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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Reguliervorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Eine Reguliervorrichtung hat ein Regulierventil, um einen Fluiddruck auf einen vorbestimmten Druck zu steuern. Zum Beispiel ist in
JP 2002-250459 A eine Reguliervorrichtung in einer Zufuhrpumpe für ein Common Rail-Einspritzsystem vorgesehen.
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Wie in 8 gezeigt ist, hat eine Zufuhrpumpe 3 eine Förderpumpe 14, ein Regulierventil 15, ein elektromagnetisches Dosierventil 16 und eine Hochdruckpumpe 17. Die Förderpumpe 14 druckfördert einen Kraftstoff von einem Kraftstoffbehälter zu der Hochdruckpumpe 17. Das Regulierventil 15 hat ein Ventilgehäuse 44, das einen Fluideinlass 41 und einen Fluidauslass 42 hat. Das Regulierventil 15 hat weiter ein Ventilbauteil 45, das beweglich in dem Ventilgehäuse 44 gestützt ist, und eine Rückstellfeder 47, die das Ventilbauteil 45 in einer Richtung vorspannt, um den Fluideinlass 41 zu sperren. Wenn ein hoher Druck an dem Fluideinlass 41 aufgebracht wird, verbindet das Regulierventil 15 den Fluideinlass 41 mit dem Fluidauslass 42. Somit erhöht sich, da sich rund um den Fluideinlass 41 ein Druck erhöht, ein Zurückströmen von Kraftstoff aus dem Auslassanschluss der Förderpumpe 14 in einen Niederdruckdurchgang, der mit dem Sauganschluss der Förderpumpe 14 verbunden ist. Dadurch wird ein Auslassdruck der Förderpumpe 14 konstant gehalten.
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Jedoch kann die Zufuhrpumpe 3 eine Abnormalität wie zum Beispiel eine große Abgabelast aufgrund einer Verstopfung eines Kraftstofffilters, einer Drosselung in einer Kraftstoffleitung oder dergleichen verursachen. Alternativ kann die Zufuhrpumpe 3 eine Abnormalität wie zum Beispiel ein Einfangen von Luft im Kraftstoff verursachen. Wenn der Betrieb des Fahrzeugs während eines abnormalen Zustands andauert, kann ein Förderdruck ein Pulsieren verursachen, und eine abnormale Last kann auf Komponenten der Zufuhrpumpe 3 aufgebracht werden. Folglich kann die Zufuhrpumpe 3 abnormal verschleißen, oder Komponenten der Zufuhrpumpe 3 können brechen, wodurch eine Beschädigung in einem Fahrzeug verursacht wird. Andererseits kann eine Feder des elektromagnetischen Dosierventils 16 brechen und folglich können weitere Abnormalitäten in einem Common Rail-Druck oder dergleichen verursacht werden. Als Ergebnis kann der Verbrennungsmotor des Fahrzeugs beschädigt werden.
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EP 0 964 153 A2 zeigt eine gattungsgemäße Reguliervorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Weitere übliche Reguliervorrichtungen sind in
WO 2005/075813 A1 und
EP 1 191 221 A1 beschrieben.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Reguliervorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derart zu verbessern, dass ein Fluiddruck durch die Reguliervorrichtung schnell verringert werden kann und eine Leckage von Fluid zuverlässig verhindert wird.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Reguliervorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Gemäß einem Vorteil der vorliegenden Erfindung hat eine Reguliervorrichtung ein Regulierventil, das ein Ventilgehäuse, ein Ventilbauteil, das in dem Ventilgehäuse beweglich ist, einen Zapfen, der mit dem Ventilgehäuse verbunden ist, und ein Vorspannbauteil hat. Das Ventilgehäuse hat einen Fluideinlass und einen Fluidauslass. Das Ventilbauteil ist mit einem Fluiddruck in dem Fluideinlass beaufschlagt. Das Vorspannelement ist zwischen dem Ventilbauteil und dem Zapfen zusammengedrückt, um eine Vorspannkraft auf das Ventilbauteil in einer Richtung aufzubringen, in der das Ventilbauteil den Fluideinlass sperrt. Da sich der Fluiddruck verringert, bewegt sich das Ventilbauteil, um den Fluideinlass mit dem Fluidauslass zu verbinden. Wenn der Fluiddruck gleich oder größer als ein vorbestimmter Druck ist, bringt das Vorspannbauteil eine Zusammendrücklast auf den Zapfen auf, um den Zapfen relativ zu dem Ventilgehäuse nach außen zu bewegen, um die Vorspannkraft des Vorspannbauteils zu verringern. Die Reguliervorrichtung hat weiter eine Verschiebungsreguliereinheit. Wenn der Zapfen sich relativ zu dem Ventilgehäuse um einen vorbestimmten Betrag nach außen bewegt, stößt die Verschiebungsreguliereinheit gegen den Zapfen, um die Bewegung des Zapfens zu begrenzen, um eine Verringerung einer Vorspannkraft des Vorspannbauteils festzulegen.
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Die vorstehende Aufgabe und die weiteren Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachstehenden, ausführlichen Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich.
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1 ist eine schematische Ansicht, die ein Common Rail-Einspritzsystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
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2 ist eine Schnittansicht, die eine Zufuhrpumpe des Common Rail-Einspritzsystems zeigt;
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3 ist eine Schnittansicht, die eine Reguliervorrichtung der Zufuhrpumpe zeigt;
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4 ist eine Schnittansicht, die ein Regulierventil der Reguliervorrichtung zeigt;
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5 ist eine Schnittansicht, die eine Reguliervorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt;
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6(a), (b), (c) sind die Schnittansichten, die einen Aufsatz zeigen, der an einem Ventilgehäuse eines Regulierventils gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel vorgesehen ist;
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7(a), (b) sind Schnittansichten, die eine Reguliervorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel zeigen; und
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8 ist eine schematische Ansicht, die eine Zufuhrpumpe gemäß dem Stand der Technik zeigt.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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Ein Common Rail-Einspritzsystem, das in 1 gezeigt ist, führt eine Kraftstoffeinspritzung in zugeordnete Zylinder eines Verbrennungsmotors wie zum Beispiel eines (nicht gezeigten) Dieselverbrennungsmotors aus. Das Kraftstoffeinspritzsystem hat eine Common Rail 1, Einspritzvorrichtungen 2, eine Zufuhrpumpe 3, eine Verbrennungsmotorsteuereinheit (ECU) 4, eine elektronische Antriebseinheit (EDU) 5 und dergleichen. Die EDU 5 kann in einem Gehäuse der ECU 4 vorgesehen sein.
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Die Common Rail 1 bildet einen Speicherbehälter, in dem ein Hochdruckkraftstoff gespeichert ist, der zu den Einspritzvorrichtungen 2 zugeführt wird. Die Common Rail 1 ist mit einem Abgabeanschluss der Zufuhrpumpe 3 durch eine Hochdruckpumpenleitung 6 zum Druckfördern von Hochdruckkraftstoff verbunden. Die Common Rail 1 speichert einen Druck (Common Rail-Druck) in der Common Rail 1. Der Common Rail-Druck korrespondiert zu einem Kraftstoffeinspritzdruck. Die Common Rail 1 ist mit mehreren Einspritzvorrichtungsleitungen 7 verbunden, durch die ein Hochdruckkraftstoff zu den zugeordneten Einspritzvorrichtungen 2 zugeführt wird.
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Ein Druckregulierventil 8, das auch als ein Druckbegrenzer (Druckbegrenzungsventil) dient, ist an einem Ende der Common Rail 1 montiert. Wenn der Common Rail-Druck größer als ein vorbestimmter, festgelegter Druck wird, wird der Druckbegrenzer darin verbunden, um einen Kraftstoff von der Common Rail 1 über eine Druckbegrenzungsleitung 9 zu einem Kraftstoffbehälter 10 zurückzuführen, wodurch der Common Rail-Druck gleich mit dem oder kleiner als der vorbestimmte(n), festgelegte(n) Druck begrenzt wird. Das Druckregulierventil 8 wird durch Anweisungen der ECU 4 und der EDU 5 betrieben, um den Common Rail-Druck schnell zu verringern. Ein getrennter Druckbegrenzer kann unabhängig von dem Druckregulierventil 8 montiert sein.
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Ein Common Rail-Drucksensor 11 ist an dem anderen Ende der Common Rail 1 montiert, um den Common Rail-Druck zu erfassen, der in ihr gespeichert ist. Die ECU 4 ist mit dem Common Rail-Drucksensor 11 zum Empfangen eines Ausgangssignals des Common Rail-Drucks von dem Common Rail-Drucksensor 11 elektrisch verbunden.
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Die Einspritzvorrichtungen 2 sind an zugeordneten Zylindern des Verbrennungsmotors montiert, um einen Kraftstoff in die zugeordneten Zylinder einzuspritzen. Jede Einspritzvorrichtung 2 hat eine Einspritzdüse und ein elektromagnetisches Ventil. Die Kraftstoffeinspritzdüse ist mit dem stromabwärtigen Ende jeder Einspritzvorrichtungsleitung 7 verbunden, die sich von der Common Rail 1 verzweigt. Die Kraftstoffeinspritzdüse spritzt einen Hochdruckkraftstoff, der in der Common Rail 1 gespeichert ist, in jeden Zylinder ein. Das elektromagnetische Ventil führt eine Hubsteuerung für eine Nadel aus, die in der Kraftstoffeinspritzdüse aufgenommen ist. Überschüssiger Kraftstoff kehrt von der Einspritzvorrichtung 2 durch die Druckbegrenzungsleitung 9 zu dem Kraftstoffbehälter 10 zurück. Die Einspritzvorrichtung 2 kann in einer weiteren Bauart eines Kraftstoffeinspritzventils wie zum Beispiel als eine Piezoeinspritzvorrichtung konstruiert sein, in der ein Piezostellglied eine Einspritzsteuerung ausführt.
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Die Zufuhrpumpe 3 ist eine Hochdruckkraftstoffpumpe, die einen Kraftstoff von dem Kraftstoffbehälter 10 durch einen Kraftstofffilter 13 ansaugt, der in der Mitte einer Kraftstoffansaugleitung 12 vorgesehen ist. Die Zufuhrpumpe 3 druckfördert den angesaugten Kraftstoff mit einem hohen Druck in die Common Rail 1.
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Wie in 2 gezeigt ist, hat die Zufuhrpumpe 3 die Förderpumpe 14, das Regulierventil 15, ein selektives Steuerventil (SCV) 16, zumindest eine Hochdruckpumpe 17 und dergleichen. Das Ausführungsbeispiel zeigt ein Beispiel, in dem zwei Hochdruckpumpen 17 vorgesehen sind.
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Die ECU 4 hat eine CPU und eine Speichereinheit, die Speichervorrichtungen wie zum Beispiel ein ROM, ein RAM, ein SRAM und ein EEPROM umfasst. Die ECU 4 führt verschiedene arithmetische Abläufe auf der Grundlage eines Programms, das in dem ROM gespeichert ist und von Signalen aus, die Betriebszustände des Fahrzeugs anzeigen. Die Signale werden mittels Sensoren oder dergleichen erhalten und in dem RAM oder dergleichen gespeichert.
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Die ECU 4 bestimmt Betriebszustände wie zum Beispiel eine Solleinspritzkraftstoffmenge, eine Einspritzgestaltung und eine Zeitabstimmung zum Betreiben der Einspritzvorrichtung 2 für jeden Zylinder. Die ECU 4 bestimmt ferner einen Öffnungsgrad des SCV 16, der zu einem Strom korrespondiert, der zu dem SCV 16 zugeführt wird, als einen Betriebszustand. Die ECU 4 bestimmt die Betriebszustände auf der Grundlage eines Programms, das in dem ROM gespeichert ist, und der Sensorsignale und dergleichen, die in dem RAM zum Anzeigen des Betriebszustands des Fahrzeugs gespeichert sind.
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Die EDU 5 hat einen Einspritzvorrichtungsantriebskreis. Der Einspritzvorrichtungsantriebskreis führt einen Antriebsstrom zu dem elektromagnetischen Ventil der Einspritzvorrichtung 2 auf der Grundlage eines Betriebssignals zu, das von der ECU 4 übertragen wird. Der Einspritzvorrichtungsantriebskreis führt den Antriebsstrom zu dem elektromagnetischen Ventil zu, wodurch ein Hochdruckkraftstoff in die Zylinder eingespritzt wird. Wenn der Einspritzvorrichtungsantriebskreis den Antriebsstrom unterbricht, wird eine Kraftstoffeinspritzung gestoppt.
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1 zeigt ein Beispiel, in dem ein SCV-Antriebskreis in dem Gehäuse der ECU 4 angeordnet ist. Der SCV-Antriebskreis führt den Antriebsstrom zu dem elektromagnetischen Ventil des SCV 16 zum Beispiel als ein PWM-Signal zu. Der SCV-Antriebskreis kann in dem Gehäuse der EDU 5 angeordnet sein.
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Sensoren sind mit der ECU 4 zum Erfassen des Betriebszustands des Fahrzeugs elektrisch verbunden. Diese Sensoren sind ein Gaspedalsensor zum Erfassen einer Gaspedalposition, ein Drehzahlsensor zum Erfassen einer Verbrennungsmotordrehzahl, ein Wassertemperatursensor zum Erfassen einer Temperatur eines Kühlwassers für den Verbrennungsmotor und dergleichen zusätzlich zu dem Common Rail-Drucksensor 11 zum Erfassen des Common Rail-Drucks.
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Nachstehend ist die Zufuhrpumpe 3 mit Bezug auf 2 beschrieben. In diesem Ausführungsbeispiel hat die Zufuhrpumpe 3 die Förderpumpe 14, das Regulierventil 15, das SCV 16, zwei Hochdruckpumpen 17 und dergleichen. Die Förderpumpe 14 dient als eine Niederdruckkraftstoffpumpe zum Pumpen von Kraftstoff von dem Kraftstoffbehälter 10 durch das SCV 16 in die zwei Hochdruckpumpen 17. Die Förderpumpe 14 hat eine Trochoidpumpe, die zum Beispiel durch eine Nockenwelle 19 angetrieben wird. Die Nockenwelle 19 dient auch als eine Pumpenantriebswelle, die mittels einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors angetrieben wird.
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Die Reguliervorrichtung hat das Regulierventil 15 zum Regulieren eines Drucks in dem Auslass der Förderpumpe 14 auf einen vorbestimmten Förderdruck (regulierten Druck). Das Regulierventil 15 ist in der Mitte eines Kraftstoffdurchgangs 20 angeordnet, der den Auslass der Förderpumpe 14 mit einem Niederdruckdurchgang der Förderpumpe 14 verbindet. Das Regulierventil 15 wird darin in Übereinstimmung mit einem Abgabedruck der Förderpumpe 14 verbunden, um zu zulassen, dass ein Kraftstoff teilweise von dem Auslass der Förderpumpe 14 in den Niederdruckdurchgang der Förderpumpe 14 zurückgeführt wird, so dass das Regulierventil 15 einen Druck in dem Auslass der Förderpumpe 14 auf den vorbestimmten Förderdruck reguliert.
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Der Kraftstoffdurchgang 20 ist in einem Pumpengehäuse (Montagebauteil) 21 ausgebildet, das ein Gehäuse der Zufuhrpumpe 3 definiert. Der Kraftstoffdurchgang 20 hat einen Einbringungsdurchgang 22 und einen Abgabedurchgang 23. Der Einbringungsdurchgang 22 führt einen Kraftstoff, der von der Förderpumpe 14 abgegeben wird, teilweise in das Regulierventil 15. Der Abgabedurchgang 23 führt einen Kraftstoff, der von dem Regulierventil 15 abgegeben wird, in den Niederdruckdurchgang wie zum Beispiel einen Saugdurchgang der Förderpumpe 14.
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Das SCV 16 ist in der Mitte eines Kraftstoffdurchgangs 31 angeordnet, durch den Kraftstoff von der Förderpumpe 14 zu den Hochdruckpumpen 17 geführt wird. Das SCV 16 reguliert eine Menge an Kraftstoff, der in Druckkammern (Kolbenkammern) 32 der Hochdruckpumpen 17 angesaugt wird, um den Common Rail-Druck zu regulieren. Das SCV 16 ist durch ein Antriebssignal gesteuert, das von der ECU 4 übertragen wird, um eine Menge an Kraftstoff zu regulieren, der in die Druckkammern 32 angesaugt wird, wodurch ein Kraftstoff eingestellt wird, der zu der Common Rail 1 druckgefördert ist. Das SCV 16 reguliert eine Abgabe an Kraftstoff, der durch die Common Rail 1 druckgefördert wird, wodurch der Common Rail-Druck reguliert wird.
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Die zwei Hochdruckpumpen 17 sind Kolbenpumpen, die jeweils ein Ansaugen und Verdichten eines Kraftstoffs wiederholen. Jede der zwei Hochdruckpumpen 17 beaufschlagt einen Kraftstoff mit Druck, der durch das SCV 16 zugeführt wird, auf einen hohen Druck, so dass die Hochdruckpumpe 17 den Hochdruckkraftstoff in die Common Rail 1 fördert. Die zwei Hochdruckpumpen 17 wiederholen ein Ansaugen und Druckbeaufschlagen eines Kraftstoffs taktweise, wobei sich die Takte in deren Phasen um 180° unterscheiden. Jede Hochdruckpumpe 17 ist aus einem Kolben 33, einem Saugventil (Rückschlagventil) 34 und einem Abgabeventil (Rückschlagventil) 35 gebildet. Die Kolben 33 bewegen sich durch die Nockenwelle 19 gemeinsam hin und her. Das Saugventil 34 führt einen Kraftstoff in die Druckkammer 32 zu, deren Volumen sich durch eine Hin- und Herbewegung jedes Kolbens 33 verändert. Das Abgabeventil 35 gibt einen Kraftstoff, der in der Druckkammer 32 mit Druck beaufschlagt wird, in Richtung der Common Rail 1 ab.
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Drei oder mehr Hochdruckpumpen 17 können vorgesehen sein.
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Der Kolben 33 wird durch eine Feder 38 gegen einen Nockenring 37 gedrängt. Der Nockenring 37 ist rund um einen exzentrischen Nocken 36 der Nockenwelle 19 montiert. Wenn sich die Nockenwelle 19 dreht, wird der Kolben 33 durch eine exzentrische Bewegung des Nockenrings 37 hin- und herbewegt. Wenn der Kolben 33 sich in Richtung der Nockenwelle 19 bewegt und sich ein Druck in der Druckkammer 32 verringert, sperrt das Abgabeventil 35 darin und das Saugventil 34 verbindet darin, so dass ein Kraftstoff, der durch das SCV 16 dosiert wird, in die Druckkammer 32 gefördert wird. Wenn der Kolben 33 sich von der Nockenwelle 19 wegbewegt und sich ein Druck in der Druckkammer 32 erhöht, sperrt das Saugventil 34 darin. Ein Kraftstoff wird in der Druckkammer 32 mit Druck beaufschlagt, so dass, wenn der Druck des Kraftstoffs gleich oder größer als ein vorbestimmter Druck wird, das Abgabeventil 35 darin verbindet. Somit wird ein Hochdruckkraftstoff, der in der Druckkammer 32 mit Druck beaufschlagt wird, in Richtung der Common Rail 1 abgegeben. In der Reguliervorrichtung ist das Regulierventil 15 an dem Pumpengehäuse 21 zum Regulieren eines Drucks in dem Auslass der Förderpumpe 14 auf den vorbestimmten Förderdruck montiert.
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Nachstehend ist das Regulierventil 15 mit Bezug auf 4 beschrieben.
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Das Regulierventil 15 hat ein Ventilgehäuse 44, ein Ventilbauteil 45 und eine Rückstellfeder (Vorspannbauteil) 47. Das Ventilgehäuse 44 hat den Fluideinlass 41, den Fluidauslass 42 und einen Atmungsanschluss 43. Das Ventilbauteil 45 ist mit einem Kraftstoffdruck in dem Fluideinlass 41 beaufschlagt. Das Ventilbauteil 45 ist in dem Ventilgehäuse 44 derart gestützt, dass das Ventilbauteil 45 axial beweglich ist, um eine Verbindung zwischen dem Fluideinlass 41 und dem Fluidauslass 42 zu regulieren. Das Ventilbauteil 45 reguliert eine Verbindung zwischen dem Fluideinlass 41 und dem Fluidauslass 42 in Übereinstimmung mit der axialen Position des Ventilbauteils 45. Die Rückstellfeder 47 ist zusammengedrückt zwischen einem Zapfen 46 und dem Ventilbauteil 45 angeordnet, um das Ventilbauteil 45 in einer Richtung vorzuspannen, in der das Ventilbauteil 45 den Fluideinlass 41 sperrt.
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Das Regulierventil 15 erhöht eine Verbindung zwischen dem Fluideinlass 41 und dem Fluidauslass 42 mit einer Erhöhung eines Kraftstoffdrucks, der an dem Fluideinlass 41 aufgebracht wird, wodurch ein Druck in dem Auslass der Förderpumpe 14 auf den vorbestimmten Förderdruck reguliert wird.
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Das Ventilgehäuse 44 hat eine im Wesentlichen zylindrische Form. Das Ventilgehäuse 44 hat den inneren Umfang, durch den sich ein zylindrisches Loch 51 erstreckt. Das Pumpengehäuse 21 hat ein Einsetzloch 52 (3). Das Ventilgehäuse 44 ist in dem Einsetzloch 52 montiert.
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Wie in 3 gezeigt ist, hat das Einsetzloch 52 ein Loch 52a mit großem Durchmesser, ein Loch 52b mit mittlerem Durchmesser und ein Loch 52c mit kleinem Durchmesser, in dieser Reihenfolge von einem Einsetzanschluss in Richtung des Inneren. Das Loch 52b mit mittlerem Durchmesser hat eine Öffnungsseite, die Außengewinde 53 definieren, durch die das Regulierventil 15 an dem Pumpengehäuse 21 befestigt ist. Ein Einbringungsdurchgang 22 ist mit einer im Wesentlichen Mitte der Bodenfläche des Einsetzlochs 52 verbunden. Ein Druck in dem Auslass der Förderpumpe 14 wird durch den Einbringungsdurchgang 22 zu dem Fluideinlass 41 des Regulierventils 15 geführt.
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Ein axial mittlerer Abschnitt des Ventilgehäuses 44 und das Einsetzloch 52 definieren zwischen ihnen einen ringförmigen Raum. Der ringförmige Raum definiert einen Kraftstoffdurchgang, der den Fluidauslass 42, den Atmungsanschluss 43 und den Abgabedurchgang 23 verbindet. Beide axialen Enden des ringförmigen Raums sind durch O-Ringe 54 abgedichtet, die an dem Ventilgehäuse 44 montiert sind.
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Ein Ventilanschlag 55 ist an einem Einsetzende des Ventilgehäuses 44 an der linken Seite in 3 montiert. Ein Fluideinlass 41 ist in einer im Wesentlichen Mitte des Ventilanschlags 44 ausgebildet, um den Einbringungsdurchgang 22 mit dem Inneren des Ventilgehäuses 44 zu verbinden. Das Ventilbauteil 45 definiert eine Druckregulierkammer α in dem Ventilgehäuse 44 stromaufwärtig des Ventilbauteils 45.
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Der Fluidauslass 42 und der Atmungsanschluss 43 sind in dem Ventilgehäuse 44 ausgebildet. Der Fluidauslass 42 und der Atmungsanschluss 43 sind durch den ringförmigen Raum mit dem Abgabedurchgang 23 verbunden. Der Fluidauslass 42 definiert eine Öffnung, die durch das Ventilbauteil 45 reguliert ist. Das Ventilbauteil 45 ist mit einem Druck in der Druckregulierkammer α beaufschlagt, um in dem Ventilgehäuse 44 zu gleiten. Wenn die Druckregulierkammer α mit einem geringen Druck beaufschlagt ist, überwiegt die Vorspannkraft der Rückstellfeder 47, so dass das Ventilbauteil 45 den Fluidauslass 42 sperrt. Wenn sich ein Druck in der Druckregulierkammer α erhöht, wird ein Ventilbauteil 45 in Richtung der Rückstellfeder 47 durch einen Druck in der Druckregulierkammer α so vorgespannt, dass sich die Öffnung erhöht, die in dem Fluidauslass 42 definiert ist. Der Atmungsanschluss 43 definiert ein Atmungsdurchgangsloch, um eine Federkammer β, in der die Rückstellfeder 47 angeordnet ist, und den Abgabedurchgang 23 zu verbinden.
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Innengewinde 56 sind an dem Ventilgehäuse 44 ausgebildet. Das Ventilgehäuse 44 ist in die Außengewinde 53 des Einsetzlochs 52 mittels der Innengewinde 56 geschraubt. Das Ventilgehäuse 44 ist in das Einsetzloch 52 an der Seite eingesetzt, an der der Ventilanschlag 55 montiert ist. Ein Werkzeugeingriff 57 (hexagonaler Abschnitt, ovaler Abschnitt) ist an einem äußeren Ende des Ventilgehäuses 44 vorgesehen. Der Werkzeugeingriff 57 kann in einer hexagonalen Form, ovalen Form oder dergleichen ausgebildet sein. Der Werkzeugeingriff 57 wird verwendet, um das Ventilgehäuse 44 in das Einsetzloch 52 zu schrauben, so dass das Regulierventil 15 in dem Einsetzloch 52 montiert ist.
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Das Ventilbauteil 45 ist in dem zylindrischen Loch 51 mit einem kleinen Spalt dazwischen angeordnet. Das Ventilbauteil 45 ist in dem Ventilgehäuse 44 gestützt, um axial gleitend zu sein. Das Ventilbauteil 45 ist mit dem Fluidauslass 42 verbunden und sperrt diesen in Übereinstimmung mit einem Druckgleichgewicht zwischen der Druckregulierkammer α und der Rückstellfeder 47. Der Zapfen 46 hat eine im Wesentlichen säulenartige Form. Der Zapfen 46 ist ins Innere eines Endes des zylindrischen Lochs 51 pressgepasst, das den Werkzeugeingriff 57 definiert. Der Zapfen 46 ist pressgepasst, so dass ein Kraftstoff in dem zylindrischen Loch 51 nicht außerhalb des Werkzeugeingriffs 47 ausströmen kann. Die Rückstellfeder 47 ist zum Beispiel eine Spiralfeder, die zusammengedrückt zwischen dem Ventilbauteil 45 und dem Zapfen 46 angeordnet ist. Die Rückstellfeder 47 spannt das Ventilbauteil 45 in einer Richtung vor, in der das Ventilbauteil 45 den Fluideinlass 41 sperrt.
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Die Zufuhrpumpe 3 kann eine Abnormalität aufgrund einer Verstopfung eines Kraftstofffilters 58, der an dem Kraftstoffeinlass vorgesehen ist, einer Drosselung in einer Kraftstoffleitung oder dergleichen verursachen. In einem abnormalen Zustand kann ein Abgabedruck eines Kraftstoffs eine große Last aufbringen, oder ein abnormales Phänomen wie zum Beispiel ein Einfangen von Luft im Kraftstoff kann verursacht werden. Wenn der Betrieb des Fahrzeugs in einem abnormalen Zustand andauert, kann ein Pulsieren in einem Förderdruck verursacht werden. Als Ergebnis kann das SCV 16, das in 2 gezeigt ist, beschädigt werden, oder ein Zapfen des SCV 16 kann losgelöst werden.
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Wenn ein Pulsieren in einem Förderdruck verursacht wird, kann ein Ventilbauteil 16a des SCV 16 übermäßig pulsieren und folglich kann eine Feder 16b des SCV 16 brechen. Wenn die Feder 16b des SCV 16 bricht, kann der Öffnungsgrad des SCV 16 nicht gesteuert werden. Als Ergebnis kann sich der Common Rail-Druck abnormal erhöhen, wodurch eine ernsthafte Beschädigung des Verbrennungsmotors oder dergleichen des Fahrzeugs verursacht werden kann.
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In diesem Ausführungsbeispiel hat das Regulierventil 15 den pressgepassten Zapfen (Halter) 46. Wenn ein Kraftstoffdruck in dem Fluideinlass 41 gleich oder größer als ein vorbestimmter Druck wird, und sich die axiale Last, die auf den Zapfen 46 durch die Rückstellfeder 47 aufgebracht wird, auf eine festgelegte Last erhöht, wird der Zapfen 46 durch die axiale Last in der Richtung bewegt, in der der Zapfen 46 sich relativ zu dem Ventilgehäuse 44 nach außen bewegt. In diesem Zustand wird die festgelegte Last der Rückstellfeder 47 durch die Bewegung des Zapfens 46 relativ zu dem Ventilgehäuse 44 reduziert.
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Die Last, bei der sich der Zapfen 46 relativ zu dem Ventilgehäuse 44 bewegt, wird in Übereinstimmung mit einer Presspassungstoleranz, einer Presspassungslänge und Materialien des Ventilgehäuses 44 und des Zapfens 46 und dergleichen festgelegt. Diese Last korrespondiert zu dem vorbestimmten Druck eines Kraftstoffs in dem Fluideinlass.
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Ein Zapfen 46 eines herkömmlichen Regulierventils 15 wirkt nur, um eine Rückstellfeder 47 zu stützen, und um ein Ende eines zylindrischen Lochs 51 zu sperren. Ein derartiger herkömmlicher Zapfen 46 ist nicht vorgesehen, um sich relativ zu dem zylindrischen Loch 51 nach außen zu bewegen.
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Wenn ein Common Rail-Einspritzsystem in einem abnormalen Zustand betrieben wird, bei dem eine große Abgabelast aufgrund von Abnormalitäten wie zum Beispiel einer Verstopfung des Kraftstofffilters 58, einer Drosselung in der Kraftstoffleitung, eines Einfangens von Luft im Kraftstoff auftritt, kann der Förderdruck ein Pulsieren verursachen.
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In diesem ersten Ausführungsbeispiel wird, wenn ein Kraftstoffdruck in dem Fluideinlass 51 gleich oder größer als ein vorbestimmter Druck aufgrund eines Pulsierens eines Förderdrucks oder dergleichen in einem abnormalen Zustand wird, der Zapfen 46 in der Richtung (nach außen) bewegt, in der der Zapfen 46 sich relativ zu dem Ventilgehäuse 44 nach außen bewegt. Daher verringert die Rückstellfeder 47 ihre festgelegte Last (Vorspannkraft), so dass sich eine Verbindung zwischen dem Fluideinlass 41 und dem Fluidauslass 42 erhöht, und sich ein Druck in dem Fluideinlass 41 verringert. Somit verringert sich ein Abgabedruck der Förderpumpe 14.
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In diesem Zustand kann verhindert werden, dass ein Kraftstoff von der Zufuhrpumpe 3 zu der Common Rail 1 abgegeben wird, so dass der Common Rail-Druck reguliert werden kann. Folglich verringert sich die Verbrennungsmotorleistung oder der Verbrennungsmotor hält an. Dadurch kann die Zufuhrpumpe 3 davor geschützt werden, dass eine Beschädigung wie zum Beispiel ein Bruch des SCV 16 auftritt, so dass der Verbrennungsmotor weiter geschützt werden kann.
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Der Zapfen 46 bewegt sich relativ zu dem Ventilgehäuse 44 nach außen, wodurch nur das Regulierventil 15 absichtlich in seiner Funktion eingeschränkt ist. Eine Reparatur kann nur durch Ersetzen des Regulierventils 15 durchgeführt werden, nachdem ein Faktor eines abnormalen Auftretens des Hochdruckzustands beseitigt wurde, so dass die Zufuhrpumpe 3 geringere Reparaturkosten aufweist.
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In diesem Ausführungsbeispiel hat die Reguliervorrichtung einen Aufsatz (eine Verschiebungsreguliereinheit) 59. Wenn sich eine Länge, um die sich der Zapfen 46 relativ zu dem Ventilgehäuse 44 nach außen bewegt, auf einen vorbestimmten Wert erhöht, stößt der Aufsatz 59 gegen den Zapfen 46, um eine Länge zu begrenzen, um die sich der Zapfen 46 relativ zu dem Ventilgehäuse 44 nach außen bewegt. Somit reguliert der Aufsatz 59 die festgelegte Last, die zu der Vorspannkraft der Rückstellfeder 47 korrespondiert.
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Der Aufsatz 59 ist durch zum Beispiel Pressverformung eines metallischen Blechs, rostfreiem Stahlblechs oder dergleichen schalenförmig ausgebildet. Der Aufsatz 59 ist an einem äußeren Umfang eines Ringflansches 60 des Ventilgehäuses 44 befestigt. Der Ringflansch 60 stößt gegen eine Stufe, die zwischen dem Loch 52a mit großem Durchmesser und dem Loch 52b mit mittlerem Durchmesser definiert ist, oder stößt gegen den inneren Umfang, der das Loch 52a mit großem Durchmesser definiert, durch Presspassen oder dergleichen.
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Wenn ein Fluiddruck in dem Fluideinlass 41 gleich oder größer als ein vorbestimmter Druck wird und der Aufsatz 46 sich relativ zu dem Ventilgehäuse 44 bewegt, stößt die Endflache des Zapfens 46 gegen die Bodenflache des Aufsatzes 59. Die Länge ist begrenzt, um die sich der Zapfen 46 relativ zu dem Ventilgehäuse 44 nach außen bewegt, so dass eine Reduktion einer festgelegten Last der Rückstellfeder 47 definiert ist.
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Eine Abgabemenge der Zufuhrpumpe 3 kann geeignet festgelegt werden, wenn der Zapfen 46 in der Richtung nach außen bewegt wird und sich die Abgabemenge der Zufuhrpumpe 3 verringert. Daher kann die Verbrennungsmotorleistung reduziert werden, um einen eingeschränkten Lauf des Fahrzeugs oder um ein Anhalten des Verbrennungsmotors durch Festlegen der Abgabemenge der Zufuhrpumpe 3 soweit erforderlich zu ermöglichen.
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In diesem Ausführungsbeispiel deckt der Aufsatz 59 im Wesentlichen den gesamten Raum ab, in dem der Zapfen 46 von dem Ventilgehäuse 47 nach außen bewegt wird. Selbst wenn der Zapfen 46 sich in der Richtung nach außen bewegt, und ein Kraftstoff durch den Spalt zwischen dem zylindrischen Loch 51 und dem Zapfen 46 ausströmt, verhindert der Aufsatz 59, dass ein Kraftstoff außerhalb des Aufsatzes 59 ausströmt. Somit kann verhindert werden, dass ein Kraftstoff außerhalb der Zufuhrpumpe 3 ausströmt, so dass eine Sicherheit der Zufuhrpumpe 3 stets gesichert werden kann.
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Ein Innenraum und Außenraum des Aufsatzes 59 können miteinander verbunden sein, so dass eine Bewegung des Zapfens 46 in einem frühen Zustand bemerkt werden kann. Insbesondere kann ein Aufsatz 59 zum Beispiel aus einer Platte, die im Wesentlichen im Querschnitt C-förmig ist, anstelle der Schalenform ausgebildet sein, oder ein winziger Verbindungsdurchgang kann in dem Aufsatz 59 so vorgesehen sein, dass der Innenraum und Außenraum des Aufsatzes 59 verbunden werden können. Ein Kraftstoff in dem Aufsatz 59 kann durch Verbinden eines Innenraums und Außenraums des Aufsatzes 59 nach außen ausströmen, wenn sich der Zapfen 46 bewegt.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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Wie in 5 gezeigt ist, hat ein Aufsatz 59 den Bodenabschnitt, der darin ein Durchgangsloch 59a zum Verbinden zwischen einem Außenraum und Innenraum des Aufsatzes 59 definiert. Ähnlich wie in dem ersten Ausführungsbeispiel stößt, wenn sich der Zapfen 46 in der Richtung nach außen bewegt, der Zapfen 46 gegen die Bodenflache des Aufsatzes 59, so dass er sich nicht außerhalb des Aufsatzes 59 bewegt.
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Das Durchgangsloch 59a ist im Wesentlichen koaxial relativ zu dem Zapfen 46 angeordnet. Wenn sich der Zapfen 46 relativ zu dem Ventilgehäuse 44 nach außen bewegt, kann der Verbrennungsmotor anhalten. In diesem Zustand kann der Verbrennungsmotor vorübergehend durch Einsetzen eines Stabs oder dergleichen in das Durchgangsloch 56a betrieben werden, um den Zapfen 46 in das Ventilgehäuse 44 zu drücken. Somit kann in diesem Ausführungsbeispiel der Zapfen 46 von außen zurückgedrückt werden, so dass ein eingeschränkter Lauf des Fahrzeugs stetig ausgeführt werden kann.
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(Drittes Ausführungsbeispiel)
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Wie in 6 gezeigt ist, ist ein Aufsatz 59 an dem Ventilgehäuse 44 befestigt. Der Aufsatz 59 ist im Wesentlichen schalenförmig, um an dem Umfang des Werkzeugeingriffs 57 befestigt zu sein. Wie in 6(a) gezeigt ist, ist der Werkzeugeingriff 57 im Wesentlichen ovalförmig, um parallele Flächen 57a zu definieren, die gegenüberliegend angeordnet sind, wenn sie in der axialen Richtung angesehen sind. Die ovalen Spitzenenden des Werkzeugeingriffs 57 definieren R-Abschnitte (Eingriffsköpfe) 57b in der linken und rechten Seite in 6(a).
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Der Aufsatz 59 ist aus einem weichen Material ausgebildet, das einen höheren Elastizitätsmodul als das Ventilgehäuse 44 hat, so dass der Aufsatz 59 elastisch verformbar ist. Der Aufsatz 59 ist aus einem dünnen metallischen Blech ausgebildet, das im Wesentlichen schalenförmig ist. Der Aufsatz 59 ist an einem Umfang des Werkzeugeingriffs 57 montiert. Der Aufsatz 59 ist durch eine Pressverformung zum Beispiel von rostfreiem Stahl oder dergleichen ausgebildet. Wenn der Aufsatz 59 an dem Werkzeugeingriff 57 montiert wird, wird der Aufsatz 59 gegen den Werkzeugaufsatz 57 gedrängt, um eine elastische Verformung aufzuweisen, so dass er auf den Aufsatzeingriff 57 befestigt ist. Der Aufsatz 59 hat einen zylindrischen Abschnitt, der den Umfang des Werkzeugeingriffs 57 umgibt. Dieser zylindrische Abschnitt des Aufsatzes 59 hat eine im Wesentlichen rechteckige Zylinderform mit Ecken, die R-förmig sind.
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Wie in der linken und rechten Richtung in 6(a) gezeigt ist, haben zwei gegenüberliegende Flächen des zylindrischen Abschnittes des Aufsatzes 59 jeweils Aufsatzlöcher 59b, in die die Eingriffsköpfe 57b jeweils befestigt sind. Jedes Aufsatzloch 59b dient als ein Verbindungsfenster von innen nach außen. Die Aufsatzlöcher 59b sind an den Eingriffsköpfen 57b befestigt, wodurch der Aufsatz 59 und das Ventilgehäuse 44 miteinander sowohl in der axialen Richtung als auch der Umfangsrichtung in Eingriff sind, so dass verhindert wird, dass sich der Aufsatz 59 von dem Ventilgehäuse 44 loslöst.
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Wie in der senkrechten Richtung in 6(a) gezeigt ist, sind Vorsprünge 59c an dem zylindrischen Abschnitt des Aufsatzes 59 an gegenüberliegenden Flächen vorgesehen, die um 90° von den Aufsatzlöchern 59b versetzt sind. Die Vorsprünge 59c stehen nach innen vor, um gegen die parallelen Flächen 57a des Werkzeugeingriffs 57 gedrängt zu werden. Die Vorsprünge 59c werden gegen die parallelen Flächen 57a des Werkzeugeingriffs 57 gedrängt, um als ein Halter für den Aufsatz 59 zu dienen, und um zu verhindern, dass der Aufsatz 59 aufgrund einer Schwingung bewegt wird, die zu dem Ventilgehäuse 44 übertragen wird.
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Wie in 6(b) und 6(c) gezeigt ist, ist eine radial nach außen abweichende Rippe 59d rund um den ganzen Umfang der Öffnung des Aufsatzes 59 vorgesehen. Die Rippe 59d verbessert die Festigkeit des Aufsatzes 59. Die Rippe 59d dient auch als eine Einsetzführung, wenn der Aufsatz an dem Werkzeugeingriff 57 montiert ist. Daher erleichtert die Rippe 59d die Montagearbeit des Aufsatzes 59 an dem Werkzeugeingriff 57. Der Boden des Aufsatzes 59 hat mittig das Durchgangsloch 59a, das in dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, in einem im Wesentlichen mittigen Abschnitt.
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Der Aufsatz 59 wird auf den Werkzeugeingriff 57 gesetzt und über den Werkzeugeingriff 57 gezogen, so dass der Aufsatz 59 an dem Werkzeugeingriff 57 montiert ist. Der Aufsatz 59, der zum Beispiel aus einem dünnen Blech ausgebildet ist, wird elastisch verformt und an dem Umfang des Werkzeugeingriffs 57 befestigt. Die Aufsatzlöcher 59b sind an den Eingriffsköpfen 57b befestigt, wodurch es schwierig ist, den Aufsatz 59 von dem Werkzeugeingriff 57 zu lösen, selbst wenn eine Schwingung zu dem Ventilgehäuse 44 und dem Aufsatz 59 übertragen wird.
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Die Effekte in dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel können nur durch Montieren des Aufsatzes 59, der die Konstruktion des dritten Ausführungsbeispiels hat, an einer herkömmlichen Zufuhrpumpe 3 erzeugt werden. Daher ist es nicht notwendig, eine herkömmliche Zufuhrpumpe 3 zu verändern, wenn die Konstruktion des dritten Ausführungsbeispiels bei einer herkömmlichen Zufuhrpumpe 3 angewandt wird.
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Der Werkzeugeingriff 57 ist nicht auf eine im Wesentlichen ovale Form begrenzt. Der Aufsatz 59 kann auf einen Werkzeugeingriff 57 in einer anderen Art und Weise eingesetzt sein, um mit diesem in Eingriff zu sein.
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Die Stelle des Aufsatzes 59 ist nicht auf den Werkzeugeingriff 57 begrenzt. Es reicht, dass der Aufsatz 59 an irgendeiner Stelle des Ventilgehäuses 44 montiert ist.
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Der Aufsatz 59 ist nicht auf eine Schalenform beschränkt. Der Aufsatz 59 kann in einer anderen Form zum Beispiel C-förmig im Querschnitt ausgebildet sein, um an dem Ventilgehäuse 44 befestigt zu werden.
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(Vergleichsbeispiel)
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In der Reguliervorrichtung gemäß dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel bewegt sich, wenn ein Kraftstoffdruck in dem Fluideinlass 41 gleich oder größer als ein vorbestimmter Druck wird, der Zapfen 46 relativ zu dem Ventilgehäuse 44 nach außen, um den Förderdruck der Förderpumpe 14 zu reduzieren.
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In diesem Vergleichsbeispiel hat eine Reguliervorrichtung eine Bypasseinheit. Wie in 7 gezeigt ist, wenn ein Kraftstoffdruck in dem Einbringungsdurchgang 22 gleich oder größer als ein vorbestimmter Druck wird, verursacht die Bypasseinheit, dass sich ein Ventilgehäuse 44 relativ zu dem Einsetzloch 52 nach außen bewegt, durch Anwenden eines Kraftstoffdrucks in dem Einbringungsdurchgang 22. In diesem Zustand verursacht die Bypasseinheit, dass das Ventilgehäuse 44 sich in einer im Wesentlichen axial nach außen gerichteten Richtung relativ zu dem Einsetzloch 52 nach außen bewegt. Der Einbringungsdurchgang 22 ist durch einen axialen Bypassspalt δ, der axial zwischen dem Ventilgehäuse 44 und dem Pumpengehäuse 21 ausgebildet ist, und einen ringförmigen Bypassspalt γ, der radial zwischen dem Ventilgehäuse 44 und dem Einsetzloch 52 ausgebildet ist, mit dem Abgabedurchgang 23 verbunden. Somit kann ein Förderdruck der Förderpumpe 14 reduziert werden.
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Die Bypasseinheit hat eine Gehäusestützeinheit und eine zweite Rückstellfeder 62. Die Gehäusestützeinheit stützt das Ventilgehäuse 44 in dem Einsetzloch 52 in einer Richtung beweglich, in der das Ventilgehäuse 44 eingesetzt ist. Die zweite Rückstellfeder 62 ist zusammengedrückt zwischen einer Verschlussschraube (einem Federhalter) 61, der an dem Pumpengehäuse 21 befestigt ist, und dem Ventilgehäuse 44 angeordnet. Die zweite Rückstellfeder 62 spannt das Ventilgehäuse 44 in einer Richtung vor, in der das Spitzenende des Ventilgehäuses 44 gegen den Boden des Einsetzlochs 52 gedrängt wird.
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Das Ventilgehäuse 44 hat einen im Wesentlichen konstanten äußeren Durchmesser. Die O-Ringe 54 in dem ersten Ausführungsbeispiel sind weggelassen. Außengewinde 53 sind an dem inneren Umfang eines Lochs 52a mit großem Durchmesser ausgebildet.
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Der innere Durchmesser des Lochs 52c mit kleinem Durchmesser, das in dem Pumpengehäuse 21 ausgebildet ist, ist ein wenig größer als der äußere Durchmesser des Ventilgehäuses 44. Das Ventilgehäuse 44 ist in dem Loch 52c mit kleinem Durchmesser derart gestützt, dass das Ventilgehäuse 44 in der linken und rechten Richtung in 7 entlang des inneren Umfangs des Lochs 52c mit kleinem Durchmesser axial beweglich ist.
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In diesem Vergleichsbeispiel ist ein Eingriffszapfen 46a in einer inneren Umfangsnut befestigt, die in einem zylindrischen Loch 51 des Ventilgehäuses 44 definiert ist, um einen Federhalter zu bilden. Der Eingriffszapfen 46a ist an dem Ventilgehäuse 44 gesichert, so dass sich der Eingriffszapfen 46a nicht außerhalb des Ventilgehäuses 44 bewegt, selbst wenn ein Kraftstoffdruck in dem Fluideinlass 41 gleich oder größer als der vorbestimmte Druck wird.
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Die zweite Rückstellfeder 62 ist eine Spiralfeder, die zusammengedrückt zwischen dem Ventilgehäuse 44 und der Verschlussschraube 61 angeordnet ist. Ein Ventilanschlag 55 ist an dem Spitzenende des Ventilgehäuses 44 vorgesehen. Der Ventilanschlag 55 wird durch die Vorspannkraft der zweiten Rückstellfeder 62 über das Ventilgehäuse 44 gegen die Bodenfläche des Einsetzlochs 52 gedrängt.
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Ein ringförmiges Dichtbauteil 63 ist zwischen dem Ventilanschlag 55 und der Bodenfläche des Einsetzlochs 52 angeordnet. Wie in 7(a) gezeigt ist, wenn der Ventilanschlag 55 gegen die Bodenfläche des Einsetzlochs 52 gedrängt ist, definieren der Ventilanschlag 55 und die Bodenfläche des Einsetzlochs 52 nicht den axialen Bypassspalt 6 zwischen ihnen. In diesem Zustand ist eine Verbindung im Wesentlichen nicht zwischen dem Einbringungsdurchgang 22 und dem Abgabedurchgang 23 durch den ringförmigen Bypassspalt γ vorgesehen.
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Die Vorspannkraft, die an dem Ventilgehäuse 44 durch die zweite Rückstellfeder 62 aufgebracht wird, ist derart vorbestimmt, dass, wenn ein Kraftstoffdruck in dem Einbringungsdurchgang 22 gleich oder größer als der vorbestimmte Druck wird, sich das Ventilgehäuse 44 in der Richtung nach außen gegen die Vorspannkraft der zweiten Rückstellfeder 62 durch den in dem Einbringungsdurchgang 22 aufgebrachten Druck bewegt.
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Die Verschlussschraube 61 dient als ein Deckelbauteil zum Stützen des Endes der zweiten Rückstellfeder 62 und zum Sperren des Einsetzlochs 52. Außengewinde 56 sind an dem äußeren Umfang der Verschlussschraube 61 ausgebildet. Die Verschlussschraube 61 ist in das Pumpengehäuse 21 durch Eingreifen der Außengewinde 56 mit den Innengewinden 53 geschraubt, die innerhalb des Lochs 52a mit großem Durchmesser ausgebildet sind, so dass die Verschlussschraube 61 an dem Pumpengehäuse 21 befestigt ist. Ein ringförmiges zweites Dichtelement 64 ist zwischen der Verschlussschraube 61 und der Bodenfläche (gestuften Fläche) des Lochs 52a mit großem Durchmesser angeordnet. Das zweite Dichtelement 64 verhindert, dass ein Kraftstoff innerhalb der Verschlussschraube 61 nach außen strömt.
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Wie in 7(a) gezeigt ist, ist der Ventilanschlag 55 an dem Spitzenende des Ventilgehäuses 44 vorgesehen. Der Ventilanschlag 55 ist durch die Vorspannkraft der zweiten Rückstellfeder 62 über das Dichtelement 63 gegen die Bodenfläche des Einsetzlochs 52 in einem normalen Zustand gedrängt, in dem der Abgabedruck der Förderpumpe 14 kleiner als der vorbestimmte Druck ist. Ein Ventilbauteil 45 ist in dem Ventilgehäuse 45 vorgesehen. Das Ventilbauteil 45 wird in Übereinstimmung mit einem Kraftstoffdruck in dem Fluideinlass 41 verschoben, um eine Verbindung zwischen dem Fluideinlass 41 und dem Fluidauslass 42 zu regulieren, so dass der Förderdruck reguliert wird.
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Wenn die Förderpumpe 14 einen Abgabedruck erhöht und ein Kraftstoffdruck in dem Einbringungsdurchgang 22 gleich oder größer als der vorbestimmte Druck wird, erhöht sich ein Druck, der von dem Auslass der Förderpumpe 14 zu dem Regulierventil 15 aufgebracht wird. In diesem Fall bewegt, wie in 7(b) gezeigt ist, ein Druck, der auf das Regulierventil 15 aufgebracht wird, das Ventilgehäuse 44 in der Richtung nach außen (nach rechts in 7(b)) gegen die Vorspannkraft der zweiten Rückstellfeder 62. Somit entfernt sich das Spitzenende des Ventilgehäuses 44 an der linken Seite in 7(a) von der Bodenfläche des Einsetzlochs 52 zu dem Zustand in 7(b). Ein Kraftstoff wird von dem Einbringungsdurchgang 22 durch den axialen Bypassspalt δ und den ringförmigen Bypassspalt γ zwischen dem Ventilgehäuse 44 und dem Pumpengehäuse 21 in den Abgabedurchgang 23 geführt.
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Da sich die Verschiebung des Ventilbauteils 45 erhöht, wird eine Verbindung zwischen dem Fluideinlass 41 und dem Fluidauslass 42 größer, um den Abgabedruck der Förderpumpe 14 zu reduzieren. Gleichzeitig sind der Einbringungsdurchgang 22 und der Abgabedurchgang 23 miteinander durch den axialen Bypassspalt δ und den ringförmigen Bypassspalt γ verbunden, so dass der Abgabedruck der Förderpumpe 14 reduziert wird.
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Das Common Rail-Einspritzsystem kann in einem abnormalen Zustand betrieben werden, in dem eine große Abgabelast aufgrund einer Verstopfung eines Kraftstofffilters 58, einer Drosselung in einer Kraftstoffleitung, eines Einfangens von Luft im Kraftstoff oder dergleichen aufgebracht wird. Folglich kann ein Pulsieren in dem Förderdruck verursacht werden. Wenn ein Druck in dem Fluideinlass 41 gleich oder größer als der vorbestimmte Druck aufgrund eines Pulsierens in einem Förderdruck oder dergleichen wird, bewegt sich das Ventilgehäuse 44 in die Richtung nach außen. In diesem Zustand sind der Einbringungsdurchgang 22 und der Abgabedurchgang 23 miteinander durch den axialen Bypassspalt Δ und den ringförmigen Bypassspalt γ verbunden, wobei sie gleichzeitig mit dem Regulierventil 15 darin verbunden sind. Somit wird der Abgabedruck der Förderpumpe 14 außerordentlich reduziert, so dass die Kraftstoffmenge, die von der Zufuhrpumpe 3 in die Common Rail 1 abgegeben wird, reduziert werden kann. Folglich kann der Common Rail-Druck reguliert werden, so dass die Verbrennungsmotorleistung reduziert wird, oder der Verbrennungsmotor angehalten wird. In diesem Zustand kann die Zufuhrpumpe 3 vor einer Beschädigung wie zum Beispiel einem Bruch des SCV 16 geschützt werden, und außerdem kann der Verbrennungsmotor auch geschützt werden.
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Wenn ein Kraftstoffdruck in dem Einbringungsdurchgang 22 kleiner als der vorbestimmte Druck wird, wird das Ventilgehäuse 44 automatisch in eine ursprüngliche Position, in der der axiale Bypassspalt δ im Wesentlichen beseitigt ist, durch die Vorspannkraft der zweiten Rückstellfeder 62 zurückgestellt. Daher kann in dieser Struktur eine Reparaturarbeit nur durch Entfernen eines Faktors durchgeführt werden, bei dem der abnormale hohe Druck verursacht wird, so dass Kosten für eine Reparatur der Reguliervorrichtung nicht auftreten.
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In diesem Vergleichsbeispiel hat die Reguliervorrichtung die Verschiebungsreguliereinheit. Insbesondere stößt, wenn die Länge (Verschiebungslänge), um die sich das Ventilgehäuse 44 relativ zu dem Einsetzloch 52 des Pumpengehäuses 21 nach außen bewegt, um eine vorbestimmte Länge erhöht, das Ventilgehäuse 44 gegen die Verschlussschraube 61. In diesem Zustand ist die Verschiebungslänge begrenzt, so dass eine Verbindung zwischen dem Einbringungsdurchgang 22 und dem Abgabedurchgang 23 durch den axialen Bypassspalt δ und den ringförmigen Bypassspalt γ reguliert werden kann.
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Insbesondere wird eine Verbindung zwischen dem Einbringungsdurchgang 22 und dem Abgabedurchgang 23 durch den ringförmigen Bypassspalt γ durch den Spalt zwischen dem Loch 52c mit kleinem Durchmesser und dem Ventilgehäuse 44 und der Länge bestimmt, um die sich das Loch 52c mit kleinem Durchmesser und das Ventilgehäuse 44 in der axialen Länge miteinander überlappen. Selbst wenn die Querschnittsfläche zwischen dem Loch 52c mit kleinem Durchmesser und dem Ventilgehäuse 42 im Wesentlichen konstant ist, verändert sich eine Überlappungslänge, um die sich das Loch 52c mit kleinem Durchmesser und das Ventilgehäuse 44 in der axialen Richtung miteinander überlappen, so dass eine Verbindung zwischen dem Einbringungsdurchgang 22 und dem Abgabedurchgang 23 durch den ringförmigen Bypassspalt γ verändert wird.
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In diesem Vergleichsbeispiel hat die Verschiebungsreguliereinheit die Verschlussschraube 61, die an dem Pumpengehäuse 21 montiert ist, um einen Ort abzudecken, an dem die sich das Ventilgehäuse 44 relativ zu dem Pumpengehäuse 21 nach außen bewegt. Eine Begrenzungsstufe 61a ist innerhalb der Verschlussschraube 61 ausgebildet, um gegen das Ventilgehäuse 44 zu stoßen, wie in 7(a) gezeigt ist, wenn sich das Ventilgehäuse 44 aus dem Einsetzloch 52 bewegt.
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Wenn ein Kraftstoffdruck in dem Einbringungsdurchgang 22 gleich oder größer als ein vorbestimmter Druck wird, und sich das Ventilgehäuse 44 relativ zu dem Einsetzloch 52 in der Richtung nach außen bewegt, stößt die Endflache des Ventilgehäuses 44 an der rechten Seite in 7(b) gegen die Begrenzungsstufe 61a der Verschlussschraube 61. Die Verschiebungslänge, um die sich das Ventilgehäuse 44 relativ zu dem Einsetzloch 52 axial bewegt, ist begrenzt und eine Verbindung zwischen dem Einbringungsdurchgang 22 und dem Abgabedurchgang 23 durch den axialen Bypassspalt 6 und dem ringförmigen Bypassspalt γ festgelegt. Demgemäß kann die Abgabemenge der Zufuhrpumpe 3 geeignet festgelegt werden, wenn sich eine Abgabemenge der Zufuhrpumpe 3 durch ein axiales Bewegen des Ventilgehäuses 44 in der Richtung nach außen verringert, so dass die Verbrennungsmotorleistung geeignet reduziert werden kann, um einen eingeschränkten Lauf oder ein Anhalten des Verbrennungsmotors zu ermöglichen.
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(Modifikation)
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Die vorstehenden Ausführungsbeispiele sind Beispiele, in denen die Struktur, Konstruktion und der Betrieb an der Zufuhrpumpe 3 des Common Rail-Einspritzsystems gezeigt sind. Die vorstehende Struktur, Konstruktion und der Betrieb können auf beliebig weitere Reguliervorrichtungen angewandt werden, in denen ein Fluiddruck reguliert wird.
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Das Fluid, dessen Druck mittels Reguliervorrichtung gesteuert wird, ist nicht auf einen Kraftstoff beschränkt. Das Fluid kann ein beliebig weiteres Fluid wie zum Beispiel ein Schmiermittel sein, das zum Beispiel mittels einer Hydraulikpumpe zugeführt wird.
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Die vorstehenden Strukturen der Ausführungsbeispiele können geeignet kombiniert werden.
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Verschiedene Modifikationen und Alternativen können bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen angewandt werden, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, der in den angefügten Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.
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Eine Reguliervorrichtung hat ein Regulierventil (15) mit einem Ventilgehäuse (44), das einen Fluideinlass (41) und einen Fluidauslass (42) hat, und ein Ventilbauteil (45) aufnimmt, das mit einem Fluiddruck in dem Fluideinlass (41) beaufschlagt wird. Ein Vorspannbauteil (47) ist zwischen dem Ventilbauteil (45) und einem Zapfen (46) zusammengedrückt, um eine Vorspannkraft an dem Ventilbauteil (45) gegen den Fluiddruck aufzubringen. Wenn sich der Fluiddruck erhöht, bewegt sich das Ventilbauteil (45) gegen die Vorspannkraft, um den Fluideinlass (41) mit dem Fluidauslass (42) zu verbinden. Wenn der Fluiddruck gleich oder größer als ein vorbestimmter Druck ist, bewegt das Ventilbauteil (45) über das Vorspannbauteil (47) den Zapfen (46) relativ zu dem Ventilgehäuse (45) nach außen, um die Vorspannkraft zu verringern. Eine Verschiebungsreguliereinheit (59) ist in der Lage, gegen den Zapfen (46) zu stoßen, um die Bewegung des Zapfens (46) zum Regulieren einer Verringerung der Vorspannkraft zu verhindern.
