JPH03175146A - Fuel injection device - Google Patents
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- JPH03175146A JPH03175146A JP31481289A JP31481289A JPH03175146A JP H03175146 A JPH03175146 A JP H03175146A JP 31481289 A JP31481289 A JP 31481289A JP 31481289 A JP31481289 A JP 31481289A JP H03175146 A JPH03175146 A JP H03175146A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
本発明は、ディーゼルエンジンの燃料噴射装置として使
用される燃料噴射装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a fuel injection device used as a fuel injection device for a diesel engine.
ポンプ機能と噴射弁機能とを備えたユニットインジェク
タでは、燃料噴射を終了させる場合に、プランジャポン
プの加圧室を何らかの方法で低圧の燃料タンク側に連通
させた時、ノズル高圧室の圧力が下がって、ノズルスプ
リング室内のスプリングの力によりニードル弁体がニー
ドル弁座に閉じる。加圧室を燃料タンク側に連通させる
方法としては、例えばプランジャに設けたリード溝や、
圧電積層体で作動するスピル弁が用いられていた（特開
昭６３−１５００７０号公報および特開昭６２−１．７
４５６１号公報、参照）。In a unit injector that has both a pump function and an injection valve function, when the pressurized chamber of the plunger pump is connected to the low-pressure fuel tank side by some means to terminate fuel injection, the pressure in the nozzle high-pressure chamber decreases. Then, the needle valve body closes to the needle valve seat by the force of the spring in the nozzle spring chamber. Examples of ways to communicate the pressurized chamber with the fuel tank include a lead groove provided in the plunger,
Spill valves operated by piezoelectric laminates were used (Japanese Unexamined Patent Publications No. 150070/1982 and 1.7/1982).
4561, see).
しかしながら、従来の構造では、噴射後期に噴射率の低
い状態が長く続き、スモークの発生の原因となっていた
。また、エンジン燃焼室の圧力が高い場合には、燃焼ガ
スが噴射ノズル内部へ侵入し、ニードル弁座を傷めると
いう問題が生じた。However, in the conventional structure, the injection rate remains low for a long time in the latter stage of injection, which causes smoke to occur. Furthermore, when the pressure in the engine combustion chamber is high, a problem arises in that combustion gas enters the inside of the injection nozzle and damages the needle valve seat.
そこで、特開昭６３−２３０９５８号においては、プラ
ンジャポンプのプランジャバレルの壁に副ボートを形威
し、加圧室の圧油を副燃料通路を経てノズルスプリング
室へ導くことにより、噴射率のピークを噴射終了時期方
向に移すことによりスモークの発生を防止するユニット
インジェクタを開示している。Therefore, in JP-A No. 63-230958, an auxiliary boat is formed on the wall of the plunger barrel of a plunger pump, and the pressure oil in the pressurized chamber is guided to the nozzle spring chamber through the auxiliary fuel passage, thereby increasing the injection rate. A unit injector is disclosed that prevents smoke from occurring by shifting the peak toward the injection end timing.
しかしながら、この特開昭６３−２３０９５８号のもの
においては、プランジャに副連通路が懲戒されているた
め、噴射率がカム軸回転数の影響を受けやすく１、加工
精度の管理がむつかしいため、ばらつきを注じゃすい。However, in the method of JP-A No. 63-230958, since the plunger has an auxiliary communication path, the injection rate is easily affected by the camshaft rotation speed1, and it is difficult to control machining accuracy, resulting in variations. Please pour it.
更に、溢流圧油の動圧を積極的に利用していないため、
噴射率のピークを噴射終了時期方向へ充分に移すことが
できず、スモーク発生防止の効果が少ない。Furthermore, since the dynamic pressure of overflow pressure oil is not actively used,
It is not possible to sufficiently shift the peak of the injection rate toward the injection end time, and the effect of preventing smoke generation is low.
しかも、特開昭６３−２３０９５８号のユニットインジ
ェクタでは、噴射ノズル内部への燃焼ガスの逆流を防ぐ
手段が全く設けられていないので、ニードル弁座を傷め
るという問題が解消されていない。Furthermore, the unit injector disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-230958 is not provided with any means for preventing the combustion gas from flowing back into the injection nozzle, so the problem of damaging the needle valve seat remains unresolved.
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもの
であり、溢流圧油を積極的に利用して、低回転から高回
転まで噴射終了時期の噴射ノズルの閉弁を素早く、確実
に行うことにより、スモークの発生を防ぐと共に、噴射
ノズル内部への燃焼ガスの逆流を防ぐことが可能な燃料
噴射装置を提供することを目的としている。The present invention was made to solve the above-mentioned problems, and actively utilizes overflow pressure oil to quickly and reliably close the injection nozzle at the end of injection from low to high rotation speeds. It is an object of the present invention to provide a fuel injection device capable of preventing the generation of smoke and the backflow of combustion gas into the interior of an injection nozzle.
（課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明においては、エンジ
ンにより駆動される往復動プランジャおよびこのプラン
ジャにより燃料を加圧する加圧室を備え、この加圧室の
燃料を前記プランジャによって加圧することにより、高
圧通路を介して噴射ノズルに圧送し該ノズルより噴射す
る燃料噴射装置において、
前記加圧室と燃料タンクとを連通ずる燃料通路と、
スピル弁体、弁座室および溢流制限手段を包含して前記
燃料通路に設けられ、該スピル弁体が弁座室内の弁座か
ら開弁した時、前記加圧室の燃料を該弁座室および前記
溢流制限手段を介して燃料タンク側に溢流させる制御弁
装置と、
前記噴射ノズルのニードル弁体をニードル弁座へ付勢す
るノズルスプリングと、
該ノズルスプリングを収納するノズルスプリング室と、
前記制御弁装置の前記スピル弁体が弁座室内の弁座から
開弁した時、前記弁座室と前記ノズルスプリング室とを
連通ずる第一の背圧ボートと、前記ノズルスプリング室
と前記燃料通路とを連通し、絞り部を有する第二の背圧
ボートを備える構成としている。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention includes a reciprocating plunger driven by an engine and a pressurizing chamber in which fuel is pressurized by the plunger, and the fuel in the pressurizing chamber is provided with a reciprocating plunger driven by an engine. A fuel injection device in which fuel is pressurized by the plunger to be force-fed to an injection nozzle via a high-pressure passage and injected from the nozzle, comprising: a fuel passage that communicates the pressurizing chamber with the fuel tank; a spill valve body; and a valve seat. A chamber and an overflow restriction means are provided in the fuel passage, and when the spill valve element is opened from a valve seat in a valve seat chamber, the fuel in the pressurized chamber is transferred to the valve seat chamber and the overflow restriction means. a control valve device that causes the fuel to overflow to the fuel tank side via a means; a nozzle spring that urges the needle valve element of the injection nozzle toward the needle valve seat; a nozzle spring chamber that accommodates the nozzle spring; and the control valve device. When the spill valve body opens from the valve seat in the valve seat chamber, a first back pressure boat that communicates between the valve seat chamber and the nozzle spring chamber and the nozzle spring chamber and the fuel passage communicate with each other. The second back pressure boat has a constriction section.
〔作用］
上記構成によれば、制御弁装置が閉弁した時、プランジ
ャポンプの加圧室内の噴射圧力の上昇により噴射ノズル
から燃料噴射が開始され、噴射終わりの際に制御弁装置
が開弁した時、第一の背圧ボートを介してノズルスプリ
ング室に溢流圧油が加わるため、噴射ノズルのニードル
弁体がニードル弁座に速く閉弁する。つまり、ノズルス
プリングの力だけで噴射ノズルを閉弁する場合に比較し
て、噴射圧力があまり低下しない時にニードル弁体のリ
フトが零（−〇）になるため、噴射率の切れが良くなり
、スモークの発生が防止されると共に、溢流制限手段を
設けたことで溢流圧油が第一の背圧ボートを介してノズ
ルスプリング室に長期に渡って加わるため、噴射ノズル
内への燃焼ガスの逆流を防ぐことができる。[Operation] According to the above configuration, when the control valve device closes, fuel injection is started from the injection nozzle due to an increase in the injection pressure in the pressurizing chamber of the plunger pump, and at the end of injection, the control valve device opens the valve. At this time, overflow pressure oil is applied to the nozzle spring chamber via the first back pressure boat, so that the needle valve element of the injection nozzle quickly closes to the needle valve seat. In other words, compared to the case where the injection nozzle is closed only by the force of the nozzle spring, the lift of the needle valve element becomes zero (-〇) when the injection pressure does not decrease much, so the injection rate is better controlled. In addition to preventing the generation of smoke, the provision of the overflow restricting means allows overflow pressure oil to be applied to the nozzle spring chamber via the first back pressure boat over a long period of time, thereby preventing combustion gas from entering the injection nozzle. backflow can be prevented.
一方、ノズルスプリング室に流れ込んだ燃料は、絞り部
を有する第二の背圧ボートを介して燃料通路に戻され、
絞り部は、ノズルスプリング室に流れ込んだ燃料の圧力
が早期に低下しないようにある程度高い圧力に保つ。On the other hand, the fuel that has flowed into the nozzle spring chamber is returned to the fuel passage via a second back pressure boat having a constriction part.
The throttle part maintains a certain high pressure so that the pressure of the fuel flowing into the nozzle spring chamber does not drop prematurely.
前記溢流制限手段は、制御弁装置の弁座室の圧力が所定
値以上のとき、該弁座室を燃料タンク側に開く残圧調整
弁とすることにより可能である。The overflow restriction means can be implemented by using a residual pressure regulating valve that opens the valve seat chamber of the control valve device toward the fuel tank when the pressure in the valve seat chamber is equal to or higher than a predetermined value.
この構成によれば、噴射ノズルからの燃料噴射の停止の
ため制御弁装置が開かれると、溢流圧油の圧力が所定値
以上の時は残圧調整弁が開き、溢流圧油の圧力が所定値
を下回ると残圧調整弁が閉じることにより、溢流圧油の
圧力が早期に低下しないよう成る程度高い圧力に保たれ
る。According to this configuration, when the control valve device is opened to stop fuel injection from the injection nozzle, the residual pressure regulating valve opens when the pressure of the overflow pressure oil is higher than a predetermined value, and the pressure of the overflow pressure oil is When the pressure falls below a predetermined value, the residual pressure regulating valve closes, and the pressure of the overflow pressure oil is maintained at a high enough pressure to prevent it from dropping prematurely.
前記残圧調整弁は、スピル弁体に内部通路を設け、該通
路を閉止可能な弁部材と、該弁部材を押圧する圧縮コイ
ルばねを包含して構成される。この構成によれば、安定
した作動をする残圧調整弁が得られる。The residual pressure regulating valve includes an internal passage provided in the spill valve body, a valve member capable of closing the passage, and a compression coil spring that presses the valve member. According to this configuration, a residual pressure regulating valve that operates stably can be obtained.
前記制御弁装置は、前記スピル弁体をシリンダ室内の作
動流体を介して圧電アクチュエータにより駆動されるよ
うに構成される。この構成によれば、低回転から高回転
まで所望の噴射開始時期および噴射終了時期が得られる
。The control valve device is configured such that the spill valve body is driven by a piezoelectric actuator via a working fluid within a cylinder chamber. According to this configuration, desired injection start timing and injection end timing can be obtained from low rotation to high rotation.
〔実施例］
本発明の第１実施例を第１図および第２図に基づいて具
体的に説明する。[Example] A first example of the present invention will be specifically described based on FIGS. 1 and 2.
第１図に示される燃料噴射装置は、後記プランジャポン
プ２０に燃料を供給する燃料供給装置３０と、燃料噴射
用加圧ポンプであるプランジャポンプ２０と、該プラン
ジャポンプ２０で加圧された燃料を燃焼室内に噴霧する
ための噴射ノズルｌＯと、該噴射ノズル１０の作動（開
閉）を制御する制御弁装置４０とを主要部として構成さ
れている。The fuel injection device shown in FIG. 1 includes a fuel supply device 30 that supplies fuel to a plunger pump 20 (described later), a plunger pump 20 that is a pressure pump for fuel injection, and a fuel injection device that supplies fuel pressurized by the plunger pump 20. The main components are an injection nozzle lO for spraying into the combustion chamber and a control valve device 40 that controls the operation (opening/closing) of the injection nozzle 10.
燃料供給装置３０は、燃料タンク３１と、該燃料タンク
３１内の燃料をプランジャポンプ２０に供給するための
燃料供給ポンプ３２とを主体として構成されている。燃
料タンク３１内の燃料は、燃料通路３３．３４およびフ
ィードボート３４ａを経てプランジャポンプ２０に供給
され、プランジャポンプ２０で加圧された燃料が適時に
燃料通路４．８および３５を経て燃料タンク３１に返戻
されるようになっている。The fuel supply device 30 mainly includes a fuel tank 31 and a fuel supply pump 32 for supplying the fuel in the fuel tank 31 to the plunger pump 20. The fuel in the fuel tank 31 is supplied to the plunger pump 20 via the fuel passage 33.34 and the feed boat 34a, and the fuel pressurized by the plunger pump 20 is timely supplied to the fuel tank 31 via the fuel passages 4.8 and 35. It is set to be returned to .
プランジャポンプ２０は、加圧室３内を進退する往復動
プランジャ２を備えている。このプランジャ２の後端に
は圧縮コイルばね１２によって後退方向に付勢されたタ
ペット１が結合されており、該タペット１はディーゼル
エンジンのクランク軸（図示されず）に連動するカム機
構を介して駆動される。クランク軸の回転に応じ圧縮コ
イルばね１２の付勢力に抗してタペット１が押されると
、プランジャ２が噴射ノズル１０側に前進する。タペッ
トハウジング１３は燃料噴射装置ボデー２１に固定され
、タペットハウジング１３内をタペット１が往復動する
。The plunger pump 20 includes a reciprocating plunger 2 that moves back and forth within the pressurizing chamber 3. A tappet 1 urged in the backward direction by a compression coil spring 12 is connected to the rear end of the plunger 2. Driven. When the tappet 1 is pushed against the biasing force of the compression coil spring 12 in accordance with the rotation of the crankshaft, the plunger 2 moves forward toward the injection nozzle 10 side. The tappet housing 13 is fixed to the fuel injection device body 21, and the tappet 1 reciprocates within the tappet housing 13.
噴射ノズル１０は、その弁室９１内にプレッシャビン１
４を介してノズルスプリング９３で付勢されたニードル
弁体（ノズルニードル）１１を有しており、該ニードル
弁体１１は燃料噴射孔９２を開閉する。ニードル弁体１
１は、細い先端側部分と太い後端側部分が相違なる部分
に段差部１８を有しており、該段差部１８に高圧通路９
５．９６．９４を経て加圧室３内の液圧が作用すると、
その液圧の大きさに応じノズルスプリング９３の付勢力
に抗してニードル弁体１１がニードル弁座９０から後退
し、燃料噴射孔９２が開成され、エンジンの燃焼室内に
燃料が噴射される。The injection nozzle 10 has a pressure bin 1 in its valve chamber 91.
It has a needle valve body (nozzle needle) 11 which is biased by a nozzle spring 93 via a nozzle spring 93, and the needle valve body 11 opens and closes a fuel injection hole 92. Needle valve body 1
1 has a stepped portion 18 at a portion where the thin front end portion and the thick rear end portion are different, and the high pressure passage 9 is connected to the stepped portion 18.
5.96.94 When the hydraulic pressure inside the pressurizing chamber 3 acts,
Depending on the magnitude of the hydraulic pressure, the needle valve body 11 retreats from the needle valve seat 90 against the urging force of the nozzle spring 93, the fuel injection hole 92 is opened, and fuel is injected into the combustion chamber of the engine.
９はノズルスプリングホルダ、１５はパツキン、１６は
ノズルボデーで、ノズルボデー１６はりテーニングナッ
ト（図示せず）によって燃料噴射装置ボデー２１の下端
部に固定されている。9 is a nozzle spring holder, 15 is a gasket, and 16 is a nozzle body. The nozzle body 16 is fixed to the lower end of the fuel injection device body 21 by a retaining nut (not shown).
制御弁装Ｗ４０は、スピル弁６と、該スピル弁６のスピ
ル弁体６１を作動させるための圧電アクチュエータ４９
から戊っている。スピル弁６は、その長さ方向中間部の
周壁に複数個の小間口６３を有する管体として形成され
たスピル弁体６１と、該スピル弁体６１を後退方向（第
１図で右側方向）に付勢する圧縮コイルばね４８と、ス
ピル弁体６１を進退可能に収納するシリンダ室４４と、
弁座室６４とを備え、その円錐形状の内壁面すなわち弁
座４７にスピル弁体６１の開放された先端が密接、離間
するようになされている。一端が閉した管体として形成
されたロッド４６は、シリンダ４５内を油密的に滑動自
在となっており、背圧室４３内の液圧が圧縮コイルばね
４８の付勢力に比して相対的に低い図示の状態では、ス
ビノＰ弁体６１が後退位置にあって該スピル弁体６１の
先端が弁座４７から離れている。The control valve system W40 includes a spill valve 6 and a piezoelectric actuator 49 for operating the spill valve body 61 of the spill valve 6.
It is empty. The spill valve 6 includes a spill valve body 61 formed as a pipe having a plurality of small openings 63 on the circumferential wall of the middle part in the length direction, and a spill valve body 61 that is moved in the backward direction (rightward direction in FIG. 1). a compression coil spring 48 that biases the cylinder chamber 44 that accommodates the spill valve body 61 in a movable manner;
The valve seat chamber 64 has a conical inner wall surface, that is, the valve seat 47, and the open end of the spill valve body 61 is in close contact with and spaced from the conical inner wall surface of the valve seat chamber 64. The rod 46, which is formed as a tubular body with one end closed, can slide freely within the cylinder 45 in an oil-tight manner, so that the hydraulic pressure in the back pressure chamber 43 is relative to the biasing force of the compression coil spring 48. In the illustrated state where the valve body 61 is relatively low, the Subino P valve body 61 is in the retracted position and the tip of the spill valve body 61 is separated from the valve seat 47.
また、スピル弁体６１およびロッド４６の内部には残圧
調整弁７が設けられている。残圧調整弁７は、弁部材と
しての板状弁体７１と圧縮コイルばね７２とストッパ７
３とからなる。ばね７２の付勢力で弁体７１が第１図図
示の左側に押されている。尚、本実施例においては、ロ
ッド４６、圧縮コイルばね４８、板状弁体７１、圧縮コ
イルばね７２、及びストッパ７３から溢流制限手段が構
成されている。スピル弁体６１の内部通路６２の圧力が
所定以上になると、ばね７２の付勢力にうちかって弁体
７１が図示右側に開き、燃料は小間口６３を経て、通路
８．３５から燃料タンク３１に至る。Further, a residual pressure regulating valve 7 is provided inside the spill valve body 61 and the rod 46. The residual pressure regulating valve 7 includes a plate-shaped valve body 71 as a valve member, a compression coil spring 72, and a stopper 7.
It consists of 3. The valve body 71 is pushed to the left side as shown in FIG. 1 by the biasing force of the spring 72. In this embodiment, the rod 46, the compression coil spring 48, the plate-shaped valve body 71, the compression coil spring 72, and the stopper 73 constitute overflow restricting means. When the pressure in the internal passage 62 of the spill valve body 61 exceeds a predetermined level, the valve body 71 opens to the right in the figure under the urging force of the spring 72, and the fuel passes through the booth opening 63 and enters the fuel tank 31 from the passage 8.35. reach.
また、スピル弁６とともに制御弁装置４０を構成する圧
電アクチュエータ４９は、電圧印加により応答性よく伸
縮する多数枚の圧電素子を積層させた圧電＋１７５体１
９を有底筒状体の内部に収蔵して成るピストン１７と、
該ピストン１７を後退方向に付勢する圧縮コイルばね５
３と、ピストン１７を進退可能に収納するシリンダ室５
０ａとを備えている。燃料タンク３１内の燃料は、燃料
供給ポンプ３２によって燃料通路３３を経て圧縮コイル
ばね５３が位置するばね室５０内に送られ、該ばね室５
０を経た後、流路３４なる経路で加圧室３内に給送され
るようになっている。圧電積層体１９は、これに正電圧
が印加されると素早く伸長（膨張）し、負電圧が印加さ
れると素早く収縮する。５４は、○リングである。圧電
積層体１９の伸長、収縮現象によりピストン１７は応答
性よく進退する。ピストン１７が前進すると、その前方
のシリンダ室５Ｑａおよび背圧室４３内の液圧（燃料油
圧）が上昇し、圧縮コイルばね４８の付勢力に抗してロ
ッド４６およびスピル弁体６１が前進する。シリンダ室
５０ａ内の燃料が不足した場合には、ピストン１７が後
退した時に、シリンダ室５０ａ内の液圧が低下するため
、燃料供給ポンプ３２の吐出油が流路８４、一方向弁８
０を経てシリンダ室５０ａ内に不足分が送り込まれる。In addition, the piezoelectric actuator 49 that constitutes the control valve device 40 together with the spill valve 6 is a piezoelectric actuator 1 made of a stack of a large number of piezoelectric elements that expand and contract with good response when voltage is applied.
9 stored inside a bottomed cylindrical body, a piston 17;
a compression coil spring 5 that urges the piston 17 in the backward direction;
3, and a cylinder chamber 5 that accommodates the piston 17 in a movable manner.
0a. The fuel in the fuel tank 31 is sent by the fuel supply pump 32 through the fuel passage 33 into the spring chamber 50 where the compression coil spring 53 is located.
After passing through 0, it is fed into the pressurizing chamber 3 through a path called a flow path 34. The piezoelectric laminate 19 quickly expands (expands) when a positive voltage is applied thereto, and quickly contracts when a negative voltage is applied thereto. 54 is a circle ring. The piston 17 moves back and forth with good responsiveness due to the expansion and contraction phenomena of the piezoelectric laminate 19. When the piston 17 moves forward, the hydraulic pressure (fuel oil pressure) in the cylinder chamber 5Qa and the back pressure chamber 43 in front of it increases, and the rod 46 and the spill valve body 61 move forward against the biasing force of the compression coil spring 48. . When the fuel in the cylinder chamber 50a is insufficient, the hydraulic pressure in the cylinder chamber 50a decreases when the piston 17 retreats, so that the oil discharged from the fuel supply pump 32 flows into the flow path 84 and into the one-way valve 8.
The insufficient amount is fed into the cylinder chamber 50a through 0.
８１はスチールポール、８２はブツシュロッド、８３は
コイルスプリングである。第二の背圧ボート９７．９８
は、ノズルスプリング室５と流路３４とを連通しており
、途中に絞り９９が設けである。81 is a steel pole, 82 is a bushing rod, and 83 is a coil spring. Second back pressure boat 97.98
The nozzle spring chamber 5 and the flow path 34 are communicated with each other, and a throttle 99 is provided in the middle.
次に、その作動を説明する。Next, its operation will be explained.
エンジンによって駆動されるカムによりタベント１が押
されプランジャ２が下方に移動する。プランジャ２がフ
ィードボート３４ａを塞いだ時点から、プランジャ２に
より圧送される燃料は燃料通路４、弁座室６４を経て、
スピル弁体６１の内部通路６２に至り、残圧調整弁７の
弁体７１を押し開けて、小間口６３、燃料通路８を経て
燃料タンク３１に至る。ここで、残圧調整弁７の開弁圧
（例えば１００ ｋｇ ｆ ／ａｆｌ）は、噴射ノズル
１ｏの開弁圧（例えば３００ ｋｇ ｆ ／ｃｎ？）よ
り低いため、燃料は噴射ノズル１０から噴射されない。A cam driven by the engine pushes the tabent 1 and moves the plunger 2 downward. From the time when the plunger 2 closes the feed boat 34a, the fuel pumped by the plunger 2 passes through the fuel passage 4, the valve seat chamber 64,
It reaches the internal passage 62 of the spill valve body 61, pushes open the valve body 71 of the residual pressure regulating valve 7, and reaches the fuel tank 31 via the booth opening 63 and the fuel passage 8. Here, since the valve opening pressure of the residual pressure regulating valve 7 (for example, 100 kg f /afl) is lower than the valve opening pressure of the injection nozzle 1o (for example, 300 kg f /cn?), fuel is not injected from the injection nozzle 10. .
所定の噴射開始タイミングに第２図（ａ）のごとく圧電
積層体１９に電圧を印加すると圧電積層体１９が伸長し
、背圧室４３内の圧力を高め、ロッド４６、スピル弁体
６１を図示左方へ押し、スピル弁体６１が弁座４７に着
座することにより、スピル弁６は閉じられる。燃料通路
４から内部通路６２に至る通路が閉じられたため、圧送
燃料は高圧通路９５．９６．９４を経て段差部１８に到
り、第２図（Ｃ）、（ｄ）に実線で図示のごとく微小時
間の後、ニードル弁体１１を弁座９０から押し上げて、
燃料噴射孔９２から噴射が始まる。噴射中高圧部分すな
わち加圧室３、燃料通路４、弁座室６４、高圧通路９５
．９６．９４および弁室９１の燃料圧力は例えば１００
０ｋｇｆ ／ｃＩ１１と高圧になる。When a voltage is applied to the piezoelectric laminate 19 at a predetermined injection start timing as shown in FIG. The spill valve 6 is closed by pushing it to the left so that the spill valve body 61 is seated on the valve seat 47. Since the passage from the fuel passage 4 to the internal passage 62 is closed, the pumped fuel passes through the high pressure passages 95, 96, 94 and reaches the stepped portion 18, as shown by the solid line in FIGS. 2(C) and 2(d). After a short period of time, push the needle valve body 11 up from the valve seat 90,
Injection begins from the fuel injection hole 92. High-pressure parts during injection, that is, pressurizing chamber 3, fuel passage 4, valve seat chamber 64, and high-pressure passage 95
．． 96.94 and the fuel pressure in the valve chamber 91 is, for example, 100
The pressure will be as high as 0kgf/cI11.
噴射終了時期に至った時点で、圧電積層体１９の電圧を
第２図（ａ）に図示のごとく下げ（放電させ）れば、ス
ピル弁体６１は第１図図示の右方に移動する。この瞬間
、高圧圧送燃料の一部は弁座室６４、および第一の背圧
ボート６６を経てノズルスプリング室５に勢いよく流れ
込む。ノズルスプリング室５に流れ込んだ燃料は、第二
の背圧ボート９７．９８を通って燃料通路３４に戻され
る。この時、第二の背圧ボート９７と９８の途中に設け
た絞り部９９によって、ノズルスプリング室５に流れ込
んだ燃料の圧力が早期に低下しないようにある程度高い
圧力に保つ。この為ノズルスプリング室５の圧力は、必
要以上に高くなることはなく、最適な力で圧力の作用す
る時間の間、ニードル弁体１１を押し下げる方向に作用
する。従って、ニードル弁体１１は第２図（Ｃ）、（ｄ
）に実線で図示するごとく、すばやく、確実に閉じ、燃
料の噴射が終了する。弁座室６４からニードル弁体１１
の端面に至る第一の背圧ボート６６は、第１図図示のよ
うに短く、また、弁座室６４、第一の背圧ボート６６は
燃料の流れに沿っているため、動圧分が付加された形で
ノズルスプリング室５の圧力が上昇するため、効果はさ
らに大きい。When the injection end time is reached, if the voltage of the piezoelectric laminate 19 is lowered (discharged) as shown in FIG. 2(a), the spill valve body 61 moves to the right as shown in FIG. 1. At this moment, a portion of the high-pressure pumped fuel flows forcefully into the nozzle spring chamber 5 via the valve seat chamber 64 and the first back pressure boat 66. The fuel that has flowed into the nozzle spring chamber 5 is returned to the fuel passage 34 through the second back pressure boat 97,98. At this time, the pressure of the fuel flowing into the nozzle spring chamber 5 is kept at a certain level of high pressure by the throttle part 99 provided midway between the second back pressure boats 97 and 98 so as not to drop prematurely. For this reason, the pressure in the nozzle spring chamber 5 does not become higher than necessary, and acts in a direction to push down the needle valve body 11 with an optimum force during the time when the pressure is applied. Therefore, the needle valve body 11 is
), it closes quickly and securely, and fuel injection ends. From the valve seat chamber 64 to the needle valve body 11
The first back pressure boat 66 that reaches the end face of the valve is short as shown in FIG. The effect is even greater because the pressure in the nozzle spring chamber 5 increases in an additional manner.
残りの燃料は、弁座室６４および燃料通路の一部である
内部通路６２を経て、残圧調整弁７の弁体７１を押し開
けて、小間口６３および流路８３５を経て燃料タンク３
１に戻される。本発明によれば、残圧調整弁７の働きに
より、燃料通路４、加圧室３、高圧通路９５．９６．９
４および弁室９１の圧力も、ある程度高い圧力に保たれ
ているため、燃焼ガスが燃料噴射孔９２を経て弁室９１
側に逆流することはな（、従って、ニードル弁座９０を
傷めることはない。噴射率は第２図（Ｃ）に実線で示す
ように切れがよいため、スモークの発生が抑えられる。The remaining fuel passes through the valve seat chamber 64 and the internal passage 62 which is a part of the fuel passage, pushes open the valve body 71 of the residual pressure regulating valve 7, passes through the small opening 63 and the flow passage 835, and enters the fuel tank 3.
It is returned to 1. According to the present invention, by the function of the residual pressure regulating valve 7, the fuel passage 4, the pressurizing chamber 3, and the high pressure passage 95,96,9
4 and the valve chamber 91 are also maintained at a relatively high pressure, the combustion gas passes through the fuel injection hole 92 and enters the valve chamber 91.
There is no backflow to the side (therefore, no damage to the needle valve seat 90). Since the injection rate is sharp as shown by the solid line in FIG. 2(C), the generation of smoke is suppressed.
残圧調整弁７や第一の背圧ボート６６を設けない従来の
場合には、第２図（ｂ）図示の点線のように、噴射圧力
が急激に下がるものの、ノズルスプリング９３の力のみ
によってニードル弁体１１を押し下げるため、噴射率と
しては第２図（Ｃ）に点線で示すように後だれが出やす
い。また、噴射終了時の噴射圧力が低いため、燃料噴射
孔９２から燃焼ガスの逆流が生じやすい。In the conventional case where the residual pressure regulating valve 7 and the first back pressure boat 66 are not provided, the injection pressure decreases rapidly as shown by the dotted line in FIG. Since the needle valve body 11 is pushed down, the injection rate tends to sag as shown by the dotted line in FIG. 2(C). Further, since the injection pressure at the end of injection is low, backflow of combustion gas from the fuel injection hole 92 is likely to occur.
次に、本発明の第２実施例を説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described.
第３図に示す第２実施例では、前記第１実施例の残圧調
整弁７をオリフィス７４を有した絞り部材７５に置き換
えたものである。In the second embodiment shown in FIG. 3, the residual pressure regulating valve 7 of the first embodiment is replaced with a throttle member 75 having an orifice 74.
このオリフィス７４はスピル弁体６１の内部通路６２に
設ける。圧送された燃料がスピル弁体６１の内部通路６
２およびオリフィス７４を通過してドレン側の燃料タン
ク３１に至る際、このオリフィス７４の働きにより、第
１実施例と同様に上流側（内部通路６２の部分から手前
側の弁座室６４および第一の背圧ボート６６）の圧力は
成る程度高い圧力に保たれる。この圧力により第１実施
例と同様の噴射率の切れが良く、噴射ノズルが速く閉弁
し、燃焼ガスの侵入を防ぐという効果を得る。This orifice 74 is provided in the internal passage 62 of the spill valve body 61. The pressure-fed fuel flows through the internal passage 6 of the spill valve body 61.
2 and orifice 74 to reach the fuel tank 31 on the drain side, the function of this orifice 74 causes the valve seat chamber 64 and the The pressure of one back pressure boat 66) is maintained at a reasonably high pressure. Due to this pressure, similar to the first embodiment, the injection rate is sharp, the injection nozzle closes quickly, and combustion gas is prevented from entering.
また、残圧調整弁のかわりにオリフィスのみにしたため
、構成は簡素となる。Also, since only an orifice is used instead of a residual pressure regulating valve, the configuration is simple.
次に、本発明の第３実施例を第４図を用いて説明する。Next, a third embodiment of the present invention will be described using FIG. 4.
これはノズルスプリング室５に油密的に摺動するサブピ
ストン１００を加えたものである。This has a sub-piston 100 added to the nozzle spring chamber 5 that slides in an oil-tight manner.
サブピストン１００の径は、ニードル弁体１１の摺動部
の径（背圧を受ける径）よりも大きい。このため、噴射
終了時、溢流圧油がノズルスプリング室５に流れ込み、
該ノズルスプリング室の圧力が上昇した際、ニードル弁
体１１を弁座９０に押しつける力は大きくなり、より速
く確実に噴射ノズル１０を閉弁させることができる。（
第２図１点鎖線参照）なお、サブピストン１００とニー
ドル弁体１・１の摺動部の間の空間５ｂは、ドレン側に
つながっており、油密ロングを防止している。The diameter of the sub-piston 100 is larger than the diameter of the sliding portion of the needle valve body 11 (the diameter that receives back pressure). Therefore, at the end of injection, overflow pressure oil flows into the nozzle spring chamber 5,
When the pressure in the nozzle spring chamber increases, the force that presses the needle valve body 11 against the valve seat 90 increases, and the injection nozzle 10 can be closed more quickly and reliably. (
Note that the space 5b between the sub-piston 100 and the sliding portion of the needle valve body 1, 1 is connected to the drain side, and prevents a long oil tightness.
次に、本発明の第４実施例を第５図を用いて説明する。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described using FIG. 5.
これは、第二の背圧ボート９７．９８を廃止し、絞り１
０１を残圧調整弁７の板状弁体７１に設けたものである
。板状弁体７１に絞／Ｊｉ。This eliminates the second back pressure boat 97.98 and eliminates the aperture 1
01 is provided on the plate-shaped valve body 71 of the residual pressure regulating valve 7. Squeeze/Ji to the plate-shaped valve body 71.
■を設け、ノズルスプリング室５に流れ込む燃料の量を
制限した為に、第二の背圧ボート９７．９日を必要とせ
ず、簡素な構成で前記第１実施例と同等の効果を得る。(2) is provided to limit the amount of fuel flowing into the nozzle spring chamber 5, the second back pressure boat is not required, and the same effect as the first embodiment can be obtained with a simple configuration.
以上説明したように、本発明の燃料噴射装置によれば、
溢流圧油を積極的に利用して、低回転から高回転まで噴
射終了時期の噴射ノズルの閉弁を素早（、確実に行うこ
とにより、スモークの発生を防ぐと共に、噴射ノズル内
部への燃焼ガスの逆流を防ぐことができ、ニードル弁座
を傷めることがないという優れた効果を奏する。As explained above, according to the fuel injection device of the present invention,
Active use of overflow pressure oil to quickly (and reliably close) the injection nozzle at the end of injection from low to high rotation speeds prevents smoke from occurring and prevents combustion inside the injection nozzle. It has the excellent effect of preventing gas backflow and not damaging the needle valve seat.
線図、第３図は本発明の第２実施例を示す断面図、第４
図は本発明の第３実施例を示す断面図、第５図は本発明
の第４実施例を示す断面図である。
２・・・往復動プランジャ、３・・・加圧室、４，８゜
３３．３４．３５・・・燃料通路、５・・・ノズルスプ
リング室、７・・・残圧調整弁、１０・・・噴射ノズル
、１１・・・ニードル弁体、３１・・・燃料タンク、４
０・・・制御弁装置、４７・・・弁座、４９・・・圧電
アクチュエータ、５０ａ・・・シリンダ室、６１・・・
スピル弁体、６２・・・内部通路、６４・・・弁座室、
６６・・・第一の背圧ボート、７１・・・（弁部材とし
ての）板状弁体、７２・・・圧縮コイルばね、７４・・
・オリフィス、７５・・・絞り部材、９０・・・ニード
ル弁座、９１・・・弁室、９２・・・燃料噴射孔、９３
・・・ノズルスプリング、９４９５．９６・・・高圧通
路、９７．９８・・・第二の背圧ボート ９９・・・絞
り部。3 is a sectional view showing the second embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a sectional view showing a third embodiment of the invention, and FIG. 5 is a sectional view showing a fourth embodiment of the invention. 2... Reciprocating plunger, 3... Pressurizing chamber, 4,8゜33.34.35... Fuel passage, 5... Nozzle spring chamber, 7... Residual pressure regulating valve, 10... ... Injection nozzle, 11 ... Needle valve body, 31 ... Fuel tank, 4
0... Control valve device, 47... Valve seat, 49... Piezoelectric actuator, 50a... Cylinder chamber, 61...
Spill valve body, 62...inner passage, 64...valve seat chamber,
66... First back pressure boat, 71... Plate valve body (as a valve member), 72... Compression coil spring, 74...
- Orifice, 75... throttle member, 90... needle valve seat, 91... valve chamber, 92... fuel injection hole, 93
... Nozzle spring, 9495.96 ... High pressure passage, 97.98 ... Second back pressure boat 99 ... Throttle section.
Claims (1)
プランジャにより燃料を加圧する加圧室を備え、この加
圧室の燃料を前記プランジャによって加圧することによ
り、高圧通路を介して噴射ノズルに圧送し該ノズルより
噴射する燃料噴射装置において、 前記加圧室と燃料タンクとを連通する燃料通路と、 スピル弁体、弁座室および溢流制限手段を包含して前記
燃料通路に設けられ、該スピル弁体が該弁座室内の弁座
から開弁した時、前記加圧室の燃料を該弁座室および前
記溢流制限手段を介して燃料タンク側に溢流させる制御
弁装置と、 前記噴射ノズルのニードル弁体をニードル弁座へ付勢す
るノズルスプリングと、 該ノズルスプリングを収納するノズルスプリング室と、 前記制御弁装置の前記スピル弁体が前記弁座室内の弁座
から開弁した時、前記弁座室と前記ノズルスプリング室
とを連通する第一の背圧ポートと、前記ノズルスプリン
グ室と前記燃料通路とを連通し、絞り部を有する第二の
背圧ポートを備えることを特徴とする燃料噴射装置。[Scope of Claims] A reciprocating plunger driven by an engine and a pressurizing chamber for pressurizing fuel by the plunger are provided, and by pressurizing the fuel in the pressurizing chamber by the plunger, the fuel is injected into the injection nozzle through a high-pressure passage. In the fuel injection device, the fuel injection device includes a fuel passage that communicates the pressurized chamber with the fuel tank, and a fuel passage that includes a spill valve body, a valve seat chamber, and an overflow restriction means. , a control valve device that causes fuel in the pressurized chamber to overflow to the fuel tank side via the valve seat chamber and the overflow restriction means when the spill valve body opens from the valve seat in the valve seat chamber; , a nozzle spring that biases the needle valve element of the injection nozzle toward the needle valve seat; a nozzle spring chamber that accommodates the nozzle spring; and a nozzle spring chamber that accommodates the nozzle spring, and the spill valve element of the control valve device that opens from the valve seat in the valve seat chamber. A first back pressure port that communicates between the valve seat chamber and the nozzle spring chamber when the valve is opened, and a second back pressure port that communicates between the nozzle spring chamber and the fuel passage and has a constriction part. A fuel injection device characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31481289A JPH03175146A (en) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | Fuel injection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31481289A JPH03175146A (en) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | Fuel injection device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03175146A true JPH03175146A (en) | 1991-07-30 |
Family
ID=18057897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31481289A Pending JPH03175146A (en) | 1989-12-04 | 1989-12-04 | Fuel injection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03175146A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001014733A1 (en) * | 1999-08-20 | 2001-03-01 | Robert Bosch Gmbh | Device for controlling the march of pressure of a pump unit |
| CN108798957A (en) * | 2018-06-29 | 2018-11-13 | 潍柴重机股份有限公司 | Pressurized electrically controlled fuel injector in bivalve |
-
1989
- 1989-12-04 JP JP31481289A patent/JPH03175146A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001014733A1 (en) * | 1999-08-20 | 2001-03-01 | Robert Bosch Gmbh | Device for controlling the march of pressure of a pump unit |
| CN108798957A (en) * | 2018-06-29 | 2018-11-13 | 潍柴重机股份有限公司 | Pressurized electrically controlled fuel injector in bivalve |
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