JP2010249103A - Fuel injection valve - Google Patents
Fuel injection valve Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010249103A JP2010249103A JP2009102287A JP2009102287A JP2010249103A JP 2010249103 A JP2010249103 A JP 2010249103A JP 2009102287 A JP2009102287 A JP 2009102287A JP 2009102287 A JP2009102287 A JP 2009102287A JP 2010249103 A JP2010249103 A JP 2010249103A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- needle
- fuel
- pressure
- fuel injection
- receiving surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
本発明は燃料噴射弁に関する。 The present invention relates to a fuel injection valve.
内燃機関のコモンレール式燃料噴射装置では、ニードルを動作させることにより燃料噴射弁の噴孔の開閉を行い、コモンレール内の燃料を噴射する。燃料噴射弁の開閉状態を制御するアクチュエータとして、電圧の印加により伸縮するピエゾスタックが用いられることがある。 In a common rail fuel injection device for an internal combustion engine, a nozzle is opened and closed by operating a needle to inject fuel in the common rail. As an actuator that controls the open / close state of the fuel injection valve, a piezo stack that expands and contracts by application of a voltage may be used.
特許文献1には、アクチュエータの動作により変位する一次ピストンの変位を、油圧室内の油圧を介して二次ピストンに伝達する燃料噴射弁において、油圧室に油が過度に充填されることを防止することで、燃料噴射時期に誤差が生じることを抑制する技術が開示されている。 Patent Document 1 discloses that in a fuel injection valve that transmits the displacement of a primary piston that is displaced by the operation of an actuator to a secondary piston via the hydraulic pressure in the hydraulic chamber, the hydraulic chamber is prevented from being excessively filled with oil. Thus, a technique for suppressing the occurrence of an error in the fuel injection timing is disclosed.
しかしながら、ニードルの背面にはコモンレール内の燃料から圧力が加わっているため、コモンレール内の燃料に生じた圧力脈動が、ニードルに伝わることがある。圧力脈動がニードルに伝わると、ニードルの挙動が不安定になることがあり、ニードルのリフト量が安定しないため、燃料噴射弁からの燃料の噴射も不安定となる。 However, since pressure is applied from the fuel in the common rail to the back surface of the needle, pressure pulsation generated in the fuel in the common rail may be transmitted to the needle. When the pressure pulsation is transmitted to the needle, the behavior of the needle may become unstable, and the lift amount of the needle is not stable, so that the fuel injection from the fuel injection valve is also unstable.
本発明は、上記課題に鑑み、ニードルの挙動の安定化が可能な燃料噴射弁を提供することを課題とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a fuel injection valve capable of stabilizing the behavior of a needle.
本発明は、先端部に設けられた噴孔と、前記先端部に燃料を供給する燃料通路とを備えたノズルボディと、前記ノズルボディ内に配置されたアクチュエータと、前記ノズルボディ内に摺動自在に配置され、閉弁状態において前記ノズルボディに着座するシート部と、前記燃料通路から前記先端側に付勢する圧力を受ける第1受圧面とを備えたニードルと、前記アクチュエータの動作に応じて、前記ニードルに開弁方向の圧力を作用させる開弁手段と、を具備し、前記シート部の径と、前記第1受圧面の径とは同一であることを特徴とする燃料噴射弁である。本発明によれば、ニードルが圧力脈動の影響を受けにくいため、ニードルの挙動の安定化が可能な燃料噴射弁を提供することができる。 The present invention relates to a nozzle body provided with a nozzle hole provided in a tip portion, a fuel passage for supplying fuel to the tip portion, an actuator disposed in the nozzle body, and a slide in the nozzle body A needle having a seat portion that is freely arranged and is seated on the nozzle body in a valve-closed state, a first pressure receiving surface that receives pressure urging from the fuel passage toward the distal end side, and according to the operation of the actuator And a valve opening means for applying a pressure in the valve opening direction to the needle, wherein the diameter of the seat portion and the diameter of the first pressure receiving surface are the same. is there. According to the present invention, since the needle is hardly affected by pressure pulsation, a fuel injection valve capable of stabilizing the behavior of the needle can be provided.
上記構成において、前記ニードルは前記先端側に第2受圧面を有する受圧部を備え、前記開弁手段は、前記アクチュエータの動作に応じて、前記第2受圧面に作用する内部の燃料が昇圧する油密室を備える構成とすることができる。この構成によれば、燃料噴射弁の開弁が可能となる。 In the above configuration, the needle includes a pressure receiving portion having a second pressure receiving surface on the distal end side, and the valve opening means boosts the internal fuel acting on the second pressure receiving surface in accordance with the operation of the actuator. It can be set as the structure provided with an oil-tight chamber. According to this configuration, the fuel injection valve can be opened.
上記構成において、前記アクチュエータは、ピエゾアクチュエータである構成とすることができる。 The said structure WHEREIN: The said actuator can be set as the structure which is a piezo actuator.
本発明によれば、ニードルの挙動の安定化が可能な燃料噴射弁を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fuel injection valve which can stabilize the behavior of a needle can be provided.
図面を用いて、本発明の実施例について説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、実施例1に係る燃料噴射弁100の構成について説明する。図1は実施例1に係る燃料噴射弁100を例示する断面図である。
First, the configuration of the
図1に示すように、燃料噴射弁100はEDU4を介してECU(Engine Control Unit)2と接続されている。燃料噴射弁100は、ノズルボディ8、ニードル10、ピエゾスタック32とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
ノズルボディ8内には、基端側から先端側へ向けて順に、アクチュエータ室12、第1ピストン室14、第1油密室16、第1制御室18(制御室)、第2制御室20、第2油密室22、燃料溜り室24が設けられている。第1制御室18と燃料溜り室24とには、高圧燃料通路26(燃料通路)が接続されている。また、第1油密室16と第2油密室22とは油密通路28により接続されている。従って、第1油密室16、第2油密室22及び油密通路28では、内部の燃料の圧力が同一となる。アクチュエータ室12、第1ピストン室14及び第2制御室20には、リターン通路30が接続されている。第1ピストン室14にはバネ14a、第2制御室20にはバネ20aが設けられている。燃料溜り室24には噴孔が形成されている。
In the nozzle body 8, the
アクチュエータ室12にはピエゾスタック32(アクチュエータ)が配置されている。ピエゾスタック32の先端側に接続された第1ピストン34は、第1ピストン室14に配置されている。第1ピストン34の先端側に接続された第2ピストン36は、ノズルボディ8内に摺動自在に配置されている。また、第2ピストン36の先端部は第1油密室16に配置されている。
A piezo stack 32 (actuator) is disposed in the
ニードル10は、ノズルボディ8内に摺動自在に配置されている。ニードル10の先端側にはテーパ部10aが形成されており、先端側は燃料溜り室24に配置されている。また、閉弁状態では、ニードル10のシート部10bが、ノズルボディ8の内壁に着座する。ニードル10の基端側の受圧面10c(第1受圧面)は第1制御室18に配置されている。ニードル10の先端部と基端部との間には鍔部11(受圧部)が設けられている。鍔部11は第2制御室20及び第2油密室22に配置されている。シート部10bの径D1は、受圧面10cの径D2と同一である。
The
ニードル10の受圧面10cは第1制御室18内の燃料から、ニードル10を先端側に付勢する圧力、言い換えれば閉弁方向の圧力を受ける。また、鍔部11の受圧面11a(第2受圧面)は第2油密室22内の燃料から、ニードル10を基端側に付勢する圧力、言い換えれば開弁方向の圧力を受ける。また、鍔部11は第2制御室20に設けられたバネ20aからニードル10を先端側に付勢する力、言い換えれば閉弁方向の力を受ける。
The
ピエゾスタック32に電圧が印加されていない場合、閉弁方向の力(第1制御室18内の燃料の圧力に起因する力とバネ20aからの力)は、開弁方向の力(第2油密室22内の燃料の圧力に起因する力)より大きい。従って、ニードル10の先端部のシート部10bは、ノズルボディ8の内壁に着座する。このため、噴孔6への燃料の供給が遮断され、燃料噴射弁100から燃料は噴射されない。
When no voltage is applied to the
ECU2が燃料供給指令を発信すると、EDU4はピエゾスタック32に電圧を印加する。電圧が印加されたピエゾスタック32は伸長し、第1ピストン34及び第2ピストン36が先端側に移動する。第2ピストン36の移動により、第1油密室16、油密通路28及び第2油密室22内の燃料の圧力が昇圧する。言い換えれば、ピエゾスタック32の動作に応じて、受圧面11aが受ける開弁方向の圧力が昇圧する。すなわち、第1油密室16、油密通路28及び第2油密室22は、ピエゾスタック32の動作に応じて、ニードル10に開弁方向の圧力を作用させる開弁手段として機能する。開弁方向の力が閉弁方向の力を上回ると、ニードル10のシート部10bはノズルボディ8の内壁から離座する。このとき、燃料溜り室24内の燃料が噴孔6に供給され、燃料が噴孔6から噴射される。すなわち、燃料噴射弁100が開弁する。
When the
次に、比較例に係る燃料噴射弁110と実施例1に係る燃料噴射弁とを比較して説明する。図2は比較例に係る燃料噴射弁110のニードル10及びその周辺を拡大して例示する断面図である。
Next, the fuel injection valve 110 according to the comparative example and the fuel injection valve according to the first embodiment will be described in comparison. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view illustrating the
図2に示すように、比較例に係る燃料噴射弁110では、ニードル10の受圧面10cの径D2が、シート部10bの径D1よりも大きい。また、ニードル10の先端部に形成されたテーパ部10aにおいて、シート部10bよりも基端側の領域である受圧面10dは、燃料溜り室24内の燃料からニードル10を基端側に付勢する圧力を受ける。すなわち、受圧面10dは開弁方向の圧力を受ける。開弁方向の力(第2油密室22内の燃料の圧力と燃料溜り室24内の燃料の圧力とに起因する力)が、閉弁方向の力(第1制御室18内の燃料の圧力に起因する力とバネ20aからの力)より大きい場合、シート部10bはノズルボディ8の内壁から離座する。すなわち、燃料噴射弁110は開弁する。
As shown in FIG. 2, in the fuel injection valve 110 according to the comparative example, the diameter D2 of the
このとき、例えば燃料噴射弁から燃料が供給されるときなどに、高圧燃料通路26内の燃料に圧力脈動が発生することがある。第1制御室18内の燃料に圧力脈動が伝播すると、ニードル10の受圧面10cが受ける圧力が不安定となる。従って、ニードル10の挙動が不安定となり、燃料噴射弁110からの燃料の供給も不安定となる恐れがある。
At this time, for example, when fuel is supplied from the fuel injection valve, pressure pulsation may occur in the fuel in the high-
次に、実施例1について説明する。図3は実施例1に係る燃料噴射弁100のニードル10及びその周辺を拡大して例示する断面図である。
Next, Example 1 will be described. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view illustrating the
図3に示すように、実施例1に係る燃料噴射弁100では、ニードル10の受圧面10cの径D2が、シート部10bの径D1と同一である。つまり、受圧面10cの面積が比較例よりも小さくなる。すなわち、圧力脈動の影響を受ける面積が比較例よりも小さくなる。従って、実施例1によれば、圧力脈動の影響を受けにくいため、ニードル10の挙動が安定する。これにより、燃料の供給も安定して行うことが可能となる。
As shown in FIG. 3, in the
また、ニードル10には鍔部11が設けられ、鍔部11の受圧面11aが第2油密室22内の燃料の圧力を受ける。このため、シート部10bの径D1と受圧面10cの径D2とを同一にしても、ニードル10は開弁方向の力を受け、押し上げられる。この点について、図面を用いて説明する。
Further, the
図4(a)は鍔部が設けられていないニードル10eにおいて、受圧面10cの径D2がシート部10bの径D1より大きい例を示す断面図である。図4(b)はニードル10eにおいて、受圧面10cの径D2がシート部10bの径D1と同一である例を示す断面図である。
FIG. 4A is a cross-sectional view showing an example in which the diameter D2 of the
図4(a)に示すように、ニードル10eは第1制御室18内の燃料及び第1制御室内に設けられたバネ18aから、閉弁方向の力を受ける。また、ニードル10eの受圧面10dは、燃料溜り室24内の燃料から開弁方向の力を受ける。このため、第1制御室18内の燃料の圧力が低下すると、ニードル10eは燃料溜り室24内の燃料の圧力により押し上げられる。
As shown in FIG. 4A, the
図4(b)に示すように、受圧面10cの径D2がシート部10bの径D1と同一となると、ニードル10e先端側の受圧面10dの面積が大幅に小さくなる。または受圧面10dが存在しなくなる。このとき、ニードル10eには開弁方向の圧力が加わり難くなるため、燃料噴射弁の開弁が困難となる。
As shown in FIG. 4B, when the diameter D2 of the
これに対し、図1及び図3に示した実施例1では、ニードル10に鍔部11が設けられ、ピエゾスタック32の動作に応じて、受圧面11aが第2油密室22内の燃料から受ける開弁方向の圧力が増大し、ニードル10は押し上げられる。このため、テーパ部10aに受圧面10dがない、または受圧面10dの面積が微小であっても、燃料噴射弁の開弁が可能となる。
On the other hand, in the first embodiment shown in FIGS. 1 and 3, the
実施例1では、ニードル10の受圧面10cの径D2がシート部10bの径D1と同一としたが、これに限定されない。D2が小さくなると、その分圧力脈動の影響も小さくなる。例えばD2がD1の1.2倍である場合より、1.1倍である場合の方が圧力脈動の影響は小さい。さらに、D2をD1の1.05倍、1.01倍とすることにより、圧力脈動の影響を小さくできる。しかしながら、D2がD1よりも小さくなると、閉弁方向の圧力を受ける面積が小さくなり、燃料噴射弁100の閉弁が困難となる可能性がある。このため、D2はD1と同一とすることが好ましい。
In the first embodiment, the diameter D2 of the
実施例1では、アクチュエータとしてピエゾスタックを用いたが、ピエゾスタック以外のピエゾアクチュエータを用いてもよい。また、ピエゾアクチュエータ以外のアクチュエータを用いてもよい。 In the first embodiment, the piezo stack is used as the actuator, but a piezo actuator other than the piezo stack may be used. An actuator other than the piezoelectric actuator may be used.
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.
ECU 2
EDU 4
噴孔 6
ノズルボディ 8
ニードル 10、10e
シート部 10b
受圧面 10c、10d、11a
鍔部 11
第1油密室 16
第2油密室 22
燃料溜り室 24
高圧燃料通路 26
油密通路 28
リターン通路 30
ピエゾスタック 32
燃料噴射弁 100
EDU 4
Hole 6
Nozzle body 8
First
High
Oil
Claims (3)
前記ノズルボディ内に配置されたアクチュエータと、
前記ノズルボディ内に摺動自在に配置され、閉弁状態において前記ノズルボディに着座するシート部と、前記燃料通路から前記先端側に付勢する圧力を受ける第1受圧面とを備えたニードルと、
前記アクチュエータの動作に応じて、前記ニードルに開弁方向の圧力を作用させる開弁手段と、を具備し、
前記シート部の径と、前記第1受圧面の径とは同一であることを特徴とする燃料噴射弁。 A nozzle body provided with a nozzle hole provided at the tip, and a fuel passage for supplying fuel to the tip;
An actuator disposed in the nozzle body;
A needle that is slidably disposed in the nozzle body and includes a seat portion that is seated on the nozzle body in a valve-closed state, and a first pressure receiving surface that receives pressure urging from the fuel passage toward the tip side; ,
Valve opening means for applying a pressure in the valve opening direction to the needle in accordance with the operation of the actuator,
The fuel injection valve characterized in that the diameter of the seat portion and the diameter of the first pressure receiving surface are the same.
前記開弁手段は、前記アクチュエータの動作に応じて、前記第2受圧面に作用する内部の燃料が昇圧する油密室を備えることを特徴とする請求項1記載の燃料噴射弁。 The needle includes a pressure receiving portion having a second pressure receiving surface on the tip side,
2. The fuel injection valve according to claim 1, wherein the valve opening means includes an oil-tight chamber in which internal fuel acting on the second pressure receiving surface is boosted in accordance with the operation of the actuator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009102287A JP5257216B2 (en) | 2009-04-20 | 2009-04-20 | Fuel injection valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009102287A JP5257216B2 (en) | 2009-04-20 | 2009-04-20 | Fuel injection valve |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010249103A true JP2010249103A (en) | 2010-11-04 |
JP5257216B2 JP5257216B2 (en) | 2013-08-07 |
Family
ID=43311689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009102287A Expired - Fee Related JP5257216B2 (en) | 2009-04-20 | 2009-04-20 | Fuel injection valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5257216B2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101165541B1 (en) | 2010-12-28 | 2012-07-16 | 현대중공업 주식회사 | Electronic control fuel injection valve |
WO2012091393A3 (en) * | 2010-12-28 | 2012-08-23 | 현대중공업 주식회사 | Electronically controlled fuel injection valve |
WO2012091367A3 (en) * | 2010-12-28 | 2012-08-23 | 현대중공업 주식회사 | Electronically controlled fuel injection valve |
KR101211331B1 (en) | 2010-12-28 | 2012-12-11 | 현대중공업 주식회사 | Electronic control fuel injection valve |
KR101222411B1 (en) | 2010-12-28 | 2013-01-14 | 현대중공업 주식회사 | Electronic control fuel injection valve |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59172270U (en) * | 1983-05-06 | 1984-11-17 | 日産自動車株式会社 | Solenoid gas injection valve |
JP2002349383A (en) * | 2001-05-21 | 2002-12-04 | Denso Corp | Fuel injection valve |
JP2008008281A (en) * | 2006-06-01 | 2008-01-17 | Denso Corp | Fuel injection valve |
-
2009
- 2009-04-20 JP JP2009102287A patent/JP5257216B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59172270U (en) * | 1983-05-06 | 1984-11-17 | 日産自動車株式会社 | Solenoid gas injection valve |
JP2002349383A (en) * | 2001-05-21 | 2002-12-04 | Denso Corp | Fuel injection valve |
JP2008008281A (en) * | 2006-06-01 | 2008-01-17 | Denso Corp | Fuel injection valve |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101165541B1 (en) | 2010-12-28 | 2012-07-16 | 현대중공업 주식회사 | Electronic control fuel injection valve |
WO2012091393A3 (en) * | 2010-12-28 | 2012-08-23 | 현대중공업 주식회사 | Electronically controlled fuel injection valve |
WO2012091367A3 (en) * | 2010-12-28 | 2012-08-23 | 현대중공업 주식회사 | Electronically controlled fuel injection valve |
KR101211331B1 (en) | 2010-12-28 | 2012-12-11 | 현대중공업 주식회사 | Electronic control fuel injection valve |
KR101222411B1 (en) | 2010-12-28 | 2013-01-14 | 현대중공업 주식회사 | Electronic control fuel injection valve |
CN103282643A (en) * | 2010-12-28 | 2013-09-04 | 现代重工业株式会社 | Electronically controlled fuel injection valve |
CN103339369A (en) * | 2010-12-28 | 2013-10-02 | 现代重工业株式会社 | Electronically controlled fuel injection valve |
JP2014501360A (en) * | 2010-12-28 | 2014-01-20 | ヒュンダイ ヘビー インダストリーズ カンパニー リミテッド | Electronically controlled fuel injection valve |
JP2014501359A (en) * | 2010-12-28 | 2014-01-20 | ヒュンダイ ヘビー インダストリーズ カンパニー リミテッド | Electronically controlled fuel injection valve |
US9181893B2 (en) | 2010-12-28 | 2015-11-10 | Hyundai Heavy Industries Co., Ltd. | Electronically controlled fuel injection valve |
US9200606B2 (en) | 2010-12-28 | 2015-12-01 | Hyundai Heavy Industries, Co., Ltd. | Electronically controlled fuel injection valve |
US9394849B2 (en) | 2010-12-28 | 2016-07-19 | Hyundai Heavy Industries, Co., Ltd. | Electronically controlled fuel injection valve |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5257216B2 (en) | 2013-08-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4914867B2 (en) | Fuel injector | |
JP5257216B2 (en) | Fuel injection valve | |
KR101964166B1 (en) | Valve assembly arrangement for an injection valve and injection valve | |
JP2006046323A (en) | Common-rail injector | |
JP2006307860A (en) | Injection nozzle | |
JP4662292B2 (en) | Fuel injection device | |
JP2005344622A (en) | Fuel injection valve | |
JP2009133324A (en) | Common rail injector | |
EP2960485A1 (en) | Control valve | |
JP4023804B2 (en) | Injector for internal combustion engine | |
JP2008038715A (en) | Fuel injection nozzle | |
JP6409068B2 (en) | Fuel injection nozzle | |
JP5462943B2 (en) | Fuel injector | |
JP5257212B2 (en) | Fuel injection valve | |
JP2010242517A (en) | Fuel injection valve | |
EP2435687B1 (en) | Fuel injector valve | |
JP5071582B2 (en) | Fuel injection device | |
JP2011122467A (en) | Injector | |
JP4985546B2 (en) | Fuel injection nozzle | |
JP2010285910A (en) | Fuel injection valve | |
JP2010236494A (en) | Fuel injection valve and fuel injection device | |
JP6149766B2 (en) | Fuel injection valve | |
JP5462139B2 (en) | Fuel injection valve | |
JP2002523672A (en) | Fuel injection valve for internal combustion engine | |
JP2010151025A (en) | Fuel injection device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111222 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130205 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130304 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130326 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130408 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160502 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |