DE102021002132B3 - Pressure control valve for setting, in particular for controlling, a pressure of a fuel and a fuel system for an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Druckregelventil (30) zum Einstellen eines ersten Kraftstoffdrucks in einem Kraftstoffsystem (10), mit einem ersten Anschluss (32), über welchen der Kraftstoff in das Druckregelventil (30) einleitbar ist, und mit einem zweiten Anschluss (36). Das Druckregelventil (30) umfasst ein Ventilelement, welches zwischen einer den ersten Anschluss (32) fluidisch von dem zweiten Anschluss (36) trennenden Schließstellung (S) und einer Offenstellung (O) bewegbar ist, in welcher der erste Anschluss (32) mit dem zweiten Anschluss (36) fluidisch verbunden ist, wodurch der über den ersten Anschluss (32) in das Druckregelventil (30) eingeleitete Kraftstoff über den zweiten Anschluss (36) aus dem Druckregelventil (30) abführbar ist. Das Druckregelventil (30) umfasst einen Steueranschluss (42), über welchen das Ventilelement (40) mit ersten Kraftstoffdruck beaufschlagbar und dadurch mit einer aus dem ersten Kraftstoffdruck resultierenden Kraft (F1) beaufschlagbar ist, mittels welcher das Ventilelement (40) aus der Schließstellung (S) in die Offenstellung (O) bewegbar ist. The invention relates to a pressure control valve (30) for setting a first fuel pressure in a fuel system (10), having a first connection (32) through which the fuel can be introduced into the pressure control valve (30), and having a second connection (36). The pressure control valve (30) comprises a valve element which can be moved between a closed position (S) which fluidically separates the first port (32) from the second port (36) and an open position (O) in which the first port (32) communicates with the second connection (36) is fluidically connected, as a result of which 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). The pressure control valve (30) comprises a control connection (42) via which the valve element (40) can be acted upon with the first fuel pressure and thereby with a force (F1) resulting from the first fuel pressure, by means of which the valve element (40) can be moved from the closed position ( S) in the open position (O) is movable.
Description
Die Erfindung betrifft ein Druckregelventil zum Einstellen eines Drucks eines Kraftstoffes in einem von dem Kraftstoff durchströmbaren Kraftstoffsystem für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Außerdem betrifft die Erfindung ein Kraftstoffsystem zum Fördern von Kraftstoff für eine Verbrennungskraftmaschine.The invention relates to a pressure control valve for adjusting a fuel pressure in a fuel system for an internal combustion engine through which the fuel can flow. The invention also relates to a fuel system for delivering fuel for an internal combustion engine.
Die
Aus der
Des Weiteren zeigt die
Um die Sicherheit beim Betreiben des Kraftstoffsystems einer Brennkraftmaschine zu verbessern, ist in der
Zudem ist aus der
Schließlich ist der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Druckregelventil zum Einstellen eines Drucks eines Kraftstoffes in einem von dem Kraftstoff durchströmbaren Kraftstoffsystem sowie ein Kraftstoffsystem zu schaffen, sodass der Druck des Kraftstoffs auf besonders einfache und vorteilhafte Weise eingestellt werden kann.The object of the present invention is to create a pressure control valve for setting a pressure of a fuel in a fuel system through which the fuel can flow, and a fuel system, so that the pressure of the fuel can be set in a particularly simple and advantageous manner.
Diese Aufgabe wird durch ein Druckregelventil mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftstoffsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegebenThis object is achieved by a pressure control valve having the features of patent claim 1 and by a fuel system having the features of patent claim 9 . Advantageous configurations with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Druckregelventil zum Einstellen eines Drucks eines, insbesondere flüssigen, Kraftstoffes in einem von dem Kraftstoff durchströmbaren und auch als Kraftstoffeinrichtung oder Kraftstoffvorrichtung bezeichneten beziehungsweise als Vorrichtung ausgebildeten und vorzugsweise das Druckregelventil umfassenden Kraftstoffsystem für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Dies bedeutet, dass das vorzugsweise als Kraftwagen ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Verbrennungskraftmaschine aufweist und mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Außerdem umfasst das Kraftfahrzeug das Kraftstoffsystem, mittels welchem der Kraftstoff, insbesondere der Verbrennungskraftmaschine, gefördert werden kann. Beispielsweise ist oder umfasst das Kraftstoffsystem einen von dem Kraftstoff durchströmbaren Kraftstoffkreislauf.A first aspect of the invention relates to a pressure control valve for setting a pressure of a fuel, in particular a liquid fuel, in a fuel system for an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, through which the fuel can flow and is also referred to as a fuel device or fuel device or is designed as a device and preferably includes the pressure control valve. This means that 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. In addition, the motor vehicle includes the fuel system, by means of which the fuel, in particular of the internal combustion engine, can be delivered. For example, the fuel system is or includes a fuel circuit through which the fuel can flow.
Die Verbrennungskraftmaschine ist beispielsweise als ein Hubkolbenmotor beziehungsweise als eine Hubkolbenmaschine ausgebildet. Das Kraftstoffsystem umfasst beispielsweise eine auch als Kraftstoffhochdruckpumpe bezeichnete Hochdruckpumpe und eine auch als Kraftstoff-Vorförderpumpe bezeichnete Vorförderpumpe, welche in einem von dem Kraftstoff durchströmbaren Kraftstoffpfad angeordnet ist. Beispielsweise umfasst der Kraftstoffpfad eine von dem Kraftstoff durchströmbare Leitung oder der Kraftstoffpfad ist durch eine von dem Kraftstoff durchströmbare Leitung gebildet. Die Leitung wird auch als Kraftstoffleitung bezeichnet. Mittels der Vorförderpumpe kann der Kraftstoff aus einem Reservoir durch den Kraftstoffpfad hindurchgefördert und dadurch zu der Hochdruckpumpe gefördert werden. Das Reservoir wird auch als Tank oder Kraftstofftank bezeichnet oder das Reservoir ist ein auch als Tank bezeichneter Kraftstofftank, wobei in dem Reservoir der Kraftstoff aufnehmbar oder aufgenommen ist. In Strömungsrichtung des den Kraftstoffpfad durchströmenden Kraftstoffs ist vorzugsweise die Vorförderpumpe stromab des Reservoirs angeordnet, sodass die Vorförderpumpe den Kraftstoff aus dem Reservoir ansaugen und dadurch insbesondere durch einen ersten Teil des Kraftstoffpfads hindurchfördern und somit beispielsweise zu sich hin fördern kann. Außerdem kann die Vorförderpumpe den Kraftstoff von sich weg fördern und hierdurch beispielsweise durch einen zweiten Teil des Kraftstoffpfads hindurchfördern, wobei die Hochdruckpumpe in Strömungsrichtung des den Kraftstoffpfad durchströmenden Kraftstoffs stromab der Vorförderpumpe, insbesondere stromab des 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 hindurchfördern und zu der Hochdruckpumpe hin fördern kann. Insbesondere kann mittels der Vorförderpumpe der Kraftstoff mit einem ersten Kraftstoffdruck durch den Kraftstoffpfad hindurchgefördert und somit zu der Hochdruckpumpe hin gefördert werden. Mit anderen Worten kann mittels der Vorförderpumpe der erste Kraftstoffdruck des Kraftstoffs bewirkt werden. Außerdem bedeutet dies, dass die Hochdruckpumpe über die Vorförderpumpe mit dem mittels der Vorförderpumpe geförderten und insbesondere den ersten Kraftstoffdruck aufweisenden Kraftstoff aus dem Reservoir versorgbar ist.The internal combustion engine is designed, for example, as a reciprocating engine or as a reciprocating engine. The fuel system includes, for example, 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. For example, 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 presupply pump is preferably arranged downstream of the reservoir in the flow direction of the fuel flowing through the fuel path, so that the presupply pump draws in the fuel from the reservoir and can thereby convey it in particular through a first part of the fuel path and thus convey it towards itself, for example. In addition, the pre-supply pump can pump the fuel away from itself and thereby, for example, through a second part of the fuel path, with the high-pressure pump being arranged downstream of the pre-supply 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. In particular, the fuel can be conveyed through the fuel path at a first fuel pressure by means of the pre-supply pump and can thus be conveyed to the high-pressure pump. In other words, the first fuel pressure of the fuel can be brought about by means of the presupply pump. This also means that 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 that has the first fuel pressure.
Mittels der Hochdruckpumpe kann der mittels der Vorförderpumpe zu der Kraftstoffhochdruckpumpe geförderte Kraftstoff, mit welchem die Hochdruckpumpe mittels der Vorförderpumpe versorgbar ist beziehungsweise versorgt wird, von der Hochdruckpumpe weg und hierdurch beispielsweise zu wenigstens einem Injektor und/oder einem auch als Rail oder Common Rail bezeichneten Kraftstoffverteilungselement hin gefördert werden. Insbesondere kann mittels der Hochdruckpumpe der mittels der Vorförderpumpe zu der Kraftstoffhochdruckpumpe hin geförderte Kraftstoff mit einem gegenüber dem ersten Kraftstoffdruck größeren, zweiten Kraftstoffdruck von der Hochdruckpumpe weg und beispielsweise hin zu dem Kraftstoffverteilungselement beziehungsweise zu dem Injektor gefördert werden. Mit anderen Worten kann mittels der Hochdruckpumpe der gegenüber dem ersten Kraftstoffdruck größere, zweite Kraftstoffdruck des Kraftstoffes bewirkt werden, welcher stromab der Kraftstoffhochdruckpumpe herrscht.Using the high-pressure pump, 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. In particular, 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 fuel pressure that is greater than the first fuel pressure away from the high-pressure pump and, for example, to the fuel distribution element or to the injector. In other words, by means of the high-pressure pump, the fuel pressure that is greater than the first second fuel pressure of the fuel can be effected, which prevails downstream of the high-pressure fuel pump.
Es ist somit erkennbar, dass beispielsweise im Rahmen eines Verfahrens zum Betreiben des Kraftstoffsystems der Kraftstoff aus dem Reservoir mit einem dritten Kraftstoffdruck mittels der Vorförderpumpe angesaugt und durch den Kraftstoffpfad hindurchgefördert und zu der Hochdruckpumpe hin gefördert wird, wodurch die Hochdruckpumpe mit dem mittels der Vorförderpumpe geförderten Kraftstoff versorgt wird. Dabei wird mittels der Vorförderpumpe der zuvor genannte, erste Kraftstoffdruck des Kraftstoffs bewirkt, sodass bei dem Verfahren die Hochdruckpumpe mit dem den ersten Kraftstoffdruck aufweisenden Kraftstoff versorgt wird. Die Hochdruckpumpe fördert den Kraftstoff, welcher mittels der Vorförderpumpe zu der Hochdruckpumpe hin gefördert wird, von sich weg und dabei beispielsweise zu dem Injektor beziehungsweise zu dem Kraftstoffverteilungselement hin, wobei die Hochdruckpumpe den gegenüber dem ersten Kraftstoffdruck größeren, zweiten Kraftstoffdruck bewirkt.It can thus be seen that, for example, as part of a method for operating the fuel system, the fuel is sucked in from the reservoir at a third fuel pressure by means of the pre-supply pump and conveyed through the fuel path and towards the high-pressure pump, as a result of which the high-pressure pump is fed with the fuel delivered by means of the pre-supply pump fuel is supplied. In this case, the previously mentioned first fuel pressure of the fuel is brought about by means of the pre-supply pump, so that in the method the high-pressure pump is supplied with the fuel having the first fuel 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 fuel pressure, which is greater than the first fuel pressure.
Dabei ist es denkbar, dass das Kraftstoffsystem den wenigstens einen Injektor und/oder das Kraftstoffverteilungselement umfasst. Insbesondere kann Folgendes vorgesehen sein: Die Verbrennungskraftmaschine kann mehrere Brennräume aufweisen, wobei einem ersten der Brennräume der wenigstens eine Injektor zugeordnet ist, und wobei einem zweiten der Brennräume ein zweiter Injektor zugeordnet ist. Mittels der Injektoren kann der Kraftstoff in die Brennräume eingebracht, insbesondere direkt in den Brennraum eingespritzt, werden. Dabei ist das Kraftstoffverteilungselement ein den Injektoren gemeinsames Kraftstoffverteilungselement, über welches die Injektoren mit dem Kraftstoff versorgbar sind beziehungsweise versorgt werden. Die Hochdruckpumpe fördert beispielsweise den den zweiten Kraftstoffdruck aufweisenden Kraftstoff zu dem und in das Kraftstoffverteilungselement, in welchem der Kraftstoff mit dem zweiten Kraftstoffdruck aufgenommen wird. Die Injektoren können mit dem den zweiten Kraftstoffdruck aufweisenden Kraftstoff aus dem Kraftstoffverteilungselement versorgt werden, sodass der jeweilige Injektor den den zweiten Kraftstoffdruck aufweisenden Kraftstoff ausspritzen und dadurch in den jeweils zugehörigen Brennraum einbringen, insbesondere direkt einspritzen, kann.It is conceivable that the fuel system includes the at least one injector and/or the fuel distribution element. In particular, the following can be provided: 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 by means of the injectors, in particular injected directly into the combustion chamber. The fuel distribution element is a fuel distribution element that is common to the injectors and via which the injectors can be or are supplied with fuel. The high-pressure pump delivers, for example, the fuel at the second fuel pressure to and into the fuel distribution element, in which the fuel at the second fuel pressure is received. The injectors can be supplied with the fuel having the second fuel pressure from the fuel distribution element, so that the respective injector can eject the fuel having the second fuel pressure and thereby bring it into the respectively associated combustion chamber, in particular inject it directly.
Das Kraftstoffsystem umfasst außerdem ein Druckregelventil, mittels welchem ein Druck des Kraftstoffs eingestellt, insbesondere geregelt werden kann. Bei dem mittels des Druckregelventils einstellbaren Druck des Kraftstoffs handelt es sich beispielsweise um einen Druck des Kraftstoffs in dem Kraftstoffpfad und somit um einen in dem Kraftstoffpfad stromauf der Hochdruckpumpe und vorzugsweise stromab der Vorförderpumpe herrschenden Druck des Kraftstoffes. Insbesondere kann es sich bei dem mittels des Druckregelventils einstellbaren Druck des Kraftstoffs um den ersten Kraftstoffdruck handeln. Der mittels des Druckregelventils einstellbar, insbesondere regelbare, Druck wird auch als Einstell- oder Regeldruck bezeichnet, da er mittels des Druckregelventils eingestellt, insbesondere geregelt, wird.The fuel system also includes a pressure control valve, by means of which a pressure of the fuel can be adjusted, in particular regulated. The fuel pressure adjustable by means of the pressure control valve is, for example, a fuel pressure in the fuel path and thus a fuel pressure prevailing in the fuel path upstream of the high-pressure pump and preferably downstream of the presupply pump. In particular, the fuel pressure that can be set by means of the pressure control valve can be the first fuel pressure. The pressure that can be set, in particular regulated, by means of the pressure control valve is also referred to as the setting or control pressure, since it is set, in particular regulated, by means of the pressure control valve.
Das Druckregelventil weist hierzu einen ersten Anschluss auf, über welchen der Kraftstoff, das heißt zumindest ein Teil des Kraftstoffes, insbesondere aus dem Kraftstoffpfad von einer stromab der Vorförderpumpe und stromauf der Hochdruckpumpe angeordneten Abzweigstelle des Kraftstoffpfads, in das Druckregelventil einleitbar ist. Hierzu ist es vorzugsweise vorgesehen, dass der erste Anschluss an der Abzweigstelle fluidisch mit dem Kraftstoffpfad verbunden oder verbindbar ist. Somit kann zumindest ein Teil des den Kraftstoffpfad durchströmenden Kraftstoffs an der Abzweigstelle aus dem Kraftstoffpfad abgezweigt und über den ersten Anschluss in das Druckregelventil eingeleitet werden. Das Druckregelventil weist außerdem einen zweiten Anschluss und ein Ventilelement auf. Das Ventilelement ist zwischen wenigstens einer den ersten Anschluss fluidisch von dem zweiten Anschluss trennenden Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung bewegbar. Dies bedeutet, dass in der Schließstellung mittels des Ventilelements der erste Anschluss fluidisch von dem zweiten Anschluss getrennt ist, sodass kein Kraftstoff aus dem ersten Anschluss in den zweiten Anschluss eingeleitet werden kann beziehungsweise umgekehrt. In der Offenstellung jedoch ist der erste Anschluss mit dem zweiten Anschluss fluidisch verbunden, wodurch in der Offenstellung des Ventilelements der über den ersten Anschluss in das Druckregelventil eingeleitete beziehungsweise einströmende Kraftstoff über den zweiten Anschluss aus dem Druckregelventil abführbar und dabei insbesondere an einer stromauf der Vorförderpumpe und vorzugsweise stromab des Reservoirs angeordneten Einleitstelle des Kraftstoffpfads in den Kraftstoffpfad einleitbar ist. Hierzu ist beispielsweise der zweite Anschluss an der Einleitstelle fluidisch mit dem Kraftstoffpfad verbunden oder verbindbar. Da in der Offenstellung der erste Anschluss fluidisch mit dem zweiten Anschluss verbunden ist, ist ein in der Schließstellung mittels des Ventilelements unterbrochener Kreislauf in der Offenstellung geöffnet, wobei sich der Kreislauf von der Einleitstelle über die Vorförderpumpe zu der Abzweigstelle, von der Abzweigstelle zu dem ersten Anschluss, von dem ersten Anschluss durch das Druckregelventil hindurch zu dem zweiten Anschluss und von dem zweiten Anschluss zu der Einleitstelle erstreckt. Dadurch kann zumindest ein Teil des den Kraftstoffpfad durchströmenden Kraftstoffs in der Offenstellung des Ventilelements den Kreislauf durchströmen und somit von der Einleitstelle über die Vorförderpumpe und zu der Abzweigstelle und von dort über den ersten Anschluss, den zweiten Anschluss und das Druckregelventil wieder zu der Einleitstelle zurückströmen, mithin zirkulieren, so dass der erste Kraftstoffdruck abgesenkt werden kann, wodurch der Druck des in die Hochdruckpumpe einströmenden Kraftstoffs (erster Kraftstoffdruck) genau, insbesondere auf einen maximalen ersten Kraftstoffdruck, eingeregelt werden kann.For this purpose, 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. For this purpose, it is preferably provided that the first connection at the branching point is fluidically connected or can be connected to the fuel path. Thus, at least part of the fuel flowing through the fuel path can be branched off from the fuel path at the branching point and introduced into the pressure control valve via the first connection. The pressure control valve also has a second port and a valve element. The valve element is movable between at least one closed position fluidically separating the first port from the second port and at least one open position. This means that 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. In the open position, however, the first port is fluidically connected to the second port, which means that when the valve element is in the open position, the fuel introduced or flowing into the pressure control valve via the first port can be discharged from the pressure control valve via the second port and, in particular, to an 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. For this purpose, for example, the second connection at the point of introduction is fluidly connected or can be connected to the fuel path. Since the first port is fluidically connected to the second port in the open position, a circuit that is interrupted in the closed position by means of the valve element is open in the open position, with the circuit moving from the inlet point via the presupply pump to the branch point, from the branch point to the first Port extends from the first port through the pressure control valve to the second port and from the second port to the point of introduction. As a result, at least part of the fuel flowing through the fuel path can flow through the circuit when the valve element is in the open position and thus flow from the inlet point via the presupply pump and to the branch point and from there back to the inlet point via the first connection, the second connection and the pressure control valve, and therefore circulate so that the first fuel pressure can be lowered, as a result of which the pressure of the High-pressure pump inflowing fuel (first fuel pressure) can be adjusted exactly, in particular to a maximum first fuel pressure.
Das Druckregelventil weist des Weiteren einen Steueranschluss auf, welcher auch als erster Steueranschluss bezeichnet wird. Über den ersten Steueranschluss ist das Ventilelement mit einem, insbesondere an einer stromab der Abzweigstelle zum ersten Anschluss des Druckregelventils und stromauf der Hochdruckpumpe angeordneten Steuerstelle des Kraftstoffpfads in dem Kraftstoffpfad herrschenden, ersten Kraftstoffdruck beaufschlagbar, wodurch das Ventilelement mit einer aus dem ersten Kraftstoffdruck resultierenden ersten Kraft beaufschlagbar ist, mittels welcher das Ventilelement aus der Schließstellung in die Offenstellung bewegbar ist. Hierzu ist beispielsweise der erste Steueranschluss fluidisch mit der ersten Steuerstelle verbunden oder verbindbar. Von der ersten Steuerstelle kann der Kraftstoff beziehungsweise zumindest ein Teil des Kraftstoffs zu dem und insbesondere in das Druckregelventil geführt werden, insbesondere derart, dass das Ventilelement über den ersten Steueranschluss mit dem Kraftstoff, insbesondere direkt, beaufschlagbar ist oder beaufschlagt wird, der an der ersten Steuerstelle aus dem Kraftstoffpfad zu dem und in das Druckregelventil geleitet wird. Hierdurch wird das Ventilelement mit dem ersten Kraftstoffdruck beaufschlagt, den der Kraftstoff an der ersten Steuerstelle aufweist. Mit anderen Worten, aufgrund der vorzugsweise vorgesehenen fluidischen Verbindung zwischen dem ersten Steueranschluss und der ersten Steuerstelle wird das Ventilelement mit dem ersten, an der ersten Steuerstelle herrschenden Kraftstoffdruck beaufschlagt. Aus dem auf das Ventilelement zumindest mittelbar, insbesondere direkt, wirkenden ersten Kraftstoffdruck resultiert die zuvor genannte erste Kraft, die zumindest mittelbar, insbesondere direkt, auf das Ventilelement wirkt, welches mittels der ersten Kraft aus der Schließstellung in die Offenstellung bewegbar ist. Hierunter kann insbesondere folgendes verstanden werden: Das Ventilelement ist beispielsweise in eine erste Ventilelementrichtung aus der Schließstellung in die Offenstellung bewegbar, wobei die aus dem ersten Kraftstoff ruck resultierende erste Kraft, das heißt wenigstens eine Kraftkomponente der ersten Kraft, in die erste Ventilelementrichtung wirkt.The pressure control valve also has a control port, which is also referred to as the first control port. Via the first control connection, the valve element can be acted upon by a first fuel pressure prevailing in the fuel path, 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 force resulting from the first fuel pressure can be acted upon, by means of which the valve element can be moved from the closed position into the open position. For this purpose, for example, the first control connection is fluidly connected or can be connected to the first control point. From the first control point, the fuel or at least part of the fuel can be routed to and in particular into the pressure control valve, in particular in such a way that the valve element can be acted upon or is 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. As a result, the valve element is subjected to the first fuel pressure that the fuel has at the first control point. In other words, due to the preferably provided fluidic connection between the first control port and 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. This can be understood to mean the following in particular: 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.
Um nun den Einstell- beziehungsweise Regeldruck des Kraftstoffs besonders vorteilhaft und somit besonders einfach einstellen, insbesondere regeln, zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Druckregelventil einen zweiten Steueranschluss aufweist. Über den zweiten Steueranschluss ist das Ventilelement mit einem, insbesondere in einem Rücklaufpfad des Kraftstoffsystems herrschenden, vierten Kraftstoffdruck, insbesondere zumindest mittelbar und vorzugsweise direkt, beaufschlagbar, wodurch das Ventilelement mit einer aus dem vierten Kraftstoffdruck resultierenden, der ersten Kraft entgegen gerichteten, zweiten Kraft zumindest mittelbar, insbesondere direkt, beaufschlagbar ist, mittels welcher das Ventilelement aus der Offenstellung in die Schließstellung bewegbar ist. Hierzu ist vorzugsweise der zweite Steueranschluss an einer zweiten Steuerstelle des Rücklaufpfads fluidisch mit dem Rücklaufpfad verbindbar oder verbunden, sodass der in dem Rücklaufpfad herrschende vierte Kraftstoffdruck in das Druckregelventil einleitbar ist, insbesondere derart, dass das Ventilelement zumindest mittelbar, insbesondere direkt, mit dem über den zweiten Steueranschluss in das Druckregelventil eingeleiteten vierte Kraftstoffdruck beaufschlagbar ist beziehungsweise beaufschlagt wird. Aufgrund der vorzugsweise vorgesehenen fluidischen Verbindung zwischen dem zweiten Steueranschluss und dem Rücklaufpfad weist der Kraftstoff, mit dem das Ventilelement über den zweiten Steueranschluss beaufschlagt wird, den vierten Kraftstoffdruck auf, den der Kraftstoff an der zweiten Steuerstelle in dem Rücklaufpfad aufweist. Aus dem zumindest mittelbar, insbesondere direkt, auf das Ventilelement wirkenden, vierten Kraftstoffdruck resultiert die zuvor genannte zweite Kraft, die der ersten Kraft entgegengerichtet ist. Hierunter ist insbesondere folgendes zu verstehen: das Ventilelement ist beispielsweise in eine der ersten Ventilelementrichtung entgegengesetzte, zweite Ventilelementrichtung aus der Offenstellung in die Schließstellung bewegbar. Dabei wirkt die zweite Kraft, das heißt zumindest eine Kraftkomponente der zweiten Kraft, in die zweite Ventilelementrichtung. In order to be able to set, in particular regulate, the setting or control pressure of the fuel in a particularly advantageous and therefore particularly simple manner, it is provided according to the invention that the pressure control valve has a second control connection. The valve element can be acted upon, in particular at least indirectly and preferably directly, by a fourth fuel pressure, in particular prevailing in a return path of the fuel system, via the second control connection, as a result of which the valve element is subjected to at least a second force resulting from the fourth fuel pressure and directed in the opposite direction to the first force can be acted upon indirectly, in particular directly, by means of which the valve element can be moved from the open position into the closed position. For this purpose, the second control port can preferably be or is connected fluidically to the return path at a second control point of the return path, so that the fourth fuel pressure prevailing in the return path can be introduced into the pressure control valve, in particular in such a way that the valve element is at least indirectly, in particular directly, connected to the second control port introduced into the pressure control valve fourth fuel pressure can be acted upon or is acted upon. Due to the preferably provided fluidic connection between the second control port and the return path, the fuel with which the valve element is acted upon via the second control port has the fourth fuel pressure that the fuel has at the second control point in the return path. The aforementioned second force, which is directed in the opposite direction to the first force, results from the fourth fuel pressure acting at least indirectly, in particular directly, on the valve element. This is to be understood in particular as follows: 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 into the closed position. In this case, the second force, that is to say at least one force component of the second force, acts in the second valve element direction.
Unter dem Rücklaufpfad ist zu verstehen, dass über den Rücklaufpfad zumindest ein überschüssiger, zumindest mittels der Vorförderpumpe und gegebenenfalls auch mittels der Hochdruckpumpe hin zu einer Komponente des Kraftstoffsystems geförderter Teil des Kraftstoffs von der Komponente zurück zu dem Reservoir zu führen ist beziehungsweise geführt wird. Mit anderen Worten, während des zuvor genannten Verfahrens wird beispielsweise die Komponente mit dem zumindest mittels der Vorförderpumpe und vorzugsweise mittels der Hochdruckpumpe geförderten Kraftstoff versorgt. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Kraftstoff, welcher zu der Komponente gefördert wird beziehungsweise mit welchem die Komponente gefördert wird, mittels der Vorförderpumpe mit dem ersten Kraftstoffdruck zur Hochdruckpumpe und mittels der Hochdruckpumpe zu der Komponente hin mit dem zweiten Kraftstoffdruck gefördert wird. Zumindest ein überschüssiger Teil des Kraftstoffes, welcher mittels der Hochdruckpumpe zu der Komponente hin gefördert wurde, wird beispielsweise abgesteuert und, insbesondere ungenutzt und ganz insbesondere unverbrannt, über den Rücklaufpfad von der Komponente zurück in das Reservoir geführt. Somit strömt der überschüssige Teil des Kraftstoffs auf seinem Weg von der Komponente zu dem und in das Reservoir durch den Rücklaufpfad, mit welchem der zweite Steueranschluss fluidisch verbindbar oder verbunden ist, derart, dass das Ventilelement mit dem in dem Rücklaufpfad herrschenden, vierten Kraftstoffdruck zumindest mittelbar, insbesondere direkt, beaufschlagbar ist.The return path means that at least an excess part of the fuel, delivered at least by means of the presupply pump and possibly also by means of the high-pressure pump to a component of the fuel system, is to be routed or is routed from the component back to the reservoir via the return path. In other words, during the aforementioned method, for example, the component is supplied with the fuel delivered at least by means of the pre-supply pump and preferably by means of the high-pressure pump. In particular, it can be provided that the fuel, which is funded to the component or with which the component is funded, by means of the pre-supply pump with the first fuel pressure to the high-pressure pump and with is conveyed by means of the high-pressure pump to the component with the second fuel pressure. At least an excess part of the fuel, which was conveyed to the component by the high-pressure pump, is diverted, for example, and, in particular unused and in particular unburned, is fed back from the component to the reservoir via the return path. The excess part of the fuel thus flows on its way from the component to and into the reservoir through the return path, to which the second control port can be fluidically connected or is connected, in such a way that the valve element is at least indirectly associated with the fourth fuel pressure prevailing in the return path , In particular directly, can be acted upon.
Bei der Komponente handelt es sich beispielsweise um das Kraftstoffverteilungselement, von welchem der überschüssige Teil des Kraftstoffs abgesteuert wird, insbesondere über ein weiteres, dem Kraftstoffverteilungselement zugeordnetes Druckregelventil, mittels welchem der in dem Kraftstoffverteilungselement herrschende zweite Kraftstoffdruck einstellbar, insbesondere zu regeln, ist. Der zweite Kraftstoffdruck lässt sich beispielsweise über eine Mengendosiereinheit an einem Eingang der Hochdruckpumpe einstellen, insbesondere regeln. Ferner kann es sich bei der Komponente um den jeweiligen Injektor oder um die Injektoren handeln. Des Weiteren kann es sich bei der Komponente um die Hochdruckpumpe handeln, oder bei der Komponente handelt es sich um einen Kraftstofffilter, welcher beispielsweise in dem Kraftstoffpfad und dabei beispielsweise stromab der Vorförderpumpe und stromauf der Hochdruckpumpe angeordnet sein kann, sodass mittels des Kraftstofffilters der den Kraftstofffilter durchströmende und beispielsweise den Kraftstoffpfad durchströmende Kraftstoff zu filtern ist.The component is, for example, the fuel distribution element, from which the excess part of the fuel is diverted, in particular via a further pressure control valve assigned to the fuel distribution element, by means of which the second fuel pressure prevailing in the fuel distribution element can be adjusted, in particular regulated. The second fuel pressure can be set, in particular regulated, for example via a quantity metering unit at an inlet of the high-pressure pump. Furthermore, the component can be the respective injector or injectors. Furthermore, the component can be the high-pressure pump, or the component can be a fuel filter, which can be arranged, for example, in the fuel path and, for example, downstream of the pre-supply pump and upstream of the high-pressure pump, so that the fuel filter can be filtered by means of the fuel filter fuel flowing through and, for example, flowing through the fuel path is to be filtered.
Es ist erkennbar, dass der erste Kraftstoffdruck stromauf der Hochdruckpumpe als ein erster Steuer- oder Regeldruck und der vierte Kraftstoffdruck im Rücklaufpfad als ein zweiter Steuer- oder Regeldruck verwendet wird, um das Ventilelement in die Schließstellung und in die Offenstellung zu bewegen, beziehungsweise in der Schließstellung und in der Offenstellung zu halten. Mit anderen Worten, je nach Verhältnis der Steuerdrücke verbleibt das Ventilelement in der Schließstellung oder in der Offenstellung, oder das Ventilelement wird aus der Schließstellung in die Offenstellung oder aus der Offenstellung in die Schließstellung bewegt, wodurch der erste Kraftstoffdruck auf besonders einfache und vorteilhafte Weise eingestellt, insbesondere geregelt, wird.It can be seen that the first fuel pressure upstream of the high-pressure pump is used as a first control or regulating pressure and the fourth fuel pressure in the return path is used as a second control or regulating pressure in order to move the valve element into the closed position and into the open position, or in the to hold the closed position and in the open position. In other words, depending on the ratio of the control pressures, the valve element remains in the closed position or in the open position, or the valve element is moved from the closed position to the open position or from the open position to the closed position, as a result of which the first fuel pressure is set in a particularly simple and advantageous manner , in particular regulated, is.
Da zumindest der überschüssige Kraftstoff von der Komponente zurück in das Reservoir über den Rücklaufpfad strömen kann, ist oder umfasst das erfindungsgemäße Kraftstoffsystem einen von dem Kraftstoff durchströmbaren Kraftstoffkreislauf, bei oder in dem der erste Kraftstoffdruck besonders einfach und vorteilhaft eingestellt, insbesondere geregelt, werden kann. Der Rücklaufpfad ist beispielsweise durch wenigstens eine Rücklaufleitung gebildet oder umfasst wenigstens eine Rücklaufleitung, wobei die Rücklaufleitung von dem Kraftstoff auf dessen Weg von der Komponente zurück in das Reservoir durchströmbar ist beziehungsweise durchströmt wird.Since at least the excess fuel can flow from the component back into the reservoir via the return path, the fuel system according to the invention is or includes a fuel circuit through which the fuel can flow, in or in which the first fuel pressure can be set, in particular regulated, particularly easily and advantageously. The return path is formed, for example, by at least one return line or comprises at least one return line, wherein the fuel can flow or flows through the return line on its way from the component back into the reservoir.
Gemäß der Erfindung ist des Weiteren in der Schließstellung des Ventilelements eine gezielte Leckage des Kraftstoffes von dem ersten Anschluss zu dem zweiten Steueranschluss in dem Druckregelventil vorgesehen, das heißt ausgebildet beziehungsweise hergestellt. Unter dem Merkmal, dass die Leckage eine gezielte Leckage ist, ist zu verstehen, dass die Leckage gezielt vorgesehen, das heißt gezielt ausgebildet oder hergestellt ist. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt handelt es sich bei der Leckage nicht um eine unerwünschte, technisch bedingte und unvermeidbare Leckage, sondern die gezielte Leckage ist gezielt ausgebildet und ermöglicht eine fluidische Verbindung des zweiten Steueranschlusses des Druckregelventils mit dem Rücklaufpfad, wenn sich das Ventilelement in seiner Schließstellung befindet. Die gezielte Leckage wird auch als Zwangsleckage bezeichnet. Die Leckage kann prinzipiell auch in der Offenstellung bestehen, wird dann aber kleiner sein, weil der Zulauf in der Offenstellung fluidisch mit der Saugseite der Vorförderpumpe verbunden ist.According to the invention, in the closed position of the valve element, a targeted leakage of the fuel from the first connection to the second control connection is also provided in the pressure control valve, ie it is designed or produced. The feature that the leakage is a targeted leakage is to be understood as meaning that the leakage is provided in a targeted manner, that is to say it is designed or produced in a targeted manner. In other words, 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 second control port of the pressure control valve to the return path when the valve element is in its closed position located. Targeted leakage is also referred to as forced leakage. In principle, the leakage can also exist in the open position, but will then be smaller because the inlet in the open position is fluidically connected to the suction side of the presupply pump.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass in der Schließstellung und in der Offenstellung eine gezielte Leckage des Kraftstoffs von dem ersten Steueranschluss zu dem zweiten Anschluss in dem Druckregelventil vorgesehen, das heißt ausgebildet beziehungsweise hergestellt ist. Hierdurch kann ein vorteilhaftes Druckgefälle von dem ersten Steueranschluss, der mit der ersten Steuerstelle stromab der Vorförderpumpe und stromauf der Hochdruckpumpe verbunden ist, zu dem zweiten Anschluss, der mit der Einleitstelle stromauf der Vorförderpumpe verbunden ist, ermöglicht beziehungsweise genutzt werden, um eine Kontamination einer so genannten Sauberseite, auf welcher die erste Steuerstelle angeordnet ist, zu vermeiden, das heißt um eine unerwünschte Verunreinigung, das heißt Kontamination von bereits gefiltertem Kraftstoff, insbesondere durch ungefilterten Kraftstoff, zu vermeiden. Die Vermeidung von Kontamination von bereits gefiltertem Kraftstoff durch ungefilterten Kraftstoff kann durch die Erfindung auf besonders einfache Weise und insbesondere ohne zusätzliche Bohrungen beziehungsweise Überströmkanäle realisiert werden, sodass das erfindungsgemäße Kraftstoffsystem es ermöglicht, den ersten Kraftstoffdruck auf besonders einfache und kostengünstige Weise einstellen, insbesondere regeln, zu können.Alternatively or additionally it can be provided that in the closed position and in the open position a targeted leakage of the fuel from the first control connection to the second connection in the pressure control valve is provided, ie is formed or produced. As a result, an advantageous pressure drop from the first control port, which is connected to the first control point downstream of the pre-supply pump and upstream of the high-pressure pump, to the second port, which is connected to the inlet point upstream of the pre-supply pump, can be made possible or used to prevent contamination of a mentioned clean side, on which the first control point is arranged, to avoid, that is, to avoid undesirable 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 force according to the invention material system makes it possible to set the first fuel pressure in a particularly simple and cost-effective manner, in particular to be able to regulate it.
Eine Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Druckregelventil ein Ventilgehäuse aufweist, welches beispielsweise den ersten Anschluss, den zweiten Anschluss, den ersten Steueranschluss und den zweiten Steueranschluss aufweist beziehungsweise bildet oder begrenzt. Der erste Anschluss, der zweite Anschluss, der erste Steueranschluss und der zweite Steueranschluss werden zusammenfassend auch als Anschlüsse bezeichnet.One embodiment of the invention is characterized in that the pressure control valve has a valve housing 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.
Das Ventilgehäuse weist vorzugsweise außerdem eine beispielsweise als Bohrung ausgebildete und auch als Bohrung bezeichnete Aufnahme auf. Insbesondere ist die Aufnahme durch das Ventilgehäuse, insbesondere direkt, begrenzt. Dabei ist das Ventilelement in der Aufnahme angeordnet, derart, dass das Ventilelement entlang einer Bewegungsrichtung zwischen der Schließstellung und der Offenstellung relativ zu dem Ventilgehäuse translatorisch bewegbar ist. Die Bewegungsrichtung verläuft dabei parallel zu der zuvor genannten ersten Ventilelementrichtung und parallel zu der zuvor genannten zweiten Ventilelementrichtung, oder die Ventilelementrichtung fällt mit der Bewegungsrichtung zusammen. Hierdurch kann ein besonders einfacher und somit kostengünstiger Aufbau des Druckregelventils realisiert werden, sodass der erste Kraftstoffdruck vor der Hochdruckpumpe auf besonders einfache Weise eingestellt, insbesondere geregelt, werden kann.The valve housing preferably also has a receptacle designed, for example, as a bore and also referred to as a bore. In particular, 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 a direction of movement between the closed position and the open position relative to the valve housing. The direction of movement runs parallel to the aforementioned first valve element direction and parallel to the aforementioned second valve element direction, or the valve element direction coincides with the direction of movement. As a result, a particularly simple and therefore cost-effective construction of the pressure control valve can be implemented, so that the first fuel pressure upstream of the high-pressure pump can be adjusted, in particular regulated, in a particularly simple manner.
Um den ersten Kraftstoffdruck besonders vorteilhaft und somit insbesondere besonders kostengünstig einstellen, insbesondere regeln, zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass entlang der Bewegungsrichtung die Aufnahme an ihren beiden Enden sowohl in der Schließstellung als auch in der Offenstellung, das heißt unabhängig von der Offenstellung und unabhängig von der Schließstellung, geschlossen ist. Insbesondere ist es vorgesehen, dass entlang der Bewegungsrichtung die Aufnahme an ihren beiden Enden in allen Stellungen, in welchen das Ventilelement entlang der Bewegungsrichtung relativ zu dem Ventilgehäuse bewegbar ist, geschlossen ist.In order to be able to set, in particular regulate, the first fuel pressure in a particularly advantageous and therefore particularly cost-effective manner, a further embodiment of the invention provides that the receptacle at both ends along the direction of movement is both in the closed position and in the open position, i.e regardless of the open position and regardless of the closed position, is closed. In particular, provision is made for the receptacle to be closed at both of its ends along the direction of movement in all positions in which the valve element can be moved relative to the valve housing along the direction of movement.
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.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. As a result, a particularly simple and thus cost-effective construction of the pressure control valve can be ensured.
Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Mündungsstelle des zweiten Anschlusses, das heißt die Mündungsstelle, an welcher der zweite Anschluss in die Aufnahme mündet, entlang der Bewegungsrichtung zwischen den Mündungsstellen des ersten Steueranschlusses und des ersten Anschlusses liegt. Dadurch kann der erste Kraftstoffdruck auf besonders einfache und vorteilhafte Weise eingestellt, insbesondere geregelt, werden. Ein besonders großer Vorteil dieser Kanalanordnung ist eine Zwangsströmung von gefiltertem zu ungefiltertem Kraftstoff.In a further, particularly advantageous embodiment of the invention, it is provided that 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. As a result, the first fuel 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.
Um einen besonders einfachen Aufbau des Druckregelventils realisieren und somit den ersten Kraftstoffdruck auf besonders vorteilhafte und einfache Weise einstellen, insbesondere regeln, zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Mündungsstelle des ersten Anschlusses entlang der Bewegungsrichtung zwischen den Mündungsstellen des zweiten Steueranschlusses und des zweiten Anschlusses liegt.In order to realize a particularly simple construction of the pressure control valve and thus to be able to set, in particular regulate, the first fuel pressure in a particularly advantageous and simple manner, it is provided in a further embodiment of the invention that the opening point of the first connection along the direction of movement between the opening points of the second Control connection and the second connection is located.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn eine an einer Mündungsstelle des ersten Anschlusses angeordnete Austrittsöffnung des ersten Anschlusses, welcher an seiner Mündungsstelle über die Austrittsöffnung in die Aufnahme mündet, zumindest in der Schließstellung des Ventilelements entlang einer senkrecht zu der Bewegungsrichtung verlaufenden und hin zu dem Ventilelement weisenden Richtung durch das Ventilelement vollständig mit einem zweiten Spiel überlappt ist. Hierdurch kann beispielsweise eine unerwünschte Beeinflussung des ersten Kraftstoffdrucks, welcher vor der Hochdruckpumpe wirkt vermieden werden, indem der Abfluss des Kraftstoffs stromab der Vorförderpumpe über die Abzweigstelle zum ersten Anschluss des Druckregelventils mit dem zweiten Spiel zwischen der Mündungsstelle der Austrittöffnung des ersten Anschlusses in die Aufnahme und überlappenden Ventilelements eingestellt werden kann. Insbesondere kann dadurch ein besonders einfacher und kostengünstiger Aufbau des Ventilelements realisiert werden.Finally, it has proven to be particularly advantageous if an outlet opening of the first connection, which is arranged at an 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 towards the valve member is completely overlapped by the valve member with a second clearance. In this way, for example, an undesired influence on the first fuel pressure, which acts in front of the high-pressure pump, can be avoided 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 second clearance between the opening point of the outlet opening of the first connection in the receptacle and overlapping valve element can be adjusted. In particular, a particularly simple and cost-effective design of the valve element can be implemented as a result.
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.In a further embodiment of the invention, 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.
Während des zuvor genannten Verfahrens wirkt beispielsweise eine erste Gesamtkraft in die erste Ventilelementrichtung zumindest mittelbar, insbesondere direkt, auf das Ventilelement, wobei die erste Gesamtkraft zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und somit zumindest zu mehr als der Hälfte oder aber vollständig, durch die erste Kraft gebildet sein kann. Außerdem wirkt beispielsweise eine der ersten Gesamtkraft entgegen gerichtete, zweite Gesamtkraft in die zweite Ventilelementrichtung zumindest mittelbar, insbesondere direkt, auf das Ventilelement, wobei die zweite Gesamtkraft zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend, durch die zweite Kraft gebildet ist. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die zweite Gesamtkraft teilweise durch die zweite Kraft und teilweise durch die Federkraft gebildet ist. Ist die erste Gesamtkraft größer als die zweite Gesamtkraft, so wird das Ventilelement in die erste Ventilelementrichtung bewegt oder in der Offenstellung gehalten. Ist die zweite Gesamtkraft größer als die erste Gesamtkraft, so wird das Ventilelement in die Schließstellung bewegt oder in der Schließstellung gehalten. Dadurch kann der erste Kraftstoffdruck besonders vorteilhaft eingestellt, insbesondere geregelt, werden.During the aforementioned method, for example, a first total force acts in the first valve element direction at least indirectly, in particular directly, on the valve element, wherein the first total force can be formed at least partially, in particular at least predominantly and thus at least more than half or completely, by the first force. In addition, for example, 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 moved in the first valve element direction or held in the open position. 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. As a result, the first fuel pressure can be set, in particular regulated, in a particularly advantageous manner.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kraftstoffsystem zum Fördern von Kraftstoff für eine Verbrennungskraftmaschine, wobei das Kraftstoffsystem wenigstens ein erfindungsgemäßes Druckregelventil gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.A second aspect of the invention relates to a fuel system for delivering fuel for an internal combustion engine, the fuel system having at least one pressure control valve according to the invention according to the first aspect of the invention. Advantages and advantageous configurations of the first aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous configurations of the second aspect of the invention and vice versa.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein vorzugsweise als Kraftwagen ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches eine Verbrennungskraftmaschine aufweist, mittels welcher das Kraftfahrzeug antreibbar ist. Außerdem weist das Kraftfahrzeug ein Kraftstoffsystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung auf, wobei die Verbrennungskraftmaschine mittels des Kraftstoffsystems mit dem Kraftstoff versorgbar ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten und zweiten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des dritten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.A third 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. In addition, 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. Advantages and advantageous configurations of the first and second aspect of the invention are to be regarded as advantages and advantageous configurations of the third aspect of the invention and vice versa.
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.Further advantages, features and details of the invention result from the following description of a preferred exemplary embodiment and from the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description and the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown alone in the figures can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without going beyond the scope of the leave invention.
Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kraftstoffsystems für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs; -
2 eine schematische Schnittansicht eines Druckregelventils des Kraftstoffsystems, wobei sich ein Ventilelement des Druckregelventils in seiner Schließstellung befindet; -
3 eine schematische Schnittansicht des Druckregelventils des Kraftstoffsystems, wobei sich das Ventilelement des Druckregelventils in seiner Offenstellung befindet; und -
4 eine schematische Schnittansicht eines alternativen Druckregelventils.
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1 a schematic representation of a fuel system according to the invention for an internal combustion engine of a motor vehicle; -
2 a schematic sectional view of a pressure control valve of the fuel system, wherein a valve element of the pressure control valve is in its closed position; -
3 a schematic sectional view of the pressure control valve of the fuel system, wherein the valve element of the pressure control valve is in its open position; and -
4 a schematic sectional view of an alternative pressure control valve.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.Elements that are the same or have the same function are provided with the same reference symbols in the figures.
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 Kraftstoffdruck 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 Kraftstoffdruck aufweisenden Kraftstoff aus dem Kraftstoffverteilungselement, versorgbar. Somit kann die Hochdruckpumpe 12 den Kraftstoff von sich weg und zu dem Kraftstoffverteilungselement hin und über das Kraftstoffverteilungselement hin zu dem jeweiligen Injektor mit dem zweiten Kraftstoffdruck fördern.In the
Das Kraftstoffsystem 10 umfasst außerdem einen in dem ersten Kraftstoffpfad 16 angeordneten, ersten Kraftstofffilter 22, welcher auch als Vorfilter bezeichnet wird. Der erste Kraftstofffilter 22 ist in Strömungsrichtung des den ersten Kraftstoffpfad 16 durchströmenden Kraftstoffs stromab des Reservoirs 18 und stromauf der Vorförderpumpe 14 angeordnet, sodass der mittels der Vorförderpumpe 14 geförderte Kraftstoff auf seinem Weg aus dem Reservoir 18 hin zu der Vorförderpumpe 14 mittels des ersten Kraftstofffilters 22 gefiltert wird. Das Kraftstoffsystem 10 umfasst außerdem einen zweiten Kraftstofffilter 24, welcher in dem ersten Kraftstoffpfad 16 angeordnet ist. Der zweite Kraftstofffilter 24 wird auch als Hauptfilter bezeichnet oder ist ein Hauptfilter, wobei der zweite Kraftstofffilter 24 in Strömungsrichtung des den ersten Kraftstoffpfad 16 durchströmenden Kraftstoffs stromab der Vorförderpumpe 14 und stromauf der Hochdruckpumpe 12 angeordnet ist. Dadurch wird der mittels der Vorförderpumpe 14 geförderte und dadurch den ersten Kraftstoffpfad 16 durchströmende Kraftstoff auf seinem Weg von der Vorförderpumpe 14 zu der Hochdruckpumpe 12 mittels des zweiten Kraftstofffilters 24 gefiltert. Es ist erkennbar, dass der den ersten Kraftstoffpfad 16 durchströmende Kraftstoff auf seinem Weg von dem Reservoir 18 zu der Hochdruckpumpe 12 den ersten Kraftstofffilter 22, die Vorförderpumpe 14 und den zweiten Kraftstofffilter 24 durchströmt.The
Außerdem weist das Kraftstoffsystem 10 einen Rücklaufpfad 26 auf. Der Rücklaufpfad 26 umfasst Rücklaufzweige 28a-d, welche im Folgenden noch genauer erläutert werden. Über den Rücklaufzweig 28a und somit über den Rücklaufpfad 26 kann zumindest ein überschüssiger Teil des Kraftstoffes, welcher mittels der Vorförderpumpe 14 zu der Hochdruckpumpe 12 gefördert wurde, von der Hochdruckpumpe 12 unter Umgehung des Kraftstoffverteilungselements und unter Umgehung der Injektoren, das heißt ohne durch das Kraftstoffverteilungselement zu strömen und ohne durch die Injektoren zu strömen, zurück zu dem und in das Reservoir 18 geführt werden, insbesondere auch unter Umgehung der Kraftstofffilter 22 und 24 und der Vorförderpumpe 14. Insbesondere kann der Kraftstoff so zirkulieren, dass an der Hochdruckpumpe nur so viel Menge ankommt, wie auch benötigt wird. In der Hochdruckpumpe gibt es aber einen Zwangsleckagepfad, welcher dem Rücklaufzweig 28a entsprechen kann.In addition, the
Über den Rücklaufzweig 28b und somit über den Rücklaufpfad 26 kann zumindest ein überschüssiger Teil des den Kraftstofffilter 24 durchströmenden Kraftstoffs von dem Kraftstofffilter 24 zurück zu dem und in das Reservoir 18 geführt werden, wobei es vorzugsweise vorgesehen ist, dass der den Rücklaufzweig 28b durchströmende Kraftstoff mittels des Kraftstofffilters 24 gefiltert wurde beziehungsweise ist. Über den Rücklaufzweig 28c und somit über den Rücklaufpfad 26 kann zumindest ein überschüssiger Teil des Kraftstoffes, welcher von dem Kraftstoffverteilungselement zu den Injektoren geströmt ist, von den Injektoren zurück zu dem und in das Reservoir 18 geführt werden. Über den Rücklaufzweig 28d und somit über den Rücklaufpfad 26 kann zumindest in überschüssiger Teil des Kraftstoffes, welcher mittels der Hochdruckpumpe 12 zu dem und in das Kraftstoffverteilungselement gefördert wurde, von dem Kraftstoffverteilungselement zurück zu dem und in das Reservoir 18 geführt werden. Es ist erkennbar, dass der die Rücklaufzweige 28c und 28d durchströmende Kraftstoff von den Injektoren beziehungsweise von dem Kraftstoffverteilungselement zurück zu dem und in das Reservoir 18 geführt wird, ohne in den Brennraum der Verbrennungskraftmaschine, das heißt ohne in der Verbrennungskraftmaschine verbrannt zu werden. Insgesamt ist erkennbar, dass die Hochdruckpumpe 12, der zweite Kraftstofffilter 24, die Injektoren und das Kraftstoffverteilungselement Komponenten sind, wobei über den Rücklaufpfad 26 zumindest ein jeweiliger, überschüssiger, zumindest mittels der Vorförderpumpe 14 hin zu der jeweiligen Komponente des Kraftstoffsystems 10 geförderter Teil des Kraftstoffs von der jeweiligen Komponente zurück zu dem und in das Reservoir 18 zu führen ist. Der die Rücklaufzweige 28a und 28b durchströmende Kraftstoff wurde beziehungsweise wird bezogen auf die Hochdruckpumpe 12 und die Vorförderpumpe 14 ausschließlich mittels der Vorförderpumpe 14 gefördert, wobei der die Rücklaufzweige 28c und 28d durchströmende Kraftstoff sowohl mittels der Vorförderpumpe 14 als auch mittels der Hochdruckpumpe 12 gefördert wurde beziehungsweise wird.At least an excess portion of the fuel flowing through
Das Kraftstoffsystem 10 umfasst des Weiteren ein Druckregelventil 30, welches im Folgenden noch genauer erläutert wird. Dabei kann das Kraftstoffsystem 10 ein insbesondere zusätzlich zu dem Druckregelventil 30 vorgesehenes, weiteres, dem Kraftstoffverteilungselement zugeordnetes Druckregelventil umfassen, mittels welchem ein in dem Kraftstoffverteilungselement herrschender Druck des in dem Kraftstoffverteilungselement aufgenommenen Kraftstoffs einstellbar, insbesondere zu regeln, ist. Dabei kommt beispielsweise der den Rücklaufzweig 28d durchströmende Kraftstoff von dem weiteren Druckregelventil. Dies bedeutet insbesondere, dass mittels des weiteren Druckregelventils der überschüssige, den Rücklaufzweig 28d durchströmende Kraftstoff aus beziehungsweise von dem Kraftstoffverteilungselement abgesteuert wird, um dadurch den in dem Kraftstoffverteilungselement herrschenden Druck des Kraftstoffs einzustellen, insbesondere zu regeln. Unter dem Absteuern ist zu verstehen, dass über das weitere Druckregelventil zumindest ein Teil des in dem Kraftstoffverteilungselement aufgenommenen Kraftstoffs aus dem Kraftstoffverteilungselement abgeführt und in den Rücklaufzweig 28d eingeleitet wird und daraufhin den Rücklaufzweig 28d durchströmt und mittels des Rücklaufzweigs 28d und somit mittels des Rücklaufpfads 26 zurück zu dem und in das Reservoir 18 geführt wird. Das weitere Druckregelventil wird auch als PCV bezeichnet.The
Das Druckregelventil 30 ist in
Wie besonders gut aus
Das Druckregelventil 30 weist außerdem einen ersten Steueranschluss 42 auf, welcher bei dem in den
Ein stromauf des zweiten Kraftstofffilters 24 verlaufender beziehungsweise angeordneter, weiterer Teil des ersten Kraftstoffpfads 16 ist auf einer so genannten Schmutzseite des zweiten Kraftstofffilters 24 angeordnet, der über dessen Schmutzseite von dem noch nicht mittels des zweiten Kraftstofffilters 24 gefilterten Kraftstoffs angeströmt wird beziehungsweise anströmbar ist. Auf seinem Weg von der Vorförderpumpe 14 zu der Hochdruckpumpe 12 strömt der Kraftstoff durch den zweiten Kraftstofffilter 24 und dabei von der Schmutzseite zu der beziehungsweise auf die auch als Reinseite bezeichnete Sauberseite des zweiten Kraftstofffilters 24 und wird dabei mittels der zweiten Kraftstofffilters 24 gefiltert. Es ist somit erkennbar, dass die Abzweigstelle AS, die Vorförderpumpe 14 und die Einleitstelle ES auf der Schmutzseite des zweiten 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 ersten Anschluss 32 zu dem zweiten Anschluss 36 strömende Kraftstoff nicht mittels des zweiten Kraftstofffilters 24 gefiltert wurde beziehungsweise ist. Der die erste Steuerleitung 44 durchströmende Kraftstoff ist jedoch mittels des zweiten Kraftstofffilters 24 gefiltert.A further part of the
Aus
Um nun den ersten Kraftstoffdruck besonders vorteilhaft und insbesondere auf besonders einfache und kostengünstige Weise einstellen, insbesondere regeln, zu können, weist das Druckregelventil 30 einen zweiten Steueranschluss 50 auf. Bei dem in den
Bei dem in
Aus
Ferner ist aus
Aus
Das Ventilelement 40 weist eine Dichtfläche 40a und das Ventilgehäuse 58, insbesondere im Gehäuseelement 62, einen Ventilsitz 58a auf. Der Ventilsitz 58a ist zwischen dem ersten Anschluss 32 und dem zweiten Anschluss 36, beziehungsweise zwischen den Mündungsstellen M1 und M2 vorgesehen. Ferner wäre es denkbar, dass der Ventilsitz 58a beziehungsweise die Dichtfläche 40a zwischen dem zweiten Anschluss 36 und dem ersten Steueranschluss 42 angeordnet ist. Durch Abheben des Ventilelements 40 mit seiner Dichtfläche 40a aus dem Ventilsitz 58a befindet sich das Ventilelement 40 in seiner Offenstellung O (
In einem ersten Bereich B1 des Ventilelements 40 ist vorzugsweise ein Spiel zwischen dem Ventilelement 40 und dem Ventilgehäuse 58, insbesondere der Aufnahme 60, kleiner als 10 Mikrometer. Außerdem ist es vorzugsweise vorgesehen, dass in einem Bereich B2 des Ventilelements 40 ein Spiel zwischen dem Ventilelement 40 und dem Ventilgehäuse 58, insbesondere der Aufnahme 60, größer oder gleich 10 Mikrometer ist. Alternativ ist es auch denkbar, dass in dem ersten Bereich B1 des Ventilelements 40, vorzugsweise ein Spiel zwischen dem Ventilelement 40 und dem Ventilgehäuse 58, insbesondere der Aufnahme 60, kleiner oder gleich 10 Mikrometer ist. Außerdem ist es vorzugsweise vorgesehen, dass in dem Bereich B2 des Ventilelements 40 ein Spiel zwischen dem Ventilelement 40 und dem Ventilgehäuse 58, insbesondere der Aufnahme 60, größer als 10 Mikrometer ist. Der Bereich B1 ist am ersten Ende E1 des Ventilelements 40 entlang der zweiten Ventilelementrichtung 48 vorgesehen. Der zweite Bereich B2 ist am zweiten Ende E2 des Ventilelements 40 entlang der ersten Ventilelementrichtung 46 vorgesehen. Zwischen den beiden Bereichen B1 und B2 weist das Ventilelement 40 in einem dritten Bereich B3 einen kleineren Durchmesser auf als die beiden Bereiche B1 und B2. Die Dichtfläche 40a ist an einem Übergang zwischen den beiden Bereichen B2 und B3 vorgesehen. Ferner wäre es denkbar, dass die Dichtfläche 40a zwischen den Bereichen B1 und B3 angeordnet ist. Der Ventilsitz 58a ist zwischen einem vierten Bereich B4 der Aufnahme 60 in der zweiten Ventilelementrichtung 48 und einem fünften Bereich B5 der Aufnahme 60 in der ersten Ventilelementrichtung 46 vorgehen. Der vierte Bereich B4 weist einen kleineren Durchmesser auf als der fünfte Bereich B5.In a first area B1 of the
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 ersten 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.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. Preferably, the second clearance SP2 in the closed position S allows for a targeted leakage of fuel from the
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 zweiten 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 zweiten Kraftstofffilters 24 gefiltertem Kraftstoff durch noch nicht mittels des zweiten Kraftstofffilters 24 gefilterten Kraftstoff vermieden werden kann.Alternatively or additionally, it can be provided that the first play SP1 is a further, targeted leakage from the
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 ersten Kraftstoffpfads 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 Kraftstoffdruck beaufschlagt über die erste Steuerleitung 44 und den ersten Steueranschluss 42 das Ventilelement 40, insbesondere dessen auch als Oberseite bezeichnete erste Seite SE1. Der in dem auch als Tankrücklauf bezeichneten Rücklaufpfad 26 herrschende, vierte Kraftstoffdruck als Gegendruck beaufschlagt über die zweite Steuerleitung 52 und den zweiten Steueranschluss 50 das Ventilelement 40, insbesondere dessen zweite Seite SE2, wobei die zweite Seite SE2 der ersten Seite SE1 entlang der Bewegungsrichtung 45 gegenüberliegt beziehungsweise abgewandt ist. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt liegt der vierte Kraftstoffdruck über die zweite Steuerleitung 52 und den zweiten Steueranschluss 50 am Ventilelement 40, insbesondere an der zweiten Seite SE2 an, welche auch als Unterseite bezeichnet wird.Operation and thus a function of the
Eine Druckerhöhung an der Vorförderpumpe 14 führt über die erste Steuerstelle S1, die erste Steuerleitung 44 und den ersten Steueranschluss 42 zu einem höheren Kraftstoffdruck beziehungsweise zu einer Druckerhöhung auf der Seite SE1, wodurch beispielsweise das sich zunächst in der Schließstellung S befindende Ventilelement 40 aus der Schließstellung S in die Offenstellung O bewegt, mithin geöffnet wird. In der Folge werden die Anschlüsse 32 und 36 fluidisch miteinander verbunden, sodass eine Rezirkulation des Kraftstoffs von der Abzweigstelle AS über die Anschlüsse 32 und 36 zu der Einleitstelle ES erfolgt. Daraus resultiert ein Druckabfall an dem Hochdruckpumpeneingang der Hochdruckpumpe 12, sodass das Ventilelement 40 beispielsweise aus der Offenstellung O wieder in die Schließstellung S oder in Richtung der Schließstellung S bewegt wird. Somit regelt sich das Ventilelement 40 beziehungsweise der erste Kraftstoffdruck ein. Mit anderen Worten wird der erste Kraftstoffdruck mittels des Druckregelventils 30 eingeregelt.A pressure increase at the
Insbesondere ist das Druckregelventil 30 als ein Servoventil ausgebildet. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass mittels des Ventilelements 40 ein von dem ersten Anschluss 32 kommender Kraftstoff zumindest im Wesentlichen kontinuierlich beziehungsweise stufenlos einstellbar ist. Mit anderen Worten ausgedrückt können durch Bewegen des Ventilelements 40 in die unterschiedlichen Offenstellungen O unterschiedliche Werte einer Menge des den ersten Anschluss 32 durchströmenden Kraftstoffs aus der Aufnahme 60 in den zweiten Anschluss 36 eingestellt werden.In particular, the
Der über den ersten Steueranschluss 42 an dem Ventilelement 40 anliegende beziehungsweise auf das Ventilelement 40 wirkende, erste Kraftstoffdruck ist zumindest im Wesentlichen ein Eingangsdruck der Hochdruckpumpe 12. Der über den zweiten Steueranschluss 50 an dem Ventilelement 40 beziehungsweise auf das Ventilelement 40 wirkende, vierte Kraftstoffdruck ist zumindest im Wesentlichen ein so genannter Rücklaufdruck des Kraftstoffes in dem Rücklaufpfad 26. Beispielsweise beträgt der erste Kraftstoffdruck zumindest im Wesentlichen 6 bar. Mit anderen Worten kann der Kraftstoff an der ersten Steuerstelle S1 zumindest im Wesentlichen 6 bar aufweisen. Ferner ist es denkbar, dass der mittels der Vorförderpumpe 14 bewirkte Druck des Kraftstoffs stromab der Vorförderpumpe 14 und stromauf des zweiten Kraftstofffilters 24 zumindest im Wesentlichen 6 bar beträgt, sodass der erste Kraftstoffdruck beziehungsweise der an der ersten Steuerstelle S1 herrschende Druck 6 bar betragen kann. An Abzweigstelle AS können 6 bar zuzüglich eines Druckverlusts über den zweiten Kraftstofffilter 24 anliegen. Ein Zieldruck an der Steuerstelle S1 kann ca. 6 bar betragen. Ein Druckverlust erfolgt in Strömungsrichtung. Der Kraftstoffdruck an der Abzweigstelle AS sollte daher größer sein als 6 bar (6 bar zuzüglich des Druckverlust zwischen der Abzweigstelle AS und der Steuerstellte S1 über den zweiten Kraftstofffilter 24). Der beispielsweise an der Einleitstelle ES herrschende, dritte Kraftstoffdruck ist beispielsweise ein Saugdruck der Vorförderpumpe 14, wobei der Saugdruck über die Kraftstoffrücklaufleitung 38 an dem zweiten Anschluss 36 anliegt. Eine Kontamination der Sauberseite beziehungsweise des ersten Steueranschlusses 42 wird durch das Druckgefälle von dem ersten Steueranschluss 42 zu dem zweiten Anschluss 36 vermieden. Das jeweilige Spiel SP1 und SP2 wird auch als Führungsspiel bezeichnet, da beispielsweise in den Bereichen B1 und B2 das Ventilelement 40 mittels der Ventilgehäuses 58 geführt ist.The first fuel pressure applied via the
In einem nicht-regelnden Betrieb befindet sich das Ventilelement 40 in der Schließstellung S. Dies bedeutet, dass das Ventilelement 40 geschlossen ist. Somit sitzt das Ventilelement 40 mit seiner Dichtfläche 40a auf dem Ventilsitz 58a auf, wodurch die Anschlüsse 32 und 36 fluidisch voneinander getrennt sind, mithin eine Strömung von Kraftstoff von dem ersten Anschluss 32 zu dem zweiten Anschluss 36 unterbunden ist. Bei einer Druckzunahme des ersten Kraftstoffdrucks, mithin zwischen der Vorförderpumpe 14 und der Hochdruckpumpe 12, erfolgt eine Druckzunahme in dem ersten Steueranschluss 42, wodurch das beispielsweise als Ventilkolben ausgebildete Ventilelement 40 ausgehend von der Schließstellung S in seine Offenstellung O bewegt, insbesondere gerückt, wird. Es erfolgt somit eine Rezirkulation von Kraftstoff von der Druckseite der Vorförderpumpe 14 zu der Saugseite der Vorförderpumpe 14, wodurch eine weitere Druckzunahme an dem Hochdruckpumpeneingang unterbleibt. Wie zuvor angedeutet ist vorzugsweise durch das erste Spiel SP1 eine gezielte Leckage gebildet, wobei diese Leckage nur von dem ersten Steueranschluss 42 zu dem zweiten Anschluss 36 aufgrund eines entsprechenden Druckgradienten beziehungsweise Druckgefälles erfolgt. Hierdurch kann eine unerwünschte Verschmutzung der Sauberseite vermieden werden. Alternativ oder zusätzlich ist vorzugsweise das zweite Spiel eine zweite gezielte Leckage, welche aufgrund eines entsprechenden Druckgradienten beziehungsweise Druckgefälles ausschließlich von dem ersten Anschluss 32 zu dem zweiten Steueranschluss 50 erfolgt.In a non-regulating operation, the
Der erste Anschluss 32 ist auf der genannten Schmutzseite angeordnet, wobei der zweite Steueranschluss 50 auf der Sauberseite angeordnet ist. Die auch als Zwangsleckage bezeichnete, insbesondere gezielte Leckage von dem ersten Anschluss 32 zu dem zweiten Steueranschluss 50 heißt oder führt dazu, dass schmutziger beziehungsweise ungefilterter Kraftstoff in den Rücklauf fließt, also zum sauberen beziehungsweise gefilterten Kraftstoff. Dies ist aber unkritisch, da der Kraftstoff zurück in den Tank läuft. Die Zwangsleckage von dem ersten Anschluss 32 zu dem zweiten Steueranschluss 50 ist nicht zwingend nötig, aber eine gewisse Rücklaufmenge schützt vor Überhitzung des Kraftstoffs im Sommer, das heißt bei hohen Temperaturen.The
Das Druckregelventil 30 umfasst eine vorliegend mechanische Feder 68, die entlang der Bewegungsrichtung 45 einerseits, insbesondere direkt, an dem Ventilelement 40 und andererseits, insbesondere direkt, an dem Ventilgehäuse 58, insbesondere an dem Gehäuseelement 64, abstützbar oder abgestützt ist. Zumindest in der Offenstellung O stellt die Feder 68 eine in
Außerdem ist aus
In dem Rücklaufzweig 28a ist, insbesondere stromauf des Sammelelements 54 und ganz insbesondere stromauf der zweiten Steuerstelle S2, ein federbelastetes Rückschlagventil 76 angeordnet, welches in Richtung des Sammelelements 54 beziehungsweise in Richtung der Steuerstelle S2 öffnet und in entgegengesetzte Richtung, das heißt in Richtung der Hochdruckpumpe 12 (Kraftstoffhochdruckpumpe) schließt beziehungsweise sperrt. Dabei ist in dem Rücklaufzweig 28a stromab der Hochdruckpumpe 12 und stromauf des Rückschlagventils 76 eine Drossel 80 angeordnet, welche beispielsweise eine Durchströmung von 10 Litern Kraftstoff pro Stunde aufweist. In dem Rücklaufzweig 28c ist, insbesondere stromauf des Sammelelements 54, ein federbelastetes Rückschlagventil 78 angeordnet, welches in Richtung des Sammelelements 54 öffnet und in entgegengesetzte Richtung, das heißt in Richtung des Kraftstoffverteilungselements beziehungsweise der Injektoren schließt beziehungsweise sperrt. Bei dem
Das Druckregelventil 30' umfasst außerdem ein beispielsweise als O-Ring oder als anderweitiges Dichtungselement ausgebildetes Dichtungselement 84, welches vorzugsweise aus einem elastischen, das heißt elastisch verformbaren Werkstoff, insbesondere aus einem Kunststoff, gebildet ist. Das Dichtungselement 84 ist einerseits, insbesondere direkt, an dem Ventilgehäuse 58, insbesondere an dem Gehäuseelement 62, und andererseits, insbesondere direkt, an dem Ventilelement 40, insbesondere an dessen außenumfangsseitiger Mantelfläche, abgestützt. Insbesondere kann das Dichtungselement 84 an dem Ventilelement 40 in geeigneter Weise gehalten sein, so dass bei einer Verschiebung des Ventilelements 40 in der Bewegungsrichtung 45 das Dichtungselement 84 sich entsprechend mitbewegt. Mittels des Dichtungselements 84 ist das Ventilelement 40 gegen das Ventilgehäuse 58 abgedichtet. Zumindest in der in der
Insbesondere wird die Schließstellung S auch als nicht-regelnde Position bezeichnet. Da in der Schließstellung S (nicht regelnde Position) der erste Anschluss 32 mittels des Ventilelements 40 fluidisch vom zweiten Anschluss 36 getrennt ist beziehungsweise umgekehrt, ist in der Schließstellung S (nicht bildlich regelnde Position) keine Kraftstoffrückführungsleitungsverbindung zwischen den Anschlüssen 32 und 36 vorgesehen.In particular, the closed position S is also referred to as the non-regulating position. Since in the closed position S (non-controlling position) the
Alternativ wäre es denkbar, dass das Dichtungselement 84 an dem Ventilgehäuse 58 gehalten ist, sodass das Ventilelement 40 entlang der Bewegungsrichtung relativ zu dem Ventilgehäuse 58 und relativ zu dem Dichtungselement 84, insbesondere translatorisch, bewegbar ist.Alternatively, it would be conceivable for the sealing
Claims (9)
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Also Published As
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: DAIMLER TRUCK AG, DE Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, STUTTGART, DE |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |