(57)【要約】公知の装置は高い制御精度を有するダイヤフラム弁を有している。このダイヤフラム弁は、第１の室と、第１の室とは弁本体によって分離された第２の室とを有しており、前記弁本体は弁座と協働し、弁座の領域に配置された第１の接続通路は第１の室に開口している。欠点は、このダイヤフラム弁を変更せずに、圧力放出弁として使用できないことにある。本発明による装置では、圧力制御弁が、圧力放出弁としても使用可能であるように改良されている。本発明によれば、弁本体（２９）が貫通路（４８）を有しており、該貫通路は、圧力制御弁（２２）が閉鎖された状態で第１の接続通路（２３）を圧力放出弁（２２）の第２の室（３２）に接続する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を貯蔵タンクから内燃機関へと圧送するための装置であって、圧力制御弁を有していて、該圧力制御弁は第１の室と、第１の室とは弁本体によって分離された第２の室とを有しており、前記弁本体は弁座と協働し、弁座の領域に配置された第１の接続通路は、圧力制御弁が開放されている状態で第１の室に開口している形式のものにおいて、
弁本体（２９）が貫通路（４８）を有しており、該貫通路は、圧力制御弁（２２）が閉鎖された状態で第１の接続通路（２３）を第２の室（３２）に接続することを特徴とする、燃料を貯蔵タンクから内燃機関へと圧送するための装置。
【請求項２】
弁本体（２９）がダイヤフラム（４５）を有している、請求項１記載の装置。
【請求項３】
第２の室（３２）が大気に対してシールされるように形成されている、請求項１記載の装置。
【請求項４】
第２の室（３２）がばねエレメント（３５）を有しており、該ばねエレメント（３５）は弁本体（２９）に閉鎖方向に向かって予負荷をかけている、請求項１記載の装置。
【請求項５】
圧力制御弁（２２）が逆止弁（２１）に対して平行に配置されている、請求項１記載の装置。
【請求項６】
逆止弁（２１）が第３の圧力導管区分（１０．３）に配置されていて、圧力制御弁（２２）が第４の圧力導管区分（１０．４）に配置されており、第３の圧力導管区分（１０．３）は内燃機関（１３）の方向に、第４の圧力導管区分（１０．４）は貯蔵タンク（１）の方向に貫流可能である、請求項５記載の装置。
【請求項７】
第４の圧力導管区分（１０．４）には、圧力制御弁（２２）の、第１の室（３１）に開口する第２の接続通路（２４）の上流で保護フィルタ（２６）が設けられている、請求項６記載の装置。
【請求項８】
保護フィルタ（２６）が、６０ミクロメータ以下のメッシュサイズを有している、請求項７記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の装置に関する。
【０００２】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５２７１３４号明細書により燃料を圧送するための装置が既に公知である。この公知の装置では、弁ケーシングに逆止弁と圧力放出弁とが互いに平行に配置されており、圧力放出弁は、逆止弁とは反対の方向に貫流される。フィードポンプの運転中は、燃料は逆止弁を介して燃料分配器へと圧送される。この場合、逆止弁はフィードポンプがオフにされた後は燃料分配器における圧力を維持する。内燃機関の停止後、装置の加熱により生じる圧力上昇が燃料分配器において起こると、圧力放出弁が開き、燃料が貯蔵タンクへと戻される。欠点は、特に体積流が小さい場合には制御精度が十分でないことにある。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７０５４０５号明細書により、高い制御精度を有したダイヤフラム弁が公知である。ダイヤフラム弁は、第１の室と、この第１の室から弁本体によって分離された第２の室とを有している。この場合、弁本体は弁座と協働し、弁座の領域に配置された第１の接続通路は第１の室に開口している。欠点は、ダイヤフラム弁は、フィードポンプの運転時には逆止弁と同様に、燃料分配器の方向で開くので、変更せずに圧力放出弁として使用することはできないことである。
【０００４】
発明の効果
これに対して請求項１の特徴を有した本発明による装置は、圧力制御装置を圧力放出弁として使用することができるように簡単に改良できるという利点を有している。この場合、本発明によれば、弁本体が貫通路を有しており、該貫通路は、圧力制御弁が閉鎖された状態で第１の接続通路を第２の室に接続することを特徴とするようになっている。圧力制御弁が閉じられた状態およびフィードポンプが運転している状態で、圧力制御弁の第２の室には、第１の室と同じ圧力が形成されていて、さらに弁本体はばねエレメントによって閉鎖方向にプレロードをかけられているので、圧力制御弁はフィードポンプの運転中に、先行技術とは異なり閉じられたままである。
【０００５】
請求項２以下に記載された手段により、請求項１に記載された装置の有利な別の構成および改良形が得られる。
【０００６】
１つの有利な構成によれば、ダイヤフラム弁によって特に良好な制御特性が得られるので、圧力制御弁がダイヤフラム弁として形成されている。
【０００７】
弁本体に閉鎖方向でプレロードをかける、第２の室に配置されたばねエレメントにより、圧力制御弁が開放される所定の開放圧が、フィードポンプによって形成された圧力とは無関係に調節可能である。
【０００８】
圧力制御弁が逆止弁に対して平行に配置されていると、これにより燃料分配器における圧力の最適な制御が可能であるので、さらに有利である。有利な一実施例では、逆止弁が第３の圧力導管区分に、圧力制御弁が第４の圧力導管区分に配置されている。この場合、第３の圧力導管区分は内燃機関の方向に、第４の圧力導管区分は貯蔵タンクの方向に貫流可能である。
【０００９】
第４の圧力導管区分に、圧力制御弁の、第１の室に開口する第２の接続通路の上流で保護フィルタが設けられていると、これにより汚染粒子から圧力制御弁が保護されるので有利である。
【００１０】
図面
本発明の実施例を図面に略示し、以下に詳しく説明する。
【００１１】
実施例の説明
図１には、本発明による圧力制御弁を備えた燃料を圧送するための装置が示されている。
【００１２】
この装置は、貯蔵タンク１内に配置された燃料フィードモジュール２を有している。貯蔵タンク１内には例えば燃料３が貯えられている。
【００１３】
燃料フィードモジュール２は、例えばポット状の貯え容器４から成っている。貯え容器４内にはフィードポンプ７が配置されていて、このフィードポンプ７は、燃料を例えばフィルタ８と吸込導管９とを介して貯え容器４から吸込み、圧力を高め、圧力導管１０を介して例えば内燃機関１３の燃料分配器１２へと圧送する。燃料分配器１２は複数の噴射弁１４に接続されていて、これらの噴射弁１４が燃料を内燃機関１３のシリンダ（図示せず）へと噴射する。しかしながら圧力導管１０を下流側で、いわゆるガソリン直接噴射装置またはディーゼル噴射システムの高圧ポンプにも接続することができる。高圧ポンプは、燃料を高圧下で燃料分配器にフィードし、噴射弁を介して内燃機関１３のシリンダへと噴射する。
【００１４】
貯え容器４は、例えばカーブ走行により、及びカーブ走行に起因する貯蔵タンク１内での燃料のはねにより燃料が貯え容器４に圧送されない場合であっても、内燃機関１３の燃料供給がフィードポンプ７によって保証されるように十分多くの燃料を貯える。貯え容器４のポット底面５は、貯蔵タンク１のタンク底面６近傍に配置されている。
【００１５】
フィードポンプ７は例えば、アクチュエータ、例えば電動モータの可動子によって電気的に駆動されるフローポンプである。
【００１６】
フィルタ８はフィルタ８の下流で、燃料内に存在する粗い汚染粒子から装置を保護している。
【００１７】
圧力導管１０内には例えば、燃料内に存在する微細な汚染粒子を濾過する主フィルタ１５が配置されている。
【００１８】
フィードポンプ７の下流側および主フィルタ１５の上流側で、圧力導管１０に駆動導管１６が設けられている。該駆動導管１６は、サクションジェットポンプ１７を介して貯え容器４に開口している。サクションジェットポンプ１７は、貯え容器４がフィードポンプ７によって空になるまで吸い込まれないように、燃料を貯蔵タンク１から貯え容器４へと圧送するために働く。駆動導管１６には絞り部材１８が配置されていてよく、該絞り部材１８が、駆動導管１６を介して流れる体積流を制限する。
【００１９】
サクションジェットポンプ１７は例えば、ドイツ連邦共和国特許第１９８５６２９８号明細書により公知である。この明細書の内容は明らかに、この出願の開示の部分と言える。
【００２０】
圧力導管１０は、フィードポンプ７と主フィルタ１５との間の第１の圧力導管区分１０．１と、下流側で平行に配置された２つの圧力導管区分、即ち第３の圧力導管区分１０．３と第４の圧力導管区分１０．４とに分岐する第２の圧力導管区分１０．２と、両平行な圧力導管区分１０．３，１０．４の結合部の下流に形成されている第５の圧力導管区分１０．５とから成っている。
【００２１】
第３の圧力導管区分１０．３には例えば逆止弁２１が配置されていて、第４の圧力導管区分１０．４には本発明による圧力制御弁２２が配置されている。この圧力制御弁２２は、第１の接続通路２３と第２の接続通路２４とを有している。第１の接続通路２３は接続管片２７内に形成されている。第２の接続通路２４の上流側の第４の圧力導管区分１０．４には例えば、圧力制御弁２２を汚染粒子から保護するための保護フィルタ２６が設けられている。保護フィルタ２６は例えば、６０マイクロメータ以下のメッシュのサイズを有している。
【００２２】
例えば第５の圧力導管区分１０．５における圧力導管１０または燃料分配器１２には、圧力導管１０内の圧力もしくは燃料分配器１２における圧力を検出する圧力センサ２５が設けられている。
【００２３】
本発明による圧力制御弁２２は弁ケーシング２８を有しており、該弁ケーシング２８は、可動の弁本体２９と、接続管片２７に設けられた前記弁本体２９と協働する不動の弁座３０とを有している。弁本体２９は例えばダイヤフラムとして形成されている。圧力制御弁２２は２つの互いに隣接している室を有している。即ち弁本体２９によって互いに分離されている第１の室３１と第２の室３２である。第１の接続通路２３と第２の接続通路２４とは第１の室３１に開口している。この場合、第１の接続通路２３は弁座３０の領域に配置されている。第２の室３２にはばねエレメント３５が、例えばコイルばねが設けられている。該コイルばねは弁本体２９をプレロードにより閉鎖方向で弁座３０へと押し付ける。ばねエレメント３５は例えば一方の端部で第２のポット状底面４２に、他方の端部で弁本体２９に当接している。
【００２４】
圧力制御弁２２の弁ケーシング２８は、例えば第１のケーシング部分３６と第２のケーシング部分３７とを有している。第１のケーシング部分３６と第２のケーシング部分３７とは例えばポット状に形成されている。第１のケーシング部分３６は第１のポット底面３８と、この第１のポット底面３８とは反対の側に例えばリング状の環状の第１の肩部３９とを有している。第２のケーシング部分３７は第２のポット状底面４２と、該第２のポット状底面４２とは反対の側に例えばリング状の環状の第２の肩部４３とを有している。第１のケーシング部分３６と第２のケーシング部分３７とは第１の肩部３９と第２の肩部４３とで互いに当接しており内室を取り囲んでいる。この内室には第１の室３１と第２の室３２とが設けられている。第１のケーシング部分３６と第２のケーシング部分３７とは例えば溶接、クリップ固定、フランジ固定、接着、クランプにより互いに結合されている。
【００２５】
圧力制御弁２２は例えばダイヤフラム弁である。この場合、ダイヤフラム４５が弁本体２９の一部を形成する。ダイヤフラム４５は例えば第１の肩部３９と第２の肩部４３との間に張設されていて、外側で第１の室３１を第２の室３２に対してシールしている。真ん中の領域でダイヤフラム４５は、弁本体２９のさらに別の部分として、弁座３０と協働するシール体４６を支持している。
【００２６】
弁座３０は例えば、弁軸４４に対して同心的に第１のケーシング部分３６の第１のポット底面３８に配置されている。弁座３０の領域には例えば、弁軸線４４に対して同心的に、第１の接続通路２３と、例えば第１のケーシング部分３６の周面に第２の接続通路２４とが設けられている。
【００２７】
ばね部材３５と弁本体２９とは例えば弁軸線４４に対して同心的に配置されている。
【００２８】
圧力制御弁２２が閉じられた状態では、弁本体２９のシール体４６が弁座３０に密着していて、これにより第１の接続通路２３は閉じられている。圧力制御弁２２が開かれている状態では、シール体４６は弁座３０から持ち上げられており、第１の接続通路２３は開かれているので、燃料が第２の接続通路２４と第１の室３１とを介して第１の接続通路２３へと流れることができる。
【００２９】
本発明によれば、弁本体２９のシール体４６は貫通路４８を有している。貫通路４８は、圧力制御弁２２が閉じられている状態で第１の接続通路２３を第２の室３２へ接続していて、圧力制御弁２２が開かれている状態では第１の室３１へと接続していて、第１の接続通路２３に対して同心的に配置されている。
【００３０】
フィードポンプ７の運転中には燃料はフィルタ８と、吸込導管９と、フィードポンプ７と、第１の圧力導管区分１０．１と、主フィルタ１５と、第２の圧力導管区分１０．２と、逆止弁２１を有した第３の圧力導管区分１０．３と、第５の圧力導管区分１０．５とを介して内燃機関の燃料分配器１２に圧送される。逆止弁２１は、フィードポンプ７が停止している状態で逆止弁２１の下流側の圧力導管１０から圧力導管１０を介して逆止弁２１の上流側の貯え容器４へと燃料が戻ることを阻止する。このようにして、フィードポンプ７により形成された圧力は、圧力導管１０内で逆止弁２１の下流側にとどまり、フィードポンプ７の停止中も燃料分配器１２内で少なくとも所定の時間にわたって維持される。
【００３１】
圧力制御弁２２の第２の室３２には、貫通路４８を介して燃料が充填され、周囲に対してシールされるように形成されている。
【００３２】
フィードポンプ７の運転中は圧力制御弁２２は閉じられている。何故ならば第１の室３１内には第２の接続通路２４を介して、第２の室３２には第１の接続通路２３と貫通路４８とを介して少なくともほぼ、フィードポンプ７によって形成された圧力が存在しているからである。これにより弁本体２９の、第２の室３２に面した側に加えられる押圧力は、弁本体２９の、第１の室３１に面した側に加えられる押圧力によって互いに少なくともほぼ相殺される。これにより、圧力制御弁２２が開放される開放圧は、フィードポンプ７によって形成された圧力に依存しない。付加的にばねエレメント３５が弁本体２９に閉鎖方向にプレロードをかけ、これにより圧力制御弁２２が、フィードポンプ７の運転時に確実に閉じられる。
【００３３】
貫通路４８は、圧力制御弁２２の第２の室３２を圧力導管１０に接続するために働く。これによりフィードポンプ７の圧力は、圧力導管区分１０．１，１０．２，１０．４と、第１の接続通路２３と、貫通路４８とを介して、第２の室３２にまで広がる。
【００３４】
フィードポンプ７がオフにされている場合には、フィードポンプ７と逆止弁２１との間およびフィードポンプ７と圧力制御弁２２との間の圧力導管１０が殆ど突然に大気圧に下がる。圧力制御弁２２の第２の室３２における圧力も、貫通路４８と第１の接続通路とを介してフィードポンプ７に液圧的に接続されているので大気圧しか有していないが、第１の室３１における圧力は、燃料分配器１２との液圧的な接続により維持される。第１の室３１と第２の室３２との間の圧力差に基づき、弁本体２９には結果的に、ばねエレメント３５のばね力に抗する押圧力が作用する。例えば燃料分配器１２における圧力の上昇により、結果として生じた押圧力が、ばねエレメント３５のばね力よりも大きいならば、圧力制御弁２２が開く。ばねエレメント３５は、燃料分配器１２における圧力または逆止弁２１の下流側の圧力導管１０における圧力が所定の開放圧を有する、または所定の開放圧を超過する場合に、弁本体２９が弁座３０から持ち上がり、ひいては圧力制御弁２２が開くように形成されている。
【００３５】
燃料分配器１２における圧力の上昇および逆止弁２１の下流側にける圧力導管１０における圧力の上昇は、例えば内燃機関のエンジンブレーキ運転において、または内燃機関が停止後に、内燃機関の周りのエンジンルームに多くの熱を放出し、燃料分配器１２も加熱されるいわゆる温間停止位相に行われる。燃料分配器１２における温度上昇により、燃料が加熱され、ひいては燃料分配器１２における圧力上昇と逆止弁２１の下流側の圧力導管１０における圧力上昇が起こる。
【００３６】
圧力制御弁２２が開かれると、燃料は、第４の圧力導管区分１０．４と、第２の接続通路２４と、第１の室３１と、第１の接続通路２３と、第２の圧力導管区分１０．２と、主フィルタ１５と、第１の圧力導管区分１０．１と、フィードポンプ７と、吸込導管９と、フィルタ８とを介して貯え容器４に戻される。しかしながら燃料は、フィードポンプ７と吸込導管９とフィルタ８とを介して戻される代わりに、駆動導管１６と、絞り１８と、サクションジェットポンプ１７とを介して貯え容器４に戻されても良い。
【００３７】
圧力制御弁２２はこのようにして、噴射弁１４とシール部材とを損傷する恐れもある許容できない過圧から圧力導管１０と燃料分配器１２とを保護している。
【００３８】
本発明による圧力制御弁２２は、特に小さな体積流のもとで、従来の圧力制御弁よりもの高い制御精度と正確な開放特性とを有している。何故ならば、第１の接続通路２３を介して弁本体２９に作用する圧力は、第１の接続通路２３に面する、第１の接続通路２３を覆う弁本体２９の小さな面にだけ作用するのではなく、弁座３０とは反対の側の弁本体２９の面全体に作用するからである。これにより、圧力制御弁２２は特に体積流が小さい場合に、従来の技術よりも急勾配の弁特性線を有する。この場合、このような弁特性線のために、圧力制御弁２２にかかる差圧が、圧力制御弁２２を介して流れる体積流を介してもたらされる。従って第２の接続通路２４における圧力上昇が、先行技術よりも僅かな体積流の増加をもたらす。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明による圧力制御弁を備えた燃料を圧送するための装置を示す図である。
【図１】
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【国際調査報告】
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