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WO2012089375A1 - Druckregelanordnung für ein kraftstoffeinspritzsystem - Google Patents

Druckregelanordnung für ein kraftstoffeinspritzsystem Download PDF

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Publication number
WO2012089375A1
WO2012089375A1 PCT/EP2011/069393 EP2011069393W WO2012089375A1 WO 2012089375 A1 WO2012089375 A1 WO 2012089375A1 EP 2011069393 W EP2011069393 W EP 2011069393W WO 2012089375 A1 WO2012089375 A1 WO 2012089375A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressure
closure body
fuel
control arrangement
pressure control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2011/069393
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Joos
Siamend Flo
Frank Nitsche
Alexander Schenck Zu Schweinsberg
Thorsten Allgeier
Juergen Arnold
Peter Schenk
Michael Bauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of WO2012089375A1 publication Critical patent/WO2012089375A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809—Common rail control systems
    • F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
    • F02D41/3863—Controlling the fuel pressure by controlling the flow out of the common rail, e.g. using pressure relief valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • F02M63/023—Means for varying pressure in common rails
    • F02M63/0235—Means for varying pressure in common rails by bleeding fuel pressure
    • F02M63/0245—Means for varying pressure in common rails by bleeding fuel pressure between the high pressure pump and the common rail
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0406—Intake manifold pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/31—Control of the fuel pressure

Definitions

  • the invention relates to a pressure regulating arrangement for regulating the injection pressure of a fuel injection system of an internal combustion engine, which is provided with a suction tube in which there is a Saugrohr horr.
  • DI direct injection
  • fuel pump which in known
  • Fuel injection systems mechanically driven by the engine or engine.
  • An electromechanical, in particular electromagnetic quantity control valve controls the amount of fuel delivered by the fuel pump per unit of time into a high-pressure region, a so-called rail.
  • an engine control unit thus regulates the pressure in the high-pressure range to the desired level by means of the quantity control valve.
  • the fuel injection systems are used in internal combustion engines equipped with a suction pipe for supplying combustion air to the cylinder chambers of the internal combustion engine.
  • a suction pipe for supplying combustion air to the cylinder chambers of the internal combustion engine.
  • the air intended for the combustion is compressed, the pressure in the intake manifold depending on the operating state of the internal combustion engine and in particular on its load state. Disclosure of the invention
  • a pressure regulating arrangement for regulating the injection pressure of a fuel injection system of an internal combustion engine, in particular a gasoline engine, which is provided with a suction pipe in which an intake manifold pressure prevails or can exist.
  • the pressure regulating arrangement is adapted to regulate the injection pressure as a function of the intake manifold pressure.
  • a pressure regulating arrangement for a fuel injection system, which can be influenced by the intake manifold pressure of the associated internal combustion engine.
  • the suction pipe is connected to the pressure regulating arrangement and this can be influenced by the intake manifold pressure.
  • pressure regulation in the high-pressure region of a fuel injection system is possible without the need for a pressure sensor.
  • a self-sufficient pressure control via a pressure control valve, in particular a mechanical pressure control valve possible, in which the pump manages as a "stand-alone pump” with integrated pressure control without further control engineering or control technology help.
  • the high pressure can be advantageously reduced from the fuel pump
  • Components a more cost-effective fuel injection system, which weight saves and otherwise leads to an overall lower fuel consumption.
  • a closure body for closing a flow opening or a flow is preferably arranged, and further provided by the intake manifold pressure influenceable pressure element, wherein the closure body is coupled to the pressure element.
  • the closure body is designed with a valve for pressure control of the fuel pump.
  • This valve is particularly preferably formed by means of a cylinder, in which a displaceable piston serves as a closure body, which can regulate the flow by closing openings or control slots on the cylinder.
  • the piston is preferably coupled to a pressure element located outside the cylinder. At this pressure element is the pressure of the intake manifold of the engine. Consequently, due to this mechanical connection of piston and pressure element, the intake manifold pressure affects the regulation or adjustment of the valve for pressure control.
  • the fuel pressure at high load points and high speeds is higher than at low load points or low speeds (eg Idling, ie low intake manifold pressure).
  • high intake manifold pressure on the engine is higher than at low load points or low speeds (eg Idling, ie low intake manifold pressure).
  • this pressure is introduced by the pressure regulating arrangement in the high pressure region of the fuel injection system, so that the pressure at the rail and the gasoline injection nozzles is correspondingly higher.
  • This higher pressure at the injection nozzles leads to the above-mentioned advantageous large spread of the fuel injection.
  • the closure body is preferably movable from a rest position via a control opening and the closure body and the control opening are such designed and arranged so that the volume which releases the closure body in its movement from its rest position until reaching the control port, the amount of fuel can receive at least one cold start injection.
  • Cylinder of the pressure control arrangement between a piston stop in its rest position and the beginning of the control port for pressure relief or the outlet. While in conventional fuel injection systems
  • a throttle in particular a variable throttle, arranged for throttling the flow rate flowing through the inlet per unit time.
  • a variable throttle a temperature-dependent or thermally variable throttle is preferably selected.
  • the throttle is used to reduce the dependence of the rail pressure of
  • Line is connected to the flow of the pressure regulating arrangement.
  • the line acts as a pressure equalization line between the two of
  • Closure body or piston divided spaces of the cylinder of the pressure regulating arrangement Constructed in this way, a pressure equalization takes place in the pressure regulating arrangement or the pressure regulating valve on both sides of the closure body or piston.
  • This pressure compensation has a damping effect on the fluid or the fuel and on the preferably resiliently biased closure body in the pressure chamber.
  • the closure body is accordingly preferably urged or biased resiliently in a rest position. In this way, the pressure regulating arrangement remains initially closed in the rest position, so that no flow can take place.
  • the strength of the biasing force acting on the closure body can be specified.
  • the closure body preferably cooperates in its rest position with a separate seal, in particular a seat seal.
  • Closure body is designed as a piston), preferably designed with a valve pressure regulating arrangement on the end stop of the associated closure body is equipped with a seat seal. In this way, the regulator leakage in the end stop is deliberately reduced and the leakage of the rest of the high-pressure system is not adversely affected. This ensures that, especially in modern start / stop systems, the fast
  • an accumulator function is preferably integrated.
  • the integration of the accumulator function is preferably carried out by a special construction of the pressure regulating arrangement by means of a closure body or piston, which can be moved as in known storage against a resilient element.
  • the closure body serves at the same time as
  • Closure body thus assumes a dual function as an actuator and storage element.
  • the storage of the fuel is especially at
  • the integration of the pressure damper function is also preferably carried out by a special construction of the pressure control arrangement for pulsation damping in the high-pressure region or rail by means of a specially adapted spring-mounted closure body or piston.
  • This pulsation damping is particularly advantageous in pumps designed as piston pumps. Such a design not only leads to a reduction of pressure pulsations, but also to a reduced load of the high pressure components, in particular the rail and the associated injectors of the fuel injection system.
  • the pressure element is preferably designed particularly space-saving with a membrane.
  • the pressure regulating arrangement is advantageously designed as part of a fuel injection system with a fuel pump, wherein the pressure regulating arrangement is particularly preferably arranged integrated in the fuel pump. It can be particularly advantageously installed or integrated into the housing of the fuel pump, the pressure control arrangement.
  • Fig. 1 is a pressure control arrangement for a fuel injection system according to the
  • Fig. 2 shows a pressure control arrangement according to the invention for a
  • a fuel injection system 10 is shown. Such fuel injection systems are usually divided into a low-pressure region on the suction side of a pump 20 and into a high-pressure region on the pressure side of the pump 20. Shown is a low-pressure side tank 12, from which a fuel pump 14 pumps fuel into a line 16. About a quantity control valve 18, the fuel delivery rate of the pump 20 is adjusted. The pump 20 generates a high pressure with which the fuel is conveyed into the so-called rail 22. This high pressure defines the already mentioned high pressure area on the pressure side of the pump 20. From the rail 22, the fuel can be injected via injection valves 24 into an internal combustion engine.
  • a return line 21 is attached to the suction of the pump 20 on the pressure side behind the pump 20.
  • An arranged in the return line 21 valve 23 in the form of a check valve ensures that the pressure only up to a predefined height to
  • the amount of fuel delivered by the pump 20 can be influenced in advance by the quantity control valve 18, so that the pump 20 ideally does not generate excessive overpressure.
  • the pumped amount of fuel is regulated via a comparatively complex electromechanical system.
  • a high pressure sensor 26 measures the pressure applied there.
  • a controller 28 receives the information regarding the rail pressure from the high pressure sensor 26 and processes it.
  • the quantity control valve 18 regulates the fuel delivery amount of the pump 20 due to the fuel pressure occurring and measured in the rail 22.
  • Fig. 2 shows a fuel injection system 10 in which, similar to Fig. 1, first the fuel from the tank 12 via a fuel pump 14 is pumped into a conduit 16. A connected to the line 16 pump 20 pressurizes the fuel at high pressure for the rail 22. There, the fuel is injected via the injectors 24 in an internal combustion engine.
  • the difference of the fuel injection system 10 of FIG. 2 is that components such as the high pressure sensor 26, the controller 28 and the
  • Quantity control valve 18 are omitted. The regulation of the amount of fuel that is supplied to the rail 22 takes place here without electrical components.
  • the fuel injection system 10 has for this purpose a pressure regulating arrangement 30, in which the fuel return to the low-pressure region is achieved as follows:
  • an overpressure caused by the pump 20 is applied to a cylinder 32, more specifically to an inlet 34 of the cylinder 32.
  • Overpressure generated by the pump 20 passes into a space 54 provided in the cylinder 32 and causes a closure body 36 delimiting the space 54 in the form of an axially displaceable piston so that it shifts at certain pressure ratios.
  • the closure body 36 releases an outlet 38 located in the lateral surface of the cylinder 32. By thus released outlet 38, fuel can flow back into the low-pressure region.
  • the closure body 36 is biased by a spring 40 in the direction of the front side of the cylinder 32 arranged inlet 34.
  • the closure body 36 is connected or coupled via a coupling 42 with a pressure element 44.
  • the coupling goes beyond the cylinder 32, into a housing 46, in which the pressure element 44 is arranged in the form of a membrane.
  • Attached to the housing 46 is a connection 48 for a suction pipe (not shown), through which the pressure in the suction pipe extends into the suction pipe
  • the pressure in the intake manifold which is connected to the combustion engine, depends on the operating point of the engine. As a rule, there is a higher pressure in the intake manifold at higher engine loads than at low engine loads. Respectively.
  • the negative pressure in the intake manifold is smaller than at low engine load.
  • this pressure is found in the housing 46 again and affects the pressure element 44 contained therein in terms of its axial position and
  • the pressure element 44 is namely moved laterally by the pressure acting in the interior of the housing 46 relative to FIG. 2, or an additional force is applied to the pressure element 44. Since the pressure element 44 is coupled to the closure body 36, the position of the closure body 36 is thus (co-) influenced by the intake manifold pressure.
  • Closure body 36 together with the spring force of the spring 40 results in a balance between hydraulically effective force and the sum of
  • a throttle 56 or a diaphragm is preferably arranged at the inlet 34 of the cylinder 32.
  • the flow in the inlet 34 is damped at high pressures or large flow rates per unit time.
  • vibrations of the closure body 36 and pulsations in the fuel at the input 34 can be damped.
  • a compensation line 50 is formed on the cylinder 32, which ensures that in the space in which the spring 40 is located, no unacceptable pressure builds up.
  • the equalization line 50 is designed to connect the space in which the spring 40 is located to the low pressure, more specifically to the outlet 38 and the conduit 16, respectively.
  • the illustrated embodiment can also be modified so that the pressure in the space in which the spring 40 is communicating via an opening, not shown, with the ambient air.
  • the compensation line 50 can be omitted. In this embodiment, not shown, but should be as good as possible tightness between the outer periphery of the closure body 36 and the Cylinders 32 are respected. D. h., Any leakage from the room 54 in the room with the spring 40 should be as low as possible.
  • a special feature of the construction of the pressure control arrangement 30 is the integrated pressure accumulator function, by means of which of the pressure control arrangement 30 the
  • Volume of at least one cold start injection can be recorded for a short time. This is realized by a free passage of the closure body 36 in the cylinder 32 between a closure body stop 52 and the outlet 38. When moving the closure body 36 along this free travel accumulates during operation during the pressure rise in the high pressure area in the associated
  • Piston diameter, piston stroke, spring rate of the pressure control arrangement 30 is designed so that the storage volume of the space 54 is sufficient to store at least one cold start injection quantity.
  • a seat seal is arranged in the cylinder 32 on the closure body stop 52.
  • the seat seal deliberately reduces the regulator leakage in the end stop very much and leakages of the rest of the system (especially in the low pressure range) have practically no negative effects. This ensures that, especially in modern start / stop systems, which require a quick restart of the engine, a sufficiently high rail pressure at startup is present.
  • the pressure at the inlet 34 acts on the closure body 36 in the opening direction (to the left in FIG. 2). If the pressure at the inlet 34 exceeds a certain value, then the closure body 36 is actuated so far in the opening direction until the space 54 facing the end face of the closure body 36, the outlet 38 more or less releases.
  • the spring 40 acts on the closure body 36 in the closing direction (in the Fig. 2 to the right).
  • the force of the spring 40 regulates the pressure at the inlet 34 and consequently in the rail 22.
  • the spring 40 is supported by the intake manifold pressure acting on the axially movable pressure element 44 via the connection 48. This means, the intake manifold pressure is relatively high, z. B. during high engine load, then the closure body 36 is actuated more strongly in the closing direction, as if the intake manifold pressure, z. B. during low engine load, is relatively low.
  • the pressure at the inlet 34, and consequently also in the rail 22, at high engine load is advantageously higher than at low engine load.
  • Injectors 24 can be made smaller. Because at low engine load the pressure in the rail 22 is lowered, the pump 20 is less heavily loaded during low engine load. Likewise, at low engine load, lower drive power is required to drive the pump 20. This has the advantage that during the majority of the time during the operation of the internal combustion engine for operating the fuel supply systems, less energy has to be expended. Another advantage is that the fuel heats up less. In addition, there is the advantage that at low engine load, d. h., If low fuel needs to be injected, due to the lower pressure in the rail 22, the fuel injected through the injectors 24 fuel quantity can be dosed much more accurately.

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Eine Druckregelanordnung (30) für ein Kraftstoffeinspritzsystem (10) eines Verbrennungsmotors, der mit einem Saugrohr (48) versehen ist, in dem ein Saugrohrdruck herrscht, ist dazu angepasst, den Einspritzdruck in Abhängigkeit des Saugrohrdrucks zu regeln.

Description

Beschreibung Titel
Druckregelanordnung für ein Kraftstoffeinspritzsvstem Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Druckregelanordnung zum regeln des Einspritzdrucks eines Kraftstoffeinspritzsystems eines Verbrennungsmotors, der mit einem Saugrohr versehen ist, in dem ein Saugrohrdruck herrscht.
Heutige Kraftstoffeinspritzsysteme von Brennkraftmaschinen bzw.
Verbrennungsmotoren, insbesondere von Ottomotoren, arbeiten als so genannte Direkteinspritzung (DI) mit Einspritzdrücken von bis zu 200 bar. Der Druck wird mittels einer so genannten Kraftstoffpumpe erzeugt, die bei bekannten
Kraftstoffeinspritzsystemen mechanisch vom Verbrennungsmotor bzw. Motor angetrieben wird. Ein elektromechanisches, insbesondere elektromagnetisches Mengensteuerventil steuert die von der Kraftstoffpumpe pro Zeiteinheit in einen Hochdruckbereich, ein so genanntes Rail, geförderte Kraftstoffmenge.
Zusammen mit einem von einem Hochdrucksensor gemessenen Hochdrucksignal regelt ein Motor-Steuergerät so mittels des Mengensteuerventils den Druck im Hochdruckbereich auf das gewünschte Niveau.
Die Kraftstoffeinspritzsysteme werden bei Verbrennungsmotoren verwendet, die mit einem Saugrohr zum Zuführen von Verbrennungsluft zu den Zylinderräumen des Verbrennungsmotors ausgestattet sind. In dem Saugrohr wird die für die Verbrennung vorgesehene Luft komprimiert, wobei der Druck im Saugrohr vom Betriebszustand des Verbrennungsmotors und insbesondere von dessen Lastzustand abhängt. Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß ist eine Druckregelanordnung zum Regeln des Einspritzdrucks eines Kraftstoffeinspritzsystem eines Verbrennungsmotors geschaffen, insbesondere eines Benzinmotors, der mit einem Saugrohr versehen ist, in dem ein Saugrohrdruck herrscht bzw. bestehen kann. Die Druckregelanordnung ist dazu angepasst, den Einspritzdruck in Abhängigkeit des Saugrohrdrucks zu regeln.
Gemäß der Erfindung ist eine Druckregelanordnung für ein Kraftstoffeinspritzsystem vorgesehen, die vom Saugrohrdruck des zugehörigen Verbrennungsmotors beeinflusst werden kann. Dazu ist insbesondere das Saugrohr an der Druckregelanordnung angeschlossen und diese ist durch den Saugrohrdruck beeinflussbar.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist eine Druckregelung im Hochdruckbereich eines Kraftstoffeinspritzsystems möglich, ohne dass es dazu eines Drucksensors bedarf. Ferner ist mit der erfindungsgemäßen Lösung eine autarke Druckregelung über ein Druckregelventil, insbesondere ein mechanisches Druckregelventil, möglich, bei dem die Pumpe als "stand-alone-Pumpe" mit integrierter Druckregelung ohne weitere regelungstechnische oder steuerungstechnische Hilfe auskommt.
Der Hochdruck kann vorteilhaft aus der Kraftstoffpumpe abgeregelt,
insbesondere in einen Niederdruckbereich abgeführt werden, wobei diese Regelung des Raildrucks rein mechanisch ohne elektrisch betätigte Ventile erfolgen kann. Dies macht die erfindungsgemäße Lösung und deren Kraftstoffpumpe unabhängig von einem Steuergerät. Es ergeben sich damit geringere Systemkosten durch den Entfall des bisher erforderlichen elektromechanischen Mengensteuerventils und einer elektrischen Endstufe im Steuergerät sowie von Kabeln im Kabelbaum.
Darüber hinaus kann erfindungsgemäß auch ein sonst erforderlicher Hochdrucksensor entfallen. Insgesamt ergibt sich mit dem derartigen Entfall von
Komponenten ein kostengünstigeres Kraftstoffeinspritzsystem, welches Gewicht einspart und im Übrigen zu einem insgesamt geringeren Kraftstoffverbrauch führt.
In der Druckregelanordnung ist bevorzugt ein Verschlusskörper zum Verschließen einer Durchflussöffnung bzw. eines Durchflusses angeordnet, und im Weiteren ein durch den Saugrohrdruck beeinflussbares Druckelement vorgesehen, wobei der Verschlusskörper mit dem Druckelement gekoppelt ist.
Vorzugsweise ist der Verschlusskörper mit einem Ventil zur Druckregelung der Kraftstoffpumpe gestaltet. Dieses Ventil ist besonders bevorzugt mittels eines Zylinders gebildet, in dem ein verschiebbarer Kolben als Verschlusskörper dient, der den Durchfluss durch Verschließen von Öffnungen bzw. Steuerschlitzen am Zylinder regulieren kann. Der Kolben ist dabei bevorzugt mit einem außerhalb des Zylinders befindlichen Druckelement gekoppelt. An diesem Druckelement liegt der Druck des Saugrohres des Verbrennungsmotors an. Folglich beeinflusst, aufgrund dieser mechanischen Verbindung von Kolben und Druckelement, der Saugrohrdruck die Regulierung bzw. Verstellung des Ventils zur Druckregelung.
Um eine möglichst große Spreizung der Einspritzmengen an Benzin-Einspritzdüsen von Kraftstoffeinspritzsystemen zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn der Kraftstoff druck bei hohen Lastpunkten und hohen Drehzahlen (d.h. hohem Saugrohrdruck am Verbrennungsmotor) höher ist als bei niedrigen Lastpunkten bzw. niedrigen Drehzahlen (z.B. im Leerlauf, also niedrigem Saugrohrdruck). Erreicht wird dies, wie oben beschrieben, durch das mechanische Koppeln des Verschlusskörpers, insbesondere des Kolbens, des Ventils mit einem Druckelement (vorzugsweise einer Membran), an der auf einer Seite der Saugrohrdruck anliegt. Bei hohen Saugrohrdrücken ist die auf das Druckelement und damit auf den Verschlusskörper einwirkende Druckkraft höher als bei niedrigen Drehzahlen. Durch eine Leitung wird dieser Druck von der Druckregelanordnung in den Hochdruckbereich des Kraftstoffeinspritzsystems eingeführt, so dass der Druck am Rail und den Benzin-Einspritzdüsen entsprechend höher wird. Dieser höhere Druck an den Einspritzdüsen führt zu der oben erwähnten vorteilhaften großen Spreizung der der Kraftstoffeinspritzung. Der Verschlusskörper ist vorzugsweise aus einer Ruhelage über eine Steueröffnung bewegbar und der Verschlusskörper sowie die Steueröffnung sind derart gestaltet und angeordnet, dass das Volumen, welches der Verschlusskörper bei seiner Bewegung aus seiner Ruhelage bis zum Erreichen der Steueröffnung freigibt, die Kraftstoffmenge mindestens einer Kaltstarteinspritzung aufnehmen kann.
Die derartige Gestaltung realisiert einen axialen Leerweg des Kolbens im
Zylinder der Druckregelanordnung zwischen einem Kolbenanschlag in dessen Ruhelage und dem Beginn der Steueröffnung zur Druckabsteuerung bzw. des Auslasses. Während bei herkömmlichen Kraftstoffeinspritzsystemen
insbesondere bei kleinem Raiivolumina, aufgrund der sehr großen im Kaltstart
(z.B. bei - 30 °C) erforderlichen Einspritzmenge und dem bei Kälte zugenommenen E-Modul des Kraftstoffs, der Raildruck stark einbrechen würde, verhindert das erfindungsgemäße Druckregelventil einen zu großen
Druckeinbruch durch dessen Kraftstoffspeicherfunktion.
An einem Einlass der Druckregelanordnung ist vorzugsweise eine Drossel, insbesondere eine variable Drossel, zum Drosseln der durch den Einlass pro Zeiteinheit strömenden Strömungsmenge angeordnet. Als variable Drossel ist vorzugsweise eine temperaturabhängig bzw. thermisch variable Drossel gewählt.
Die Drossel dient zum Reduzieren der Abhängigkeit des Raildrucks vom
Arbeitspunkt bzw. von der Drehzahl des Motors. Bei höherer Betriebstemperatur und damit höherem Dampfdruck im Kraftstoff wird vorteilhaft bei einer thermisch sensiblen Drossel deren durchströmbare Querschnittsfläche kleiner. Das Ziel ist es dabei die Überströmmenge pro Zeiteinheit über das Druckregelventil bei hoher Betriebstemperatur zu verringern. Durch die Anordnung der Drossel vor der Pumpe wird also die Kraftstoffmenge nur bei hohen Motor- und damit Pumpendrehzahlen wirksam begrenzt. Die Pumpenförderung im Kaltstart, bei geringen Drehzahlen, bleibt hingegen praktisch unbeeinflusst. Die Kombination der Pumpe mit einer eingangsseitigen Drossel ist insbesondere sinnvoll, weil die
Pumpen in der Regel auf die notwendige Kaltstartmenge ausgelegt sein müssen und dadurch im warmen Betrieb bei höheren Drehzahlen überdimensioniert sind.
Im Weiteren besteht die Möglichkeit, dass anstatt einer Drossel eine Blende, ein träges Drosselventil oder eine Konstantdrossel verwendet wird. Alternativ kann die Pumpenfördermenge, die an der Druckregelanordnung anliegt, bei hohen Drehzahlen reduziert werden, indem speziell ausgelegte Ein- und Auslassventile eingesetzt werden, die ein gezielt träges Schließverhalten aufweisen. Die Schließzeit ist annähernd konstant und unabhängig von der Motordrehzahl. Durch diese Charakteristik verringert sich mit zunehmender
Motor- und damit Pumpendrehzahl die maximale Fördermenge der Pumpe, da das Verhältnis zwischen Ansaugzeit der Pumpe und Schließzeit des Einlassventils mit zunehmender Drehzahl immer kleiner wird.
An der vom Durchfluss abgewandten Seite des Verschlusskörpers ist
vorzugsweise ein Raum in der Druckregelanordnung gebildet, der mit
Leitung mit dem Durchfluss der Druckregelanordnung verbunden ist.
Die Leitung wirkt als Druckausgleichsleitung zwischen den beiden vom
Verschlusskörper bzw. Kolben unterteilten Räumen des Zylinders der Druckregelanordnung. Derart konstruiert, findet in der Druckregelanordnung bzw. dem Druckregelventil ein Druckausgleich an beiden Seiten des Verschlusskörpers bzw. Kolbens statt. Dieser Druckausgleich hat eine dämpfende Wirkung auf das Fluid bzw. den Kraftstoff und auf den vorzugsweise federnd vorgespannten Verschlusskörper im Druckraum.
Der Verschlusskörper ist entsprechend vorzugsweise federnd in eine Ruhelage gedrängt bzw. vorgespannt. Auf diese Weise bleibt die Druckregelanordnung in Ruhelage zunächst verschlossen, so dass kein Durchfluss stattfinden kann. Anhand der Federrate der vorteilhaft mit einer Feder bzw. einem Federelement gebildeten federnden Vorspannung kann die Stärke der am Verschlusskörper wirkenden Vorspannkraft vorgegeben werden.
Der geregelte Druck der Druckregelanordnung hängt von der Überström menge Q_Überdruck = Q_Pumpe - Q_Rail/Motor ab (wobei Q_Pumpe die Fördermenge der Pumpe pro Zeiteinheit und Q_Rail/Motor die Bedarfsmenge des Rails bzw. Motors pro Zeiteinheit darstellt). Je höher also die Überströmmenge
Q_Überdruck oder je geringer die Kraftstoffmenge zum Motor, desto höher stellt sich der Druck gegen den Verschlusskörper ein. Um einen möglichst vom Kraftstoffdurchsatz unabhängigen und konstanten Druck zu erreichen, wird bevorzugt eine Feder mit sehr flacher Kennlinie, d.h. kleiner Federrate eingesetzt.
Der Verschlusskörper wirkt bevorzugt in seiner Ruhelage mit einer gesonderten Dichtung, insbesondere einer Sitzdichtung, zusammen.
Beim Motorabstellen, d.h. nach Beendigung der Pumpenförderung der Kraftstoffpumpe, baut sich der Systemdruck aufgrund der Summe aller Leckagen im Hochdruckkreis langsam ab. Um einen zu schnellen Druckabbau aufgrund einer Leckage des Verschlusskörpers (bzw. einer Kolbenleckage, wenn der
Verschlusskörper als Kolben gestaltet ist) zu verhindern, ist vorzugsweise die mit einem Ventil gestaltete Druckregelanordnung am Endanschlag des zugehörigen Verschlusskörpers mit einer Sitzdichtung ausgestattet. Es wird so die Reglerleckage im Endanschlag gezielt stark reduziert und die Leckage des übrigen Hochdruck-Systems nicht negativ beeinflusst. Dadurch wird sichergestellt, dass insbesondere bei modernen Start-/Stopp-Systemen, die einen schnellen
Wiederstart des Motors erfordern, ein ausreichend hoher Raildruck im Start vorhanden ist.
In die Druckregelanordnung ist vorzugsweise eine Druckspeicherfunktion integriert.
Die Integration der Druckspeicherfunktion erfolgt bevorzugt durch eine spezielle Konstruktion der Druckregelanordnung mittels eines Verschlusskörpers bzw. Kolbens, der wie bei bekannten Speichern gegen ein federndes Element verschoben werden kann. Der Verschlusskörper dient dabei zugleich als
Stellelement für die Druckregelfunktion der Druckregelanordnung. Der
Verschlusskörper übernimmt also eine Doppelfunktion als Stellelement und Speicherelement. Die Speicherung des Kraftstoffs ist insbesondere bei
Kaltstarteinspritzung und noch geringer Pumpendrehzahl von Vorteil und macht das erfindungsgemäße System unabhängig von elektrischen Endstufen zur Aufrechterhaltung des Systemdrucks beim Motorabstellen insbesondere bei Start/Stopp-Systemen. In die Druckregelanordnung ist ferner vorteilhaft eine Druckdämpferfunktion integriert.
Die Integration der Druckdämpferfunktion erfolgt ebenfalls bevorzugt durch eine spezielle Konstruktion der Druckregelanordnung zur Pulsationsdämpfung im Hochdruckbereich bzw. Rail mittels eines speziell angepasst federnd gelagerten Verschlusskörpers bzw. Kolbens. Diese Pulsationsdämpfung ist insbesondere bei Pumpen von Vorteil, die als Kolbenpumpen gestaltet sind. Die derartige Konstruktion führt nicht nur zu einer Verringerung von Druckpulsationen, sondern auch zu einer verringerten Belastung der Hochdruckkomponenten, insbesondere des Rails und der zugehörigen Injektoren des Kraftstoffeinspritzsystems.
Das Druckelement ist bevorzugt besonders bauraumsparend mit einer Membran gestaltet.
Die Druckregelanordnung ist vorteilhaft als Teil eines Kraftstoffeinspritzsystem mit einer Kraftstoffpumpe gestaltet, wobei die Druckregelanordnung besonders bevorzugt in die Kraftstoffpumpe integriert angeordnet ist. Dabei kann besonders vorteilhaft die Druckregelanordnung in das Gehäuse der Kraftstoffpumpe eingebaut bzw. integriert sein.
Auf diese Weise ergibt sich eine Platz- und Materialersparnis, und demzufolge auch eine Kraftstoffersparnis.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Druckregelanordnung für ein Kraftstoffeinspritzsystem nach dem
Stand der Technik und
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Druckregelanordnung für ein
Kraftstoff ei n s p ri tzsy ste m .
In Fig. 1 ist ein Kraftstoffeinspritzsystem 10 dargestellt. Derartige Kraftstoffeinspritzsysteme sind üblicherweise in einen Niederdruckbereich saugseitig einer Pumpe 20 und in einen Hochdruckbereich druckseitig der Pump 20 aufgeteilt. Gezeigt ist ein niederdruckseitiger Tank 12, von dem aus eine Kraftstoffpumpe 14 Kraftstoff in eine Leitung 16 pumpt. Über ein Mengensteuerventil 18 wird die Kraftstofffördermenge der Pumpe 20 eingeregelt. Die Pumpe 20 erzeugt einen hohen Druck, mit dem der Kraftstoff in das so genannte Rail 22 gefördert wird. Dieser hohe Druck definiert den bereits erwähnten Hochdruckbereich druckseitig der Pumpe 20. Vom Rail 22 aus kann der Kraftstoff über Einspritzventile 24 in einen Verbrennungsmotor eingespritzt werden.
Unter Umständen, insbesondere im Fehlerfall oder so genannten Hot-Soak, ist der von der Pumpe 20 erzeugte Druck zeitweise zu hoch. Daher wird ein
Überdruck der Pumpe 20 vom Hochdruckbereich teilweise wieder zurück in die Pumpe 20 geleitet. Dazu ist druckseitig hinter der Pumpe 20 eine Rückführungsleitung 21 zum Ansaugbereich der Pumpe 20 angebracht. Ein in der Rückführungsleitung 21 angeordnetes Ventil 23 in Gestalt eines Rückschlagventils stellt sicher, dass der Überdruck nur bis zu einer vordefinierten Höhe zur
Saugseite der Pumpe 20 abgeführt wird.
Ferner kann schon im Vorfeld die von der Pumpe 20 geförderte Kraftstoffmenge durch das Mengensteuerventil 18 beeinflusst werden, so dass die Pumpe 20 idealerweise keinen zu starken Überdruck erzeugt.
Reguliert wird die geförderte Menge an Kraftstoff über ein vergleichsweise komplexes elektromechanisches System. Am Rail 22 misst ein Hochdrucksensor 26 den dort anliegenden Druck. Ein Steuergerät 28 erhält die Information bezüglich des Raildrucks vom Hochdrucksensor 26 und verarbeitet diese.
Entsprechend der Programmierung des Steuergeräts 28 beeinflusst dieses das Mengensteuerventil 18. Somit reguliert das Mengensteuerventil 18 die Kraftstofffördermenge der Pumpe 20 aufgrund des im Rail 22 auftretenden und gemessenen Kraftstoffdrucks.
Fig. 2 zeigt ein Kraftstoffeinspritzsystem 10 bei dem, ähnlich zu Fig. 1 , zunächst der Kraftstoff vom Tank 12 über eine Kraftstoffpumpe 14 in eine Leitung 16 gepumpt wird. Eine an der Leitung 16 angeschlossene Pumpe 20 beaufschlagt den Kraftstoff mit Hochdruck für das Rail 22. Dort wird der Kraftstoff über die Einspritzventile 24 in einen Verbrennungsmotor eingespritzt. Der Unterschied des Kraftstoffeinspritzsystems 10 gemäß Fig. 2 liegt darin, dass Komponenten wie der Hochdrucksensor 26, das Steuergerät 28 und das
Mengensteuerventil 18 entfallen sind. Die Regelung der Kraftstoffmenge, die dem Rail 22 zugeführt wird, erfolgt hier ohne elektrische Komponenten.
Das Kraftstoffeinspritzsystem 10 weist dazu eine Druckregelanordnung 30 auf, bei der die Kraftstoffrückführung in den Niederdruckbereich wie folgt gelöst ist:
Zunächst liegt ein von der Pumpe 20 verursachter Überdruck an einem Zylinder 32, genauer gesagt an einem Einlass 34 des Zylinders 32 an. Von der Pumpe 20 erzeugter Überdruck gelangt in einen in dem Zylinder 32 vorgesehenen Raum 54 und veranlasst einen den Raum 54 abgrenzenden Verschlusskörper 36 in Gestalt eines axial verschiebbaren Kolbens dazu, dass sich dieser bei bestimmten Druckverhältnissen verschiebt. Ab einem bestimmten zurück- gelegten Verschiebeweg gibt der Verschlusskörper 36 einen sich in der Mantelfläche des Zylinders 32 befindlichen Auslass 38 frei. Durch den derart freigegebenen Auslass 38 kann Kraftstoff in den Niederdruckbereich zurückfließen. Der Verschlusskörper 36 ist dabei mit einer Feder 40 in Richtung auf den stirnseitig am Zylinder 32 angeordneten Einlass 34 vorgespannt.
Der Verschlusskörper 36 ist über eine Kopplung 42 mit einem Druckelement 44 verbunden bzw. gekoppelt. Die Kopplung geht über den Zylinder 32 hinaus, in ein Gehäuse 46, in dem das Druckelement 44 in Gestalt einer Membran angeordnet ist. An dem Gehäuse 46 ist ein Anschluss 48 für ein (nicht darge- stelltes) Saugrohr angebracht, durch den der Druck im Saugrohr bis in das
Inneren des Gehäuses 46 geleitet ist, der somit das Druckelement 44 beeinflusst. Der Druck im Saugrohr, welches ja am Verbrennungsmotor angeschlossen ist, hängt vom Betriebspunkt des Motors ab. In der Regel herrscht im Saugrohr bei höheren Motorlasten ein höherer Druck als bei niedrigen Motorlasten. Bzw.
anders ausgedrückt: Bei hoher Motorlast ist der Unterdruck im Saugrohr, bezogen auf den Umgebungsdruck, kleiner als bei niedriger Motorlast.
Entsprechend findet sich dieser Druck im Gehäuse 46 wieder und beeinflusst das darin enthaltene Druckelement 44 im Hinblick auf seine axiale Lage und
Durchbiegung. In der Ausführungsform der Fig. 2 wird das Druckelement 44 nämlich von dem im Inneren des Gehäuses 46 wirkenden Druck bezogen auf die Fig. 2 seitlich bewegt bzw. es wird auf das Druckelement 44 eine Zusatzkraft aufgebracht. Da das Druckelement 44 mit dem Verschlusskörper 36 gekoppelt ist, wird die Stellung des Verschlusskörpers 36 somit vom Saugrohrdruck (mit-)beeinflusst.
Steigt die Motorlast und/oder die Drehzahl, so steigt der Saugrohrdruck und erzeugt über das Druckelement 44 eine additiv wirkende Kraft auf den
Verschlusskörper 36. Zusammen mit der Federkraft der Feder 40 ergibt sich ein Gleichgewicht zwischen hydraulisch wirksamer Kraft und der Summe aus
Federkraft und der vom Saugrohr 48 auf das Druckelement 44 geleiteten Kraft. D.h. mit steigendem Saugrohrdruck schließt sich die Druckregelanordnung 30 und die Pumpe 20 erhöht entsprechend den Kraftstoffdruck im
Hochdruckbereich.
Im Weiteren ist am Einlass 34 des Zylinders 32 vorzugsweise eine Drossel 56 bzw. eine Blende angeordnet. Mit der Drossel wird insbesondere die Strömung in den Einlass 34 bei hohen Drücken bzw. großen Strömungsmengen pro Zeiteinheit gedämpft. Dadurch können Schwingungen des Verschlusskörpers 36 und Pulsationen im Kraftstoff am Eingang 34 gedämpft werden.
Ferner ist am Zylinder 32 eine Ausgleichsleitung 50 ausgebildet, die dafür sorgt, dass sich in dem Raum, in dem sich die Feder 40 befindet, kein unzulässiger Druck aufbaut. In der Ausführungsform nach Fig. 2 ist die Ausgleichsleitung 50 derart gestaltet, dass diese jenen Raum, in dem sich die Feder 40 befindet, mit dem Niederdruck, genauer gesagt mit dem Auslass 38 bzw. der Leitung 16 verbindet. Bei dieser Ausführungsform herrscht in dem Raum mit der Feder 40 der von der Kraftstoffpumpe 14 bereitgestellte Niederdruck. Das dargestellte Ausführungsbeispiel kann aber auch so abgewandelt werden, dass der Druck in dem Raum, in dem sich die Feder 40 befindet, über eine nicht dargestellte Öffnung mit der Umgebungsluft kommunizieren kann. In dieser nicht dargestellten Ausführungsvariante kann die Ausgleichsleitung 50 entfallen. Bei dieser nicht dargestellten Ausführungsvariante sollte aber auf eine möglichst gute Dichtheit zwischen dem Außenumfang des Verschlusskörpers 36 und dem Zylinder 32 geachtet werden. D. h., eine eventuelle Leckage aus dem Raum 54 in den Raum mit der Feder 40 sollte möglichst gering sein.
Eine Besonderheit des Aufbaus der Druckregelanordnung 30 ist die integrierte Druckspeicherfunktion, mittels der von der Druckregelanordnung 30 das
Volumen von mindestens einer Kaltstarteinspritzung kurzzeitig aufgenommen werden kann. Realisiert ist dies durch einen Leerweg des Verschlusskörpers 36 im Zylinder 32 zwischen einem Verschlusskörperanschlag 52 und dem Auslass 38. Beim Bewegen des Verschlusskörpers 36 längs dieses Leerweges sammelt sich im Betrieb während des Druckanstiegs im Hochdruckbereich im zugehörigen
Raum 54 vor dem Verschlusskörper 36 Kraftstoff, der nachfolgend während der ersten Kraftstoffeinspritzung in den Hochdruckbereich und damit in das Rail 22 und in die Einspritzventile 24 hinein wieder ausgeschoben werden kann. Während bei Kraftstoffsystemen ohne Druckspeicher und insbesondere bei kleinen Raiivolumina aufgrund der sehr großen im Kaltstart (z.B. -30°C) erforderlichen Einspritzmenge und dem bei Kälte zugenommenen E-Modul des Kraftstoffes der Raildruck stark einbrechen würde, verhindert die Druckregelanordnung 30 mittels dieser Kraftstoffspeicherfunktion einen Druckeinbruch.
Erfolgt im Kaltstart bei niedriger Pumpendrehzahl also nach dem ersten
Druckaufbau eine Kraftstoffeinspritzung, so bewegt sich der Verschlusskörper 36, getrieben durch die Feder 40, bezogen auf Fig. 2, nach rechts, und ersetzt die eingespritzte Kraftstoffmenge, auch wenn die Pumpe 20 noch nicht nachgefördert hat. Der Kraftstoffdruck sinkt dadurch nur unwesentlich ab, abhängig von der Auslegung der Federrate (bzw. Federsteigigkeit) der Feder 40. Nach dem Motorstart und dem Anlaufen der Pumpe 20 wird im Raum 54 des Zylinders 32 erneut Kraftstoff eingelagert. Der Kraftstoff ist dabei mit der
Federkraft der Feder 40 vorgespannt, wobei die Feder 40 eine speziell niedrig gewählte Federrate aufweist, damit beim Rückführen des Kraftstoffs nur ein geringer Druckabfall erfolgt. Die Geometrien (Verschlusskörper- bzw.
Kolbendurchmesser, Kolbenhub, Federrate) der Druckregelanordnung 30 ist dabei so ausgelegt, dass das Speichervolumen des Raums 54 ausreicht, um mindestens eine Kaltstarteinspritzmenge einzulagern. Durch eine genaue Paarung der Durchmesser von Verschlusskörper 36 und Zylinder 32 ist die Leckage durch den sich zwangsläufig ergebenden Kolbenspalt (zwischen Kolbenaußen- und Zylinderinnendurchmesser) gering. Die Leckage ist während des Starts und im Normalbetrieb vernachlässigbar und führt zu keinem signifikanten Druckabfall.
Im Normalbetrieb (Regelbetrieb bei teilgeöffnetem Auslass 38) ist durch die Gestaltung der Druckregelanordnung 30 als Kolbenventil mit ausreichend großem Verschlusskörperdurchmesser (Kolbendurchmesser) und der sehr weichen Federauslegung der Feder 40 zusätzlich eine Pulsationsdämpfung im Normalregelbetrieb realisiert. Die durch die diskontinuierliche Kraftstoffförderung der Pumpe 20 bzw. durch die getaktete Kraftstoffentnahme mittels der Injektoren bzw. Einspritzventile 24 verursachten Druckanstiege und -einbrüche werden durch die elastische Lagerung des Verschlusskörpers 36 wirksam reduziert.
Beim Motorabstellen, d.h. nach Beendigung der Pumpenförderung der Pumpe 20, baut sich der Systemdruck aufgrund der Summe aller Leckagen im
Hochdruckkreis langsam ab. Um einen zu schnellen Druckabbau aufgrund der Leckage an der Druckregelanordnung 30 zu verhindern, ist im Zylinder 32 am Verschlusskörperanschlag 52 eine Sitzdichtung angeordnet. Die Sitzdichtung reduziert die Reglerleckage im Endanschlag gezielt sehr stark und Leckagen des übrigen Systems (insbesondere im Niederdruckbereich) wirken sich damit praktisch nicht negativ aus. Dadurch wird sichergestellt, dass insbesondere bei modernen Start-/Stopp-Systemen, die einen schnellen Wiederstart des Motors erfordern, ein ausreichend hoher Raildruck beim Starten vorhanden ist.
Der Druck am Einlass 34 wirkt auf den Verschlusskörper 36 in Öffnungsrichtung (in der Fig. 2 nach links). Wenn der Druck am Einlass 34 einen bestimmten Wert überschreitet, dann wird der Verschlusskörper 36 so weit in Öffnungsrichtung betätigt, bis die dem Raum 54 zugewandte Stirnseite des Verschlusskörpers 36 den Auslass 38 mehr oder weniger freigibt.
Die Feder 40 wirkt auf den Verschlusskörper 36 in Schließrichtung (in der Fig. 2 nach rechts). Die Kraft der Feder 40 regelt den Druck am Einlass 34 und folglich im Rail 22. Unterstützt wird die Feder 40 durch den über den Anschluss 48 auf das axial bewegliche Druckelement 44 einwirkenden Saugrohrdruck. Das heißt, ist der Saugrohrdruck relativ hoch, z. B. während hoher Motorlast, dann wird der Verschlusskörper 36 stärker in Schließrichtung betätigt, als wenn der Saugrohrdruck, z. B. während niedriger Motorlast, relativ niedrig ist. Dadurch ist der Druck am Einlass 34, und in Folge davon auch im Rail 22, bei hoher Motorlast vorteilhafterweise höher als bei niedriger Motorlast.
Weil bei hoher Motorlast der Druck im Rail 22 angehoben ist, kann bei hoher Motorlast der Kraftstoff durch die Einspritzventile 24 mit erhöhtem Druck eingespritzt werden, was aufgrund der dadurch erzielbaren verbesserten Gemischaufbereitung dem guten Betriebsverhalten des Verbrennungsmotors wesentlich zugute kommt. Gleichzeitig kann bei hoher Motorlast eine größere Kraftstoffmenge eingespritzt werden. Dies hat den Vorteil, dass die
Einspritzventile 24 kleiner gebaut werden können. Weil bei niedriger Motorlast der Druck im Rail 22 abgesenkt ist, ist die Pumpe 20 während niedriger Motorlast weniger stark belastet. Ebenso ist bei niedriger Motorlast eine geringere Antriebsleistung zum Antreiben der Pumpe 20 erforderlich. Dies hat den Vorteil, dass während der überwiegenden Zeit während des Betriebs des Verbrennungsmotors zum Betreiben der Kraftstoffversorgungs- anläge weniger Energie aufgewendet werden muss. Ein weiterer Vorteil ist, dass sich der Kraftstoff weniger erwärmt. Dazu kommt noch der Vorteil, dass bei niedriger Motorlast, d. h., wenn wenig Kraftstoff eingespritzt werden muss, aufgrund des in dem Rail 22 niedrigeren Drucks die durch die Einspritzventile 24 eingespritzte Kraftstoffmenge wesentlich genauer dosiert werden kann.

Claims

Ansprüche
1. Druckregelanordnung (30) zum Regeln des Einspritzdrucks eines
Kraftstoffeinspritzsystems eines Verbrennungsmotors, der mit einem
Saugrohr (48) versehen ist, in dem ein Saugrohrdruck herrscht,
dadurch gekennzeichnet, dass die Druckregelanordnung (30) dazu angepasst ist, den Einspritzdruck in Abhängigkeit des Saugrohrdrucks zu regeln.
2. Druckregelanordnung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Verschlusskörper (36) zum Verschließen eines Durchflusses durch die Druckregelanordnung (30) sowie ein durch den Saugrohrdruck beeinflussbares Druckelement (44) vorgesehen ist, und der Verschlusskörper (36) mit dem Druckelement (44) gekoppelt ist.
3. Druckregelanordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlusskörper (36) aus einer
Ruhelage über eine Steueröffnung (38) bewegbar ist, derart dass das Volumen, welches der Verschlusskörper (36) bei seiner Bewegung aus seiner Ruhelage bis zum Erreichen der Steueröffnung (38) freigibt, die Kraftstoffmenge mindestens einer Kaltstarteinspritzung aufnehmen kann.
4. Druckregelanordnung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Raum an der vom Durchfluss
abgewandten Seite des Verschlusskörpers (36) in der Druckregelanordnung (30) gebildet ist, der mit einer Leitung (50) mit einem Niederdruck verbunden ist.
5. Druckregelanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlusskörper (36) federnd vorgespannt in eine Ruhelage gedrängt ist.
6. Druckregelanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlusskörper (36) in seiner Ruhelage mit einer Dichtung, insbesondere einer Sitzdichtung, zusammenwirkend gestaltet ist.
7. Druckregelanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass das Druckelement (44) mit einer Membran gestaltet ist.
8. Druckregelanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass an einem Einlass (34) der
Druckregelanordnung (30) eine Drossel (56) zum Drosseln der durch den Einlass (34) pro Zeiteinheit strömenden Strömungsmenge angeordnet ist.
9. Druckregelanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass in diese eine Druckspeicherfunktion integriert ist.
10. Druckregelanordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass in diese eine Druckdämpferfunktion integriert ist.
1 1. Kraftstoffpumpe (20) für ein Kraftstoffeinspritzsystem, in die eine
Druckregelanordnung (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche integriert ist.
PCT/EP2011/069393 2010-12-27 2011-11-04 Druckregelanordnung für ein kraftstoffeinspritzsystem Ceased WO2012089375A1 (de)

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