JP2002332931A - 圧力制限装置並びにこのような圧力制限装置を備えた燃料系 - Google Patents
圧力制限装置並びにこのような圧力制限装置を備えた燃料系Info
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- F02M63/005—Pressure relief valves
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- F02M2200/315—Fuel-injection apparatus having hydraulic pressure fluctuations damping elements for damping fuel pressure fluctuations
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 内燃機関の燃料システムのための圧力制限装
置（５６）であって、入口（７０）と出口（８６）とを
備えたケーシング（５８）を有し、入口（７０）と出口
（８６）との間の所定の圧力差から、入口（７０）を出
口（８６）に流体的に接続するプレロードのかけられた
エレメント（８２）を有する形式のものにおいて、当該
圧力制限装置（５６）の可能な使用領域を拡大するこ
と。 【解決手段】 圧力制限装置において、流れ方向で見
て、プレロードのかけられた前記エレメント（８２）の
上流側に逃げ容積が準備されること。
置（５６）であって、入口（７０）と出口（８６）とを
備えたケーシング（５８）を有し、入口（７０）と出口
（８６）との間の所定の圧力差から、入口（７０）を出
口（８６）に流体的に接続するプレロードのかけられた
エレメント（８２）を有する形式のものにおいて、当該
圧力制限装置（５６）の可能な使用領域を拡大するこ
と。 【解決手段】 圧力制限装置において、流れ方向で見
て、プレロードのかけられた前記エレメント（８２）の
上流側に逃げ容積が準備されること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の燃料系の
ための圧力制限装置であって、入口と出口とを備えたケ
ーシングと、前記入口と前記出口との間に発生する所定
の圧力差から、前記入口を前記出口に流体的に接続す
る、プレロードのかけられたエレメントとを有している
形式のものに関する。
ための圧力制限装置であって、入口と出口とを備えたケ
ーシングと、前記入口と前記出口との間に発生する所定
の圧力差から、前記入口を前記出口に流体的に接続す
る、プレロードのかけられたエレメントとを有している
形式のものに関する。
【０００２】このような圧力制限弁は市販されている。
このような圧力制限弁は、ガソリン直接噴射型の内燃機
関にて使用される燃料系において用いられる。このよう
な燃料系は通常は低圧領域と高圧領域とを有している。
電気的な燃料ポンプは燃料を低圧領域へ搬送する。この
低圧領域から燃料は高圧ポンプを介して燃料集合導管
（レールと呼ばれる）へ搬送される。燃料導管における
圧力は通常は圧力調整又は量制御弁によって調整され
る。
このような圧力制限弁は、ガソリン直接噴射型の内燃機
関にて使用される燃料系において用いられる。このよう
な燃料系は通常は低圧領域と高圧領域とを有している。
電気的な燃料ポンプは燃料を低圧領域へ搬送する。この
低圧領域から燃料は高圧ポンプを介して燃料集合導管
（レールと呼ばれる）へ搬送される。燃料導管における
圧力は通常は圧力調整又は量制御弁によって調整され
る。
【０００３】しかしながら燃料集合導管における高すぎ
る圧力を予防するためには燃料系の高圧領域に圧力制限
装置が設けられている。この圧力制限装置は一般的に
は、ばねによって弁座に対して負荷された弁エレメント
を備えた通常の圧力制限弁である。燃料集合導管におけ
る圧力が所定の限界値を越えると、弁エレメントは弁座
から離れ、燃料は圧力制限弁の入口から出口へかつそこ
から燃料系の低圧領域へ帰流することができる。
る圧力を予防するためには燃料系の高圧領域に圧力制限
装置が設けられている。この圧力制限装置は一般的に
は、ばねによって弁座に対して負荷された弁エレメント
を備えた通常の圧力制限弁である。燃料集合導管におけ
る圧力が所定の限界値を越えると、弁エレメントは弁座
から離れ、燃料は圧力制限弁の入口から出口へかつそこ
から燃料系の低圧領域へ帰流することができる。
【０００４】公知の圧力制限装置はすでに良好に働き、
特にきわめて確実である。もちろんこの圧力制限弁の使
用の可能性には限界がある。
特にきわめて確実である。もちろんこの圧力制限弁の使
用の可能性には限界がある。
【０００５】一般的には前記圧力制限装置は燃料集合導
管の領域に、高圧ポンプから所定の間隔をおいて配置さ
れる。その理由は高圧ポンプが運転中に圧力脈動を発生
させ、この圧力脈動のピーク圧が前記圧力制限弁の開放
圧を越えることがあるからである。圧力制限弁が高圧ポ
ンプのすぐ近くに配置されたと仮定すると、最大のシス
テム圧にまだ達していないのに拘わらず圧力制限弁が脈
動に基づき開放する危険が発生することになるはずであ
る。高圧ポンプから所定の距離をおいてはじめて、燃料
導管における絞り効果に基づきかつ燃料の圧縮性とに基
づき圧力衝撃は均される。
管の領域に、高圧ポンプから所定の間隔をおいて配置さ
れる。その理由は高圧ポンプが運転中に圧力脈動を発生
させ、この圧力脈動のピーク圧が前記圧力制限弁の開放
圧を越えることがあるからである。圧力制限弁が高圧ポ
ンプのすぐ近くに配置されたと仮定すると、最大のシス
テム圧にまだ達していないのに拘わらず圧力制限弁が脈
動に基づき開放する危険が発生することになるはずであ
る。高圧ポンプから所定の距離をおいてはじめて、燃料
導管における絞り効果に基づきかつ燃料の圧縮性とに基
づき圧力衝撃は均される。
【０００６】択一的に圧力制限弁の開放圧が圧力脈動に
基づく圧力ピークの上側に位置するように圧力制限弁を
設計することも可能である。故障運転の場合、つまり燃
料集合導管内を支配する圧力調整が正しく機能せず、燃
料集合導管にて通常のシステム圧よりも高い圧力が支配
している場合でも内燃機関の確実な運転は保証されなけ
ればならない。このためには燃料系の高圧領域のコンポ
ーネントを相応に高い圧力に合わせて設計することが必
要であると想われる。しかしこのようなコンポーネント
は比較的に高価である。
基づく圧力ピークの上側に位置するように圧力制限弁を
設計することも可能である。故障運転の場合、つまり燃
料集合導管内を支配する圧力調整が正しく機能せず、燃
料集合導管にて通常のシステム圧よりも高い圧力が支配
している場合でも内燃機関の確実な運転は保証されなけ
ればならない。このためには燃料系の高圧領域のコンポ
ーネントを相応に高い圧力に合わせて設計することが必
要であると想われる。しかしこのようなコンポーネント
は比較的に高価である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の課
題は冒頭に述べた形式の圧力制限装置を改良し、燃料系
における費用のかかる変更を必要とすることなしに、圧
力制限装置を燃料系の任意の位置にて種々の形態で使用
できるようにすることである。
題は冒頭に述べた形式の圧力制限装置を改良し、燃料系
における費用のかかる変更を必要とすることなしに、圧
力制限装置を燃料系の任意の位置にて種々の形態で使用
できるようにすることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、冒頭に
述べた形式の圧力制限装置において、圧力制限装置にて
流れ方向で見て、プロロードのかけられた前記エレメン
トの上流側に逃げ容積が準備されることによって解決さ
れた。
述べた形式の圧力制限装置において、圧力制限装置にて
流れ方向で見て、プロロードのかけられた前記エレメン
トの上流側に逃げ容積が準備されることによって解決さ
れた。
【０００９】
【発明の利点】本発明による処置は簡単であると同時に
効果的である：本発明によれば、圧力脈動は、燃料を受
ける容積がコンスタントに保たれると発生することを認
識した。しかしながら本発明によって提案されているよ
うに、吐出脈動に際して燃料が流入する逃げ室が準備さ
れ、吐出脈動の終りにてこの逃げ室から燃料が再び流出
できると、圧力脈動はほとんど量脈動に変換され、圧力
はほぼ変わらないで一定に保たれる。しかし燃料系の圧
力がこのように一定であると、圧力制限装置は圧力制限
装置の早期開放を惧れることなく燃料系の高圧ポンプの
近くに配置することができる。この場合には故障に際し
て容認する必要のあるシステム圧に基づく高圧領域に費
用のかかる、高価なコンポーネントを使用することは不
要になる。
効果的である：本発明によれば、圧力脈動は、燃料を受
ける容積がコンスタントに保たれると発生することを認
識した。しかしながら本発明によって提案されているよ
うに、吐出脈動に際して燃料が流入する逃げ室が準備さ
れ、吐出脈動の終りにてこの逃げ室から燃料が再び流出
できると、圧力脈動はほとんど量脈動に変換され、圧力
はほぼ変わらないで一定に保たれる。しかし燃料系の圧
力がこのように一定であると、圧力制限装置は圧力制限
装置の早期開放を惧れることなく燃料系の高圧ポンプの
近くに配置することができる。この場合には故障に際し
て容認する必要のあるシステム圧に基づく高圧領域に費
用のかかる、高価なコンポーネントを使用することは不
要になる。
【００１０】本発明の有利な実施例は従属請求項に記載
されている。
されている。
【００１１】本発明による圧力制限装置の第１実施例に
おいては、当該圧力制限装置が逃げ容積への供給部に配
置された液圧的な抵抗、特に流動絞りを有していること
が提案されている。このような流動絞りによって、逃げ
容積に過振動が生じることが回避される。同じ目的のた
めに、逃げ容積への供給部に存在する前室が設けられて
いることもできる。
おいては、当該圧力制限装置が逃げ容積への供給部に配
置された液圧的な抵抗、特に流動絞りを有していること
が提案されている。このような流動絞りによって、逃げ
容積に過振動が生じることが回避される。同じ目的のた
めに、逃げ容積への供給部に存在する前室が設けられて
いることもできる。
【００１２】特に有利であるのは、逃げ容積が、プレロ
ードのかけられた前記エレメントの運動によって形成さ
れることである。したがってこの場合には、プロロード
のかけられたエレメント、例えば圧力制限弁の弁エレメ
ントは同時に圧力ダンパとしても用いられる。このよう
な圧力制限装置は構造が特に小さくかつ安価に製作され
る。何故ならばこの場合には付加的なコンポーネントが
不要であるからである。
ードのかけられた前記エレメントの運動によって形成さ
れることである。したがってこの場合には、プロロード
のかけられたエレメント、例えば圧力制限弁の弁エレメ
ントは同時に圧力ダンパとしても用いられる。このよう
な圧力制限装置は構造が特に小さくかつ安価に製作され
る。何故ならばこの場合には付加的なコンポーネントが
不要であるからである。
【００１３】このような圧力制限装置は、プレロードの
かけられたエレメントが円筒形のピストンとして構成さ
れ、この円筒形のピストンが制御縁によって互いに分離
された出口側のピストン区分と入口側のピストン区分と
を有し、出口側のピストン区分がケーシング内に緊密に
案内されておりかつ圧力制限弁が閉じた状態でケーシン
グ壁における出口開口を覆っておりかつ入口側のピスト
ン区分の自由縁部がケーシング側の弁座と協働するシー
ル縁を形成するように構成されると特に有利である。こ
の実施例では、可能である最大の逃げ容積は出口開口か
ら制御縁に与えることのできる最大の間隔によって決定
される。本発明による圧力制限装置の前記構成は同様に
比較的に低価格で製作可能でありかつ通常の圧力制限弁
の所要スペースの枠内で実現されることができる。
かけられたエレメントが円筒形のピストンとして構成さ
れ、この円筒形のピストンが制御縁によって互いに分離
された出口側のピストン区分と入口側のピストン区分と
を有し、出口側のピストン区分がケーシング内に緊密に
案内されておりかつ圧力制限弁が閉じた状態でケーシン
グ壁における出口開口を覆っておりかつ入口側のピスト
ン区分の自由縁部がケーシング側の弁座と協働するシー
ル縁を形成するように構成されると特に有利である。こ
の実施例では、可能である最大の逃げ容積は出口開口か
ら制御縁に与えることのできる最大の間隔によって決定
される。本発明による圧力制限装置の前記構成は同様に
比較的に低価格で製作可能でありかつ通常の圧力制限弁
の所要スペースの枠内で実現されることができる。
【００１４】又、この場合には、ピストンの入口側のピ
ストン区分が丸み付けされたくびれ領域を有しているこ
ともできる。ピストンの入口側のピストン区分の前記構
成によって圧力制限装置の運転時に流動力はほぼ補償さ
れる。例えば貫流を介して開放圧が上昇することはなく
なる。
ストン区分が丸み付けされたくびれ領域を有しているこ
ともできる。ピストンの入口側のピストン区分の前記構
成によって圧力制限装置の運転時に流動力はほぼ補償さ
れる。例えば貫流を介して開放圧が上昇することはなく
なる。
【００１５】さらに本発明は、内燃機関のために燃料を
供給するための燃料系であって、貯え容器と、入口側で
前記貯え容器に接続された第１の燃料ポンプと、入口側
で燃料接続部を介して前記第１の燃料ポンプに接続され
た第２の燃料ポンプと、前記第２の燃料ポンプの出口側
にて燃料接続部における圧力を制限する圧力制限装置と
を有している形式のものにも関する。
供給するための燃料系であって、貯え容器と、入口側で
前記貯え容器に接続された第１の燃料ポンプと、入口側
で燃料接続部を介して前記第１の燃料ポンプに接続され
た第２の燃料ポンプと、前記第２の燃料ポンプの出口側
にて燃料接続部における圧力を制限する圧力制限装置と
を有している形式のものにも関する。
【００１６】このような燃料系を、付加的な費用が発生
することなく、できるだけ多様に構成するためには、本
発明によれば、圧力制限装置を前述の形式で構成するこ
とを提案する。この場合には、第２の燃料ポンプが１シ
リンダピストンポンプを有していることを提案する。こ
のような燃料ポンプでは吐出脈動は特に顕著であるの
で、本発明による圧力制限装置はきわめて効果的に働
く。
することなく、できるだけ多様に構成するためには、本
発明によれば、圧力制限装置を前述の形式で構成するこ
とを提案する。この場合には、第２の燃料ポンプが１シ
リンダピストンポンプを有していることを提案する。こ
のような燃料ポンプでは吐出脈動は特に顕著であるの
で、本発明による圧力制限装置はきわめて効果的に働
く。
【００１７】本発明による燃料系の特に有利な実施例で
は、圧力制限装置は第２の燃料ポンプに取付けられ、か
つこの燃料ポンプに統合されている。燃料系の内部に圧
力制限装置を前述の如く配置する利点は、圧力制限装置
から例えば燃料系の低圧領域への戻し導管を廃止できる
ことである。これにより本発明による燃料系のためのコ
ストは著しく低下する。
は、圧力制限装置は第２の燃料ポンプに取付けられ、か
つこの燃料ポンプに統合されている。燃料系の内部に圧
力制限装置を前述の如く配置する利点は、圧力制限装置
から例えば燃料系の低圧領域への戻し導管を廃止できる
ことである。これにより本発明による燃料系のためのコ
ストは著しく低下する。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１では燃料系全体は符号１０で
示されている。該燃料系１０は低圧領域１２と高圧領域
１４とを有している。
示されている。該燃料系１０は低圧領域１２と高圧領域
１４とを有している。
【００１９】低圧領域１２は燃料１８が貯えられる貯え
容器１６を有している。燃料１８は貯え容器１６から第
１の燃料ポンプ２０によって搬送される。この燃料ポン
プ２０は電気的な燃料ポンプである。この電気的な燃料
ポンプ２０は低圧燃料導管２２へ燃料を搬送する。この
低圧燃料導管２２内には流動方向で見て電気的な燃料ポ
ンプ２０の下流側にまずフィルタ２４が設けられてい
る。流動方向で見てまだフィルタ２４の上流側で低圧燃
料導管２２からは分岐導管２６が分岐し、この分岐導管
２６は貯え容器１６へ燃料を戻す。この分岐導管２６内
には圧力制限弁２８が配置されている。
容器１６を有している。燃料１８は貯え容器１６から第
１の燃料ポンプ２０によって搬送される。この燃料ポン
プ２０は電気的な燃料ポンプである。この電気的な燃料
ポンプ２０は低圧燃料導管２２へ燃料を搬送する。この
低圧燃料導管２２内には流動方向で見て電気的な燃料ポ
ンプ２０の下流側にまずフィルタ２４が設けられてい
る。流動方向で見てまだフィルタ２４の上流側で低圧燃
料導管２２からは分岐導管２６が分岐し、この分岐導管
２６は貯え容器１６へ燃料を戻す。この分岐導管２６内
には圧力制限弁２８が配置されている。
【００２０】低圧燃料導管２２は第２の燃料ポンプ３０
に通じている。この第２の燃料ポンプ３０は図示されて
いない形式で内燃機関のカム軸（図示せず）によって駆
動される。第２の燃料ポンプ３０は１シリンダ高圧ポン
プである。高圧ポンプ３０の上流側には低圧燃料導管２
２に圧力ダンパ３２と逆止弁３４とが配置されている。
フィルタ２４と圧力ダンパ３２との間で、低圧燃料導管
２２からは分岐導管３６が分岐している。この分岐導管
３６内には低圧調整器３８が配置されている。分岐導管
３６は同様に燃料１８のための貯え容器１６へ接続され
ている。高圧ポンプ３０からは漏洩導管４０が分岐導管
３６へ通じている。
に通じている。この第２の燃料ポンプ３０は図示されて
いない形式で内燃機関のカム軸（図示せず）によって駆
動される。第２の燃料ポンプ３０は１シリンダ高圧ポン
プである。高圧ポンプ３０の上流側には低圧燃料導管２
２に圧力ダンパ３２と逆止弁３４とが配置されている。
フィルタ２４と圧力ダンパ３２との間で、低圧燃料導管
２２からは分岐導管３６が分岐している。この分岐導管
３６内には低圧調整器３８が配置されている。分岐導管
３６は同様に燃料１８のための貯え容器１６へ接続され
ている。高圧ポンプ３０からは漏洩導管４０が分岐導管
３６へ通じている。
【００２１】出口側で高圧ポンプ３０は逆止弁４４を介
して燃料集合導管４６に通じる燃料導管４２へ燃料を搬
送する。燃料集合導管４６には燃料噴射弁４８が接続さ
れている。この燃料噴射弁４８は燃料を内燃機関の燃焼
室（図示せず）に噴射する。燃料集合導管４６における
圧力は圧力センサ５０によって検出される。
して燃料集合導管４６に通じる燃料導管４２へ燃料を搬
送する。燃料集合導管４６には燃料噴射弁４８が接続さ
れている。この燃料噴射弁４８は燃料を内燃機関の燃焼
室（図示せず）に噴射する。燃料集合導管４６における
圧力は圧力センサ５０によって検出される。
【００２２】燃料導管４２と燃料集合導管４６、すなわ
ち燃料系１０の高圧領域１４における圧力は量制御弁５
２を介して制御される。この量制御弁５２は逆止弁４４
と高圧ポンプ３０との間に配置された燃料導管４２の領
域を逆止弁３４と圧力ダンパ３２との間に配置された低
圧燃料導管２２の領域に接続する。この接続は分岐導管
５４を介して行なわれる。量制御弁４２は図１には示さ
れていない制御及び調整装置により制御される。この制
御及び調整装置は圧力センサ５０から信号を受取る。こ
のような形式で燃料系１０の高圧領域１４における圧力
を制御するために閉じられた調整回路が形成される。
ち燃料系１０の高圧領域１４における圧力は量制御弁５
２を介して制御される。この量制御弁５２は逆止弁４４
と高圧ポンプ３０との間に配置された燃料導管４２の領
域を逆止弁３４と圧力ダンパ３２との間に配置された低
圧燃料導管２２の領域に接続する。この接続は分岐導管
５４を介して行なわれる。量制御弁４２は図１には示さ
れていない制御及び調整装置により制御される。この制
御及び調整装置は圧力センサ５０から信号を受取る。こ
のような形式で燃料系１０の高圧領域１４における圧力
を制御するために閉じられた調整回路が形成される。
【００２３】量制御弁５２が故障した場合に燃料集合導
管４６における過圧を回避して噴射弁４８の正常な機能
が損なわれないようにするためには、高圧ポンプ３０に
圧力制限弁５６が統合されている。該圧力制限弁５６の
構造の詳細は図２に示されている。
管４６における過圧を回避して噴射弁４８の正常な機能
が損なわれないようにするためには、高圧ポンプ３０に
圧力制限弁５６が統合されている。該圧力制限弁５６の
構造の詳細は図２に示されている。
【００２４】高圧ポンプ３０と圧力制限弁５６は共通の
ケーシング５８内に収納されている。高圧ポンプ３０は
図２においては、吐出室６０の１部と吐出室６０の出口
側に配置された出口弁４４としか示されていない。出口
弁４４は球状の弁エレメント６４を有し、該弁エレメン
ト６４はばね６６により弁座６８に対し負荷されてい
る。出口弁４４の下流側には高圧導管４２が示されてい
る。吸込み行程の間は搬出室６０は高圧燃料導管４２に
対し、出口弁４４によってシールされている。
ケーシング５８内に収納されている。高圧ポンプ３０は
図２においては、吐出室６０の１部と吐出室６０の出口
側に配置された出口弁４４としか示されていない。出口
弁４４は球状の弁エレメント６４を有し、該弁エレメン
ト６４はばね６６により弁座６８に対し負荷されてい
る。出口弁４４の下流側には高圧導管４２が示されてい
る。吸込み行程の間は搬出室６０は高圧燃料導管４２に
対し、出口弁４４によってシールされている。
【００２５】流動方向で見て出口弁４４のすぐ下流側で
は高圧燃料導管４２から副導管７０が分岐している。こ
の副導管７０は前室７２に通じている。副導管７０と前
室７２との間には流動絞り７４が配置されている。
は高圧燃料導管４２から副導管７０が分岐している。こ
の副導管７０は前室７２に通じている。副導管７０と前
室７２との間には流動絞り７４が配置されている。
【００２６】図２においては前室７２の上側に、円錐状
の拡大部７６が設けられている。この円錐状の拡大部７
６は円筒状の弁室８０に開口している。円筒状の弁室８
０の上側には弁室７８に対して同軸的な円筒状の切欠き
８０が設けられている。この切欠き８０は弁室７８に較
べていくらか小さい直径を有している。円筒形の切欠き
８０は同様に円筒形のピストン８２の案内を形成する。
これについては以後、詳細に説明する。
の拡大部７６が設けられている。この円錐状の拡大部７
６は円筒状の弁室８０に開口している。円筒状の弁室８
０の上側には弁室７８に対して同軸的な円筒状の切欠き
８０が設けられている。この切欠き８０は弁室７８に較
べていくらか小さい直径を有している。円筒形の切欠き
８０は同様に円筒形のピストン８２の案内を形成する。
これについては以後、詳細に説明する。
【００２７】円筒形の弁室７８から円筒形の案内８０へ
の移行部の上側には案内８０の周壁にリング溝８４が存
在している。このリング溝８４からは流動通路８６が分
岐している。この流動通路８６は図２に示されていない
形式で高圧ポンプ３０の低圧入口側に通じている。円筒
形の案内８０の上側には案内８０に対し同軸な円筒状の
切欠き８８が存在しており、該切欠き８８は案内８０よ
りも小さい直径を有している。切欠き８８からは漏洩通
路９０が流動通路８６へ通じている。
の移行部の上側には案内８０の周壁にリング溝８４が存
在している。このリング溝８４からは流動通路８６が分
岐している。この流動通路８６は図２に示されていない
形式で高圧ポンプ３０の低圧入口側に通じている。円筒
形の案内８０の上側には案内８０に対し同軸な円筒状の
切欠き８８が存在しており、該切欠き８８は案内８０よ
りも小さい直径を有している。切欠き８８からは漏洩通
路９０が流動通路８６へ通じている。
【００２８】漏洩通路９０までの副導管７０のエレメン
トは圧力制限弁５６の部分である。圧力制限弁５６のピ
ストン８２は以下のように構成されている。
トは圧力制限弁５６の部分である。圧力制限弁５６のピ
ストン８２は以下のように構成されている。
【００２９】ピストン８２は主として２つのピストン区
分、すなわち圧力制限弁５６に関して入口側のピストン
区分９２と同様に圧力制限弁５６に関して出口側のピス
トン区分９４とを有している、出口側のピストン区分９
４は直径の変わらない円筒状の外側輪郭を有している。
図２において示されているように上方からピストン８２
には盲孔９６が設けられている。この盲孔９６内にはば
ね９８が案内されている。このばね９８は一方ではピス
トン８２に支えられ、他方ではケーシング５８における
上方の切欠き８８の底に支えられている。このばね９８
によって、図２にて入口側のピストン区分９２の自由縁
部１００は円錐状の拡大部７６に対して押付けられる。
円錐状の拡大部７６はその限りにおいて弁座を形成す
る。
分、すなわち圧力制限弁５６に関して入口側のピストン
区分９２と同様に圧力制限弁５６に関して出口側のピス
トン区分９４とを有している、出口側のピストン区分９
４は直径の変わらない円筒状の外側輪郭を有している。
図２において示されているように上方からピストン８２
には盲孔９６が設けられている。この盲孔９６内にはば
ね９８が案内されている。このばね９８は一方ではピス
トン８２に支えられ、他方ではケーシング５８における
上方の切欠き８８の底に支えられている。このばね９８
によって、図２にて入口側のピストン区分９２の自由縁
部１００は円錐状の拡大部７６に対して押付けられる。
円錐状の拡大部７６はその限りにおいて弁座を形成す
る。
【００３０】出口側のピストン区分９４に向かって入口
側のピストン区分９２は丸みの付けられたくびれた領域
の形をした狭窄部１０２を有している。このような形式
で入口側のピストン区分９２と出口側のピストン区分９
４との間には制御縁１０４が形成され、この制御縁１０
４で両方の区分９２と９４とが互いに分離されている。
制御縁１０４は入口側のピストン区分９２の自由縁部１
００から、該自由縁１００が弁座７６に接触すると制御
縁１０４がリング溝８４から間隔を有するような距離を
有している。
側のピストン区分９２は丸みの付けられたくびれた領域
の形をした狭窄部１０２を有している。このような形式
で入口側のピストン区分９２と出口側のピストン区分９
４との間には制御縁１０４が形成され、この制御縁１０
４で両方の区分９２と９４とが互いに分離されている。
制御縁１０４は入口側のピストン区分９２の自由縁部１
００から、該自由縁１００が弁座７６に接触すると制御
縁１０４がリング溝８４から間隔を有するような距離を
有している。
【００３１】圧力制限弁５６を有する燃料系１０は以下
の通り働く：電気的な燃料ポンプ２０により燃料１８は
貯え容器１６から低圧燃料導管２２へ搬送される。低圧
燃料導管２２における圧力は典型的な形式で約４バール
である。この圧力下にある燃料は高圧ポンプ３０にてさ
らに約１２０ｂａｒのシステム圧に圧縮される。
の通り働く：電気的な燃料ポンプ２０により燃料１８は
貯え容器１６から低圧燃料導管２２へ搬送される。低圧
燃料導管２２における圧力は典型的な形式で約４バール
である。この圧力下にある燃料は高圧ポンプ３０にてさ
らに約１２０ｂａｒのシステム圧に圧縮される。
【００３２】高圧ポンプ３０の出口側、つまり例えば高
圧燃料導管４２と燃料集合導管４６にコンスタントな容
積が与えられているとすれば、燃料系１０の高圧導管１
４においては高圧ポンプ３０の吐出脈動に基づき約１８
０ｂａｒの圧力ピークが発生するであろう。このような
圧力ピークは図３に破線で示されている。この圧力ピー
クは高圧ポンプ３０による高圧燃料導管４２における燃
料柱の加速によりもたらされる。この圧力ピークは図２
に示された圧力制限弁５６において以下の形式で回避さ
れる。
圧燃料導管４２と燃料集合導管４６にコンスタントな容
積が与えられているとすれば、燃料系１０の高圧導管１
４においては高圧ポンプ３０の吐出脈動に基づき約１８
０ｂａｒの圧力ピークが発生するであろう。このような
圧力ピークは図３に破線で示されている。この圧力ピー
クは高圧ポンプ３０による高圧燃料導管４２における燃
料柱の加速によりもたらされる。この圧力ピークは図２
に示された圧力制限弁５６において以下の形式で回避さ
れる。
【００３３】実際は圧力ピークは高圧ポンプ３０の吐出
インパルスによって発生させられた量流に相応する。こ
の量流は副導管７０へ流れ、流動絞り７４を通って前室
７２へ流入する。そこで量流は、ピストン８２の入口側
のピストン区分９２の自由縁１００を弁座７８から離
し、ピストン８２全体をばね９８の負荷力に抗して移動
させる。この結果、円筒形の弁室７８が拡大される。こ
の場合にも、弁室７８の拡大は燃料が流入する逃げ容積
に相当する。
インパルスによって発生させられた量流に相応する。こ
の量流は副導管７０へ流れ、流動絞り７４を通って前室
７２へ流入する。そこで量流は、ピストン８２の入口側
のピストン区分９２の自由縁１００を弁座７８から離
し、ピストン８２全体をばね９８の負荷力に抗して移動
させる。この結果、円筒形の弁室７８が拡大される。こ
の場合にも、弁室７８の拡大は燃料が流入する逃げ容積
に相当する。
【００３４】吐出インパルスの終了後、燃料は円筒形の
弁室７８から再び高圧導管４２へ帰流する。この場合、
ピストン８２はばね負荷に基づき再び自由縁１００で弁
座７６へ動かされる。この場合、制御縁１０４とリング
溝８４との間の間隔は通常の圧力ピークでは燃料がリン
グ溝８４と流れ通路８６とを介して流出しないように設
定されている。
弁室７８から再び高圧導管４２へ帰流する。この場合、
ピストン８２はばね負荷に基づき再び自由縁１００で弁
座７６へ動かされる。この場合、制御縁１０４とリング
溝８４との間の間隔は通常の圧力ピークでは燃料がリン
グ溝８４と流れ通路８６とを介して流出しないように設
定されている。
【００３５】可能な最大逃げ容積はしたがって、出口側
のピストン区分９４の直径にリング溝８４と制御縁１０
４との間の最大間隔を乗算したものに相当する。
のピストン区分９４の直径にリング溝８４と制御縁１０
４との間の最大間隔を乗算したものに相当する。
【００３６】前室７２と流動絞り７４とによってピスト
ン８２の動的な過振が阻止される。したがってきわめて
ハードな吐出インパルスの場合にも圧力制限弁５６が開
放せず、燃料が流動通路８６から流出しないことが保証
される。しかし例えば量制御弁５２の故障に基づき燃料
系１０の高圧領域１４における圧力調整が行なわれなく
なり、燃料噴射弁４８から内燃機関の燃焼室へ噴射され
るよりも多くの燃料が高圧ポンプ３０から高圧燃料導管
４２と燃料集合導管４６へ吐出されると、燃料系１０の
高圧領域１４における総システム圧が上昇する。実際の
システム圧が最大許容システム圧を上回ると、ピストン
８２はばね９８による負荷に抗して制御縁１０４がリン
グ溝８４の上側に位置するまで動かされる。
ン８２の動的な過振が阻止される。したがってきわめて
ハードな吐出インパルスの場合にも圧力制限弁５６が開
放せず、燃料が流動通路８６から流出しないことが保証
される。しかし例えば量制御弁５２の故障に基づき燃料
系１０の高圧領域１４における圧力調整が行なわれなく
なり、燃料噴射弁４８から内燃機関の燃焼室へ噴射され
るよりも多くの燃料が高圧ポンプ３０から高圧燃料導管
４２と燃料集合導管４６へ吐出されると、燃料系１０の
高圧領域１４における総システム圧が上昇する。実際の
システム圧が最大許容システム圧を上回ると、ピストン
８２はばね９８による負荷に抗して制御縁１０４がリン
グ溝８４の上側に位置するまで動かされる。
【００３７】これにより、燃料は副導管７０から流動通
路８６を介して高圧ポンプ３０の入口側へ帰流させられ
る。これによってシステム圧が全体として許容値、この
場合には例えば１２０ｂａｒを越えないことが保証され
る。したがって例えば量制御弁５２が故障した場合にも
燃料噴射弁４８の確実な機能が保証される。入口側のピ
ストン区分９２が狭窄部１０２を有して構成されること
によって、運転中に流動力がほぼ補償されるようにな
る。したがって実地においては開放圧が流過量に関して
上昇することはなくなる。さもないとこのような上昇は
量制御弁５２が働かなくなると、燃料系１０もしくは内
燃機関の運転を制限することが考えられる。
路８６を介して高圧ポンプ３０の入口側へ帰流させられ
る。これによってシステム圧が全体として許容値、この
場合には例えば１２０ｂａｒを越えないことが保証され
る。したがって例えば量制御弁５２が故障した場合にも
燃料噴射弁４８の確実な機能が保証される。入口側のピ
ストン区分９２が狭窄部１０２を有して構成されること
によって、運転中に流動力がほぼ補償されるようにな
る。したがって実地においては開放圧が流過量に関して
上昇することはなくなる。さもないとこのような上昇は
量制御弁５２が働かなくなると、燃料系１０もしくは内
燃機関の運転を制限することが考えられる。
【図１】圧力制限装置が取付けられている燃料ポンプを
有する燃料系の原理図。
有する燃料系の原理図。
【図２】図１の圧力制限装置と燃料ポンプの領域の断面
図。
図。
【図３】図１の燃料ポンプの出口の領域における圧力を
時間にプロットした線図。
時間にプロットした線図。
１０ 燃料系、 １２ 低圧領域、 １４ 高圧領域、
１６ 貯え容器、１８ 燃料、 ２０ 燃料ポンプ、
２２ 燃料導管、 ２４ フィルタ、 ２６ 分岐導
管、 ２８ 圧力制限弁、 ３０ 燃料ポンプ、 ３２
圧力ダンパ、 ３４ 逆止弁、 ３６ 分岐導管、
３８ 低圧領域、 ４０ 漏洩導管、４２ 燃料導管、
４４ 逆止弁、 ４６ 燃料集合導管、 ４８ 噴射
弁、５０ 圧力センサ、 ５２ 量制御弁、 ５６ 圧
力制限弁、 ５８ ケーシング、 ６０ 搬送室、 ６
４ 弁エレメント、 ６６ ばね、 ６８ 弁座、７０
副導管、 ７２ 前室、 ７４ 流動絞り、 ７６
拡大部、 ７８弁室、 ８０ 切欠き、 ８２ ピスト
ン、 ８４ リング溝、 ８６ 流動通路、 ８８ 切
欠き、 ９０ 漏洩通路、 ９２ ピストン区分、 ９
４ ピストン区分、 ９６ 盲孔、 ９８ ばね、 １
００ 自由縁、 １０２ 狭窄部、 １０４ 制御縁
１６ 貯え容器、１８ 燃料、 ２０ 燃料ポンプ、
２２ 燃料導管、 ２４ フィルタ、 ２６ 分岐導
管、 ２８ 圧力制限弁、 ３０ 燃料ポンプ、 ３２
圧力ダンパ、 ３４ 逆止弁、 ３６ 分岐導管、
３８ 低圧領域、 ４０ 漏洩導管、４２ 燃料導管、
４４ 逆止弁、 ４６ 燃料集合導管、 ４８ 噴射
弁、５０ 圧力センサ、 ５２ 量制御弁、 ５６ 圧
力制限弁、 ５８ ケーシング、 ６０ 搬送室、 ６
４ 弁エレメント、 ６６ ばね、 ６８ 弁座、７０
副導管、 ７２ 前室、 ７４ 流動絞り、 ７６
拡大部、 ７８弁室、 ８０ 切欠き、 ８２ ピスト
ン、 ８４ リング溝、 ８６ 流動通路、 ８８ 切
欠き、 ９０ 漏洩通路、 ９２ ピストン区分、 ９
４ ピストン区分、 ９６ 盲孔、 ９８ ばね、 １
００ 自由縁、 １０２ 狭窄部、 １０４ 制御縁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘルムート レムボルト ドイツ連邦共和国 シユツツトガルト エ ーリンガー シュトラーセ 27 Ｆターム(参考） 3G066 AA02 AB02 AD02 BA12 BA65 CB11 CB15 CB18 CD03 CE13 CE16
Claims (9)
- 【請求項１】 内燃機関の燃料系（１０）のための圧力
制限装置（５６）であって、入口（７０）と出口（８
６）とを備えたケーシング（５８）と、前記入口（７
０）と前記出口（８６）との間に発生する所定の圧力差
から、前記入口（７０）を前記出口（８６）に流体的に
接続する、プレロードのかけられたエレメント（８２）
とを有している形式のものにおいて、当該圧力制限装置
（５６）にて、流動方向で見て、プレロードのかけられ
た前記エレメント（８２）の上流側に逃げ容積が準備さ
れることを特徴とする、圧力制限装置。 - 【請求項２】 前記逃げ容積に対する入口（７０）に配
置された液圧式の抵抗、特に流動絞り（７４）を有して
いる、請求項１記載の圧力制限装置。 - 【請求項３】 前記逃げ容積に対する入口（７０）に設
けられた前室（７２）を有している、請求項１又は２記
載の圧力制限装置。 - 【請求項４】 前記逃げ容積が、プレロードのかけられ
た前記エレメント（８２）の運動によって発生させられ
る、請求項１から３までのいずれか１項記載の圧力制限
装置。 - 【請求項５】 プレロードのかけられた前記エレメント
が円筒形のピストン（８２）によって構成されており、
該ピストン（８２）が制御縁（１０４）によって分離さ
れた出口側のピストン区分（９４）と入口側のピストン
区分（９２）とを有しており、前記出口側のピストン区
分（９４）が前記ケーシング（５８）内で緊密に案内さ
れており、当該圧力制限装置（５６）が閉鎖した状態
で、ケーシング壁（８０）における流出開口（８４）を
覆うように構成されており、前記入口側のピストン区分
（９２）の自由縁部（１００）がケーシング側の弁座
（７６）に対するシールエッジを形成している、請求項
４記載の圧力制限装置。 - 【請求項６】 前記ピストン（８２）の前記入口側のピ
ストン区分（９２）が丸み付けされたくびれ領域（１０
２）を有している、請求項５記載の圧力制限装置。 - 【請求項７】 内燃機関のために燃料（１８）を供給す
るための燃料系（１０）であって、貯え容器（１６）
と、入口側で前記貯え容器（１６）に接続された第１の
燃料ポンプ（２０）と、入口側で燃料接続部（２２）を
介して前記第１の燃料ポンプ（２０）に接続された第２
の燃料ポンプ（３０）と、前記第２の燃料ポンプ（３
０）の出口側にて燃料接続部（４２，４６）における圧
力を制限する圧力制限装置（５６）とを有している形式
のものにおいて、前記圧力制限装置（５６）が請求項１
から６までのいずれか１項にしたがって構成されている
ことを特徴とする、燃料系。 - 【請求項８】 前記第２の燃料ポンプが１シリンダ−ピ
ストンポンプ（３０）を有している、請求項７記載の燃
料系。 - 【請求項９】 前記圧力制限弁（５６）が前記第２の燃
料ポンプ（３０）に取付けられていること、有利には前
記第２の燃料ポンプ（３０）に統合されている、請求項
７又は８記載の燃料系。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10118936.2 | 2001-04-18 | ||
| DE10118936A DE10118936A1 (de) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | Druckbegrenzungseinrichtung sowie Kraftstoffsystem mit einer solchen Druckbegrenzungseinrichtung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002332931A true JP2002332931A (ja) | 2002-11-22 |
Family
ID=7681809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002115016A Pending JP2002332931A (ja) | 2001-04-18 | 2002-04-17 | 圧力制限装置並びにこのような圧力制限装置を備えた燃料系 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1251266B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002332931A (ja) |
| DE (2) | DE10118936A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP3944413B2 (ja) * | 2002-05-24 | 2007-07-11 | 株式会社日立製作所 | 高圧燃料供給ポンプ |
| DE10245084A1 (de) * | 2002-09-27 | 2004-04-01 | Robert Bosch Gmbh | Druckbegrenzungseinrichtung sowie Kraftstoffsystem mit einer solchen Druckbegrenzungseinrichtung |
| DE10327411B4 (de) * | 2002-10-15 | 2015-12-17 | Robert Bosch Gmbh | Druckbegrenzungsventil sowie Kraftstoffsystem mit einem solchen Druckbegrenzungsventil |
| FR2863316B1 (fr) * | 2003-12-04 | 2007-12-28 | Renault Sas | Dispositif d'amortissement d'ondes de pression dans une conduite et installation d'injection de carburant equipee d'un tel dispositif |
| FR2887319B1 (fr) * | 2005-06-15 | 2007-09-28 | Eaton Sa Monegasque | Limiteur de pression |
| DE102007016625A1 (de) * | 2007-04-05 | 2008-10-09 | Continental Automotive Gmbh | Ventil und Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine mit Ventil |
| DE102010064192A1 (de) * | 2010-12-27 | 2012-06-28 | Robert Bosch Gmbh | Druck-Schaltventil für ein Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine |
| DE102010064194A1 (de) * | 2010-12-27 | 2012-06-28 | Robert Bosch Gmbh | Druckregelanordnung für ein Kraftstoffspritzsystem |
| DE102010064216A1 (de) * | 2010-12-27 | 2012-06-28 | Robert Bosch Gmbh | Pumpe, insbesondere eines Kraftstoffeinspritzsystems |
| DE102010064221A1 (de) * | 2010-12-27 | 2012-06-28 | Robert Bosch Gmbh | Einspritzpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem |
| CN102996433A (zh) * | 2012-10-31 | 2013-03-27 | 镇江宝城注浆设备有限公司 | 一种注浆泵安全阀 |
| DE102013224387B4 (de) * | 2013-11-28 | 2019-11-28 | Robert Bosch Gmbh | Kraftstoffeinspritzsystem sowie Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffeinspritzsystems |
| DE102014220742B4 (de) * | 2014-10-14 | 2021-03-18 | Vitesco Technologies GmbH | Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffversorgungssystems für eine Brennkraftmaschine |
| DE102015215186B3 (de) * | 2015-08-10 | 2016-12-15 | Continental Automotive Gmbh | Kraftstoffhochdruckpumpe |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1203991B (de) * | 1963-06-27 | 1965-10-28 | Bosch Gmbh Robert | Druckregelventil |
| DE3912106C2 (de) * | 1988-05-02 | 1996-05-02 | Volkswagen Ag | Kraftstoffeinspritzvorrichtung |
| JPH0688557A (ja) * | 1992-07-24 | 1994-03-29 | Nippondenso Co Ltd | 電磁制御式燃料噴射装置 |
| US5353766A (en) * | 1993-09-08 | 1994-10-11 | Cummins Engine Company, Inc. | Distributor for a high pressure fuel system |
| DE19546839C2 (de) * | 1995-12-15 | 2000-04-20 | Deutz Ag | Druckhaltevorrichtung |
| JPH09242639A (ja) * | 1996-03-08 | 1997-09-16 | Denso Corp | 蓄圧式燃料噴射装置 |
| DE19612412B4 (de) * | 1996-03-28 | 2006-07-06 | Siemens Ag | Regelung für ein Druckfluid-Versorgungssystem, insbesondere für den Hochdruck in einem Kraftstoff-Einspritzsystem |
| DE19727413A1 (de) * | 1997-06-27 | 1999-01-07 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen |
| DE19822671A1 (de) * | 1998-05-20 | 1999-11-25 | Bosch Gmbh Robert | Druckbegrenzungsventil |
| DE19852409A1 (de) * | 1998-11-13 | 2000-05-18 | Hydraulik Ring Gmbh | Druckbegrenzungsventil, insbesondere für Fahrzeuge |
| DE19933198A1 (de) * | 1999-07-15 | 2001-01-18 | Fev Motorentech Gmbh | Verfahren zur Druckregelung an einer Einspritzvorrichtung für flüssige Kraftstoffe |
-
2001
- 2001-04-18 DE DE10118936A patent/DE10118936A1/de not_active Ceased
-
2002
- 2002-03-07 EP EP02005094A patent/EP1251266B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-03-07 DE DE50202302T patent/DE50202302D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-04-17 JP JP2002115016A patent/JP2002332931A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1251266B1 (de) | 2005-02-23 |
| DE50202302D1 (de) | 2005-03-31 |
| DE10118936A1 (de) | 2002-11-07 |
| EP1251266A1 (de) | 2002-10-23 |
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