JP2002518629A - 燃料噴射弁のための弁制御ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 燃料噴射弁のための弁制御ユニット（１）が互いに接続された２つの弁制御室（５，８）を備えている。流入通路（６）に接続された第１の弁制御室（５）内で、圧力負荷可能な弁制御ピストン（３）の一方の端部部分（１３）が次のように走行可能であり、即ち、前記第１の弁制御室（５）から流出通路（９）に接続された前記第２の弁制御室（８）内への燃料交換のための流過横断面積が変化可能である。前記弁制御ピストン（３）の前記端部部分（１３）内に、前記弁制御室（５，８）間の燃料交換のための絞り通路（１７）が形成されている。前記絞り通路（１７）の形成に基づき、前記弁制御室（５，８）間の流過通路の縁部区分に前記弁制御ピストン（３）の前記端部部分（１３）の機械的なストッパが可能である。該ストッパは前記第１の弁制御室（５）の容積の拡大を可能にし、該容積拡大が前記端部部分（１３）のストッパ動作に不都合に作用することはない。該構造的な手段の最終結果として、噴射過程の終了の後の弁制御ピストン（３）の高い反応速度が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、燃料噴射弁のため、特にコモンレール式噴射装置のための、請求項
１の上位概念に記載の形式の弁制御ユニットに関する。

【０００２】 前記形式の弁制御ユニットは、例えばヨーロッパ特許０６６１４４２Ａ１号明
細書により公知である。

【０００３】 前記形式の弁制御ユニットは、移動可能に支承された弁制御ピストンの一方の
端部の圧力負荷に影響を及ぼすために設けられている。弁制御ピストンの他方の
端部はノズルニードルに作用していて、ノズルニードルが噴射開口を閉鎖し若し
くは噴射開口からの燃料の流出を可能にする。

【０００４】 前記公知の弁制御ユニットにおいては、弁制御ピストンの一方の端部部分の圧
力負荷が第１の弁制御室内の圧力状態の変化によって行われ、該弁制御室が流入
通路を介して高圧貯蔵部（コモンレール）に接続されている。弁制御ユニットの
制御によって流出通路を開くようになっており、流出通路が第１の弁制御室に連
通された第２の弁制御室に接続されている。従って、第１の弁制御室内の圧力が
降下し、ひいては弁制御ピストンに対する液力が低下する。欠点として第１の弁
制御室が小さな容積しか有しておらず、その結果、流出通路の開放が第１の弁制
御室内の急速な圧力損失を生ぜしめることになる。公知の弁制御ユニットは第１
の弁制御室の小さな容積しか有することができず、それというのは弁制御ピスト
ンが第１の弁制御室から第２の弁制御室への流過通路の領域で、該流過通路の領
域に形成される液力的なストッパ(hydraulischer Anschlag)（燃料クッション[K
raftstoffpolster]）に支えられるようになっているからである。容積拡大は、
液力的なストッパにおいては該ストッパに支えられる弁制御ピストンの不都合な
振動動作(Schwingungsverhalten)をもたらしてしまうことになる。

【０００５】 さらに、第１の弁制御室から第２の弁制御室を経て流出通路内への燃料（ディ
ーゼル燃料）の流出が、液力的なストッパの領域の間隙を介してしか可能ではな
く、この場合、燃料が弁制御ピストンの端部部分と両方の弁制御室間の流過通路
の縁部区分との間を通って流れる。第２の弁制御室内への燃料の流出は、弁制御
室内の圧力損失と一致していて、所定の時間の後にはじめて一定の値で生じる。

【０００６】 弁制御ユニットの新たな制御によって流出通路が再び閉じられる。弁制御室内
の圧力形成によって弁制御ピストンが噴射開口に向かう方向に運動させられ、そ
の結果、噴射開口が再び閉じられる。第１及び第２の弁制御室内の（流出通路の
開放の際の）著しい圧力損失に基づき、噴射開口（ノズルニードル）に向かう方
向での弁制御ピストンの運動は所定の時間の後にはじめて、即ち第１の弁制御室
内に十分な圧力が再び形成された場合に行われる。従って、噴射過程の終了に際
して、噴射開口がノズルニードルを用いて高い速度では閉じられ得ず、それとい
うのは弁制御ピストンの高い速度の運動が不可能であるからである。

【０００７】 発明の利点 燃料噴射弁のため、特にコモンレール式噴射装置のための本発明に基づく弁制
御ユニットは、噴射過程の終了のためのノズルニードルの急速な閉鎖過程を目的
として請求項１の特徴部分に記載の構成を有している。

【０００８】 第１の弁制御室と第２の弁制御室との間の流体技術的な接続部(stroemungstec
hnische Verbindung)が絞り通路によって構成されており、該絞り通路が弁制御
ピストンの端部部分に形成されている。高圧貯蔵部（コモンレール）から第１の
弁制御室を通して流出通路内への燃料の流動案内(Stroemungsfuehrung)に関連し
て、流入通路と絞り通路とが相前後して直列的に接続されている。絞り通路によ
って、弁制御室と流出通路との間の燃料の規定された流れが保証される。絞り通
路を形成することによって、第１の弁制御室と第２の弁制御室との間の流過通路
の縁部区分に対する弁制御ピストンの端部部分の機械的なストッパが可能である
。弁制御ピストンの端部部分が前記ストッパ、即ち流過通路の縁部区分に当接し
て、流出開口を閉鎖し、その結果、燃料はもっぱら絞り通路を通って第２の弁制
御室、ひいては流出通路内に達し得る。機械的なストッパに基づき、第１の弁制
御室を大きな容積で形成することができ、弁制御ピストンの振動動作が生じるこ
とはない。公知技術に比べて容積拡大に基づき、第１の弁制御室内では緩慢な圧
力降下しか生じない。流出通路の閉鎖の後に、弁制御ピストンの圧力負荷を行う
ために、第２の小さい弁制御室内の圧力が高められるだけでよい。弁制御ピスト
ンがノズルニードルの運動のために迅速に応動できる。

【０００９】 本発明の有利な構成が請求項２以下に記載してある。本発明に基づく弁制御ユ
ニットの実施例を図面を用いて詳細に説明する。

【００１０】 実施例の説明 実施例の弁制御ユニット１は静止状態であり、該静止状態では噴射開口は図１
には示してないものの、閉じられている。

【００１１】 弁制御ユニット１はケーシング本体２を有しており、ケーシング本体内に弁制
御ピストン３が移動可能に支承されている。圧力負荷可能なピストン面４の上側
に第１の弁制御室５を形成してある。第１の弁制御室５が流入絞り６の形の流入
通路を介して高圧貯蔵部（コモンレール）に接続されている。燃料が流過通路(D
urchgang)７を通って第２の弁制御室８内に達する。第２の弁制御室８が、流過
通路７と逆の側の端部部分のところで流出絞り９の形の流出通路に接続している
。流出絞り９は図１に示す状態ではマグネット弁の球形弁体１０によって閉じら
れており、マグネット弁は図１には詳細には示してない。

【００１２】 今、流出絞り９がマグネット弁を用いて開かれ、即ち、球形弁体１０が流出開
口１１を開放すると、燃料が矢印１２の方向で流出して、貯蔵容器内に導かれる
。第２の弁制御室８内の圧力が低下する。前噴射が弁制御ユニット１を用いて公
知の形式で行われ得る。第１の弁制御室内の圧力も変化し、その結果、弁制御ピ
ストン３の端部部分(Endglied)が移動して、該端部部分１３の端面１４が流過通
路７の縁部区分１６のストッパ面(Anschlagflaeche)１５に接触する。この場合
、燃料は別の流入絞り１７の形の絞り通路を通って流過できる。流入絞り１７は
端部部分１３の外周面１８から該端部部分の端面１４まで延びている。縁部区分
１６への端部部分１３の当接(Anschlag)にもかかわらず、第１の弁制御室５と第
２の弁制御室８との間の燃料交換(Kraftstoffaustausch)は生じ得る。この場合
、流入絞り６と別の流入絞り１７とが相前後して直列的に接続されている。この
場合、流入絞り１７の流過量は流入絞り６の流過量よりも小さくなっている。第
１の弁制御室５は高圧貯蔵部に接続されていて、内部に、高圧貯蔵部の圧力と比
較可能である圧力を有しており、それというのは、弁制御室５，８間の圧力補償
が容積状態及び流入絞り６，７の流過横断面積に基づき緩慢にしか行われないか
らである。

【００１３】 弁制御ユニット１を用いて噴射開口を閉鎖する際には、まず流出開口１１が閉
じられる。第１の弁制御室５内にはほぼ高圧が形成されており、従って第２の弁
制御室８だけが高圧で満たされればよく、このために弁制御ピストン３が矢印１
９の方向で運動させられる。

【００１４】 弁制御ピストン３の、該弁制御ピストン３に対して同軸的にかつ減少せしめら
れた直径で形成された端部部分１３の構成に基づき、第１の弁制御室５の自由な
容積が大きく拡大され得る。弁制御室５のこのような容積拡大は、機械的なスト
ッパ(mechanischer Anschlag)と関連して、流出開口１１の開放に際して第１の
弁制御室５内に緩慢な圧力損失(langsamer Druckverlust)しか発生させないこと
に役立つ。このことは、弁制御ピストン３、若しくはノズルニードル（図示せず
）の閉鎖速度を高めることに効果的である。

【００１５】 図２には、弁制御ピストン３の端部部分２０の別の構成が示してある。端部部
分２０は弁制御ピストン３の縦軸線に対して横方向に延びる流入絞り２１を有し
ており、該流入絞りがＴ字形に別の流入絞り２２と接続されている。流入絞り２
１，２２内への燃料の流入によって、燃料は第１の弁制御室５から第２の弁制御
室８内に到達できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に基づく弁制御ユニットの縦断面図

【図２】 図１に示す弁制御ユニットのための弁制御ピストンの別の端部部分の縦断面図

【符号の説明】

１ 弁制御ユニット、 ２ ケーシング本体、 ３ 弁制御ピストン、
４ ピストン面、 ５ 弁制御室、 ６ 流入絞り、 ７ 流過通路、
８ 弁制御室、 ９ 流出絞り、 １０ 球形弁体、 １１ 流出開
口、 １２ 矢印、 １３ 端部部分、 １４ 端面、 １５ ストッ
パ面、 １６ 縁部区分、 １７ 流入絞り、 １８ 外周面、 １９
矢印、 ２０ 端部部分、 ２１，２２ 流入絞り、 ２３ 端面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G066 AA07 AB02 AC09 BA19 CC01 CC05T CC06T CC08T CC55 CC61 CC63 CC70 CE22

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料噴射弁のための弁制御ユニットであって、互いに接続さ
   れた２つの弁制御室（５，８）を備えており、該弁制御室のうちの、燃料のため
   の流入通路（６）に接続された第１の弁制御室（５）内で、圧力負荷可能な弁制
   御ピストン（３）の一方の端部部分（１３；２０）が走行可能であり、これによ
   って、前記第１の弁制御室（５）から閉鎖可能な流出通路（９）に接続された前
   記第２の弁制御室（８）内への燃料交換のための流過横断面積が変化可能である
   形式のものにおいて、 前記弁制御ピストン（３）の前記端部部分（１３；２０）内に、前記両方の弁制
   御室（５，８）間の燃料交換のための絞り通路（１７；２１，２２）が形成され
   ていることを特徴とする、燃料噴射弁のための弁制御ユニット。
2. 【請求項２】 絞り通路（１７；２１，２２）が、流入通路（６）に対して
   減少された流過横断面を有している請求項１記載の弁制御ユニット。
3. 【請求項３】 絞り通路（１７；２１，２２）が、弁制御ピストン（３）の
   縦軸線に対して横方向に配置されていて、弁制御ピストン（３）の端部部分（１
   ３）の外周面（１８）から弁制御ピストン（３）の端部部分（１３）の端面（１
   ４）まで延びている請求項１又は２記載の弁制御ユニット。
4. 【請求項４】 絞り通路が、弁制御ピストン（３）の端部部分（２０）内で
   弁制御ピストン（３）の縦軸線に対して横方向に延びる第１の通路区分（２１）
   と第２の通路区分（２２）とによって形成されており、前記第２の通路区分が前
   記第１の通路区分（２１）と連通接続されていて、弁制御ピストン（３）の縦軸
   線の方向に弁制御ピストン（３）の端部部分（２０）の端面（２３）まで延びて
   いる請求項１又は２記載の弁制御ユニット。
5. 【請求項５】 第１の弁制御室（５）に向けられた流過通路（７）を制限す
   る縁部区分（１６）が、弁制御ピストン（３）の端部部分（１３；２０）の対向
   面のためのストッパ面（１５）を形成している請求項１から４のいずれか１項記
   載の弁制御ユニット。
6. 【請求項６】 弁制御ピストン（３）が端部部分（１３；２０）に向かって
   先細になっている請求項１から５のいずれか１項記載の弁制御ユニット。
7. 【請求項７】 先細が、弁制御ピストン（３）の、該弁制御ピストン（３）
   に対して減少された外径を有していて該弁制御ピストン（３）に対して同軸的な
   円筒形の端部区分への段状の移行によって構成されている請求項６記載の弁制御
   ユニット。