JP2005048763A - アキュムレータ燃料噴射システムのための圧力制御弁 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁石による閉鎖力が得られない場合でも、弁出口において必要最低限圧力が生ぜしめられ、従って、緊急時走行運転が可能であるような圧力制御弁を提供する。
【解決手段】燃料アキュムレータ内の圧力を制御するための、内燃機関のためのアキュムレータ燃料噴射システムのための圧力制御弁であって、孔内で軸方向摺動可能にガイドされているピストン状の弁部材を備えており、該弁部材は閉鎖方向で閉鎖部材へと作用し、この閉鎖部材を弁座に向かって押圧し、この弁部材は、給電可能な電磁石の可動子を形成する形式のものにおいて、圧力制御弁１の供給部１７の開口横断面が、圧力制御弁が、所定の最低燃料圧を越えて初めて開くように設計されていて、これにより緊急時の走行が可能になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料アキュムレータ内の圧力を制御するための、内燃機関のためのアキュムレータ燃料噴射システムのための圧力制御弁であって、孔内で軸方向摺動可能にガイドされているピストン状の弁部材を備えており、該弁部材は閉鎖方向で閉鎖部材へと作用し、この閉鎖部材を弁座に向かって押圧し、この弁部材は、給電可能な電磁石の可動子を形成する形式のものに関する。

このような形式の圧力制御弁は、多種多様な構成が公知である。この圧力制御弁は、燃料アキュムレータ内の圧力を制御するために働く。圧力制御弁は、供給部を介して燃料アキュムレータに接続されている。圧力制御弁は、孔内に軸方向摺動可能に案内されたピストン状の弁部材を有している。この弁部材は、有利には電磁石１２における電流によって弁部材に加えられる力に抗して動くことができる。この力は閉鎖方向に作用するので、弁部材は圧力制御弁の閉鎖部材へと押され、弁座に押し付けられる。弁部材は、力の制御のために給電可能な電磁石の可動子を形成する。

給電により、弁部材を介して閉鎖部材が所定の力によって弁座に押し付けられる。この場合、閉鎖部材は、閉鎖部材に作用する燃料アキュムレータにおける圧力によって、この圧力により形成される力が、弁部材によって閉鎖部材に加えられる閉鎖力を上回る場合に弁座から持ち上げられる。この場合、燃料は燃料アキュムレータから、供給部を通って、開かれた圧力制御弁を介して放圧室へと流出する。

燃料アキュムレータにおける、より高い圧力を調節する際には、電磁石における電流を増大させる。これにより閉鎖力は高まり、従って閉鎖部材は、燃料アキュムレータ内の圧力が、より高い場合に初めて弁座から持ち上げられ、燃料が燃料アキュムレータから放圧室へと流出できるようになる。

付加的に、弁には、しばしば機械的なばねが設けられており、このばねにより、休止状態、即ちエンジン停止状態で、弁が閉鎖され、燃料が放圧室へと進入しないようになっている。しかしながら、このばねの機械的なばね力は、僅かな燃料圧で既に簡単に克服することができる。燃料アキュムレータにおける十分な大きさの圧力の形成は得られない。燃料アキュムレータにおける必要最小限の圧力は、電磁石によって形成される閉鎖力の作用によってしか保証されない。

背景技術の問題点
例えば相応のコネクタが緩むなどして、電磁石における電力供給の機能障害が生じ、ひいては、電磁石による閉鎖力が欠如すると、燃料は、低い圧力下で放圧室へと放出され、ひいては噴射が不可能になる。走行運転はもはや不可能になる。

本発明の課題は、背景技術により公知の圧力制御弁を改良して、電磁石による閉鎖力が得られない場合でも、弁出口において必要最低限圧力が生ぜしめられ、従って、緊急時走行運転が可能であるような圧力制御弁を提供することである。

この課題を解決するために本発明の構成では、圧力制御弁の供給部の開口横断面が、圧力制御弁が、所定の最低燃料圧を越えて初めて開くように設計されていて、これにより緊急時の走行が可能になる（噴射過程が可能である）ようにした。

選択的に、圧力制御弁の供給部に、絞り部材が取り付けられていて、この絞り部材によって、圧力制御弁が開放するための最低限の圧力が制御されるようにした。

燃料アキュムレータにおける圧力により、所定の力が、圧力制御弁の弁部材に加えられる。この力は、供給部の内法の幅によって開放される面を介して作用する。圧力によって生ぜしめられるこのような力が、弁部材に閉鎖方向で作用する力の合計よりも大きい場合には、弁部材は弁座から持ち上がり、圧力制御弁を開放する。電磁石が給電されていない場合には、この合力は、弁部材の自重と、機械的なばねの力とからのみ形成される。このような場合、供給部の面が大きいと、僅かな燃料圧で既に、圧力制御弁の開放のために十分である。

圧力制御弁の供給部における絞り作用により、電磁石の力の作用とは無関係に、燃料アキュムレータにおいて、噴射過程を行うために十分に高い必要最低限圧力を形成することができる。

噴射圧の制御は、これとは無関係に電磁石の給電を介して行われる。しかしながら、故障などによって給電が行われない場合でも。少なくとも緊急時走行運転は可能である。

さらなる有利な構成は、以下の明細書および請求項に記載されている。

次に図面につき本発明の実施の形態を詳しく説明する。

図１には、圧力制御弁１の縦断面図が示されている。付加的に、内燃機関、特に自己着火式内燃機関のための、アキュムレータ燃料噴射システムが部分的に示されている。コモンレール噴射システムとも言われるアキュムレータ燃料噴射システムは、高圧ポンプ２を有しており、このポンプによって燃料が高圧下で燃料タンク３から燃料アキュムレータ４に圧送される。燃料アキュムレータ４は例えば管状に、いわゆるレールとして形成されている。燃料アキュムレータ４から複数の導管５が内燃機関６の噴射個所へと通じている。この噴射個所にはそれぞれ弁７が配置されている。燃料アキュムレータ４における圧力の調節のために圧力制御弁１が設けられている。圧力制御弁１は、高圧ポンプ２の出口または燃料アキュムレータ４に配置することができる。

圧力制御弁１自体は弁本体８を有していて、弁本体８には孔９が形成されている。この孔９内には、ピストン状の弁部材１０が軸方向摺動可能に配置されている。弁本体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、弁本体８が高圧ポンプ２に、または燃料アキュムレータ４に固定されている。付加的に、弁本体８内部には、コイルを備えた電磁石１２が配置されている別の室が設けられている。弁本体８には接続エレメント１３が設けられていて、この接続エレメント１３は、弁本体８の室を覆っている。

先行技術によれば、接続エレメントには切欠１４内に機械的なばね１５が設けられている。このばね１５は例えばコイルばねとして形成されている。ばね１５は、弁部材１０に付加的な力を加え、高圧ポンプ２が作動しない場合に、圧力制御弁１を閉鎖させる。

電磁石１２に給電することにより、弁部材１０は引き続き、図示されていない弁座１６へと押し付けられ、これにより供給部１７に存在している燃料は圧力制御弁１から流れることはできない。

作用形式
電磁石１２が給電されていない場合には、弁部材１０は、その自重に基づき、かつ、機械的なばね１５のばね作用に基づき弁座１６に載置されている。同時に弁座１６は、燃料アキュムレータ４内の圧力によって負荷されている。即ち、供給部１７の開口横断面によって規定される面積にわたって負荷されている。

噴射過程を可能にするためには燃料アキュムレータ４内の圧力が必要最低限の大きさにならなくてはならない。圧力制御弁１が閉鎖されている場合に、このような圧力が生じる。この圧力が、電磁石１２の電流によって制御可能な高圧を上回ると、圧力制御弁１が開き、燃料が、供給部１７と圧力制御弁１とを通って放圧室、この場合は燃料タンク３へと流れる。

電磁石１２が故障した場合には、供給部１７の内法の幅によって圧力が加えられる面が、燃料アキュムレータ４内に２５０ｂａｒの最低限の形成され、給電されていない圧力制御弁１が僅かな圧力ですぐに開いてしまわないことを保証する。

このようにして、噴射過程と走行運転とが、電磁石１２への電流供給の機能障害が生じた場合でも可能である。

本発明による圧力制御弁と、燃料アキュムレータおよび燃料タンクに対するその配置とを示した断面図である

符号の説明

１ 圧力制御弁、 ２ 高圧ポンプ、 ３ 燃料タンク、 ４ 燃料アキュムレータ、 ５ 導管、 ６ 内燃機関、 ７ 弁、 ８ 弁本体、 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、 １７ 供給部

Claims (2)

1. 燃料アキュムレータ内の圧力を制御するための、内燃機関のためのアキュムレータ燃料噴射システムのための圧力制御弁であって、孔内で軸方向摺動可能にガイドされているピストン状の弁部材を備えており、該弁部材は閉鎖方向で閉鎖部材へと作用し、この閉鎖部材を弁座に向かって押圧し、この弁部材は、給電可能な電磁石の可動子を形成する形式のものにおいて、
   圧力制御弁（１）の供給部（１７）の開口横断面が、圧力制御弁（１）が、所定の最低燃料圧を越えて初めて開くように設計されていて、これにより緊急時の走行が可能になることを特徴とする、アキュムレータ燃料噴射システムのための圧力制御弁。
2. 燃料アキュムレータ内の圧力を制御するための、内燃機関のためのアキュムレータ燃料噴射システムのための圧力制御弁であって、孔内で軸方向摺動可能にガイドされているピストン状の弁部材を備えており、該弁部材は閉鎖方向で閉鎖部材へと作用し、この閉鎖部材を弁座に向かって押圧し、この弁部材は、給電可能な電磁石の可動子を形成する形式のものにおいて、
   圧力制御弁（１）の供給部（１７）に、絞り部材が取り付けられていて、この絞り部材によって、圧力制御弁（１）が開放するための最低限の圧力が制御されることを特徴とする、アキュムレータ燃料噴射システムのための圧力制御弁。

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