JPH08296518A - 蓄圧式燃料噴射装置 - Google Patents

蓄圧式燃料噴射装置

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JPH08296518A
JPH08296518A JP10396195A JP10396195A JPH08296518A JP H08296518 A JPH08296518 A JP H08296518A JP 10396195 A JP10396195 A JP 10396195A JP 10396195 A JP10396195 A JP 10396195A JP H08296518 A JPH08296518 A JP H08296518A
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JP
Japan
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pressure
fuel
leak
injection
injection device
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Pending
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JP10396195A
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English (en)
Inventor
Susumu Takahashi
進 高橋
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Isuzu Motors Ltd
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Isuzu Motors Ltd
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Priority to US08/633,632 priority patent/US5732679A/en
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Priority to EP98121205A priority patent/EP0909892A3/en
Priority to EP96106453A priority patent/EP0740067B1/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 供給燃料の超高圧化による破損を未然に防止
し得る蓄圧式燃料噴射装置を提供する。 【構成】 本発明は、高圧燃料を制御室19に供給して
針弁を下降させ、その制御室19内の燃料をリーク流路
24,27にリークさせて上記針弁をリフトさせる蓄圧
式燃料噴射装置において、上記リーク流路24,27の
下流側を絞ってその流路内圧力P2 を上昇させる弁手段
31と、上記流路内圧力P2 と上記高圧燃料の圧力P1
とを所定の圧力差ΔPに保持すべく上記弁手段31を作
動させる制御手段9とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特にディーゼル噴射に
用いら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(コモンレール式)燃料噴射装置
は、インジェクタ内部の制御室に、蓄圧室(コモンレー
ル)から供給される高圧燃料を導入して針弁を下降さ
せ、その制御室内の燃料をリーク流路にリークさせて針
弁をリフトさせるようになっている。
【0003】図7は従来の蓄圧式燃料噴射装置を示し、
aはインジェクタである。燃料タンクからの燃料は、ポ
ンプbにより昇圧されて蓄圧室cに送られる。蓄圧室c
からはその高圧燃料がインジェクタaに常時供給されて
いる。インジェクタaはコンピュータ内蔵のエンジンコ
ントロールユニット(以下ECUという)dに接続さ
れ、ECUdはインジェクタa内部のソレノイド弁をON
・OFF させる。ソレノイド弁がONとなるとインジェクタ
aが噴射開始となり、このときには高圧燃料がインジェ
クタa内部の制御室からリークされる。このリークされ
た燃料は、リーク流路eを通じて燃料タンクfに戻され
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、インジェク
タa内部の制御室の周辺部には、高圧の供給燃料と低圧
のリーク燃料との流路が比較的狭い部分に近接して形成
されている。このため、噴霧を良好とするために供給燃
料の圧力を超高圧にまで高めようとすると、それら流路
間の圧力差が過大となって応力による破損を招く虞があ
る。
【0005】そこで、本発明は上記課題を解決すべく創
案されたものであり、その目的は、供給燃料の超高圧化
による破損を未然に防止し得る蓄圧式燃料噴射装置を提
供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、高圧燃料を制御室に供給して針弁を下降さ
せ、その制御室内の燃料をリーク流路にリークさせて上
記針弁をリフトさせる蓄圧式燃料噴射装置において、上
記リーク流路の下流側を絞ってその流路内圧力を上昇さ
せる弁手段と、上記流路内圧力と上記高圧燃料の圧力と
を所定の圧力差に保持すべく上記弁手段を作動させる制
御手段とを備えたものである。
【0007】
【作用】上記構成によれば、リーク流路の流路内圧力が
適当な圧力値まで昇圧され、これにより高圧及び低圧流
路間の圧力差が減小される。
【0008】
【実施例】以下本発明の好適実施例を添付図面に基づい
て詳述する。
【0009】図1は、本発明に係る蓄圧式燃料噴射装置
を示す系統図である。図示するように、ポンプ1は、燃
料タンク2の常圧程度の燃料をフィルタ3を介して吸引
し、それを昇圧し高圧として、配管4を通じて第1蓄圧
室(コモンレール)CR1に送出するようになっている。
第1蓄圧室CR1からは高圧燃料が各供給管5を通じてイ
ンジェクタ6に常時供給されている。インジェクタ6
は、各気筒に設けられ、供給管5からの高圧燃料をその
噴孔より噴射する。第1蓄圧室CR1にはコモンレール圧
センサ7とプレッシャリミッタ8とが設けられ、これら
はコンピュータ内蔵のECU9に電気的に接続される。
ECU9は、コモンレール圧センサ7の検出値に応じて
プレッシャリミッタ8を作動させ、燃料を燃料タンク2
に適宜戻して第1蓄圧室CR1の内圧を所定値に保持す
る。インジェクタ6は、ECU9及びソレノイドドライ
バ10に電気的に接続される。ECU9は、所定の噴射
タイミングでON・OFF 信号をソレノイドドライバ10に
送出し、ソレノイドドライバ10はそのON・OFF 信号を
受けて、インジェクタ6内部のソレノイド弁(図示せ
ず)に作動電力を供給する。ソレノイド弁がONとなる
と、インジェクタ6が噴射開始となり、このときには高
圧燃料がインジェクタ6内部の制御部においてリークさ
れる。
【0010】図2乃至図4はこの制御部の構造を示す縦
断正面図で、図2は無噴射時、図3は噴射時、図4は噴
射終了直後の状態をそれぞれ示している。図示するよう
に、制御部11においては、インジェクタボディ12内
部に所定の燃料流路や中心穴13等が形成され、中心穴
13にはコマンドピストン14が摺動可能に且つ針弁
(図示せず)の上方に同軸に収容される。このコマンド
ピストン14の上昇・下降に合わせて針弁は移動し、コ
マンドピストン14が下降すれば針弁は噴孔を閉じ、上
昇すれば針弁が噴孔を開いて噴射開始となる。
【0011】中心穴13の上端にはオリフィス部材15
が圧入等により固定されている。オリフィス部材15
は、外周部に形成されたリング状の溝16と、中心部に
形成され下部側が拡径されたオリフィス孔17とを有す
る。溝16とオリフィス孔17とは連通孔18で連通さ
れ、溝16とオリフィス部材15の下部の制御室19と
は連通孔20で連通される。そして溝16には高圧燃料
の供給ポート21が連通されている。制御室19には押
動体22が移動自在に収容され、押動体22とコマンド
ピストン14との間には互いを離反側に付勢するスプリ
ング23が配置される。供給ポート21からは供給管5
からの高圧燃料が常時供給されている。
【0012】オリフィス部材15の上方には、リーク燃
料の流路となるリーク流路24が形成される。このリー
ク流路24にはオリフィス孔17の上端が開放されてお
り、この開放端は、図示しないソレノイド弁で上昇・下
降される開閉部材25によって開閉がなされる。
【0013】図2に示す無噴射状態のとき、制御室19
内には高圧燃料が充填されてコマンドピストン14を下
方に押圧している。そして図3に示す噴射状態となる
と、開閉部材25が上昇してオリフィス孔17を開く。
こうなると、制御室19内の高圧燃料は押動体22のオ
リフィス中心孔26からオリフィス孔17を通じてリー
ク流路24にリークし、これにより制御室19内が低圧
となってコマンドピストン14がスプリング23の付勢
力に抗じて上昇する。なお針弁には高圧燃料による上向
き或いは開側の力が常時作用しており、この力がコマン
ドピストン14への上昇力となる。さらに図4に示す噴
射終了状態にあっては、開閉部材25が下降してオリフ
ィス孔17を閉じ、このときのオリフィス孔17内の圧
力変化即ち高圧化によって押動体22が僅かに下降す
る。すると、溝16と制御室19とを結ぶ連通孔20は
開放され、溝16の高圧燃料はオリフィス孔17及び連
通孔20を通じて、押動体22を押し下げつつ制御室1
9内に流入する。そしてこの高圧燃料は、押動体22の
側部の隙間等を通じてコマンドピストン14側へと流入
し、その燃圧によってコマンドピストン14を下降させ
る。また押動体22はその上下の圧力バランスによりス
プリング23の付勢力を受けて上昇し、やがてはオリフ
ィス部材15に当接して図2の無噴射状態へと戻る。
【0014】図1に戻って、インジェクタ6には、上記
リーク流路24に連通してこれと同様なリーク流路を形
成するリーク管27が接続される。リーク管27は集合
部28において各気筒から集合され、さらにその下流側
には、リーク管27内のリーク燃料の圧力即ちリーク圧
力を所定圧力に制御するためのリーク圧制御手段29が
設けられている。リーク圧制御手段29は、リーク管2
7に設けられてリーク燃料を所定の圧力で貯留する第2
蓄圧室CR2と、第2蓄圧室CR2の出口に設けられてその
出口を絞り、第2蓄圧室CR2からの排出流量を調節する
弁手段たる流量制御弁31とを有する。流量制御弁31
を通過して排出される燃料は燃料タンク2へと戻され
る。流量制御弁31としては、その開度を無段階調節で
きる例えばデューティ制御ソレノイド弁等が採用され
る。
【0015】第2蓄圧室CR2には、その内圧即ちリーク
圧力を検知するためのリーク圧センサ32が設けられ、
このリーク圧センサ32と流量制御弁31とはECU9
に電気的に接続される。特にECU9は、第2蓄圧室CR
2のリーク圧センサ32の検出値と、第1蓄圧室CR1の
コモンレール圧センサ7の検出値とを比較して、後述す
る制御フローに従って流量制御弁31を開閉作動させる
制御手段を形成する。
【0016】従来は、インジェクタ6内部でリークした
燃料は燃料タンク2内と等しい常圧程度にまで減圧され
ていた。しかし本実施例では、そのリーク燃料の圧力を
常圧よりも高めることができる。
【0017】即ち、ECU9で流量制御弁31の開度を
適当に制御することにより、第2蓄圧室CR2からの排出
流量を制限してその内圧を高めておくことができ、これ
によってリーク管27や、インジェクタ6内部のリーク
流路24の流路内圧力も高めた状態にて保持できる。図
2乃至図4を参照して、特にオリフィス部材15には、
リーク圧たる低圧及び高圧の流路がそれぞれ形成される
が、オリフィス部材15が比較的小さい部品でそれら流
路も近接するため、流路を仕切る部分に燃圧差による応
力が生じる。例えば図示例の場合、図3に示すリーク状
態において溝16の下部の環状部33に下方への曲げ力
が生じ易く、特に超高圧を供給する場合には破損に至る
虞がある。しかし本実施例では、リーク圧力を高めて高
圧燃料との圧力差を小さくでき、これによってインジェ
クタ6の破損を未然に防止すると共に、超高圧噴射を実
現することが可能となる。
【0018】図5はECU9の制御フローを示すフロー
チャートで、ECU9は先ずコモンレール圧センサ7の
検出値より第1蓄圧室CR1の圧力P1 を読み込む。そし
て次に第2蓄圧室CR2の圧力指示値P0 を算出するが、
これは具体的には、コモンレール圧センサ7の検出値P
1 から所定の圧力差ΔP、ここでは40MPa を減じること
によって行われる。そして次に、リーク圧センサ32の
検出値より第2蓄圧室CR2の圧力P2 を読み込み、その
圧力値P2 を算出された指示値P0 と比較して、一致す
るならば最初のステップにそのまま戻り、一致しないな
らば一致するように流量制御弁31を開閉作動させる。
これにより、リーク燃料の圧力P2 は供給燃料の圧力P
1 に対し一定の圧力差ΔPに保持されることになる。
【0019】図6は、無噴射時と噴射時とにおける供給
燃料及びリーク燃料の圧力変化を示すグラフで、(a)
が従来、(b)が本実施例の場合である。なお上段は、
ECU9が送出するソレノイド弁のON・OFF 信号であ
る。
【0020】図示するように、(a)の場合、無噴射時
におけるリーク燃料の圧力(リーク圧力)P2 は供給燃
料の圧力(供給圧力)P1 よりも比較的小さい値となっ
ており、これにより噴射時には、供給圧力P1 が比較的
大きい値ΔP1 だけ減小するようになる。これに対し
(b)の場合、無噴射時においてリーク圧力P2 が高い
値となっているため、噴射時の供給圧力P1 の減小は比
較的小さい値ΔP1 に止まる。ここで(b)の場合にお
いて、無噴射時の供給圧力P1 とリーク圧力P2 との差
ΔPが前述の40MPa の圧力差となり、これはインジェク
タ6の針弁の上昇・下降を行わせるのに必要最小限の圧
力差である。なお、この圧力差を小さくすることで針弁
のレスポンス悪化が考えられるが、これはオリフィス孔
17やオリフィス中心孔26の孔径の変更等で対応でき
るし、逆に適度に初期噴射率が抑制されることによって
予混合燃焼時に多く発生するNOxの低減に効果がある
ため問題はない。
【0021】以上による本実施例の他、本発明は種々の
態様にて変形・変更が可能である。
【0022】
【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
【0023】(1) 供給燃料の超高圧化による破損を
未然に防止できる。
【0024】(2) 超高圧噴射を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る蓄圧式燃料噴射装置の一実施例を
示す系統図である。
【図2】インジェクタの制御部を示し、無噴射時の状態
を示す縦断正面図である。
【図3】インジェクタの制御部を示し、噴射時の状態を
示す縦断正面図である。
【図4】インジェクタの制御部を示し、噴射終了直後の
状態を示す縦断正面図である。
【図5】制御フローを示すフローチャートである。
【図6】供給燃料及びリーク燃料の圧力変化を示すグラ
フで、(a)は従来、(b)は本実施例の場合をそれぞ
れ示す。
【図7】従来の蓄圧式燃料噴射装置を示す系統図であ
る。
【符号の説明】
9 エンジンコントロールユニット 19 制御室 24 リーク流路 27 リーク管 31 流量制御弁 P1 供給燃料の圧力 P2 リーク燃料の圧力 ΔP 圧力差

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高圧燃料を制御室に供給して針弁を下降
    させ、該制御室内の燃料をリーク流路にリークさせて上
    記針弁をリフトさせる蓄圧式燃料噴射装置において、上
    記リーク流路の下流側を絞ってその流路内圧力を上昇さ
    せる弁手段と、上記流路内圧力と上記高圧燃料の圧力と
    を所定の圧力差に保持すべく上記弁手段を作動させる制
    御手段とを備えたことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装
    置。
JP10396195A 1995-04-27 1995-04-27 蓄圧式燃料噴射装置 Pending JPH08296518A (ja)

Priority Applications (5)

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JP10396195A JPH08296518A (ja) 1995-04-27 1995-04-27 蓄圧式燃料噴射装置
US08/633,632 US5732679A (en) 1995-04-27 1996-04-17 Accumulator-type fuel injection system
DE69605075T DE69605075T2 (de) 1995-04-27 1996-04-24 Kraftstoffeinspritzvorrichtung der Akkumulatorgattung
EP98121205A EP0909892A3 (en) 1995-04-27 1996-04-24 Accumulator-type fuel injection system
EP96106453A EP0740067B1 (en) 1995-04-27 1996-04-24 Accumulator-type fuel injection system

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JP10396195A JPH08296518A (ja) 1995-04-27 1995-04-27 蓄圧式燃料噴射装置

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JP (1) JPH08296518A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001227431A (ja) * 1999-12-09 2001-08-24 Usui Internatl Ind Co Ltd ディーゼルエンジン用燃料噴射管
JP2011169241A (ja) * 2010-02-18 2011-09-01 Denso Corp 燃料噴射装置
JP2014111909A (ja) * 2012-12-05 2014-06-19 Nippon Soken Inc 燃料噴射弁

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