(57)【要約】【課題】新式燃料供給装置を提供する。【解決手段】低圧領域と高圧ポンプを含むポンプ装置を備えた燃料供給装置。燃料は低圧から高圧領域へ運搬され、ポンプ装置と気筒間に配されたインジェクタ領域には蓄圧システム(2)が備わり、当該システムもポンプ装置と接続され、高圧下に置かれる高圧燃料導管(3)を介してインジェクタ(1)と接続され、当該インジェクタを蓄圧システムと接続する導管にはインジェクタに燃料を供給する切換装置(4)が配されている。本発明では制御装置(8)がインジェクタと協働し、切換装置開放時にインジェクタに接続される導管の脇を通過する燃料は制御室(6)に導入可能であり、バイパス燃料はインジェクタに接続される導管から分岐した導管(9)を経て遅れて制御装置に供給でき、インジェクタ開放後、バイパス導管を経て排出される燃料は制御装置を移動させ制御室から排出可能となり、燃料供給装置の低圧領域に供給可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
低圧領域と、少なくとも１つの高圧ポンプを含むポンプ装置とを備えた、エンジンの燃料供給装置、すなわちコモンレール式燃料供給装置であって、燃料は前記燃料供給装置の低圧領域から当該燃料供給装置の高圧領域へ運搬され、前記ポンプ装置と気筒との間に配設されたインジェクタの領域には、少なくとも１つの蓄圧ユニットを有する、持続的に高圧下に置かれた蓄圧システムが備えられており、当該蓄圧システムは少なくとも１つのやはり持続的に高圧下に置かれた高圧燃料導管を介して前記ポンプ装置と接続されており、当該蓄圧システムは噴射のタイミングに応じて間欠的に高圧下に置かれる高圧燃料導管を介して前記インジェクタと接続されており、当該インジェクタを前記蓄圧システムと接続する、前記噴射のタイミングに応じて間欠的に高圧下に置かれる高圧燃料導管には、噴射のタイミングに応じて前記インジェクタに燃料を供給する切換装置が配設されている燃料供給装置において、
制御装置（８）は各インジェクタ（１）と協働し、それによって各インジェクタ（１）に配設された切換装置（４）の開放時に各インジェクタ（１）に接続される高圧燃料導管（３）の脇を通過する制御燃料は、制御装置（８）によって開閉可能な制御室（６）に導入可能であり、バイパス燃料は各インジェクタ（１）に接続される高圧燃料導管（３）から分岐したバイパス導管（９）を経由して、遅れて制御装置（８）に供給可能であり、それによって各インジェクタ（１）の開放後、バイパス導管（９）を経由して排出されるバイパス燃料は制御装置（８）を移動させ、当該移動によって前記制御燃料は制御室（６）から排出可能となり、前記燃料供給装置の前記低圧領域に供給可能となっていることを特徴とする燃料供給装置。
【請求項２】
バイパス導管（９）に絞り弁（１０）が組み込まれていることを特徴とする請求項１に記載の燃料供給装置。
【請求項３】
前記バイパス燃料によって制御装置（８）に累加された圧力が制御装置（８）をばね部材（１１）によって提供される弾性に抗して移動させることによって、制御室（６）が前記制御燃料を排出するために前記燃料供給装置の前記低圧領域と接続されるようになっていることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料供給装置。
【請求項４】
制御装置（８）の開放に必要な圧力が、各インジェクタ（１）の開放に必要な圧力よりも低いことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項５】
制御装置（８）は制御弁であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項６】
制御装置（８）には圧力維持装置（１２）が組み込まれており、制御装置（８）が前記バイパス燃料によって生じた圧力によって移動されたときに、前記圧力維持装置（１２）は前記制御燃料によって生じた圧力によって、ばね部材（１４）によって提供される弾性に抗して移動可能であり、それによって制御室（６）が前記制御燃料を排出するために前記燃料供給装置の前記低圧領域と接続されるようになっていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料供給装置。
【請求項７】
圧力維持装置（１２）の開放に必要な圧力が、制御装置（８）の開放に必要な圧力よりも低いことを特徴とする請求項６に記載の燃料供給装置。
【請求項８】
圧力維持装置（１２）は圧力維持弁であることを特徴とする請求項６または７に記載の燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１のおいて書き部分に記載のエンジンの燃料供給装置、すなわちコモンレール式燃料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の気筒を備えたエンジン、すなわち重油で運転される船舶用ディーゼルエンジンが開示されており、当該エンジンでは、各気筒にコモンレール式燃料供給装置のインジェクタが配設されている。当該インジェクタを介して、エンジンの各気筒に燃料が噴射可能である。特許文献１に記載されたコモンレール式燃料供給装置は、燃料をコモンレール式燃料供給装置の低圧領域から当該装置の高圧領域に運搬するために、複数の高圧ポンプを有するポンプ装置を含んでおり、当該ポンプ装置と前記インジェクタとの間の高圧領域には、持続的に高圧下に置かれている蓄圧システムが設けられている。当該持続的に高圧下に置かれている蓄圧システムはコモンレールとも称され、特許文献１によれば、複数の蓄圧ユニットを有し、やはり持続的に高圧下に置かれている高圧燃料導管を介して、ポンプ装置と接続されている。当該蓄圧システムはさらに、噴射のタイミングに応じて間欠的に高圧下に置かれる高圧燃料導管を介して、前記インジェクタに接続されている。インジェクタを蓄圧システムと接続する、噴射のタイミングに応じて間欠的に高圧下に置かれる高圧燃料導管には、３／２方向制御弁として形成される切換装置が配設され、当該切換装置は噴射のタイミングに応じてインジェクタに燃料を供給する。切換装置で生じる制御時のリークすなわち燃料は、特許文献１によれば、絞り弁および圧力維持弁を介して排出されうる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国特許発明第10157135号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の点に鑑み、本発明の課題は、エンジンの新式燃料供給装置、すなわち改良されたコモンレール式燃料供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題は、請求項１に記載された燃料供給装置によって解決される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、各インジェクタと制御装置とが協働するため、各インジェクタに配設された切換装置の開放時に、各インジェクタと接続されている高圧燃料導管の脇を通過して流れる量の制御燃料は、制御装置によって開閉可能な制御室に導入可能である。このとき、バイパスされた燃料は、各インジェクタに接続された高圧燃料導管から分岐したバイパス導管を経由して、遅れて制御装置に供給可能であり、それによって各インジェクタの開放後、当該バイパス導管を経由して排出されたバイパス燃料は当該制御装置を動作させ、前記制御燃料は制御室から排出可能となり、当該燃料供給装置の低圧領域に供給可能となる。
【０００７】
本発明に係る燃料供給装置では、切換時期に応じた流量の制限が実現されうる。このために制御装置は、バイパス燃料によって当該制御装置に累加された圧力によって移動可能であり、それによって、まず制御燃料が収集される制御室は前記制御装置の動作後、燃料供給装置の低圧領域に運び出される。このときバイパス燃料はバイパス導管を経由して前記制御装置に遅れて供給可能であり、それによって、まず最初に、対応するインジェクタを開放するのに十分な圧力を形成することができる。当該インジェクタの開放後初めて、前記制御装置は前記制御室を前記燃料供給装置の低圧領域と接続するために動作させられる。
【０００８】
本発明のさらなる有利な構成によれば、制御装置には圧力維持装置が組み込まれており、当該圧力維持装置は前記制御装置がバイパス燃料によって生じた圧力によって動作させられたときに、制御燃料によって生じた圧力によって、ばね部材によって提供される弾性に抗して移動可能であり、それによって制御室は制御燃料を排出するために、燃料供給装置の低圧領域と接続される。
【０００９】
本発明のさらなる好適な構成は、個々の従属請求項と後続の詳細な説明に記載されている。本発明の実施例については、以下に図を用いて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】エンジンのインジェクタ領域における、本発明に係るコモンレール式燃料供給装置の高圧領域の一部概略図である。
【図２】図１の部分詳細図である。
【図３】図１の部分詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、エンジン、特に重油で運転される船舶用ディーゼルエンジンのコモンレール式燃料供給装置に関する。コモンレール式燃料供給装置には、低圧領域と高圧領域とが備わっている。
【００１２】
コモンレール式燃料供給装置の高圧領域は、少なくとも１つの高圧ポンプを有するポンプ装置と、少なくとも１つの蓄圧ユニットを有する蓄圧システムとを含み、当該ポンプ装置は燃料を低圧領域から高圧領域へと運搬し、少なくとも１つの高圧燃料導管を介して前記蓄圧システムと接続されている。
【００１３】
蓄圧システムと、当該蓄圧システムをポンプ装置に接続する単数または複数の高圧燃料導管とは、持続的に高い作動圧力下に置かれる。燃料は蓄圧システムからインジェクタを経由して気筒へ噴射可能であり、各インジェクタはこのとき、少なくとも１つの高圧燃料導管を介して蓄圧システムと接続されており、当該高圧燃料導管はエンジンの噴射のタイミングに応じて間欠的に高圧下に置かれる。
【実施例１】
【００１４】
図１は、インジェクタ１の領域におけるコモンレール式燃料供給装置の高圧領域の一部概略図で、インジェクタ１は、エンジンの噴射のタイミングに応じて間欠的に高圧下に置かれる高圧燃料導管３を介して、コモンレールとも称される蓄圧システム２に接続されている。
【００１５】
高圧燃料導管３には切換装置４が配設されており、当該切換装置は図示された実施例では、３／２方向制御弁として具現化されている。切換装置４はエンジンの噴射のタイミングに応じて、燃料導管３を通過する燃料フローを開放または閉止する。蓄圧装置２は、持続的に高圧下に置かれた高圧燃料導管５を介してポンプ装置に接続されている。
【００１６】
切換装置４の領域では、切換プロセスに際して、すなわち開閉時に、制御時のリークと称される制御燃料がインジェクタ１に接続する高圧燃料導管３の脇を通過して制御室６へ排出され、制御室６は導管７を介して、燃料供給装置の低圧領域に接続されうる。
【００１７】
本発明では、図示された実施例では制御弁として形成されている制御装置８はインジェクタ１と協働し、それによって制御装置８は制御室６を燃料供給装置の低圧領域と接続するか、あるいは当該低圧領域から分離する。すなわち、インジェクタ１の開放後は不要となるバイパス燃料は、インジェクタ１に接続する高圧燃料導管３から分岐したバイパス導管９を経由して、遅れて制御装置８に供給されうるのであり、それゆえインジェクタ１の開放後、バイパス導管９を経由して排出されるバイパス燃料は制御装置８を、図１に示された位置から図２に示された位置へと移動させ、制御室６は燃料供給装置の低圧領域と接続され、制御燃料は制御室６から燃料供給装置の低圧領域に排出されうる。
【００１８】
図１によれば、バイパス燃料導管９は、インジェクタ１に接続する高圧燃料導管３から切換装置４の下流において分岐している。高圧燃料導管９には絞り弁１０が組み込まれており、それによってインジェクタ１の開放と制御装置８の移動との間に遅延が作り出される。
【００１９】
図示された実施例では、バイパス燃料によって制御装置８に加えられた圧力は、制御装置８をばね部材１１によって提供される弾性に抗して摺動させ、それによって制御室６は制御燃料を排出するために燃料供給装置の低圧領域と接続される。
【００２０】
それに従い、切換装置４の開放時には制御装置８は図１に示された位置にあって、ばね部材１１によって押圧されており、制御室６を燃料供給装置の低圧領域から分離する。
【００２１】
開放されている間、制御時のリークとも称される制御燃料は切換装置４の脇を通過し、制御室６に収集される。蓄圧システム２が蓄えたシステムの圧力は、専らインジェクタ１によって利用され、噴射弁として形成されたインジェクタ１を開放する。時間的に遅れて、バイパス燃料導管９を経由してバイパス燃料１０が制御装置８に供給され、それによって制御装置８は図１に示された位置から図２に示された位置に移動され、制御室６は燃料供給装置の低圧領域と接続され、その結果、制御燃料は低圧領域に排出され、制御室６から排出されうる。これによって、切換装置４を閉止するために、制御室でのスムーズな減圧が可能になる。噴射停止期間には、制御装置８はばね部材１１によって、図２に示された位置から図１に示された位置に移動される。
【００２２】
ここでは、制御装置８を開放するのに必要な圧力が、インジェクタ１を開放するのに必要な圧力よりも小さいことが重要である。そうすれば故障が生じた場合に、切換装置４が密閉されていないときリークが制御されずに、インジェクタ１を介してエンジンの燃焼室に噴射されることがないからである。
【００２３】
本発明に係る燃料供給装置のさらなる好適な構成については、以下に図３を用いて説明する。図３は、図１および図２の制御装置８とばね部材１１とを示した図である。図３によると、制御装置８には圧力維持弁として形成された圧力維持装置１２が組み込まれている。圧力維持装置１２はばね部材１４とともに、制御装置８の空洞１３に受容されている。
【００２４】
制御装置８が、バイパス燃料導管９を経由して制御装置８に供給されるバイパス燃料によって生じる圧力によって、図２に示した位置に移動され、導管７を開放する場合、制御室６に収集された制御燃料は制御装置８の空洞１３に流入し、圧力維持装置１２に圧力を累加する。当該圧力によって、圧力維持装置１２はばね部材１４による弾性に抗して移動可能であり、最終的に制御室６は、制御燃料を排出するために燃料供給装置の低圧領域と接続される。
【００２５】
圧力維持弁として形成されている圧力維持装置１２は、２つのステップを踏んで開放される。第一のステップでは、圧力維持装置１２は制御装置８によって決定される適切な密閉箇所から持ち上げられる。このとき、圧力維持装置１２と制御装置８との間隙の最小の漏口は開放される。当該間隙の漏口は、制御時のリークを制御室６から排出させるのには十分ではない。
【００２６】
それゆえ、圧力維持装置１２はさらに、制御装置８における凹部１５が開放されるまで開放される。それから、圧力を制御するために、圧力維持装置１２は制御室６の圧力が低下し、圧力維持装置１２が再び完全に閉止するまで往復運動を行う。圧力維持装置１２が当該往復運動を行っている間、圧力維持装置１２には何ら機械的な振止めは生じない。むしろ、圧力維持装置１２は両側からの油圧によって安定している。
【００２７】
圧力維持装置１２の開放に必要な圧力は制御装置８の開放に必要な圧力よりも小さいことが指摘される。
【００２８】
本発明に係る燃料供給装置には、多数の利点がある。例えば、本発明に係る燃料供給装置には圧力維持機能が備わっており、当該圧力維持機能は、制御室６の領域および燃料供給装置の低圧領域における圧力の揺れを減少させることを特徴としている。さらに、制御時のリークもしくは制御燃料を減少させることが可能である。インジェクタの領域では、噴射開始時および噴射終了時に、より高い圧力勾配が実現しうる。負荷が低くても、蓄圧システムが蓄えたシステムの圧力はインジェクタで実現可能であり、それによってシステムの圧力は低められるか、あるいは噴射される燃料を最適に処理するために高められることができる。さらに、制御装置および圧力維持装置が安定して移動できるため、摩耗の低減を実現することができる。圧力維持装置を制御装置に組み込むと、構造をコンパクトにすることが可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１  インジェクタ
２  蓄圧システム
３  高圧燃料導管
４  切換装置
５  高圧燃料導管
６  制御室
７  導管
８  制御装置
９  バイパス燃料導管
１０  絞り弁
１１  ばね部材
１２  圧力維持装置
１３  空洞
１４  ばね部材
１５  凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2009222056.tif 000005