JPH11280587A - 蓄圧式燃料噴射装置 - Google Patents
蓄圧式燃料噴射装置Info
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- JPH11280587A JPH11280587A JP7942998A JP7942998A JPH11280587A JP H11280587 A JPH11280587 A JP H11280587A JP 7942998 A JP7942998 A JP 7942998A JP 7942998 A JP7942998 A JP 7942998A JP H11280587 A JPH11280587 A JP H11280587A
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- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims abstract description 32
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- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract 1
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- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 燃料リーク、太径化、コストアップにつなが
るニードル上下の受圧面積を変えずに、少量噴射制御性
を向上させる。 【解決手段】 ニードル７上下の受圧面積を変えずに、
制御室１３から制御室１３への入口部の絞り１２ａへの
逆流を防ぐチェック弁２００を設けたので、少量噴射制
御性を向上させることができる。また、チェック弁がプ
レート内部に設けられている。もの、よい。ば、チェッ
ク弁がボールとボールをシートさせるテーバ面からなる
ボールバルブであるもの、チェック弁のリフト量を規制
し、規制されたリフトによりチェック弁に第２の絞り効
果を持たせたのもの、チェック弁の背後に弱いスプリン
グ等の弱い付勢機構を設けたものである。
るニードル上下の受圧面積を変えずに、少量噴射制御性
を向上させる。 【解決手段】 ニードル７上下の受圧面積を変えずに、
制御室１３から制御室１３への入口部の絞り１２ａへの
逆流を防ぐチェック弁２００を設けたので、少量噴射制
御性を向上させることができる。また、チェック弁がプ
レート内部に設けられている。もの、よい。ば、チェッ
ク弁がボールとボールをシートさせるテーバ面からなる
ボールバルブであるもの、チェック弁のリフト量を規制
し、規制されたリフトによりチェック弁に第２の絞り効
果を持たせたのもの、チェック弁の背後に弱いスプリン
グ等の弱い付勢機構を設けたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は主にディーゼルエン
ジンの燃料噴射装置として利用される蓄圧式燃料噴射装
置に関するものである。
ジンの燃料噴射装置として利用される蓄圧式燃料噴射装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】蓄圧式燃料噴射装置は少量噴射制御性の
向上、また、ニードルの閉弁応答性を上げるため、例え
ば特開平７−２９３３８７号公報に見られるように、ニ
ードル上下の受圧面積を変え、上部である制御室での受
圧面積を大きく、下部である油溜まり以下のニードル室
での受圧面積を小さくするという方法がよく採られてい
る。
向上、また、ニードルの閉弁応答性を上げるため、例え
ば特開平７−２９３３８７号公報に見られるように、ニ
ードル上下の受圧面積を変え、上部である制御室での受
圧面積を大きく、下部である油溜まり以下のニードル室
での受圧面積を小さくするという方法がよく採られてい
る。
【０００３】しかし、ニードル上下の受圧面積を変える
とすると、ボディ内の摺動部に段差を設けることにな
り、このことは少なくともニードルの動作距離分の隙間
がニードルとボディの段差部付近に必要となるため、制
御室あるいはニードル室からこの隙間部分に摺動部を通
って燃料がリークする。燃料のリークはシステムの動力
ロスになるが、噴射圧が高くなればなるほどこのリーク
が飛躍的に増加するため、システムロスも増加し、高負
荷時の燃費が著しく悪化することになる。また、リーク
燃料を外部に排出するためのリターン流路が必要とな
り、ボディの太径化、コストアップにつながる。これら
のことからニードル上下の受圧面積を変えずに少量噴射
制御性の向上をする必要がある。
とすると、ボディ内の摺動部に段差を設けることにな
り、このことは少なくともニードルの動作距離分の隙間
がニードルとボディの段差部付近に必要となるため、制
御室あるいはニードル室からこの隙間部分に摺動部を通
って燃料がリークする。燃料のリークはシステムの動力
ロスになるが、噴射圧が高くなればなるほどこのリーク
が飛躍的に増加するため、システムロスも増加し、高負
荷時の燃費が著しく悪化することになる。また、リーク
燃料を外部に排出するためのリターン流路が必要とな
り、ボディの太径化、コストアップにつながる。これら
のことからニードル上下の受圧面積を変えずに少量噴射
制御性の向上をする必要がある。
【０００４】少量噴射時の制御性が悪いのは、ニードル
の中途リフト時の閉弁開始応答が遅いためである。これ
は、中途リフト中（ニードル上昇中）は、制御室と絞り
を挟んで上流に位置し蓄圧室に通じる高圧燃料流路の圧
力がほぼ等しいので、制御室から上流へ燃料の逆流が可
能であり、このためニードルの慣性による更なる上昇を
許容してしまうことに起因する。
の中途リフト時の閉弁開始応答が遅いためである。これ
は、中途リフト中（ニードル上昇中）は、制御室と絞り
を挟んで上流に位置し蓄圧室に通じる高圧燃料流路の圧
力がほぼ等しいので、制御室から上流へ燃料の逆流が可
能であり、このためニードルの慣性による更なる上昇を
許容してしまうことに起因する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の解決しようと
する課題は、燃料リーク、太径化、及びコストアップに
つながるニードル上下の受圧面積を変えずに、少量噴射
制御性を向上させることにある。
する課題は、燃料リーク、太径化、及びコストアップに
つながるニードル上下の受圧面積を変えずに、少量噴射
制御性を向上させることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するため、請求項１ないし請求項５に記載の技術的手段
を採用する。請求項１に記載の発明によれば、制御室か
ら制御室への入口部の絞りを介して高圧流路側への逆流
を防ぐチェック弁を設けたので、少量噴射制御性を向上
させることができる。
するため、請求項１ないし請求項５に記載の技術的手段
を採用する。請求項１に記載の発明によれば、制御室か
ら制御室への入口部の絞りを介して高圧流路側への逆流
を防ぐチェック弁を設けたので、少量噴射制御性を向上
させることができる。
【０００７】請求項２に記載の発明によれば、チェック
弁がプレート内部に設けられているので、コンパクトに
形成でき、制御室を形成するプレート１２のみを加工す
ればよい。請求項３に記載の発明によれば、チェック弁
がボールとボールをシートさせるテーパ面からなるボー
ルバルブであるから、簡単な構成でチェック弁を形成す
ることができる。
弁がプレート内部に設けられているので、コンパクトに
形成でき、制御室を形成するプレート１２のみを加工す
ればよい。請求項３に記載の発明によれば、チェック弁
がボールとボールをシートさせるテーパ面からなるボー
ルバルブであるから、簡単な構成でチェック弁を形成す
ることができる。
【０００８】請求項４に記載の発明によれば、チェック
弁のリフト量を規制し、規制されたリフトによりチェッ
ク弁に第２の絞り効果を持たせたので、閉弁時に確実な
閉弁動作が得られる。請求項５に記載の発明によれば、
チェック弁の背後に弱いスプリング等の弱い付勢機構を
設けたので、閉弁時に確実な閉弁動作が得られる。
弁のリフト量を規制し、規制されたリフトによりチェッ
ク弁に第２の絞り効果を持たせたので、閉弁時に確実な
閉弁動作が得られる。請求項５に記載の発明によれば、
チェック弁の背後に弱いスプリング等の弱い付勢機構を
設けたので、閉弁時に確実な閉弁動作が得られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１ないし図３は本発明の第１実
施形態に関するものであり、図１は本発明を適用した蓄
圧式燃料噴射装置の全体の構成を示す中心軸に沿った横
断面図、図２は図１中のチェックバルブのボール２０周
辺の要部を示す部分拡大断面図、図３はチェック弁の有
り無しの両方の場合における少量噴射指令時のニードル
７のリフト等の時間変化を示す特性図である。
施形態に関するものであり、図１は本発明を適用した蓄
圧式燃料噴射装置の全体の構成を示す中心軸に沿った横
断面図、図２は図１中のチェックバルブのボール２０周
辺の要部を示す部分拡大断面図、図３はチェック弁の有
り無しの両方の場合における少量噴射指令時のニードル
７のリフト等の時間変化を示す特性図である。
【００１０】図１及び図２において、ボディ１はパッキ
ングチップ２、ストッパ３、ノズルボディ４と順次連結
され、リテーナ５により共締めされている。ボディ１内
にはピストンロッド６が摺動自在に支持され、下端にて
ノズルボディ１内に同じく摺動自在に支持されるニード
ル７の上端と軸方向に隙間なく結合支持される。結合に
はジョイント８が使用されている。
ングチップ２、ストッパ３、ノズルボディ４と順次連結
され、リテーナ５により共締めされている。ボディ１内
にはピストンロッド６が摺動自在に支持され、下端にて
ノズルボディ１内に同じく摺動自在に支持されるニード
ル７の上端と軸方向に隙間なく結合支持される。結合に
はジョイント８が使用されている。
【００１１】ピストンロッド６、ニードル７、ジョイン
ト８からなるニードル系はスプリング９により下向きに
付勢され、ニードル７の先端のテーパ面７ａがノズルボ
ディ４の先端のシート４ａに通常着座している。ニード
ル系はピストンロッド頭部６ｂを除き例えば摺動部６
ａ、７ｂなどのように三面取りするなどして燃料通路を
設けており、高圧流路をなすインレット１０からニード
ル室１１まで絞り無く燃料の供給を可能としている。
ト８からなるニードル系はスプリング９により下向きに
付勢され、ニードル７の先端のテーパ面７ａがノズルボ
ディ４の先端のシート４ａに通常着座している。ニード
ル系はピストンロッド頭部６ｂを除き例えば摺動部６
ａ、７ｂなどのように三面取りするなどして燃料通路を
設けており、高圧流路をなすインレット１０からニード
ル室１１まで絞り無く燃料の供給を可能としている。
【００１２】また、燃料はインレット１０からプレート
１２内の制御室１３への入口部の絞りをなすオリフィス
ＩＮ１２ａを通ってピストンロッド６の上面とボディ１
とボディ１とプレート１２で囲まれてできた制御室１３
に溜められる。さらに上部にはプレート１４が位置し、
内部に制御室１３に通じる流路とその終端にオリフィス
ＯＵＴ１４ａを設ける。プレート１２、プレート１４は
その上部のバルブボディ１５にてボディ１と共締めされ
ている。
１２内の制御室１３への入口部の絞りをなすオリフィス
ＩＮ１２ａを通ってピストンロッド６の上面とボディ１
とボディ１とプレート１２で囲まれてできた制御室１３
に溜められる。さらに上部にはプレート１４が位置し、
内部に制御室１３に通じる流路とその終端にオリフィス
ＯＵＴ１４ａを設ける。プレート１２、プレート１４は
その上部のバルブボディ１５にてボディ１と共締めされ
ている。
【００１３】油圧制御弁をなすバルブ１６は傾き自在に
支持されたバルブプレート１６ａとバルブボディ１５内
部に縦方向に摺動支持されたバルブステム１６ｂとソレ
ノイド１７の磁力を受けるアーマチャ１６ｃからなる。
ソレノイド１７内にはバルブ１６をプレート１４上に付
勢するためのスプリングを内包している。インレット１
０から高圧燃料を導入すると、ニードル系は、ピストン
ロッド頭部６ｂの上側、すなわち制御室１３にかかる圧
力による下向きの力が、ピストンロッド頭部６ｂの下側
にかかる圧力による力と比べ、ノズルボディ４の先端の
サック４ｂの面積分だけ大きいため、この力の差とスプ
リング９による力によりシート４ａに付勢される。
支持されたバルブプレート１６ａとバルブボディ１５内
部に縦方向に摺動支持されたバルブステム１６ｂとソレ
ノイド１７の磁力を受けるアーマチャ１６ｃからなる。
ソレノイド１７内にはバルブ１６をプレート１４上に付
勢するためのスプリングを内包している。インレット１
０から高圧燃料を導入すると、ニードル系は、ピストン
ロッド頭部６ｂの上側、すなわち制御室１３にかかる圧
力による下向きの力が、ピストンロッド頭部６ｂの下側
にかかる圧力による力と比べ、ノズルボディ４の先端の
サック４ｂの面積分だけ大きいため、この力の差とスプ
リング９による力によりシート４ａに付勢される。
【００１４】本発明の特徴部分はプレート１２内のオリ
フィスＩＮ１２ａの下流（制御室１３側）に逆流防止用
のチェック弁２００を設けた点にある。チェック弁２０
０はボール２０とテーパ面１２ｂから構成されている。
次に作動について説明する。ソレノイド１７に通電する
と、アーマチャ１６ｃが磁力を受け、バルブ１６全体を
引っ張り上げる。バルブプレート１６ａがプレート１４
から離れることにより、オリフィスＯＵＴ１４ａから制
御室１３に溜まった高圧燃料が噴出し、制御室１３内の
圧力はオリフィスＩＮ１２ａとオリフィスＯＵＴ１４ａ
の面積に応じて降下する。
フィスＩＮ１２ａの下流（制御室１３側）に逆流防止用
のチェック弁２００を設けた点にある。チェック弁２０
０はボール２０とテーパ面１２ｂから構成されている。
次に作動について説明する。ソレノイド１７に通電する
と、アーマチャ１６ｃが磁力を受け、バルブ１６全体を
引っ張り上げる。バルブプレート１６ａがプレート１４
から離れることにより、オリフィスＯＵＴ１４ａから制
御室１３に溜まった高圧燃料が噴出し、制御室１３内の
圧力はオリフィスＩＮ１２ａとオリフィスＯＵＴ１４ａ
の面積に応じて降下する。
【００１５】制御室１３内の圧力の降下によりニードル
系にかかる下向きの力が弱まり、やがてピストンロッド
６の頭部６ｂの下部の油圧によるニードル系の押し上げ
力よりも弱まることによりニードル系はリフトし、噴孔
２１から燃料を噴射する。ソレノイド１７の通電をカッ
トするとソレノイド１７内のスプリングのバネ力により
バルブ１６は降下し、バルブプレート１６ａはプレート
１４に着座し、制御室１３から下流への流出は無くな
る。そのため、オリフィスＩＮ１２ａからの燃料流入に
よりニードル系は降下し、やがてシート４ａに着座し、
噴射終了となる。
系にかかる下向きの力が弱まり、やがてピストンロッド
６の頭部６ｂの下部の油圧によるニードル系の押し上げ
力よりも弱まることによりニードル系はリフトし、噴孔
２１から燃料を噴射する。ソレノイド１７の通電をカッ
トするとソレノイド１７内のスプリングのバネ力により
バルブ１６は降下し、バルブプレート１６ａはプレート
１４に着座し、制御室１３から下流への流出は無くな
る。そのため、オリフィスＩＮ１２ａからの燃料流入に
よりニードル系は降下し、やがてシート４ａに着座し、
噴射終了となる。
【００１６】少量噴射指令時においては、ソレノイド１
７への通電カットが早まるため、ニードル系の上昇中に
バルブ１６が閉弁する。しかし、開弁中はオリフィスＩ
Ｎ１２ａの前後で圧力差がほとんど無いため、もしチェ
ックバルブ２００が無ければ、ニードル系の慣性による
上昇を許容してしまい、制御室１３の燃料がオリフィス
ＩＮ１２ａを逆流することになる。このことは、チェッ
クバルブ２００の無い蓄圧式燃料噴射装置において、閉
弁指令から実際の閉弁が大きく遅れることの原因であ
る。
７への通電カットが早まるため、ニードル系の上昇中に
バルブ１６が閉弁する。しかし、開弁中はオリフィスＩ
Ｎ１２ａの前後で圧力差がほとんど無いため、もしチェ
ックバルブ２００が無ければ、ニードル系の慣性による
上昇を許容してしまい、制御室１３の燃料がオリフィス
ＩＮ１２ａを逆流することになる。このことは、チェッ
クバルブ２００の無い蓄圧式燃料噴射装置において、閉
弁指令から実際の閉弁が大きく遅れることの原因であ
る。
【００１７】図３はチェック弁２００の有り無しの両方
の場合における少量噴射指令時のバルブ１６のリフト、
制御室１３の流入燃料の流量と制御室１３の圧力および
ニードル７のリフト、噴射率（噴孔２１の流量）の時間
変化を示している。この図からもチェック弁２００が無
しの場合、バルブ１６の閉弁後、オリフィスＩＮ１２ａ
を燃料が逆流し、そのためバルブ１６閉弁後のニードル
系の慣性による上昇を可能にしている事が明らかであ
り、チェック弁２００を設けることにより、ニードル系
の閉弁がバルブ１６の閉弁後ただちに開始されているこ
とがわかる。
の場合における少量噴射指令時のバルブ１６のリフト、
制御室１３の流入燃料の流量と制御室１３の圧力および
ニードル７のリフト、噴射率（噴孔２１の流量）の時間
変化を示している。この図からもチェック弁２００が無
しの場合、バルブ１６の閉弁後、オリフィスＩＮ１２ａ
を燃料が逆流し、そのためバルブ１６閉弁後のニードル
系の慣性による上昇を可能にしている事が明らかであ
り、チェック弁２００を設けることにより、ニードル系
の閉弁がバルブ１６の閉弁後ただちに開始されているこ
とがわかる。
【００１８】以上のことから本発明を用いることにより
ニードル系の受圧面積を上下で変えること無く、また必
要以上に初期噴射率を低下させること無く少量噴射制御
を可能とできることがわかる。図４は本発明の第２実施
形態に関するものであり、チェック弁２００のボール２
０周辺の要部を示す部分拡大断面図である。
ニードル系の受圧面積を上下で変えること無く、また必
要以上に初期噴射率を低下させること無く少量噴射制御
を可能とできることがわかる。図４は本発明の第２実施
形態に関するものであり、チェック弁２００のボール２
０周辺の要部を示す部分拡大断面図である。
【００１９】図４の第２実施形態は請求項４に示す発明
の実施形態であり、チェック弁２００のリフトを規制
し、チェック弁２００に絞り効果を持たせたものであ
り、リフト規制用のボールストッパ２２を設けてある。
図５は本発明の第３実施形態に関するものであり、チェ
ック弁２００のボール２０周辺の要部を示す部分断面図
である。
の実施形態であり、チェック弁２００のリフトを規制
し、チェック弁２００に絞り効果を持たせたものであ
り、リフト規制用のボールストッパ２２を設けてある。
図５は本発明の第３実施形態に関するものであり、チェ
ック弁２００のボール２０周辺の要部を示す部分断面図
である。
【００２０】図５の第３実施形態は請求項５に示す発明
の実施形態であり、チェック弁２００の背後に付勢機構
として弱いスプリング２３を設けたものであり、リーフ
スプリング２３と調整用シム２４を具備している。な
お、図４、図５に示す実施形態ではその圧力損失を考慮
したオリフィスを設定することが必要である場合があ
る。
の実施形態であり、チェック弁２００の背後に付勢機構
として弱いスプリング２３を設けたものであり、リーフ
スプリング２３と調整用シム２４を具備している。な
お、図４、図５に示す実施形態ではその圧力損失を考慮
したオリフィスを設定することが必要である場合があ
る。
【図１】本発明の第１実施形態に関するものであり、本
発明を適用した蓄圧式燃料噴射装置の全体の構成を示す
中心軸に沿った横断面図である。
発明を適用した蓄圧式燃料噴射装置の全体の構成を示す
中心軸に沿った横断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に関するものであり、図
１中のチェックバルブのボール２０周辺の要部を示す部
分拡大断面図である。
１中のチェックバルブのボール２０周辺の要部を示す部
分拡大断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に関するものであり、チ
ェック弁の有り無しの両方の場合における少量噴射指令
時のニードル７のリフト等の時間変化を示す特性図であ
る。
ェック弁の有り無しの両方の場合における少量噴射指令
時のニードル７のリフト等の時間変化を示す特性図であ
る。
【図４】本発明の第２実施形態に関するものであり、チ
ェック弁２００のボール２０周辺の要部を示す部分拡大
断面図である。
ェック弁２００のボール２０周辺の要部を示す部分拡大
断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に関するものであり、チ
ェック弁２００のボール２０周辺の要部を示す部分断面
図である。
ェック弁２００のボール２０周辺の要部を示す部分断面
図である。
６ ピストンロッド ６ｂ ピストンロッドの頭部 ７ ニードル １０ 高圧流路（インレット） １２ａ 制御室への入口部の絞り（オリフィスＩＮ） １２ プレート １２ｂ テーパ面 １３ 制御室 １６ 油圧制御弁（バルブ） ２０ ボール ２３ 弱い付勢機構（スプリング） ２００ チェック弁
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｍ 61/10 Ｆ０２Ｍ 61/10 Ｓ
Claims (5)
- 【請求項１】 ニードルと別体または一体に形成された
ピストンロッドと、該ピストンロッドの頭部に隣接する
制御室と、高圧の燃料を貯留している蓄圧容器に連通し
ている高圧流路から前記制御室への入口部の絞りと、油
圧制御弁とを備え、該油圧制御弁を制御することにより
前記制御室内の圧力を調節して燃料噴射時間を調整する
蓄圧式燃料噴射装置において、前記制御室から前記絞り
を介して前記高圧流路側への逆流を防ぐチェック弁を設
けたことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 - 【請求項２】 前記チェック弁がプレート内部に設けら
れたことを特徴とする請求項１に記載の蓄圧式燃料噴射
装置。 - 【請求項３】 前記チェック弁がボールと該ボールをシ
ートさせるテーパ面からなるボールバルブであることを
特徴とする請求項１もしくは請求項２のいずれかに記載
の蓄圧式燃料噴射装置。 - 【請求項４】 前記チェック弁のリフト量を規制し、規
制されたリフトにより前記チェック弁に第２の絞り効果
を持たせたことを特徴とする請求項１ないし請求項３の
いずれかに記載の蓄圧式燃料噴射装置。 - 【請求項５】 前記チェック弁の背後に弱いスプリング
等の弱い付勢機構を設けたことを特徴とする請求項１な
いし請求項３のいずれかに記載の蓄圧式燃料噴射装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7942998A JPH11280587A (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 蓄圧式燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7942998A JPH11280587A (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 蓄圧式燃料噴射装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11280587A true JPH11280587A (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=13689642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7942998A Pending JPH11280587A (ja) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | 蓄圧式燃料噴射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11280587A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014095343A (ja) * | 2012-11-09 | 2014-05-22 | Nippon Soken Inc | 燃料噴射弁 |
-
1998
- 1998-03-26 JP JP7942998A patent/JPH11280587A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014095343A (ja) * | 2012-11-09 | 2014-05-22 | Nippon Soken Inc | 燃料噴射弁 |
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