JPH1194097A - 液体の制御のための流量調整弁 - Google Patents

液体の制御のための流量調整弁

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JPH1194097A JP10184051A JP18405198A JPH1194097A JP H1194097 A JPH1194097 A JP H1194097A JP 10184051 A JP10184051 A JP 10184051A JP 18405198 A JP18405198 A JP 18405198A JP H1194097 A JPH1194097 A JP H1194097A
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 電磁石２８により移動可能な弁部材１６
を備える液体の制御のための流量調整弁において、弁部
材によって異なる出口横断面が調節され、流量調整弁を
介して燃料を供給される高圧ポンプ５が可変の高圧燃料
量を吐出するようになっており、弁部材１６がシール面
２５を備えており、シール面が弁座２６と協働するよう
になっている。 【効果】 電気的に制御可能な弁が、可変の出口横断面
を調節して、低圧源から高圧ポンプへの燃料供給量を正
確に制御するために用いられる。この場合、低圧源と高
圧ポンプとの間の燃料のゼロ供給も確実に調節できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体の制御のため
の流量調整弁であって、電磁石により移動可能な弁部材
を備えており、弁部材が、第１の小径の部分及び第２の
大径の部分を有しており、該部分間の移行部にシール面
を形成してあり、シール面が弁ケーシングに設けた弁座
と協働しており、小径の部分が弁ケーシングの、流出側
に接続された案内領域内に、前記移行部から延びる流過
横断面(Abflussquerschnitt)を形成するように案内され
ており、大径の部分が、流入側で弁ケーシングの、前記
案内領域に比べて内径の大きな部分内に配置されてお
り、弁部材が電磁石により戻しばねの力に抗して弁座に
密接に接触せしめられる形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ連邦共和国特許公告第１０２５６
９３号明細書により公知の前記形式の弁においては、弁
閉鎖部材が貫通孔内を移動可能であって、かつ２つのリ
ングつばを備えており、リングつばの互いに向き合わさ
れた側がそれぞれ平らなシール面として形成されてい
る。シール面が平座面と協働するようになっており、平
座面が制御室内の貫通孔の出口を制限している。制御室
から導管が分岐して圧力源又はリリーフ室に通じてい
る。貫通孔の中央から排出通路を分岐させ、排出通路が
弁部材の位置に応じて制御室の１つと接続可能である。
即ち、該弁は切換弁として形成されていて、一方の制御
室と排出通路との間の一方の接続部を接続するか、若し
くは他方の制御室と排出通路との間の他方の接続部を接
続する。圧縮ばねが電磁石の非励磁状態で一方の接続部
を閉鎖している。該公知の弁は、高い圧力レベルでも小
さな切換磁石を用いて切換えられるように形成されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、電気
的に制御可能な弁を、可変の出口横断面の調節のために
用いて、低圧源から高圧ポンプへの燃料供給量を正確に
制御できるようにすることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明においては、流量調整弁が、低圧源から高圧ポ
ンプへの燃料供給の、運転パラメータに関連して行う制
御のために用いられるようになっており、高圧ポンプが
燃料を内燃機関の燃料噴射機構の燃料高圧室に供給する
ようになっており、弁座が案内領域の側で、制御縁とし
て役立つエッジにより制限されており、該エッジが、弁
部材の行程運動に際して弁座からの弁部材のシール面の
離れる距離の増大に伴って、弁部材の出口横断面(Durch
trittsquerschnitt)と協働して、流過横断面(Abflussqu
erschnitt)を開放制御して次第に増大させるようになっ
ている。
【０００５】
【発明の効果】本発明の構成により、電気的に制御可能
な弁が、可変の出口横断面を調節して、低圧源から高圧
ポンプへの燃料供給量を正確に制御するために用いられ
る。この場合、低圧源と高圧ポンプとの間の燃料のゼロ
供給も確実に調節でき、即ち、低圧源と高圧ポンプとの
間の接続部が確実に完全に閉鎖できる。
【０００６】請求項２に記載の有利な構成では、流量調
整弁の可変の出口横断面の調節のために、流量調整弁の
弁部材の案内部分（小径の部分）が先細（テーパ状）に
形成されており、案内部分の先細の部分が、制御縁と一
緒に弁部材の出口横断面を制限している。さらに請求項
３に記載の有利な構成では、弁部材の出口横断面が、制
御縁と弁部材の外套面に開口する絞り開口との間で規定
される。有利には請求項４に記載の構成により、制御縁
を形成しかつ低圧源から高圧ポンプへの燃料供給を遮断
するために、弁部材の弁座が円錐形に形成されており、
弁部材のシール面も同じく円錐形に延びている。この場
合、弁部材のシール面を規定する円錐の頂角が、座面を
規定する円錐の頂角に比べて大きくなっている。このよ
うな構成により弁部材の縁部が弁座に接触し、これによ
って高いシール性が保証される。さらに、弁部材が別の
構造形式で形成されていてよい。さらに請求項５に記載
の有利な構成では、弁部材が電磁石の可動子に対する接
触箇所を球状に形成されている。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に、本発明の３つの実施例を図
面に示して、詳細に説明する。
【０００８】本発明に基づく流量調整弁１は、図１では
接続導管２内で前搬送ポンプ(Vorfoerderpumpe)４と高
圧ポンプ５との間に配置されている。前搬送ポンプ４は
燃料のための低圧源として用いられ、燃料が配量されて
高圧ポンプ５のポンプ作動室に供給され、これによっ
て、高圧にもたらされた燃料の所定量が、高圧ポンプ５
の圧力側に接続された燃料高圧アキュムレータ７に供給
される。前搬送ポンプ４は燃料を燃料タンク８から吸い
込む。燃料高圧アキュムレータ７は燃料噴射機構の一部
を成していて、噴射に使用される燃料を準備し、該燃料
がさらに圧力導管９を介して燃料噴射弁１０に導かれ
る。燃料噴射弁１０は電気的に制御され、このために制
御装置１２が用いられる。制御装置１２を用いて燃料高
圧アキュムレータ７内の圧力も制御され、このために、
該圧力を検出する圧力センサ１４によって制御装置１２
を介して流量調整弁１が制御される。この場合、制御信
号に相応して流量調整弁１の出口横断面(Durchtrittsqu
erschnitt)が変化させられ、その結果、高圧ポンプ５の
高圧吐出量が変化させられる。
【０００９】流量調整弁１は弁部材１６を備えており、
弁部材が第１の小径の部分１７及び第２の大径の部分１
９を有している。第１の小径の部分１７が弁ケーシング
３の案内孔２０内に突入している。案内孔２０は案内部
分（案内領域）とも呼ばれる。案内孔２０の閉じた端部
２１と、該案内孔内に突入する小径の部分１７の端面２
２との間に圧縮ばね２３が緊縮されている。
【００１０】弁部材１６の小径の部分１７から大径の部
分１９への移行部が、円錐形のシール面２５として形成
されており、シール面が、案内孔２０から、流入側を形
成する室２７への移行部に設けられた対応する円錐形の
弁座２６と協働している。室２７は弁部材の大径の部分
１９を受容していて、端面側を電磁石２８により閉鎖さ
れている。室２７内に接続導管２を開口させてあり、接
続導管は前搬送ポンプから到来している。接続導管２
は、案内孔２０内で弁部材１６の端面２２により閉鎖さ
れて流出側を形成する室２９からさらに高圧ポンプ５へ
延びている。
【００１１】電磁石２８は略示する可動子３０を備えて
おり、可動子に向けて弁部材１６が圧縮ばね２３の作用
により運動させられる。従って、可動子３の移動量に相
応して弁部材１６の位置も変化する。この場合、電磁石
２８は作動マグネット(Stellmagnet)として形成されて
おり、可動子３０は励磁の程度に応じて多かれ少なかれ
変位させられる。このことは、可変のアナログ電圧によ
り若しくは電磁石のクロック制御により公知形式で行わ
れる。可動子３０への弁部材１６の接触箇所は球面３４
として形成されており、その結果、可動子への弁部材１
６の接触に際て、該弁部材には極めてわずかな横力しか
生ぜしめられない。
【００１２】運転中に、電磁石の励磁に応じて可動子３
０が多かれ少なかれ移動させられて、相応に弁部材１６
が弁座２６から多かれ少なかれ離れた位置を占める。電
磁石の完全な励磁に際して、弁部材１６が戻しばね２３
の力に抗して円錐形の弁座２６に密接に圧着され、その
結果、接続導管２の両方の部分間の接続が完全に遮断さ
る。部分励磁の際にのみ弁部材１６は弁座２６から持上
げられる。案内孔２０への移行部の弁座２６を制限して
いて制御縁として作用するエッジ(Kante)３１が弁部材
１６の出口横断面を制御するようになっており、弁部材
が弁座２６から離されるのに伴って弁部材の出口横断面
が開放制御されて増大される。この目的のために、弁部
材の小径の部分１７が、図１及び一層詳しくは図２の断
面から分かるように、案内孔２０の領域で軽く円錐形に
形成されている。弁座２６からの弁部材の持上がりによ
り、環状のエッジ３１と、弁部材の円錐形の小径の部分
１７の外套面との間にリング状の横断面３３が生じる。
弁座から持上がり距離の増大に伴って、リング状の横断
面３３、ひいては低圧源４から高圧ポンプ５へ流れる燃
料のための出口横断面が増大する。従って、制御装置１
２による制御に応じて、高圧ポンプ５の高圧吐出量が変
化する。
【００１３】図２には流量調整弁１の、シール面２５及
び弁座２６を備える部分が断面を拡大して示してある。
明らかなように、シール面２５及び弁座２６はそれぞ
れ、円錐面の一部分である面として形成されており、こ
の場合、シール面２５を規定する円錐の頂角は、弁座２
６を規定する円錐の頂角に比べて大きくなっている。従
って、弁部材１６の大径の部分１９の外周に形成された
シールエッジ(Dichtkante)３２が弁座２６に接触してい
る。弁座２６からのシールエッジ３２の持上げに際し
て、弁座２６のエッジ３１と弁部材の小径の部分の外套
面３４との間の出口横断面３３が直ちに流過横断面とし
て作用する。この場合、出口横断面は弁部材の行程の増
大に伴って増大する環状面である。
【００１４】図３は図２に示す実施例の変化実施例を示
しており、弁座２６のエッジ３１が同時にシールエッジ
を形成しており、該シールエッジにシール面２５が弁部
材１６の閉鎖位置で当接するようになっており、このこ
とは円錐頂角を適当に異なって選択することにより実現
される。
【００１５】図４に示す実施例では、弁部材の小径の部
分１７′に、端面２２から延びる袋孔３５が設けられて
おり、該袋孔から絞り通路３６が、弁部材の小径の部分
１７′の外套面３４′に通じている。この場合、絞り通
路の開口部は弁部材のシール面２５にすぐ隣接して位置
しており、従って、弁部材の行程開始と共に、弁座２６
のエッジ（制御縁）３１が絞り通路３６の出口と室２７
との間の接続部を開き始める。この場合、絞り通路３６
の出口横断面は方形であってよく、これによって、制御
縁３１と協働して弁部材の行程に正確に対応すべき出口
横断面が得られる。この実施例においても有利には、シ
ール面２５を規定する円錐の頂角が、弁座２６の面を規
定する円錐の頂角に比べて大きくなっている。これによ
ってエッジ３１が絞り通路３６の出口に幾何学形状的に
正確に対応して配置でき、この場合、外側に位置するシ
ール縁３２が弁部材の閉鎖位置でのシール機能の役割を
担っている。
【００１６】図４に示す構成では、小径の部分１７′が
円筒状であって、かつ同じく円筒状に形成された案内孔
内に案内されている。図１乃至図３に示す構成では、弁
部材の小径の部分１７及び／又は大径の部分１９に案内
エレメントを設けてよく、案内エレメントにより正確な
流過状態が維持される。これによって、再現可能なコン
スタントな流過状態が得られる。案内エレメントとし
て、例えば羽根を設けて、羽根は弁部材から突出して孔
壁に接触している。
【００１７】前述のように形成された流量調整弁を用い
ることによって、低圧源４から高圧ポンプ５への燃料供
給が確実に遮断される。このことは特に、高圧ポンプを
用いて燃料を燃料高圧アキュムレータに供給し、かつ燃
料高圧アキュムレータから燃料を取り出して噴射弁によ
り噴射する場合に重要である。即ち、前述の流量調整弁
を用いて内燃機関の燃料噴射が、必要に応じて確実に遮
断される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく流量調整弁の概略図
【図２】流量調整弁の弁部材のシール面の第１実施例の
部分断面図
【図３】流量調整弁の弁部材のシール面の第２実施例の
部分断面図
【図４】流量調整弁の弁部材の変化実施例の部分断面図
【符号の説明】
１ 流量調整弁、 ３ 弁ケーシング、 ４ 前搬
送ポンプ、 ５ 高圧ポンプ、 ７ 燃料高圧アキ
ュムレータ、 １６ 弁部材、 １７ 小径の部
分、 １９ 大径の部分、 ２０ 案内孔、 ２
２ 端面、 ２３ 戻しばね、 ２５ シール面、
２６ 弁座、 ２７ 流入側、２８ 電磁石、
２９ 流出側、 ３０ 可動子、 ３１ エッ
ジ、３３ 出口横断面、 ３４ 外套面、 ３５
袋孔、 ３６ 絞り通路

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 液体の制御のための流量調整弁であっ
    て、電磁石（２８）により移動可能な弁部材（１６）を
    備えており、弁部材が、第１の小径の部分（１７）及び
    第２の大径の部分（１９）を有しており、該部分間の移
    行部にシール面（２５）を形成してあり、シール面が弁
    ケーシング（３）に設けた弁座（２６）と協働してお
    り、小径の部分（１７）が弁ケーシングの、流出側（２
    ９）に接続された案内領域（２０）内に、前記移行部か
    ら延びる流過横断面（３３）を形成するように案内され
    ており、大径の部分（１９）が、流入側（２７）で弁ケ
    ーシング（３）の、前記案内領域（２０）に比べて内径
    の大きな部分内に配置されており、弁部材（１６）が電
    磁石（２８）により戻しばねの力に抗して弁座（２６）
    に密接に接触せしめられる形式のものにおいて、流量調
    整弁（１）が、低圧源（４）から高圧ポンプ（５）への
    燃料供給の、運転パラメータに関連して行う制御のため
    に用いられるようになっており、高圧ポンプが燃料を内
    燃機関の燃料噴射機構の燃料高圧室（７）に供給するよ
    うになっており、弁座が案内領域（２０）の側で、制御
    縁（３１）として役立つエッジにより制限されており、
    該エッジが、弁部材（１６）の行程運動に際して弁座
    （２６）からの弁部材のシール面（２５）の離れる距離
    の増大に伴って、弁部材（１６）の出口横断面（３３，
    ３６）と協働して、流過横断面を開放制御して次第に増
    大させるようになっていることを特徴とする、液体の制
    御のための流量調整弁。
  2. 【請求項２】 流過横断面の形成のために、弁部材の小
    径の部分（１７）がシール面（２５）から離反する方向
    に先細に形成されており、案内領域（２０）が円筒形の
    案内孔として形成されている請求項１記載の流量調整
    弁。
  3. 【請求項３】 弁部材の小径の部分（１７）が該部分の
    端面から延びる袋孔（３５）及び該袋孔（３５）から分
    岐して該袋孔に対して直角に延びる絞り通路（３６）を
    備えており、絞り通路が小径の部分（１７）の外套面
    （３４）でシール面（２５）に隣接して開口している請
    求項１又は２記載の流量調整弁。
  4. 【請求項４】 シール面（２５）及び弁座（２６）が円
    錐形に形成されている請求項２又は３記載の流量調整
    弁。
  5. 【請求項５】 弁部材（１６）の大径の部分が、電磁石
    （２８）の可動子（３０）との接触領域内で端面を球状
    に形成されている請求項１から４までのいずれか１項記
    載の流量調整弁。
  6. 【請求項６】 戻しばね（２３）が圧縮ばねから成って
    おり、圧縮ばねが弁部材の小径の部分（１７）の端面
    （２２）に係合している請求項１から５までのいずれか
    １項記載の流量調整弁。
JP18405198A 1997-06-30 1998-06-30 内燃機関の燃料噴射機構 Expired - Fee Related JP4309493B2 (ja)

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