[0001] Die Erfindung betrifft eine Rückführleitungsverschaltung einer Hochdruckpumpe einer
Kraftstoffversorgungsanlage für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des ersten
Anspruchs. Zum technischen Umfeld wird auf die DE 100 05 589 A1 verwiesen.
[0002] Dort ist eine Kraftstoffhochdruckpumpe beschrieben, von der unter Zwischenschaltung
eines Absperrventils eine Leckageleitung abzweigt, die in eine in den Tank führende
Rückführleitung mündet und über die geringe Kraftstoff-Leckmengen der Hochdruckpumpe
abgeführt werden.
[0003] Das stromlos geschlossene Absperrventil ist deshalb in die Leckageleitung eingesetzt,
um in der Abstellphase eines direkteinspritzenden Ottomotors keinen zu raschen Druckabfall
im Kraftstoffsystem herbeizuführen und so das Heißstartverhalten zu verbessern.
[0004] Eine solche Hochdruckpumpe besitzt in der Regel eine Druckdämpfer/Druckreglerkammer,
von der eine Belüftung in die Leckageleitung, auch pumpenintern, oder in die Ansaugluftführung
bekannt ist.
[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rückführleitungsverschaltung einer Hochdruckpumpe
einer Kraftstoffversorgungsanlage für eine Brennkraftmaschine bereitzustellen, die
immer die volle Dämpfer-/Reglerfunktion gewährleistet.
[0006] Die Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Anspruchs gelöst. Weitere
Ausführungsformen beschreiben die abhängigen Ansprüche.
[0007] Nach der Erfindung ist eine Rückführleitungsverschaltung mindestens einer Hochdruckpumpe
einer Kraftstoffversorgungsanlage für eine Brennkraftmaschine, mit der eine Druckdämpferbelüftungsleitung
und eine Leckageleitung von der Hochdruckpumpe zu einem Kraftstofftank geführt sind,
wobei die Leckageleitung mittels eines Ventils bei nicht in Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine
verschlossen gehalten wird dadurch gekennzeichnet, dass die Druckdämpferbelüftungsleitung
mittels eines weiteren Ventils bei nicht in Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine
zu einer Tankentlüftungsleitung durchgeschaltet ist.
[0008] Wird die Druckdämpfer-/Druckreglerkammer über eine Verbindung zur Tankentlüftungsleitung
belüftet, reduziert dies ein Auskondensieren von durch die Druckdämpfer-/Druckreglermembran
permeierten Kraftstoffdampfs und verhindert so ein Fluten der Druckdämpfer-/Druckreglerkammer
mit Kraftstoff. Dies würde die Dämpfer-/Reglerfunktion negativ beeinflussen und zu
starken Druckimpulsen in der Vorlaufleitung führen, die Geräusch und eine Überbeanspruchung
des Leitungssystems verursachen würden. Damit jedoch bei einem Defekt der Druckdämpfer-/Druckreglermembran
kein flüssiger Kraftstoff in das Tankentlüftungssystem strömt, was relativ schnell
zu Kraftstoffaustritt führen würde, ist in der Verbindung zur Tankentlüftungsleitung
ein weiteres Ventil integriert, das stromlos offen geschaltet ist. Einströmender Kraftstoff
wird über die Leckageleitung in den Tank abgeführt. Damit ist sichergestellt, dass
beim Defekt einer Druckdämpfer/Druckreglermembran kein Kraftstoff aus dem System austritt.
[0009] Weiter hat das den Vorteil, dass alle Funktionsanforderungen bezüglich Kaltund Heißstartverhalten,
Akustik, Vermeidung von Überbelastung des Leitungssystems und Absicherung bei Druckdämpferversagen
mit dieser Rückführleitungsverschaltung erfüllt sind.
[0010] Eine bevorzugte Ausführungsform der Rückführleitungsverschaltung ist dadurch gekennzeichnet,
dass das Ventil und das weitere Ventil durch ein 3/2-Wegeventil gebildet werden, das
so zwischen Leckageleitung, Tankentlüftungsleitung und Druckdämpferbelüftungsleitung
geschaltet ist, dass in seiner einen Betriebsstellung die hochdruckpumpenseitige Leckageleitung
zum Tank hin geöffnet ist, während eine Verbindungsleitung zwischen Druckdämpferbelüftungsleitung
und Tankentlüftungsleitung geschlossen ist und in seiner anderen Betriebsstellung
die Leckageleitung unterbrochen und die Druckdämpferbelüftungsleitung zur Tankentlüftungsleitung
durchgeschaltet ist.
[0011] Das hat den Vorteil, dass die Motorelektronik nicht mehr zwei Ventile ansteuern muss.
Durch die Verwendung eines 3/2-Wegeventils werden weniger Leitungen und wird weniger
Bauraum benötigt, außerdem werden Kosten eingespart.
[0012] Eine weitere bevorzugte Ausführung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass
zwei Hochdruckpumpen an das Ventil und das weitere Ventil oder an das 3/2-Wegeventil
angeschlossen sind.
[0013] Diese Rückführleitungsverschaltung eignet sich zum Beispiel besonders für V-Motoren.
[0014] Zwei Ausführungsbeispiele von Rückführleitungsverschaltungen von Hochdruckpumpen
von Kraftstoffversorgungsanlagen für Brennkraftmaschinen sind in den beigefügten
Figuren 1 und 2 dargestellt und werden im folgenden erläutert:
[0015] Die Figuren 1 und 2 unterscheiden sich ausschließlich in der Anzahl der eingebauten
Hochdruckpumpen HDP1 für Figur 1 und HDP1, HDP2 für Figur 2. Die verwendeten Abkürzungen
und Bezugszeichen sind ansonsten für beide Figuren identisch. Außerdem ist in beiden
Figuren nur die Rückführleitungsverschaltung der Hochdruckpumpen HDP1, HDP2 dargestellt.
Auf eine Darstellung der kompletten Kraftstoffversorgungsanlage für die Brennkraftmaschine
wurde verzichtet, diese ist nicht Teil der Erfindung, sondern entsprechend gängigem
Stand der Technik ausgeführt. Hierzu gehört speziell die durch gegenläufige Pfeile
1, 1', 2, 2' nur angedeutet dargestellte niederdruck- und hochdruckseitige Verschaltung
der Hochdruckpumpen HDP1, HDP2.
[0016] In Figur 1 ist die Hochdruckpumpe HDP1 zusätzlich mit einer Druckdämpferbelüftungsleitung
3 und einer Leckageleitung 4 bestückt. Diese Leitungen 3, 4 führen beide in den Tank
5, wobei die Druckdämpferbelüftungsleitung 3 vorher in die Leckageleitung 4 mündet.
In die Leckageleitung 4 ist zwischen der-Hochdruckpumpe HDP1 und der Anschlussstelle
der Druckdämpferbelüftungsleitung 3 ein Umschaltventil 6 dazwischengeschaltet. Dieses
Umschaltventil 6 ist ein 3/2-Wegeventil, das in einer Stellung, wie dargestellt, bei
nicht in Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine, die von der Hochdruckpumpe HDP1
kommende Leckageleitung 4 stromlos verschlossen hält und gleichzeitig die Druckdämpferbelüftungsleitung
3 zur Tankentlüftungsleitung 7 durchschaltet. In der anderen, nicht gezeichneten Betriebsstellung
des Umschaltventils 6 ist die Leckageleitung 4 durchgeschaltet und wie die Druckdämpferbelüftungsleitung
3 zum Tank 5 hin geöffnet, während die Verbindungsleitung 13 zur Tankentlüftungsleitung
7 geschlossen ist.
[0017] Der dargestellte Tankentlüftungsstrang mit der Tankentlüftungsleitung 7, umfasst,
vom Tank 5 ausgehend, hin zur Sauganlage 8 der Brennkraftmaschine, einen Aktivkohlefilter
9, der in die Umgebung 10 entlüftet ist und ein Tankentlüftungsventil 11.
[0018] Für Figur 2, dem Ausführungsbeispiel mit zwei Hochdruckpumpen HDP1 und HDP2, gilt
die Beschreibung zur Figur 1 ebenso, mit dem Unterschied, dass Druckdämpferbelüftungsleitung
3 und Leckageleitung 4 beide Hochdruckpumpen HDP1 und HDP2 parallel anbinden.
[0019] Für beide Figuren gilt, dass wenn das Umschaltventil 6 bestromt ist, das heißt, die
Brennkraftmaschine in Betrieb ist, dann ist die Tankentlüftungsleitung 7 geschlossen
und die Leckageleitung 4 durchgeschaltet. Dies bedeutet, dass der in den Hochdruckpumpen
HDP1, HDP2 auftretende Leckagestrom über die Leckageleitung 4 in den Tank 5 abgeführt
wird. Im Falle eines Defekts eines Druckdämpfers 12 strömt der dort austretende Kraftstoff
über die Leckageleitung 4 in den Tank 5.
[0020] Ist das Umschaltventil 6 unbestromt, das heißt die Brennkraftmaschine ist außer Betrieb,
so ist die Leckageleitung 4 hochdruckpumpenseitig geschlossen und die Tankentlüftungsleitung
7 zu Druckdämpferbelüftungsleitung 3 und tankseitiger Leckageleitung 4 durchgeschaltet.
Dies bedeutet, dass der Druck im Kraftstoffsystem erhalten bleibt. Ein Fluten der
Dämpferkammern der Druckdämpfer 12 mit Kraftstoff wird verhindert durch Belüftung
über das Tankentlüftungssystem, indem flüssiger Kraftstoff in der Leckageleitung 4
aus geodätisch höheren Bereichen in den tieferliegenden Teil abläuft und so den als
Belüftungspfad genutzten Anteil der Leckageleitung 4 freimacht.
[0021] Anstatt des Umschaltventils 6 sind natürlich auch zwei einzelne, nicht gezeichnete
Ventile denkbar. Ein Ventil, das die Leckageleitung 4 hochdruckpumpenseitig vor dem
Anschluss der Verbindungsleitung 13 zur Tankentlüftungsleitung 7 sperrt oder freigibt
und ein weiteres Ventil, das die Verbindungsleitung 13 zur Tankentlüftungsleitung
7 selbst sperrt oder freigibt. Die Leckageleitung 4 wird dann mittels des Ventils
bei nicht in Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine verschlossen gehalten und die
Druckdämpferbelüftungsleitung 3 wird mittels des weiteren Ventils bei nicht in Betrieb
befindlicher Brennkraftmaschine zu der Tankentlüftungsleitung 7 durchgeschaltet. Bei
in Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine wird die Verbindungsleitung 13 zur Tankentlüftungsleitung
7 gesperrt und die Leckageleitung 4 zum Tank 5 durchgeschaltet.
1. Rückführleitungsverschaltung mindestens einer Hochdruckpumpe (HDP1, HDP2) einer Kraftstoffversorgungsanlage
für eine Brennkraftmaschine, mit der eine Druckdämpferbelüftungsleitung (3) und eine
Leckageleitung (4) von der Hochdruckpumpe (HDP1, HDP2) zu einem Kraftstofftank (5)
geführt sind, wobei die Leckageleitung (4) mittels eines Ventils bei nicht in Betrieb
befindlicher Brennkraftmaschine verschlossen gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckdämpferbelüftungsleitung (3) mittels eines weiteren Ventils bei nicht in
Betrieb befindlicher Brennkraftmaschine zu einer Tankentlüftungsleitung (7) durchgeschaltet
ist.
2. Rückführleitungsverschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass, das Ventil und das weitere Ventil durch ein 3/2-Wegeventil gebildet werden, das
so zwischen Leckageleitung (4), Tankentlüftungsleitung (7) und Druckdämpferbelüftungsleitung
(3) geschaltet ist, dass in seiner einen Betriebsstellung die hochdruckpumpenseitige
Leckageleitung (4) zum Tank hin geöffnet ist, während eine Verbindungsleitung (13)
zwischen Druckdämpferbelüftungsleitung (3) und Tankentlüftungsleitung (7) geschlossen
ist und in seiner anderen Betriebsstellung die Leckageleitung (4) unterbrochen und
die Druckdämpferbelüftungsleitung (3) zur Tankentlüftungsleitung (7) durchgeschaltet
ist.
3. Rückführleitungsverschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Hochdruckpumpen (HDP1, HDP2) an das Ventil und das weitere Ventil oder an das
3/2-Wegeventil angeschlossen sind.