JP2005048762A - 蓄圧式燃料噴射系のための圧力調整弁 - Google Patents

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Abstract

【課題】燃料蓄圧器の圧力を調整するための、内燃機関の蓄圧式燃料噴射系のための圧力調整弁であって、孔内で軸方向可動に案内されたプランジャ状の弁部材が設けられており、弁部材が、閉鎖方向で閉鎖エレメントに作用して、かつ閉鎖エレメントを弁座に押圧するようになっており、弁部材が電磁石の可動子を成しており、電磁石が通電可能である形式のものを改良して、電磁石的な閉鎖力が形成されない場合でも、弁出口に最低圧を形成し、非常運転を実現するようなものを提供する。
【解決手段】圧力調整弁が、追加的に機械ばね１５を備えており、機械ばね１５が、弁部材１０を弁座１６に向かって押圧しており、機械ばね１５のばね定数もしくはプレロードが、次のように設定されており、つまり設定された最低圧力を超える圧力が生じて初めて非常走行にとって十分な量の燃料で燃料噴射過程が実現できるように設定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料蓄圧器の圧力を調整するための、内燃機関の蓄圧式燃料噴射系のための圧力調整弁であって、孔内で軸方向可動に案内されたプランジャ状の弁部材が設けられており、該弁部材が、閉鎖方向で閉鎖エレメントに作用して、かつ該閉鎖エレメントを弁座に押圧するようになっており、弁部材が、電磁石の可動子を成しており、該電磁石が、通電可能である形式のものに関する。
そのような圧力調整弁は、多種多様な構成で公知である。圧力調整弁は、燃料蓄圧器の圧力を調整するために働く。圧力調整弁は、孔内で軸方向可動に案内された、プランジャ状の弁部材を備えており、この弁部材は、有利には電磁石の通電によって該弁部材に作用する力に抗して運動することができる。この力は閉鎖方向で作用するので、弁部材は圧力調整弁の閉鎖エレメントに押圧されて、弁座に押し付けられる。弁部材は、力制御のために通電可能な電磁石の可動子を成す。
通電によって、弁部材を介して閉鎖エレメントが特定の力で弁座に押圧され、この場合圧力によって形成される力が、弁部材を介して閉鎖エレメントに及ぼされる閉鎖力を超えると、閉鎖エレメントは、燃料蓄圧器の、該閉鎖エレメントに作用する圧力によって弁座から持ち上げられる。この場合燃料は燃料蓄圧器から開放状態の圧力調整弁を介して放圧室に流出する。
燃料蓄圧器の高圧を調節する際に、電磁石の電流が強められるので、閉鎖力が高められ、したがって閉鎖エレメントは、燃料蓄圧器に高圧が生じてから初めて弁座から持ち上げられ、燃料は燃料蓄圧器から放圧室に流出できる。
多くの場合追加的に弁は機械ばねを備えており、この機械ばねによって、不作用状態で、つまりエンジン停止状態の間、弁部材が閉鎖されており、燃料は放圧室に侵入しない。このばねの機械ばね力は、既に僅かな燃料圧でも克服することができる。燃料蓄圧器に極めて大きな圧力を形成することはできない。燃料蓄圧器における必要な最低圧は、電磁石的に形成される閉鎖力の作用によってしか保証されない。
背景技術の欠点
たとえばコネクタの緩みによって、電磁石に給電機能障害が生じて、電磁石的な閉鎖力が形成されない場合、低圧下の燃料が放圧室に侵入し、燃料噴射を不可能にする。走行運転はもはや実現可能でない。
したがって本発明の課題は、冒頭で述べたような形式の、蓄圧型燃料噴射系のための圧力調整弁を改良して、電磁石的な閉鎖力が形成されない場合でも、弁出口に最低圧を形成し、非常運転を実現するようなものを提供することである。
この課題を解決するための本発明の装置によれば、弁が、追加的に機械ばねを備えており、該機械ばねが、弁部材を弁座に向かって押圧しており、該機械ばねのばね定数もしくはプレロードが、次のように設定されており、つまり非常走行にとって十分な量で燃料噴射弁の燃料噴射過程が実現できるように設定されている。
本発明のように構成されていると、有利には、弁は、２５０ｂａｒ以上の設定最低燃料圧から開放することができる。ばねの張力もしくはプレロードは、電磁力の作用に関わりなく、燃料噴射過程を実現できる最低圧を燃料蓄圧器に形成できるように作用する。
噴射圧の調整は、電磁石の通電とは無関係に行われる。噴射圧が障害に基づいて形成されなくても、少なくとも非常運転は実現可能である。
次に本発明の実施の形態を、図示の実施例を用いて詳しく説明する。
図１には圧力調整弁１を縦断面図で示した。追加的に内燃機関、特に自己点火式の内燃機関のための蓄圧式燃料噴射系の一部を示した。蓄圧式燃料噴射系（これはコモンレール噴射系とも呼ばれる）は高圧ポンプ２を備えており、この高圧ポンプ２によって高圧下の燃料が燃料貯蔵タンク３から燃料蓄圧器４に搬送される。燃料蓄圧器４はたとえば管状に、いわゆるレールとして形成されている。燃料蓄圧器４から管路５が内燃機関６の燃料噴射箇所に通じており、管路５にはそれぞれ１つの弁７が配置されており、燃料蓄圧器４の圧力を調節するために圧力調整弁１が設けられており、この圧力調整弁１は高圧ポンプ２の出口または燃料蓄圧器４に配置することができる。
圧力調整弁１自体は弁体８を備えており、この弁体８に孔９が形成されており、この孔９にはプランジャ状の弁部材１０が軸方向可動に配置されている。弁体８には固定フランジ１１が形成されており、この固定フランジ１１を介して弁体が高圧ポンプ２または燃料蓄圧器４に固定されている。追加的に弁体８の内側に別の室が設けられており、この室にコイルを備えた電磁石１２が配置されている。弁体８上に接続エレメント１３が設けられており、この接続エレメント１３は弁体８の空間をカバーしている。
本発明によれば、接続エレメント１３の切欠１４に機械ばね１５が設けられており、この機械ばね１５はたとえばコイルばねとして形成されている。このばね１５は、燃料圧が有利には２５０ｂａｒ以上の設定最低圧を超えない範囲で、弁部材１０に追加的な力を及ぼして、圧力調整弁１の閉鎖を保証する。
電磁石１２の通電によって、弁部材１０が図示の弁座１６に押圧されるので、これに応じて管路が閉鎖される。
機能形式
電磁石１２が通電されていない場合、弁部材１０は自重と、機械ばね１５のばね作用とに基づいて弁座１６に載設している。同時に弁座１６は燃料蓄圧器４の圧力で負荷されている。
燃料噴射過程を実現するために、燃料蓄圧器４の圧力は最低値に到達する必要がある。圧力調整弁１の閉鎖状態でこの圧力を形成することができる。この圧力が、電磁石１２の通電によって調整可能な最高圧を超えると、圧力調整弁１は開放し、燃料は放圧室、ここでは燃料タンク３に流れる。
電磁石の故障に際しては、機械ばねの力（および／またはばねのプレロード（Vorspannung；予荷重））によって、燃料蓄圧器４に圧力が形成できるように保証されているので、燃料噴射過程は実現可能であり、通電されていない圧力調整弁１は僅かな圧力では開放しない。
このようにして燃料噴射過程および走行運転が、電磁石１２の給電の機能障害が生じる場合でも実現される。
本発明の圧力調整弁と燃料蓄圧器と燃料タンクとを示す部分断面図である。
符号の説明
１ 圧力調整弁、 ２ 高圧ポンプ、 ３ 燃料貯蔵タンク、 ４ 燃料蓄圧器、 ５ 管路、 ６ 内燃機関、 ７ 弁、 ８ 弁体、 ９ 孔、 １０ 弁部材、 １１ 固定フランジ、 １２ 電磁石、 １３ 接続エレメント、 １４ 切欠、 １５ ばね、 １６ 弁座

Claims (1)

  1. 燃料蓄圧器の圧力を調整するための、内燃機関の蓄圧式燃料噴射系のための圧力調整弁であって、孔内で軸方向可動に案内されたプランジャ状の弁部材が設けられており、該弁部材が、閉鎖方向で閉鎖エレメントに作用して、かつ該閉鎖エレメントを弁座に押圧するようになっており、弁部材が、電磁石の可動子を成しており、該電磁石が、通電可能である形式のものにおいて、
    圧力調整弁が、追加的に機械ばね（１５）を備えており、該機械ばね（１５）が、弁部材（１０）を弁座（１６）に向かって押圧しており、該機械ばね（１５）のばね定数もしくはプレロードが、次のように設定されており、つまり設定された最低圧力を超える圧力が生じて初めて非常走行にとって十分な量の燃料で燃料噴射過程が実現できるように設定されていることを特徴とする、蓄圧式燃料噴射系のための圧力調整弁。
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