DE102009001281A1

DE102009001281A1 - Strömungssteuerventil

Info

Publication number: DE102009001281A1
Application number: DE200910001281
Authority: DE
Inventors: Kazunori Kariya Taniguchi; Akihiro Kariya Kuroda
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2008-03-03
Filing date: 2009-03-02
Publication date: 2009-09-10
Also published as: JP4752853B2; JP2009209737A

Abstract

Ein Strömungssteuerventil (5) weist einen Ventilkörper (51) und ein Ventilelement (57) auf. Der Ventilkörper weist ein Gleitloch (61), das in dem Ventilkörper ausgebildet ist und sich in einer axialen Richtung erstreckt, und eine Auslassseitenöffnung (52) auf, die zu dem Loch hin offen ist. Das Ventilelement weist ein zylindrisches Gleitteil (77), einen Steuernutabschnitt (72), eine Abgabeöffnung (73), einen Absatzabschnitt (81) und eine Vertiefung (82) auf. Das Gleitteil ist in dem Loch gleitfähig. Der Nutabschnitt ist an dem Gleitteil ausgebildet und öffnet/schließt die Auslassseitenöffnung. Die Abgabeöffnung ist an dem Nutabschnitt offen und im Inneren des Gleitteils befindliches Fluid strömt durch die Abgabeöffnung hinaus. Der Absatzabschnitt ist zwischen dem Nutabschnitt und dem Gleitteil ausgebildet. Die Vertiefung ist an einem Endabschnitt des Absatzabschnittes an einer Seite des Gleitteils ausgebildet.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Strömungssteuerventil und auf ein Kraftstoffliefersystem mit diesem Ventil, und sie ist für eine Anwendung bei beispielsweise einer Hochdruckpumpe mit variabler Abgabemenge in einem Kraftstoffeinspritzsystem geeignet, das bei einem Dieselverbrennungsmotor angewendet wird.
Eine Kraftstoffeinspritzpumpe, die für ein Kraftstoffeinspritzsystem mit Druckspeicher verwendet wird, wie beispielsweise ein Dieselverbrennungsmotor, ist im Stand der Technik bekannt. Die Kraftstoffeinspritzpumpe dieser Art kann ein elektromagnetisches Saugregelventil aufweisen, das die Menge an Kraftstoff reguliert, die in einer Druckbeaufschlagungskammer als eine „Druckbeaufschlagungseinrichtung” eingesaugt wird, d. h. die als eine Kraftstoffsaugmenge von einer Zuführpumpe als eine „Vordruckbeaufschlagungseinrichtung” zum Heraufpumpen von Kraftstoff aus einem Kraftstofftank durch einen Kraftstofffilter bezeichnet wird (siehe beispielsweise die Druckschrift JP 2006-138 397 A , die der Druckschrift DE 10 2005 053 961 A1 entspricht).
Das Saugregulierventil dieser Art weist ein Ventil auf, das eine zylindrische Form hat und in einem Gleitloch eines Ventilgehäuses bewegbar ist. Das Ventilgehäuse weist ein Gleitloch, dass sich in einer axialen Richtung erstreckt, und einen Auslassseitenanschluss (Öffnung) auf, der mit dem Gleitloch in Verbindung steht und radial öffnet (offen ist). Das Ventil weist eine Reguliernut, die einen Öffnungsbereich des Auslassseitenanschlusses steuert, ein Durchgangsloch, das das Ventil durchdringt, und ein Kommunikationsloch auf (das nachstehend als Abgabeanschluss oder Abgabeöffnung bezeichnet ist), das mit dem Durchgangsloch in Verbindung steht und an der an der radial äußeren Seite befindlichen Reguliernut offen ist (nachstehend als Ventilbasisaufbau eines Strömungssteuerventils bezeichnet).
Es kann ein Strömungssteuerventil auf der Grundlage eines Solenoidventilaufbaus der normalerweise geschlossenen Art angewendet werden, wie es in der Druckschrift JP 2006-138 397 A offenbart ist. Außerdem kann ein Strömungssteuerventil angewendet werden, das einen (nicht gezeigten) Solenoidventilaufbau der normalerweise offenen Art als Grundlage hat. In jedem Fall sind ihre Ventilbasisaufbauarten die gleichen, und jedes Ventil hat einen Nutabschnitt oder Absatzabschnitt an einem Gleitteil, der in dem Ventil mit einer zylindrischen Form ausgebildet ist, wobei die Reguliernut sich dazwischen befindet. Der Nutabschnitt (Absatzabschnitt) mit einem derartigen Aufbau soll ein Verbessern der Gleiteigenschaften anstreben.
Gemäß dem Stand der Technik ist ein Ölfilm an dem Gleitteil durch den Nutabschnitt auch in einem Strömungssteuerventil der normalerweise offenen Art ausgebildet, und schließlich sollen die Gleiteigenschaften verbessert werden. Dennoch gibt es, wenn der Nutabschnitt an dem Gleitteil zum Sicherstellen der Gleiteigenschaften ausgebildet ist, das folgende Problem, was durch intensive Untersuchungen durch die Erfinder der vorliegenden Patentanmeldung herausgefunden wurde, d. h. wenn Partikelblasen an einer stromabwärtigen Seite des Kraftstofffilters erzeugt werden sollen, kann es sein, dass die Gleiteigenschaften verringert werden. Die Gründe dafür sind nachstehend erläutert.
Wie dies in 7A gezeigt ist, ist das Strömungssteuerventil der normalerweise offenen Art derart aufgebaut, dass eine Auslassseitenöffnung 952 eines Ventilgehäuses 951 nicht durch ein Ventil 957 geschlossen ist, wenn die Anregung angehalten wird. Wenn Partikelblasen, die an einer stromabwärtigen Seite des Kraftstofffilters erzeugt werden, über ein Durchgangsloch 965 eindringen, wie dies in 7A und 7B gezeigt ist, ist ein Raum 990, der einem „Nutabschnitt (Absatzabschnitt) 981” entspricht, der an einer Wandflächenseite ausgebildet ist, die einer Steuerflächenseite einer Reguliernut 972 des Ventils 957 gegenüber steht, definiert. Eine Kavitation (ein Aufbrechen der Blasen) wird mit Leichtigkeit in den Raum 990 erzeugt und dadurch kann es sein, dass eine Kavitationserosion (eine Korrosion aufgrund des Blasenaufbrechens) an einem Eckenabschnitt (Eckenteil) der Gleitfläche erzeugt wird, die sich an einem Rückseitenendabschnitt des Raums 990 befindet. Als ein Ergebnis kann es sein, dass ein Gleitfehlverhalten zwischen dem Gleitteil des Ventils 957 und einem Gleitloch des Ventilgehäuses 951 bewirkt wird.
Anders ausgedrückt ist das Gleitflächeneckenteil an dem Rückseitenendabschnitt des Raumes 990 an dem Gleitteil des Ventils 957 in dem Raum 990 angeordnet, in dem mit Leichtigkeit sich Partikelblasen ansammeln, um einen im Wesentlichen geschlossenen Bereich zu definieren. Demgemäß gibt es ein Problem dahingehend, dass eine Kavitationserosion auftreten kann, die sich in dem Gleitflächeneckenteil konzentriert.
Die vorliegende Erfindung spricht die vorstehend dargelegten Nachteile an. Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Strömungssteuerventil, das ausgezeichnete Gleiteigenschaften selbst dann sicherstellt, wenn Partikelblasen eintreten, die eine Kavitationserosion bewirken können, und ein Kraftstoffliefersystem mit dem Strömungssteuerventil zu schaffen.
Um die vorstehend dargelegte Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, ist ein Strömungssteuerventil geschaffen worden, dass einen Ventilkörper und ein Ventilelement aufweist. Der Ventilkörper weist ein Gleitloch und eine Auslassseitenöffnung auf. Das Gleitloch ist in dem Ventilkörper ausgebildet und erstreckt sich in einer axialen Richtung des Ventilkörpers. Die Auslassseitenöffnung ist zu dem Gleitloch hin offen. Das Ventilelement weist ein zylindrisches Gleitteil, einen Steuernutabschnitt, eine Abgabeöffnung, einen Absatzabschnitt und eine Vertiefung auf. Das zylindrische Gleitteil ist in dem Gleitloch gleitfähig. Der Steuernutabschnitt ist an dem Gleitteil ausgebildet und ist so aufgebaut, dass er die Auslassseitenöffnung öffnet und schließt. Die Abgabeöffnung ist an dem Steuernutabschnitt offen und in einem inneren Abschnitt des Gleitteils befindliches Fluid strömt durch die Abgabeöffnung heraus.
Der Absatzabschnitt ist zwischen dem Steuernutabschnitt und dem Gleitteil ausgebildet. Die Vertiefung ist an einem Endabschnitt des Absatzabschnittes an einer Seite des Gleitteils ausgebildet.
Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, wird außerdem ein Kraftstoffliefersystem geschaffen, das eine Antriebswelle, eine Kraftstofffiltervorrichtung, einen Vordruckzuführteil, einen Druckzuführteil, eine Drucksteuereinheit und das Strömungssteuerventil aufweist. Die Antriebswelle ist so aufgebaut, dass sie sich dreht. Die Kraftstofffiltervorrichtung ist so aufgebaut, dass sie Kraftstoff als das Fluid filtert. Der Vordruckzuführteil ist so aufgebaut, dass er Kraftstoff durch die Kraftstofffiltervorrichtung durch eine Drehkraft der Antriebswelle ansaugt und den Kraftstoffvordruck beaufschlagt. Der Druckzuführteil weist eine Druckbeaufschlagungskammer, einen Nocken und einen Kolben auf. Die Druckbeaufschlagungskammer ist so aufgebaut, dass sie den von dem Vordruckzuführteil abgegebenen Kraftstoff ansaugt und den Kraftstoff so komprimiert, dass er einen hohen Druck hat. Der Nocken ist so aufgebaut, dass er sich als ein Ergebnis der Drehung der Antriebswelle dreht. Der Kolben hat einen Endabschnitt, der der Druckbeaufschlagungskammer zugewandt ist. Der Kolben ist so aufgebaut, dass er sich als ein Ergebnis der Drehung des Nockens hin- und hergehend bewegt. Der Druckzuführteil ist so aufgebaut, dass er den von dem Vordruckzuführteil abgegebenen Kraftstoff unter sogar höherem Druck der Druckbeaufschlagung zuführt. Die Drucksteuereinheit ist so aufgebaut, dass sie den Zuführdruck des von dem Vordruckzuführteil abgegebenen Kraftstoff reguliert. Das Strömungssteuerventil reguliert die Menge an Kraftstoff, die in die Druckbeaufschlagungskammer gesaugt worden ist.
Die vorliegende Erfindung ist zusammen mit ihren weiteren Zielen, Merkmalen und Vorteilen am besten anhand der nachstehend dargelegten Beschreibung, der beigefügten Ansprüche und der beigefügten Zeichnungen verständlich.
1 zeigt eine Darstellung einer Anwendung eines Strömungssteuerventils gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bei einem Beispiel einer Kraftstoffeinspritzpumpe in einem Kraftstoffeinspritzsystem eines Dieselverbrennungsmotors.
2 zeigt eine Schnittdarstellung des Strömungssteuerventils des ersten Ausführungsbeispiels.
3 zeigt eine Schnittdarstellung eines Ventilelementes von 2.
4 zeigt eine Schnittdarstellung eines Ventilelementes eines Strömungssteuerventils gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt eine Schnittdarstellung eines Strömungssteuerventils gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt eine Schnittdarstellung eines Ventilelementes von 5.
7A zeigt eine Schnittdarstellung eines Strömungssteuerventils, das ein Hauptbestandteil einer zuvor vorgeschlagenen Kraftstoffeinspritzpumpe ist.
7B zeigt eine Schnittdarstellung eines Ventilelementes von 7A.
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die gleichen Bezugszeichen bezeichnen in den Ausführungsbeispielen einander entsprechende Bauteile, wodurch eine wiederholte Erläuterung dieser Bauteile unterbleibt.
Erstes Ausführungsbeispiel
1 zeigt ein Kraftstoffliefersystem mit einem Strömungssteuerventil gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 2 zeigt einen Gesamtaufbau des Strömungssteuerventils. In 1 ist eine Kraftstoffeinspritzpumpe 1 schematisch dargestellt unter Verwendung eines Bereiches, der durch Strichpunktlinien mit einer langen und zwei kurzen Linien umgeben ist.
Grundsätzlicher Aufbau
Die Kraftstoffpumpe 1 des ersten Ausführungsbeispiels wird beispielsweise für ein Druckspeicher-Kraftstoffeinspritzsystem für Dieselverbrennungsmotoren als ein „Kraftstoffeinspritzsystem” verwendet. Die Kraftstoffeinspritzpumpe 1 weist eine Zuführpumpe 2 als ein „Vordruckzuführteil”, eine Hochdruckpumpe 3 als ein „Druckzuführteil”, ein Regulierventil 4 als eine „Drucksteuereinheit” und ein Strömungssteuerventil 5 auf, die nachstehend detaillierter beschrieben sind.
Das Kraftstoffeinspritzsystem der Druckspeicherart weist einen Kraftstofftank 6, einen Kraftstofffilter 7 als eine „Kraftstofffiltervorrichtung”, die Kraftstoffeinspritzpumpe 1 und eine Common-Rail und ein Kraftstoffeinspritzventil die nicht gezeigt sind, auf. Die Druckspeicherung wird anhand von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff, der durch die Kraftstoffeinspritzpumpe 1 geliefert wird, in der Common-Rail ausgeführt, und der in der Common-Rail befindliche unter hohem Druck stehende Kraftstoff wird zu jedem Kraftstoffeinspritzventil, das in einem entsprechenden Zylinder eines Verbrennungsmotors vorgesehen ist, so verteilt, dass es in eine Verbrennungskammer des Zylinders eingespritzt und geliefert wird. Der Kraftstofftank 6, der Kraftstofffilter 7 und die Kraftstoffeinspritzpumpe 1 bilden das Kraftstoffliefersystem, das unter hohem Druck stehenden Kraftstoff zu der Common-Rail und dem Kraftstoffeinspritzventil liefert.
Kraftstoff ist mit einem normalen Druck in dem Kraftstofftank 6 gespeichert, und der in dem Kraftstofftank 6 befindliche Kraftstoff wird zu dem Strömungssteuerventil 5 mittels der Zuführpumpe 2 durch den Kraftstofffilter 7 hindurch geliefert. Das Regulierventil 4 ist an einer stromabwärtigen Seite der Zuführpumpe 2 angeordnet. Wenn der Druck des Kraftstoffs, der durch die Zuführpumpe 2 geliefert wird, größer als ein vorbestimmter Druck (der Zuführdruck) wird, kehrt der Kraftstoff zu der Seite des Kraftstofftanks 6 zurück.
Der Kraftstofffilter 7 filtert den Kraftstoff, um Fremdsubstanzen oder dergleichen zu entfernen, die in dem Kraftstoff enthalten sind, der von dem Kraftstofftank 6 heraufgepumpt wird. Im Allgemeinen ist ein (nicht dargestelltes) Filterelement zum Filtern von Kraftstoff in dem Kraftstofffilter 7 vorgesehen. Partikelblasen (nachstehend sind diese einfach als „Blasen” bezeichnet), die schematisch in 1 gezeigt sind, werden mitunter an einer stromabwärtigen Seite des Kraftstofffilters 7 erzeugt.
Die Zuführpumpe 2 weist einen (nicht gezeigten) Pumpenteil nicht nur einer Pumpe der Innenzahnradart sondern beispielsweise einer Pumpe einer Flügelart auf. Wenn das Pumpenteil sich zusammen mit einer Antriebswelle 8 durch die Drehkraft des Verbrennungsmotors dreht, saugt die Zuführpumpe 2 in dem Kraftstofffilter 7 gefilterten Kraftstoff von dem Kraftstofftank 6 an, um den angesaugten Kraftstoff mit Druck zu beaufschlagen.
Das Regulierventil 4 weist einen Körper 21 mit einer im Allgemeinen zylindrischen Form, einen säulenartigen Ventilkörper (nachstehend ist dieser als Kolben bezeichnet) 22, der in einer axialen Richtung entlang eines Innenumfangs des Körpers 21 beweglich ist, eine Steueröffnung 26, die durch den Innenumfang an einer Seite einer Endfläche (obere Endfläche in 1) des Kolbens 22 hindurch dringt, und ein Drängelement 23, das die andere Endfläche (die untere Endfläche in 1) des Kolbens 22 zu der Steueröffnung 26 hin drängt, auf. Das Regulierventil 4 hält den Zuführdruck als einen „Vordruck” des Kraftstoffs, der von der Zuführpumpe 2 abgegeben wird (nachstehend ist dieser als Lieferkraftstoff oder Zuführkraftstoff bezeichnet), konstant, indem ein Öffnungsbereich der Steueröffnung 26 reguliert wird, der durch eine Position des Kolbens 22 bestimmt wird.
Wenn Blasen in dem Kraftstoff, dessen Druck in dem Regulierventil 4 reguliert wird, vermischt sind, kann es sein, dass der Abgabedruck des von der Zuführpumpe 2 abgegebenen Kraftstoffs an der stromabwärtigen Seite unstabil wird. Wenn der Abgabedruck der Zuführpumpe 2 unstabil wird, führt der Kolben 22 mitunter eine wiederholte hin- und hergehende Bewegung mit einer großen Amplitude im Vergleich zu einer normalen hin- und hergehenden Bewegung des Kolbens 22 aus.
Die Hochdruckpumpe 3 weist eine Druckbeaufschlagungskammer 35, einen Nocken 31, der exzentrisch in Bezug auf die Antriebswelle 8 angeordnet ist und sich zusammen mit der Welle 8 dreht, und zwei oder mehr Tauchkolben (drei Tauchkolben 38 in dem ersten Ausführungsbeispiel) auf. Die Hochdruckpumpe 3 bewirkt eine Druckzufuhr des von der Zuführpumpe 2 abgegebenen Zuführkraftstoffs unter sogar höherem Druck. Wie dies in 1 gezeigt ist, wird der Kraftstoff für den Tauchkolben 38 zu der Druckbeaufschlagungskammer 35 der Hochdruckpumpe 3 durch die Zuführpumpe 2 einerseits geliefert und andererseits wird Kraftstoff zu Schmierzwecken zu einem Nockenkasten 10 der Hochdruckpumpe 3 durch die Zuführpumpe 2 geliefert. Außerdem ist lediglich ein Tauchkolben 38 in 1 dargestellt und die bildliche Darstellung der anderen (restlichen) Tauchkolben 38 ist weggelassen worden.
Die Tauchkolben 38 sind unter regelmäßigen Abständen von 120° angeordnet, wobei die Antriebswelle 8 zwischen ihnen angeordnet ist. Der Tauchkolben 38 kann eine hin- und hergehende Bewegung in einem Tauchkolbengleitloch 39 eines Pumpengehäuses 9 vollführen. Eine Endfläche des Tauchkolbens 38 (die obere Endfläche in 1) ist in der Druckbeaufschlagungskammer 35 angeordnet, und die andere Endfläche (die untere Endfläche in 1) ist auf einen Nockenring 32 über eine Nase (Exzenter) 33 oder dergleichen gedrückt. Der Nockenring 32 wird durch den Nocken 31 von seiner inneren Seite über (nicht dargestellte) Lager gehalten, und demgemäß bewegt sich hin- und hergehend der Tauchkolben 38 in dem Tauchkolbengleitloch 39 als ein Ergebnis der Drehung des Nockens 31.
In der Hochdruckpumpe 3 wird der Zuführkraftstoff in die Druckbeaufschlagungskammer 38 gesaugt, wenn der Tauchkolben 38 sich in 1 nach unten bewegt, und wenn der Tauchkolben 38 sich in 1 nach oben bewegt, komprimiert die Hochdruckpumpe 3 den Kraftstoff in der Druckbeaufschlagungskammer 35 so, dass er hochgradig mit Druck beaufschlagt wird.
Rückschlagventile 15 und 16 sind jeweils an der Saugseite bzw. der Abgabeseite der Druckbeaufschlagungskammer 35 angeordnet. Das Rückschlagventil (nachstehend ist dieses als Saugventil bezeichnet) 15 begrenzt die Strömung des Kraftstoffs in die Druckbeaufschlagungskammer 35 und aus der Druckbeaufschlagungskammer 35 heraus mit Ausnahme dann, wenn der Kraftstoff in die Druckbeaufschlagungskammer 35 gesaugt wird, und das Rückschlagventil (nachstehend ist dieses als ein Abgabeventil bezeichnet) 16 verhindert ein Rückströmen des Kraftstoffs zu der Druckbeaufschlagungskammer 35.
Das Strömungssteuerventil 5 ist in einer Kraftstoffstrecke (Kraftstoffroute) zwischen der Zuführpumpe und der Druckbeaufschlagungskammer 35 so angeordnet, dass es die Menge an Kraftstoff reguliert (nachstehend ist diese als eine Saugkraftstoffmenge bezeichnet), die in die Druckbeaufschlagungskammer 35 strömt. Durch den Kraftstoff, dessen Menge reguliert wird, legt das Strömungssteuerventil 5 die Menge an Kraftstoff (nachstehend ist diese als eine Abgabekraftstoffmenge bezeichnet) fest, der von der Druckbeaufschlagungskammer 35 gegeben wird, wenn er mit Druck beaufschlagt ist.
Ein Mikrocomputer mit einem weit bekannten Aufbau, der so aufgebaut ist, dass er Funktionen einer Zentralrecheneinheit (CPU), die einen Steuerprozess und einen arithmetischen Prozess ausführt, einer Speichervorrichtung (beispielsweise einem Festspeicher (ROM) und einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM)), die verschiedene Programme und Daten speichert, einer Eingangschaltung, einer Ausgangsschaltung, einer Energielieferschaltung, einer Antriebsschaltung des Kraftstoffeinspritzventils und einer Antriebsschaltung für das Strömungssteuerventil 5 der Kraftstoffeinspritzpumpe 1 aufweist, wird für eine Steuerschaltung 10 verwendet.
Ein Teil des Kraftstoffs wie beispielsweise ausgetretener Kraftstoff (nachstehend wird dieser als überschüssiger Kraftstoff bezeichnet), der zu der Common-Rail und dem Kraftstoffeinspritzventil von der Kraftstoffeinspritzpumpe 1 abgegeben wird und zu der Common-Rail und dem Kraftstoffeinspritzventil geliefert wird, kehrt zu dem Kraftstofftank 6 zurück. Ein Teil des Zuführkraftstoffs der Zuführpumpe 2 wird zu dem Nockenkasten 19 geliefert. Ein Teil des vorstehend erwähnten gelieferten Kraftstoffs kehrt in den Kraftstofftank 6 zurück.
Charakteristischer Aufbau.
Wie dies in 2 gezeigt ist, weist das Strömungssteuerventil 5 ein Ventilgehäuse 51 als einen „Ventilkörper”, ein Ventilelement 57 und eine Solenoidspule 59 als eine „elektromagnetische Antriebseinheit” auf. Das Strömungssteuerventil 5 ist von einer normalerweise offenen Art, d. h. die Strömung des Kraftstoffs ist offen, wenn die Anregung (Belieferung mit elektrischer Energie) der Solenoidspule 59 angehalten worden ist.
Das Ventilgehäuse 51 ist zu einer im Allgemeinen zylindrischen Form ausgebildet, und in ihr ist das Ventilelement 57 so untergebracht, dass das Element 57 gleitfähig sich hin- und hergehend bewegt. Eine Auslassseitenöffnung 52 ist an dem Ventilgehäuse 51 in einer im Allgemeinen radialen Richtung des Gehäuses 51 ausgebildet und zu einem Gleitloch 61 hin offen. Wie dies in 1 gezeigt ist, ist die Auslassseitenöffnung 52 mit einer Kraftstofflieferleitung verbunden, durch die Kraftstoff zu der Druckbeaufschlagungskammer 35 der Hochdruckpumpe 3 geliefert wird.
Wie dies in 1 und 2 gezeigt ist, ist eine Buchse 50 fest an einem Endabschnitt des Ventilgehäuses 51 an der Seite der Zuführpumpe 2 eingepasst. Ein Kommunikationsloch (nachstehend ist dieses als Einlassseitenöffnung bezeichnet) 62, das an einem mittleren Teil der Buchse 50 ausgebildet ist, ist mit einem Kraftstoffkanal für die Zuführpumpe 2 und das Regulierventil 4 verbunden.
Das Ventilgehäuse 51 weist einen Zylinderteil 53, der gleitfähig das Ventilelement 57 aufnimmt, und einen Statorteil 56 auf, der durch die magnetomotorische Kraft aufgrund des Ausbildens einer Magnetbahn magnetisiert ist. Ein aus Harz (Kunststoff) hergestellter Spulenkörper 58 wird um den Statorteil 56 herum gehalten, und die Solenoidspule (Solenoidwicklung) 59 ist um den Spulenkörper 58 herum gewickelt. Ein elektrischer Verbindungsanschluss ist für eine Anschlussdrahtleitung der Solenoidspule 59 vorgesehen.
Ein linkes Endteil des Ventilgehäuses 51 in 2 sitzt in einer Einpassvertiefung, die an einer Außenwandfläche des Pumpengehäuses 9 der Kraftstoffeinspritzpumpe ausgebildet ist. Ein Abdichtmaterial 40 (beispielsweise ein O-Ring) zum Verhindern eines Austretens (einer Leckage) von Kraftstoff ist zwischen einer Innenwandfläche der Einpassvertiefung des Pumpengehäuses 9 und einer Außenumfangsfläche des unter Betrachtung von 2 linken Endteils des Ventilgehäuses 51 befestigt. Die Einlassseitenöffnung 52, die mit einem (nicht dargestellten) Kraftstoffkammerteil in Verbindung steht, in den Kraftstoff von der Zuführpumpe 2 zugeführt wird, ist an dem unter Betrachtung von 2 linken Endteil des Ventilgehäuses 51 ausgebildet. Es sind zwei Seitenauslassseitenöffnungen 52 vorhanden, die zu den Kraftstoffsaugrouten offen sind, die mit drei Druckbeaufschlagungskammern 35 über drei Saugventile 15 in Verbindung stehen.
Das Ventilelement 57 wird relativ in Bezug auf die Auslassseitenöffnung des Gleitlochs 61 des Zylinderteils 53 versetzt und wird mit einem geringen Luftspalt zwischen dem Ventilelement 57 und dem Statorteil 56 versetzt. Ein derartiges Ventilelement 57 ist grob in das Gleitteil 77, das in dem Zylinderteil 53 und dem Stator 56 gleitfähig bewegbar ist, und einen Steuernutabschnitt 72 eingeteilt, der in dem Gleitteil 77 ausgebildet ist. Wenn der Steuernutabschnitt 72 einen Öffnungsbereich der Auslassseitenöffnung 52 ändert, wird eine Strömungsrate des Kraftstoffs (Kraftstoffsaugmenge) reguliert, der in die Druckbeaufschlagungskammer 35 gesaugt wird.
Der Steuernutabschnitt 72, der eine ringartige Form hat, und eine Ölnut 76, die eine ringartige Form hat, sind an einer Außenumfangsfläche des Gleitteils 77 ausgebildet. Der Steuernutabschnitt 72 ist zwischen zwei benachbarten Gleitteilen 77 angeordnet und ist in einer ringartigen Form in einer Umfangsrichtung des Gleitteils 77 ausgebildet. Mehr als eine Abgabeöffnung 73 (bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind es vier Abgabeöffnungen 73) mit einem kleineren Durchtrittsdurchmesser als eine axiale Breite des Steuernutabschnittes 72 sind an einer Bodenfläche des Steuernutabschnittes offen. Die Abgabeöffnung 73 steht zwischen dem Steuernutabschnitt 72 und einem Innenströmungskanal (Innenströmungsdurchtritt) 65 in Kommunikation. Der Innenströmungskanal 65 fungiert außerdem als ein Federraum, in dem eine Rückstellfeder 69 an einem rechten Ende des Gleitlochs 61 in 2 untergebracht ist.
Die Ölnut 76 ist ein Umfangsnutabschnitt, in dem ein Ölfilm zwischen dem Gleitloch 61 des Ventilgehäuses 51 und der Außenumfangsfläche des Gleitteils 77 ausgebildet ist, wenn Kraftstoff durch einen linken Endteil (vorderer Endabschnitt) des Ventilelementes 57 in 2 hineinströmt. In dem ersten Ausführungsbeispiel ist ein vorbestimmter Zwischenraum δ1, der erforderlich ist, damit das Ventilelement 57 in dem Gleitloch 61 gleitet, zwischen der Außenumfangsfläche (nachstehend ist diese als eine Gleitfläche bezeichnet) des Gleitteils 77 und dem Gleitloch 61 vorgesehen.
In dem ersten Ausführungsbeispiel ist, wie dies in 2 und in 3 gezeigt ist, ein Absatzabschnitt 81 zwischen dem Steuernutabschnitt 72 und dem Gleitteil 77 an der Seite des Statorteils 56 ausgebildet. Der Außendurchmesser des Absatzabschnittes 81 ist geringer als die Gleitfläche des Gleitteils 77 und größer als der Außendurchmesser der Bodenfläche des Steuernutabschnittes 72. Eine Vertiefung 82, die zu einer bogenartigen oder ringartigen Form in der Umfangsrichtung ausgebildet ist, ist des Weiteren an einem Endabschnitt des Absatzabschnittes 81 an der Seite des Gleitteils 77 vorgesehen. Als ein Ergebnis eines derartigen Aufbaus sind Zwischenräume δ1 bis δ4 zwischen dem Gleitloch 61 und dem Gleitteil 77, dem Absatzabschnitt 81, dem Steuernutabschnitt 72 und der Vertiefung 82 jeweils so festgelegt, dass sie die Beziehungen: δ1 < δ2, δ2 < δ3 und δ2 < δ4 erfüllen.
Dem gemäß hat ein Zwischenraum 90, der durch das Gleitloch 61, und das Gleitteil 77, den Absatzabschnitt 81 und die Vertiefung 82 definiert ist, ein größeres Volumen im Hinblick auf seinen Raumabschnitt an dem Endabschnitt des Absatzabschnittes 81 an der Seite des Gleitteils 77 im Vergleich zu dem Fall, bei dem die Vertiefung fehlt, wie dies bei der in 7A und 7B gezeigten Bauweise des Standes der Technik der Fall ist. Der Raumabschnitt eines derartigen Zwischenraums 90 kann kein geschlossener Raum sein. Der vorstehend erwähnte Raumabschnitt ist nachstehend als der „Raumabschnitt, der nicht der geschlossene Raum ist” bezeichnet.
In dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Vertiefung 82 zu einer ringartigen Form entlang des Gleitteils 77 ausgebildet. Daher ist ein Gleitflächeneckenteil des Gleitteils 77 benachbart zu der ringartigen Vertiefung 82 angeordnet.
In dem ersten Ausführungsbeispiel ist, wie dies in 2 und 3 gezeigt ist, eine Nutwand 82a an der Seite des Gleitteils 77 (von beiden Nutwänden als „Innenwandteile” der Vertiefung 82) wie eine Ebene mit einer ringartigen Form ausgebildet, die im Allgemeinen senkrecht zu der axialen Richtung ist. Demgemäß ist an dem Gleitflächeneckenteil benachbart zu dem Absatzabschnitt 81, der die Vertiefung 82 hat, der Raumabschnitt, der nicht der geschlossene Raum ist, zu einer Form eines Raums ausgebildet, in dem ein Fluidkanal, der zu dem Gleitflächeneckenteil führt, vergleichsweise groß ist.
Charakteristischer Betrieb.
Eine Strömung an Kraftstoff in dem Kraftstoffliefersystem des ersten Ausführungsbeispiels ist nachstehend beschrieben. Wie dies in 1 gezeigt ist, liefert die Zuführpumpe 2 Kraftstoff zu dem Strömungssteuerventil 5 aus dem Kraftstofftank 6 durch den Kraftstofffilter 7. Wie dies in 2 gezeigt ist, strömt der gelieferte Kraftstoff in das Strömungssteuerventil 5 durch die Einlassseitenöffnung der Buchse 50. Der Kraftstoff, der eingeströmt ist, wird zu der Abgabeöffnung 73 über den Innenströmungskanal 65 geliefert, der in dem Ventilelement 57 ausgebildet ist.
Wenn ein auf die Solenoidspule 59 angewendeter Stromstärkewert die Größe 0 (Null) hat, d. h. wenn die Solenoidspule 59 nicht angeregt wird, wird das Ventilelement 57 in der Richtung der Buchse 50 durch die Drängkraft der Rückstellfeder 59 gedrängt. Dann gelangt ein Endabschnitt des Ventilelementes 57 an der Seite der Buchse 50 in Kontakt mit der Buchse 50, die durch den Zylinderteil 53 gehalten wird, und dadurch wird die Bewegung des Ventilelementes 57 angehalten. Außerdem steht, wie dies in 2 gezeigt ist, der Steuernutabschnitt 72 des Ventilelementes 57 mit der Auslassseitenöffnung 52 des Ventilgehäuses 51 in Verbindung. Folglich strömt der Kraftstoff, der durch die Einlassseitenöffnung 62 geliefert worden ist, zu der Druckbeaufschlagungskammer 35 über das Durchgangsloch 65, die Abgabeöffnung 73, den Steuernutabschnitt 72 und die Auslassseitenöffnung 52 in dieser Reihenfolge heraus. Als ein Ergebnis ist, wenn der an der Solenoidspule aufgebrachte Stromstärkewert die Größe 0 (Null) hat, der Fluidkanal des Strömungssteuerventils 5 gänzlich offen.
Wenn ein elektrischer Strom bei der Solenoidspule 59 angewendet wird, wird das Ventilelement 57 in der Richtung des Statorteils 56 durch das Magnetfeld angezogen, das in der Solenoidspule 59 erzeugt wird. Dann bewegt sich das Ventilelement 57 in einer Richtung, in der die Feder 69 zusammen gedrückt wird. Das heißt, das Ventilelement 57 wird in 2 zur rechten Seite hin versetzt. Das Versetzen des Ventilelementes 57 ist proportional zu dem Wert der Stromstärke, die auf die Solenoidspule 59 aufgebracht wird. Als ein Ergebnis der Bewegung des Ventilelementes 57 zu der in 2 nach rechts weisenden Seite nimmt ein Überlappungsbereich zwischen dem Steuernutabschnitt 72, der an dem Ventilelement 57 ausgebildet ist, und der Auslassseitenöffnung des Ventilgehäuses 51 ab. Demgemäß verringert sich die Strömung des Kraftstoffs, der zu der Druckbeaufschlagungskammer 35 der Hochdruckpumpe 3 geliefert wird. Der Kommunikationsbereich zwischen der Auslassseitenöffnung 52 und dem Steuernutabschnitt 72, d. h. der Öffnungsbereich der Auslassseitenöffnung 52 variiert gemäß dem Versetzen des Ventilelementes 57. Anders ausgedrückt ändert sich der Öffnungsbereich der Abgabeseitenöffnung (Auslassseitenöffnung) 52 als ein Ergebnis der Variation der auf die Solenoidspule 59 aufgebrachten Größe des Wertes des elektrischen Stroms, und demgemäß wird die Strömung des zu der Hochdruckpumpe 3 gelieferten Kraftstoffes gesteuert.
Wenn Blasen an der stromabwärtigen Seite des Kraftstofffilters 7 ausgebildet werden, kann es sein, dass die Blasen in dem Kraftstoff vermischt werden, der in dem Regulierventil 4 druckreguliert wird. In einem derartigen Fall wird der Abgabedruck des Kraftstoffs, der von der Zuführpumpe 2 abgegeben wird, die zwischen dem Kraftstofffilter 7 und dem Regulierventil 4 angeordnet ist, unstabil. Folglich führt der Kolben 22 mitunter eine wiederholte hin- und hergehende Bewegung mit einer größeren Amplitude im Vergleich zu der normalen hin- und hergehend erfolgenden Bewegung des Kolbens 22 aus. Genauer gesagt kann es sein, dass beim Regulieren des Drucks in dem Regulierventil 4 der Kraftstoff, der die an der stromabwärtigen Seite des Kraftstofffilters 7 erzeugten Blasen aufweist, eine Impulswellenform bewirkt, die einen negativen Druckteil umfasst, d. h. einen Impulswellenformzustand, der einen übermäßigen Spitzenfluiddruck im Hinblick auf eine Wellenform eines normalen Zuführdrucks mit einem positiven Druck erzeugt. Wenn das Kraftstoffliefersystem in einem derartigen Zustand ist, wird in dem in 7A und 7B gezeigten bekannten Stand der Technik der Zwischenraum 990 im Wesentlichen an dem Endabschnitt des Absatzabschnitts 981 an der Seite des Gleitteils 977 geschlossen. Demgemäß wird ein Zustand, bei dem Blasen mit Leichtigkeit sich ansammeln, in dem Zwischenraum 990 erzeugt, und schließlich ergibt sich ein Problem dahingehend, dass eine Kavitationserosion auftreten kann, die sich an dem Gleitflächeneckenteil konzentriert.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel kann, da der Absatzabschnitt 81 zwischen dem Steuernutabschnitt 72 und dem Gleitteil 77 ausgebildet ist, der im Wesentlichen geschlossene Raumabschnitt an dem Endabschnitt des Absatzabschnittes 81 and der Seite des Gleitteils 77 definiert sein. Da jedoch die Vertiefung 82 des Weiteren an dem Endabschnitt des Absatzabschnittes 81 an der Seite des Gleitteils 77 ausgebildet ist, ist das Volumen des Raumabschnittes, das der Vertiefung 82 in dem Zwischenraum 90 entspricht, größer gestaltet im Vergleich zu dem Ventilelement, das die Vertiefung 82 nicht aufweist, und ein derartiger Raumabschnitt dient nicht als ein geschlossener Raum.
Das Ansammeln von Blasen, die in dem Kraftstoff vermischt sind, wird in der Nähe des Endabschnittes des Absatzabschnittes 81 vermieden, der die Vertiefung 82, die „den Raumabschnitt, der nicht der geschlossene Raum ist” bildet, an der Seite des Gleitteils 77 hat. Anders ausgedrückt wird das Ansammeln der Partikelblasen, die in den Kraftstoff vermischt werden, in der Nähe des Gleitflächeneckenteils des Gleitteils 77 benachbart zu dem Absatzabschnitt 81, der die Vertiefung 82 aufweist, vermieden.
Somit wird selbst dann, wenn Partikelblasen, die eine Kavitationserosion bewirken können, in das Strömungssteuerventil 5 eingetreten sind, die Erzeugung einer Kavitationserosion an dem Gleitflächeneckenteil des Gleitteils 77 verhindert, und schließlich werden ausgezeichnete Gleiteigenschaften sichergestellt.
In dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Vertiefung 82 ringartig entlang dem Gleitteil 77 ausgebildet. Daher ist der Gleitflächeneckenteil des Gleitteils 77 benachbart zu der Vertiefung 82 angeordnet. Demgemäß wird das Ansammeln der Blasen, die in dem Kraftstoff vermischt sind, entlang des gesamten Umfangs des Gleitflächeneckenteils in dem Gleitteil 77 vermieden. Als ein Ergebnis wird die Erzeugung einer Kavitationserosion an dem Gleitflächeneckenteil des Gleitteils 77 in zuverlässiger Weise vermieden.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Nutwand 82a an der Seite des Gleitteils 77 (von beiden Nutwänden der Vertiefung 82) wie eine Ebene, die eine ringartige Form hat, im Allgemeinen senkrecht zu der axialen Richtung ausgebildet. Demgemäß ist der Raumabschnitt, der nicht der geschlossene Raum an dem Gleitflächeneckenteil ist, in einer Form mit einem vergleichsweise großen Raum (Fluidkanalbereich) als ein Fluidkanal ausgebildet, der zu dem Gleitflächeneckenteil hin führt. Somit wird die Ansammlung von Blasen in der Nähe des Gleitflächeneckenteils des Gleitteils 77 verhindert.
Ein Eckenteil kann zwischen der ringartig geformten Ebene der Nutwand 82a und der Gleitfläche des Gleitteils 77 ausgebildet sein. Der Gleitflächeneckenteil des Gleitteils 77 ist durch einen Eckenteil zwischen der Gleitfläche des Gleitteils 77 und einer ringartigen Ebene an der Seite der Vertiefung 82 im Allgemeinen senkrecht zu dieser ausgebildet. Demgemäß ist der vorstehend erwähnte Raumabschnitt in zuverlässiger Weise in der Form eines Raumes ausgebildet, in dem der Fluidkanal, der zu dem Gleitflächeneckenteil hin führt, vergleichsweise groß ist. Daher wird die Erzeugung einer Kavitationserosion an dem Gleitflächeneckenteil des Gleitteils 77 noch wirksamer vermieden.
In dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Zwischenräume δ1 bis δ4 zwischen dem Gleitloch 61 und dem Gleitteil 77, dem Absatzabschnitt 81, dem Steuernutabschnitt 72 bzw. der Vertiefung 82 so festgelegt, dass sie die Beziehungen δ1 < δ2, δ2 < δ3 und δ2 < δ4 erfüllen. Der Zwischenraum δ2 des Absatzabschnittes 81 ist größer als der Gleitzwischenraum δ1 des Gleitteils 77 und er ist so ausgebildet, dass er eine derartige Zwischenraumgröße hat, dass eine Fluidströmung zwischen den Zwischenräumen δ3 und δ4 an der Seite des Steuernutabschnitts 72 und an der Seite der Vertiefung 82 verringert wird.
Wenn kleine Blasen, die eine Kavitationserosion bewirken können, eintreten, bersten die Blasen beim Aufbringen eines Fluiddrucks, und eine übermäßige Aufschlagenergie, die das Blasenaufbersten begleitet, unterstützt die Korrosion. Der das Blasenaufbersten bewirkende Fluiddruck muss verringert werden, um eine derartige übermäßige Aufschlagenergie zu verringern. In dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht die Impulswellenform, die einen anormalen Negativdruckteil in einem durch Zuführdruck unregulierbaren Zustand aufweist, der durch das Aufnehmen (Hereingelangen) von Blasen in den Kraftstoff bewirkt wird, das heißt ein übermäßiger Spitzenfluiddruck, der Quelle des Fluiddrucks.
In dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Zwischenraum δ2 des Absatzabschnitts 81 so ausgebildet, dass er die vorstehend beschriebene Zwischenraumgröße hat. Somit wird, wenn der Kraftstoff zu einem Zwischenraum an der Seite der Vertiefung 82 von der Seite des Steuernutabschnittes 72 strömt, die Kraftstoffströmung durch den Zwischenraum δ2 der Absatzabschnitt 81 verringert. Demgemäß wird ein Spitzenfluiddruck in einem Raum des Zwischenraums δ4 an der Seite der Vertiefung 82 so gedämpft, dass er einen geringen Wert im Vergleich zu einem Spitzenfluiddruck hat, der in einem Raum des Zwischenraums δ3 an der Seite des Steuernutabschnittes 72 erzeugt wird. Daher wird der gedämpfte und verringerte Spitzenfluiddruck auf die Blasen in der Nähe des Gleitflächeneckenteils des Gleitteils 77 aufgebracht. Als ein Ergebnis kann die Erzeugung eines Blasenaufberstens (Erzeugung einer Aufschlagenergie), die eine Kavitationserosion an dem Gleitflächeneckenteil des Gleitteils 77 bewirken kann, verhindert werden.
Darüber hinaus sind in dem ersten Ausführungsbeispiel der Absatzabschnitt 81 und die Vertiefung 82 in dieser Reihenfolge zwischen dem Steuernutabschnitt 72 und den Gleitteilen 77 in einer Richtung des Gleitteils 77 ausgebildet. Demgemäß wird ein Zustand mit Leichtigkeit bewirkt, bei dem der Spitzenfluiddruck, der in einem Raum des Zwischenraums δ3 an der Seite des Steuernutabschnittes 72 erzeugt wird, höher ist als der Spitzenfluiddruck, der in der Nähe des Gleitflächeneckenteils des Gleitteils 77 erzeugt wird. Als ein Ergebnis wird selbst dann, wenn Blasen, die eine Kavitationserosion bewirken können, eintreten und das Blasenaufbersten aufgrund irgendeiner Möglichkeit erzeugt wird, eine Kavitationserosion an einem Eckenteil (d. h. eine Sicherheitseinrichtung) des Absatzabschnittes 81 an der Seite des Steuernutabschnittes 72 erzeugt. Folglich wird die Ausdehnung des beschädigten Bereiches von der Kavitationserosion in dem Gleitflächeneckenteil des Gleitteils 77 eingeschränkt. Außerdem wird, da der Zwischenraum δ2 des Absatzabschnitts 81 größer als der Gleitzwischenraum δ1 des Gleitteils 77 ist, eine Verringerung der Gleiteigenschaften des Absatzabschnittes 81 und des Gleitlochs 61 vermieden.
Anders ausgedrückt wird in dem Strömungssteuerventil 5 des ersten Ausführungsbeispiels selbst dann, wenn Blasen, die eine Kavitationserosion bewirken können, eintreten und das Blasenaufbersten durch irgendeine Möglichkeit bewirkt wird, eine Kavitationserosion auf den Eckenteil des Absatzabschnittes 81 an der Seite des Steuernutabschnittes 72 beschränkt. Demgemäß wird eine Sicherungseinrichtungsfunktion zum Minimieren der Beschädigung aufgrund einer Kavitationserosion verwirklicht. Als ein Ergebnis wird, wenn das Blasenaufbersten bewirkt werden sollte, die Erzeugung einer Kavitationserosion an dem Gleitflächeneckenteil des Gleitteils 77, die Gleitfehler bewirken kann, wirksam vermieden.
Partikelblasen werden in dem Kraftstoff, der an der stromabwärtigen Seite des Kraftstofffilters 7 strömt, aufgrund der Zunahme eines Druckabfalls beim Filtern von Kraftstoff beispielsweise aufgrund eines Einflusses der Viskosität des Kraftstoffs ausgebildet, und die Blasen können mit dem Kraftstoff vermischt werden, der in das Strömungssteuerventil 5 hineinströmt. Darüber hinaus bewirkt der Kraftstoff, der die an der stromabwärtigen Seite des Kraftstofffilters 7 erzeugten Blasen hat, ein Fehlverhalten bei der Druckregulierung aufgrund einer Differenz zwischen dem Fluid (Kraftstoff) und dem Gas (Blasen) bei der Druckregulierung in dem Regulierventil 4, bei der sich der Zuführdruck einstellen soll. Folglich wird eine Impulswellenform, die einen negativen Druckteil hat, das heißt ein Impulswellenformzustand, der einen übermäßigen Spitzenfluiddruck erzeugt, in Bezug auf eine Wellenform eines normalen Zuführdrucks, der einen positiven Druck hat, erzeugt.
Das Strömungssteuerventil 5, das bei einem derartigen Kraftstoffliefersystem angewendet wird, verfügt über den Absatzabschnitt 81 und die Vertiefung 82, und somit wird die Erzeugung einer Kavitationserosion an dem Gleitflächeneckenteil des Gleitteils 77 verhindert. Als ein Ergebnis wird ein Kraftstoffliefersystem geschaffen, das eine ausgezeichnete Haltbarkeit aufweist.
Zweites Ausführungsbeispiel
Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in 4 dargestellt. Das zweite Ausführungsbeispiel ist eine Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels. In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist ein zweiter Absatzabschnitt 83 des Weiteren zwischen einem Steuernutabschnitt 72 und einem Gleitteil 77 zusätzlich zu einem Absatzabschnitt 81 und einer Vertiefung 82 ausgebildet.
Wie dies in 4 dargestellt ist, sind an einem Ventilelement 57 der Absatzabschnitt 81, die Vertiefung 82 und der zweite Absatzabschnitt 83 in dieser Reihenfolge zwischen dem Steuernutabschnitt 72 und den Gleitteilen 77 in einer Richtung des Gleitteils 77 ausgebildet.
Jeweilige Zwischenräume δ1 bis δ5 des Gleitteils 77, des Absatzabschnittes 81, des Steuernutabschnittes 72, der Vertiefung 82 und des zweiten Absatzabschnittes 83 in Bezug auf das Gleitloch 61 sind so festgelegt, dass die Beziehungen δ1 < δ2, δ2 < δ3, δ2 < δ4, δ2 < δ5, δ5 < δ3 und δ5 < δ4 erfüllt sind.
Außerdem können eine Nutwand 82a der Vertiefung 82 an der Seite des Gleitteils 77 und ein Endabschnitt des zweiten Absatzabschnittes 83 an der Seite des Gleitteils 77, das heißt eine zweite Nutwand 83a, eine Ebene umfassen, die eine ringartige Form hat, die im Allgemeinen senkrecht zu der axialen Richtung ist.
Ein Gleitflächeneckenteil, der benachbart zu dem Absatzabschnitt 81, der die Vertiefung 82 hat, und der zweite Absatzabschnitt 83 ist, die in der vorstehend erläuterten Weise aufgebaut sind, erzeugt im Wesentlichen die gleichen Effekte wie ein Effekt, den der Raumabschnitt, der der nicht der geschlossene Raum ist, an dem Gleitflächeneckenteil erzeugt, und zwar benachbart zu dem Absatzabschnitt 81 mit der Vertiefung 82 (siehe das erste Ausführungsbeispiel).
Der Grund dafür ist, weil in beiden Fällen d. h. des Gleitflächeneckenteils, der benachbart zu dem Absatzabschnitt 81 mit der Vertiefung 82 und dem zweiten Absatzabschnitt 83 ist, und des Gleitflächeneckenteils, der benachbart zu dem Absatzabschnitt 81 mit der Vertiefung 82 ist, ein Zwischenraum 90 in Bezug auf einen derartigen Gleitflächeneckenteil in der Form eines derartigen Raumes ausgebildet ist, bei dem ein Fluidkanal, der zu dem Eckenteil hinführt, vergleichsweise groß ist.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in 5 gezeigt. Das dritte Ausführungsbeispiel ist eine Abwandlung des ersten Ausführungsbeispiels. In dem ersten Ausführungsbeispiel hat das Ventilelement 57 eine Ventilabschnittfunktion zum relativen Bewegen in Bezug auf die Auslassseitenöffnung 52 an dem Gleitloch 61 des Zylinderteils 53, und eine Ankerabschnittsfunktion (Funktion eines Rotors), bei der eine Bewegung geschieht mit einem geringen Luftzwischenraum zwischen dem Statorteil 56 und dem Ventilelement 57. In dem dritten Ausführungsbeispiel ist die Funktion eines Ventilelementes 157 auf die Ventilabschnittsfunktion beschränkt, und ein separat vorgesehenes Ankerelement 72 hat die Ankerabschnittsfunktion. Dann arbeiten das Ventilelement 157 und das Ankerelement 92 miteinander zusammen.
Wie dies in 5 gezeigt ist, hat das Ventilgehäuse 51 einen Zylinderteil 53 und einen Statorteil 56, und der Zylinderteil und der Statorteil 56 sind miteinander verbunden. Ein Gleitloch 61 im Inneren des Zylinderteils 53 und ein Gleitloch 161 im Inneren des Statorteils 56 können den gleichen Innendurchmesser oder unterschiedliche Innendurchmesser aufweisen.
Das Ventilelement 157, das die Ventilabschnittsfunktion hat, und das Ankerelement 92 sind im Allgemeinen an der gleichen Achse angeordnet. Eine Außenumfangsfläche des Ventilelementes 157 und eine Außenumfangsfläche des Ankerelementes 92 sind nicht so ausgebildet, dass sie den gleichen Außendurchmesser haben. Alternativ können sie so ausgebildet sein, dass sie den gleichen Außendurchmesser haben. Ein rechter Endabschnitt 157c des Ventilelementes 157 in 5 steht mit dem Ankerelement 92 in der axialen Richtung über eine Welle 91 in Kontakt. Die Welle 91 und das Ankerelement 92 bilden ein bewegliches Element, das in gleitfähiger Weise sich in einem zweiten Gleitloch 161 des Statorteils 56 bewegt. Beide Enden der Welle 91 werden durch das Statorteil 56 und ein Verbindungsteil 55 über Lager 93 bzw. 94 jeweils gestützt. Eine Scheibe 95 ist an einem Endabschnitt des Ankerelementes 92 angeordnet, der sich an der zu dem Ventilelement 157 entgegengesetzten Seite befindet. Die Scheibe 95 ist aus einem nichtmagnetischen Material so ausgebildet, dass verhindert wird, dass der Statorteil 56 und das Ankerelement 92 einander anziehen.
Eine Rückstellfeder 69 steht mit einem Endabschnitt des Ventilelementes 157 an der Seite der Buchse 50 in Kontakt. Ein Endabschnitt der Rückstellfeder 69, der sich an der zu dem Ventilelement 157 entgegengesetzten Seite befindet, steht mit der Buchse 50 in Kontakt. Die Rückstellfeder 69 drängt das Ventilelement 157 in eine Richtung einer Solenoidspule 59. Ein Steuernutabschnitt 72 mit einer ringartigen Form und eine V-förmige Ölnut 176 mit einer ringartigen Form sind an einer Außenumfangsfläche des Ventilelementes 157 ausgebildet. Der Steuernutabschnitt 72 befindet sich zwischen zwei benachbarten Gleitteilen 77 (siehe 6).
Ein Absatzabschnitt 81 und eine Vertiefung 82 sind zwischen dem Steuernutabschnitt 72 und einem Gleitteil 77 ausgebildet, genauer gesagt sind sie zwischen einer Nutwand des Steuernutabschnittes 72, die entgegengesetzt zu einer Steuernutwand ist, die die Auslassseitenöffnung 52 öffnet und schließt, und den Gleitteilen 77 ausgebildet.
Wenn Partikelblasen, die eine Kavitationserosion bewirken können, in das Fluidsteuerventil 5 eindringen, werden vergleichsweise viele Blasen in der Fluidströmung verteilt, die in die Abgabeöffnung 73 strömt, die an dem Steuernutabschnitt 72 offen ist, und eine Hauptströmung der Fluidströmung bildet. Darüber hinaus ist der Absatzabschnitt 81 an einer Nutwand vorgesehen, die entgegengesetzt von der Nutwandseite des Steuernutabschnittes 72 ist, der die Auslassseitenöffnung 52 öffnet und schließt. Demgemäß wird, indem das Schaltverhalten des Steuernutabschnittes 72 sichergestellt wird, das die Auslassseitenöffnung 52 öffnet und schließt, und durch ein Ausbilden der Vertiefung 82 an dem Endabschnitt des Absatzabschnittes 81 an der Gleitseite, die Erzeugung einer Kavitationserosion an dem Gleitflächeneckenteil des Gleitteils 77 verhindert.
Durch den vorstehend beschriebenen Aufbau wird ein ähnlicher Effekt wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel erzeugt.
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind vorstehend beschrieben. Dennoch soll die vorliegende Erfindung nicht so verstanden werden, dass sie allein auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, und die Erfindung kann bei verschiedenen Ausführungsbeispielen angewendet werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
Zusätzliche Vorteile und Abwandlungen sind für Fachleute offensichtlich. Die Erfindung ist daher nicht auf die spezifischen Einzelheiten, das repräsentative Gerät und die veranschaulichten Beispiele beschränkt, die dargestellt und beschrieben sind.
Das Strömungssteuerventil 5 weist den Ventilkörper 51 und das Ventilelement 57 auf. Der Ventilkörper weist ein Gleitloch 61, das in dem Ventilkörper ausgebildet ist und sich in einer axialen Richtung erstreckt, und eine Auslassseitenöffnung 52 auf, die zu dem Loch hin offen ist. Das Ventilelement weist ein zylindrisches Gleitteil 77, einen Steuernutabschnitt 72, eine Abgabeöffnung 73, einen Absatzabschnitt 81 und eine Vertiefung 82 auf. Das Gleitteil ist in dem Loch gleitfähig. Der Nutabschnitt ist an dem Gleitteil ausgebildet und öffnet/schließt die Auslassseitenöffnung. Die Abgabeöffnung ist an dem Nutabschnitt offen, und im Inneren des Gleitteils befindliches Fluid strömt durch die Abgabeöffnung hinaus. Der Absatzabschnitt ist zwischen dem Nutabschnitt und dem Gleitteil ausgebildet. Die Vertiefung ist an einem Endabschnitt des Absatzabschnittes an einer Seite des Gleitteils ausgebildet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2006-138397 A [0002, 0004]
- DE 102005053961 A1 [0002]

Claims

Strömungssteuerventil (5) mit: einem Ventilkörper (51) mit: einem Gleitloch (61), das in dem Ventilkörper (51) ausgebildet ist und sich in einer axialen Richtung des Ventilkörpers (51) erstreckt; und einer Auslassseitenöffnung (52), die zu dem Gleitloch offen ist; und einem Ventilelement (57) mit: einem zylindrischen Gleitteil (77), das in dem Gleitloch (61) gleitfähig ist; einem Steuernutabschnitt (72), der an dem Gleitteil (77) ausgebildet ist und so aufgebaut ist, dass er die Auslassseitenöffnung (52) öffnet und schließt; einer Abgabeöffnung (73), die an dem Steuernutabschnitt (72) offen ist und durch die in einem Innenabschnitt des Gleitteils (77) befindliches Fluid herausströmt; einem Absatzabschnitt (81), der zwischen dem Steuernutabschnitt (72) und dem Gleitteil (77) ausgebildet ist; und einer Vertiefung (82), die an einem Endabschnitt des Absatzabschnittes (81) an einer Seite des Gleitteils (77) ausgebildet ist.
Strömungssteuerventil (5) gemäß Anspruch 1, wobei die Vertiefung (82) ringartig entlang des Gleitteils (77) ausgebildet ist.
Strömungssteuerventil (5) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei ein Innenwandabschnitt (82a) der Vertiefung (82) an einer Seite des Gleitteils (77) eine ringartige Ebene hat, die im Allgemeinen senkrecht zu der axialen Richtung steht.
Strömungssteuerventil (5) gemäß Anspruch 3, wobei die Vertiefung (82) und das Gleitteil (77) einen Eckenteil zwischen der ringartigen Ebene und einer Gleitfläche des Gleitteils (77) bilden.
Strömungssteuerventil (5) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei Zwischenräume (δ1 bis δ4) zwischen dem Gleitloch (61) und jeweils dem Gleitteil (77), dem Absatzabschnitt (81), dem Steuernutabschnitt (72) und der Vertiefung (82) ausgebildet sind; die Größe des Zwischenraums (δ2) des Absatzabschnittes (81) größer als die Größe des Zwischenraums (δ1) des Gleitteils (77) ist; und der Zwischenraum (δ2) des Absatzabschnittes (81) eine derartige Größe hat, dass eine Fluidströmung zwischen dem Zwischenraum (δ3) des Steuernutabschnittes (72) und dem Zwischenraum (δ4) der Vertiefung (82) reduziert wird.
Strömungssteuerventil (5) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Ventilelement (57) des Weiteren eine Sicherheitseinrichtung aufweist, bei der eine Kavitationserosion, wenn Partikelblasen im Fluid vermischt sind, an einem Eckenteil des Absatzabschnittes (81) an einer Seite des Steuernutabschnittes (72) erzeugt wird.
Strömungssteuerventil (5) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Absatzabschnitt (81) an einer zweiten Nutwand des Steuernutabschnittes (72) ausgebildet ist, die einer ersten Nutwand des Steuernutabschnittes (72) gegenübersteht, der die Auslassseitenöffnung (52) öffnet und schließt.
Kraftstoffliefersystem mit: einer Antriebswelle (8), die so aufgebaut ist, dass sie sich dreht; einer Kraftstofffiltervorrichtung (7), die so aufgebaut ist, dass sie Kraftstoff als Fluid filtert; einem Vordruckzuführteil (2), das so aufgebaut ist, dass es Kraftstoff durch die Kraftstofffiltervorrichtung (7) durch eine Drehkraftantriebswelle (8) ansaugt und den Kraftstoff vordruckbeaufschlagt; einem Druckzuführteil (3) mit: einer Druckbeaufschlagungskammer (35), die so aufgebaut ist, dass sie den von dem Vordruckzuführteil (2) abgegebenen Kraftstoff ansaugt und den Kraftstoff so komprimiert, dass er einen hohen Druck aufweist; einem Nocken (31), der so aufgebaut ist, dass er sich als ein Ergebnis der Drehung der Antriebswelle (8) dreht; und einem Tauchkolben (38) mit einem Endabschnitt, der der Druckbeaufschlagungskammer (35) zugewandt ist, wobei der Tauchkolben (38) so aufgebaut ist, dass er sich als ein Ergebnis der Drehung des Nockens (31) hin- und hergehend bewegt, wobei das Druckzuführteil (3) so aufgebaut ist, dass es den Kraftstoff, der von dem Vordruckzuführteil (2) abgegeben wird, per Druckzuführung unter sogar höherem Druck zuführt; einer Drucksteuereinheit (4), die so aufgebaut ist, dass sie den Zuführdruck des Drucks reguliert, der von dem Vordruckzuführteil (2) abgegeben wird; und dem Strömungssteuerventil (5) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Strömungssteuerventil (5) die Menge an Kraftstoff reguliert, der in die Druckbeaufschlagungskammer (35) gesaugt wird.