JPH11229993A

JPH11229993A - 燃料噴射装置

Info

Publication number: JPH11229993A
Application number: JP34316998A
Authority: JP
Inventors: Michael Peter Cooke; マイケル・ピーター・クーキー
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1997-12-06
Filing date: 1998-12-02
Publication date: 1999-08-24
Also published as: GB9725802D0; EP0921302A2; EP0921302A3

Abstract

(57)【要約】【課題】燃料噴射の終了時に、継続される燃料噴射が
煙の放出を増加しない、従来の装置の欠点を除去または
低減する燃料噴射装置を提供することにある。【解決手段】燃料噴射装置は供給通路１８から出口開
口２０への燃料の流れを制御するために座と係合し得る
弁針１４と、前記供給通路１８と連通する制御室２４
と、該制御室への圧力下の燃料の印加が前記弁針をその
座に向かって押圧する前記弁針への力を印加するように
方向付けられた前記弁針と連係する表面によって部分的
に画成される前記制御室２４と、該制御室内の燃料圧力
を制御する制御弁６２と、前記座に向かって前記供給通
路１８に沿う燃料の流れを制御するために前記制御室２
４内の燃料圧力に応答する供給弁４０，４６とからなっ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮点火の内燃機
関のシリンダへ高圧で燃料を噴射するのに使用する燃料
噴射装置に関する。本発明は、とくに、共通のレールま
たは蓄積器が高圧燃料ポンプによって燃料で充填され、
複数の個々に作動し得る噴射装置が共通のレールノズル
蓄積器に接続されている燃料装置に使用するのに向けら
れる燃料噴射装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この型の燃料噴射装置はヨーロッパ特許
出願ＥＰ−Ａ−０７６７３０４、ヨーロッパ特許ＥＰ−
Ａ−０７９８４５９およびヨーロッパ特許ＥＰ−Ａ−０
７４００６８に記載されている。これらの場合の各々に
おいて、噴射装置は座と係合してばね負荷される弁針を
含んでいる。該弁針はそれへの圧力下の燃料の印加が弁
針を座から離して押圧する弁針への力を印加するように
方向付けられる推力面を含んでいる。噴射装置はさら
に、弁針の端面によって、部分的に画成される制御室を
含んでいる。該制御室への圧力下の燃料の印加はばねを
助ける弁針への力を印加する。電磁作動弁が制御室内の
燃料圧力を制御する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】かかる噴射装置は、噴
射を終了するために弁を作動するとき、燃料噴射が低減
された量で継続し、一方弁針はその座に向かって動いて
おり、そしてかかる継続した噴射は煙放出の増加を生じ
るという欠点を有している。

【０００４】本発明の目的は、上述した従来装置の欠点
を除去または少なくとも低減し、燃料噴射を終了すると
き、継続される燃料噴射が煙の放出を増加しない燃料噴
射装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、供給通
路から出口開口への燃料の流れを制御するために座と係
合し得る弁針と、前記供給通路と連通する制御室と、該
制御室への圧力下の燃料の印加が前記弁針をその座に向
かって押圧する前記弁針への力を印加するように方向付
けられた前記弁針と連係する表面によって部分的に画成
される前記制御室と、該制御室内の燃料圧力を制御する
制御弁と、前記座に向かって前記供給通路に沿う燃料の
流れを制御するために前記制御室内の燃料圧力に応答す
る供給弁とからなる燃料噴射装置が提供される。

【０００６】理解されることは、噴射が終了するとき、
制御弁が制御室内の圧力を上昇させるということであ
る。結果として、供給弁は供給通路を閉じ、したがって
高圧の燃料がもはや座に向かって供給されない。また、
供給通路が閉じられるとき、制御室内の圧力は急速に上
昇する。これらの作用の双方はその座と係合しての弁針
の迅速な運動の結果として生じ、かくして噴射が終了す
る直前に低い量の噴射に低減する。

【０００７】本発明を、例として、添付図面を参照して
さらに説明する。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１に示される燃料噴射装置はノ
ズル本体１０からなり、該ノズル本体１０はこれに形成
された盲孔１２を有しており、噴射針１４が盲孔１２内
で摺動可能になっている。噴射針１４は切截円錐端部分
１６を含み、該切截円錐端部分１６は、盲孔１２と連通
する供給通路１８から座の下流に置かれた複数の小さい
出口開口２０へ向かう燃料の流れを制御するために盲孔
の端部に設けられた切截円錐座と係合可能である。理解
されることは、供給通路１８への、かつそれゆえ盲孔１
２への高圧燃料の印加が弁針１４を座から離して押圧す
る弁針１４に印加されている力を結果として生じるとい
うことである。

【０００９】開口２０から離れたノズル本体１０の端部
はスペーサ部材２２に係合している。該スペーサ部材２
２は、螺旋ばね２６がその中に配置される制御またはば
ね室２４を画成する環状凹所を備えており、螺旋ばね２
６は弁針１４をその座と係合して偏倚するために弁針１
４の端面に係合している。理解されることは、弁針１４
の端面はばね室２４内の燃料圧力に曝されるということ
である。スペーサ部材２２の中央部分は弁針１４の運動
の許容された範囲を制限するためのストッパとして作用
している。

【００１０】軸方向に延びる盲穿孔２８がばね室２４と
連通し、穿孔２８は比較的小さい直径の通路３０を介し
て孔３２と連通している。該孔３２は供給通路１８の１
部分を形成するノズル本体１０に設けられた穿孔３４と
連通するように配置されている。

【００１１】スペーサ部材２２は、さらに、孔３２と連
通する穿孔３６を備えており、該穿孔３６は供給通路１
８の１部分を形成している。孔３２との穿孔３６の接続
の下流で、孔３２は環状弁座３８を形成する段部を画成
するように形作られている。切截円錐形状の供給弁部材
４０が供給通路１８に沿って穿孔３６から穿孔３４へ向
かう燃料の流れを制御するために座３８と係合可能であ
る。図２に最も明瞭に示されるように、供給弁部材４０
は短い軸方向の穿孔４２を備え、該短い軸方向の穿孔４
２は供給弁部材４０が座３８に係合するときでも制限さ
れた量で座に向かって供給通路１８を通って流れるよう
な燃料を許容する流路を設けるために半径方向に延びる
通路４４と連通している。

【００１２】孔３２は、さらに、該孔３２内でネジ係合
されかつ座３８から離れる弁部材４０の運動を制限する
ために配置される管状のストッパ部材４６を含んでい
る。該ストッパ部材４６は供給弁部材４０の許容された
運動範囲を制御するために調整可能である。弁部材４０
に隣接する管状ストッパ部材４６の端部は切截円錐座４
８を画成するように形作られ、それにより弁部材４０が
管状ストッパ部材４６の通路を通る燃料の流れを制御す
るために係合可能である。バイパス開口５０が管状スト
ッパ部材４６の壁に設けられ、バイパス開口５０は弁部
材４０が切截円錐座４８に係合するとき燃料がさらに、
制限された量ではあるが管状ストッパ部材４６の通路に
入るのを許容されることを保証している。

【００１３】ノズル本体１０から離れたスペーサ部材２
２の表面は、孔３６と連通しかつ供給通路１８の１部分
を形成する貫通孔５４を備える弁ハウジング５２に当接
する。該弁ハウジング５２はさらに、盲穿孔５６、該穿
孔５６と連通している角度付き通路５８を備え、該角度
付き通路５８は弁部材６２がその中で摺動し得る貫通孔
６０と連通している。弁部材６２は孔６０の端部のまわ
りに画成された切截円錐座に係合する比較的大きな直径
からなる領域を含んでいる。座の上流で、弁部材６２
は、孔６０と、通路５８がそれと連通する環状室を画成
するように形作られる。座の下流で、孔６０は、使用に
おいて、低圧燃料容器と連通する室６４と連通してい
る。該室６４は、また、通路６６を介して、弁ハウジン
グ５２とスペーサ部材２２との間に画成された室６８と
連通しており、室６８の存在は油圧ロックの形成を結果
として生じることなしに弁部材６２の自由な運動を許容
している。

【００１４】室６４内に配置される弁部材６２の部分
は、ノズルホルダ７４に形成された孔内に配置される電
磁アクチュエータ７２によって、使用において、発生さ
れる磁界の作用により動き得るアーマチュア７０を支持
している。理解されることは、所望ならば、他の型のア
クチュエータが使用され得るということである。ノズル
ホルダ７４は、また、ばね７８がそれに対して着座され
る調整可能なばね当接部材７６を備えており、ばね７８
は弁部材６２をその座と係合して偏倚するために弁部材
６２の端部に係合している。ノズルホルダ７４は、さら
に、孔５４と連通しかつ供給通路１８の１部分を形成す
る穿孔８０を備えており、縁部フィルタ部材８２が穿孔
８０の１つの１部分に配置されている。キャップナット
８６がノズルホルダ７４とネジ係合しておりかつノズル
本体１０、スペーサ部材２２および弁ハウジング５２を
ノズルホルダ７４に固定するように配置されている。

【００１５】使用において、縁部フィルタ部材８２の上
流の通路８０の部分は高圧下の燃料源に、例えば高圧燃
料ポンプによって燃料で充填される共通のレールに接続
される。示された位置において、アクチュエータ７２は
付勢されず、したがって弁部材６２はばね７８によって
その座と係合して偏倚される。ばね室２４は高圧の燃料
で充填され、そして高圧の燃料は、また、孔１２内にあ
る。ばね２６の作用とともにばね室２４内の高圧での燃
料の存在は弁針１４をその座と係合して押圧し、ばね２
６によって印加された力およびばね室２４内の燃料圧力
による力は孔１２内の高圧での燃料の存在により弁針１
４をその座から離して押圧する力より大きい。

【００１６】噴射を開始するために、アクチュエータ７
２が付勢され、結果としてばね７８の作用に抗して弁部
材６２の運動を生じる。弁部材６２のかかる運動はばね
室２４から室６４および低圧容器へ燃料を流れさせる。
かかる燃料の流れは室２４内の燃料圧力を減少し、かく
して弁針１４をその座に向かって押圧する力は減少され
る。さらに、管状ストッパ部材４６内の燃料圧力は減少
され、したがって座３８と係合して弁部材４０を押圧す
る燃料圧力は減少される。結果として、弁部材４０は座
３８から持ち上がりかつ切截円錐座４８と係合して動
く。加えて、弁針１４はその座から持ち上がり、かくし
て燃料を出口開口２０へ流れさせる。理解されること
は、燃料は開口５０を通ってストッパ部材４６の内部に
流れるようにさせられるが、開口５０を通る燃料の流れ
の量はこの作動サイクルの段階の間中の噴射装置の作動
時無視し得る作用を有するのに十分に低い。

【００１７】噴射を終了するために、アクチュエータ７
２は消勢されかつ弁部材６２はばね７８の作用によりそ
の座と係合して戻る。弁部材６２の運動は、さらに、燃
料が低圧容器に流れるのを阻止し、そして低い量で開口
５０を通って継続される燃料の流れは管状ストッパ部材
４６およびばね室２４内の燃料圧力の増加を結果として
生じる。管状ストッパ部材４６内の燃料圧力が増加する
ので、管状ストッパ部材４６内の燃料圧力がそれを超え
て弁部材４０をその座３８と係合して動かすように弁部
材４０を座３８の下流で孔３２の部分の燃料圧力の作用
に抗して動かさせるのに十分である点が達成される。明
らかなように、弁部材４０がいったん座３８と係合する
と、供給通路１８に沿って継続された燃料の流れは制限
され、孔１２内の燃料圧力を減少している燃料噴射を継
続し、かつまたその燃料は増加された量でばね室２４に
向かって管状部材４６に流れることができる。

【００１８】ストッパ部材４６を通って継続される燃料
の流れは、ばね２６の作用と組み合わせてばね室２４内
の燃料圧力の作用が弁針１４をその座と係合して動かす
ように孔１２内の燃料圧力の作用に抗して弁針１４の運
動を生じるのに十分である十分な範囲に増加するばね室
２４内の燃料圧力を結果として生じる。理解されること
は、座３８と係合して弁部材４０の運動は孔１２への燃
料の供給を減少する作用を有し、かつ加えて、他の方法
で噴射装置の作動サイクルのこの段階においてばね室２
４へ向かう燃料の流れへの制限を減少することによる場
合よりも大きい量でばね室２４内の燃料圧力を増加させ
るということである。弁針１４はかくして他の方法での
場合より大きい量でその座と係合して動き、かつ噴射の
終了の直前の継続された低い量の噴射が減少される。結
果として、望ましくない煙の放出が減少される。

【００１９】噴射の終了後、弁部材４０に設けられた通
路４４および穿孔４２を通って低い量で継続される燃料
の流れは結果として弁部材４０の上流のレベルに孔１２
内の燃料圧力を上昇させる。

【００２０】図２に示されるように、燃料は孔３２から
制限された通路８４を通ってばね室２４に直接流され、
この燃料の流れは開口５０を経由せずかつ供給弁部材４
０によって制御されない。この制限された流路の備え
は、弁針１４が、該弁針１４がスペーサ部材２２に係合
するその完全に持ち上げられた位置を占めるとき、ばね
室２４内の燃料圧力にまだ曝されている弁針１４の部分
が比較的高い圧力に曝されていることを保証し、かくし
て弁針１４がその完全に持ち上げられた位置に居つく危
険を減少する。

【００２１】図３に示される変更例において、供給弁部
材４０は球形形状からなり、そして図１および図２の配
置におけるように、管状ストッパ部材４６によって画成
される上方座４８と、または穿孔３４に向かう燃料の流
れを制御する座３８と係合し得る。この実施例におい
て、座３８は孔３２内に配置されるインサート８８に形
成される。燃料を制限された量で供給弁を通って流れさ
せるために、弁部材４０が座３８に係合するとき、１ま
たはそれ以上の溝９０が座３８に好都合に設けられる。

【００２２】

【発明の効果】叙上のごとく、本発明は、供給通路から
出口開口への燃料の流れを制御するために座と係合し得
る弁針と、前記供給通路と連通する制御室と、該制御室
への圧力下の燃料の印加が前記弁針をその座に向かって
押圧する前記弁針への力を印加するように方向付けられ
た前記弁針と連係する表面によって部分的に画成される
前記制御室と、該制御室内の燃料圧力を制御する制御弁
と、前記座に向かって前記供給通路に沿う燃料の流れを
制御するために前記制御室内の燃料圧力に応答する供給
弁とからなる構成としたので、燃料噴射の終了時に、継
続される燃料噴射によって煙の放出が増加しない燃料噴
射装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による燃料噴射装置を示す断面
図である。

【図２】図１の燃料噴射装置の１部分を示す拡大図であ
る。

【図３】変更例を示す図である。

【符号の説明】

１０ノズル本体１４弁針（噴射針）１８供給通路２０出口開口２４制御室（ばね室）３８第１の座（環状弁座）４０供給弁（供給弁部材）４２バイパス手段（短い軸方向穿孔）４４バイパス手段（半径方向に延びる通路）４６供給弁（管状ストッパ部材）４８第２の座（切截円錐座）５０バイパス手段（バイパス開口）９０溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】供給通路（１８）から出口開口（２０）
への燃料の流れを制御するために座と係合し得る弁針
（１４）と、前記供給通路（１８）と連通する制御室
（２４）と、該制御室（２４）への圧力下の燃料の印加
が前記弁針（１４）をその座に向かって押圧する前記弁
針（１４）への力を印加するように方向付けられた前記
弁針（１４）と連係する表面によって部分的に画成され
る前記制御室（２４）と、該制御室（２４）内の燃料圧
力を制御する制御弁（６２）と、前記座に向かって前記
供給通路（１８）に沿う燃料の流れを制御するために前
記制御室（２４）内の燃料圧力に応答する供給弁（４
０，４６）とからなることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】さらに、前記供給弁が前記燃料通路（１
８）に沿う燃料の流れを制限するために第１の座（３
８）と協働可能でかつ前記供給通路（１８）と前記制御
室（２４）との間の燃料の流れを制限するために第２の
座（４８）と協働可能である弁部材（４０）からなるこ
とを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項３】前記燃料噴射装置が、さらに、前記弁部
材（４０）が前記第１の座（３８）に係合するとき燃料
を制限された量で前記供給通路（１８）に沿って流れさ
せるバイパス手段（４２，４４）からなることを特徴と
する請求項２に記載の燃料噴射装置。
【請求項４】前記燃料噴射装置が、さらに、前記弁部
材（４０）が前記第２の座（４０）と係合するとき燃料
を制限された量で前記制御室（２４）へ流れさせるバイ
パス手段（５０）からなることを特徴とする請求項２ま
たは３に記載の燃料噴射装置。
【請求項５】前記バイパス手段（４２，４４）が前記
弁部材（４０）に設けられた通路手段（４２，４４）か
らなることを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射装
置。
【請求項６】前記バイパス手段が前記第１の座（３
８）に設けられた少なくとも１つの溝（９０）からなる
ことを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射装置。
【請求項７】前記弁部材（４０）が切截円錐形状から
なることを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１項
に記載の燃料噴射装置。
【請求項８】前記弁部材（４０）が球形形状からなる
ことを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１項に記
載の燃料噴射装置。