KR101857376B1 - 자동차용 펌프 배열 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

자동차용 펌프 배열은 - 유체 입구(102)와 유체 출구(103), 및 상기 유체 입구(102)와 상기 유체 출구(103) 사이에 유압식으로 배열된 압력 챔버(104)로 유체를 전달하는 고압 펌프(101), - 입구측에서 상기 유체 출구(103)에 결합된 제1 압력 제한 밸브(105), 및 - 제2 압력 제한 밸브(106)를 포함하되, - 상기 2개의 압력 제한 밸브(105, 106)는 병렬로 유압식으로 연결되고, - 상기 2개의 압력 제한 밸브(105, 106)는 각각 개방 압력을 구비하며, - 상기 제1 압력 제한 밸브(105)의 개방 압력의 값은 상기 제2 압력 제한 밸브(106)의 개방 압력의 값을 초과하고, - 상기 제2 압력 제한 밸브(106)의 개방 압력의 값은 상기 펌프 배열(100)에 유압식으로 결합될 수 있는 인젝터(107)에 따라 미리 한정된다.

Description

자동차용 펌프 배열 및 시스템{PUMP ARRANGEMENT AND SYSTEM FOR A MOTOR VEHICLE}
본 발명은 자동차용 펌프 배열에 관한 것이다. 나아가 본 발명은 자동차, 특히 연료 분사 시스템용 펌프 배열을 구비하는 시스템에 관한 것이다.
유체 전달을 위한 펌프, 특히 자동차의 분사 시스템을 위한 연료 전달 펌프는, 통상적으로 압력 제한 밸브를 구비한다. 이 밸브는 펌프의 고압측에 배열된다. 이 밸브는, 결함이 존재하는 경우, 고압 펌프에 의해 전달되는 최대 볼륨 흐름이 펌프의 고압 피스톤 챔버로 되 흐를 수 있는 방식으로 설계된다. 이에 의해 펌프를 갖는 고압 시스템이 허용가능하지 않은 고압으로부터 보호된다. 정상 동작 조건 하에서 밸브가 폐쇄된다. 압력 제한 밸브가 통상적으로 펌프의 고압 피스톤 챔버에 결합된 것으로 인해, 밸브는 펌프의 흡입 단계 동안에만 개방될 수 있다. 펌프의 흡입 단계 동안, 밸브는 유압식으로 록킹(locked)되어 개방될 수 없다.
신뢰성 있게 동작할 수 있는 자동차용 펌프 배열을 제시하는 것이 바람직하다. 나아가 신뢰성 있게 동작할 수 있는 펌프 배열을 갖는 시스템을 제시하는 것이 바람직하다.
본 발명은 자동차용 펌프 배열 및 이런 종류의 펌프 배열을 포함하는 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 상기 펌프 배열은 유체를 전달하는 고압 펌프를 구비한다. 상기 고압 펌프는 유체 입구와 유체 출구, 및 상기 유체 입구와 상기 유체 출구 사이에 유압식으로 배열된 압력 챔버를 구비한다. 상기 펌프 배열은 입구측에서 상기 유체 출구에 결합된 제1 압력 제한 밸브를 구비한다. 상기 펌프 배열은 제2 압력 제한 밸브를 구비한다. 상기 2개의 압력 제한 밸브는 병렬로 유압식으로 연결된다. 2개의 압력 제한 밸브는 각각 개방 압력을 구비한다. 상기 제1 압력 제한 밸브의 개방 압력의 값은 상기 제2 압력 제한 밸브의 개방 압력의 값을 초과한다. 상기 펌프 배열은 인젝터에 유압식으로 결합될 수 있다. 상기 제2 압력 제한 밸브의 개방 압력의 값은 상기 인젝터에 따라 미리 결정된다.
상기 제1 압력 제한 밸브에 의해, 특히, 상기 고압 펌프의 유체 출구에서 최대 허용가능한 압력을 초과하지 않는 것이 보장된다. 상기 제1 압력 제한 밸브가 불필요하게 개방되는 것을 회피하기 위하여, 상기 제1 압력 제한 밸브의 개방 압력의 값은, 특히, 상기 고압 펌프의 압력 단계에서 정상 동안 일어나는 시스템 압력을 초과한다. 따라서, 상기 제1 압력 제한 밸브는 정상 동작 동안 개방되지 않는다. 결함이 있는 경우에, 상기 제1 압력 제한 밸브는 과도한 압력으로부터 보호된다.
상기 제2 압력 제어 밸브에 의해, 상기 펌프 배열에 결합될 수 있는 상기 인젝터가 신뢰성 있게 개방되는 것이 보장된다. 상기 개방 압력의 값이 상기 인젝터의 최대 허용가능한 압력 미만인 방식으로 상기 제2 압력 제한 밸브의 개방 압력의 값이 미리 결정된다. 상기 인젝터의 기능이 이에 의해 보장된다. 여기서, "인젝터에 대한 최대 허용가능한 압력"이라는 어구는 상기 인젝터가 여전히 신뢰성 있게 개방될 수 있는 유체 압력을 의미하는 것으로 이해된다.
특히, 상기 제2 압력 제한 밸브는 발생하는 압력 맥동(pressure pulsation)을 댐핑(damp)하기 위하여 상기 고압 펌프의 각 흡입 단계에서 개방될 수 있다. 이에 의해 상기 제1 압력 제한 밸브는 정상 동작에서 폐쇄된 채 유지되고, 결함이 있는 경우에만 개방되므로, 상기 제1 압력 제한 밸브가 마모되는 것을 방지할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 제1 압력 제한 밸브는 출구측에서 상기 유체 입구에 유압식으로 결합된다. 이것에 의해 상기 고압 펌프의 압력 단계 동안에서도 결함이 있는 경우 상기 제1 압력 제한 밸브를 개방할 수 있다. 유압식으로 폐쇄된 압력 제한 밸브가 회피될 수 있다. 상기 제1 압력 제한 밸브는 상기 고압 펌프의 최대 볼륨 흐름이 상기 제1 압력 제한 밸브를 통해 방출될 수 있는 방식으로 설계된다. 상기 제1 압력 제한 밸브는 상기 유체 출구에서 최대 허용가능한 압력을 상기 고압 펌프의 전체 동작 사이클 동안 초과하지 않는 것을 보장하는데 사용된다. 결함이 있는 경우, 상기 고압 펌프에 의해 전달되는 전체 최대 볼륨 흐름은 상당한 압력 상승 없이 상기 유체 입구에서 저압 구역으로 되 방출될 수 있다. 상기 압력 단계 동안 허용가능하지 않은 압력 상승이 회피된다.
실시예에 따르면, 상기 제2 압력 제한 밸브는 상기 출구측에서 상기 압력 챔버에 유압식으로 결합된다. 상기 제2 압력 제한 밸브의 유압 폐쇄는 이에 의해 상기 고압 펌프의 압력 단계 동안 가능하다. 이에 따라 펌프 사이클의 전체 볼륨이 상기 유체 출구로 전달되므로 우수한 펌프 효율이 달성된다. 상기 제1 압력 제한 밸브에 의해, 상기 펌프 배열은 허용가능하지 않은 고압으로부터 항상 보호된다.
다른 실시예에 따르면, 상기 제2 압력 제한 밸브는 상기 출구측에서 상기 유체 입구에 유압식으로 결합된다. 실시예에 따라, 상기 제2 압력 제한 밸브는 상기 입구측에서 상기 유체 출구에 결합된다. 이에 따라 상기 제2 압력 제한 밸브가 개방될 때 상기 유체 출구와 상기 유체 입구 사이에 유압 연통이 이루어진다. 이에 따라 상기 제2 압력 제한 밸브는 각 압력 단계 동안 개방될 수 있다. 상기 유체 출구에서 압력 맥동은 이에 따라 최소화된다. 상기 고압 펌프 내 데드 볼륨(dead volume)이 감소되어, 효율이 증가된다.
다른 실시예에 따르면, 상기 제2 압력 제한 밸브는 상기 입구측에서 상기 압력 챔버에 결합된다. 이에 따라 상기 제2 압력 제한 밸브가 개방될 때 상기 압력 챔버와 상기 유체 입구 사이에 유압 연통이 이루어진다. 이것에 의해 상기 압력 챔버에서 그리고 상기 유체 출구에서 압력 맥동을 최소화할 수 있다. 상기 제2 압력 제한 밸브는 상기 고압 펌프의 각 압력 단계에서 개방될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 제2 압력 제한 밸브는 고정된 값으로 설정된 개방 압력을 갖는 수동 압력 제어 밸브로 설계된다. 예를 들어, 상기 제2 압력 제한 밸브에 의해 상기 유체 출구에서 압력 센서를 교정할 수 있다. 이를 위해, 상기 시스템 압력은, 예를 들어 상기 제2 압력 제한 밸브의 개방 압력의 값으로 상승된다. 상기 개방 압력이 고정된 값으로 설정된 것에 의해, 상기 개방 압력의 값은 기준으로 사용될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 유체 출구는 고압 다기관(high-pressure manifold)에 결합될 수 있다. 상기 인젝터는 상기 고압 다기관에 결합될 수 있다. 특히, 상기 제1 압력 제한 밸브의 개방 압력의 값은 상기 고압 다기관에 따라 미리 결정될 수 있다. 특히, 상기 개방 압력의 값은 상기 고압 다기관을 위한 최대 미리 결정된 압력을 초과하지 않는 방식으로 미리 결정된다.
특히, 상기 제2 압력 제한 밸브의 개방 압력의 값은 상기 인젝터의 최저 개방 압력에 따라 미리 결정된다. 상기 인젝터의 신뢰성 있는 동작이 이에 의해 보장된다.
추가적인 장점, 특징 및 개선은 도면과 함께 설명된 다음 예로부터 드러날 것이다. 여기서, 동일한 요소, 동일한 유형의 요소 및 동일한 동작을 하는 요소는 동일한 참조 부호로 제공될 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 연료 분사 시스템의 개략도;
도 2는 실시예에 따른 연료 분사 시스템의 개략도;
도 3은 실시예에 따른 연료 분사 시스템의 개략도;
도 4는 실시예에 따른 펌프 배열의 개략 상세도; 및
도 5는 실시예에 따른 압력 제한 밸브의 개략도.
도 1은 펌프 배열(100)을 도시한다. 특히, 펌프 배열(100)은 자동차의 연료 분사 시스템의 일부이다. 특히, 연료 분사 시스템은 "공통 레일" 분사 시스템이다. 펌프 배열(100)은 유체 입구(102)와 유체 출구(103)를 갖는 고압 펌프(101)를 구비한다. 압력 챔버(104)는 유체 입구(102)와 유체 출구(103) 사이에 유압식으로 제공된다.
유체 입구(102)는 저압측(114)에 배열된다. 특히, 유체 입구(102)는 압력 챔버(104)를 유체 탱크(113)에 결합시키는데 사용된다. 유체 출구(103)는 고압측(115)에 제공된다. 특히, 유체 출구(103)는 고압 다기관(112)에 결합된다. 인젝터(107) 또는 복수의 인젝터(107)는 고압 다기관에 결합된다. 인젝터는 자동차의 동작 동안 내연 기관의 연관된 연소 챔버로 분사하도록 각각 설계된다. 고압 펌프(101)에 의해, 유체는 유체 탱크(113)로부터 펌핑되어 압력 하에서 고압 다기관(112)으로 전달된다. 동작 동안 저압측(114)에서 나타나는 압력은 예를 들어 5 바 미만이다. 고압측(115)에서 그리고 특히 연료 다기관(112)에서 나타나는 압력은, 특히, 300 바 초과, 예를 들어 350 바 이상이다.
특히, 고압 펌프(101)는 피스톤 펌프이다. 피스톤(122)은 압력 챔버(104)에 배열된다. 피스톤(121)이 압력 챔버(104)의 볼륨이 증가하는 방식으로 길이방향 축을 따라 이동하면, 유체는 유체 입구(102)를 통해 압력 챔버(104)로 흡입된다. 이것은 고압 펌프(101)의 "흡입 단계"이다. 피스톤(122)은 반대 방향으로 이동되고, 유체는 압력 챔버(104)로부터 유체 출구(103)로 배출된다. 이것은 고압 펌프(101)의 "압력 단계"이다.
펌프 배열(100)은 제1 압력 제한 밸브(105)를 구비한다. 압력 제한 밸브(105)의 입구측(108)은 유체 출구(103)에 유압식으로 연결된다. 제1 압력 제한 밸브(105)의 출구측(110)은 유체 입구(102)에 유압식으로 연결된다. 제1 압력 제한 밸브(105)의 입구측(108)은 고압측(115)에 유압식으로 결합된다. 제1 압력 제한 밸브(105)의 출구측(110)은 저압측(114)에 유압식으로 결합된다.
제1 압력 제한 밸브(105)는 미리 결정된 개방 압력을 구비한다. 압력 제한 밸브(105)는 미리 결정된 개방 압력 미만의 압력에서 압력 제한 밸브(105)를 통한 유체 흐름을 차단한다. 미리 결정된 개방 압력 이상의 압력에서, 압력 제한 밸브(105)는 압력 제한 밸브(105)를 통한 유체 흐름을 허용한다. 제1 압력 제한 밸브(105)의 개방 압력의 값은 유체 출구(103)에서 그리고 특히 고압 다기관(112)에서 미리 결정된 최대 압력을 초과하지 않는 방식으로 미리 결정된다. 제1 압력 제한 밸브(105)는 펌프 배열(100)의 정상 동작 동안 폐쇄된다. 입구측(108)의 개방 압력의 미리 결정된 값에 도달하거나 및/또는 초과하는 경우, 제1 압력 제한 밸브(105)는 개방되어 입구측(108)으로부터 출구측(110)으로 유체 흐름을 허용한다. 따라서, 고압측(115)의 압력은 미리 결정된 최대 한도 내에 유지된다. 제1 압력 제한 밸브(105)가 유체 입구(102)에 유압식으로 연결된 것으로 인해, 제1 압력 제한 밸브(105)는 고압 펌프(101)의 흡입 단계 동안 그리고 고압 펌프(101)의 압력 단계 동안 개방될 수 있다. 제1 압력 제한 밸브(105)는 유압식으로 록킹되지 않는다.
펌프 배열(100)은 제2 압력 제한 밸브(106)를 구비한다. 특히, 제2 압력 제한 밸브(106)는 수동 압력 제어 밸브이다. 제2 압력 제한 밸브(106)는 미리 결정된 값을 갖는 개방 압력을 구비한다. 제2 압력 제한 밸브(106)는 미리 결정된 개방 압력을 구비한다. 압력 제한 밸브(106)는 미리 결정된 개방 압력 미만의 압력에서 압력 제한 밸브(106)를 통한 유체 흐름을 차단한다. 미리 결정된 개방 압력 이상의 압력에서, 압력 제한 밸브(106)는 압력 제한 밸브(106)를 통한 유체 흐름을 허용한다.
제2 압력 제한 밸브의 개방 압력의 값은 제1 압력 제한 밸브의 개방 압력의 값 미만이다. 도 1에 도시된 예시적인 실시예에서, 제2 압력 제한 밸브(106)의 입구측(109)은 유체 출구(103)에 유압식으로 결합된다. 제2 압력 제한 밸브(106)의 출구측(111)은 압력 챔버(104)에 유압식으로 결합된다.
제2 압력 제한 밸브(106)가 개방되면, 유체 출구(103)로부터 압력 챔버(104)로 유체의 흐름이 가능하다. 도 1에 도시된 예시적인 실시예에 따라, 제2 압력 제한 밸브(106)는 고압 펌프(101)의 압력 단계 동안 유압식으로 록킹된다. 제2 압력 제한 밸브(106)는 고압 펌프(101)의 흡입 단계 동안에만 개방될 수 있고 고압 펌프(101)의 압력 단계 동안 연속적으로 폐쇄된다.
특히, 제2 압력 제한 밸브의 개방 압력의 값은 인젝터(107)에 따라 미리 결정된다. 제2 압력 제한 밸브(106)의 개방 압력의 값은 최대 허용가능한 인젝터 개방 압력에 따라 미리 결정된다. 인젝터(107)의 신뢰성 있는 동작이 이에 의해 가능하다. 특히, 제2 압력 제한 밸브(106)의 개방 압력의 값은 인젝터(107)의 최대 허용가능한 압력 미만이다. 따라서, 인젝터(107)의 기능이 보장된다, 즉 유체를 연소 챔버에 신뢰성 있는 개방하고 분사하는 기능이 보장된다. 제2 압력 제한 밸브(106)는 고압 펌프(101)의 흡입 단계 동안 개방될 수 있는 것에 의해, 유체 출구(106)에서 그리고 고압 다기관(112)에서 압력 맥동이 감소된다. 제2 압력 제한 밸브(106)가 고압 펌프(101)의 흡입 단계에서만 개방될 수 있는 것에 의해, 펌프 배열(100)의 효율이 우수하다.
미리 결정된 개방 압력의 값을 갖는 수동 압력 제어 밸브를 사용하면 압력 센서(123)를 교정할 수 있다. 압력 센서(123)는 고압 다기관(112)에서 유체 압력을 결정하도록 설계된다. 제2 압력 제한 밸브(106)의 개방 압력의 미리 결정된 값은, 특히, 동작 동안 변하지 않는다. 이것에 의해 제2 압력 제한 밸브(106)의 개방 압력의 고정된 기준 값에 대하여 압력 센서(123)를 교정할 수 있다. 능동 밸브의 경우에는 개방 압력이 인가되는 제어 전압에 의해 개방 압력이 상이한 값으로 조절될 수 있어서 고정된 기준을 형성할 수 없으므로 이러한 교정은 종래에 사용된 능동 제어 압력 제어 밸브에서는 가능하지 않다. 수동 제2 압력 제어 밸브(106)를 사용하면 종래에 사용된 능동 압력 제어 밸브보다도 저렴하다.
제2 압력 제한 밸브(106)는, 한편으로, 인젝터(107)에서 최대 허용가능한 압력을 보장하기 위하여 압력 제한 밸브로 기능한다. 다른 한편으로, 압력 제한 밸브(106)는 압력 맥동을 최소화하고, 특히, 압력 센서(123)를 교정하는 압력 제어 밸브로 기능한다. 특히, 제2 압력 제한 밸브(106)의 단면은 높은 유체 압력에도 불구하고 최대 허용가능한 표면 압력을 초과하지 않는 방식으로 미리 결정된다. 특히, 제2 압력 제한 밸브(106)는 내구성 있는 설계이다.
제1 압력 제한 밸브(105)의 개방 압력의 값은 펌프 배열(100)의 동작 동안 압력 맥동이 제1 압력 제한 밸브(105)를 개방시킬 수 없을 만큼 높다. 제1 압력 제한 밸브(105)의 출구측(110)은 저압 구역(114)에 연결된다. 그 결과, 압력 감소는 고압 펌프(101)의 흡입 단계와 압력 단계와 독립적으로 가능하다. 따라서, 라인에서의 압력은 압력 단계 동안 제1 압력 제한 밸브(105)의 개방 압력의 값보다 높은 레벨로 상승하여, 압력 단계 동안 압력 제한 밸브를 유압식으로 록킹하는 상황이 발생하는 것이 회피된다. 제1 압력 제한 밸브(105)의 미리 결정된 단면은 결함이 있는 경우에 고압 펌프(101)로부터 최대 볼륨 흐름에서 최대 허용가능한 시스템 압력을 초과될 수 없을 정도로 구성된다. 제1 압력 제한 밸브(105)는 제2 압력 제한 밸브(106)보다 더 높은 볼륨 흐름을 위해 설계된다.
따라서, 고압 펌프(101)에 의해 전달되는 최대 볼륨 흐름은 고압 다기관(112)에 상당한 압력 상승 없이 저압 구역(114)으로 되 방출될 수 있는 것이 보장된다. 압력 단계에서 허용가능하지 않은 압력 상승이 회피된다. 제1 압력 제한 밸브(105)가 허용가능하지 않는 개방을 하는 것을 방지하기 위해, 제1 압력 제한 밸브(105)의 개방 압력의 값은 정상 동작 동안 압력 단계에서 일어나는 시스템 압력을 초과하여 설정된다. 이와 동시에 또한 인젝터(107)의 신뢰성 있는 개방을 보장하기 위해, 제2 압력 제한 밸브(106)의 미리 결정된 값은 제1 압력 제한 밸브(105)의 개방 압력의 값 미만이다. 따라서, 인젝터(107)의 기능이 보장된다. 제1 압력 제한 밸브(105)는 결함이 있는 경우에만 개방된다. 제1 압력 제한 밸브(105)는 정상 동작 동안 개방되지 않으므로, 제1 압력 제한 밸브(105)에 대한 마모가 감소된다. 제1 압력 제한 밸브(105)와 제2 압력 제한 밸브(106)는 입구측에서 병렬로 유압식으로 연결된다.
도 2는 다른 실시예에 따른 펌프 배열(100)을 도시한다. 도 2에서 펌프 배열(100)은 도 1과 함께 설명된 펌프 배열(100)의 실시예에 실질적으로 대응한다. 도 1의 실시예와 달리, 제2 압력 제한 밸브(106)의 출구측(111)은 유체 입구(102)에 유압식으로 연결된다.
제2 압력 제한 밸브(106)는 출구측에서 저압측(114)에 유압식으로 연결된다. 제2 압력 제한 밸브(106)가 개방될 때, 유체 출구(103)로부터 저압 구역(114)으로 유체 흐름이 가능하다. 제2 압력 제한 밸브(106)는 고압 펌프(101)의 압력 단계 동안 유압식으로 폐쇄되지 않는다. 이에 따라 제2 압력 제한 밸브(106)가 고압 펌프(101)의 압력 단계 동안 개방될 수 있다. 그 결과, 유체 출구(103)에서 그리고 고압 다기관(112)에서 압력 맥동이 제2 압력 제한 밸브(106)에 의해 최소화된다. 고압 펌프(101) 내 데드 볼륨이 감소된다. 이것에 의해 펌프 배열(100)의 효율이 증가된다.
도 3은 다른 실시예에 따른 펌프 배열(100)을 도시한다. 도 3에 따른 펌프 배열(100)은 도 1 및 도 2와 함께 설명된 실시예에 실질적으로 대응한다. 도 1 및 도 2의 예시적인 실시예와 달리, 제2 압력 제한 밸브(106)의 입구측(109)은 압력 챔버(104)에 유압식으로 연결된다. 제2 압력 제한 밸브(106)의 출구측(111)은 유체 입구(102) 또는 저압측(114)에 유압식으로 연결된다.
제2 압력 제한 밸브(106)가 개방될 때, 압력 챔버(104)로부터 유체 입구(102)로 유체 흐름이 허용된다. 제2 압력 제한 밸브(106)는 고압 펌프(101)의 각 압력 단계 동안 개방된다. 유체 출구(103), 고압 다기관(112) 및 압력 챔버(104)에서 압력 맥동이 이런 방식으로 최소화된다.
도 4는 제1 압력 제한 밸브(105)와 제2 압력 제한 밸브(106)가 병렬로 유압식으로 연결된 것을 도시한다. 제1 압력 제한 밸브(105)의 개방 압력의 설정 값은 제2 압력 제한 밸브(106)의 개방 압력의 값을 초과한다. 제1 압력 제한 밸브(105)는 제2 압력 제한 밸브(106)보다 더 높은 볼륨 흐름을 위해 설계된다. 개방 압력의 미리 결정된 값과 제1 압력 제한 밸브(105)의 최대 볼륨 흐름의 미리 결정된 값은 제1 압력 제한 밸브(105)가 기능할 때 고압 구역(115)에서 최대 미리 결정된 압력을 결코 초과하지 않도록 설정된다. 개방 압력의 값과 제2 압력 제한 밸브(106)의 최대 볼륨 흐름의 값은 인젝터(107)의 신뢰성 있는 개방이 보장되고 압력 맥동이 댐핑되는 방식으로 미리 결정된다.
도 5는 일 예시적인 실시예에 따른 제2 압력 제한 밸브(106)의 개략도를 도시한다. 제2 압력 제한 밸브(106)는 다른 실시예에서는 상이하게 설계된다.
제2 압력 제한 밸브(106)는 수동 압력 제어 밸브라고 언급되는 것이다. 제2 압력 제한 밸브(106)는 하우징(120)을 구비한다. 하우징에서, 스프링(116)은 홀딩 요소(119)와 밀봉 요소(117) 사이에 프리로드(preloaded)된다.
밀봉 요소(117)는 스프링에 의해 밀봉 안착부(118)로 푸시된다. 밀봉 안착부는 입구(109)와 출구(110) 사이에 배열된다. 입구측(109)의 압력이 상승하면, 밀봉 요소(117)는 스프링(116)의 스프링 힘에 대항하여 밀봉 안착부(118)로부터 멀어지는 방향으로 이동되고, 유체 흐름은 입구측(109)으로부터 출구측(110)으로 허용된다. 관통 흐름을 제한하는 기능을 하는 테이퍼진(tapered) 단면(121)이 예를 들어 입구측(109)에 제공된다. 제2 압력 제한 밸브(106)의 개방 압력의 값은 스프링(116)의 프리로드에 의해 미리 결정된다. 스프링(116)의 프리로드는 길이방향 축(124)을 따라 제2 압력 제한 밸브(106)를 설치하는 동안 홀딩 요소(119)의 움직임에 의해 조절된다. 프리로드(116)가 미리 결정된 값에 도달할 때, 하우징(120)에 대해 홀딩 요소(119)의 위치가 고정된다. 따라서, 제2 압력 제한 밸브(106)의 개방 압력의 값은 간단한 방식으로 미리 결정될 수 있다. 제한 단면(121)에 의해, 밸브가 개방될 때 관통 흐름이 제한된다. 나아가, 밀봉 요소(117)의 행정(stroke)이 간단한 방식으로 정지된다. 실시예에 따라, 제2 압력 제한 밸브(106)가 "카트리지" 밸브로, 즉 독립 부품으로 설계된다. 실시예에 따라, 제2 압력 제한 밸브(106)는 "플러그인" 밸브, 즉 삽입된 부품으로 설계된다. 실시예에 따라, 압력 제한 밸브(106)는 펌프(101)의 하우징에 직접 통합된다.
펌프 배열(100)에서 제1 및 제2 압력 제한 밸브(105, 106)를 결합하는 것에 의해, 종래의 시스템과 비교해서 동작하는 동안 고압측(115)의 압력을 감소시킬 수 있다. 고압 다기관(112)과 인젝터(107) 사이에 저비용 O-링 밀봉재를 제공할 수 있다. 보다 고가의 금속 밀봉재를 없앨 수 있다. 2개의 압력 제한 밸브(105, 106)를 결합하는 것에 의해, 고압측(115)에 최대 350 바의 압력에서 내연 기관의 저방출 동작을 구현할 수 있다. 최대 350 바의 시스템 압력에서, 고압 다기관(112)과 인젝터(107) 사이의 연결부에 대한 누설 방지가 O-링에 의해 보장된다.

Claims (10)

  1. 자동차용 펌프 배열로서,
    - 유체 입구(102)와 유체 출구(103), 및 상기 유체 입구(102)와 상기 유체 출구(103) 사이에 유압식으로 배열된 압력 챔버(104)로 유체를 전달하는 고압 펌프(101),
    - 입구측에서 상기 유체 출구(103)에 결합된 제1 압력 제한 밸브(105), 및
    - 제2 압력 제한 밸브(106)를 포함하되,
    - 상기 2개의 압력 제한 밸브(105, 106)는 병렬로 유압식으로 연결되고,
    - 상기 2개의 압력 제한 밸브(105, 106) 각각은 개방 압력을 구비하며,
    - 상기 제1 압력 제한 밸브(105)의 개방 압력의 값은 상기 제2 압력 제한 밸브(106)의 개방 압력의 값을 초과하고,
    - 상기 제2 압력 제한 밸브(106)의 개방 압력의 값은 상기 펌프 배열(100)에 유압식으로 결합될 수 있는 인젝터(107)에 따라 미리 결정되고,
    상기 제1 압력 제한 밸브(105)는 출구측에서 상기 유체 입구(102)에 유압식으로 결합되고,
    상기 제2 압력 제한 밸브(106)는 출구측에서 상기 압력 챔버(104)에 유압식으로 결합되고,
    상기 제2 압력 제한 밸브(106)는 상기 입구측에서 상기 유체 출구(103)에 결합되며,
    상기 제2 압력 제한 밸브(106)는 상기 고압 펌프(101)의 흡입 단계 동안 개방될 수 있는 것에 의해, 상기 유체 출구(103)에서 압력 맥동이 감소되는, 펌프 배열.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 제2 압력 제한 밸브(106)는 고정된 값으로 설정된 개방 압력을 갖는 수동 압력 제어 밸브로 설계된, 펌프 배열.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 압력 제한 밸브(105)의 개방 압력의 값은 상기 유체 출구(103)와 상기 인젝터(107) 사이에 유압식으로 결합될 수 있는 고압 다기관(high-pressure manifold)(112)에 따라 미리 결정된, 펌프 배열.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제2 압력 제한 밸브(106)의 개방 압력의 값은 상기 인젝터(107)의 개방 압력에 따라 미리 결정된, 펌프 배열.
  10. 시스템으로서,
    - 제1항의 펌프 배열(100),
    - 상기 유체 출구에 유압식으로 결합된 고압 다기관(112), 및
    - 상기 유체를 내연 기관의 연소 챔버로 분사하는 상기 인젝터(107)를 포함하는 시스템.
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