JP2014206169A - 燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料供給装置の個々の構成要素のアクセシビリティを向上させた、内燃機関の新式の燃料供給装置と、このような燃料供給装置の貯蔵ユニットと、圧力逃がし弁と、洗浄弁とから成る構成と、を創出する。
【解決手段】前記貯蔵ユニット（９）であって当該貯蔵ユニットと前記圧力逃がし弁および前記洗浄弁とが協働する貯蔵ユニットには、弁ブロックが配設されており、当該弁ブロックは前記貯蔵ユニット（９）に直接的に取り付けられるとともに、前記圧力逃がし弁（１３）と前記洗浄弁（１４）とを受容している。
【選択図】図１

Description

本発明は請求項１のおいて書き部に記載の内燃機関の燃料供給装置に関する。本発明はさらに、このような燃料供給装置の貯蔵ユニットと、圧力逃がし弁と、洗浄弁とから成る構成に関する。

図１は従来技術から知られている内燃機関のコモンレール式燃料供給装置の基本的な構成を示している。当該構成は特許文献１から知られている。すなわち図１のコモンレール式燃料供給装置は、内燃機関の気筒ごとにそれぞれ少なくとも一つのインジェクタ１を含んでいる。当該インジェクタ１を介して、内燃機関の各気筒に燃料が噴射可能である。コモンレール式燃料供給装置はさらに、少なくとも一つの低圧ポンプ５と、少なくとも一つの高圧ポンプ２と、高圧揚水システム８とを有するポンプ装置３を含んでおり、それによって燃料をコモンレール式燃料供給装置の低圧領域４から当該燃料供給装置の高圧領域６に運搬し、このとき高圧領域６にはポンプ装置３とインジェクタ１との間に、恒常的に高圧下に置かれている蓄圧システム７が設けられている。当該恒常的に高圧下に置かれている蓄圧システム７はコモンレールとも称され、複数の貯蔵ユニット９を有している。当該貯蔵ユニット９は、恒常的に高圧下に置かれている高圧導管１０を介して、ポンプ装置３と接続されるとともに互いに接続されている。蓄圧システム７、すなわち貯蔵ユニット９はさらに、噴射のタイミングに応じて間欠的に高圧下に置かれる高圧導管１１を介して、インジェクタ１に接続されている。インジェクタ１を貯蔵ユニット９と接続しているとともに、噴射のタイミングに応じて間欠的に高圧下に置かれる高圧導管１１には、開閉弁１２が配設されており、当該開閉弁は噴射のタイミングに応じてインジェクタ１に燃料を供給する。

特許文献１からさらに、蓄圧システム７の貯蔵ユニット９の一つに、圧力逃がし弁１３と洗浄弁１４とが配設されていることが知られている。実践から知られている燃料供給装置において圧力逃がし弁１３および洗浄弁１４は、高圧導管１５，１６を介して貯蔵ユニット９と結合されるとともに、低圧導管１７，１８を介して燃料供給装置の低圧領域４と結合されている。

高圧導管１５，１６を介して、圧力逃がし弁１３と洗浄弁１４とを貯蔵ユニット９に連結する配管は不利である。これにより付加的な密閉箇所が作り出されるという理由による。さらに燃料供給装置の上記の構成要素に配管を行うことにより、燃料供給装置の入り組んだ構成を生じさせ、当該入り組んだ構成は多くの構成空間を必要とする。燃料供給装置の個々の構成要素のアクセシビリティは配管によって困難となる。

独国特許発明第１０１５７１３５号明細書

上記の点に鑑み、本発明は内燃機関の新式の燃料供給装置と、このような燃料供給装置の貯蔵ユニットと、圧力逃がし弁と、洗浄弁とから成る構成と、を創出することを課題とする。

上記の課題は請求項１に記載の内燃機関の燃料供給装置によって解決される。

本発明によれば、貯蔵ユニットであって、当該貯蔵ユニットと圧力逃がし弁および洗浄弁とが協働する貯蔵ユニットに、弁ブロックが配設されており、当該弁ブロックは貯蔵ユニットに直接的に取り付けられるとともに、圧力逃がし弁と洗浄弁とを受容している。

本発明によれば、貯蔵ユニットであって、当該貯蔵ユニットと圧力逃がし弁および洗浄弁とが協働する貯蔵ユニットに、弁ブロックが配設されており、当該弁ブロックは貯蔵ユニットに直接的に取り付けられるとともに、圧力逃がし弁と洗浄弁をともに受容していることが提案される。これにより、圧力逃がし弁および洗浄弁と、燃料供給装置の蓄圧システムの貯蔵ユニットとの間の高圧導管を省略できる。それにより、燃料供給装置における密閉箇所の数が低減される。さらに燃料供給装置の構成が簡略化される。燃料供給装置の個々の構成要素のアクセシビリティは向上する。

好適なさらなる構成によれば、弁ブロックは少なくとも一つの圧力センサ、好ましくは冗長的に作用する二つの圧力センサを受容している。弁ブロックはさらに、温度センサ、すなわち、圧力逃がし弁と協働する第一の温度センサと、洗浄弁と協働する第二の温度センサとを受容している。特に弁ブロックは付加的に、漏れ検出装置を受容している。これにより燃料供給装置の構成はさらに縮小され得る。単独の圧力センサまたは個々の圧力センサと、温度センサとが弁ブロックによって直接的に受容されているとき、当該単独の圧力センサまたは個々の圧力センサ、および温度センサによって提供される測定値を評価する閉ループ制御もしくは開ループ制御の応答挙動が改善される。

好適なさらなる構成によれば弁ブロックは高圧ボアシステムを有しており、当該高圧ボアシステムを介して貯蔵ユニットの貯蔵容積は、圧力逃がし弁と、洗浄弁と、単独の圧力センサまたは個々の圧力センサと、配管なしに連結されている。弁ブロックは好適にさらに、低圧ボアシステムを有しており、当該低圧ボアシステムを介して温度センサは圧力逃がし弁および洗浄弁と、配管なしに連結されている。低圧ボアシステムは圧力逃がし弁と洗浄弁とを介在させることにより、高圧ボアシステムから分離されている。

当該構成は特に好適である。弁ブロックの高圧ボアシステムと低圧ボアシステムとは、従来技術によれば必要とされた、上記の構成要素間の高圧導管および低圧導管を介する配管に取って替わるものである。

弁ブロックは特に漏れボアシステムを有しており、当該漏れボアシステムは漏れ検出装置と配管なしに連結されており、当該漏れボアシステムは低圧ボアシステムと高圧ボアシステムとから、分離されている。

本発明に係るこのような燃料供給装置のための貯蔵ユニットと、圧力逃がし弁と、洗浄弁とから成る構成は、請求項１０に規定されている。

本発明の好適なさらなる構成は従属請求項と以下の詳細な説明に記載されている。本発明の実施の形態を図面に基づいてより詳しく説明するが、本発明は当該実施の形態に限定されるものではない。図面に示すのは以下の通りである。

燃料供給装置を概略的に示す図である。 本発明に係る燃料供給装置の細部を示す図である。

本発明は特に大型ディーゼルエンジンまたは船舶用ディーゼルエンジンとして形成された内燃機関の燃料供給装置、特にコモンレール式燃料供給装置に関する。このような燃料供給装置の基本的な構成はすでに図１を参照して説明されている。

本発明は燃料供給装置の細部であって、当該細部を用いて、圧力逃がし弁１３および洗浄弁１４と協働する貯蔵ユニット９の領域において、配管コストが低減され得る細部に関する。以下に図２を参照しながら、この点に関する詳細を説明する。

すなわち図２は、圧力逃がし弁１３および洗浄弁１４と協働する貯蔵ユニット９に、弁ブロック１９が配設されていることを示しており、当該貯蔵ユニット９は直接的に弁ブロック１９に取り付けられ、弁ブロック１９はさらに、圧力逃がし弁１３と洗浄弁１４とを受容もしくは担持している。

弁ブロック１９はさらに、少なくとも一つの圧力センサ２０を受容しており、当該圧力センサを用いて、貯蔵ユニット９の貯蔵容積において支配的なシステム圧力が測定技術的に検出され得、それによって当該システム圧力に応じてポンプ装置３の動作を開ループ制御もしくは閉ループ制御する。弁ブロック１９は好適にこのような圧力センサ２０を二つ有しており、当該圧力センサは貯蔵ユニット９の貯蔵容積において支配的なシステム圧力を冗長的に検出する。

貯蔵ユニット９と、圧力逃がし弁１３と、洗浄弁１４と、単独の圧力センサまたは個々の圧力センサ２０とを弁ブロック１９に直接的に結合するために、弁ブロック１９は高圧ボアシステムを有しており、当該高圧ボアシステムを介して貯蔵ユニット９の貯蔵容積は、圧力逃がし弁１３と、洗浄弁１４と、単独の圧力センサまたは個々の圧力センサ２０と、配管なしに連結され得る。

弁ブロック１９はさらに、温度センサ２１および２２、すなわち、圧力逃がし弁１３と協働する第一の温度センサ２２と、洗浄弁１４と協働する第二の温度センサ２１とを受容している。

圧力逃がし弁１３または洗浄弁１４が開くとき、個々の弁１３，１４と協働する温度センサ２１，２２を介して、個々の弁１３，１４が開いていることが検出され得る。

高圧ボアシステムに対して付加的に、弁ブロック１９は低圧ボアシステムを有しており、当該低圧ボアシステムを介して温度センサ２１および２２は圧力逃がし弁１３および洗浄弁１４と、配管なしに連結されており、それによって低圧領域において第一の温度センサ２２は圧力逃がし弁１３に対して直接的に下流に配置されており、第二の温度センサ２１は洗浄弁１４に対して直接的に下流に配置されている。

低圧ボアシステムは圧力逃がし弁１３と洗浄弁１４とを介在させることにより、高圧ボアシステムから分離されている。

低圧ボアシステムは圧力逃がし弁１３と、洗浄弁１４とに対して、燃料が燃料供給装置の低圧領域４に向かう共通の排出口２３を有している。

貯蔵ユニット９に配設されている弁ブロック１９はさらに、漏れ検出装置２４を受容しており、そのために弁ブロック１９は、高圧ボアシステムと低圧ボアシステムのほかに、さらに漏れボアシステムを有しており、当該漏れボアシステムは漏れ検出装置２４と配管なしに連結されている。

漏れボアシステムは低圧ボアシステムからも高圧ボアシステムからも分離されている。

本発明により、大型ディーゼルエンジンもしくは船舶用ディーゼルエンジンの燃料供給装置、すなわちコモンレール式燃料供給装置の構成は、著しく簡略化され得る。

圧力逃がし弁１３と洗浄弁１４とを直接的に受容している弁ブロック１９はこのように、貯蔵ユニット９に、すなわち当該貯蔵ユニットの貯蔵容積に直接的に連結されている。これにより弁ブロック１９と貯蔵ユニット９の間の高圧導管、および、弁１３および１４に至る高圧導管が省略され得る。

さらに温度センサ２１および２２が弁ブロック１９に組み込まれているか、もしくは当該弁ブロックによって直接的に受容されている。これにより、燃料を温度センサ２１および２２へガイドする燃料導管が省略され得る。

さらに好適に漏れ検出装置２４を介する漏れ検出部も弁ブロック１９に組み込まれている。これは燃料供給装置の構造上の構成をさらに簡略化することを確実にする。

本発明はさらに、図２に示される貯蔵ユニット９と、弁ブロック１９と、弁１３および１４と、から成る構成に関しており、当該構成には好適にさらに、単独の圧力センサまたは個々の圧力センサ２０と、温度センサ２１および２２と、漏れ検出装置２４とが属している。

本発明により、実践から知られている燃料供給装置において、圧力逃がし弁１３と、洗浄弁１４と、単独の圧力センサまたは個々の圧力センサ２０と、温度センサ２１，２２とを貯蔵ユニット９と連結するために必要とされる多数の配管が省略され得る。これは以下の点により実現される。すなわち、上記の構成グループと協働する貯蔵ユニット９に直接的に取り付けられる弁ブロック１９に、多数の機能、すなわち弁１３および１４の機能、単独の圧力センサまたは個々の圧力センサ２０の機能、温度センサ２１および２２の機能、および漏れ検出の機能が組み込まれていることにより実現される。これにより燃料供給装置における密閉箇所の数が低減されるだけでなく、さらに燃料供給装置の個々の構成要素もしくは構成グループはより容易にアクセス可能となる。

１ インジェクタ
２ 高圧ポンプ
３ ポンプ装置
４ 低圧領域
５ 低圧ポンプ
６ 高圧領域
７ 蓄圧システム
８ 高圧揚水システム
９ 貯蔵ユニット
１０ 高圧導管
１１ 高圧導管
１２ 開閉弁
１３ 圧力逃がし弁
１４ 洗浄弁
１５ 高圧導管
１６ 高圧導管
１７ 低圧導管
１８ 低圧導管
１９ 弁ブロック
２０ 圧力センサ
２１ 温度センサ
２２ 温度センサ
２３ 排出口
２４ 漏れ検出装置

Claims (11)

1. 船舶用ディーゼルエンジンとして形成された内燃機関の燃料供給装置、特にコモンレール式燃料供給装置であって、
   低圧領域（４）と、燃料を前記低圧領域（４）から高圧領域（６）に運搬するためのポンプ装置（３）と、を有し、
   前記ポンプ装置（３）と気筒に配設されたインジェクタ（１）との間の前記高圧領域（６）には、恒常的に高圧下に置かれている蓄圧システム（７）が設けられており、当該蓄圧システムは、高圧導管（１０）を介して結合されている貯蔵ユニット（９）を有しており、
   前記蓄圧システム（７）は、同様に恒常的に高圧下に置かれている少なくとも一つの高圧導管（１０）を介して前記ポンプ装置（３）と接続されており、前記蓄圧システム（７）は、噴射のタイミングに応じて間欠的に高圧下に置かれる高圧導管（１１）を介して前記インジェクタ（１）に接続されており、前記蓄圧システム（７）の前記貯蔵ユニット（９）のうちの一つと、圧力逃がし弁（１３）および洗浄弁（１４）とが協働する、燃料供給装置において、
   前記貯蔵ユニットであって当該貯蔵ユニットと前記圧力逃がし弁および前記洗浄弁とが協働する貯蔵ユニットには、弁ブロック（１９）が配設されており、当該弁ブロックは貯蔵ユニット（９）に直接的に取り付けられるとともに、前記圧力逃がし弁（１３）と前記洗浄弁（１４）とを受容していることを特徴とする燃料供給装置。
2. 前記弁ブロック（１９）はさらに少なくとも一つの圧力センサ（２０）、好ましくは冗長的に作用する二つの圧力センサを受容していることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
3. 前記弁ブロック（１９）は高圧ボアシステムを有しており、当該高圧ボアシステムを介して前記貯蔵ユニット（９）の貯蔵容積は、前記圧力逃がし弁（１３）と、前記洗浄弁（１４）と、単独の圧力センサまたは個々の圧力センサ（２０）と、配管なしに連結されていることを特徴とする請求項２に記載の燃料供給装置。
4. 前記弁ブロック（１９）は温度センサ（２１，２２）、すなわち、前記圧力逃がし弁（１３）と協働する第一の温度センサ（２２）と、前記洗浄弁（１４）と協働する第二の温度センサ（２１）とを受容していることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
5. 前記弁ブロック（１９）は低圧ボアシステムを有しており、当該低圧ボアシステムを介して前記温度センサ（２１，２２）は前記圧力逃がし弁（１３）および前記洗浄弁（１４）と配管なしに連結されており、それによって前記低圧ボアシステムの領域において前記第一の温度センサ（２２）は前記圧力逃がし弁（１３）に対して直接的に下流に配置されており、前記第二の温度センサ（２１）は前記洗浄弁（１４）に対して直接的に下流に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の燃料供給装置。
6. 前記低圧ボアシステムは前記圧力逃がし弁（１３）と、前記洗浄弁（１４）とに対して、前記低圧領域（４）への共通の排出口（２３）を有していることを特徴とする請求項５に記載の燃料供給装置。
7. 前記低圧ボアシステムは前記圧力逃がし弁（１３）と前記洗浄弁（１４）とを介在させることにより、高圧ボアシステムから分離されていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の燃料供給装置。
8. 前記弁ブロック（１９）は、漏れ検出装置（２４）を受容していることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
9. 前記弁ブロック（１９）は、漏れボアシステムを有しており、当該漏れボアシステムは前記漏れ検出装置（２４）と配管なしに連結されており、前記漏れボアシステムは低圧ボアシステムから分離されているとともに高圧ボアシステムから分離されていることを特徴とする請求項８に記載の燃料供給装置。
10. 燃料供給装置の蓄圧システム（７）の貯蔵ユニット（９）と、圧力逃がし弁（１３）と、洗浄弁（１４）と、から成る構成であって、
    前記貯蔵ユニット（９）は高圧導管(１０)を介して他の貯蔵ユニット（９）と接続可能であり、前記貯蔵ユニット（９）はさらなる高圧導管(１０)を介してポンプ装置(３)と接続可能であり、前記貯蔵ユニット（９）は噴射のタイミングに応じて間欠的に高圧下に置かれる高圧導管（１１）を介してインジェクタ（１）と接続可能である、構成において、
    前記貯蔵ユニット（９）には、弁ブロック（１９）が配設されており、当該弁ブロックは前記貯蔵ユニット（９）に直接的に取り付けられるとともに、前記圧力逃がし弁（１３）と前記洗浄弁（１４）とを受容していることを特徴とする構成。
11. 請求項１から９のいずれか一項に記載の特徴を特徴とする請求項１０に記載の構成。

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