本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的限量閥(Mengenbegrenzungsventil)，尤其用于雙燃料-燃料噴射系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在文件EP 2 423 498 A1中說明了一種用于大型柴油發(fā)動機的限量閥，其在閥室中具有可軸向調(diào)節(jié)的閥體，閥體被彈性元件向入口側(cè)的閥座預(yù)緊。隨著燃料-噴射過程的開始，在限量閥處的出口側(cè)的壓力下降，由此將閥體從閥座抬出并且燃料可經(jīng)過限量閥。一旦噴射過程結(jié)束，在出口側(cè)又建立壓力，由此將閥體又調(diào)節(jié)到關(guān)閉位置中。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于利用簡單的結(jié)構(gòu)措施提供一種帶有可變的調(diào)節(jié)可能性的緊湊構(gòu)造的限量閥。

該目的根據(jù)本發(fā)明利用權(quán)利要求1的特征來實現(xiàn)。從屬權(quán)利要求說明了適宜的改進方案。

根據(jù)本發(fā)明的限量閥被用于控制被導(dǎo)引通過限量閥的輸送流體(Foerderfluid)的流動。輸送流體例如是氣態(tài)的介質(zhì)，其中，原則上也可考慮液態(tài)的介質(zhì)。尤其可將該限量閥用于內(nèi)燃機的燃料噴射系統(tǒng)、優(yōu)選地用于雙燃料-燃料噴射系統(tǒng)，在雙燃料-燃料噴射系統(tǒng)中內(nèi)燃機不僅利用燃氣(Brenngas)尤其以點火射束法、而且利用液態(tài)燃料來運行(尤其利用柴油-燃料，生物燃料或者重油)。在這樣的雙燃料-燃料噴射系統(tǒng)中，限量閥優(yōu)選地與燃氣-噴射器單元相關(guān)聯(lián)。但是也可將限量閥附加地或備選地與液態(tài)燃料-噴射器單元相關(guān)聯(lián)。

限量閥具有可在關(guān)閉-與打開位置之間調(diào)節(jié)的閥體，其中，在打開位置中用于輸送流體的流動通道被開啟而在關(guān)閉位置中該流動通道被鎖閉。閥體的調(diào)節(jié)運動由輸送流體的壓力來控制。

控制閥附加地集成到限量閥的殼體中，以便能夠獨立于輸送流體的壓力在打開-與關(guān)閉位置之間調(diào)節(jié)閥體。這使能夠在這樣的情況中也關(guān)閉限量閥并且因此中斷輸送流體的通流，在這些情況中輸送流體壓力具有使閥體處于打開位置中的值。控制閥加載處于打開位置中的閥體并且將其調(diào)節(jié)到關(guān)閉位置中。因此在附加的情況中控制閥獨立于輸送流體的壓力允許限量閥的關(guān)閉。尤其可能當閥體由于輸送流體的當前的壓力處于打開位置中時通過控制閥關(guān)閉限量閥。

控制閥集成到限量閥的殼體中，從而不產(chǎn)生對于控制閥的附加的空間需求并且總體上提供緊湊構(gòu)造的限量閥。限量閥必要時可集成到噴射器單元中。

根據(jù)有利的實施方案，控制閥被動地無自身的供能地來構(gòu)造，從而在控制閥中不需要電氣的、氣動的或液壓的執(zhí)行器用于執(zhí)行調(diào)節(jié)運動。根據(jù)備選的實施方案，但是將控制閥主動地構(gòu)造并且設(shè)有這樣的電氣的、氣動的或液壓的執(zhí)行器(例如電磁調(diào)節(jié)件，在其操縱時調(diào)節(jié)閥體)也可以是適宜的。主動實施的控制閥的執(zhí)行器優(yōu)選地通過調(diào)節(jié)信號接通，調(diào)節(jié)信號來自在燃料噴射系統(tǒng)中的傳感機構(gòu)、例如壓力傳感器。

根據(jù)適宜的實施方案，控制閥的調(diào)節(jié)元件(其形成控制閥的閥元件并且加載限量閥的閥體)通過控制流體來調(diào)節(jié)。尤其在限量閥應(yīng)用在燃料噴射系統(tǒng)中的情況下，液態(tài)燃料可被用作控制流體，其在燃料噴射系統(tǒng)中處于壓力下并且被輸送給噴射器單元。例如可通過控制管路分出處于壓力下的液態(tài)燃料的一部分并且輸送給控制閥用于操控調(diào)節(jié)元件。該實施方案的優(yōu)點是，調(diào)節(jié)元件被動地來實施并且不需要帶有自身的供能的調(diào)節(jié)元件的主動調(diào)控。而該操控通過液態(tài)燃料實現(xiàn)，其中，在所輸送的液態(tài)燃料中的壓力變化導(dǎo)致控制閥的調(diào)節(jié)元件的調(diào)節(jié)運動。

根據(jù)優(yōu)選的實施方案，限量閥被應(yīng)用在雙燃料-燃料噴射系統(tǒng)中，其包括燃氣-噴射器單元和液態(tài)燃料-噴射器單元。限量閥優(yōu)選地與燃氣-噴射器單元相關(guān)聯(lián)，但是原則上其也可與液態(tài)燃料-噴射器單元相關(guān)聯(lián)。限量閥位于至噴射器單元的流動路徑中并且能夠中斷流體至噴射器單元的的供流。在此，一方面當在噴射過程期間的中間壓力(Mitteldruck)下降到壓力閾值之下時，通過將限量閥的閥體從打開位置調(diào)節(jié)到關(guān)閉位置中，實現(xiàn)根據(jù)輸送流體壓力鎖閉限量閥。另一方面，即使在噴射系統(tǒng)中功能故障的情況下(例如如果閥體不自動地被調(diào)節(jié)到關(guān)閉位置中)也通過集成的控制閥的操控將閥體置于關(guān)閉位置中。這通過控制流體的壓力變化實現(xiàn)，在雙燃料-燃料噴射系統(tǒng)中控制流體是液態(tài)燃料。在控制流體相應(yīng)高的壓力變化的情況下將控制閥的調(diào)節(jié)元件從脫離功能位置(Ausserfunktionsposition)調(diào)節(jié)到功能位置中，在功能位置中調(diào)節(jié)元件將閥體置于關(guān)閉位置中。

有利地，限量閥的閥體被彈性元件力加載到其打開位置中。根據(jù)另一有利的實施方案，控制閥的調(diào)節(jié)元件被彈性元件力加載到其脫離功能位置中，在該脫離功能位置中閥體不受調(diào)節(jié)元件影響。通過例如經(jīng)由控制流體操控調(diào)節(jié)元件，調(diào)節(jié)元件逆著作用于其上的彈性元件的力被從脫離功能位置調(diào)節(jié)到功能位置中并且可將閥體逆著作用于其上的彈性元件的力從打開位置置于關(guān)閉位置中。

一旦控制流體中的壓力情況又相應(yīng)地設(shè)立，控制閥的調(diào)節(jié)元件又被彈性元件的力調(diào)節(jié)到脫離功能位置中。這對于雙燃料-燃料噴射系統(tǒng)在正常的功能中是該情況。

根據(jù)另外的適宜的實施方案，節(jié)流件集成到控制流體的控制管路中，在節(jié)流件處實現(xiàn)在控制流體中的壓降，該壓降可被用于操控控制閥。例如在節(jié)流件上游較高的壓力被供應(yīng)給調(diào)節(jié)元件，使得提高的壓力將調(diào)節(jié)元件置于脫離功能位置中并且保持在其中。如果在控制管路中的壓力下降，調(diào)節(jié)元件由于彈簧力的作用運動到其功能位置中并且將閥體置于關(guān)閉位置中。

控制閥的調(diào)節(jié)元件的調(diào)節(jié)隨著超過最小壓力實現(xiàn)。在控制管路(其在雙燃料-燃料噴射系統(tǒng)中與液態(tài)燃料-噴射器單元相連接)中可布置有可調(diào)節(jié)的導(dǎo)閥(Pilotventil)，其中，在導(dǎo)閥下游控制管路通到燃料存儲部中并且控制流體的壓力被截取用于控制閥的調(diào)節(jié)運動。適宜地，節(jié)流件位于導(dǎo)閥下游，其中，就在節(jié)流件上游的壓力被截取用于操控控制閥。導(dǎo)閥、例如2/2-通路閥以在液態(tài)燃料-噴射器單元中噴入的節(jié)拍接通，其中，在導(dǎo)閥下游的壓力在導(dǎo)閥關(guān)閉的情況下被卸掉而在導(dǎo)閥打開的情況下被建立。在此，設(shè)定中間壓力，其高于以將控制閥保持在脫離功能位置中所需的最小壓力。反之，如果導(dǎo)閥在功能障礙的情況中保持關(guān)閉，不再達到最小壓力，接著控制閥被調(diào)節(jié)到功能位置中以關(guān)閉閥體。

根據(jù)另外的適宜的實施方案，控制閥的調(diào)節(jié)元件實施為調(diào)節(jié)活塞(Stellkolben)，其可在限量閥中的活塞容納腔中調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)活塞的或與調(diào)節(jié)活塞相連接的構(gòu)件的至少一側(cè)被控制流體加載，以將調(diào)節(jié)活塞逆著彈性元件的力保持在脫離功能位置中。根據(jù)另外的適宜的實施方案，調(diào)節(jié)活塞的或與調(diào)節(jié)活塞相連接的構(gòu)件的兩個相對而置的端側(cè)被控制流體加載，然而以不一樣高的壓力，尤其以在控制管路中在節(jié)流件上游和下游的壓力。該實施方案的優(yōu)點是在活塞容納腔中在調(diào)節(jié)活塞運動中出現(xiàn)的體積擠壓(Volumenverdraengung)可通過與控制管路的連接來引出。此外，就在活塞容納腔的兩個室之間的可能的誤流(Fehlstrom)在調(diào)節(jié)活塞的或與調(diào)節(jié)活塞相連接的構(gòu)件的相對側(cè)上無功能損害地被導(dǎo)出。

附圖說明

另外的優(yōu)點和適宜的實施方案可由另外的權(quán)利要求、附圖說明和附圖得悉。其中：

圖1以示意圖示出了用于內(nèi)燃機的雙燃料-燃料噴射系統(tǒng)，其帶有液態(tài)燃料-噴射器單元和關(guān)聯(lián)有限量閥的燃氣-噴射器單元，

圖2在縱剖面中示出了與燃氣-噴射器單元相關(guān)聯(lián)的限量閥。

在附圖中相同的構(gòu)件設(shè)有相同的附圖標記。

具體實施方式

在圖1中示出的雙燃料-燃料噴射系統(tǒng)1設(shè)立用于不僅以液態(tài)燃料(例如柴油燃料或重油或生物油)的運行、而且用于以點火射束法利用燃氣(例如天然氣或生物氣)的運行。雙燃料-燃料噴射系統(tǒng)1包括雙燃料-噴射器系統(tǒng)2以及用于容納處于壓力下的燃氣的高壓-氣體存儲器3、燃氣-限量閥4(其由高壓-氣體存儲器3來供給)及在燃料部件中兩個串聯(lián)的泵5和6以及液態(tài)燃料存儲部7。雙燃料-噴射器系統(tǒng)2包括液態(tài)燃料-噴射器單元8和燃氣-噴射器單元9，液態(tài)燃料或燃氣可通過其噴入內(nèi)燃機的燃燒室中。

此外，雙燃料-噴射器系統(tǒng)2包括用于液態(tài)燃料的高壓存儲器10，其通過這兩個串聯(lián)的泵5和6(低壓泵和高壓泵)被供應(yīng)以處于高壓下的液態(tài)燃料。高壓存儲器10布置在噴射器單元中或者構(gòu)造為在噴射器單元之外的共軌-高壓存儲器。高壓存儲器10后置有液態(tài)燃料-限量閥11，其布置在高壓管路12(其通向液態(tài)燃料-噴射器單元8)中。從該高壓管路12分支出流入-控制管路13和14，其分別帶有用于操控液態(tài)燃料-噴射器單元8或燃氣-噴射器單元9的節(jié)流件。被引導(dǎo)通過流入-控制管路13、14的燃料是用于操控噴射器單元8、9的控制流體。

供應(yīng)給液態(tài)燃料-噴射器單元8的控制流體通過回流-控制管路15(在其中存在導(dǎo)閥16)流動至液態(tài)燃料存儲部7。導(dǎo)閥16例如實施為2/2-通路閥。在導(dǎo)閥16與燃料存儲部7之間的控制管路區(qū)段中存在節(jié)流件17，同樣在至噴射器單元8、9的流入-控制管路13和14中和在導(dǎo)閥16上游的回流-控制管路15中。

在氣體方面燃氣從高壓-氣體存儲器3流動至燃氣-限量閥4并且又經(jīng)由管路18至燃氣-噴射器單元9。噴射器單元9的操控通過液態(tài)燃料實現(xiàn)，液態(tài)燃料通過流入-控制管路14來輸送。在流出側(cè)，將控制流體從流入-控制管路14經(jīng)由回流-控制管路19引出，節(jié)流件和后置地控制-或?qū)чy20集成到回流-控制管路中。在閥20下游，回流-控制管路19通到在節(jié)流件17上游的液態(tài)燃料-噴射器單元8的回流-控制管路15中。

在內(nèi)燃機的起動過程期間，雙燃料-燃料噴射系統(tǒng)1優(yōu)選地僅以通過液態(tài)燃料-噴射器單元8的燃料噴入工作。在更高的轉(zhuǎn)速下可轉(zhuǎn)換到以點火射束法的氣體運行，其中，通過液態(tài)燃料-噴射器單元8實現(xiàn)先導(dǎo)噴射。

在圖2中縱剖面中示出燃氣-限量閥4。限量閥4具有殼體21以及在端側(cè)面向噴射器入口的法蘭件22，其通過鎖緊螺母23與殼體21相連接。

在殼體21中形成有氣體腔24，氣體從高壓-氣體存儲器經(jīng)由在與法蘭件22軸向相對的側(cè)面上的聯(lián)接件25如以箭頭所示流入氣體腔中。在氣體腔24中活塞形的閥體26可軸向運動，在其壁部中引入軸向伸延的溢流通道27，氣體從氣體腔24經(jīng)由溢流通道到達在法蘭件22中的流出通道28，氣體從流出通道如以箭頭所示被從燃氣-限量閥4中導(dǎo)出并且向噴射器單元的方向繼續(xù)引導(dǎo)。

閥體26被彈性元件29力加載到其打開位置中。閥體26容納在容納腔30中并且可在容納腔30中軸向地來調(diào)節(jié)。通過彈性元件29的力將閥體26保持在其打開位置中，在打開位置中閥體26軸向部分地伸入氣體腔24中并且氣體從氣體腔24經(jīng)由溢流通道27到達流出通道28。如果閥體26完全地或很大程度上完全地被推入容納腔30中，溢流通道27處于與氣體腔24的流動連接之外，使得流動連接中斷；因此閥體位于關(guān)閉位置中，在關(guān)閉位置中通過限量閥4的流動液流中斷。

在氣體腔24中存在的導(dǎo)入的燃氣的壓力作用于閥體26的面向的端側(cè)并且逆著彈性元件29的力將閥體加載到關(guān)閉位置中。同時在容納腔30(在其中閥體26可運動)中同樣存在氣體壓力，其將閥體26力作加載打開的位置中。如果在閥體26的兩個端側(cè)處的氣體壓力至少近似等大，閥體26被作用于其上的彈性元件29的力保持在打開位置中。然而如果在背對氣體腔24一側(cè)上的氣體壓力下降，則閥體26被在氣體腔24中的壓力調(diào)節(jié)到關(guān)閉位置中。

控制閥31集成到限量閥4的殼體21中，控制閥的調(diào)節(jié)元件32構(gòu)造為調(diào)節(jié)活塞，其相對于閥體26同軸地且軸向偏移地布置。調(diào)節(jié)活塞可軸向調(diào)節(jié)地被容納在封閉的活塞容納腔33中并且被彈性元件34向功能位置的方向力加載，在功能位置中調(diào)節(jié)活塞32將閥體26軸向地移到關(guān)閉位置中。調(diào)節(jié)活塞32與頭部35相連接，其將活塞容納腔33劃分成兩個室，其中，彈性元件34在與調(diào)節(jié)活塞32相對而置的側(cè)面上作用在頭部35處。

活塞容納腔33在頭部35的這側(cè)與那側(cè)通過控制通道36和37與控制管路38和39(圖1)相連接，控制管路在回流-控制管路15中就在節(jié)流件17上游和下游分支，回流-控制管路通向液態(tài)燃料存儲部7。控制通道36和37被引入法蘭板22或殼體21中。在法蘭板22與殼體21之間存在密封環(huán)40、41和42，其徑向地密封控制通道36和37。

通過第一控制通道36(其與控制管路38相連接)，將液態(tài)燃料作為控制流體在相對高的壓力下引導(dǎo)到帶有調(diào)節(jié)活塞32的活塞容納腔33的室中?；钊菁{腔33的相對的室(彈性元件34布置在其中)通過第二控制通道37與在節(jié)流件17下游的控制管路39相連接，在節(jié)流件處存在比較低的壓力。該壓差將帶有調(diào)節(jié)活塞和頭部的調(diào)節(jié)元件逆著彈性元件34的力加載到退回的脫離功能位置中。如果壓差下降到閾值之下，則所引起的到頭部35上的液壓的差壓的力下降到彈性元件34的彈力之下，并且調(diào)節(jié)活塞32被從脫離功能位置軸向調(diào)節(jié)到功能位置中，在功能位置中調(diào)節(jié)活塞的端側(cè)的端部壓向閥體26并且將閥體26移到其關(guān)閉位置中。

在燃料噴射運行期間導(dǎo)閥16以噴射的節(jié)奏打開和關(guān)閉。在此，在導(dǎo)閥16下游在回流-控制管路15中產(chǎn)生中間壓力，其通過控制管路38和控制通道36被引導(dǎo)到帶有調(diào)節(jié)活塞32的活塞容納腔33的室中。中間壓力在常規(guī)運行中超過對于維持脫離功能位置相關(guān)的閾值，使得控制閥31的調(diào)節(jié)元件被保持在脫離功能位置中。

反之如果例如由于干擾就在節(jié)流件17上游的中間壓力下降到閾值之下(這例如在導(dǎo)閥16永久關(guān)閉時是該情況)，則相應(yīng)地在帶有調(diào)節(jié)活塞的活塞容納腔33的室中壓力下降，使得彈性元件34將調(diào)節(jié)活塞壓到功能位置中并且調(diào)節(jié)活塞關(guān)閉閥體26。

如果導(dǎo)閥20(其與燃氣-噴射器單元9相關(guān)聯(lián))由干擾引起地保持打開并且同時與液態(tài)燃料-噴射器單元8相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)閥16由干擾引起地關(guān)閉，限量閥4的閥體26同樣被調(diào)節(jié)到關(guān)閉位置中，而控制閥31保持在其脫離功能位置中。

如果與燃氣-噴射器單元9相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)閥20保持打開，液態(tài)燃料-限量閥11有利地關(guān)閉，從而接著限量閥4關(guān)閉。