EP0819844A2 - 3-Way directional control valve for a fuel supply device of a fuel injection internal combustion engine - Google Patents

3-Way directional control valve for a fuel supply device of a fuel injection internal combustion engine Download PDF

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EP0819844A2
EP0819844A2 EP97110165A EP97110165A EP0819844A2 EP 0819844 A2 EP0819844 A2 EP 0819844A2 EP 97110165 A EP97110165 A EP 97110165A EP 97110165 A EP97110165 A EP 97110165A EP 0819844 A2 EP0819844 A2 EP 0819844A2
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EP
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filter
way valve
fuel
membrane
outlet
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EP97110165A
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EP0819844A3 (en
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Kay Brodesser
Hans-Jürgen Kruschinski
Wolfgang Lang
Stefan Ruppel
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Mahle Filtersysteme GmbH
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Knecht Filterwerk GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/0011—Constructional details; Manufacturing or assembly of elements of fuel systems; Materials therefor
    • F02M37/0023—Valves in the fuel supply and return system
    • F02M37/0035—Thermo sensitive valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/0047—Layout or arrangement of systems for feeding fuel
    • F02M37/0052—Details on the fuel return circuit; Arrangement of pressure regulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00

Definitions

  • the invention relates to a 3/2-way valve for a fuel supply device of an injection internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • the invention addresses the problem for a Fuel filter in a generic fuel supply device an inexpensive to manufacture and safe to create functioning venting device by the filter not yet filled with fuel during insertion of the fuel is automatically vented.
  • a such automatic venting is particularly the case with First start-up of an engine desired. The same also applies when changing the filter.
  • a practical embodiment of such a valve is the subject of claim 2.
  • the invention is based on the idea of a 3/2-way valve to use for ventilation, which in a generic Fuel supply device itself already exists can be (DE 4435625 A1), and this only accordingly to modify.
  • This modification exists according to the invention in not only closing the switchable output - as usual - temperature - but also can still be controlled depending on pressure.
  • the pressure dependency cause in cases where in the raw space of the filter there is a higher pressure than upstream of the directional valve in the return line, no closure of the switchable Output is possible.
  • a aforementioned pressure ratio is always given when the return line is not yet included fuel returning from the injection pump is. Since such a condition when filling the Filters in new condition of the facility or after a filter change is given, the directional control valve can in this operating state perform the desired venting function.
  • a temperature controlled by a switchable valve Fuel return through the filter is state of the art practiced to return from the injection pump warm fuel for direct heating of the fuel flow to use in the filter. It is only a partial flow is returned through the filter, while the rest Part of the return flows directly back into the tank. Has the returning fuel entering the directional control valve a certain predeterminable temperature is reached assume that the fuel inlet entering the filter has a temperature that no longer requires an increase. In this case, the fuel can return can be prevented by the filter.
  • the known directional control valve is therefore designed so that it The fuel return temperature is exceeded by a specified value or value range for a suppression a fuel backflow through the filter.
  • the well-known temperature-dependent switching of the directional valve takes place with respect to the closing and opening of the switchable Output not at a precisely specified temperature value, but rather at the limits of a hysteresis Switching temperature range.
  • the switching hysteresis can be, for example Take up to 30 ° C.
  • the invention consists in closing the closure member of the valve not only temperature but also beyond can also be made pressure-dependent. Because of that it is - as in detail in the description of an embodiment will be explained in more detail - possible, so far already used exclusively as preheating directional control valves 3/2-way valves by only a minor constructive modification at the same time as a vent valve to use and the latter as a separate Saving valve.
  • Embodiments of the invention are in schematic Shape shown in the drawing.
  • the flow diagram in Fig. 1 shows the function and structure a fuel supply device in which an inventive 3/2-way valve is used.
  • a fuel filter 8 is provided in the feed line 3.
  • Fuel can be in an appropriate position of the directional control valve 7 from the flow line 3 into the filter inflowing fuel can be mixed.
  • At a such position of the directional control valve is part a of this valve assigned to the return line 6.
  • Downstream of the directional valve 7, a flow restrictor 9 is provided.
  • the directional valve 7 works depending on temperature and pressure. Below one Temperature of the fuel return in line 6 from for example 5 ° C is a closure of the outlet 10 of the Directional control valves 7 not in relation to the raw side of the filter 8 possible.
  • Splits when the injection pump 5 is in operation the fuel return in this valve 7 to two Partial flows, one of which flows back into tank 1 and the other is fed to the filter 8. This mode of operation serves to transfer the fuel from the tank 1 to the injection pump 5 fuel delivered by the higher temperature To heat the fuel return.
  • the temperature range between 5 ° and 35 ° C is a through the construction of the valve according to the invention conditional Switching hysteresis, according to which the closing element of the valve from its closed position only at the lower temperature value returns to its open position. This will continue are discussed in more detail below.
  • the directional valve should at least be sure that on the one hand below the lower temperature value of, for example, 5 ° C a closure of the outlet 10 is avoided and that on the other hand above a predetermined upper temperature value of for example 35 ° C no fuel return through the Filters can be done more. Between the two mentioned Temperature limits, that is, in the hysteresis-related Switching range does not matter whether fuel is through the filter flows back or not.
  • Refluxing fuel emerges from the return line 6 through an inlet pipe 11 into the directional valve 7 and can this in the direction of the tank 1 via an outlet nozzle Leave 12.
  • a switchable output 10 can a partial flow of the fuel flowing back into the filter 8 on the raw side.
  • the closure member of the directional control valve 7 is a membrane 13 made of bimetal. This membrane 13 bulges depending on the temperature in opposite directions, only the arched States are stable membrane states. 2 is a curvature of the membrane 13 is drawn, which this at a Temperature of, for example, below 5 ° C. The opposite curvature that the membrane 13 at temperatures 3 and 4 again. In the hysteresis-related temperature range between 5 ° and 35 ° C both curvatures are possible, each after which limit temperature the last bulge change has taken place.
  • the membrane 13 has its curvature from the position shown in Fig. 2 when exceeding 35 ° C changed, it only gets the initial curvature when it falls below the temperature below the lower limit of 5 ° C. back.
  • the membrane 13 is radial in the housing of the directional control valve 7 mounted on the outside, being around its outer circumference in axial Direction can flow around.
  • the storage of the membrane 13 radially outside is such that an at least slight axial Slidability is given. This axial displaceability enables a temperature-independent ventilation function of the valve in the following way.
  • the membrane 13 With a direction of curvature of the membrane 13 according to FIG. 3 the membrane 13 is in a position in which it has the option of the switchable outlet 10 of the valve 7 to be able to close the tube space of the filter 8. By doing this position only the possibility of a closure of the switchable output 10 is required for one Closure yet another requirement. This exists in a pressure that is axially on the membrane towards the switchable output 10 must be given. This pressure is again with an injection pump 5 in operation with associated booster pump 4 through the in the return line 6 given refluxing fuel. Because by the booster pump 4 is the pressure of the backflow Fuel higher than that through the supply line 3 fuel flowing into the filter 8.
  • a such a ventilation function also has the valve 7 always with a curvature of the membrane 13 according to FIGS. 3 and 4, that is at temperatures described in the Example are above 5 ° C. This follows due to the axially playful mounting of the membrane 13, through which the membrane 13 can only close if it is appropriate is pressurized. Is on the membrane 13 filling the filter 8 as shown in FIG. 4 only atmospheric pressure at that facing away from the filter 8 Side of the membrane 13, the membrane has none Sealing function. This allows a ventilation air flow 15 flow out through the valve 7 in the direction of the tank 1.
  • Fuel supply device with fuel can thereby take place that first of the pumps of the supply facility the tank feed pump alone was put into operation becomes.
  • Such operation can be with an internal combustion engine can be achieved in a motor vehicle in that the engine ready for ignition with engine ignition still switched off is switched.
  • the diaphragm 13 is in a starting position corresponding to the shape shown in Fig. 4, a closed position this membrane as shown in Fig. 3 result.
  • the output 10 should be in the operating position of the filter 8 if possible be provided vertically on the top of the filter housing.

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Abstract

The fuel to be injected is taken from a circulating conduit between a tank (1) and an injection pump (5), with a filter arranged in the forward flow conduit leading to the injection pump. The 3/2 path valve (7) is arranged in the back flow conduit and is connected via its switchable outlet (10) with the rough space of the filter (8). The switchable outlet of the valve is not closable below a predetermined temperature range. Above this temperature range, dependent upon the pressure state in the closure component the outlet is closed or can be flowed through. Within the switch temperature range it is either not closable or closed or through-flowable.

Description

Die Erfindung betrifft ein 3/2-Wegeventil für eine Kraftstoffversorgungseinrichtung eines Einspritz-Verbrennnungsmotors nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a 3/2-way valve for a fuel supply device of an injection internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Kraftstoffilter in einer gattungsgemäßen Kraftstoffversorgungseinrichtung eine kostengünstig herstellbare und sicher funktionierende Entlüftungseinrichtung zu schaffen, durch die das noch nicht mit Kraftstoff gefüllte Filter beim Einführen des Kraftstoffes automatisch entlüftet wird. Eine solche automatische Entlüftung ist insbesondere bei der erstmaligen Inbetriebnahme eines Motors gewünscht. Das gleiche gilt aber auch bei einem Filterwechsel.The invention addresses the problem for a Fuel filter in a generic fuel supply device an inexpensive to manufacture and safe to create functioning venting device by the filter not yet filled with fuel during insertion of the fuel is automatically vented. A such automatic venting is particularly the case with First start-up of an engine desired. The same also applies when changing the filter.

Gelöst wird dieses Problem durch die Verwendung und Ausgestaltung eines 3/2-Wegeventiles nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1. This problem is solved by the use and design of a 3/2-way valve according to the characteristic Features of claim 1.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung eines solchen Ventils ist Gegenstand des Patentanspruchs 2.A practical embodiment of such a valve is the subject of claim 2.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, ein 3/2-Wegeventil zur Entlüftung einzusetzen, das bei einer gattungsgemäßen Kraftstoffversorgungseinrichtung an sich bereits vorhanden sein kann (DE 4435625 A1), und dieses lediglich entsprechend zu modifizieren. Diese Modifizierung besteht erfindungsgemäß darin, das Verschließen des schaltbaren Ausganges nicht nur - wie bisher üblich - temperatur- sondern zusätzlich auch noch druckabhängig zu steuern. Dabei soll die Druckabhängigkeit bewirken, daß in Fällen, in denen im Rohraum des Filters ein höherer Druck herrscht als stromauf des Wegeventiles in der Rücklaufleitung, kein Verschluß des schaltbaren Ausganges möglich ist. Ein vorgenanntes Druckverhältnis ist immer dann gegeben, wenn die Rücklaufleitung noch nicht mit von der Einspritzpumpe rücklaufendem Kraftstoff beaufschlagt ist. Da ein solcher Zustand bei erstmaligem Befüllen des Filters im Neuzustand der Einrichtung oder nach einem Filterwechsel gegeben ist, kann das Wegeventil in diesem Betriebszustand die gewünschte Entlüftungsfunktion ausüben.The invention is based on the idea of a 3/2-way valve to use for ventilation, which in a generic Fuel supply device itself already exists can be (DE 4435625 A1), and this only accordingly to modify. This modification exists according to the invention in not only closing the switchable output - as usual - temperature - but also can still be controlled depending on pressure. The pressure dependency cause in cases where in the raw space of the filter there is a higher pressure than upstream of the directional valve in the return line, no closure of the switchable Output is possible. A aforementioned pressure ratio is always given when the return line is not yet included fuel returning from the injection pump is. Since such a condition when filling the Filters in new condition of the facility or after a filter change is given, the directional control valve can in this operating state perform the desired venting function.

Ein von einem schaltbaren Ventil temperaturgesteuerter Kraftstoffrücklauf durch das Filter wird im Stand der Technik praktiziert, um den von der Einspritzpumpe rücklaufenden warmen Kraftstoff zur direkten Aufwärmung des Kraftstofflusses in das Filter zu benutzen. Dabei wird jeweils lediglich ein Teilstrom durch das Filter rückgeführt, während der übrige Teil des Rücklaufes direkt zurück in den Tank fließt. Hat der in das Wegeventil eintretende rücklaufende Kraftstoff eine gewisse vorgebbare Temperatur erreicht, ist davon auszugehen, daß der in das Filter eintretende Kraftstoffvorlauf eine Temperatur besitzt, die keiner Erhöhung mehr bedarf. In diesem Fall kann ein Rücklauf des Kraftstoffes durch das Filter unterbunden werden.A temperature controlled by a switchable valve Fuel return through the filter is state of the art practiced to return from the injection pump warm fuel for direct heating of the fuel flow to use in the filter. It is only a partial flow is returned through the filter, while the rest Part of the return flows directly back into the tank. Has the returning fuel entering the directional control valve a certain predeterminable temperature is reached assume that the fuel inlet entering the filter has a temperature that no longer requires an increase. In this case, the fuel can return can be prevented by the filter.

Das bekannte Wegeventil ist daher so ausgebildet, daß es bei Überschreiten der Kraftstoffrücklauftemperatur über einen vorgebenden Wert oder Wertbereich hinaus für eine Unterbindung eines Kraftstoffrückflusses durch das Filter sorgt.The known directional control valve is therefore designed so that it The fuel return temperature is exceeded by a specified value or value range for a suppression a fuel backflow through the filter.

Das bekannte temperaturabhängige Schalten des Wegeventiles erfolgt bezüglich des Schließens und Öffnens des schaltbaren Ausganges nicht bei einem exakt vorgegebenen Temperaturwert, sondern jeweils an den Grenzen eines hysteresebedingten Schalt-Temperaturbereiches. Bei der Obergrenze des Schalt-Temperaturbereiches nimmt das Verschlußorgan des Ventiles seine Verschlußstellung ein, während es erst bei Erreichen der Untergrenze des Temperaturbereiches in seine Offenstellung zurückgeht. Die Schalthysterese kann beispielsweise einen Bereich von bis zu 30° C einnehmen. The well-known temperature-dependent switching of the directional valve takes place with respect to the closing and opening of the switchable Output not at a precisely specified temperature value, but rather at the limits of a hysteresis Switching temperature range. At the upper limit of the switching temperature range takes the valve closure member its closed position while it is only when reached the lower limit of the temperature range in its open position goes back. The switching hysteresis can be, for example Take up to 30 ° C.

Die Erfindung besteht darin, ein Schließen des Verschlußorgans des Ventiles nicht nur temperatur- sondern darüber hinaus auch noch druckabhängig zu gestalten. Dadurch ist es - wie im einzelnen noch bei der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden wird - möglich, bisher bereits ausschließlich als Vorwärm-Wegeventile eingesetzte 3/2-Wegeventile durch lediglich eine geringfügige konstruktive Modifizierung gleichzeitig auch als Entlüftungsventil zu verwenden und dadurch letzteres als separates Ventil einzusparen.The invention consists in closing the closure member of the valve not only temperature but also beyond can also be made pressure-dependent. Because of that it is - as in detail in the description of an embodiment will be explained in more detail - possible, so far already used exclusively as preheating directional control valves 3/2-way valves by only a minor constructive modification at the same time as a vent valve to use and the latter as a separate Saving valve.

Durch eine Integration des erfindungsgemäßen Wegeventiles in das Filtergehäuse des Filters ist eine besonders rationelle Herstellbarkeit gegeben.By integrating the directional valve according to the invention in the filter housing of the filter is a particularly efficient one Manufacturability given.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in schematischer Form in der Zeichnung dargestellt.Embodiments of the invention are in schematic Shape shown in the drawing.

Es zeigen

Fig. 1
ein Fließschema einer Kraftstoffversorgungseinrichtung,
Fig. 2
ein in das Gehäuse eines Filters integriertes 3/2-Wegeventil mit einem geöffneten Ausgang in den Rohraum des Filters,
Fig. 3
das 3/2-Wegeventil nach Fig. 2 mit einem geschlossenen Ausgang gegenüber dem Filterrohraum,
Fig. 4
das 3/2-Wegeventil nach Fig. 2 in einem Zustand, bei dem der Ausgang zu dem Filterrohraum offen ist.
Show it
Fig. 1
a flow diagram of a fuel supply device,
Fig. 2
a 3/2-way valve integrated in the housing of a filter with an open outlet in the tube space of the filter,
Fig. 3
3/2-way valve according to FIG. 2 with a closed outlet opposite the filter tube space,
Fig. 4
the 3/2-way valve of FIG. 2 in a state in which the outlet to the filter tube space is open.

Das Fließschema in Fig. 1 zeigt die Funktion und den Aufbau einer Kraftstoffversorgungseinrichtung auf, in der ein erfindungsgemäßes 3/2-Wegeventil eingesetzt ist.The flow diagram in Fig. 1 shows the function and structure a fuel supply device in which an inventive 3/2-way valve is used.

Aus einem Tank 1 wird mit Hilfe einer Tank-Förderpumpe 2 Kraftstoff durch eine Vorlaufleitung 3 und einem Filter 8 an eine Druckerhöhungspumpe 4 vor oder innerhalb der Einspritzpumpe 5 gefördert. Aus der Druckerhöhungspumpe 4 wird nur ein Teil an Kraftstoff an die Einspritzpumpe 5 geliefert, während der übrige Teil in eine Rücklaufleitung 6 gelangt, in der dieser in einem 3/2-Wegeventil 7 ganz oder teilweise in den Tank 1 zurückgeführt wird. Eine vollständige Rückführung in den Tank 1 durch das Wegeventil 7 erfolgt in einer Stellung des Wegeventiles, in der dessen Teil b mit der Rücklaufleitung 6 verbunden ist.From a tank 1 with the help of a tank feed pump 2 Fuel through a feed line 3 and a filter 8 a booster pump 4 upstream or within the injection pump 5 funded. The booster pump 4 is only some fuel supplied to the injection pump 5, while the remaining part arrives in a return line 6, in which this is fully or partially in a 3/2-way valve 7 is returned to tank 1. A complete repatriation in the tank 1 through the directional control valve 7 takes place in a Position of the directional valve, in which its part b with the Return line 6 is connected.

In der Vorlaufleitung 3 ist ein Kraftstoff-Filter 8 vorgesehen. Ein Teil des durch die Druckerhöhungspumpe 4 rückgeführten Kraftstoffes kann bei einer entsprechenden Stellung des Wegeventiles 7 dem aus der Vorlaufleitung 3 in das Filter einströmenden Kraftstoff beigemischt werden. Bei einer solchen Stellung des Wegeventiles ist der Teil a dieses Ventiles der Rücklaufleitung 6 zugeordnet. Stromab des Wegeventiles 7 ist eine Strömungsdrossel 9 vorgesehen. Das Wegeventil 7 arbeitet temperatur- und druckabhängig. Unterhalb einer Temperatur des Kraftstoffrücklaufes in der Leitung 6 von beispielsweise 5° C ist ein Verschluß des Ausganges 10 des Wegeventiles 7 gegenüber der Rohseite des Filters 8 nicht möglich. Bei in Betrieb befindlicher Einspritzpumpe 5 teilt sich der Kraftstoffrücklauf in diesem Ventil 7 auf zwei Teilströme auf, von denen einer in den Tank 1 zurückfließt und der andere dem Filter 8 zugeführt wird. Diese Betriebsweise dient dazu, den aus dem Tank 1 zu der Einspritzpumpe 5 geförderten Kraftstoff durch den eine höhere Temperatur besitzenden Kraftstoffrücklauf zu erwärmen.A fuel filter 8 is provided in the feed line 3. Part of the returned by the booster pump 4 Fuel can be in an appropriate position of the directional control valve 7 from the flow line 3 into the filter inflowing fuel can be mixed. At a such position of the directional control valve is part a of this valve assigned to the return line 6. Downstream of the directional valve 7, a flow restrictor 9 is provided. The directional valve 7 works depending on temperature and pressure. Below one Temperature of the fuel return in line 6 from for example 5 ° C is a closure of the outlet 10 of the Directional control valves 7 not in relation to the raw side of the filter 8 possible. Splits when the injection pump 5 is in operation the fuel return in this valve 7 to two Partial flows, one of which flows back into tank 1 and the other is fed to the filter 8. This mode of operation serves to transfer the fuel from the tank 1 to the injection pump 5 fuel delivered by the higher temperature To heat the fuel return.

Hat der rücklaufende Kraftstoff in der Rücklaufleitung 6 eine Temperatur von beispielsweise 35° C erreicht, so sperrt das Wegeventil 7 die Zufuhr von rücklaufendem Kraftstoff in das Kraftstoffilter 8, damit der Kraftstoff nicht über ein vorgegebenes gewünschtes maximales Maß hinaus erwärmt wird. Der Temperaturbereich zwischen 5° und 35° C ist eine durch die Konstruktion des erfindungsgemäßen Ventiles bedingte Schalthysterese, nach der das Verschlußorgan des Ventiles aus seiner Verschlußstellung erst bei dem unteren Temperaturwert in seine Offenstellung zurückgeht. Hierauf wird weiter unten noch näher eingegangen werden. Has the return fuel in the return line 6 one Temperature reached for example 35 ° C, so locks the directional control valve 7 the supply of returning fuel in the fuel filter 8 so that the fuel does not have a predetermined desired maximum dimension is heated. The temperature range between 5 ° and 35 ° C is a through the construction of the valve according to the invention conditional Switching hysteresis, according to which the closing element of the valve from its closed position only at the lower temperature value returns to its open position. This will continue are discussed in more detail below.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Wegeventiles soll zumindest sicher gewährleistet sein, daß einerseits unterhalb des unteren Temperaturwertes von beispielsweise 5° C ein Verschluß des Ausganges 10 vermieden wird und daß andererseits oberhalb eines vorgegebenen oberen Temperaturwertes von beispielsweise 35° C kein Kraftstoffrücklauf durch das Filter mehr erfolgen kann. Zwischen den beiden genannten Temperaturgrenzwerten, das heißt in dem hysteresebedingten Schaltbereich kommt es nicht darauf an, ob Kraftstoff durch das Filter zurückfließt oder nicht.In the inventive design of the directional valve should at least be sure that on the one hand below the lower temperature value of, for example, 5 ° C a closure of the outlet 10 is avoided and that on the other hand above a predetermined upper temperature value of for example 35 ° C no fuel return through the Filters can be done more. Between the two mentioned Temperature limits, that is, in the hysteresis-related Switching range does not matter whether fuel is through the filter flows back or not.

Wie das 3/2-Wegeventil im einzelen aufgebaut ist und wirkt, um gleichzeitig als temperaturabhängig arbeitender Strömungsteiler und als Entlüftungsventil dienen zu können, wird nachfolgend anhand der Figuren 2 bis 4 erläutert.How the 3/2-way valve is constructed and works in detail, to work as a temperature-dependent flow divider at the same time and to be able to serve as a vent valve explained below with reference to Figures 2 to 4.

Aus der Rücklaufleitung 6 tritt rückfließender Kraftstoff durch einen Einlaufstutzen 11 in das Wegeventil 7 ein und kann dieses in Richtung des Tanks 1 über einen Auslaufstutzen 12 verlassen. Durch einen schaltbaren Ausgang 10 kann ein Teilstrom des rückfließenden Krafstoffes in das Filter 8 auf dessen Rohseite geführt werden.Refluxing fuel emerges from the return line 6 through an inlet pipe 11 into the directional valve 7 and can this in the direction of the tank 1 via an outlet nozzle Leave 12. Through a switchable output 10 can a partial flow of the fuel flowing back into the filter 8 on the raw side.

Das Verschlußorgan des Wegeventiles 7 ist eine Membran 13 aus Bimetall. Diese Membran 13 wölbt sich temperaturabhängig in entgegengesetzte Richtungen, wobei lediglich die gewölbten Zustände stabile Membranzustände sind. In der Fig. 2 ist eine Wölbung der Membran 13 eingezeichnet, die diese bei einer Temperatur von beispielsweise unterhalb 5° C einnimmt. Die entgegengesetzte Wölbung, die die Membran 13 bei Temperaturen oberhalb von 35° C einnimmt, geben die Figuren 3 und 4 wieder. In dem hysteresebedingten Temperaturbereich zwischen 5° und 35° C sind beide Wölbungen möglich, und zwar je nachdem, bei welcher Grenztemperatur der letzte Wölbungswechsel stattgefunden hat. Hat die Membran 13 ihre Wölbung aus der in Fig. 2 angegebenen Lage bei Überschreiten von 35° C gewechselt, erhält sie die Ausgangswölbung erst bei Unterschreiten der Temperatur unter den unteren Grenzwert von 5° C zurück.The closure member of the directional control valve 7 is a membrane 13 made of bimetal. This membrane 13 bulges depending on the temperature in opposite directions, only the arched States are stable membrane states. 2 is a curvature of the membrane 13 is drawn, which this at a Temperature of, for example, below 5 ° C. The opposite curvature that the membrane 13 at temperatures 3 and 4 again. In the hysteresis-related temperature range between 5 ° and 35 ° C both curvatures are possible, each after which limit temperature the last bulge change has taken place. The membrane 13 has its curvature from the position shown in Fig. 2 when exceeding 35 ° C changed, it only gets the initial curvature when it falls below the temperature below the lower limit of 5 ° C. back.

Die Membran 13 ist in dem Gehäuse des Wegeventiles 7 radial außen gelagert, wobei sie um ihren Außenumfang in axialer Richtung umströmbar ist. Die Lagerung der Membran 13 radial außen ist derart, daß eine zumindest geringfügige axiale Verschiebbarkeit gegeben ist. Diese axiale Verschiebbarkeit ermöglicht eine temperaturunabhängige Entlüftungsfunktion des Ventiles und zwar auf folgende Weise.The membrane 13 is radial in the housing of the directional control valve 7 mounted on the outside, being around its outer circumference in axial Direction can flow around. The storage of the membrane 13 radially outside is such that an at least slight axial Slidability is given. This axial displaceability enables a temperature-independent ventilation function of the valve in the following way.

Bei einer Richtung der Wölbung der Membran 13 nach Fig. 3 befindet sich die Membran 13 in einer Stellung, in der sie die Möglichkeit hat, den schaltbaren Ausgang 10 des Ventiles 7 zu dem Rohraum des Filters 8 verschließen zu können. Indem diese Stellung lediglich die Möglichkeit für einen Verschluß des schaltbaren Ausganges 10 darstellt, bedarf es für einen Verschluß noch einer weiteren Voraussetzung. Diese besteht in einem Druck, der axial auf die Membran in Richtung des schaltbaren Ausganges 10 gegeben sein muß. Dieser Druck ist wiederum bei einer in Betrieb befindlichen Einspritzpumpe 5 mit zugehöriger Druckerhöhungspumpe 4 durch den in der Rücklaufleitung 6 rückfließenden Kraftstoff gegeben. Denn durch die Druckerhöhungspumpe 4 ist der Druck des rückfließenden Kraftstoffes höher als derjenige des durch die Vorlaufleitung 3 in das Filter 8 einströmenden Kraftstoffes. Bei rückfließendem Kraftstoff wirkt nicht nur dessen Druck auf die Membran 13, sondern von diesem geht durch eine entsprechende Umlenkung in dem Wegeventil 7 auch noch ein Strömungsimpuls in Schließrichtung der Membran 13 aus. Die entsprechende Strömungsumlenkung in dem Wegeventil 7 ist in Fig. 3 mit einem Strömungspfeil 14 gekennzeichnet.With a direction of curvature of the membrane 13 according to FIG. 3 the membrane 13 is in a position in which it has the option of the switchable outlet 10 of the valve 7 to be able to close the tube space of the filter 8. By doing this position only the possibility of a closure of the switchable output 10 is required for one Closure yet another requirement. This exists in a pressure that is axially on the membrane towards the switchable output 10 must be given. This pressure is again with an injection pump 5 in operation with associated booster pump 4 through the in the return line 6 given refluxing fuel. Because by the booster pump 4 is the pressure of the backflow Fuel higher than that through the supply line 3 fuel flowing into the filter 8. With backflow Fuel does not only affect its pressure Membrane 13, but from this goes through a corresponding Deflection in the directional valve 7 also a flow pulse in the closing direction of the membrane 13. The corresponding Flow deflection in the directional valve 7 is in Fig. 3 with a Flow arrow 14 marked.

Daß eine Entlüftung des Filters 8 bei einer Stellung der Membran 13 nach Fig. 2 gegeben ist, ist ohne weiteres ersichtlich und bedarf daher keiner weiteren Erläuterung. Eine solche Entlüftungsfunktion besitzt das Ventil 7 aber auch stets bei einer Wölbung der Membran 13 entsprechend den Fig. 3 und 4, das heißt bei Temperaturen, die in dem beschriebenen Beispiel bei oberhalb von 5° C liegen. Dies ergibt sich durch die axial spielbehaftete Lagerung der Membran 13, durch die die Membran 13 nur schließen kann, wenn sie entsprechend druckbeaufschlagt ist. Steht an der Membran 13 bei einem Befüllen des Filters 8 gemäß der Darstellung in Fig. 4 lediglich Atmosphärendruck an der von dem Filter 8 abgewandten Seite der Membran 13 an, so besitzt die Membran keine Dichtfunktion. Dadurch kann ein Entlüftungsluftstrom 15 durch das Ventil 7 in Richtung des Tanks 1 abströmen.That ventilation of the filter 8 at a position of Membrane 13 according to FIG. 2 is readily apparent and therefore requires no further explanation. A such a ventilation function also has the valve 7 always with a curvature of the membrane 13 according to FIGS. 3 and 4, that is at temperatures described in the Example are above 5 ° C. This follows due to the axially playful mounting of the membrane 13, through which the membrane 13 can only close if it is appropriate is pressurized. Is on the membrane 13 filling the filter 8 as shown in FIG. 4 only atmospheric pressure at that facing away from the filter 8 Side of the membrane 13, the membrane has none Sealing function. This allows a ventilation air flow 15 flow out through the valve 7 in the direction of the tank 1.

Eine Dichtfunktion nach Fig. 3 nimmt die Membran 13 erst an, wenn das Wegeventil 7 mit von der Einspritzpumpe 5 rückgefördertem und unter einem entsprechenden Überdruck stehenden Kraftstoff beaufschlagt wird. Damit ein solcher Überdruck gegenüber dem Inneren des Filters 8 in dem Wegeventil 7 erhalten bleibt, ist dieses stromab mit einer Drossel 9 versehen.3 only assumes the membrane function 13, when the directional control valve 7 is fed back by the injection pump 5 and under a corresponding overpressure Fuel is applied. So that overpressure with respect to the interior of the filter 8 in the directional control valve 7 remains, this is provided with a throttle 9 downstream.

Das Füllen des Filters 8, beziehungsweise der gesamten Kraftstoffversorgungseinrichtung, mit Kraftstoff kann dadurch erfolgen, daß zunächst von den Pumpen der Versorgungseinrichtung allein die Tank-Förderpumpe in Betrieb genommen wird. Ein solcher Betrieb kann bei einem Verbrennungsmotor in einem Kraftfahrzeug dadurch erreicht werden, daß der Motor in Zündbereitschaft bei noch ausgeschalteter Motorzündung geschaltet wird.Filling the filter 8, or the entire one Fuel supply device, with fuel can thereby take place that first of the pumps of the supply facility the tank feed pump alone was put into operation becomes. Such operation can be with an internal combustion engine can be achieved in a motor vehicle in that the engine ready for ignition with engine ignition still switched off is switched.

Sobald die Einspritzpumpe arbeitet, daß heißt der Motor in Betrieb ist, wird sich bei einer Ausgangslage der Membran 13 entsprechend der in Fig. 4 gezeichneten Form eine Verschlußstellung dieser Membran gemäß der Darstellung in Fig. 3 ergeben. Um eine möglichst vollständige Entlüftung eines Filters 8 beim Einfüllen mit Kraftstoff erreichen zu können, sollte der Ausgang 10 bei Betriebslage des Filters 8 möglichst lotrecht oben an dem Filtergehäuse vorgesehen sein.As soon as the injection pump works, that means the engine is in Is in operation, the diaphragm 13 is in a starting position corresponding to the shape shown in Fig. 4, a closed position this membrane as shown in Fig. 3 result. To ensure that the filter is completely vented 8 can be reached when filling with fuel, the output 10 should be in the operating position of the filter 8 if possible be provided vertically on the top of the filter housing.

Claims (5)

3/2-Wegentil mit lediglich einem schaltbaren Ausgang für eine Kraftstoffversorgungseinrichtung eines Einspritz-Verbrennungsmotors, bei der der einzuspritzende Kraftstoff einer zwischen einem Tank und einer Einspritzpumpe installierten Kreislaufleitung mit einem in der zu der Einspritzpumpe führenden Vorlaufleitung angeordneten Filter entnommen wird, das 3/2 -Wegeventil in der Rücklaufleitung angeordnet und über seinen schaltbaren Ausgang mit dem Rohraum des Filters verbunden ist, das Verschlußorgan für den schaltbaren Ausgang des Ventiles in Richtung seines für ein Schalten notwendigen Verstellweges auf seiner einen Seite dem Druck innerhalb des Filterrohraumes und auf seiner anderen Seite dem Druck in der Rücklaufleitung stromauf des 3/2-Wegventiles ausgesetzt ist, (Druckzustand an dem Verschlußorgan) der schaltbare Ausgang bei Motorbetrieb temperaturabhängig geöffnet oder geschlossen ist, wobei die Temperatur in Verschlußstellung höher als bei Offenstellung ist, der rücklaufende Kraftstoff mit einem Druck in das Wegeventil eintritt, der höher ist, als derjenige in dem Rohraum des Filters, gekennzeichnet durch die Merkmale,
der schaltbare Ausgang (10) des 3/2-Wegeventiles (7) zu dem Rohraum des Filters (8) ist a) unterhalb eines vorgebbaren Schalttemperaturbereiches nicht schließbar, b) oberhalb dieses Schalttemperaturbereiches abhängig von dem Druckzustand an dem Verschlußorgan verschlossen oder durchströmbar und c) innerhalb des Schalttemperaturbereiches in einem Zustand nach einem der vorgenannten Merkmale a oder b. 3/2-way valve with only one switchable output for a fuel supply device of an injection internal combustion engine, in which the fuel to be injected is taken from a circuit line installed between a tank and an injection pump with a filter arranged in the supply line leading to the injection pump, the 3/2 way valve is arranged in the return line and is connected to the pipe space of the filter via its switchable outlet, the closure member for the switchable outlet of the valve in the direction of its adjustment path necessary for switching is exposed on one side to the pressure inside the filter tube space and on the other side to the pressure in the return line upstream of the 3/2-way valve (pressure state on the closure member ) the switchable output is open or closed depending on the temperature during motor operation, the temperature in the closed position being higher than in the open position, the returning fuel enters the directional control valve with a pressure that is higher than that in the tube space of the filter, characterized by the characteristics,
is the switchable outlet (10) of the 3/2-way valve (7) to the tube space of the filter (8) a) cannot be closed below a specifiable switching temperature range, b) above this switching temperature range depending on the pressure state on the closure member closed or flowed through and c) within the switching temperature range in a state according to one of the aforementioned features a or b. 3/2-Wegeventil nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch die Merkmale, a) das Verschlußorgan des 3/2-Wegeventiles (7) ist eine radial außen umströmbare mit axialem Spiel gelagerte Membran (13) aus sich temperaturabhängig verformendem Material, b) die Membran (13) wölbt sich unter- und oberhalb des Schalttemperaturbereiches entgegengerichtet und kann innerhalb des Schalttemperaturbereiches beide Formen annehmen, c) lediglich gewölbte Formen der Membran (13) sind stabile Zustandsformen dieser Membran, d) die Membran (13) ist auf ihrer einen Seite dem Inneren der Rückflußleitung (6) und auf ihrer anderen Seite dem Rohraum des Filters (8) ausgesetzt, e) die Membran (13) wirkt in einer ihrer beiden gewölbten stabilen Zustandsformen als Verschlußmittel des schaltbaren Ausganges (10), indem sie sich an diesen Ausgang bei einem zum Rohraum des Filters (8) herrschenden Druckgefälle durchflußsperrend anlegt. 3/2-way valve according to claim 1,
characterized by the characteristics, a) the closure member of the 3/2-way valve (7) is a diaphragm (13) made of material which deforms in a temperature-dependent manner and can flow radially around the outside with axial play, b) the membrane (13) bulges opposite below and above the switching temperature range and can take on both forms within the switching temperature range, c) only curved forms of the membrane (13) are stable states of this membrane, d) the membrane (13) is exposed on one side to the inside of the return line (6) and on the other side to the tube space of the filter (8), e) the membrane (13) acts in one of its two curved, stable states as a closing means of the switchable outlet (10), in that it contacts this outlet with a pressure gradient prevailing towards the tube space of the filter (8) to prevent flow. 3/2-Wegeventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das 3/2-Wegeventil (7) an dem Gehäuse des Filters (8) angeordnet ist.3/2-way valve according to claim 1 or 2,
characterized,
that the 3/2-way valve (7) is arranged on the housing of the filter (8). 3/2-Wegeventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der in den Rohraum des Filters (8) führende Ausgang (10) des 3/2-Wegeventiles (7) eine Öffnung innerhalb des Filtergehäuses ist.3/2-way valve according to one of the preceding claims,
characterized,
that the outlet (10) of the 3/2-way valve (7) leading into the tube space of the filter (8) is an opening within the filter housing. 3/2-Wegeventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der in den Rohraum des Filters (8) führende Ausgang (10) des Ventiles (7) in einem in Einbaulage des Filters (8) lotrecht oberen Bereich des Filtergehäuses liegt.3/2-way valve according to one of the preceding claims,
characterized,
that the outlet (10) of the valve (7) leading into the tube space of the filter (8) lies in a region of the filter housing which is perpendicular to the filter (8) when it is installed.
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