JPH0347459A - Fuel injection device of diesel engine - Google Patents
Fuel injection device of diesel engineInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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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、ディーゼル機関用燃料噴射装置に関するもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a fuel injection device for a diesel engine.
従来、ディーゼル機関用燃料噴射装置として特開昭５９
−１６５８５８号公報に開示されるものがある。これは
、高圧燃料を蓄圧するコモンレールと呼ばれる共通の蓄
圧配管と、燃料を噴射するインジェクタとから構成され
る。このインジェクタ内には、噴孔を開閉するノズルニ
ードルが摺動自在に配されるとともに、このノズルニー
ドルに作用する燃料圧を保持する背圧室を形成されてお
り、この背圧室の圧力が三方電磁弁によって高圧側の燃
料圧と低圧側の燃料圧とに切り換え制御されることより
、蓄圧配管から供給された高圧燃料が噴射される。さら
に、噴射率を制御するため、背圧室の入口部には、背圧
室から低圧側への燃料の流れに対してのみ絞りとなるワ
ンウェイオリフィスが設けられており、これにより緩や
かな上昇と瞬時の噴射切れの噴射率であるデルタ型噴射
が得られる。Previously, as a fuel injection device for diesel engines,
There is one disclosed in Japanese Patent No.-165858. This consists of a common pressure accumulation pipe called a common rail that accumulates high-pressure fuel and an injector that injects fuel. Inside this injector, a nozzle needle that opens and closes the nozzle hole is slidably arranged, and a back pressure chamber that maintains the fuel pressure acting on this nozzle needle is formed, and the pressure in this back pressure chamber is The high-pressure fuel supplied from the pressure accumulation pipe is injected by being controlled to switch between the high-pressure side fuel pressure and the low-pressure side fuel pressure by the three-way solenoid valve. Furthermore, in order to control the injection rate, a one-way orifice is provided at the inlet of the back pressure chamber, which acts as a restriction only for the flow of fuel from the back pressure chamber to the low pressure side. A delta type injection, which is an injection rate with instantaneous injection failure, is obtained.
一方、ディーゼル機関においては、エンジン性能向上の
ため、噴射初期は一定で再び上昇した後瞬時の噴射切れ
の噴射率であるブーツ型噴射が望まれている。On the other hand, in a diesel engine, in order to improve engine performance, a boot-type injection is desired, in which the injection rate is constant at the initial stage of injection, increases again, and then stops instantaneously.
しかしながら、上述したワンウェイオリフィスの構成で
は、その噴射率はワンウェイオリフィスの径により一義
的に決定され、しかもノズル二ドルの上昇速度は、上昇
期間中はとんど一定であるので、初期噴射率を抑えるす
なわちワンウェイオリフィスの径を絞るほど、ノズルニ
ードルの噴孔を絞る期間が長くなり、全噴射期間におけ
る最大噴射率期間の割合が小さくなるという問題がある
。However, in the one-way orifice configuration described above, the injection rate is uniquely determined by the diameter of the one-way orifice, and the rising speed of the nozzle needle is almost constant during the rising period, so the initial injection rate cannot be changed. There is a problem that the more the diameter of the one-way orifice is reduced, the longer the period during which the nozzle needle is throttled becomes, and the ratio of the maximum injection rate period to the total injection period becomes smaller.
そこで、本発明では、高圧配管に蓄圧した高圧燃料を、
ノズルニードルおよび三方電磁弁を有するインジェクタ
により噴射するディーゼル機関用燃料噴射装置において
、ブーツ型噴射を達成することを目的とする。Therefore, in the present invention, high pressure fuel accumulated in high pressure piping is
The object of the present invention is to achieve boot-type injection in a fuel injection device for a diesel engine that injects with an injector having a nozzle needle and a three-way solenoid valve.
本発明のディーゼル機関用燃料噴射装置は、高圧燃料を
蓄える蓄圧配管と、噴孔を開閉する摺動自在に配された
ノズルニードル、このノズルニードルに作動させる圧力
を保持する圧力室の圧力を高圧側である前記蓄圧配管の
燃料圧と低圧側の燃料圧とに切り換える制御弁および背
圧室の燃料の流入および流出を制御する弁手段とを有す
るインジェクタとを備え、制御弁を制御することにより
ノズルニードを作動させて蓄圧配管内の燃料を前記噴孔
から噴射するディーゼル機関用燃料噴射装置において、
弁手段は、相互に摺動自在に配された移動可能な第１の
弁部材と第２の弁部材とから構成されるとともに、圧力
室は、第１の弁部材と第２の弁部材とにより、ノズルニ
ードルを閉弁させる方向の圧力を保持する背圧室と、制
御室とに区画され、第２の弁部材は弾性部材によりノズ
ルニードルの閉弁方向に付勢されており、ノズルニード
ルが所定値以上開弁方向へ移動するとノズルニードルと
一体的に移動し、第１の弁部材あるいは第２の弁部材に
は、背圧室と制御室とを連通ずる絞り通路が形成されて
いることを特徴とする。The fuel injection device for a diesel engine of the present invention includes a pressure accumulation pipe that stores high-pressure fuel, a nozzle needle that is slidably arranged to open and close the nozzle hole, and a pressure chamber that maintains the pressure to operate the nozzle needle. and an injector having a control valve for switching between the fuel pressure of the pressure accumulation pipe on the side and the fuel pressure on the low pressure side, and a valve means for controlling the inflow and outflow of fuel in the back pressure chamber, and by controlling the control valve. In a diesel engine fuel injection device that operates a nozzle needle to inject fuel in a pressure accumulation pipe from the nozzle hole, the valve means includes a movable first valve member and a second movable valve member that are arranged to be slidable relative to each other. The pressure chamber is divided by the first valve member and the second valve member into a back pressure chamber that maintains pressure in a direction to close the nozzle needle, and a control chamber. The second valve member is biased in the valve closing direction of the nozzle needle by an elastic member, and when the nozzle needle moves in the valve opening direction by a predetermined value or more, it moves integrally with the nozzle needle, and the first valve member or The second valve member is characterized in that a throttle passage is formed in the second valve member to communicate the back pressure chamber and the control chamber.
以下、図面に基づき、本発明の詳細な説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the drawings.
第１図において、インジェクタ１００のケーシング部材
１は、ボディロワ１ａと連結部１ｂと弁ケーシング１ｃ
とからなり、リテーニングリング’ｌ ｄにより各部材
１ａ、ｌｂ、Ｌｃが一体化されている。その弁ケーシン
グ１ｃ内には弁体摺動孔２および燃料溜り室３が形成さ
れ、先端にはその燃料溜り室３に連通ずるノズルニード
ル５の大径部６が摺動自在に嵌合されている。このノズ
ルニードル５の大径部６には連結部７が形成されるとと
もに、さらに下方には小径部８および弁体部９が一体形
成されている。そして、この弁体部９によりシート部Ｘ
が開閉され、ノズル孔４からの噴射がＯＮ１０ Ｆ Ｆ
される。上記ノズルニードル５の連結部７の先端には、
フランジ１０．ピストンピン１１およびピストン１２が
一体的に連結されている。また、ノズルニードル５は、
バネ１３により閉方向に付勢されている。前記ピストン
１２はシリンダ１４内に摺動自在に嵌合され、また、シ
リンダ１４内には圧力室１５が形成されている。In FIG. 1, a casing member 1 of an injector 100 includes a body lower 1a, a connecting portion 1b, and a valve casing 1c.
The members 1a, lb, and Lc are integrated by a retaining ring. A valve body sliding hole 2 and a fuel reservoir 3 are formed in the valve casing 1c, and a large diameter portion 6 of a nozzle needle 5 communicating with the fuel reservoir 3 is slidably fitted at the tip thereof. There is. A connecting portion 7 is formed in the large diameter portion 6 of the nozzle needle 5, and a small diameter portion 8 and a valve body portion 9 are integrally formed further below. Then, the seat portion
is opened and closed, and the injection from the nozzle hole 4 is ON10 F F
be done. At the tip of the connecting part 7 of the nozzle needle 5,
Flange 10. Piston pin 11 and piston 12 are integrally connected. Moreover, the nozzle needle 5 is
It is biased in the closing direction by a spring 13. The piston 12 is slidably fitted into the cylinder 14, and a pressure chamber 15 is formed within the cylinder 14.
圧力室１５内にはプレート弁２９が設けられており、こ
のプレート弁２９は、第２図に示されるように、第１の
弁部材３０、第２の弁部材３１およびハネ３２により構
成され、また、第１の弁部材３０および第２の弁部材３
１により圧力室１５は背圧室３３と制御室３４とに区画
されている。A plate valve 29 is provided in the pressure chamber 15, and as shown in FIG. 2, the plate valve 29 is composed of a first valve member 30, a second valve member 31, and a spring 32. Moreover, the first valve member 30 and the second valve member 3
1, the pressure chamber 15 is divided into a back pressure chamber 33 and a control chamber 34.
第１の弁部材３０は圧力室１５内で移動可能に配設され
るとともに、この第１の弁部材３０は、後述する三方電
磁弁１６側の通路３６の開口部３６ａを閉塞するフラン
ジ部３０ａと、背圧室３３の一部を形成する内部通路３
７を有する円環部３０ｂとから構成されている。また、
フランジ部３０ａはバネ３２によって付勢されて開口部
３６ａに着座するとともに、フランジ部３０ａの外周に
は、フランジ部３０ａが開口部３６ａから離れた時に、
通路３６内の燃料を制御室３４に導入する連通溝３８が
形成されている。さらに、円環部３０ｂには、背圧室３
３と制御室３４とを連通ずる径の小さい絞り通路３５が
形成されている。The first valve member 30 is disposed movably within the pressure chamber 15, and has a flange portion 30a that closes an opening 36a of a passage 36 on the three-way solenoid valve 16 side, which will be described later. and an internal passageway 3 forming a part of the back pressure chamber 33.
7 and an annular portion 30b. Also,
The flange portion 30a is biased by the spring 32 and seats in the opening 36a, and the outer periphery of the flange portion 30a is provided with a groove that when the flange portion 30a is separated from the opening 36a.
A communication groove 38 is formed to introduce fuel in the passage 36 into the control chamber 34. Furthermore, a back pressure chamber 3 is provided in the annular portion 30b.
A throttle passage 35 with a small diameter is formed to communicate between the control chamber 3 and the control chamber 34 .
第２の弁部材３１は圧力室１５内で移動可能に配設され
るとともに、この第２の弁部材３１は、シリンダ１４の
開口部１４ａを閉塞するフランジ部３１ａと、第１の弁
部材３０の円環部３０ｂを摺動自在に保持する内部通路
４１を有する円環部３１ｂとから構成されている。なお
、フランジ部３１ａには、背圧室３３の一部を形成する
テーパ形状又は段付状の孔３９が穿設されるとともに、
外周には制御室３４の燃料圧が第２の弁部材の移動の抵
抗とならないように連通溝４０が形成されている。また
、フランジ部３１ａは、バネ３２によって付勢されて開
口部１４ａに着座するとともに、ノズルニードル５が所
定値以上リフトすると、ピストン１２の端部はフランジ
部３１ａに当接し、ノズル ニードル１２および第２の
弁部材３１は一体的に移動する。The second valve member 31 is movably arranged within the pressure chamber 15, and includes a flange portion 31a that closes the opening 14a of the cylinder 14, and a flange portion 31a that closes the opening 14a of the cylinder 14, and a flange portion 31a that closes the opening 14a of the cylinder 14. and an annular portion 31b having an internal passage 41 for slidably holding the annular portion 30b. Note that a tapered or stepped hole 39 forming a part of the back pressure chamber 33 is bored in the flange portion 31a, and
A communication groove 40 is formed on the outer periphery so that the fuel pressure in the control chamber 34 does not act as resistance to movement of the second valve member. Further, the flange portion 31a is urged by the spring 32 and seats in the opening portion 14a, and when the nozzle needle 5 is lifted by a predetermined value or more, the end of the piston 12 comes into contact with the flange portion 31a, and the nozzle needle 12 and the The two valve members 31 move integrally.
ピストン１２の上方には三方電磁弁１６が設けられてい
る。すなわち、シリンダ１７内に、アウタバルブ１８が
摺動自在に嵌合され、そのアウタバルブ１８の内部孔１
８ａにはインナパルプ１９が配設されている。そして、
コイル２０が消磁されている時にはアウタバルブ１８は
バネ２１の力により下方位置にあり、通路２２と圧力室
１５とは通路３６を介して連通した状態となる。また、
コイル２０が励磁されている時にはアウタバルブ１８は
上方へ移動し、背圧室１５とドレイン通路２３とが連通
した状態となる。なお、ドレイン通路２３の燃料はドレ
インタンク２７に抜くことができるようになっている。A three-way solenoid valve 16 is provided above the piston 12. That is, the outer valve 18 is slidably fitted into the cylinder 17, and the inner hole 1 of the outer valve 18 is inserted into the cylinder 17.
Inner pulp 19 is arranged at 8a. and,
When the coil 20 is demagnetized, the outer valve 18 is in a downward position due to the force of the spring 21, and the passage 22 and the pressure chamber 15 are in communication via the passage 36. Also,
When the coil 20 is excited, the outer valve 18 moves upward, and the back pressure chamber 15 and the drain passage 23 are brought into communication. Note that the fuel in the drain passage 23 can be drained into a drain tank 27.
ケーシング部材１には燃料供給通路２４が形成され、こ
の燃料供給通路２４の一端は燃料溜り室３と接続される
とともに、他端は三方電磁弁１６の通路２２とも接続さ
れている。A fuel supply passage 24 is formed in the casing member 1, and one end of this fuel supply passage 24 is connected to the fuel reservoir chamber 3, and the other end is also connected to the passage 22 of the three-way solenoid valve 16.
蓄圧配管２６は、図示しない高圧供給ポンプから供給さ
れた高圧燃料を蓄圧しており、この蓄圧配管２６は各気
筒毎に設けられたインジェクタ１００にインレット２５
を介して高圧燃料を供給する。The pressure accumulation pipe 26 accumulates high pressure fuel supplied from a high pressure supply pump (not shown), and this pressure accumulation pipe 26 connects the inlet 25 to the injector 100 provided for each cylinder.
Supply high pressure fuel via.
次に、作動について説明する。Next, the operation will be explained.
蓄圧配管２６の高圧燃料は、インレット２５を介してイ
ンジェクタ１００内に供給される。この燃料は通路２４
を介して燃料溜り室３に供給されるとともに、三方電磁
弁１６に供給される。High-pressure fuel in the pressure accumulation pipe 26 is supplied into the injector 100 via the inlet 25. This fuel is in the passage 24
The fuel is supplied to the fuel reservoir chamber 3 via the fuel tank 3 and also to the three-way solenoid valve 16.
この時、三方電磁弁１６が消磁されている場合には、ア
ウタバルブ１８はバネ２１により着座しており、三方電
磁弁１６に供給された燃料はインナバルブ１９を図中上
方へ移動させて通路３６に流入する。At this time, when the three-way solenoid valve 16 is demagnetized, the outer valve 18 is seated by the spring 21, and the fuel supplied to the three-way solenoid valve 16 moves the inner valve 19 upward in the figure and flows into the passage 36. Inflow.
通路３６に流入した燃料は、圧力室１５内に流入し、所
定時間経過した状態では、圧力室１５（背圧室３３およ
び制御室３４）は高圧燃料で満たされ、第３図（ａ）に
示されるように、第１の弁部材３０および第２の弁部材
３１はバネ３２によって付勢されて開口部３６ａおよび
１４ａに着座している。The fuel that has flowed into the passage 36 flows into the pressure chamber 15, and after a predetermined period of time, the pressure chamber 15 (back pressure chamber 33 and control chamber 34) is filled with high-pressure fuel, and as shown in FIG. 3(a). As shown, first valve member 30 and second valve member 31 are biased by spring 32 and seated in openings 36a and 14a.
コントローラ２８は気筒判別センサ、カム角度センサお
よびアクセル開度センサからの信号等を入力し、所定の
燃料噴射タイミングで三方電磁弁１６を制御する。The controller 28 receives signals from the cylinder discrimination sensor, cam angle sensor, accelerator opening sensor, etc., and controls the three-way solenoid valve 16 at a predetermined fuel injection timing.
コントローラ２日によって三方電磁弁１６が励磁される
と、アウタバルブ１８は図中上方へ吸引され、背圧室３
３および通路３６の燃料はドレイン通路２３を介して低
圧側へ逃がされる。なお、この時、制御室３４は絞り通
路３５により燃料の流出が制限されるため、制御室３４
の圧力はすぐには低下せず所定期間高圧に保持される。When the three-way solenoid valve 16 is excited by the controller 2, the outer valve 18 is attracted upward in the figure, and the back pressure chamber 3
3 and the fuel in the passage 36 is released to the low pressure side via the drain passage 23. Note that at this time, since the outflow of fuel from the control chamber 34 is restricted by the throttle passage 35, the control chamber 34
The pressure does not drop immediately and is maintained at a high pressure for a predetermined period of time.
背圧室３３の高圧が低圧側へ逃がされると、第３図ら）
に示されるようにピストン１２は第２の弁部材３１に当
接するまで上昇し、これにより燃料噴射が開始される。When the high pressure in the back pressure chamber 33 is released to the low pressure side, as shown in Fig. 3)
As shown in , the piston 12 rises until it comes into contact with the second valve member 31, thereby starting fuel injection.
なお、ピストン１２が第２の弁部材３１に当接した時に
は、制御室３４は高圧状態であるので、ピストン１２の
上昇は一旦停止する。Note that when the piston 12 comes into contact with the second valve member 31, the control chamber 34 is in a high pressure state, so the upward movement of the piston 12 is temporarily stopped.
その後、制御室３４内の高圧燃料が絞り通路３５を介し
て低圧側へ流出すると、制御室３４の圧力が低下する。Thereafter, when the high-pressure fuel in the control chamber 34 flows out to the low-pressure side via the throttle passage 35, the pressure in the control chamber 34 decreases.
それに伴いピストン１２および第２の弁部材３１は一体
的に上昇し、ノズルニードル５はフルリフト状態となり
、噴射率は第３図（Ｃ）に示されるように最大噴射期に
至る。Accordingly, the piston 12 and the second valve member 31 rise together, the nozzle needle 5 becomes in a full lift state, and the injection rate reaches the maximum injection period as shown in FIG. 3(C).
そして、三方電磁弁１６が消磁されると、高圧燃料が三
方電磁弁１６および通路３６を通って、背圧室３３に供
給されるとともに、第１の弁部材３０は高圧の燃料圧を
受けてバネ３２の付勢力に抗して移動する。そのため、
フランジ部３０ａは開口部３６ａから離れ、制御室３４
内には高圧燃料が流入する。ピストン１２は背圧室３３
の圧力および第１の弁部材３０の制御室３４による押圧
力を受けて瞬時に図中下方へ移動し、第３図（ｄ）に示
されるように速やかに噴射が終了する。When the three-way solenoid valve 16 is demagnetized, high-pressure fuel is supplied to the back pressure chamber 33 through the three-way solenoid valve 16 and the passage 36, and the first valve member 30 receives high fuel pressure. It moves against the urging force of the spring 32. Therefore,
The flange portion 30a is separated from the opening portion 36a and is separated from the control chamber 34.
High pressure fuel flows into the tank. The piston 12 is a back pressure chamber 33
In response to the pressure and the pressing force from the control chamber 34 of the first valve member 30, it instantly moves downward in the figure, and the injection quickly ends as shown in FIG. 3(d).
なお、第４図は上記作動における通路３６、制御室３４
および背圧室３３の圧力変化を示すタイムチャートで、
第５図は上記作動における第１の弁部材３０、第２の弁
部材３１およびピストン１２の変位を示すタイムチャー
トである。Note that FIG. 4 shows the passage 36 and control room 34 in the above operation.
and a time chart showing pressure changes in the back pressure chamber 33,
FIG. 5 is a time chart showing the displacements of the first valve member 30, second valve member 31, and piston 12 during the above operation.
上述したように、本実施例によれば、ブーツ型の噴射率
特性を達成することができる。As described above, according to this embodiment, a boot-shaped injection rate characteristic can be achieved.
次に、本発明の第２の実施例を第６図を用いて説明する
。Next, a second embodiment of the present invention will be described using FIG. 6.
この実施例は、プレート弁の変形例を示すものであるの
で、その特徴部分についてのみ説明する。Since this embodiment shows a modification of the plate valve, only its characteristic parts will be explained.
第６図において、プレート弁１２９は、前記実施例と同
様に、第１の弁部材１３０．第２の弁部材１３１および
バネ１３２とから構成され、また、第１の弁部材１３０
および第２の弁部材１３１により圧力室１１５は背圧室
１３３と制御室１３４とに区画されている。In FIG. 6, the plate valve 129 is connected to the first valve member 130. as in the previous embodiment. It is composed of a second valve member 131 and a spring 132, and the first valve member 130
The pressure chamber 115 is divided into a back pressure chamber 133 and a control chamber 134 by the second valve member 131.
第１の弁部材１３０は圧力室１１５内で摺動自在に配設
されるとともに、通路１３６の開口部１３６ａを閉塞す
るフランジ部１３０ａと、背圧室１３３の一部を形成す
る内部通路１３７を有する円環部１３０ｂとから構成さ
れている。また、フランジ部１３０ａはバネ１３２によ
って付勢されて開口部１３６ａに着座するとともに、フ
ランジ部１３０ａの外周には、フランジ部１３０ａが開
口部１３６ａから離れた時に、通路１３６内の燃料を制
御室３４０の導入する連通溝１３８が形成されている。The first valve member 130 is slidably disposed within the pressure chamber 115 and has a flange portion 130a that closes an opening 136a of a passage 136 and an internal passage 137 that forms a part of the back pressure chamber 133. It is composed of an annular portion 130b having a circular ring portion 130b. Further, the flange portion 130a is urged by a spring 132 and seats in the opening portion 136a, and the outer periphery of the flange portion 130a is provided so that when the flange portion 130a is separated from the opening portion 136a, the fuel in the passage 136 is transferred to the control chamber 340. A communication groove 138 is formed for introducing the.
さらに、円環部１３０ｂには、背圧室１３３と制御室１
３４とを連通ずる径の小さい絞り通路１３５が形勢され
ている。Furthermore, the annular portion 130b includes a back pressure chamber 133 and a control chamber 1.
A throttle passage 135 with a small diameter is formed which communicates with 34.
第２の弁部材１３１は圧力室１１５内で摺動自在に配設
されるとともに、この第２の弁部材１３１は、シリンダ
１１４の開口部１１４ａを外周部で閉塞するフランジ部
１３１ａと、第１の弁部材１３０の円環部１３０ｂを摺
動自在に保持する内部通路１４１を有する円環部１３１
ｂとから構成されている。なお、フランジ部１３１ａに
は、開口部１１４ａに対向する穴部１３９が形成される
とともに、径方向に貫通する貫通溝１４２が形成されて
いる。また、フランジ部１３４ａは、バネ１３２によっ
て付勢されて開口部１１４ａに着座するとともに、ノズ
ルニードル５が所定値以上リフトすると、ピストン１１
２の端部はフランジ部１３４ａに当接し、ピストン１１
２および第２の弁部材１３１は一体的に移動する。The second valve member 131 is slidably disposed within the pressure chamber 115, and includes a flange portion 131a that closes the opening 114a of the cylinder 114 at its outer circumferential portion, and a first An annular portion 131 having an internal passage 141 that slidably holds the annular portion 130b of the valve member 130.
It is composed of b. Note that the flange portion 131a is formed with a hole 139 that faces the opening 114a, and a through groove 142 that penetrates in the radial direction. Further, the flange portion 134a is urged by the spring 132 to seat in the opening portion 114a, and when the nozzle needle 5 is lifted by a predetermined value or more, the piston 11
The end of the piston 11 is in contact with the flange portion 134a.
2 and the second valve member 131 move together.
次に、作動について説明する。Next, the operation will be explained.
通路１３６に流入した燃料は、圧力室１１５内に流入し
、所定時間経過した状態では、圧力室工１５（背圧室１
３３および制御室１３４）は高圧燃料で満たされ、第７
図（ａ）に示されるように、第１の弁部材１３０および
第２の弁部材１３１はバネ３２によって付勢されて開口
部１３６ａおよび１１４ａに着座している。The fuel that has flowed into the passage 136 flows into the pressure chamber 115, and after a predetermined period of time has elapsed, the fuel flows into the pressure chamber 15 (back pressure chamber 1).
33 and control chamber 134) are filled with high pressure fuel, and the seventh
As shown in Figure (a), the first valve member 130 and the second valve member 131 are urged by the spring 32 and seated in the openings 136a and 114a.
背圧室１３３の高圧燃料が通路１３６から低圧側へ逃が
されると、第７図（ｂ）に示されるようにピストン１１
２は第２の弁部材１３１に当接するまで上昇し、これに
より燃料噴射が開始される。なお、この時、制御室１３
４は絞り通路１３５により燃料の流出が制限されるため
、制御室１３４の圧力はすぐには低下せず所定期間高圧
に保持される。従って、ピストン１１２が第２の弁部材
１３１に当接した時には、制御室１３４は高圧状態であ
るので、ピストン１１２の上昇は一旦停止する。When the high pressure fuel in the back pressure chamber 133 is released from the passage 136 to the low pressure side, the piston 11 is released as shown in FIG. 7(b).
2 rises until it comes into contact with the second valve member 131, thereby starting fuel injection. In addition, at this time, the control room 13
4, the outflow of fuel is restricted by the throttle passage 135, so the pressure in the control chamber 134 does not drop immediately but is maintained at a high pressure for a predetermined period of time. Therefore, when the piston 112 comes into contact with the second valve member 131, the control chamber 134 is in a high pressure state, so the movement of the piston 112 is temporarily stopped.
その後、制御室１３４内の高圧燃料が絞り通路１３５を
介して低圧側へ流出すると、制御室１３４の圧力が低下
する。それに伴いピストン１１２および第２の弁部材１
３１は一体的に上昇し、ピストン１１２はフルリフト状
態となり、噴射率は第７図（Ｃ）に示されるように最大
噴射期に至る。なお、この時、第２の弁部材１３１とピ
ストン１１２とにより流体室１１３が形成されるが、第
２の弁部材１３１には貫通溝１４２が形成されているの
で、流体室１４３には負圧が生じない。また、上記作動
において、制御室１３４内の燃料は第１の弁部材１３１
および第２の弁部材１３２により閉じ込められるととも
に、制御室１３４内の燃料は絞り通路１３５のみを介し
て低圧側へ逃がれるので、ノズルニードル５は前記第１
実施例よりも緩やかに上昇する。Thereafter, when the high pressure fuel in the control chamber 134 flows out to the low pressure side via the throttle passage 135, the pressure in the control chamber 134 decreases. Accordingly, the piston 112 and the second valve member 1
31 rises integrally, the piston 112 reaches a full lift state, and the injection rate reaches the maximum injection period as shown in FIG. 7(C). Note that at this time, a fluid chamber 113 is formed by the second valve member 131 and the piston 112, but since the through groove 142 is formed in the second valve member 131, negative pressure is applied to the fluid chamber 143. does not occur. Further, in the above operation, the fuel in the control chamber 134 is transferred to the first valve member 131.
Since the fuel in the control chamber 134 is confined by the second valve member 132 and escapes to the low pressure side only through the throttle passage 135, the nozzle needle 5 is
The increase is more gradual than in the example.
高圧燃料が通路１３６を通って背圧室１３３に再び供給
されると、ピストン１１２は背圧室１３３の圧力を受け
て瞬時に図中下方へ移動し、第７図（ｄ）に示されるよ
うに速やかに噴射が終了する。When high-pressure fuel is again supplied to the back pressure chamber 133 through the passage 136, the piston 112 receives the pressure of the back pressure chamber 133 and instantly moves downward in the figure, as shown in FIG. 7(d). The injection ends immediately.
なお、第８図は上記作動における通路１３６、制御室１
３４および背圧室１３３の圧力変化を示すタイムチャー
トで、第９図は上記作動における第１の弁部材１３０、
第２の弁部材１３１およびノズルニードル１１２の変位
を示すタイムチャートである。In addition, FIG. 8 shows the passage 136 and the control room 1 in the above operation.
34 and the pressure changes in the back pressure chamber 133, FIG. 9 is a time chart showing pressure changes in the first valve member 130,
5 is a time chart showing the displacement of the second valve member 131 and the nozzle needle 112. FIG.
なお、上記作動において、第７図（ａ）に示されるノズ
ルニードル５のプレリフト量Ｈを調整することにより、
第１０図に示すように初期噴射率の大きさを設定するこ
とができる。また、絞り通路１３５の絞り径を調整する
ことにより、第１１図に示すようにノズルニードル５の
上界の傾きを制御することができる。In addition, in the above operation, by adjusting the prelift amount H of the nozzle needle 5 shown in FIG. 7(a),
The magnitude of the initial injection rate can be set as shown in FIG. Furthermore, by adjusting the diameter of the throttle passage 135, the inclination of the upper limit of the nozzle needle 5 can be controlled as shown in FIG.
上記実施例によれば、第１２図に示すように、従来のデ
ルタ型噴射に比べて、着火遅れ期間中の噴射量を低減す
ることができるので、−気燃焼を防止し、ノックスを低
減することができる。According to the above embodiment, as shown in FIG. 12, the injection amount during the ignition delay period can be reduced compared to the conventional delta type injection, thereby preventing -gas combustion and reducing knock. be able to.
次に、本発明の第３の実施例を第１３図を用いて説明す
る。Next, a third embodiment of the present invention will be described using FIG. 13.
この実施例についても、前記第２の実施例と同様に、プ
レート弁の変形例を示すものであるのでその特徴部分に
ついてのみ説明する。第１３図において、プレート弁２
２９は、第１の弁部材２３０、第２の弁部材２３１およ
びバネ２３２とがら構成され、また第１の弁部材２３０
および第２の弁部材２３１により圧力室２１５は背圧室
２３３と制御室２３４とに区画されている。Similar to the second embodiment, this embodiment also shows a modification of the plate valve, so only its characteristic parts will be described. In FIG. 13, plate valve 2
29 is composed of a first valve member 230, a second valve member 231 and a spring 232, and the first valve member 230
The pressure chamber 215 is divided into a back pressure chamber 233 and a control chamber 234 by the second valve member 231 .
第１の弁部材２３０は圧力室２１５内で摺動自在に配設
されるとともに、通路２３６を閉塞するフランジ部２３
０ａと、後述する第２の弁部材２３１の円環部２３１ｃ
を摺動自在に保持する内部通路２４１を有する円環部２
３０ｂとから構成されている。また、フランジ部２３０
ａはバネ２３２によって付勢されて、通路２３６の開口
部に着座するとともに、フランジ部２３０ａの外周には
、フランジ部２３０ａが通路２３６の開口部から離れた
時に、通路２３６内の燃料を制御室２３４に導入する連
通溝２３８が形成されている。The first valve member 230 is slidably disposed within the pressure chamber 215 and has a flange portion 23 that closes a passage 236.
0a and an annular portion 231c of the second valve member 231, which will be described later.
An annular portion 2 having an internal passage 241 that slidably holds the
30b. In addition, the flange portion 230
a is biased by a spring 232 and is seated at the opening of the passage 236, and the outer periphery of the flange portion 230a is provided so that when the flange portion 230a is separated from the opening of the passage 236, the fuel in the passage 236 is transferred to the control chamber. A communication groove 238 is formed to be introduced into the groove 234 .
第２の弁部材２３１は圧力室２１５内で摺動自在に配設
されるとともに、この第２の弁部材２３１は圧力室２１
５内で摺動自在に配設されるとともに、この第２の弁部
材は、シリンダ２１４の途中に形成された肩部２１４ａ
と当接するフランジ部２３１ａと、シリンダ２１４に摺
動自在に配設され外周面でシール作用をなす摺動部２３
１ｂと、背圧室２３３の一部を形成する内部通路２３７
を有し、第１の弁部材２３００円環部材２３０ｂによっ
て摺動自在に保持される円環部２３１Ｃとから構成され
ている。なお、フランジ部２３１ａには、フランジ部２
３１ａが肩部２１４ａから離れた時、制御室２３４内の
燃料を、摺動部２３１ｂの外周面と圧力室２１５の内周
面との間に形成される流体室２４３に導入する連通溝２
４４が形成されている。また、フランジ部２３１ａは、
バネ２３２によって、付勢されて肩部２１４ａと当接す
るとともに、ピストン２１２が所定値以上リフトすると
、ピストン２１２の端部は摺動部の端面に当接し、ピス
トン２１２および第２の弁部材２３１は一体的に移動す
る。The second valve member 231 is slidably disposed within the pressure chamber 215, and the second valve member 231 is located within the pressure chamber 215.
The second valve member is slidably disposed within the cylinder 214, and this second valve member is disposed on a shoulder portion 214a formed in the middle of the cylinder 214.
a flange portion 231a that comes into contact with the cylinder 214, and a sliding portion 23 that is slidably disposed on the cylinder 214 and performs a sealing action on the outer peripheral surface.
1b and an internal passage 237 forming part of the back pressure chamber 233.
The first valve member 2300 has an annular portion 231C slidably held by an annular member 230b. Note that the flange portion 231a has the flange portion 2
31a is separated from the shoulder portion 214a, the communication groove 2 introduces the fuel in the control chamber 234 into the fluid chamber 243 formed between the outer circumferential surface of the sliding portion 231b and the inner circumferential surface of the pressure chamber 215.
44 is formed. Further, the flange portion 231a is
When the piston 212 is biased by the spring 232 and comes into contact with the shoulder 214a, and when the piston 212 lifts by more than a predetermined value, the end of the piston 212 comes into contact with the end surface of the sliding part, and the piston 212 and the second valve member 231 move as one.
次に、作動について説明する。Next, the operation will be explained.
通路２３６に流入した燃料は、圧力室２１５内に流入し
、所定時間経過した状態では、圧力室２１５（背圧室２
３３および制御室２３４）は高圧燃料で満たされ、第１
４図（ａ）に示されるように、第１の弁部材２３０およ
び第２の弁部材２３１はバネ２３２によって付勢されて
通路２３６の開口部および肩部２１４ａに着座している
。The fuel that has flowed into the passage 236 flows into the pressure chamber 215, and after a predetermined period of time has elapsed, the fuel flows into the pressure chamber 215 (back pressure chamber 2
33 and control chamber 234) are filled with high pressure fuel and the first
As shown in FIG. 4(a), the first valve member 230 and the second valve member 231 are biased by a spring 232 and seated in the opening of the passage 236 and the shoulder 214a.
背圧室２３３の高圧燃料が通路２３６から低圧側へ逃が
されると、第１４図（ｂ）に示されるようにピストン２
１２は第２の弁部材２３１に当接するまで上昇し、これ
により燃料噴射が開始される。When the high pressure fuel in the back pressure chamber 233 is released from the passage 236 to the low pressure side, the piston 2
12 rises until it comes into contact with the second valve member 231, thereby starting fuel injection.
なお、この時、制御室２３４は絞り通路２３５により燃
料の流出が制限されるため、制御室２３４の圧力はすぐ
には低下せず所定期間高圧に保持される。従って、ピス
トン２１２が第２の弁部材２３１に当接した時には、制
御室２３４は高圧状態であるので、ピストン２１２の上
昇は一旦停止する。Note that at this time, since the outflow of fuel from the control chamber 234 is restricted by the throttle passage 235, the pressure in the control chamber 234 does not drop immediately but is maintained at a high pressure for a predetermined period of time. Therefore, when the piston 212 comes into contact with the second valve member 231, the control chamber 234 is in a high pressure state, so the upward movement of the piston 212 is temporarily stopped.
その後、制御室２３４内の高圧燃料が絞り通路λ３５を
介して低圧側へ流出すると、制御室２３４の圧力が低下
する。それに伴いピストン２１２および第２の弁部材２
３１は一体的に上昇し、ピストン２１２はフルリフト状
態となり、噴射率は第１４図（Ｃ）に示されるように最
大噴射期に至る。Thereafter, when the high pressure fuel in the control chamber 234 flows out to the low pressure side via the throttle passage λ35, the pressure in the control chamber 234 decreases. Accordingly, the piston 212 and the second valve member 2
31 rises integrally, the piston 212 reaches a full lift state, and the injection rate reaches the maximum injection period as shown in FIG. 14(C).
この時、摺動部２３１ｂの外周面と圧力室２１５の内周
面との間に流体室２４３が形成されるが、第２の弁部材
２３１には連通溝２４４が形成されているので、制御室
２３４の高圧燃料は流体室２４３へ流入する。なお、第
２の弁部材２３１の摺動部２３１Ｃがシリンダ２１４を
摺動するので、流体室２４３の燃料は背圧室２３３へ直
接流入することはない。At this time, a fluid chamber 243 is formed between the outer circumferential surface of the sliding portion 231b and the inner circumferential surface of the pressure chamber 215, but since the second valve member 231 is formed with a communication groove 244, the control High pressure fuel in chamber 234 flows into fluid chamber 243 . Note that since the sliding portion 231C of the second valve member 231 slides on the cylinder 214, the fuel in the fluid chamber 243 does not directly flow into the back pressure chamber 233.
高圧燃料が通路２３６を通って背圧室２３３に再び供給
されると、ピストン２１２は背圧室２３３の圧力を受け
て瞬時に図中下方へ移動し、第１４図（ｄ）に示される
ように速やかに噴射が終了する。When high-pressure fuel is again supplied to the back pressure chamber 233 through the passage 236, the piston 212 receives the pressure of the back pressure chamber 233 and instantly moves downward in the figure, as shown in FIG. 14(d). The injection ends immediately.
以上説明したように、本発明によれば、第１の弁部材と
第２の弁部材とにより構成される弁手段によって、ブー
ツ型噴射率特性を達成することができる。As described above, according to the present invention, a boot-type injection rate characteristic can be achieved by the valve means constituted by the first valve member and the second valve member.
第１図〜第５図は本発明の第１Φ実施例に関すの作動を
説明するための図、第４図は本実施例の圧力変化特性を
示すタイムチャート、第５図は反実節制の変位特性を示
すタイムチャートである。
第６図〜第１２図は本発明の第２の実施例に間第８図は
本実施例の圧力変化特性を示すタイムチャート、第９図
は本実施例の変位特性を示すタイムチャート、第１０図
〜第１２図は各々本実施例の噴射特性を説明するための
図である。
第１３図および第１４図は本発明の第３の実施不丁′ａ
血図・第１４ツま本実節制０作動を説明するための図で
ある。
１００・・・インジェクタ、４・・・噴孔、５・・・ノ
ズルニードル、１２，１１２，２１２・・・ピストン、
１５．１１５．２１５・・・圧力室、１６・・・三方電
磁弁（制御弁）、２３・・・ドレイン通路、２４・・・
燃料供給通路、２８・・・蓄圧配管、２９，１２９，２
２９・・・プレート弁（弁手段）、３０，１３０，２３
０・・・第１の弁部材、３２，１３２，２３２・・・バ
ネ。
３３．１３３，２３３・・・背圧室、３４，１３４゜２
３４・・・制御室、３５，１３５，２３５・・・絞り通
路Figures 1 to 5 are diagrams for explaining the operation of the first Φ embodiment of the present invention, Figure 4 is a time chart showing the pressure change characteristics of this embodiment, and Figure 5 is a diagram of counterfactual moderation. It is a time chart showing displacement characteristics. 6 to 12 show the second embodiment of the present invention. FIG. 8 is a time chart showing the pressure change characteristics of this embodiment, and FIG. 9 is a time chart showing the displacement characteristics of this embodiment. 10 to 12 are diagrams for explaining the injection characteristics of this example. FIGS. 13 and 14 show a third embodiment of the present invention.
It is a diagram for explaining blood diagram/14th leg real moderation 0 operation. 100... Injector, 4... Nozzle hole, 5... Nozzle needle, 12, 112, 212... Piston,
15.115.215...Pressure chamber, 16...Three-way solenoid valve (control valve), 23...Drain passage, 24...
Fuel supply passage, 28...pressure accumulation pipe, 29,129,2
29...Plate valve (valve means), 30, 130, 23
0...First valve member, 32,132,232...Spring. 33.133,233...Back pressure chamber, 34,134゜2
34...control room, 35,135,235...throttle passage
Claims (1)
このノズルニードルに作動させる圧力を保持する圧力室
の圧力を高圧側である前記蓄圧配管の燃料圧と低圧側の
燃料圧とに切り換える制御弁と、前記背圧室の燃料の流
入および流出を制御する弁手段とを有するインジェクタ
とを備え、前記制御弁を制御することにより前記ノズル
ニードを作動させて前記蓄圧配管内の燃料を前記噴孔か
ら噴射するディーゼル機関用燃料噴射装置において、 前記弁手段は、相互に摺動自在に配された移動可能な第
１の弁部材と第２の弁部材とから構成されるとともに、 前記圧力室は、第１の弁部材と第２の弁部材とにより、
前記ノズルニードルを閉弁させる方向の圧力を保持する
背圧室と、制御室とに区画され、前記第２の弁部材は弾
性部材により前記ノズルニードルの閉弁方向に付勢され
ており、前記ノズルニードルが所定値以上開弁方向へ移
動すると前記ノズルニードルと一体的に移動し、 前記第１の弁部材あるいは前記第２の弁部材には、前記
背圧室と前記制御室とを連通する絞り通路が形成されて
いることを特徴とするディーゼル機関用燃料噴射装置。 ２、前記第１の弁部材は弾性部材により付勢されており
、前記制御弁により前記圧力室の圧力が低圧から高圧に
切り換えられると高圧の燃料圧を受けて移動するととも
に、この移動により前記制御室に高圧の燃料を導入する
ことを特徴とする請求項１記載のディーゼル機関用燃料
噴射装置。[Claims] 1. A pressure accumulation pipe for storing high-pressure fuel, a nozzle needle slidably arranged to open and close an injection hole,
A control valve that switches the pressure in a pressure chamber that holds the pressure to actuate the nozzle needle between the fuel pressure in the pressure accumulator pipe that is a high pressure side and the fuel pressure on a low pressure side, and controls the inflow and outflow of fuel in the back pressure chamber. and an injector having a valve means for controlling the control valve to operate the nozzle needle and inject the fuel in the pressure accumulation pipe from the nozzle hole, wherein the valve means is , the pressure chamber is composed of a movable first valve member and a second valve member that are arranged to be slidable relative to each other, and the pressure chamber is formed by the first valve member and the second valve member.
The second valve member is partitioned into a back pressure chamber that maintains pressure in the direction of closing the nozzle needle and a control chamber, and the second valve member is biased in the direction of closing the nozzle needle by an elastic member. When the nozzle needle moves in the valve opening direction by a predetermined value or more, the nozzle needle moves integrally with the nozzle needle, and the first valve member or the second valve member has a valve that communicates the back pressure chamber and the control chamber. A fuel injection device for a diesel engine, characterized in that a throttle passage is formed. 2. The first valve member is biased by an elastic member, and when the pressure in the pressure chamber is switched from low pressure to high pressure by the control valve, it moves in response to the high fuel pressure, and this movement causes the first valve member to move. 2. The fuel injection system for a diesel engine according to claim 1, wherein high pressure fuel is introduced into the control chamber.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2085258A JP2674266B2 (en) | 1989-04-17 | 1990-03-30 | Fuel injection device for diesel engine |
Applications Claiming Priority (3)
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|---|---|---|---|
| JP1-96876 | 1989-04-17 | ||
| JP9687689 | 1989-04-17 | ||
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0347459A true JPH0347459A (en) | 1991-02-28 |
| JP2674266B2 JP2674266B2 (en) | 1997-11-12 |
Family
ID=26426272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2085258A Expired - Fee Related JP2674266B2 (en) | 1989-04-17 | 1990-03-30 | Fuel injection device for diesel engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2674266B2 (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2014111909A (en) * | 2012-12-05 | 2014-06-19 | Nippon Soken Inc | Fuel injection valve |
| CN116838510A (en) * | 2023-09-04 | 2023-10-03 | 哈尔滨工程大学 | Double needle valve electric control fuel injector with changeable fuel injection rule |
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- 1990-03-30 JP JP2085258A patent/JP2674266B2/en not_active Expired - Fee Related
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| CN116838510A (en) * | 2023-09-04 | 2023-10-03 | 哈尔滨工程大学 | Double needle valve electric control fuel injector with changeable fuel injection rule |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2674266B2 (en) | 1997-11-12 |
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