkte oder bewirkbare, erste Druck, den der Kraftstoff in dem Kraftstoffpfad 16 stromab der Vorförderpumpe 14 und stromauf der Hochdruckpumpe 12 aufweist. Durch Beaufschlagen des Ventilelements 40 mit dem auch als erster Steuerdruck bezeichneten, ersten Beaufschlagungsdruck ist das Ventilelement 40 mit einer aus dem ersten Beaufschlagungsdruck resultierenden, ersten Kraft beaufschlagbar, 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, insbesondere translatorisch, bewegbar. Um das Ventilelement 40 aus der Schließstellung S in die Offenstellung 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 Beaufschlagungsdruck resultierende und auch als erste Steuerkraft bezeichnete, erste Kraft (Kraftpfeil F1) in die erste Ventilelementrichtung (Pfeil 46) wirkt. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel ist der erste Kraftstoff druck der erste Druck.
Um nun den auch als Einstell- oder Regeldruck bezeichneten ersten Druck des Kraftstoffes 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 der in den Fig. 2 und 3 gezeigten ersten Ausführungsform des Druckregelventils ist der zweite Steueranschluss 50 über eine auch als zweite Steuerkraftleitung bezeichnete, zweite Steuerleitung 52 an einer stromauf der Vorförderpumpe 14 und stromab des Reservoirs angeordneten zweiten Steuerstelle S2 des Kraftstoff pfads 16 fluidisch mit dem Kraftstoffpfad 16 verbunden oder verbindbar, wobei bei der in den Fig. 2 und 3 gezeigten ersten Ausführungsform diese zweite Steuerstelle S2 die Einleitstelle ES ist. Bei der in den Fig. 2 und 3 gezeigten ersten Ausführungsform ist die Steuerleitung 52 fluidisch mit der Kraftstoffrücklaufleitung 38 und somit über die Kraftstoffrücklaufleitung 38 fluidisch mit der zweiten Steuerstelle S2 (Einleitstelle ES) verbindbar oder verbunden, wodurch das Ventilelement 40 über den zweiten Steueranschluss 50 mit einem in dem Kraftstoffpfad 16 an der stromauf der Vorförderpumpe 14 und stromab des Reservoirs 18 angeordneten Stelle (Einleitstelle ES) herrschenden, zweiten Kraftstoff druck beaufschlagbar ist. Der zweite Kraftstoff druck wird auch als zweiter Beaufschlagungsdruck bezeichnet und ist vorliegend der dritte Druck des Kraftstoffes, wobei der Kraftstoff den dritten Druck in dem Kraftstoffpfad 16 stromauf der Vorförderpumpe 14 und stromab des Reservoirs 18 und dabei insbesondere stromab des Kraftstofffilters 22 aufweist. Beispielsweise ist der dritte Druck (zweiter Beaufschlagungsdruck beziehungsweise zweiter Kraftstoff druck, welcher auch als zweiter Steuerdruck bezeichnet wird) geringer als der erste Druck. Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass die Einleitstelle ES, die Abzweigstelle AS und die Steuerstelle S1 voneinander beabstandet sind. Durch Beaufschlagen des Ventilelements 40 mit dem zweiten Beaufschlagungsdruck ist das Ventilelement 40 mit einer aus dem zweiten Beaufschlagungsdruck resultierenden, der ersten Kraft entgegengesetzten oder entgegengerichteten, 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 Kraftpfeils F2 erkennbar, dass die zweite Kraft in die zweite Ventilelementrichtung wirkt und somit der ersten Kraft entgegengerichtet ist. Bei der in den Fig. gezeigten ersten Ausführungsform wird somit der erste Kraftstoffdruck, welcher vorliegend der erste Druck des Kraftstoffes ist, als erster Steuerdruck verwendet, sodass die erste Kraft auch als erste Steuerkraft bezeichnet wird. Außerdem wird der zweite Kraftstoffdruck, welcher vorliegend beispielsweise der dritte Druck des Kraftstoffes ist, als zweiter Steuerdruck verwendet, sodass die zweite Kraft auch als zweite Steuerkraft bezeichnet wird. Dabei wirkt die zweite Kraft der ersten Kraft entgegen beziehungsweise umgekehrt. Daher wird der zweite Kraftstoff druck (zweiter Steuerdruck) auch als Gegendruck und die zweite Kraft auch als Gegenkraft bezeichnet.
Des Weiteren ist aus Fig. 2 und 3 erkennbar, dass in der Schließstellung S zumindest der zweite Anschluss 36 von dem ersten Steueranschluss 42 mittels des Ventilelements 40 fluidisch getrennt ist. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass in der Schließstellung S auch der Anschluss 32 und der zweite Steueranschluss 50 mittels des Ventilelements 40 fluidisch von dem Steueranschluss 42 getrennt sind. In der Offenstellung O jedoch ist der Anschluss 36 fluidisch mit dem Steueranschluss 42 verbunden. Dabei ist es insbesondere vorgesehen, dass in der Offenstellung O auch der Anschluss 32 und der Steueranschluss 50 fluidisch mit dem Steueranschluss 42 verbunden sind.
Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass die Einleitstelle ES eine zweite Steuerstelle S2 ist, an welcher der zweite Steueranschluss 50, vorliegend unter Vermittlung der Kraftstoffrücklaufleitung 38, fluidisch mit dem Kraftstoffpfad 16 verbunden oder verbindbar ist. Mittels der Steuerleitung 52 kann der den zweiten Beaufschlagungsdruck (zweiter Kraftstoffdruck) aufweisende Kraftstoff zu dem Steueranschluss 50 geführt werden beziehungsweise über den Steueranschluss 50 das Ventilelement 40 beaufschlagen. Die Steuerstelle S2 ist dabei in dem Kraftstoffpfad 16 stromab des Reservoirs 18 und stromauf der Vorförderpumpe 14, insbesondere stromab des Kraftstofffilters 22 und stromauf der Vorförderpumpe 14, angeordnet. Insbesondere ist es bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Steuerstelle S2 mit der Einleitstelle ES zusammenfällt.
Die beispielsweise durch jeweilige Rücklaufleitungen gebildeten Rücklaufzweige 28a-d werden beispielsweise über ein Sammelelement 54 zu einem Gesamtrücklaufzweig 56 zusammengeführt beziehungsweise zusammengefasst, 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 durchströmende 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 jeweiligen Mündungsstellen M1, M2, M3 und M4 entlang einer senkrecht zur Bewegungsrichtung verlaufenden Richtung, insbesondere direkt, in die Aufnahme 60 münden, wobei die Mündungsstellen M1-4, insbesondere entlang der Bewegungsrichtung, 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, welcher 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, welches auch als zweites Spiel SP2 bezeichnet wird.
Das Ventilelement 40 weist eine Dichtfläche 40a auf, und das Ventilgehäuse 58, insbesondere das Gehäuseelement 62, weist einen Ventilsitz 58a auf. In der Schließstellung S sitzen die Dichtfläche 40a und somit das Ventilelement 40 auf dem korrespondierenden Ventilsitz 58a, wodurch das Ventilelement 40 gegen das Ventilgehäuse 58 an einer Abdichtstelle abgedichtet ist. Hierdurch versperrt das Ventilelement 40 in der Schließstellung S einen insbesondere weiteren Strömungspfad, über welchen der Kraftstoff von dem Steueranschluss 42 zu dem Anschluss 36 beziehungsweise umgekehrt strömen kann oder könnte. In der Offenstellung O gibt das Ventilelement 40 den genannten, weiteren Strömungspfad frei, da in der Offenstellung O die Dichtfläche 40a von dem Ventilsitz 58a beabstandet ist. Der Kraftstoff kann somit in der Schließstellung S nicht durch den weiteren Strömungspfad hindurchströmen. In der Offenstellung O kann der Kraftstoff jedoch den weiteren Strömungspfad durchströmen und somit von dem Steueranschluss 42 zu dem Anschluss 36 strömen. Bei der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsform ist der Ventilsitz 58a, insbesondere entlang der Bewegungsrichtung des Ventilelements 40, zwischen dem zweiten Anschluss 36 und dem Steueranschluss 42 beziehungsweise zwischen den Mündungsstellen M2 und M3 angeordnet, sodass die zuvor genannte Abdichtstelle zwischen dem Steueranschluss 42 und dem Anschluss 36 beziehungsweise zwischen den Mündungsstellen M3 und M2 angeordnet ist. Durch Abheben des Ventilelements 40 mit seiner Dichtfläche 40a aus oder von dem Ventilsitz 58a befindet sich das Ventilelement 40 in seiner in Fig. 3 gezeigten Offenstellung O. Ist die Dichtfläche 40a in, insbesondere direkter, Anlage mit dem Ventilsitz 58a, so befindet sich das Ventilelement 40 in der Schließstellung S (Fig. 2). Die Aufnahme 60 und das Ventilelement 40 sind vorzugsweise entlang einer gemeinsamen Achse A jeweils rotationssymmetrisch ausgebildet.
Zumindest in der Schließstellung S ist in einem ersten Bereich B1 des Ventilelements 40 vorzugsweise ein erstes Spiel SP1 zwischen dem Ventilelement 40 beziehungsweise dem Bereich B1 und dem Ventilgehäuse 58, insbesondere in der Aufnahme 60, vorgesehen, wobei das erste Spiel SP1 vorzugsweise kleiner als 10 Mikrometer ist. Alternativ oder zusätzlich kann in einem Bereich B2 des Ventilelements 40 das zweite Spiel SP2 zwischen dem Ventilelement 40, insbesondere dem Bereich B2, und dem Ventilgehäuse 58, insbesondere der Aufnahme 60, vorgesehen sein, wobei das zweite Spiel SP2 größer oder gleich 10 Mikrometer sein kann. Alternativ ist es auch denkbar, dass das erste Spiel SP1 kleiner oder gleich 10 Mikrometer ist und das zweite Spiel SP2 größer als 10 Mikrometer ist. Ferner ist es denkbar, dass das Spiel SP2 gezielt vorgesehen beziehungsweise hergestellt ist. Der Bereich B1 ist am ersten Ende E1 des Ventilelements 40 entlang der zweiten Ventilelementrichtung (Pfeil 48) vorgesehen. Der zweite Bereich B2 ist am zweiten Ende E2 des Ventilelements 40 entlang der ersten Ventilelementrichtung (Pfeil 46) vorgesehen. Zwischen den beiden Bereichen B1 und B2 weist das Ventilelement 40 in einem dritten Bereich B3 einen kleineren Durchmesser auf als in den Bereichen B1 und B2. Die Dichtfläche 40a ist dabei zwischen den Bereichen B3 und B1 angeordnet. Der Ventilsitz 58a ist dabei zwischen einem vierten Bereich B4 der Aufnahme 60 in der zweiten Ventilelementrichtung (Pfeil 48) und einem fünften Bereich B5 der Aufnahme 60 in der ersten Ventilelementrichtung (Pfeil 46) vorgesehen. Dabei weist der vierte Bereich B4 einen kleineren Durchmesser auf als der fünfte Bereich B5. Es ist erkennbar, dass das Spiel SP1 in dem Bereich B1 beziehungsweise zwischen dem Bereich B1 und dem vierten Bereich B4, insbesondere gezielt, vorgesehen ist, und das Spiel SP2 ist in dem Bereich B2 beziehungsweise zwischen dem Bereich B2 und dem fünften Bereich B5, insbesondere gezielt, vorgesehen. Vorzugsweise ist durch das zweite Spiel SP2 in der Schließstellung S eine gezielte Leckage des Kraftstoffes 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 vorzugsweise das zweite Spiel SP2 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 Kraftstoffes stromab der Vorförderpumpe 14 über die Abzweigstelle AS zu dem ersten Anschluss 32 des Druckregelventils 30 mit dem zweiten Spiel SP2 zwischen der Mündungsstelle M1 der Austrittsöffnung 66 des ersten Anschlusses 32 in die Aufnahme 60 und dem überlappenden Ventilelement 40 im zweiten Bereich B2 eingestellt werden, sodass eine ausreichend kleine Menge des Kraftstoff über die Rücklaufleitung 52 abfließen kann, wodurch eine ausreichend große Menge Kraftstoff von der Vorförderpumpe 14 der Hochdruckpumpe 12 zur Verfügung gestellt werden kann.
Da in der Schließstellung S die Dichtfläche 40a an dem Ventilsitz 58a anliegt, ist in der Schließstellung S der Steueranschluss 42 von dem Anschluss 36 getrennt. In der Offenstellung O jedoch ist es vorzugsweise vorgesehen, dass, insbesondere über das Spiel SP1, der Steueranschluss 42 fluidisch mit dem Anschluss 36 verbunden ist, sodass beispielsweise alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein kann, dass das erste Spiel SP1 in der Offenstellung O eine weitere, gezielte Leckage von dem Steueranschluss 42 zu dem zweiten Anschluss 36 ist, mithin in der Offenstellung O einen gezielten, zweiten Leckagepfad bildet, über welchen 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, sodass 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 Kraftstoffpfad 16 an der zweiten Steuerstelle S2 herrschende, zweite Kraftstoff druck 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 (Doppelpfeil 45) gegenüberliegt beziehungsweise abgewandt ist. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt liegt der zweite Kraftstoffdruck über die zweite Steuerleitung 52 und dem zweiten Steueranschluss 50 am Ventilelement 40, insbesondere an der zweiten Seite SE2 an, welche auch als Unterseite bezeichnet wird.
Eine Druckerhöhung der Hochdruckpumpe 12 führt über die erste Steuerstelle S1, die erste Steuerleitung 44 und den ersten Steueranschluss 42 zu einem höheren 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 beziehungsweise stärker als in der Schließstellung S fluidisch miteinander verbunden, sodass eine Rezirkulation des Kraftstoffes von der Abzweigstelle AS über die Anschlüsse 32 und 36 zu der Einleitstelle ES erfolgt. Daraus resultiert ein Druckabfall an einem auch als Hochdruckpumpeneingang bezeichneten Eingang 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 Kraftstoffdruck 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 beziehungsweise Kraftstoffdruck zumindest im Wesentlichen kontinuierlich beziehungsweise stufenlos einstellbar ist. Mit anderen Worten ausgedrückt können durch Bewegen des Ventilelements 40 in den 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, zweite Kraftstoffdruck ist zumindest im Wesentlichen ein Eingangsdruck der Vorförderpumpe 14. Beispielsweise beträgt der erste Kraftstoff druck 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 Kraftstoffes stromab der Vorförderpumpe 14 und stromauf des Kraftstofffilters 24 zumindest im Wesentlichen 6 bar beträgt, sodass der erste Kraftstoff druck beziehungsweise der an der ersten Steuerstelle S1 herrschende Druck 6 bar betragen kann. An der Abzweigstelle AS beziehungsweise zwischen der Vorförderpumpe 14 und dem Kraftstofffilter 24 können 6 bar zuzüglich eines Druckverlusts über den Kraftstofffilter 24 anliegen. Insbesondere kann ein Zieldruck an der Steuerstelle S1 zumindest im Wesentlichen 6 bar betragen. Ein Druckverlust erfolgt in Strömungsrichtung, sodass der an der Abzweigstelle AS herrschende beziehungsweise zwischen der Vorförderpumpe 14 und dem Kraftstofffilter 24 herrschende Druck größer als 6 bar sein sollte, insbesondere 6 bar zuzüglich des Druckverlusts über den Kraftstofffilter 24, sodass dann an der Steuerstelle S1 der erste Kraftstoff druck zumindest im Wesentlichen 6 bar beträgt. Der an der Einleitstelle ES beziehungsweise an der Steuerstelle S2 herrschende, zweite Kraftstoffdruck (dritter Druck des Kraftstoffes) ist beispielsweise ein Saugdruck der Vorförderpumpe 14, wobei der Saugdruck über die Kraftstoffrücklaufleitung 38 an dem Anschluss 36 und vorliegend über die Steuerleitung 52 an dem zweiten Steueranschluss 50 anliegt. Eine Kontamination der Sauberseite beziehungsweise des Steueranschlusses 42 wird durch ein Druckgefälle von dem Steueranschluss 42 zu dem Anschluss 36 vermieden. Das jeweilige Spiel SP1 beziehungsweise SP2 wird auch als Führungsspiel bezeichnet, das beispielsweise in den Bereichen B1 und B2 des Ventilelements 40 mittels des 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 der Steueranschluss 42 von dem Anschluss 36 getrennt ist, mithin eine Strömung des Kraftstoffes von dem Steueranschluss 42 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 die Offenstellung O bewegt, insbesondere gedrückt, 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. In der Offenstellung O erfolgt eine Strömung des Kraftstoffes beziehungsweise eine Leckage von dem Steueranschluss 42 zu dem zweiten Anschluss 36 aufgrund eines entsprechenden Druckgradienten beziehungsweise Druckgefälles. Hierdurch kann eine unerwünschte Verschmutzung der Sauberseite vermieden werden. Ferner ist vorzugsweise das zweite Spiel SP2 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 42 auf der Sauberseite angeordnet ist.
Das Druckregelventil 30 umfasst eine vorliegend mechanische Feder 68, die entlang der Bewegungsrichtung (Doppelpfeil 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 entgegengesetzt beziehungsweise entgegengerichtet ist. Die zweite Kraft F2 und die Federkraft F3 ergeben in Summe eine Gesamtkraft, die zumindest mittelbar, insbesondere direkt, in die zweite Ventilelementrichtung (Pfeil 48) auf das Ventilelement 40 wirkt. Die Gesamtkraft ist eine Gegenkraft, die der ersten Kraft F1 entgegengesetzt beziehungsweise entgegengerichtet ist. Befinden sich die erste Kraft F1 und die Gesamtkraft 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.
Aus Fig. 2 ist erkennbar, dass in der Schließstellung S der Anschluss 32 beziehungsweise die Mündungsstelle M1 entlang einer senkrecht zur Bewegungsrichtung verlaufenden und dabei hin zu dem Ventilelement 40 weisenden Richtung vollständig durch den Bereich B2 überlappt ist beziehungsweise überdeckt ist. In der Offenstellung O jedoch ist der Anschluss 32 beziehungsweise die Mündungsstelle M1 zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als zur Hälfte oder aber vollständig, durch den Bereich B3 entlang der zuvor beschriebenen Richtung überlappt, sodass in der Offenstellung O die Anschlüsse 32 und 36 stärker als in der Schließstellung S fluidisch miteinander verbunden sind.
Das Druckregelventil 30 ist in Fig. 4 und 5 in einer jeweiligen, schematischen Schnittansicht gemäß einer zweiten Ausführungsform gezeigt. Bei der zweiten Ausführungsform ist, im Gegensatz zur ersten Ausführungsform gemäß den Fig. 2 und 3, in der Schließstellung S zumindest der erste Anschluss 32 von dem zweiten Anschluss 36 getrennt. In der Offenstellung O ist der erste Anschluss 32 fluidisch mit dem zweiten Anschluss 36 verbunden. Auch bei der zweiten Ausführungsform weist das Druckregelventil 30 den ersten Anschluss 32 auf, über welchen der Kraftstoff aus dem Kraftstoffpfad 16 von der stromab der Vorförderpumpe 14 und stromauf der Hochdruckpumpe 12 angeordneten Abzweigstelle AS des Kraftstoff pfads 16 in das Druckregelventil 30 einleitbar ist. Hierzu ist der Anschluss 32 über die 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 ersten Anschluss 32 geführt und kann in das Druckregelventil 30 einströmen und dabei den ersten Anschluss 32 durchströmen. Das Druckregelventil 30 weist außerdem den zweiten Anschluss 36 auf, welcher über die Kraftstoffrücklaufleitung 38 an der 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.
Das Druckregelventil 30 gemäß der zweiten Ausführungsform des Druckregelventils umfasst das Ventilelement 40, welches zwischen der in Fig. 4 gezeigten und mit S bezeichneten Schließstellung und der in Fig. 5 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, dass kein den ersten Anschluss 32 durchströmender Kraftstoff zu dem und durch den zweiten 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.
Das Druckregelventil 30 weist außerdem den ersten Steueranschluss 42 auf, welcher über die eine auch als erste Steuerkraftstoffleitung bezeichnete, Steuerleitung 44 an der ersten Steuerstelle S1 fluidisch mit dem Kraftstoffpfad 16 verbindbar oder vorliegend verbunden ist. Die erste Steuerstelle S1 des Kraftstoff pfads 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.
Aus Fig. 4 und 5 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 Druck resultierenden, ersten Kraft beaufschlagbar ist, welche in Fig. 4 und 5 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 Druck resultierende und auch als erste Steuerkraft bezeichnete, erste Kraft (Kraftpfeil F1) in die erste Ventilelementrichtung 46 wirkt.
Das Druckregelventil 30 weist das Ventilgehäuse 58 auf, welches die Anschlüsse 32 und 36 und die Steueranschlüsse 42 und 50, insbesondere direkt bildet beziehungsweise begrenzt. Außerdem bildet beziehungsweise begrenzt das Ventilgehäuse 58 die beispielsweise als Bohrung ausgebildete Aufnahme 60, insbesondere direkt. Das Ventilgehäuse 58 weist beispielsweise die 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 der jeweiligen Mündungsstelle M1 , M2, M3 und M4 entlang der 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 die Dichtfläche 40b und das Ventilgehäuse 58, insbesondere im Gehäuseelement 62, den Ventilsitz 58b auf. Der Ventilsitz 58b ist zwischen dem ersten Anschluss 32 und dem zweiten Anschluss 36, beziehungsweise zwischen den Mündungsstellen M1 und M2 vorgesehen. Durch Abheben des Ventilelements 40 mit seiner Dichtfläche 40b aus dem Ventilsitz 58b befindet sich das Ventilelement 40 in seiner Offenstellung O (Fig. 3). Ist die Dichtfläche 40b in Anlage mit dem Ventilsitz 58b befindet sich das Ventilelement 40 in seiner Schließstellung S (Fig. 2). Die Aufnahme 60 und das Ventilelement 40 sind entlang der gemeinsamen Achse A jeweils rotationssymmetrisch ausgeführt.
In dem 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 dem 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 dem dritten Bereich B3 einen kleineren Durchmesser auf als die beiden Bereiche B1 und B2. Die Dichtfläche 40b ist an einem Übergang zwischen den beiden Bereichen B2 und B3 vorgesehen. Der Ventilsitz 58b ist zwischen dem vierten Bereich B4 der Aufnahme 60 in der zweiten Ventilelementrichtung 48 und dem fünften Bereich B5 der Aufnahme 60 in der ersten Ventilelementrichtung 46 vorgesehen. Der vierten 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.
Bei der in den Fig. 4 und 5 gezeigten zweiten Ausführungsform ist, analog zur ersten Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 3, der zweite Steueranschluss 50 über eine auch als zweite Steuerkraftleitung bezeichnete, zweite Steuerleitung 52 an einer stromauf der Vorförderpumpe 14 und stromab des Reservoirs angeordneten zweiten Steuerstelle S2 des Kraftstoff pfads 16 fluidisch mit dem Kraftstoffpfad 16 verbunden oder verbindbar, wobei bei der in den Fig. gezeigten zweiten Ausführungsform diese zweite Steuerstelle S2 die Einleitstelle ES ist. Bei der in den Fig. 4 und 5 gezeigten zweiten Ausführungsform ist die Steuerleitung 52 ebenfalls fluidisch mit der Kraftstoffrücklaufleitung 38 und somit über die Kraftstoffrücklaufleitung 38 fluidisch mit der zweiten Steuerstelle S2 (Einleitstelle ES) verbindbar oder verbunden, wodurch das Ventilelement 40 über den zweiten Steueranschluss 50 mit einem in dem Kraftstoffpfad 16 an der stromauf der Vorförderpumpe 14 und stromab des Reservoirs 18 angeordneten Stelle (Einleitstelle ES) herrschenden, zweiten Kraftstoff druck beaufschlagbar ist.
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

Claims

Patentansprüche
1. Kraftstoff System (10) zum Fördern von Kraftstoff für eine
Verbrennungskraftmaschine, mit einer Hochdruckpumpe (12), mit einer in einem von dem Kraftstoff durchströmbaren Kraftstoffpfad (16) angeordneten Vorförderpumpe (14), mittels welcher der Kraftstoff aus einem Reservoir (18) durch den Kraftstoffpfad (16) hindurch und dadurch zu der stromab der Vorförderpumpe (14) angeordneten Hochdruckpumpe (12) zu fördern ist, mittels welcher der Kraftstoff von der Hochdruckpumpe (12) weg zu fördern ist, und mit einem Druckregelventil (30), welches aufweist:
- einen ersten Anschluss (32), über welchen der Kraftstoff in das Druckregelventil (30) einleitbar ist;
- einen zweiten Anschluss (36);
- ein Ventilelement (40), welches zwischen wenigstens einer Schließstellung (S) und wenigstens einer Offenstellung (O) bewegbar ist; und
- einen 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, wobei: o in der Schließstellung (S) zumindest der zweite Anschluss (36) von dem ersten Steueranschluss (42) getrennt ist, und in der Offenstellung (O) der zweite Anschluss (36) fluidisch mit dem ersten Steueranschluss (42) verbunden ist, oder o in der Schließstellung (S) der erste Anschluss (32) fluidisch von dem zweiten Anschluss (36) getrennt ist, und in der Offenstellung (O) 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; dadurch gekennzeichnet, dass das Druckregelventil (30) einen zweiten Steueranschluss (50) aufweist, über welchen das Ventilelement (40) mit einem in dem Kraftstoffpfad (16) an einer stromauf der Vorförderpumpe (14) und stromab des Reservoirs (18) angeordneten Stelle (ES, S2) herrschenden, zweiten Kraftstoffdruck beaufschlagbar und dadurch mit einer aus dem zweiten Kraftstoff druck 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 entlang der Bewegungsrichtung (45) die Aufnahme (60) an ihren beiden Enden (E1, E2) sowohl in der Schließstellung (S) als auch in der Offenstellung (O) geschlossen ist.
2. Kraftstoff System (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 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.
3. Kraftstoff System (10) nach Anspruch 1 oder 2, 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.
4. Kraftstoff System (10) nach Anspruch 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. Kraftstoff System (10) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschluss (32), der zweite Anschluss (36), der erste Steueranschluss (42) und der zweite Steueranschluss (50) an jeweiligen, voneinander beabstandeten Mündungsstellen (M1, M2, M3. M4) in die Aufnahme (60) münden.
6. Kraftstoff System (10) 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. Kraftstoff System (10) 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. Kraftstoff System (10) 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 Spiel (SP2) überlappt ist.
9. Kraftfahrzeug, mit einer Verbrennungskraftmaschine, mittels welcher das Kraftfahrzeug antreibbar ist, und mit einem Kraftstoffsystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
PCT/EP2022/060595 2021-04-22 2022-04-21 Kraftstoffsystem für eine verbrennungskraftmaschine, sowie kraftfahrzeug mit einem solchen kraftstoffsystem WO2022223715A1 (de)

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