KR20020032527A - 내연기관용 연료 분사 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 내연기관용 연료분사 시스템은 하나의 분배 파이프와, 내연기관의 각각의 구동 상태에서 분배 파이프에 필요한 연료압과 연료 유동량을 발생시키기 위해 사용되는, 엔진속도에 따라 구동되는 하나의 고압 펌프, 그리고 전자기적으로 작동되는 조정 밸브에 기반을 둔 고압 펌프가 배치된 하나의 연료 측정 공급 유닛을 포함한다. 상기 연료 측정 공급 유닛(10, 11)이 고압 펌프에 배치되며 조정 밸브(11)의 유출구(36)가 고압 펌프의 저압 영역으로 통한다. 조정 밸브의 유입구(32, 34)는 예비 공급 펌프의 압력측과 연결되고, 상기 조정 밸브(11)는 개방 위치에서 압축 스프링의 하중을 받는 하나의 밸브 피스톤(23)을 포함하고, 상기 밸브 피스톤(23)은 전자석(10)의 전기자볼트(14)에 의해 스프링력에 대항해서 폐쇄위치로 작동할 수 있다. 상기 밸브 피스톤(23)에, 고압 펌프의 흡입측과 작용 결합된 적어도 하나, 바람직하게는 다수의 방사방향 제어 개구(35)가 배치되는 것이 특징이다.

Description

내연기관용 연료 분사 시스템{Fuel-injection system for internal combustion engines}

독립항의 대상은 CR-시스템의 고압 펌프가 내연기관의 각각의 구동 상태에서 바람직한 연료량을 정확히 측정하여 공급하는 연료 측정 공급 유닛이다. 필요한 연료량을 상기와 같이 저압측에서 정확하게 측정하여 고압 펌프에 공급함으로써 처음부터 압축된 초과량이 피해지며 이는 개선된 효율과 그로 인한 연료의 절감을 초래한다.

독립항의 대상에 있어 실질적인 구성부재는 밸브 하우징의 방사방향 제어 개구와 슬리브형 밸브 피스톤의 내부 공간으로 향하는 축방향 개구이다. 상기 구성적 조건하에서 상기에 주어진 장점들이 두가지 대안적 관류원리를 통해 실현될 수 있다. 즉 하나의 대안에서는 축방향개구가 밸브 피스톤의 내부공간을 연료분사 시스템의 예비 공급 펌프와 연결시켜, 밸브 하우징의 방사방향 제어 개구가 고압 펌프의 저압 영역과 유압 작용 결합한다. 다른 대안에서는 상기 관류원리가 역으로 적용됨으로써 축방향개구가 고압 펌프의 저압 영역과 유압 연결되는 한편 제어 개구는 예비 공급 펌프의 압력측과 결합되고 이로써 측정공급유닛으로의 공급이 형성된다.

본 발명은 청구범위 제 1 항의 전제부에 따른는 내연기관용 연료분사 시스템에 관한 것이다.

도 1은 연료 측정 공급 유닛의 실시예의 수직 종단면도.

도 2는 도 1의 "A" 부분의 확대도.

도 3은 자기 행정(I)에 대한 연료 유동량(Q)의 그래프.

본 발명의 과제는 후자의 "역" 관류원리를 더욱 최적화시키는 것이다.

본 발명에 따라 상기 과제는 전제부에 따른 연료분사 시스템에서 청구항 제 1항의 특징들에 의해 해결된다.

본 발명의 바람직한 실시예는 청구항 제 2항 내지 제 7항에서 제시된다.

본 발명의 실질적인 장점은, 특히 밸브 하우징에 해당 링채널이 형성되어 있다면(청구항 제 2항 참조), 밸브 피스톤이 밸브 하우징에서 360도 이상으로 유압으로 센터링된다는 데 있다. 이로 인해, 밸브 피스톤이 밸브 하우징 내에서 히스트리시스가 적어지고 이로써 최상의 슬라이딩을 할 수 있게 된다.

밸브 피스톤의 둘레에 동일한 각간격으로 특히 대칭으로 짝을 이루게 제어 개구를 배치함으로써(청구항 제 4항 참조) 최상의 유압 유동력 보상이 이루어진다.

제어 개구를 비용이 많이 드는 밸브 하우징에 형성하는 것보다 밸브 피스톤에 형성하는 것이 (레이저 절단과 후속하는 버링가공을 통해) 더 간단하며 비용이 더 싸기 때문에, 본 발명은 제작 기술적 관점에서도 장점을 가진다. 제어 개구의 응용 변형도 비용이 많이 드는 밸브 하우징이 아니라 밸브 피스톤으로 이루어진다.

본 발명의 더 자세한 설명을 위해 도면에 도시되고 하기에 상세히 설명되는 실시예가 제공된다.

도 1에서, 부분적으로는 도 2에서도 통합된 조정벨브(11)를 포함하는 전자석(10)이 도시된다. 전자석(10)은 하나의 자기 코일(12) 및 전기자 볼트(14)를 포함하는 하나의 전기자(13)와 하나의 자기 포트(15)를 가진다. 상기 자기 포트(15)가 부분적으로 자기 코일(12)과 전기자(13)를 감싼다.

자기 포트(15)와 일체형으로 연결된 플러그 하우징(100)에 플러그형 커넥터(101)가 제공된다. 통합된 조정 밸브(11)를 포함하는 전자석(10)은 (도시되지 않은)연료 고압 펌프에 통합된다. 압출 코팅부(17)에 의해 코일(12)로부터 하우징(15)으로의 최상의 열전달이 보장된다. 두개의 밀봉 위치(18, 19)는 자기 코일(12)과 함께, 자기 코일 권선과 코일(12)의 접촉점이 부식성 매질에 의한 침식으로부터 최상으로 보호되는 것을 보장한다.

조정 밸브(11)는 플랜지형 확장부(21)로 이어지는 하나의 밸브 하우징(20)을 포함한다. 상기 확장부(21)는 동시에 전자석 하우징(15)의 앞면 단부를 형성한다. 밸브 하우징(20)에 전자석(10)의 전자기 볼트(14)와 동축으로 배치되는 축방향 홀(22)이 형성되어 있다. 축방향 홀(22)은 이동가능한 하나의 슬리브형 밸브 피스톤(23)을 수용하며, 상기 밸브 피스톤(23)의 내부 공간(24)에는 하나의 압축 스프링(25)이 배치된다. 압축 스프링(25)은 내부면이 밸브 피스톤(23)에 지지되며, 그다른 단부는 밸브 하우징(20)의 축방향 홀(22)에 위치하는 하나의 보호 부재에 의해 지지된다. 밸브 피스톤(23)은 그 외부에서 전자기 볼트(14)의 선단에 접한다.

조정 밸브(11)는 하나의 연료 공급 채널을 가지는 (도시되지 않은) 고압 펌프의 물질에 대해 두개의 밀봉링(27, 28)에 의해 밀봉된다.

두개의 화살표(29, 30)는 조정 밸브(11)로의 연료 공급을 표시하며, 하나의 화살표(31)는 조정 밸브(11)로 부터의 연료유출을 표시한다. 따라서 화살표들(29, 30, 31)은 동시에, 도시된 연료 측정 공급 장치에서 선택된 소위 "역" 관류원리를 나타낸다. 이를 위해 밸브 하우징(20)은 방사방향으로 배치되고, 특히 대칭적으로 짝지워진 다수의 공급 개구(32, 33)을 포함한다. 상기 공급 개구(32, 33)는 연료분사밸브의 (도시되지 않은) 하나의 예비 공급 펌프와 유압 작용 결합을 한다. 공급 개구(32, 33)는 링채널(34)로 통한다. 밸브 피스톤(23)에는 링채널(34) 및 공급 개구(32, 33)와 상호 작용하는 방사방향 제어 개구(35)가 배치된다. 상기 링채널(34)과 공급 개구(32, 33), 그리고 제어 개구(35)는 밸브 피스톤(23)의 위치에 따라 (이를 위해 도 1과 도 2에 각각 반씩 암시되어 있는 두가지 가능한 피스톤 위치 참조) 밸브 내부 공간(22, 24)으로의 공급을 해제하거나 폐쇄한다.

밸브 내부 공간(22, 24)에 공급된 연료는 축방향(화살표 31)으로 고압 펌프-공급부(고압 펌프의 저압 영역)와 유압 연결된 홀(36)을 통해 배출된다. 홀(36)은 밸브 하우징(20)의 하부 단부를 형성하는, 이미 언급된 보호 부재(26)에 형성된다.

도 2에는 제어 개구(35)의 특별한 디자인이 도시되며, 이로부터 (밸브 피스톤(23)의 행정 운동과의 상호작용 하에) 도 3의 그래프에 도시된 유동량 특성 곡선이 나타난다. 제어 개구(35)는 특히 하나의 슬롯형 (상부)영역 그리고 하나의 직사각형 (하부)영역을 포함한다. 밸브 피스톤(23)의 상부 최종 위치(개방 위치)에서 (도 2 (또는 도 1)의 우측 절반 참조) 제어 개구(35)의 확장된 직사각형 영역이 작용한다. 이것은 밸브(11)를 통한 최대 연료 유동량을 의미한다. 상기 상태는 도 2와 도 3에서 각각 하나의 화살표(37)에 의해 표시된다.

밸브 피스톤(23)의 하강 운동 동안 유동량은 일정하게 감소된다(도 3의 직선 부분(38) 참조). 밸브 피스톤(23)의 하부 최종 위치(폐쇄위치)에서 결국(도 2와 도1의 좌측 절반 참조) 유동량은 0까지 감소한다(도 2와 도 3의 화살표(39) 참조).

그러나 도 2에 도시되고 상술된 제어 개구(35)의 구조에 대한 대안으로서, 제어 개구(35)의 완전히 다른 디자인이 가능하다. 제어 개구를 사다리꼴이나 지수함수의 특성곡선에 따라 형성하고 이로써 다른, 예를 들면 직선의 특성곡선을 실현하는 것을 생각해 볼 수 있다. 도 3에서 확인되는 유동량 곡선은 이와는 달리 하나의 계단형 곡선으로 나타난다.

Claims (7)

1. 하나의 분배 파이프와, 내연기관의 각각의 구동 상태에서 분배 파이프에 필요한 연료압과 연료 유동량을 발생시키기 위해 사용되는 엔진속도에 따라 구동되는 하나의 고압 펌프, 그리고 전자기적으로 작동되는 조정 밸브에 기반을 둔 고압 펌프가 배치된 하나의 연료 측정 공급 유닛을 포함하고, 상기 연료 측정 공급 유닛(10, 11)이 고압 펌프에 배치되며 조정 밸브(11)의 유출구(36)가 고압 펌프의 저압 영역으로 통과하며, 조정 밸브의 유입구(32, 34)는 예비 공급 펌프의 압력측과 연결되고, 상기 조정 밸브(11)는 개방 위치에서 압축 스프링의 하중을 받는 하나의 밸브 피스톤(23)을 포함하며, 상기 밸브 피스톤(23)은 전자석(10)의 전기자 볼트(14)에 의해 스프링력에 대항해서 폐쇄위치로 작동할 수 있는, 내연기관용 연료분사 시스템에 있어서,

   상기 밸브 피스톤(23)에 고압 펌프의 흡입측과 작용 결합된 적어도 하나, 바람직하게는 다수의 방사방향 제어 개구(35)가 배치되는 것을 특징으로 하는 연료분사 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 밸브 하우징(20)은 하나의 링채널(34)과 방사방향으로 배치된, 특히 대칭으로 짝을 이루는 다수의 공급 개구(32, 33)를 포함하며, 상기 공급 개구(32, 33)는 링채널(34)을 통해 밸브 피스톤(23)의 제어 개구와 작용 결합됨으로써 밸브 피스톤(23)으로의 연료 공급(화살표 29, 30)에 사용되는 것을특징으로 하는 연료분사 시스템.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 슬리브형 밸브 피스톤(23)의 내부 공간(24)은 동시에 연료를 조정 밸브(11)로부터 고압 펌프 공급부의 방향(화살표 31)으로 축방향 배출하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 연료분사 시스템.
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 제어 개구(35)가 동일한 각간격으로 밸브 피스톤(23)의 둘레에 특히, 대칭으로 짝을 이루어 배치되는 것을 특징으로 하는 연료분사 시스템.
5. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 개구(35)가 하나의 (상부)슬롯형 영역 및 하나의 (하부)확장된 예를 들면 직사각형 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료분사 시스템(도 2).
6. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 개구가 사다리꼴인 것을 특징으로 하는 연료분사 시스템.
7. 제 2항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 개구가 지수 함수의 특성 곡선에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 연료분사 시스템.