KR20190004665A - 고압 연료 펌프용 밸브 장치 - Google Patents

고압 연료 펌프용 밸브 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20190004665A
KR20190004665A KR1020180076820A KR20180076820A KR20190004665A KR 20190004665 A KR20190004665 A KR 20190004665A KR 1020180076820 A KR1020180076820 A KR 1020180076820A KR 20180076820 A KR20180076820 A KR 20180076820A KR 20190004665 A KR20190004665 A KR 20190004665A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
valve
valve needle
needle
armature member
fuel pump
Prior art date
Application number
KR1020180076820A
Other languages
English (en)
Inventor
크리스토프 뷜러
Original Assignee
로베르트 보쉬 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 로베르트 보쉬 게엠베하 filed Critical 로베르트 보쉬 게엠베하
Publication of KR20190004665A publication Critical patent/KR20190004665A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36—Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/366—Valves being actuated electrically
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • F02M59/46—Valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/0011—Constructional details; Manufacturing or assembly of elements of fuel systems; Materials therefor
    • F02M37/0023—Valves in the fuel supply and return system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/04—Feeding by means of driven pumps
    • F02M37/18—Feeding by means of driven pumps characterised by provision of main and auxiliary pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • F02M51/0625—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • F02M51/0625—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
    • F02M51/0628—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a stepped armature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36—Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • F02M59/46—Valves
    • F02M59/466—Electrically operated valves, e.g. using electromagnetic or piezoelectric operating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/001—Fuel-injection apparatus having injection valves held closed mechanically, e.g. by springs, and opened by a cyclically-operated mechanism for a time
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/007—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of the groups F02M63/0014 - F02M63/0059
    • F02M63/0075—Stop members in valves, e.g. plates or disks limiting the movement of armature, valve or spring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0644—One-way valve
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/121—Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position
    • H01F7/124—Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position by mechanical latch, e.g. detent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16—Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1607—Armatures entering the winding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/50—Arrangements of springs for valves used in fuel injectors or fuel injection pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

본 발명은 유동 채널, 상기 유동 채널 내에 배치된 밸브 부재, 상기 밸브 부재의 개방 방향을 따라 이동 가능한 밸브 니들, 및 전자기 작동 장치를 통해 자기 방향으로 작동될 수 있는, 상기 밸브 니들을 이동시키는 아마추어 부재를 포함하고, 상기 밸브 부재는 상기 밸브 니들에 의해 상기 개방 방향으로 작용할 수 있는, 고압 연료 펌프용 밸브 장치에 관한 것이다.

Description

고압 연료 펌프용 밸브 장치{VALVE DEVICE FOR A HIGH-PRESSURE FUEL PUMP}
본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 고압 연료 펌프용 밸브 장치, 특히 양 제어 밸브, 및 밸브 장치를 구비한 고압 연료 펌프에 관한 것이다.
연료를 저압 영역 내의 예비 압력으로부터 연료 분사에 필요한 분사 압력으로 압축하기 위해 고압 연료 펌프가 연료 시스템에 사용된다. 이러한 고압 연료 펌프는 통상 적어도 하나의 피스톤을 포함하고, 상기 피스톤은 예컨대 캠 또는 편심체에 의해 형성되는 구동 장치에 의해 축 방향으로 이동될 수 있다. 피스톤의 축 방향 이동에 의해 흡입 행정에서 연료가 저압 영역으로부터 밸브 장치인 양 제어 밸브를 통해 송출 챔버 내로 흡입된다. 송출 행정에서는 연료가 피스톤 챔버 내에서 압축되고 배출 밸브를 통해 통상 레일로서 형성된 고압 영역에 공급된다. 양 제어 밸브가 송출 행정을 시작할 때 폐쇄되지 않거나 또는 송출 행정 동안 개방되면, 이로 인해 배출 밸브를 통해 고압 영역에 공급되는 연료의 양이 제어될 수 있다.
이러한 고압 연료 펌프는 통상 전자기 작동 장치를 포함하고, 상기 전자기 작동 장치는 양 제어 밸브의 밸브 부재의 위치를 조절하기 위해 사용된다. 통상적으로 밸브 부재는 예컨대 태핏을 통해 상기 전자기 작동 장치에 의해 강제로 개방될 수 있거나 유지될 수 있다. 양 제어 밸브는 본 밸브 장치의 바람직한 예이다. 그러나 여기서는 양 제어 밸브와는 다른 밸브가 고압 연료 펌프에 밸브 장치로서 사용되는 것도 가능하며, 상기 밸브의 위치는 전자기 작동 장치를 통해 조절될 수 있다. 그러나 상기 밸브 장치는 전형적으로 양 제어 밸브이며, 이 밸브를 종종 유입 밸브라고도 한다.
본 발명의 과제는 종래 기술에 비해 개선된 밸브 장치, 및 밸브 장치를 구비한 고압 연료 펌프를 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제 1 항에 따른 밸브 장치 및 청구항 제 9 항에 따른 고압 연료 펌프에 의해 해결된다. 다른 바람직한 실시 예들은 하기 설명 및 종속 청구항들에 제시된다.
아마추어 부재의 자기 작동 시에 밸브 니들이 전자기 작동 장치를 통해 자기 방향으로 강제로 안내되며, 상기 밸브 니들이 자기 방향으로 동조 섹션으로부터 들어 올려질 수 있어서 밸브 니들이 아마추어 부재에 대해 이동될 수 있도록, 설계된 동조 섹션을 구비한 아마추어 부재를 제공함으로써, 밸브 니들의 작동은 흡사 다단계로 이루어질 수 있다. 제 1 단계에서, 밸브 니들은 자기 작동되는 아마추어 부재에 의해 이동된다. 동조 섹션들, 또는 상기 동조 섹션에 의해 구현된 강제 안내를 통해, 밸브 니들은 아마추어 부재와 함께 이동된다. 그리고 나서, 즉 흡사 제 2 단계에서, 밸브 니들은 동조 섹션으로부터 들어 올려지고 자기 방향으로 더 이동된다. 이 제 2 단계에서, 밸브 부재와 밸브 니들의 적절한 배치 시에 고압 연료 펌프의 송출 챔버 내에 이미 압력이 형성될 수 있는데, 그 이유는 밸브 부재가 더 이상 완전히 개방되지 않기 때문이다. 상기 압력이 밸브 니들에 작용하여 밸브 니들을 이동시킬 수 있다. 밸브 니들은 전자기 작동 장치에 의해 자기로 이동된다. 밸브 니들의 상기 이동 시에, 밸브 니들은 아마추어 부재로부터 들어 올려지고 아마추어 부재에 대해 이동된다. 밸브 부재를 개방 위치에 유지하기 위해 또는 밸브 부재를 개방 위치로 만들기 위해 밸브 니들이 사용되면, 밸브 니들은 예컨대 자기 방향과 반대로 스프링 예비 응력을 받도록 설계될 수 있다. 전자기 작동 장치의 활성화 시에, 상기 스프링 예비 응력은 극복되어야 한다. 밸브 장치를 본 발명에 따라 전술한 방식으로 구현하면, 활성화의 시작부터 강한 자력이 아마추어 부재에 작용할 수 있는데, 그 이유는 아마추어 부재가 전자기 작동 장치의 폴 코어 가까이에 배치될 수 있기 때문이다. 이로 인해, 밸브 장치의 스위칭 시간이 줄어들 수 있거나 또는 스위칭 시간이 동일하게 유지되면 전자기 작동 장치의 치수 설계가 더 작게 선택될 수 있다. 아마추어 부재와 폴 코어 사이의 작은 거리에 의해 작은 정지 충격이 나타나고, 이는 적은 소음 발생을 야기한다. 2단계 행정에 의해 밸브 니들은 밸브 부재의 완전한 폐쇄를 달성하기 위해 밸브 부재로부터 더 이상 들어 올려질 필요가 없다는 것이 달성될 수 있다. 밸브 부재들은 고압 연료 펌프의 송출 챔버 내에 있는 압력에 의해 유압식으로 폐쇄될 수 있다. 이로 인해, 한편으로는 관대한 공차로 제조될 수 있고 다른 한편으로는 더 큰 마모 상태가 허용될 수 있다.
본 발명의 의미에서, 아마추어 부재가 2개의 링 섹션을 포함하면, 특히 2개의 링 섹션으로 이루어지면, 상기 2개의 링 섹션이 상이한 내경을 갖고, 동조 섹션이 제 1 내경과 제 2 내경 사이의 이행부로 형성되며, 바람직하게는 2개의 링 섹션이 동일한 외경을 갖는다. 이로 인해, 아마추어 부재가 간단하고, 저렴하며 바람직한 방식으로 제조될 수 있다. 이러한 아마추어 부재는 강하고 간단히 안내될 수 있어서, 밸브 장치 내에서 그 이동이 정확히 설정된다.
밸브 니들이 T-형 횡단면을 갖는 것이 바람직하다. 이로 인해, 밸브 니들은 간단하고 저렴한 구성에서 아마추어 부재의 동조 섹션과 효과적으로 상호 작용할 수 있다.
전자기 작동 장치가 솔레노이드 코일 및 폴 코어를 포함하고 밸브 니들이 폴 코어를 향해 동조 섹션으로부터 들어 올려질 수 있는 것이 바람직하다. 솔레노이드 코일에 전류가 공급되고 폴 코어가 자화되면, 밸브 니들은 강자성 재료를 포함하는 경우 폴 코어에 의해 별도로 당겨지고 동조 섹션으로부터 들어 올려질 수 있다. 이로 인해, 양 제어 밸브의 유압식 폐쇄가 추가로 전자기 작동 장치의 자력에 의해 지원될 수 있다.
본 발명에 따른 밸브 장치의 바람직한 실시 예에서, 전자기 작동 장치의 폴 코어는, 아마추어 부재의 자기 작동 시에 밸브 니들이 동조 섹션으로부터 들어 올려지면 밸브 니들을 수용하기 위한 리세스를 포함한다. 이로 인해, 자력이 특히 효과적으로 밸브 니들로 전달될 수 있고, 또한 이로 인해 아마추어 부재와 폴 코어 사이의 특히 작은 거리가 선택될 수 있어서, 아마추어 부재에 대한 힘이 전자기 작동 장치의 활성화 시에 처음부터, 흡사 즉시, 매우 강하게 나타난다.
개방 방향이 자기 방향과 반대인 것이 바람직하다. 이 실시 예에서, 밸브 니들은 전자기 작동 장치를 통해 자기 방향을 따라 밸브 부재로부터 멀리 이동될 수 있다. 밸브 부재는 폐쇄 위치로 예비 응력을 받도록 설계될 수 있고 밸브 니들을 통해 강제로 개방될 수 있다. 이에 대한 대안으로서, 자기 방향은 개방 방향으로도 배치될 수 있다. 이 경우, 밸브 니들은 바람직하게는 스프링을 통해 개방 방향과 반대로 당겨진다. 상기 밸브 니들은 아마추어 부재 및 전자기 작동 장치를 통해 강제로 스프링 예비 응력에 대항해서 밸브 부재를 향해 이동될 수 있다.
본 발명에 따른 밸브 장치의 바람직한 실시 예에서, 밸브 니들은 개방 방향으로 스프링 예비 응력을 받는다. 이로 인해, 밸브 니들은 항상 밸브 니들이 밸브 부재에 작용하는 위치로 밀려진다. 이러한 구성에 의해, 전자기 작동 장치의 고장 시에도 고압 연료 펌프의 손상 작동이 나타나지 않는 것이 보장된다. 밸브 니들은 이 구성에서 전자기 작동 장치의 고장 시 밸브 부재에 대해 당겨지므로, 밸브 부재는 상응하게 강하게 선택된 예비 응력의 경우, 예컨대 스프링을 통해, 작동 위치와는 무관하게 항상 개방되거나 또는 약하게 선택된 예비 응력의 경우 흡입 행정을 시작할 때 개방되고, 송출 행정을 시작할 때 더 이상 폐쇄되지 않아서, 고압 연료 펌프는 연료를 고압 영역 또는 레일로 송출하지 않는다. 전자기 작동 장치의 고장시 시스템의 손상은 확실하게 방지된다.
아마추어 부재와 폴 코어 사이의 거리는 전자기 작동 장치의 비활성화 시에 밸브 부재의 완전 개방 시 밸브 시트와 밸브 부재 사이의 거리의 최대 2/3, 특히 최대 1/2, 특히 최대 1/3인 것이 바람직하다. 이로 인해, 밸브 장치의 특히 신속한 반응 시간이 달성될 수 있다.
본 발명에 따라, 선행 청구항들 중 어느 한 항 또는 다수 항에 따른 밸브 장치를 포함하고, 상기 밸브 장치는 고압 펌프의 양 제어 밸브를 형성하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 고압 연료 펌프가 제공된다. 전술한 장점들은 고압 연료 펌프 내에 양 제어 밸브로서 본 발명에 따른 밸브 장치를 사용하면 특히 양호하게 구현된다. 이러한 고압 연료 펌프는 확실하게 작동하고 신속한 스위칭 시간을 갖는다. 이로 인해, 송출된 연료의 계량 공급 및 에 이에 따라 레일 내의 압력이 매우 정확하게 조절될 수 있다.
본 발명의 다른 특징들, 적용 가능성들 및 장점들은 도면을 참고로 설명되는 본 발명의 실시 예의 하기 설명에 제시되고, 상기 특징들은 단독으로 또는 상이한 조합으로 본 발명에 중요할 수 있다.
도 1은 내연기관용 연료 시스템의 개략도.
도 2는 고압 연료 펌프의 단면도.
도 3은 폐쇄된 상태에서 도 2의 밸브 장치의 단면도.
도 4는 개방된 상태에서 도 2의 밸브 장치의 단면도.
도 1은 도시되지 않은 내연기관용 연료 시스템(10)을 개략도로 도시한다. 연료 탱크(2)로부터 연료가 흡입 라인(14)을 통해, 예비 송출 펌프(16) 및 저압 라인에 의해 그리고 유입부(20)를 통해 고압 연료 펌프(22)에 공급된다. 유입부(20) 내에 밸브 장치(24)가 배치되고, 상기 밸브 장치(24)는 고압 연료 펌프(22)의 양 제어 밸브(25)를 형성하며, 상기 밸브 장치(24)를 통해 피스톤 챔버(26)가 저압 영역(28)에 연결될 수 있고, 상기 저압 영역(28)은 예비 송출 펌프(16), 흡입 라인(14) 및 연료 탱크(12)를 포함한다.
제어 유닛(30)을 통해 전자기 작동 장치(32)가 제어될 수 있다. 양 제어 밸브(25)는 이하에서 상세히 설명되는 전자기 작동 장치(32)를 통해 작동될 수 있거나 또는 그 위치가 조절될 수 있다. 고압 연료 펌프(22)는 여기서 피스톤 펌프로서 구현되고, 피스톤(34)은 캠 디스크로서 구현된 구동 장치(36)에 의해 피스톤 길이방향 축(38)을 따라 상하로 움직일 수 있고, 이는 도면 부호 40을 가진 화살표로 개략적으로 표시된다.
도 1에서 스프링식 체크 밸브로서 형성된 배출 밸브(44)가 송출 챔버((26)와 고압 연료 펌프(22)의 배출부(42) 사이에 유압식으로 배치되고, 상기 배출 밸브(44)는 배출부(42)를 향해 개방될 수 있다. 배출부(42)는 고압 라인(46)에 그리고 상기 고압 라인(46)을 통해 고압 어큐뮬레이터(48; "레일")에 연결된다. 또한, 마찬가지로 스프링식 체크 밸브로서 형성된 압력 제한 밸브(50)가 배출부(42)와 송출 챔버(26) 사이에 유압식으로 배치되고, 상기 압력 제한 밸브(50)는 송출 챔버(26)를 향해 개방될 수 있다. 연료 시스템(10)의 작동 동안, 예비 송출 챔버(16)는 연료를 연료 탱크(12)로부터 저압 라인(18) 내로 송출한다. 유입 밸브(28)는 각각의 연료 필요량에 따라 폐쇄 및 개방된다. 이로 인해, 고압 어큐뮬레이터(48)로 송출되는 연료량이 조절된다. 전자기 작동 장치(30)는 이미 설명된 바와 같이, 제어 유닛(32)에 의해 상응하게 제어되고 양 제어 밸브(25)의 위치를 조절한다. 고압 연료 펌프(22)는 도 2에서 부분적으로 단면도로 도시되어 있다. 도 2에 나타나듯이, 압력 제한 밸브(50), 배출 밸브(44) 및 유입 밸브(24)는 펌프 하우징(52) 내에 배치된다. 마찬가지로 펌프 하우징(52) 내에 피스톤 챔버(26) 및 부분적으로 피스톤(34)이 배치된다. 펌프 하우징(52)으로부터 돌출한, 피스톤 하단부는 피스톤 판(54)에 연결된다. 피스톤(34)은 피스톤 판(54)을 통해 도 2에 도시되지 않은 구동 장치(36)에 지지된다.
피스톤 판(54)에 대향하는 고압 연료 펌프(22)의 단부에는 도 2에 도시되지 않은 댐핑 장치가 배치된다. 명확히 나타낼 목적으로 도시되지 않은 댐핑 장치는 고압 연료 펌프(22)의 작동 동안 나타나는 압력 변동을 보상하기 위해 사용된다.
이하에서, 전자기 작동 장치(32)가 상세히 설명된다. 전자기 작동 장치(32)는 솔레노이드 코일(56)을 포함한다.
솔레노이드 코일(56)에 전류가 공급되면, 자기장이 형성되고, 상기 자기장을 통해 밸브 니들(58)의 위치가 조절될 수 있다. 밸브 니들(58)을 통해 양 제어 밸브(25)의 밸브 부재(60)가 강제로 개방될 수 있거나 개방 상태로 유지될 수 있다. 솔레노이드 코일(56)을 통해 밸브 니들(58)에 의해 양 제어 밸브(25)의 위치가 조절될 수 있다(개방되거나 개방된 상태로 유지될 수 있다).
도 3에는 전자기 작동 장치(32)의 일부가 개별적으로 도시되어 있다. 도 3에 잘 나타나듯이, 밸브 부재(60)는 유동 채널(62) 내에 배치된다. 유동 채널(62)은 저압 영역(28)을 송출 챔버(26)에 연결한다. 밸브 부재(60)의 위치에 따라, 유동 채널(62)은 유체가 통과하거나 또는 유체가 차단된다. 달리 표현하면, 밸브 부재(60)의 위치에 따라 저압 영역(28) 및 송출 챔버(26)가 서로 유체 연결되거나 또는 서로 유체 분리된다. 밸브 부재(60)의 개방 방향은 도면 부호 63을 가진 화살표로 표시된다. 밸브 부재(60)는 스프링(64)을 통해 폐쇄 위치로 예비 응력을 받는다. 밸브 니들(58)은 다른 스프링(66)을 통해, 밸브 부재(60)에 대해 밀려지도록 예비 응력을 받는다. 밸브 니들(58)은 T-형 횡단면을 갖고 아마추어 부재(68) 내에 지지된다. 밸브 니들(58)의 헤드 섹션(70)은 아마추어 부재(68)에 형성된 동조 섹션(72)과 상호 작용하도록 설계되고 배치된다. 아마추어 부재(68)는 제 1 링 섹션(74) 및 제 2 링 섹션(76)을 포함한다. 제 1 링 섹션(74)은 제 2 링 섹션(76)보다 작은 내경을 갖는다. 그러나 2개의 링 섹션의 외경은 동일하다. 동조 섹션(72)은 제 1 링 섹션(74)과 제 2 링 섹션(76) 사이의 이행부에 의해 형성된다.
도 3에 도시된 밸브 니들(58)의 위치에서, 밸브 니들(58)의 헤드 섹션(70)은 아마추어 부재(68)의 동조 섹션(72)으로부터 개방 방향(63)과 반대인 자기 방향(78)으로 들어 올려진다. 밸브 니들(58)은 도 3에서 상기 위치에 있는데, 그 이유는 코일(56)에 전류가 공급됨으로써, 폴 코어(80)가 자화되기 때문이다. 이로 인해, 아마추어 부재(68)는 폴 코어(80)와 접촉하고, 밸브 니들(58)의 헤드 섹션(70) 및 그에 따라 전체 밸브 니들(58)은 폴 코어의 방향으로, 즉 자기 방향(78)으로 최대로 당겨진다. 밸브 니들(58) 또는 밸브 니들(58)의 헤드 섹션(70)을 끌어당김으로써, 헤드 섹션(70) 또는 밸브 니들(58)이 폴 코어(80) 내의 리세스(82) 내에 수용되거나 리세스(82) 내로 돌출한다.
도 4에는 코일(56)에 전류가 공급되지 않은 상태에서 밸브 장치(24)가 도시되어 있다. 따라서, 스프링(66)은 밸브 니들(58)을 개방 방향(63)으로 밀고, 밸브 니들(58)의 헤드 섹션(70)은 아마추어 부재(68)의 동조 섹션(72)에 지지된다. 스프링(66)에 의해 밸브 니들(58)은 밸브 부재(60)가 밸브 시트(84)로부터 들어올려 지도록 개방 방향(63)으로 이동된다.
전자기 작동 장치(32)의 이러한 비활성화 상태에서, 아마추어 부재(68)는 폴 코어(80)에 대해 거리(86)를 두고 배치된다. 밸브 부재(60)는 밸브 시트(84)로부터 거리(88)를 두고 배치된다. 폴 코어(80)와 아마추어 부재(68) 사이의 거리(86)는 밸브 시트(84)와 밸브 부재(60) 사이의 거리(88)의 1/3보다 작다.
도 4에 도시된 상태에서, 밸브 부재(60)는 코일(56)에 전류가 공급될 때까지 밸브 시트(84)로부터 이격되고 그에 따라 밸브 장치(24)가 개방된다. 코일(56)에 전류가 공급되면, 폴 코어(80)는 자화되고 아마추어 부재(68) 및 밸브 니들(58)은 자기 방향(78)으로 폴 코어(80)를 향해 당겨진다. 추가로, 연료는 밸브 부재(60)에 유압식으로 작용하여, 상기 밸브 부재(60) 및 그에 따라 밸브 니들(58)을 자기 방향(78)으로 민다. 아마추어 부재(68)의 동조 섹션(72)은 아마추어 부재(68)가 움직일 때 밸브 니들(58)이 자기 방향(78)으로 강제로 안내되도록 밸브 니들(58)의 헤드 섹션(70)에 지지된다. 이러한 강제 안내는 아마추어 부재(68)가 폴 코어(80)와 접촉할 때까지 주어진다. 아마추어 부재(68)가 폴 코어(80)에 지지되면, 밸브 니들(58)의 헤드 섹션(70)이 동조 섹션(72)으로부터 들어 올려져서 밸브 니들(58)이 헤드 섹션(70)과 함께 자기 방향(78)으로 폴 코어(80)를 향해 더 이동된다. 달리 표현하면, 밸브 니들(58)이 고정 아마추어 부재(68)에 대해 이동된다.
끝으로, 밸브 니들(58)은 밸브 부재(60)로부터 약간 들어 올려지므로, 상기 밸브 부재(60)는 스프링(64)을 통해 밸브 시트(84)에 대해 가압되어 확실하게 폐쇄된다.
코일(56)에 전류 공급이 다시 차단되면, 아마추어 부재(68) 및 밸브 니들(58)은 다시 개방 방향(63)으로 이동되어, 밸브 부재(60)가 개방되거나 개방된 상태로 유지되도록 밸브 부재(60)에 작용한다.
22 고압 연료 펌프
24 밸브 장치
25 양 제어 밸브
32 작동 장치
58 밸브 니들
60 밸브 부재
63 개방 방향
68 아마추어 부재
72 동조 섹션
74, 76 링 섹션
80 폴 코어
84 밸브 시트

Claims (9)

  1. 유동 채널(62), 상기 유동 채널(62) 내에 배치된 밸브 부재(60), 상기 밸브 부재(60)의 개방 방향(63)을 따라 이동 가능한 밸브 니들(58), 및 전자기 작동 장치(32)를 통해 자기 방향(78)으로 작동될 수 있는, 상기 밸브 니들(58)을 이동시키는 아마추어 부재(68)를 포함하고, 상기 밸브 부재(60)는 상기 밸브 니들(58)에 의해 상기 개방 방향(63)으로 작용할 수 있는, 고압 연료 펌프(22)용 밸브 장치(24), 특히 양 제어 밸브(25)에 있어서,
    상기 아마추어 부재(68)는 상기 밸브 니들(58)이 상기 아마추어 부재(68)의 자기 작동 동안 상기 자기 방향(78)으로 강제로 안내되도록 설계된 동조 섹션(72)을 포함하고, 상기 밸브 니들(58)은 상기 자기 방향(78)으로 상기 동조 섹션(72)으로부터 들어 올려져서, 상기 밸브 니들(58)이 상기 아마추어 부재(68)에 대해 이동 가능한 것을 특징으로 하는 밸브 장치(24).
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 아마추어 부재(68)는 2개의 링 섹션(74, 76)을 포함하고, 바람직하게는 2개의 링 섹션(74, 76)으로 이루어지고, 상기 2개의 링 섹션(74, 76)은 상이한 내경을 갖고, 상기 동조 섹션(72)은 상기 링 섹션들(74, 76)의 내경들 사이의 이행부에 의해 형성되고, 바람직하게는 2개의 링 섹션들(74, 76)이 동일한 외경을 갖는 것을 특징으로 하는 밸브 장치(24).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 밸브 니들(58)은 T-형 횡단면을 갖는 것을 특징으로 하는 밸브 장치(24).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항 또는 다수 항에 있어서, 상기 전자기 작동 장치(32)는 솔레노이드 코일 및 폴 코어(80)를 포함하고, 상기 밸브 장치(24)는 상기 밸브 니들(58)이 상기 폴 코어(80)를 향해 상기 동조 섹션(72)으로부터 들어 올려질 수 있도록 설계되는 것을 특징으로 하는 밸브 장치(24).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항 또는 다수 항에 있어서, 상기 전자기 작동 장치(32)의 상기 폴 코어(80)는, 상기 아마추어 부재(68)의 자기 작동시 상기 밸브 니들(58)이 상기 동조 섹션(72)으로부터 들어 올려지면, 상기 밸브 니들(58)을 수용하기 위한 리세스(82)를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브 장치(24).
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항 또는 다수 항에 있어서, 상기 개방 방향(63)은 상기 자기 방향(78)과 반대인 것을 특징으로 하는 밸브 장치(24).
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항 또는 다수 항에 있어서, 상기 밸브 니들(58)은 개방 방향(63)으로 스프링 예비 응력을 받는 것을 특징으로 하는 밸브 장치(24).
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항 또는 다수 항에 있어서, 전자기 작동 장치(32)의 비활성화 시에, 아마추어 부재와 폴 코어 사이의 거리(86)는 상기 밸브 부재(60)의 완전 개방시 상기 밸브 부재(60)와 밸브 시트(84) 사이의 거리(88)의 최대 2/3, 바람직하게는 최대 1/2, 특히 최대 1/3인 것을 특징으로 하는 밸브 장치(24).
  9. 내연기관용 고압 연료 펌프(22)에 있어서, 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항 또는 다수 항에 따른 밸브 장치(24)를 포함하고, 특히 상기 밸브 장치(24)는 상기 고압 연료 펌프(22)의 양 제어 밸브(25)를 형성하는 것을 특징으로 하는 고압 연료 펌프(22).
KR1020180076820A 2017-07-04 2018-07-03 고압 연료 펌프용 밸브 장치 KR20190004665A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017211361.8A DE102017211361A1 (de) 2017-07-04 2017-07-04 Ventileinrichtung für eine Kraftstoffhochdruckpumpe
DE102017211361.8 2017-07-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190004665A true KR20190004665A (ko) 2019-01-14

Family

ID=64666159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180076820A KR20190004665A (ko) 2017-07-04 2018-07-03 고압 연료 펌프용 밸브 장치

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR20190004665A (ko)
CN (1) CN109209714A (ko)
DE (1) DE102017211361A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102251709B1 (ko) * 2019-12-17 2021-05-13 주식회사 현대케피코 고압 연료 펌프의 흡입 밸브

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009046088B4 (de) 2009-10-28 2021-07-29 Robert Bosch Gmbh Mengensteuerventil, insbesondere in einer Kraftstoff-Hochdruckpumpe, zur Zumessung eines fluiden Mediums

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102003566A (zh) * 2010-11-11 2011-04-06 温伟光 新型电控化油器电磁阀和其他控制气流电磁阀的改进结构
JP5537498B2 (ja) * 2011-06-01 2014-07-02 日立オートモティブシステムズ株式会社 電磁吸入弁を備えた高圧燃料供給ポンプ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102251709B1 (ko) * 2019-12-17 2021-05-13 주식회사 현대케피코 고압 연료 펌프의 흡입 밸브
US11572857B2 (en) 2019-12-17 2023-02-07 Hyundai Kefico Corporation Suction valve for high-pressure fuel pump

Also Published As

Publication number Publication date
DE102017211361A1 (de) 2019-01-10
CN109209714A (zh) 2019-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107709749B (zh) 流量控制阀和高压燃料供给泵
JP6068635B2 (ja) バルブアッセンブリ
CN111094737B (zh) 用于喷射燃料的喷射器
EP3006720A1 (en) Fuel injection valve
KR101964896B1 (ko) 밸브
JPH06241144A (ja) 内燃機関のための燃料噴射装置
KR101796911B1 (ko) 밸브 바디 및 상기 밸브 바디에 적어도 일시적으로 개방 방향으로 작용하는 밸브 니들을 포함한 전환 밸브
US10088069B2 (en) Electromagnetically actuated valve
CN104583577B (zh) 共轨系统
CN111373139B (zh) 高压燃料泵
CN108368805B (zh) 用于喷射阀的阀组件和喷射阀
KR20190004665A (ko) 고압 연료 펌프용 밸브 장치
JP4260228B2 (ja) 内燃機関のための燃料噴射弁
JP3145108B2 (ja) 電磁弁、特に燃料噴射ポンプ用の電磁弁
US6811138B2 (en) Magnetic valve for controlling an injection valve of an internal combustion engine
CN108425775B (zh) 电磁的开关阀和燃料高压泵
EP1159525B1 (en) Control valve assembly for pumps and injectors
CN112539125B (zh) 电磁式燃料喷射阀
US20030098015A1 (en) Fuel injection apparatus for an internal combustion engine
JP2004519591A (ja) 内燃機関のための燃料噴射装置
US20150060575A1 (en) Valve actuator assembly with current trim and fuel injector using same
CN113966434A (zh) 燃料泵
CN111434915A (zh) 螺线管阀
CN108368810B (zh) 可电磁操纵的进入阀和具有该进入阀的高压泵
JP6295703B2 (ja) 調圧弁

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application