DE10324225A1 - Fuel supply unit for an internal combustion engine, comprises stop valve which is arranged in the tank return pipe, with a pressure pipe arranged before the stop valve - Google Patents

Fuel supply unit for an internal combustion engine, comprises stop valve which is arranged in the tank return pipe, with a pressure pipe arranged before the stop valve Download PDF

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Abstract

The fuel supply unit has a fuel pump, which supplies a fuel distributor with fuel via a fuel supply pipe. A stop valve (20) is arranged in the tank return pipe (18). A pressure pipe (24) is arranged before the stop valve, and is provided with a non-return valve (26). The pressure pipe leads to the fuel distributor (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a fuel supply device for an internal combustion engine according to the characteristics the preamble of claim 1.

Aus der DE 199 23 302 A1 ist eine Kraftstoffversorgungseinrichtung bekannt, bei der als Druckverstärkungseinrichtung in einer Kraftstoffleitung ein doppelseitig wirkender Stufenkolben angeordnet ist, mit dessen Hilfe der durch eine Kraftstoffpumpe geförderte Kraftstoff auf ein höheres Druckniveau angehoben wird. Der Stufenkolben wird dabei zu Beginn des Betriebs der Kraftstoffpumpe bis zu einem Anschlag verschoben, bis sich der von der Kraftstoffpumpe erzeugte Druck im gesamten Kraftstoffleitungssystem einstellt hat. Nachteilig dabei ist, dass das Potential der durch den Doppelkolben umgesetzten Druckverstärkung durch den Hub des Kolbens begrenzt ist. Darüber hinaus ist das System aufgrund der zusätzlich benötigten Bauteile relativ aufwendig.From the DE 199 23 302 A1 A fuel supply device is known in which a double-acting stepped piston is arranged in a fuel line as a pressure boosting device, with the aid of which the fuel delivered by a fuel pump is raised to a higher pressure level. The stepped piston is shifted up to a stop at the beginning of the operation of the fuel pump until the pressure generated by the fuel pump is established in the entire fuel line system. The disadvantage here is that the potential of the pressure amplification implemented by the double piston is limited by the stroke of the piston. In addition, the system is relatively complex due to the additional components required.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kraftstoff-Druckverstärkungseinrichtung zu schaffen, die einfach und kostengünstig umsetzbar und hinsichtlich ihrer Kapazität auch an unterschiedliche Kraftstoffversorgungssysteme anpassbar ist.task The invention is therefore a fuel pressure boosting device to create that simple and inexpensive to implement and in terms of their capacity also adaptable to different fuel supply systems is.

Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.The The object is achieved by the features specified in claim 1.

Die nach dem hydraulischen Widder-Prinzip funktionierende Kraftstoff-Druckverstärkungseinrichtung zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau aus und ist darüber hinaus variabel einsetzbar, da die Druckstöße über das ansteuerbare Sperrventil beliebig lange generierbar sind.The Fuel pressure boosting device operating according to the hydraulic ram principle is characterized by a simple structure and is beyond Can be used variably, as the pressure surges can be activated via the check valve can be generated for any length of time.

In den Unteransprüchen sind weitere Maßnahmen zur vorteilhaften Ausgestaltung und Weiterbildung der Kraftstoffversorgungseinrichtung enthalten.In the subclaims are further measures on the advantageous embodiment and development of the fuel supply device contain.

Zur Erzeugung von Druckstößen in der zum Kraftstoffverteiler (Hochdruckrail) führenden Druckleitung wird das Sperrventil über eine Steuereinheit getaktet betrieben.to Generation of pressure surges in the this becomes the pressure line leading to the fuel distributor (high pressure rail) Check valve over a control unit operated clocked.

Das vorgeschlagene Prinzip der Kraftstoff- Druckerhöhung vor bzw. während des Motorstarts eignet sich insbesondere für den Einsatz bei der Benzin-Direkteinspritzung, bei der neben einer elektrisch betriebenen Kraftstoff-Vorförderpumpe eine mechanisch angetriebene Hochdruckpumpe vorgesehen ist. Solange die beispielsweise von der Nockenwelle angetriebene Hochdruckpumpe noch nicht den für eine optimale Verbrennung erforderlichen Betriebsdruck erreicht hat, kann der Kraftstoffverteiler (Hochdruckrail) über die erfindungsgemäße Druckverstärkungseinrichtung mit entsprechendem Druck versorgt werden.The proposed principle of fuel pressure increase before or during Engine starts are particularly suitable for use in gasoline direct injection, in addition to an electrically operated fuel feed pump a mechanically driven high pressure pump is provided. As long as the high-pressure pump, for example driven by the camshaft not yet for one optimal combustion has reached the required operating pressure, can the fuel rail (high pressure rail) via the pressure boosting device according to the invention be supplied with appropriate pressure.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung und der Beschreibung näher erläutert.The Invention is described below with reference to the drawing and the description explained in more detail.

Die einzige Figur zeigt die schematische Darstellung einer Kraftstoff-Versorgungseinrichtung.The only figure shows the schematic representation of a fuel supply device.

Die Kraftstoffversorgungseinrichtung weist einen Kraftstoffverteiler, im folgenden als Hochdruckrail 2 bezeichnet auf, das die einzelnen Zylinder bzw. Injektoren der Brennkraftmaschine mit Kraftstoff versorgt. Dazu ist das Hochdruckrail 2 an eine Kraftstoff-Versorgungsleitung 4 angeschlossen, deren erster Leitungsabschnitt 4a zu einer Kraftstoff-Verteilerleiste 6 führt. Im ersten Leitungsabschnitt 4a ist eine mechanisch angetriebene Hochdruckpumpe 8 sowie ein Rückschlagventil 10 vorgesehen. Der zweite Leitungsabschnitt 4b der Versorgungsleitung 4 führt zu einem Kraftstofftank 12. Im zweiten Leitungsabschnitt 4b ist eine elektrisch angetriebene Kraftstoff-Vorförderpumpe 14 angeordnet. Von der Kraftstoff-Verteilerleiste 6 zweigt eine erste Rücklaufleitung 16 ab, die zurück in den Kraftstofftank 12 führt. Eine in der Rücklaufleitung 16 angeordnetes Überströmventil 17 gibt die Rücklaufleitung frei, wenn der Druck in der Verteilerleiste 6 einen bestimmten Wert übersteigt. Eine zweite, an der Kraftstoff-Verteilerleiste 6 angeschlossene Rücklaufleitung 18 führt ebenfalls in den Kraftstofftank 12 zurück. In der zweiten Rücklaufleitung 18 ist ein Sperrventil 20 vorgesehen, das über ein Steuergerät 22 getaktet angesteuert werden kann. Von der zweiten Rücklaufleitung 18 zweigt – in Strömungsrichtung des Kraftstoffs gesehen – vor dem Sperrventil 20 eine Druckleitung 24 ab, die ebenfalls am Hochdruckrail 2 angeschlossen ist. In der Druckleitung 24 ist am Zweigungspunkt zur Rücklaufleitung 18 ein zweites Rückschlagventil 26 vorgesehen.The fuel supply device has a fuel distributor, hereinafter referred to as a high-pressure rail 2 referred to, which supplies the individual cylinders or injectors of the internal combustion engine with fuel. This is the high pressure rail 2 to a fuel supply line 4 connected, the first line section 4a to a fuel rail 6 leads. In the first line section 4a is a mechanically driven high pressure pump 8th as well as a check valve 10 intended. The second line section 4b the supply line 4 leads to a fuel tank 12 , In the second line section 4b is an electrically driven fuel feed pump 14 arranged. From the fuel rail 6 branches a first return line 16 off that back into the fuel tank 12 leads. One in the return line 16 arranged overflow valve 17 releases the return line when the pressure in the manifold 6 exceeds a certain value. A second one, on the fuel rail 6 connected return line 18 also leads into the fuel tank 12 back. In the second return line 18 is a check valve 20 provided that via a control unit 22 clocked can be controlled. From the second return line 18 branches - in the flow direction of the fuel - in front of the check valve 20 a pressure line 24 off, also on the high pressure rail 2 connected. In the pressure line 24 is at the branch point to the return line 18 a second check valve 26 intended.

Die Kraftstoffversorgungseinrichtung funktioniert auf folgende Art und Weise:
Bei der Entriegelung der Fahrzeugtür oder beispielsweise beim Einschalten der Zündung wird die elektrische Vorförderpumpe 14 aktiviert, die Kraftstoff zur Verteilerleiste 6 bei einem Vorförderdruck von z.B. 6 bar fördert. Gleichzeitig mit der Inbetriebnahme der elektrischen Vorförderpumpe 14 wird das Sperrventil 20 getaktet angesteuert, so dass durch das schnelle Schließen und Öffnen des Sperrventils 20 Druckstöße erzeugt werden, die über das Rückschlagventil 26 und die Druckleitung 24 zum Hochdruckrail 2 geführt werden. Aufgrund der Quasi – Inkompressibilität von Flüssigkeiten genügen kleinste Kraftstoffmengen um eine entsprechende Druckanhebung im Hochdruckrail 2 zu erzeugen. Zur Optimierung dieses Prozesses sind Länge und Durchmesser der Rücklaufleitung 18 und der Druckleitung 24 mit der Taktfrequenz des Sperrventils entsprechend abgestimmt. Unmittelbar nach dem Start der Brennkraftmaschine stellt dann die beispielsweise durch die Nockenwelle angetriebene mechanische Hochdruckpumpe 8 den für eine Brennkraftmaschine mit Benzin-Direkteinspritzung benötigten Druck von z.B. 110 bar zur Verfügung. Ab diesem Zeitpunkt kann der getaktete Betrieb des Sperrventils 20 beendet und das Sperrventil 20 geschlossen werden.The fuel supply system works in the following way:
When the vehicle door is unlocked or, for example, when the ignition is switched on, the electric feed pump is activated 14 activated that fuel to the manifold 6 at a pre-delivery pressure of 6 bar, for example. Simultaneously with the commissioning of the electrical pre-feed pump 14 becomes the check valve 20 controlled clocked, so that by quickly closing and opening the check valve 20 Pressure surges are generated via the check valve 26 and the pressure line 24 to the high pressure rail 2 be performed. Due to the quasi - incompressibility of liquids, the smallest amounts of fuel are sufficient to increase the pressure in the high pressure rail 2 to create. The length and diameter of the return line are used to optimize this process 18 and the pressure line 24 matched with the clock frequency of the check valve accordingly. immediacy bar after the start of the internal combustion engine is then the mechanical high-pressure pump driven, for example, by the camshaft 8th the pressure of, for example, 110 bar required for an internal combustion engine with gasoline direct injection. From this point on, the clocked operation of the check valve can 20 ended and the check valve 20 getting closed.

Claims (4)

Kraftstoffversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer Kraftstoffpumpe, die aus einem Kraftstofftank über eine Kraftstoffversorgungsleitung einen Kraftstoffverteiler mit Kraftstoff versorgt, sowie mit einer Einrichtung zur Erhöhung bzw. Verstärkung des Kraftstoffdrucks, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Tankrücklaufleitung (18) ein Sperrventil (20) angeordnet ist und dass – in Strömungsrichtung des Kraftstoffs gesehen – vor dem Sperrventil (20) eine mit einem Rückschlagventil (26) versehene Druckleitung (24) zum Kraftstoffverteiler (2) führt.Fuel supply device for an internal combustion engine with a fuel pump that supplies a fuel distributor with fuel from a fuel tank via a fuel supply line, and with a device for increasing or increasing the fuel pressure, characterized in that in a tank return line ( 18 ) a shut-off valve ( 20 ) is arranged and that - seen in the flow direction of the fuel - before the check valve ( 20 ) one with a check valve ( 26 ) provided pressure line ( 24 ) to the fuel rail ( 2 ) leads. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung von Druckstößen in der Druckleitung (24) das Sperrventil (20) über eine Steuereinheit (22) getaktet betrieben wird.Fuel supply device according to claim 1, characterized in that for generating pressure surges in the pressure line ( 24 ) the shut-off valve ( 20 ) via a control unit ( 22 ) is operated clocked. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kraftstoffversorgungsleitung (4) neben einer elektrisch betriebenen Kraftstoff-Vorförderpumpe (14) eine mechanisch angetriebene Hochdruckpumpe (8) vorgesehen ist.Fuel supply device according to claim 1 or 2, characterized in that in the fuel supply line ( 4 ) in addition to an electrically operated fuel feed pump ( 14 ) a mechanically driven high pressure pump ( 8th ) is provided. Kraftstoffversorgungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrventil (20) zum Startbeginn der Brennkraftmaschine angesteuert wird.Fuel supply device according to claim 2 or 3, characterized in that the check valve ( 20 ) is controlled at the start of the internal combustion engine.
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