JP2000220507A - 燃料噴射機組立品に制御された噴射率と噴射圧力を供給するための方法および装置 - Google Patents
燃料噴射機組立品に制御された噴射率と噴射圧力を供給するための方法および装置Info
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M45/00—Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電磁燃料組立品の噴射率と噴射圧力を制御す
る方法と燃料噴射組立品を供給する。 【解決手段】 ソレノイドと、噴射機内に発生する圧力
にさらされ、バネのバイアス力に対抗してバルブ部材を
閉鎖するためにソレノイドにより作動されるバルブ部材
を含んだ、圧力均衡化された制御バルブを持った電磁燃
料組立品の噴射率及び噴射圧力を制御するための方法で
ある。制御バルブは噴射機本体のバルブ穴内に保持され
る。方法は、バルブ部材を開放位置から噴射機内の圧力
を上げることを可能にする閉鎖位置に動かすためのソレ
ノイドへの電流の第1レベルを供給すること、バルブ部
材に作用する力の均衡化をくずし、それによりバルブ部
材をわずかにずらし、燃料噴射機の噴射圧力及び噴射率
を調節するために、噴射イベント中に予め決められた時
間ソレノイドへ電流の減少したレベルを供給すること
と、ソレノイドへの電流を終わらせ、それによりバルブ
部材をそれの開放位置へ動かすことを含む。
る方法と燃料噴射組立品を供給する。 【解決手段】 ソレノイドと、噴射機内に発生する圧力
にさらされ、バネのバイアス力に対抗してバルブ部材を
閉鎖するためにソレノイドにより作動されるバルブ部材
を含んだ、圧力均衡化された制御バルブを持った電磁燃
料組立品の噴射率及び噴射圧力を制御するための方法で
ある。制御バルブは噴射機本体のバルブ穴内に保持され
る。方法は、バルブ部材を開放位置から噴射機内の圧力
を上げることを可能にする閉鎖位置に動かすためのソレ
ノイドへの電流の第1レベルを供給すること、バルブ部
材に作用する力の均衡化をくずし、それによりバルブ部
材をわずかにずらし、燃料噴射機の噴射圧力及び噴射率
を調節するために、噴射イベント中に予め決められた時
間ソレノイドへ電流の減少したレベルを供給すること
と、ソレノイドへの電流を終わらせ、それによりバルブ
部材をそれの開放位置へ動かすことを含む。
Description
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、一般に、電磁燃料
噴射機(インジェクター)への噴射率と噴射圧力を制御
するための方法および装置に関する。さらに詳述する
と、本発明は燃料噴射機の動作特性を改善するために、
噴射率および噴射圧力が、ソレノイド作動式の制御バル
ブへの電流を変化させることで調整される内燃機関のた
めの方法および燃料噴射機組立品に関する。
噴射機(インジェクター)への噴射率と噴射圧力を制御
するための方法および装置に関する。さらに詳述する
と、本発明は燃料噴射機の動作特性を改善するために、
噴射率および噴射圧力が、ソレノイド作動式の制御バル
ブへの電流を変化させることで調整される内燃機関のた
めの方法および燃料噴射機組立品に関する。
【0002】
【従来の技術】燃料噴射機組立品は、内燃機関におい
て、燃焼室へ決められた間隔で、予め決められ、調節さ
れた燃料と空気の混合物を運ぶために利用される。圧縮
点火やディーゼルエンジンの場合、燃料/空気の混合物
は比較的高い圧力で出力される。現在、通常の噴射機は
220Mpa程度の圧力でこの混合物を出力している。こ
れらはかなり高い圧力であり、噴射機の構造上の保全
性、良好な気密性、および燃焼室内の燃料の効果的な噴
霧化を確実にするために、かなりの工学的な注意を要求
する。しかしながら、優れた燃料の経済性、きれいな燃
焼、少ない排気ガスおよびNOX排出への要求の増加が
あり、噴射機内の燃料圧力の増加を含む、エンジンの燃
料伝達システムへの要求はさらに増加するであろう。
て、燃焼室へ決められた間隔で、予め決められ、調節さ
れた燃料と空気の混合物を運ぶために利用される。圧縮
点火やディーゼルエンジンの場合、燃料/空気の混合物
は比較的高い圧力で出力される。現在、通常の噴射機は
220Mpa程度の圧力でこの混合物を出力している。こ
れらはかなり高い圧力であり、噴射機の構造上の保全
性、良好な気密性、および燃焼室内の燃料の効果的な噴
霧化を確実にするために、かなりの工学的な注意を要求
する。しかしながら、優れた燃料の経済性、きれいな燃
焼、少ない排気ガスおよびNOX排出への要求の増加が
あり、噴射機内の燃料圧力の増加を含む、エンジンの燃
料伝達システムへの要求はさらに増加するであろう。
【0003】関連する技術で現在利用されている燃料噴
射機は通常、ソレノイド作動式制御バルブと噴射機本体
のプランジャーシリンダーの間に拡張する高圧力燃料通
路を含む。比較的低い圧力で燃料は制御バルブへ供給さ
れ、それは次に、決められた間隔で、非常に高い圧力で
の、その燃料の高圧力燃料通路を通してのプランジャー
シリンダーへの出力を調節する。燃料は最終的に、燃料
ノズルを通して噴射機から出力する。
射機は通常、ソレノイド作動式制御バルブと噴射機本体
のプランジャーシリンダーの間に拡張する高圧力燃料通
路を含む。比較的低い圧力で燃料は制御バルブへ供給さ
れ、それは次に、決められた間隔で、非常に高い圧力で
の、その燃料の高圧力燃料通路を通してのプランジャー
シリンダーへの出力を調節する。燃料は最終的に、燃料
ノズルを通して噴射機から出力する。
【0004】ソレノイド作動式制御バルブは通常、噴射
機本体の横部分を通して拡張する段のある穴に保持され
る。段のある穴は供給小室及び対応する制御バルブのバ
ルブ軸を受容するバルブ穴を画定する。バルブ穴は面取
りされた(角を取った)バルブシートで末端をなす。同
様に、バルブ軸は、ソレノイドによって発生する力によ
り、バルブシートにはまるヘッドで末端をなす。ヘッド
はバルブシートと密接にかみ合うように配置される。少
なくともバルブ軸の一部は、噴射サイクル中にバルブの
開放方向に発生する高圧力を受ける。したがって、ソレ
ノイドは、そのような圧力に打ち勝つために、バルブが
閉じる方向に十分な力を発生しなければならない。これ
らの力は制御バルブのヘッドを通してバルブシートによ
り支えられる。
機本体の横部分を通して拡張する段のある穴に保持され
る。段のある穴は供給小室及び対応する制御バルブのバ
ルブ軸を受容するバルブ穴を画定する。バルブ穴は面取
りされた(角を取った)バルブシートで末端をなす。同
様に、バルブ軸は、ソレノイドによって発生する力によ
り、バルブシートにはまるヘッドで末端をなす。ヘッド
はバルブシートと密接にかみ合うように配置される。少
なくともバルブ軸の一部は、噴射サイクル中にバルブの
開放方向に発生する高圧力を受ける。したがって、ソレ
ノイドは、そのような圧力に打ち勝つために、バルブが
閉じる方向に十分な力を発生しなければならない。これ
らの力は制御バルブのヘッドを通してバルブシートによ
り支えられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】燃料噴射機のデザイン
や操作が進歩を続けるなかで、燃料噴射機の動作から誘
発されるエンジン騒音を減少させると同時に、燃料経済
性を改善し、排気ガスを減少させるための絶え間ない要
求が存在している。
や操作が進歩を続けるなかで、燃料噴射機の動作から誘
発されるエンジン騒音を減少させると同時に、燃料経済
性を改善し、排気ガスを減少させるための絶え間ない要
求が存在している。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、関連する技術
の燃料噴射機のデザインおよび操作に対して改善を与え
る。さらに詳述すると、本発明は、内燃機関のための電
磁燃料噴射機組立品に向けられている。燃料噴射組立品
は、ノズル組立品への決められた量の燃料を調節するた
めの、燃料源との流体伝達を持つ制御バルブを持った噴
射機本体を含む。制御バルブは噴射機本体のバルブ穴内
に保持され、電流源に接続されたソレノイドと、開放お
よび閉鎖位置の間を(バネの)バイアス力に対抗して
(バルブ部材を)動かすために、ソレノイドと機能的に
作用するように接続し、噴射機内の圧力を受けるバルブ
部材を含む。バルブ穴は軽減された部分を含む。ソレノ
イドは、燃料噴射機組立品の噴射圧力および噴射率を調
節するために、バルブ部材にバルブを開放する方向に作
用する力に応じて、バルブをわずかに開くために、噴射
イベント中に予め選択された時間(または回数)、電流
源から減少された電流を受ける。あるいは、バルブ部材
のヘッドが軽減された部分を含み、それはヘッドとバル
ブシートの間の減少した表面領域の接触の結果となる。
これは、バルブ穴の軽減された部分と同様な機能をな
す。
の燃料噴射機のデザインおよび操作に対して改善を与え
る。さらに詳述すると、本発明は、内燃機関のための電
磁燃料噴射機組立品に向けられている。燃料噴射組立品
は、ノズル組立品への決められた量の燃料を調節するた
めの、燃料源との流体伝達を持つ制御バルブを持った噴
射機本体を含む。制御バルブは噴射機本体のバルブ穴内
に保持され、電流源に接続されたソレノイドと、開放お
よび閉鎖位置の間を(バネの)バイアス力に対抗して
(バルブ部材を)動かすために、ソレノイドと機能的に
作用するように接続し、噴射機内の圧力を受けるバルブ
部材を含む。バルブ穴は軽減された部分を含む。ソレノ
イドは、燃料噴射機組立品の噴射圧力および噴射率を調
節するために、バルブ部材にバルブを開放する方向に作
用する力に応じて、バルブをわずかに開くために、噴射
イベント中に予め選択された時間(または回数)、電流
源から減少された電流を受ける。あるいは、バルブ部材
のヘッドが軽減された部分を含み、それはヘッドとバル
ブシートの間の減少した表面領域の接触の結果となる。
これは、バルブ穴の軽減された部分と同様な機能をな
す。
【0007】さらに、本発明は、電磁燃料噴射機組立品
の噴射率と噴射圧力を制御する方法へ向けられている。
方法は、バルブ部材を開放位置から噴射機内の圧力を上
げることを可能にする閉鎖位置へ動かすために、ソレノ
イドへ電流の第1レベルを供給する手段を含む。さら
に、方法は、燃料噴射機の噴射率および噴射圧力を調節
するために、バルブ部材に作用する力を非均衡化させ、
それによりバルブをわずかに開くために、噴射イベント
中に予め選択された時間(または回数)、ソレノイドへ
電流の減少したレベルを供給する手段を含む。最後に、
方法は、ソレノイドへの電流を終わらせ、バルブ部材を
その開放位置に動かす手段を含む。
の噴射率と噴射圧力を制御する方法へ向けられている。
方法は、バルブ部材を開放位置から噴射機内の圧力を上
げることを可能にする閉鎖位置へ動かすために、ソレノ
イドへ電流の第1レベルを供給する手段を含む。さら
に、方法は、燃料噴射機の噴射率および噴射圧力を調節
するために、バルブ部材に作用する力を非均衡化させ、
それによりバルブをわずかに開くために、噴射イベント
中に予め選択された時間(または回数)、ソレノイドへ
電流の減少したレベルを供給する手段を含む。最後に、
方法は、ソレノイドへの電流を終わらせ、バルブ部材を
その開放位置に動かす手段を含む。
【0008】本発明の1つの有利な点は、電磁燃料組立
品の噴射率と噴射圧力を制御する方法と燃料噴射組立品
を供給することである。さらに詳述すると、調節モード
中にソレノイドに向けられる電流の時間の長さおよびレ
ベルが、圧力調節のレベルと調節の長さを決定する。も
う1つの本発明の有利な点は、いかなる時にもソレノイ
ドへの電流を増大することによって、通常の噴射機能を
再開するためにバルブの封止が最確立できることであ
る。
品の噴射率と噴射圧力を制御する方法と燃料噴射組立品
を供給することである。さらに詳述すると、調節モード
中にソレノイドに向けられる電流の時間の長さおよびレ
ベルが、圧力調節のレベルと調節の長さを決定する。も
う1つの本発明の有利な点は、いかなる時にもソレノイ
ドへの電流を増大することによって、通常の噴射機能を
再開するためにバルブの封止が最確立できることであ
る。
【0009】本発明のもう1つの有利な点は、ディーゼ
ルエンジンにおいて、初期の噴射率を制御することによ
って、初期の燃焼率がより低いエンジン騒音または減少
したNOX排出のために減少されることである。
ルエンジンにおいて、初期の噴射率を制御することによ
って、初期の燃焼率がより低いエンジン騒音または減少
したNOX排出のために減少されることである。
【0010】さらに、本発明のもう1つの有利な点は、
最大噴射圧力を調節することにより、噴射組立品に関連
したカムやプランジャーが、低速度および低負荷で高い
噴射圧力を与えるような寸法にされ、それにより、燃料
の経済性を改善させ、煤の形成を減少させ、それと同時
に、圧力調節機能を介して高速度および高負荷での余剰
な構造上の負荷を防ぐことである。
最大噴射圧力を調節することにより、噴射組立品に関連
したカムやプランジャーが、低速度および低負荷で高い
噴射圧力を与えるような寸法にされ、それにより、燃料
の経済性を改善させ、煤の形成を減少させ、それと同時
に、圧力調節機能を介して高速度および高負荷での余剰
な構造上の負荷を防ぐことである。
【0011】さらに、本発明のもう1つの有利な点は、
燃料噴射機の減圧率が制御されることである。詳述する
と、減圧率または流出率の減少は、駆動システムの急激
に負荷を軽減することによって引き起こされる機械的に
誘発されるエンジン騒音を減少させる。この特徴は、ソ
レノイドへの電流を完全に切る前に、噴射イベントの終
わりにソレノイドへの電流を下げ、それにより、バルブ
部材をわずかに開くことを介して、本発明により達成さ
れる。
燃料噴射機の減圧率が制御されることである。詳述する
と、減圧率または流出率の減少は、駆動システムの急激
に負荷を軽減することによって引き起こされる機械的に
誘発されるエンジン騒音を減少させる。この特徴は、ソ
レノイドへの電流を完全に切る前に、噴射イベントの終
わりにソレノイドへの電流を下げ、それにより、バルブ
部材をわずかに開くことを介して、本発明により達成さ
れる。
【0012】本発明の他の有利な点は、同様なものが、
付随の図面と関連して考察され、後述の詳細な説明によ
ってより深く理解されたときに、容易く認識されるであ
ろう。
付随の図面と関連して考察され、後述の詳細な説明によ
ってより深く理解されたときに、容易く認識されるであ
ろう。
【0013】
【発明の実施の形態】ここで、図1を参照すると、内燃
機関の噴射機で一般に使用される型の電磁燃料噴射機が
10で示される。ここにおいて、燃料は複数のシリンダ
ーに注入され、そこで、クランクシャフトを回転させる
ための力を生成するために燃焼される。さらに詳細に述
べると、ここで記述される方法で、この組立品10の噴
射機部分からエンジン(図示せず)のシリンダーの中に
燃料を制御するためにその中に組み込まれた、電磁的に
作動される、圧力均衡化された制御バルブを持った燃料
噴射機ポンプ組立品10が図1に示されている。この図
で図示されているように、電磁燃料噴射機組立品10
は、垂直の本体部分14と横部分16を持つ噴射機本体
12を含む。本体部分14は、それを通して、段のある
円柱状の穴20を含む。段のある、円柱状の穴20は、
ポンププランジャー24を滑らせて収容するシリンダー
の下部の壁22を含む。さらに、段のある円柱状の穴2
0は、プランジャー作動器フォロワー28を滑らせて収
容するために大きい内径の上部の壁26を含む。プラン
ジャー作動器フォロワー28は本体部分14の一方の端
から外に拡張し、それにより、それとそれに結合してい
るポンププランジャー24は、従来技術で慣例的に知ら
れている方法で、エンジン駆動のカムまたはロッカーに
より往復運動されるように適合する。ストップピン(図
示せず)は、プランジャー戻しバネ34のバイアス(偏
り)により誘発されるフォロワーの上方の動きを制限す
るために、噴射機本体部分14の上部を通して、プラン
ジャー作動器フォロワー28の軸の溝の中に拡張する。
機関の噴射機で一般に使用される型の電磁燃料噴射機が
10で示される。ここにおいて、燃料は複数のシリンダ
ーに注入され、そこで、クランクシャフトを回転させる
ための力を生成するために燃焼される。さらに詳細に述
べると、ここで記述される方法で、この組立品10の噴
射機部分からエンジン(図示せず)のシリンダーの中に
燃料を制御するためにその中に組み込まれた、電磁的に
作動される、圧力均衡化された制御バルブを持った燃料
噴射機ポンプ組立品10が図1に示されている。この図
で図示されているように、電磁燃料噴射機組立品10
は、垂直の本体部分14と横部分16を持つ噴射機本体
12を含む。本体部分14は、それを通して、段のある
円柱状の穴20を含む。段のある、円柱状の穴20は、
ポンププランジャー24を滑らせて収容するシリンダー
の下部の壁22を含む。さらに、段のある円柱状の穴2
0は、プランジャー作動器フォロワー28を滑らせて収
容するために大きい内径の上部の壁26を含む。プラン
ジャー作動器フォロワー28は本体部分14の一方の端
から外に拡張し、それにより、それとそれに結合してい
るポンププランジャー24は、従来技術で慣例的に知ら
れている方法で、エンジン駆動のカムまたはロッカーに
より往復運動されるように適合する。ストップピン(図
示せず)は、プランジャー戻しバネ34のバイアス(偏
り)により誘発されるフォロワーの上方の動きを制限す
るために、噴射機本体部分14の上部を通して、プラン
ジャー作動器フォロワー28の軸の溝の中に拡張する。
【0014】36で示されるナットは、本体部分14の
下部に通され、それの拡張部分を形成する。ナット36
は、その下方の端に開口38を持ち、それを通して、4
0で示される、組み合わされた噴射バルブ本体またはノ
ズル組立品の下方の端が拡張する。ノズル組立品40は
噴霧器先端42を含む。ノズル組立品40は、この分野
で知られており、本発明のいかなる部分も形成しない多
数の要素を含んでもよい。したがって、ノズル組立品4
0の内部の仕組みの詳細はここでは記述されないであろ
う。
下部に通され、それの拡張部分を形成する。ナット36
は、その下方の端に開口38を持ち、それを通して、4
0で示される、組み合わされた噴射バルブ本体またはノ
ズル組立品の下方の端が拡張する。ノズル組立品40は
噴霧器先端42を含む。ノズル組立品40は、この分野
で知られており、本発明のいかなる部分も形成しない多
数の要素を含んでもよい。したがって、ノズル組立品4
0の内部の仕組みの詳細はここでは記述されないであろ
う。
【0015】燃料タンク等の燃料源からノズル組立品4
0への燃料の送出は、横部分16の44で示される、ソ
レノイド作動の、圧力均衡化されたバルブの手段によっ
て制御される。横部分16は、供給小室48と中間また
はバルブ軸ガイド部分50を規定する、46で示され
る、段のある垂直の穴を備える。バルブ穴46のガイド
部分50はバルブシート52で終端をなす。バルブシー
ト52は、バルブ穴46の中心線に対する角度を規定す
るように面取りされる(角を取られる)。バルブ44は
段のある垂直のバルブ穴46内に収容され、バルブシー
ト52に(ぴたりと)はまるヘッド54で終端をなすバ
ルブ軸60を持つバルブ部材を含む。軸60はヘッド5
4から上方へ拡張する。閉鎖キャップ56は横部分16
の下側に取付けられ、それと共に流出小室58を形成す
る。バルブ44は通常、バルブ軸60の周りにゆるく周
るコイルバネ62の手段によって、バルブ開放方向に
(図1の参照では下方に)バイアス(偏り)を持つ。バ
ネ62の一方の端は、バルブ軸60の周りを周るワッシ
ャー状のバネ保持器に隣接する。バネ62のもう一方の
端は、バネ保持器66の下面に隣接する。バルブ44の
バルブ閉鎖方向(図1への参照では上方)への動きは、
68で示されるソレノイド組立品の手段によって成し遂
げられる。ソレノイド組立品68は、そのヘッドの中央
に垂れ下がった軸72を持ったアーマチュア70を含
む。アーマチュア70はバルブ44に固定されている。
0への燃料の送出は、横部分16の44で示される、ソ
レノイド作動の、圧力均衡化されたバルブの手段によっ
て制御される。横部分16は、供給小室48と中間また
はバルブ軸ガイド部分50を規定する、46で示され
る、段のある垂直の穴を備える。バルブ穴46のガイド
部分50はバルブシート52で終端をなす。バルブシー
ト52は、バルブ穴46の中心線に対する角度を規定す
るように面取りされる(角を取られる)。バルブ44は
段のある垂直のバルブ穴46内に収容され、バルブシー
ト52に(ぴたりと)はまるヘッド54で終端をなすバ
ルブ軸60を持つバルブ部材を含む。軸60はヘッド5
4から上方へ拡張する。閉鎖キャップ56は横部分16
の下側に取付けられ、それと共に流出小室58を形成す
る。バルブ44は通常、バルブ軸60の周りにゆるく周
るコイルバネ62の手段によって、バルブ開放方向に
(図1の参照では下方に)バイアス(偏り)を持つ。バ
ネ62の一方の端は、バルブ軸60の周りを周るワッシ
ャー状のバネ保持器に隣接する。バネ62のもう一方の
端は、バネ保持器66の下面に隣接する。バルブ44の
バルブ閉鎖方向(図1への参照では上方)への動きは、
68で示されるソレノイド組立品の手段によって成し遂
げられる。ソレノイド組立品68は、そのヘッドの中央
に垂れ下がった軸72を持ったアーマチュア70を含
む。アーマチュア70はバルブ44に固定されている。
【0016】この分野で知られているように、ソレノイ
ド組立品68は、カップを反転させたような形状のソレ
ノイドケース74を持った固定子組立品をさらに含んで
もよい。巻かれたソレノイドコイルを保持するコイルボ
ビンと分化された複数個構成の磁極片が通常、ソレノイ
ドケースの中に保持される。ソレノイドコイルは、電気
接触器76を通して、燃料噴射電子制御回路(図示せ
ず)を介して、適した電力源へ接続される。したがっ
て、以下にさらに詳細に記述されるように、ソレノイド
コイルは、エンジンの動作状態の関数として賦活される
ことができる。
ド組立品68は、カップを反転させたような形状のソレ
ノイドケース74を持った固定子組立品をさらに含んで
もよい。巻かれたソレノイドコイルを保持するコイルボ
ビンと分化された複数個構成の磁極片が通常、ソレノイ
ドケースの中に保持される。ソレノイドコイルは、電気
接触器76を通して、燃料噴射電子制御回路(図示せ
ず)を介して、適した電力源へ接続される。したがっ
て、以下にさらに詳細に記述されるように、ソレノイド
コイルは、エンジンの動作状態の関数として賦活される
ことができる。
【0017】78で示される、高圧燃料通路は、制御バ
ルブ44と燃料ノズル組立品40との間の流体伝達を与
える。図1に示されるように、燃料通路78は、噴射機
本体12の横部分16の一方の側から、制御バルブ44
と段のある円柱状の穴20の間に穴をあけることにより
形成される。この方法で、燃料通路は、制御バルブ44
と段のある円柱状の穴20との間に拡張する伝達部分8
0と、制御バルブ44のバルブ軸ガイド部分50と横部
分16の間に拡張するスタブ(stub)部分82を規定す
る。プラグ84は、高圧燃料通路78のスタブ部分82
の開放端を封止する。図1に図示されているように、バ
ルブ軸60と少なくともヘッド54の一部は、燃料通路
78の伝達部分80を介して、噴射機により発生する高
圧力にさらされる。したがって、賦活されたとき、ソレ
ノイド組立品68はバルブ部材をバネ62のバイアス
(偏り)の力と燃料通路を介してバルブ部材に作用する
圧力に対抗して閉鎖部分へ動かす。
ルブ44と燃料ノズル組立品40との間の流体伝達を与
える。図1に示されるように、燃料通路78は、噴射機
本体12の横部分16の一方の側から、制御バルブ44
と段のある円柱状の穴20の間に穴をあけることにより
形成される。この方法で、燃料通路は、制御バルブ44
と段のある円柱状の穴20との間に拡張する伝達部分8
0と、制御バルブ44のバルブ軸ガイド部分50と横部
分16の間に拡張するスタブ(stub)部分82を規定す
る。プラグ84は、高圧燃料通路78のスタブ部分82
の開放端を封止する。図1に図示されているように、バ
ルブ軸60と少なくともヘッド54の一部は、燃料通路
78の伝達部分80を介して、噴射機により発生する高
圧力にさらされる。したがって、賦活されたとき、ソレ
ノイド組立品68はバルブ部材をバネ62のバイアス
(偏り)の力と燃料通路を介してバルブ部材に作用する
圧力に対抗して閉鎖部分へ動かす。
【0018】
【実施例】つぎに図2A−Bを参照すると、バルブ穴4
6のガイド部分50に移動可能に保持された慣例的なバ
ルブ部材が開示されている。バルブ部材のヘッド54
は、バルブシート52とソレノイド組立品68によるバ
ルブ開放方向へ作用する力で保持されている。しかしな
がら、図2C−Dに示されているように、バルブ穴46
のガイド軸部分50は、バルブ部材にバルブ開放方向に
作用する力を与えるために、噴射機に発生する圧力にさ
らされる軽減された部分86を含むだろう。あるいは、
図2E−Fに示されているように、バルブ44のヘッド
54は、ヘッド54とバルブシート52の間の縮小した
表面領域の接触をもたらす軽減された部分90を含んで
もよい。バルブ穴46のガイド軸部分50の軽減された
部分86またはバルブ部材のヘッド54の軽減された部
分90のどちらかが、以下の方法で制御バルブを均衡さ
せるために使用されるであろう。
6のガイド部分50に移動可能に保持された慣例的なバ
ルブ部材が開示されている。バルブ部材のヘッド54
は、バルブシート52とソレノイド組立品68によるバ
ルブ開放方向へ作用する力で保持されている。しかしな
がら、図2C−Dに示されているように、バルブ穴46
のガイド軸部分50は、バルブ部材にバルブ開放方向に
作用する力を与えるために、噴射機に発生する圧力にさ
らされる軽減された部分86を含むだろう。あるいは、
図2E−Fに示されているように、バルブ44のヘッド
54は、ヘッド54とバルブシート52の間の縮小した
表面領域の接触をもたらす軽減された部分90を含んで
もよい。バルブ穴46のガイド軸部分50の軽減された
部分86またはバルブ部材のヘッド54の軽減された部
分90のどちらかが、以下の方法で制御バルブを均衡さ
せるために使用されるであろう。
【0019】いかなる噴射イベント中においても、ソレ
ノイド組立品68は、バルブ部材にバルブ開放方向に作
用する力に応じて、バルブをわずかにずらし、この方法
により、噴射圧力及び噴射率を調節するために、予め選
択された時間(または回数)、電流源から減少された電
流を受けるだろう。さらに詳細に述べるために、図3を
参照すると、ソレノイド電流の時間に対する関数として
制御バルブ44の動きが、噴射圧力に関連して図示され
ている。上述したように、ソレノイドに供給される92
での電流の開始は、94に図示されるように、制御バル
ブ44をバルブ閉鎖方向へ動かす。96に示されるよう
に、噴射機の圧力は上がり始める。本発明の方法及び装
置を使用することで、噴射圧力の開始中に、ソレノイド
への電流は、100で示されるようにバルブ部材をわず
かにずらす(バルブ部材をぴたりとはまった位置から少
しだけ動かす)ために、98で減少されてもよく、それ
により、101で示されるように燃料の噴射率を制御す
る。ソレノイドへの電流は、次に、102に示されるよ
うに再び増大されてもよく、それにより、104に示さ
れるようにバルブ部材をその閉鎖位置に動かす。
ノイド組立品68は、バルブ部材にバルブ開放方向に作
用する力に応じて、バルブをわずかにずらし、この方法
により、噴射圧力及び噴射率を調節するために、予め選
択された時間(または回数)、電流源から減少された電
流を受けるだろう。さらに詳細に述べるために、図3を
参照すると、ソレノイド電流の時間に対する関数として
制御バルブ44の動きが、噴射圧力に関連して図示され
ている。上述したように、ソレノイドに供給される92
での電流の開始は、94に図示されるように、制御バル
ブ44をバルブ閉鎖方向へ動かす。96に示されるよう
に、噴射機の圧力は上がり始める。本発明の方法及び装
置を使用することで、噴射圧力の開始中に、ソレノイド
への電流は、100で示されるようにバルブ部材をわず
かにずらす(バルブ部材をぴたりとはまった位置から少
しだけ動かす)ために、98で減少されてもよく、それ
により、101で示されるように燃料の噴射率を制御す
る。ソレノイドへの電流は、次に、102に示されるよ
うに再び増大されてもよく、それにより、104に示さ
れるようにバルブ部材をその閉鎖位置に動かす。
【0020】それ以降、106に示されるように噴射機
の圧力がピーク噴射圧力に近づいたとき、ソレノイドへ
の電流のレベルは、110で示されるようにわずかにバ
ルブ部材をずらすために、108に示されるように減少
されてもよく、それにより、噴射機の最高圧力を調節す
る。噴射サイクルの終わりに、ソレノイドへの電流のレ
ベルは、114に示されるようにバルブ組立品を緩やか
にずらすために、112に示されるように再び減少され
てもよく、それにより、116に示されるように噴射機
の減圧を制御する。さらに詳細に述べると、118の点
線で示される従来の減圧と比較したときに、116での
減圧の速度は遅くなる。最後に、一度噴射イベントが完
全に終了すると、ソレノイドへの電流は終了し、それに
より、バネ62及び燃料通路78に存在する圧力の下
で、バルブ部材はその開放位置に動かされる。
の圧力がピーク噴射圧力に近づいたとき、ソレノイドへ
の電流のレベルは、110で示されるようにわずかにバ
ルブ部材をずらすために、108に示されるように減少
されてもよく、それにより、噴射機の最高圧力を調節す
る。噴射サイクルの終わりに、ソレノイドへの電流のレ
ベルは、114に示されるようにバルブ組立品を緩やか
にずらすために、112に示されるように再び減少され
てもよく、それにより、116に示されるように噴射機
の減圧を制御する。さらに詳細に述べると、118の点
線で示される従来の減圧と比較したときに、116での
減圧の速度は遅くなる。最後に、一度噴射イベントが完
全に終了すると、ソレノイドへの電流は終了し、それに
より、バネ62及び燃料通路78に存在する圧力の下
で、バルブ部材はその開放位置に動かされる。
【0021】
【発明の効果】この方法にて、電磁燃料噴射機組立品の
噴射率及び噴射圧力は制御される。調節モード中にソレ
ノイドへ向けられた電流の時間の長さ及びレベルは、圧
力調節のレベル及び調節の持続時間を決定する。しかし
ながら、いかなるときにもソレノイドへの電流を増大す
ることにより、従来の噴射機能を再開するためにバルブ
封止が再確立できる。さらに、ディーゼルエンジンにお
いて初期噴射率を制御することにより、エンジン騒音を
下げ、NOXを減少させるために、初期燃焼率を減少さ
せてもよいだろう。さらに、最高噴射圧力を調節するこ
とにより、噴射機組立品に関連したカム及びプランジャ
ーは、低い速度と負荷で高い噴射圧力を与えるように寸
法を取ってもよく、それにより、燃料経済性を改善し、
煤の形成を減少し、それと同時に、圧力調節機能を介し
て、速い速度及び大きい負荷での過剰な構成上の負荷を
防ぐ。最後に、燃料噴射機の減圧率もまた、正確に制御
されてもよい。さらに詳細に述べると、減圧率及び流出
率を減少させることにより、駆動システムの急激な負荷
の軽減により引き起こされる機械的に誘発されるエンジ
ン騒音を減少することもできるであろう。この特徴は、
本発明により、噴射イベントの終わりにソレノイドへの
電流を減らし、それにより、ソレノイドへの電流を完全
に止める前にバルブ部材をわずかにずらすことを介して
達成される。噴射イベントの終わりにソレノイドへの電
流を調節することにより、バルブ部材のバルブ開放方向
へ作用する加速力は減少されることができ、減圧率を減
少させる結果となる。
噴射率及び噴射圧力は制御される。調節モード中にソレ
ノイドへ向けられた電流の時間の長さ及びレベルは、圧
力調節のレベル及び調節の持続時間を決定する。しかし
ながら、いかなるときにもソレノイドへの電流を増大す
ることにより、従来の噴射機能を再開するためにバルブ
封止が再確立できる。さらに、ディーゼルエンジンにお
いて初期噴射率を制御することにより、エンジン騒音を
下げ、NOXを減少させるために、初期燃焼率を減少さ
せてもよいだろう。さらに、最高噴射圧力を調節するこ
とにより、噴射機組立品に関連したカム及びプランジャ
ーは、低い速度と負荷で高い噴射圧力を与えるように寸
法を取ってもよく、それにより、燃料経済性を改善し、
煤の形成を減少し、それと同時に、圧力調節機能を介し
て、速い速度及び大きい負荷での過剰な構成上の負荷を
防ぐ。最後に、燃料噴射機の減圧率もまた、正確に制御
されてもよい。さらに詳細に述べると、減圧率及び流出
率を減少させることにより、駆動システムの急激な負荷
の軽減により引き起こされる機械的に誘発されるエンジ
ン騒音を減少することもできるであろう。この特徴は、
本発明により、噴射イベントの終わりにソレノイドへの
電流を減らし、それにより、ソレノイドへの電流を完全
に止める前にバルブ部材をわずかにずらすことを介して
達成される。噴射イベントの終わりにソレノイドへの電
流を調節することにより、バルブ部材のバルブ開放方向
へ作用する加速力は減少されることができ、減圧率を減
少させる結果となる。
【0022】本発明は、図解のための方法で記述されて
いる。使用されている技術は説明を意図するためのもの
であり、制限のためではないことが理解される。
いる。使用されている技術は説明を意図するためのもの
であり、制限のためではないことが理解される。
【0023】多数の変更及び発明の変化が上述の教授を
考えることにより可能である。したがって、詳細な説明
ではなく付随する請求項の範囲により、本発明は実施さ
れる。
考えることにより可能である。したがって、詳細な説明
ではなく付随する請求項の範囲により、本発明は実施さ
れる。
【図1】電磁燃料噴射機の横からの部分断面図である。
【図2】図2Aは、電磁燃料噴射機のためのソレノイド
作動式制御バルブの従来のバルブ部材の横からの部分断
面図である。図2Bは、図2Aで図示されているバルブ
部材の横からの拡大された部分断面図である。図2C
は、バルブ穴での軽減された部分を図示している、電磁
燃料噴射機のためのソレノイド作動式制御バルブの本発
明のバルブ部材の横からの部分断面図である。(実施例
1) 図2Dは、図2Cのバルブ部材の横からの拡大された部
分断面図である。図2Eは、バルブ部材のヘッド上の軽
減された部分を図示している、電磁燃料噴射機のための
ソレノイド作動式制御バルブの本発明のバルブ部材の横
からの部分断面図である。(実施例2) 図2Fは、図2Eのバルブ部材の横からの拡大された部
分断面図である。
作動式制御バルブの従来のバルブ部材の横からの部分断
面図である。図2Bは、図2Aで図示されているバルブ
部材の横からの拡大された部分断面図である。図2C
は、バルブ穴での軽減された部分を図示している、電磁
燃料噴射機のためのソレノイド作動式制御バルブの本発
明のバルブ部材の横からの部分断面図である。(実施例
1) 図2Dは、図2Cのバルブ部材の横からの拡大された部
分断面図である。図2Eは、バルブ部材のヘッド上の軽
減された部分を図示している、電磁燃料噴射機のための
ソレノイド作動式制御バルブの本発明のバルブ部材の横
からの部分断面図である。(実施例2) 図2Fは、図2Eのバルブ部材の横からの拡大された部
分断面図である。
【図3】噴射圧力に関するソレノイド電流の時間に対す
る関数としての制御バルブの動作の図表である。
る関数としての制御バルブの動作の図表である。
10 電磁燃料噴射機組立品 12 噴射機本体 14 噴射機本体部分 16 横部分 20 円柱状の穴 22 下部の壁 24 ポンププランジャー 26 上部の壁 28 プランジャー作動器フォロワー 34 バネ 36 ナット 38 ナットの開口 40 ノズル組立品 42 噴霧器先端 44 制御バルブ 46 バルブ穴 48 供給小室 50 バルブ軸ガイド部分 52 バルブシート 54 バルブ部材のヘッド 56 閉鎖キャップ 58 流出小室 60 バルブ軸 62 コイルバネ 66 バネ保持器 68 ソレノイド組立品 70 アーマチュア 72 アーマチュアの軸 74 ソレノイドケース 76 電気接触器 78 高圧燃料通路 80 伝達部分 82 スタブ部分 84 プラグ 86 バルブ穴の軽減された部分 90 バルブ部材の軽減された部分
Claims (7)
- 【請求項1】 ソレノイドと、噴射機により発生する圧
力にさらされ、噴射機組立品の噴射機部分へ燃料を調節
するためにバルブを閉じるため、ソレノイドにより作動
されるバルブ部材とを含み、圧力均衡化された、制御バ
ルブを持った電磁燃料噴射機組立品の噴射率及び噴射圧
力を制御する方法であって、 開放位置から噴射機内の圧力が上がることを可能にする
閉鎖位置にバルブ部材を動かすためにソレノイドへ電流
の第1レベルを供給すること;バルブ部材に作用する力
を非均衡化させ、それにより燃料噴射機の噴射圧力及び
噴射率を調節するためにバルブ部材をわずかにずらすた
め、噴射イベント中の予め選択された時間(または回
数)にソレノイドへ電流の減少したレベルを供給するこ
と;ソレノイドへの電流を終わらせ、それによりバルブ
部材をそれの開放位置に動かすこと、の手段を含む前記
方法。 - 【請求項2】 ソレノイドへ電流の減少したレベルを供
給する前記手段が、噴射圧力の開始中にバルブをわずか
にずらし、それにより燃料の噴射率を制御するために、
ソレノイドへの電流のレベルを減少させる手段を含む、
請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 ソレノイドへ電流の減少したレベルを供
給する前記手段が、噴射機内の圧力がピーク噴射圧力に
近づいたとき、バルブ部材をわずかにずらし、それによ
り噴射機への最大圧力を調節するために、ソレノイドへ
の電流のレベルを減少させる手段を含む、請求項1に記
載の方法。 - 【請求項4】 ソレノイドへ電流の減少したレベルを供
給する前記手段が、噴射イベントの終わりにバルブをわ
ずかにずらし、それによりソレノイドへの電流を終わら
せバルブを開く前に、噴射機の減圧を制御するために、
ソレノイドへの電流のレベルを減少させる手段を含む、
請求項1に記載の方法。 - 【請求項5】 ソレノイドと、噴射機により発生する圧
力にさらされ、噴射機組立品の噴射機部分へ燃料を調節
するためにバルブを閉じるため、ソレノイドにより作動
されるバルブ部材とを含み、圧力均衡化された、制御バ
ルブを持った電磁燃料噴射機組立品の噴射率及び噴射圧
力を制御する方法であって、 噴射機への圧力が上がることを可能にするためにバルブ
部材を開放位置から閉鎖位置に動かすため、ソレノイド
へ電流の第1レベルを供給すること;噴射圧力の開始中
にバルブをわずかにずらし、それにより燃料の噴射率を
制御するために、ソレノイドへ電流の減少したレベルを
供給すること;バルブ部材をそれの閉鎖位置に動かすた
めにソレノイドへ電流の増大したレベルを供給するこ
と;噴射機内の圧力がピーク噴射圧力へ近づいたとき、
バルブ部材をわずかにずらし、それにより噴射機内の最
高圧力を調節するために、ソレノイドへ電流の減少した
レベルを供給すること;噴射サイクルの終わりにバルブ
組立品をわずかにずらし、それにより噴射機の減圧を制
御するために、ソレノイドへ電流の減少したレベルを供
給すること;ソレノイドへの電流を終わらせ、それによ
りバルブ部材をそれの開放位置に動かすこと、の手段か
らなる前記方法。 - 【請求項6】 内燃機関のための電磁燃料噴射機組立品
であって、 ノズル組立品と、前記ノズル組立品へ予め決められた燃
料の量を調節するために燃料源と流体伝達を持つ、圧力
均衡化された、制御バルブとを持った噴射機本体;前記
制御バルブが、前記噴射機本体のバルブ穴の中に保持さ
れ、電流源に接続されたソレノイドと、開放位置と閉鎖
位置の間をバイアス力と圧力に対抗してバルブ部材を動
かすため、前記ソレノイドに機能的に作用するように接
続し、噴射機内に発生する前記圧力にさらされる前記バ
ルブ部材とを含み;前記バルブ穴が、前記バルブ部材に
バルブ開放方向へ作用する力を与えるために前記噴射機
に発生する圧力にさらされる軽減された部分を含み;前
記ソレノイドが、燃料噴射機の噴射圧力及び噴射率を調
節するために、前記バルブ部材にバルブ開放方向へ作用
する前記力に応じて、前記バルブ部材をわずかにずらす
ために、噴射イベント中に予め選択された時間(または
回数)、前記電流源から減少した電流を受ける、ことを
備える電磁燃料噴射機組立品。 - 【請求項7】 内燃機関のための電磁燃料噴射機組立品
であって、 ノズル組立品と、前記ノズル組立品へ燃料の予め決めら
れた量を調節するために燃料源と流体伝達を持つ、圧力
均衡化された、制御バルブとを持った噴射機本体;前記
制御バルブが、前記噴射機本体のバルブ穴の中に保持さ
れ、電流源に接続されたソレノイドと、開放位置と閉鎖
位置の間をバイアス力と圧力に対抗してバルブ部材を動
かすため、前記ソレノイドに機能的に作用するように接
続し、噴射機内に発生する前記圧力にさらされた前記バ
ルブ部材とを含み;前記バルブ部材が、バルブ軸と前記
バルブ穴のシートにはまるヘッドとを含み、前記ヘッド
が、前記ヘッドと前記バルブシートの間の縮小した表面
領域の接触をもたらす軽減された部分を含み、前記バル
ブ部材が、前記バルブ部材にバルブ開放方向へ作用する
力を与えるために前記噴射機内に発生する圧力にさらさ
れ;前記ソレノイドが、燃料噴射機の噴射圧力及び噴射
率を調節するために、前記バルブ部材にバルブ開放方向
へ作用する力に応じて、前記バルブ部材をわずかにずら
すために、噴射イベント中に予め選択された時間(また
は回数)、前記電流源から減少した電流を受ける、こと
を備える電磁燃料噴射機組立品。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/245106 | 1999-01-29 | ||
| US09/245,106 US20020008154A1 (en) | 1999-01-29 | 1999-01-29 | Method and apparatus for providing a controlled injection rate and injection pressure in fuel injector assembly |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000220507A true JP2000220507A (ja) | 2000-08-08 |
Family
ID=22925315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000001589A Withdrawn JP2000220507A (ja) | 1999-01-29 | 2000-01-07 | 燃料噴射機組立品に制御された噴射率と噴射圧力を供給するための方法および装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020008154A1 (ja) |
| EP (1) | EP1024281A3 (ja) |
| JP (1) | JP2000220507A (ja) |
| BR (1) | BR0000444A (ja) |
| CA (1) | CA2294683A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2077390B1 (en) * | 2008-01-07 | 2012-09-05 | Continental Automotive GmbH | Coupling arrangement and connection assembly |
| EP3597899B1 (en) * | 2013-07-29 | 2026-01-21 | Astemo, Ltd. | Drive device for fuel injection device, and fuel injection system |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4618095A (en) * | 1985-07-02 | 1986-10-21 | General Motors Corporation | Electromagnetic unit fuel injector with port assist spilldown |
| US5839412A (en) * | 1997-11-25 | 1998-11-24 | Caterpillar Inc. | Method for electronic fuel injector operation |
| US6276610B1 (en) * | 1998-12-11 | 2001-08-21 | Diesel Technology Company | Control valve |
-
1999
- 1999-01-29 US US09/245,106 patent/US20020008154A1/en not_active Abandoned
- 1999-12-30 EP EP99126223A patent/EP1024281A3/en not_active Withdrawn
-
2000
- 2000-01-06 CA CA002294683A patent/CA2294683A1/en not_active Abandoned
- 2000-01-07 JP JP2000001589A patent/JP2000220507A/ja not_active Withdrawn
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