JP4083015B2 - 戻し導管内の圧力を調節される燃料噴射システム - Google Patents

Description

【０００１】
背景技術
本発明は、内燃機関のための燃料噴射システムであって、燃料高圧ポンプと、コモンレールと、少なくとも１つのインジェクタと、前搬送ポンプとを備え、その際、燃料高圧ポンプは単数又は複数のインジェクタにコモンレールを介して燃料を供給し、前搬送ポンプの搬送圧力の圧力調節部と、単数又は複数のインジェクタから及び又は燃料高圧ポンプから燃料を排出するための戻し導管と、戻し導管内の圧力調節部とを備えている形式のものに関する。
【０００２】
インジェクタの、コモンレールの圧力調節の、運転特性及びコモンレール燃料噴射システムの燃料高圧ポンプは、なかんずく戻し導管内の対抗圧力に関連している。したがって、公知の燃料噴射システムにおいては、戻し導管内の圧力は、戻し導管内に挿入された圧力保持弁又はタンクジェットポンプに対して並列に燃料タンク内に接続された圧力制限弁によって、調節される。この圧力調節は、周囲圧力に及び燃料戻しに関連しており、燃料戻し自体は、内燃機関の運転点に関連している。
【０００３】
本発明の根底をなす課題は、戻し導管内の圧力調節を改善された調節品度で準備することである。
【０００４】
この課題は本発明によれば、内燃機関のための燃料噴射システムであって、燃料高圧ポンプと、コモンレールと、少なくとも１つのインジェクタと、前搬送ポンプとを備え、その際、燃料高圧ポンプは単数又は複数のインジェクタにコモンレールを介して燃料を供給し、前搬送ポンプは燃料をタンクから燃料高圧ポンプに搬送し、前搬送ポンプの搬送圧力の圧力調節部と、単数又は複数のインジェクタから及び又は燃料高圧ポンプから燃料を排出するための戻し導管と、戻し導管内の圧力調節部とを備えている形式のものにおいて、戻し導管内の圧力が前搬送ポンプの搬送圧力に関連して調節されることによって、解決される。
【０００５】
発明の利点
この燃料噴射システムにおいては、戻し導管内の圧力保持は次のことによって、すなわち、戻し導管の圧力調節のための基準値として、前搬送ポンプの搬送圧力が引き合いに出されることによって、改善される。前搬送ポンプの搬送圧力は調節されるので、戻し導管内に圧力の調節品度も改善される。
【０００６】
本発明を更に補足して、前搬送ポンプの搬送圧力は絶対値に調節され、したがって、戻し導管内の圧力の調節も周囲圧力とは無関係であり、かつこれにより、調節品度の更なる改善が達成される。
【０００７】
本発明を更に補足して、前搬送ポンプがタンク内に配置されており、タンク内にバッフルチャンバを充てんするためのタンクジェットポンプが設けられており、かつ、タンクジェットポンプは戻し導管により駆動される。この実施形においては、前搬送ポンプは燃料高圧ポンプとは無関係に駆動され、かつ、これにより、より良好に調節される。したがって、前搬送ポンプの吐出範囲内の圧力がより良好にコンスタントに保持され、このことは有利に、戻し導管内の圧力の調節品度に作用する。
【０００８】
本発明を更に補足して、圧力調節弁は少なくとも１つの流入部、１つの流出部及び１つの制御圧力接続部を有しており、かつ、制御圧力接続部が前搬送ポンプの吐出側と液圧式で接続されており、したがって、本発明による形式で、戻し導管内の圧力の調節品度が改善される。
【０００９】
本発明の１実施形では更に、圧力調節弁はスライダ弁として構成されており、スライダの第１の端面が前搬送ポンプの搬送圧力により付加され、スライダの第２の端面上に、戻し導管の圧力及び調節ばねの力が作用し、かつ、スライダの位置に関連して、圧力調節弁の流出部が開放され、したがって、簡単な形式で戻し導管内の圧力が調節される。スライダ弁の敏感な応動特性によって、特に高い調節品度が生じる。
【００１０】
本発明の別の構成では、圧力調節弁が、ダイヤフラムと弁体とを備えた座弁として構成されており、ダイヤフラムの第１の側が前搬送ポンプの搬送圧力により負荷され、ダイヤフラムの第２の側上に、戻し導管の圧力と調節ばねの力とが作用し、かつ、ダイヤフラムの位置に関連して、弁座のための弁体が持ち上げられて、圧力調節弁の流出部が開放され、したがって、ダイヤフラムの大きさによって、既に極めて小さい圧力変化が調節過程を作動させ、これにより、高い調節品度が達成される。
【００１１】
弁体は玉又は弁円すいとして構成することができ、したがってこの弁体の特別な利点は本発明による燃料噴射システムのためにも利用可能である。
【００１２】
実施例の説明
本発明の別の利点及び有利な構成は以下の図面の記載から知ることができる。
【００１３】
図１においては本発明による燃料噴射システムの第１の実施例が概略的に示されている。詳細には説明しない燃料高圧ポンプ１は燃料をコモンレール３内に搬送する。コモンレール３により、図示していないインジェクタが接続導管５を介して燃料を供給される。コモンレール３内の圧力は圧力保持弁７を介して調節される。
【００１４】
燃料高圧ポンプ１は、バッフルチャンバ１１，複数のタンクジェットポンプ１３、前フィルタ１５、逆止め弁１７及び電気的な前搬送ポンプ１９を備えたタンク９から、供給導管２１を介して燃料を供給される。供給導管２１内には、水分離器を備えた燃料フィルタ２３及び絶対圧力センサ２５が内蔵されている。絶対圧力センサ２５の測定値は、図示していない制御装置に伝達され、この制御装置は供給導管２１内で測定された圧力に関連して前搬送ポンプ１９を、供給導管２１内にコンスタントな絶対圧力が支配するように、制御する。供給導管２１は前搬送ポンプ１９の搬送圧力で負荷されている。
【００１５】
タンクジェットポンプ１３は、戻し導管２７を介してコモンレール３から及び図示していないインジェクタの漏えい導管２９からタンク９内に戻される燃料により駆動される。戻し導管２７は圧力調節弁３１によって２つの区分２７ａ及び２７ｂに分割されている。図示していないインジェクタの及び燃料高圧ポンプ１の機能のためには、戻し導管２７の区分２７ａ内の圧力がコンスタントであることが、重要である。
【００１６】
圧力調節弁３１は図１の実施例においてはスライダ弁として構成されている。スライダ３３はその第１の端面３５上で接続導管３７を介して、接続導管２１内の、前搬送ポンプ１９の搬送圧力に相応する圧力で負荷される。接続導管３７は圧力調節弁３１の制御圧力接続部３９内に開口している。圧力調節弁３１の、制御圧力接続部３９とは逆の側の端部には、流入部４１が設けられており、この流入部内に戻し導管の区分２７ａが開口している。換言すれば、スライダ３３の第２の端面４３は、戻し導管２７の区分２７ａ内の燃料の圧力で負荷される。付加的に、第２の端面４３上にはなお調節ばね４５の力が作用しており、この調節ばねは第２の端面４３と圧力調節弁３１のケーシングとに支えられている。
【００１７】
図１に示されているスライダ３３の位置では、スライダは流出部４７を開放しており、この流出部には戻し導管の区分２７ｂが接続されている。
【００１８】
区分２７ａ内の圧力は、これにより、大体において、圧力調節弁３１の、及びタンクジェットポンプ１３の、流動抵抗によって定められている。タンクジェットポンプ１３の、周囲圧力に関連する流動抵抗によって、これにより、戻し導管の区分２７ａ内の圧力の、軽い比例特性が生じる。
【００１９】
図２においては、圧力調節弁３１は調節位置において示されている。図面を見やすくするために、圧力調節弁のすべての構造部分に符号が付けられていない。スライダ３３が、図２に示した位置にある場合には、スライダはその第２の端面４３で流出部４７を部分的に閉じている。スライダ３３はその第１の端面３５上に作用する接続導管２１からの制御圧力によって、調節ばね４５の力及び第２の端面４３上の圧力に抗して、持ち上げられている。これによって圧力調節弁３１の流動抵抗が図１に示した休止位置における流動抵抗に比して増大している。
【００２０】
図３による実施例では、流入部４１及び流出部４７が互いに向き合って配置されている。スライダ３３はリング溝４８を有しており、このリング溝は、図３に示したような休止位置では、流入部４１及び流出部４７を程度の差こそあれ開放している。戻し導管の区分２７ａの圧力は、別個の制御導管４９を介して、スライダ３３の第２の端面４３により仕切られているスペース内に導入される。流入部４１及び流出部４７は互いに幾分かずらして配置することもでき、したがって、まず例えば流入部がリング溝４８により開放され、かつ次いで流出部４７が開放されるようにすることができる。この手段によって、圧力調節弁３１の運転特性に影響を及ぼすことができる。
【００２１】
図４においては、ダイヤフラム弁として構成された圧力調節弁３１が示されている。ダイヤフラム５１は、ケーシング５３により取り囲まれたスペースを２つの部分スペースに分割している。ダイヤフラム５１の第１の側５５は制御圧力接続部３９を介して、供給導管２１の若しくは前搬送ポンプ１の（両者とも図示されていない）圧力で負荷されている。ダイヤフラムの第２の側５７上には、調節ばね４５及び流入部４１内で流入する燃料の圧力が作用する。図示の位置では、玉として構成され、ダイヤフラム５１の挿入体６１内に保持される弁体５９は、弁座６３に押し付けられ、弁座は流出部４７を閉じている。調節ばね４５とダイヤフラム５１の第２の側に作用する燃料圧力とが、弁体５９を弁座６３から持ち上げると直ちに、流出部４７が開放され、流入部４１内の圧力が減少する。流入部４１は、図１〜３から明らかなように、戻し導管の第１の区分２７ａと接続されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による第１の実施例を、休止位置において、示す。
【図２】 図１の実施例を、調節位置において、示す。
【図３】 本発明による第２の実施例を示す。
【図４】 ダイヤフラム弁として構成された圧力調節弁を示す。
【符号の説明】
１ 燃料高圧弁、 ３ コモンレール、 ５ 接続導管、 ７ 圧力保持弁、 ９ タンク、 １１ バッフルチャンバ、 １３ タンクジェットポンプ、 １５ 前フィルタ、 １７ 逆止め弁、 １９ 電気的な前搬送ポンプ、 ２１ 供給導管、 ２３ 燃料フィルタ、 ２５絶対圧力センサ、 ２７ 戻し導管、 ２７ａ 戻し導管区分、 ２７ｂ 戻し導管区分、 ２９ 漏えい導管、 ３１ 圧力調節弁、 ３３ スライダ、 ３５ 第１の端面、 ３７ 接続導管、 ３９ 制御圧力接続部、 ４１ 流入部、 ４３ 第２の端面、 ４５ 調節ばね、 ４７ 流出部、 ４８ リング溝、 ４９ 制御導管、 ５１ ダイヤフラム、 ５３ ケーシング、 ５５ 第１の側、 ５７ 第２の側、 ５９ 弁体、 ６１ 挿入体、 ６３ 弁座

Claims (7)

1. 内燃機関のための燃料噴射システムであって、燃料高圧ポンプ（１）と、コモンレール（３）と、少なくとも１つのインジェクタとを備え、燃料高圧ポンプ（１）が単数又は複数のインジェクタにコモンレール（３）を介して燃料を供給するようになっており、燃料をタンク（９）から燃料高圧ポンプ（１）に搬送する前搬送ポンプ（１９）と、該前搬送ポンプ（１９）の搬送圧力の圧力調節部と、単数又は複数のインジェクタから及び／又は燃料高圧ポンプ（１）から燃料を流出させるための戻し導管（２７）と、該戻し導管（２７）内の圧力調節部とを備えている形式のものにおいて、戻し導管（２７）内の圧力が前搬送ポンプ（１９）の搬送圧力に関連して調節されることを特徴とする、内燃機関のための燃料噴射システム。
2. 前搬送ポンプ（１９）の搬送圧力が絶対値に調節されることを特徴とする、請求項１記載の燃料噴射システム。
3. 前搬送ポンプ（１９）がタンク（９）内に配置されており、タンク（９）内にバッフルチャンバ（１１）を充てんするための少なくとも１つのタンクジェットポンプ（１３）が設けられており、かつ、少なくとも１つのタンクジェットポンプ（１３）が戻し導管（２７）内を流れる燃料により駆動されることを特徴とする、請求項１又は２記載の燃料噴射システム。
4. 圧力調節弁（３１）が少なくとも１つの流入部（４１）、１つの流出部（４７）及び１つの制御圧力接続部（３９）を有しており、かつ、制御圧力接続部（３９）が前搬送ポンプ（１９）の吐出側と液圧式で接続されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の燃料噴射システム。
5. 圧力調節弁（３１）がスライダ弁として構成されており、スライダ（３３）の第１の端面（３５）が前搬送ポンプ（１９）の搬送圧力により負荷され、スライダ（３３）の第２の端面（４３）上に、戻し導管（２７ａ）の圧力及び調節ばね（４５）の力が作用し、かつ、スライダ（３３）の位置に関連して、圧力調節弁（３１）の流出部（４７）が開放されることを特徴とする、請求項４記載の燃料噴射システム。
6. 圧力調節弁（３１）が、ダイヤフラム（５１）と弁体（５９）とを備えた座弁として構成されており、ダイヤフラム（５１）の第１の側（５５）が前搬送ポンプ（１９）の搬送圧力により負荷され、ダイヤフラム（５１）の第２の側（５７）上に、戻し導管（２７ａ）の圧力と調節ばね（４５）の力とが作用し、かつ、ダイヤフラム（５１）の位置に関連して、弁体（５９）が弁座（６３）から持ち上げられて、圧力調節弁（３１）の流出部（４７）が開放されることを特徴とする、請求項４記載の燃料噴射システム。
7. 弁体（５９）が玉であることを特徴とする、請求項６記載の燃料噴射システム。

Images