JPH11229994A - 燃料噴射装置 - Google Patents
燃料噴射装置Info
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- JPH11229994A JPH11229994A JP10343170A JP34317098A JPH11229994A JP H11229994 A JPH11229994 A JP H11229994A JP 10343170 A JP10343170 A JP 10343170A JP 34317098 A JP34317098 A JP 34317098A JP H11229994 A JPH11229994 A JP H11229994A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
- F02M63/0012—Valves
- F02M63/0014—Valves characterised by the valve actuating means
- F02M63/0015—Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid
- F02M63/0026—Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid using piezoelectric or magnetostrictive actuators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
- F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
- F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来装置の欠点を除去または少なくとも低減
するために比較的小さい直径からなる燃料噴射装置を提
供することにある。 【解決手段】 燃料噴射装置は孔内で摺動可能でかつそ
れと連係する表面によって部分的に画成される制御室１
８内の燃料圧力の作用により動き得る弁針１０と、前記
制御室１８内の燃料圧力を制御する圧電式作動の弁とか
らなる。前記制御室が弁針に設けた通路４６，４８を通
る燃料で供給され得る。
するために比較的小さい直径からなる燃料噴射装置を提
供することにある。 【解決手段】 燃料噴射装置は孔内で摺動可能でかつそ
れと連係する表面によって部分的に画成される制御室１
８内の燃料圧力の作用により動き得る弁針１０と、前記
制御室１８内の燃料圧力を制御する圧電式作動の弁とか
らなる。前記制御室が弁針に設けた通路４６，４８を通
る燃料で供給され得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、連係する圧縮点火
の内燃機関のシリンダへ高圧で燃料を噴射するのに使用
する燃料噴射装置に関する。とくに、本発明は蓄積器ま
たは共通のレールが高圧燃料ポンプによって燃料で充填
され、複数の個々に作動し得る噴射装置が蓄積器または
共通のレールからの燃料を受容するように配置されてい
る燃料装置に使用するのに適する燃料噴射装置に関す
る。
の内燃機関のシリンダへ高圧で燃料を噴射するのに使用
する燃料噴射装置に関する。とくに、本発明は蓄積器ま
たは共通のレールが高圧燃料ポンプによって燃料で充填
され、複数の個々に作動し得る噴射装置が蓄積器または
共通のレールからの燃料を受容するように配置されてい
る燃料装置に使用するのに適する燃料噴射装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ヨーロッパ特許出願ＥＰ−Ａ−０７６７
３０４はかかる燃料装置において使用するのに適する噴
射装置を説明している。この噴射装置は座と係合可能で
ある弁針からなっている。弁針の１部分は制御室内の燃
料圧力に曝されており、制御室内の燃料の圧力は弁針の
運動を制御している。電磁作動弁が制御室内の燃料圧力
を制御するのに設けられる。
３０４はかかる燃料装置において使用するのに適する噴
射装置を説明している。この噴射装置は座と係合可能で
ある弁針からなっている。弁針の１部分は制御室内の燃
料圧力に曝されており、制御室内の燃料の圧力は弁針の
運動を制御している。電磁作動弁が制御室内の燃料圧力
を制御するのに設けられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】例えば噴射装置が４バ
ルブシリンダヘッドで使用される場合には、比較的小さ
い直径からなる噴射装置を使用するのが望ましい。電磁
作動の制御弁を含んでいる噴射装置は、電磁アクチュエ
ータが比較的大きいので、一般に比較的大きな直径から
なっている。
ルブシリンダヘッドで使用される場合には、比較的小さ
い直径からなる噴射装置を使用するのが望ましい。電磁
作動の制御弁を含んでいる噴射装置は、電磁アクチュエ
ータが比較的大きいので、一般に比較的大きな直径から
なっている。
【０００４】本発明の目的は、上述した従来装置の欠点
を除去または少なくとも低減するために比較的小さい直
径からなる燃料噴射装置を提供することにある。
を除去または少なくとも低減するために比較的小さい直
径からなる燃料噴射装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、孔内で
摺動可能でかつそれと連係する表面によって部分的に画
成される制御室内の燃料圧力の作用により動き得る弁針
と、前記制御室内の燃料圧力を制御する圧電式作動の弁
とからなる燃料噴射装置が提供される。
摺動可能でかつそれと連係する表面によって部分的に画
成される制御室内の燃料圧力の作用により動き得る弁針
と、前記制御室内の燃料圧力を制御する圧電式作動の弁
とからなる燃料噴射装置が提供される。
【０００６】電磁作動弁よりむしろ圧電式作動弁の使用
が、小さい寸法の圧電式アクチュエータが利用し得るの
で噴射装置の直径の減少を許容する。
が、小さい寸法の圧電式アクチュエータが利用し得るの
で噴射装置の直径の減少を許容する。
【０００７】圧電式アクチュエータを使用する１つの欠
点は、圧電素子の長さが電界が使用において座に印加さ
れるとき達成されると同一程度の量だけ温度、磨耗およ
びドリフトにより変化し得るということである。かかる
変化を補償するために、圧電式作動弁は、好都合には、
弁部材および該弁部材に向かってばね負荷される圧電素
子を含んでいる圧電式アクチュエータ、およびばねの作
用下で圧電素子の運動を減衰する減衰装置からなってい
る。
点は、圧電素子の長さが電界が使用において座に印加さ
れるとき達成されると同一程度の量だけ温度、磨耗およ
びドリフトにより変化し得るということである。かかる
変化を補償するために、圧電式作動弁は、好都合には、
弁部材および該弁部材に向かってばね負荷される圧電素
子を含んでいる圧電式アクチュエータ、およびばねの作
用下で圧電素子の運動を減衰する減衰装置からなってい
る。
【０００８】かかる装置において、ばねは圧電素子の長
さの変化を補償するような圧電素子の運動を生じ、減衰
装置は、ばねが、弁部材の運動を許容するように圧電素
子に電界を印加することにより発生される長さの急速な
変化がばねの作用によって補償されないように圧電素子
を動かす量を制限している。
さの変化を補償するような圧電素子の運動を生じ、減衰
装置は、ばねが、弁部材の運動を許容するように圧電素
子に電界を印加することにより発生される長さの急速な
変化がばねの作用によって補償されないように圧電素子
を動かす量を制限している。
【０００９】本発明の他の態様によれば、孔内で摺動可
能でかつそれと連係する表面によって、部分的に、画成
される制御室内の燃料圧力の作用により動き得る弁針
と、前記制御室内の燃料圧力を制御するために配置され
る制御弁とからなり、そのさい前記制御室が前記弁針に
設けられる通路を通る燃料で供給される燃料噴射装置が
提供される。
能でかつそれと連係する表面によって、部分的に、画成
される制御室内の燃料圧力の作用により動き得る弁針
と、前記制御室内の燃料圧力を制御するために配置され
る制御弁とからなり、そのさい前記制御室が前記弁針に
設けられる通路を通る燃料で供給される燃料噴射装置が
提供される。
【００１０】弁針がその中で摺動可能であるハウジング
に設けられた通路よりむしろ弁針に設けた通路を通って
制御室へ燃料を供給することにより、ハウジング、かつ
それゆえ、噴射装置の直径が減少され得る。
に設けられた通路よりむしろ弁針に設けた通路を通って
制御室へ燃料を供給することにより、ハウジング、かつ
それゆえ、噴射装置の直径が減少され得る。
【００１１】本発明を、例として、添付図面を参照して
さらに説明する。
さらに説明する。
【００１２】
【発明の実施の形態】添付図面に示される噴射装置はノ
ズル本体１２に形成された孔内で摺動可能である弁針１
０からなっている。ノズル本体１２の孔は盲孔であり、
かつ該孔の盲端に隣接して、切截円錐片座が形成され、
該弁座と弁針１０の端部分が、使用において、弁座を通
ってノズル本体１２に設けられた複数の小さい出口開口
１４に向かう燃料の流れを制御するように係合可能であ
る。ノズル本体１２の長さに沿って部分的に、孔はノズ
ル本体１２に対して弁針１０の摺動運動を案内するよう
に弁針１０の対応する部分の直径に実質上等しい直径の
領域を画成するように形作られている。孔のこの部分に
沿う燃料の流れを許容するために、弁針１０が縦溝を備
えている。所望ならば、縦溝の寸法は、使用において、
燃料が弁座に向かって流れる量を制限するように選ばれ
ることも可能である。
ズル本体１２に形成された孔内で摺動可能である弁針１
０からなっている。ノズル本体１２の孔は盲孔であり、
かつ該孔の盲端に隣接して、切截円錐片座が形成され、
該弁座と弁針１０の端部分が、使用において、弁座を通
ってノズル本体１２に設けられた複数の小さい出口開口
１４に向かう燃料の流れを制御するように係合可能であ
る。ノズル本体１２の長さに沿って部分的に、孔はノズ
ル本体１２に対して弁針１０の摺動運動を案内するよう
に弁針１０の対応する部分の直径に実質上等しい直径の
領域を画成するように形作られている。孔のこの部分に
沿う燃料の流れを許容するために、弁針１０が縦溝を備
えている。所望ならば、縦溝の寸法は、使用において、
燃料が弁座に向かって流れる量を制限するように選ばれ
ることも可能である。
【００１３】孔の盲端から離れたノズル本体１２の端部
はノズルホルダ１６とネジ山で、密封係合しており、該
ノズルホルダ１６はノズル本体１２に設けた孔と同軸で
ある軸方向に延びる貫通孔を含んでいる。弁針１０はノ
ズルホルダ１６の孔を貫通し、そしてノズル本体１２か
ら離れたノズルホルダ１６の孔の１部分は弁針１０の摺
動運動を案内しかつまた弁針１０の端部分、ノズルホル
ダ１６の孔の端部分、およびノズルホルダ１６の自由端
に当接するスペーサ部材２０との間に画成される制御ま
たはばね室１８とノズルホルダ１６の孔の残部との間の
燃料の流れを制限するために実質上流体密閉密封を形成
するように弁針１０の隣接部分に実質上等しい直径から
なる。
はノズルホルダ１６とネジ山で、密封係合しており、該
ノズルホルダ１６はノズル本体１２に設けた孔と同軸で
ある軸方向に延びる貫通孔を含んでいる。弁針１０はノ
ズルホルダ１６の孔を貫通し、そしてノズル本体１２か
ら離れたノズルホルダ１６の孔の１部分は弁針１０の摺
動運動を案内しかつまた弁針１０の端部分、ノズルホル
ダ１６の孔の端部分、およびノズルホルダ１６の自由端
に当接するスペーサ部材２０との間に画成される制御ま
たはばね室１８とノズルホルダ１６の孔の残部との間の
燃料の流れを制限するために実質上流体密閉密封を形成
するように弁針１０の隣接部分に実質上等しい直径から
なる。
【００１４】スペーサ部材２０および弁ハウジング２４
は細長いアクチュエータハウジング２２に形成された大
きな直径の孔内に配置され、スペーサ部材２０および弁
ハウジング２４はアクチュエータハウジング２２の孔内
のノズルホルダ１６の端部のネジ山係合によって孔に取
り付けられていることにより所定位置に固定されてい
る。図２に示されるように、スペーサ部材２０はばね室
１８および弁ハウジング２４に設けられた穿孔２８と連
通する角度付き孔２６を備えている。穿孔２８は、弁部
材３０がその中で摺動可能である弁ハウジング２４に設
けられた軸方向に延びる孔と連通し、弁部材３０は穿孔
２８と弁ハウジング２４の孔の拡大直径部分によって画
成された室３２との間の燃料の流れを制御するために孔
の１部分のまわりに画成された切截円錐座に係合するよ
うに配置された拡大直径の領域を含んでいる。室３２は
弁部分３０を座に係合しない位置に向かって偏倚するた
めに弁ハウジング２４と弁部分３０の拡大直径頭部３０
ａとの間に係合されるばね３４を収納している。
は細長いアクチュエータハウジング２２に形成された大
きな直径の孔内に配置され、スペーサ部材２０および弁
ハウジング２４はアクチュエータハウジング２２の孔内
のノズルホルダ１６の端部のネジ山係合によって孔に取
り付けられていることにより所定位置に固定されてい
る。図２に示されるように、スペーサ部材２０はばね室
１８および弁ハウジング２４に設けられた穿孔２８と連
通する角度付き孔２６を備えている。穿孔２８は、弁部
材３０がその中で摺動可能である弁ハウジング２４に設
けられた軸方向に延びる孔と連通し、弁部材３０は穿孔
２８と弁ハウジング２４の孔の拡大直径部分によって画
成された室３２との間の燃料の流れを制御するために孔
の１部分のまわりに画成された切截円錐座に係合するよ
うに配置された拡大直径の領域を含んでいる。室３２は
弁部分３０を座に係合しない位置に向かって偏倚するた
めに弁ハウジング２４と弁部分３０の拡大直径頭部３０
ａとの間に係合されるばね３４を収納している。
【００１５】室３２は弁ハウジング２４の外面に設けた
一連の軸方向に延びる溝３８と横方向穿孔３６を介して
連通し、軸方向に延びている溝３８はスペーサ部材２０
の外周に設けた同様な溝４０と連通し、該溝４０は、順
次、アクチュエータハウジング２２と低圧燃料容器と連
通するノズルホルダ１６との間に画成される室と連通し
ている。弁ハウジング２４に当接するスペーサ部材２０
の面は溝４０と連通する横方向スロット４２を備えかつ
低圧燃料容器と弁ハウジング２４の孔の下方端との間の
連通を設けるために配置される。この連通は油圧ロック
を発生することなしに弁部材３０の運動を許容する。
一連の軸方向に延びる溝３８と横方向穿孔３６を介して
連通し、軸方向に延びている溝３８はスペーサ部材２０
の外周に設けた同様な溝４０と連通し、該溝４０は、順
次、アクチュエータハウジング２２と低圧燃料容器と連
通するノズルホルダ１６との間に画成される室と連通し
ている。弁ハウジング２４に当接するスペーサ部材２０
の面は溝４０と連通する横方向スロット４２を備えかつ
低圧燃料容器と弁ハウジング２４の孔の下方端との間の
連通を設けるために配置される。この連通は油圧ロック
を発生することなしに弁部材３０の運動を許容する。
【００１６】図２に示されるように、ばね室１８は弁針
１０をその座に向かって偏倚するばね４４を収納してい
る。弁針１０は角度付き穿孔４８と連通する軸方向に延
びる穿孔４６を備え、これらの穿孔の両方がこれらの穿
孔を通る燃料の流れを制限するように作用している縮小
された直径の領域を含んでいる。使用において、燃料は
ノズルホルダ１６の孔から穿孔４６，４８を通って制限
された量でばね室１８へ流れることができる。
１０をその座に向かって偏倚するばね４４を収納してい
る。弁針１０は角度付き穿孔４８と連通する軸方向に延
びる穿孔４６を備え、これらの穿孔の両方がこれらの穿
孔を通る燃料の流れを制限するように作用している縮小
された直径の領域を含んでいる。使用において、燃料は
ノズルホルダ１６の孔から穿孔４６，４８を通って制限
された量でばね室１８へ流れることができる。
【００１７】アクチュエータハウジング２２へのノズル
ホルダ１６の接続に隣接して、ノズルホルダ１６はコネ
クタ５２の端部を受容するように配置される半径方向に
延びる穿孔５０を備え、それにより燃料は、ノズルホル
ダ１６の孔へ高圧で燃料を供給するために、適宜な高圧
の燃料源、例えば、適切な高圧燃料ポンプにより燃料で
充填される共通のレールから供給される。
ホルダ１６の接続に隣接して、ノズルホルダ１６はコネ
クタ５２の端部を受容するように配置される半径方向に
延びる穿孔５０を備え、それにより燃料は、ノズルホル
ダ１６の孔へ高圧で燃料を供給するために、適宜な高圧
の燃料源、例えば、適切な高圧燃料ポンプにより燃料で
充填される共通のレールから供給される。
【００１８】図３に示されるように、ロッド５４は弁部
材３０の端部に係合し、ロッド５４はアクチュエータハ
ウジング２２に設けた縮小された直径の孔を貫通しかつ
圧電素子５８の端部に取り付けられたアンビル部材５６
に係合している。圧電素子５８はアクチュエータハウジ
ング２２に設けた大径の孔内に配置されるピストン６０
内に取り付けられ、該ピストン６０はノズルホルダ１６
から離れたアクチュエータハウジング２２の端部から延
び、かつ圧電素子５８に印加される電界を制御するのに
使用する電気ケーブルを支持している。アクチュエータ
ハウジング２２の孔の端部はネジ付きキャップ６２によ
って閉止され、かつばね６４はキャップ６２とピストン
６０の１部分によって画成される肩部との間に係合さ
れ、ばね６４はピストン６０、圧電素子５８およびロッ
ド５４を、弁部材３０がばね３４の作用に抗して弁座に
係合する位置に向かって偏倚している。
材３０の端部に係合し、ロッド５４はアクチュエータハ
ウジング２２に設けた縮小された直径の孔を貫通しかつ
圧電素子５８の端部に取り付けられたアンビル部材５６
に係合している。圧電素子５８はアクチュエータハウジ
ング２２に設けた大径の孔内に配置されるピストン６０
内に取り付けられ、該ピストン６０はノズルホルダ１６
から離れたアクチュエータハウジング２２の端部から延
び、かつ圧電素子５８に印加される電界を制御するのに
使用する電気ケーブルを支持している。アクチュエータ
ハウジング２２の孔の端部はネジ付きキャップ６２によ
って閉止され、かつばね６４はキャップ６２とピストン
６０の１部分によって画成される肩部との間に係合さ
れ、ばね６４はピストン６０、圧電素子５８およびロッ
ド５４を、弁部材３０がばね３４の作用に抗して弁座に
係合する位置に向かって偏倚している。
【００１９】Ｏ−リング密封体６６が、キャップ６２と
ピストン５０との間に、キャップ６２とアクチュエータ
ハウジング２２との間に、かつアクチュエータハウジン
グ２２とロッド５４との間に設けられる。圧電素子５８
がその中に配置されるアクチュエータハウジング２２の
孔は流体で充填され、かつ密封体６６が流体が孔から逃
出するのを阻止するが、ロッド５４またはピストン６０
の軸方向の運動を制限しない。ピストン６０および該ピ
ストン６０がその中にともに配置されるアクチュエータ
ハウジング２２の孔は流体がそれから制限された量で単
に逃出させられる減衰室６８を画成し、逃出している流
体はピストン６０とアクチュエータハウジング２２との
間でばね６４を含んでいる孔の１部分に流れている。室
６８内の流体の存在は、ピストン６０がばね６４の作用
により比較的低い量へ動き得る量を制限する。
ピストン５０との間に、キャップ６２とアクチュエータ
ハウジング２２との間に、かつアクチュエータハウジン
グ２２とロッド５４との間に設けられる。圧電素子５８
がその中に配置されるアクチュエータハウジング２２の
孔は流体で充填され、かつ密封体６６が流体が孔から逃
出するのを阻止するが、ロッド５４またはピストン６０
の軸方向の運動を制限しない。ピストン６０および該ピ
ストン６０がその中にともに配置されるアクチュエータ
ハウジング２２の孔は流体がそれから制限された量で単
に逃出させられる減衰室６８を画成し、逃出している流
体はピストン６０とアクチュエータハウジング２２との
間でばね６４を含んでいる孔の１部分に流れている。室
６８内の流体の存在は、ピストン６０がばね６４の作用
により比較的低い量へ動き得る量を制限する。
【００２０】使用において、例示された位置において、
高圧燃料がコネクタ５２を介してノズルホルダ１６の孔
に供給される。高圧の燃料がそれゆえ弁針１０をその座
から持ち上げる方向に作用する弁針１０へ力を印加する
弁針１０の表面に印加される。高圧燃料はまたばね室１
８内に存在し、そしてばね４４の作用と組み合わせてば
ね部材１８内の燃料の作用は弁針１０をその座と係合し
て押圧するような方向に作用している弁針１０を動かす
方向に作用している弁針１０に力を印加する。圧電式ア
クチュエータは付勢されず、かつばね６４はばね３４の
作用に抗して座と係合して弁部材３０を押圧する。弁部
材３０がその座と係合するので、燃料はばね室１８から
弁部材３０およびその座を通って低圧燃料容器へ逃出さ
せられない。ばね室１８内の燃料圧力はそれゆえノズル
ホルダ１６の孔内の燃料圧力に実質上等しく、かくして
弁針１０をその座に向かって押圧する力は弁針１０をそ
の座から引き離す力より大きい。それゆえ、弁針１０は
該弁針１０がその座に係合する位置を占め、そして噴射
は発生していない。
高圧燃料がコネクタ５２を介してノズルホルダ１６の孔
に供給される。高圧の燃料がそれゆえ弁針１０をその座
から持ち上げる方向に作用する弁針１０へ力を印加する
弁針１０の表面に印加される。高圧燃料はまたばね室１
８内に存在し、そしてばね４４の作用と組み合わせてば
ね部材１８内の燃料の作用は弁針１０をその座と係合し
て押圧するような方向に作用している弁針１０を動かす
方向に作用している弁針１０に力を印加する。圧電式ア
クチュエータは付勢されず、かつばね６４はばね３４の
作用に抗して座と係合して弁部材３０を押圧する。弁部
材３０がその座と係合するので、燃料はばね室１８から
弁部材３０およびその座を通って低圧燃料容器へ逃出さ
せられない。ばね室１８内の燃料圧力はそれゆえノズル
ホルダ１６の孔内の燃料圧力に実質上等しく、かくして
弁針１０をその座に向かって押圧する力は弁針１０をそ
の座から引き離す力より大きい。それゆえ、弁針１０は
該弁針１０がその座に係合する位置を占め、そして噴射
は発生していない。
【００２１】噴射を始めるために、電界が圧電素子５８
を横切って印加され、電界の印加は圧電素子５８の幅を
増加させ、かつ結果として、圧電素子５８は長さを減少
する。圧電素子５８の長さの減少は急激であり、そして
ピストン６０が少量だけばね６４の作用により下方に向
かって動き得るけれども、室５８内の流体の存在は、ば
ね３４が弁部材３０をその座から離して持ち上げるのを
許容する十分に低い量へピストン６０が動き得る量を制
限する。弁部材３０の運動は燃料をばね室１８から逃出
させ、かくしてばね室１８内に配置された弁針１０の端
部に印加された燃料圧力を減少させる。ばね室１８内の
燃料圧力の減少はばね４４の作用に抗して弁針１０を持
ち上げさせ、かつ噴射が開始する。
を横切って印加され、電界の印加は圧電素子５８の幅を
増加させ、かつ結果として、圧電素子５８は長さを減少
する。圧電素子５８の長さの減少は急激であり、そして
ピストン６０が少量だけばね６４の作用により下方に向
かって動き得るけれども、室５８内の流体の存在は、ば
ね３４が弁部材３０をその座から離して持ち上げるのを
許容する十分に低い量へピストン６０が動き得る量を制
限する。弁部材３０の運動は燃料をばね室１８から逃出
させ、かくしてばね室１８内に配置された弁針１０の端
部に印加された燃料圧力を減少させる。ばね室１８内の
燃料圧力の減少はばね４４の作用に抗して弁針１０を持
ち上げさせ、かつ噴射が開始する。
【００２２】理解されることは、弁針１０をその座から
離す運動はスペーサ部材２０との弁針１０の端部の係合
によって制限されるということである。かかる係合がい
ったん発生すると、燃料は低圧燃料容器へ制限された量
で通路４６を通って流れ続けるけれども、ばね室１８へ
制限された量で通路４８を通って継続される燃料の流れ
は結果としてばね室１８内の燃料圧力を増加させる。弁
針１０がその完全に持ち上げられた位置を占めるとき、
弁針１０の端部の１部分だけがばね室１８内の燃料圧力
に曝されるので、この時に弁針１０に印加される力はそ
の便座へ向かう弁針１０の運動を発生するのに十分では
ない。
離す運動はスペーサ部材２０との弁針１０の端部の係合
によって制限されるということである。かかる係合がい
ったん発生すると、燃料は低圧燃料容器へ制限された量
で通路４６を通って流れ続けるけれども、ばね室１８へ
制限された量で通路４８を通って継続される燃料の流れ
は結果としてばね室１８内の燃料圧力を増加させる。弁
針１０がその完全に持ち上げられた位置を占めるとき、
弁針１０の端部の１部分だけがばね室１８内の燃料圧力
に曝されるので、この時に弁針１０に印加される力はそ
の便座へ向かう弁針１０の運動を発生するのに十分では
ない。
【００２３】噴射を終了するために、電界はもはや圧電
素子５８に印加されず、かくして圧電素子５８は弁部分
３０をその座と係合して戻すためにロッド５４と弁部材
３０を下方に押している実質上その元の長さに復帰す
る。弁部材３０がいったんその座と係合すると、通路４
６を通って継続される燃料の流れは結果として燃料圧力
を生じ、かつそれゆえ弁針１０に印加される力は弁針１
０に下向運動を開始させるのに十分に高いレベルに増加
し、その座と係合して戻し、かつしたがって噴射を終了
する。ばね室１８内の燃料圧力が通路４８を通って流れ
ている燃料の結果としてすでに増加されているので、噴
射を終了するための弁針の下向運動は急激に発生する。
ピストン６０が噴射の間中下方に動いたならば、その場
合にその元の長さへの圧電素子５８の復帰はピストン６
０をその元の位置へ戻し、流体を室６８に戻すように移
動する。
素子５８に印加されず、かくして圧電素子５８は弁部分
３０をその座と係合して戻すためにロッド５４と弁部材
３０を下方に押している実質上その元の長さに復帰す
る。弁部材３０がいったんその座と係合すると、通路４
６を通って継続される燃料の流れは結果として燃料圧力
を生じ、かつそれゆえ弁針１０に印加される力は弁針１
０に下向運動を開始させるのに十分に高いレベルに増加
し、その座と係合して戻し、かつしたがって噴射を終了
する。ばね室１８内の燃料圧力が通路４８を通って流れ
ている燃料の結果としてすでに増加されているので、噴
射を終了するための弁針の下向運動は急激に発生する。
ピストン６０が噴射の間中下方に動いたならば、その場
合にその元の長さへの圧電素子５８の復帰はピストン６
０をその元の位置へ戻し、流体を室６８に戻すように移
動する。
【００２４】使用において、圧電素子５８が、例えば温
度の変化によるかまたは磨耗またはドリフトの結果とし
て長さを変えるならば、または圧電素子５８が弁部材３
０をその座に係合させるために占めねばならない位置
が、例えば弁部材３０または該弁部材３０が係合する座
の磨耗の結果として変化するならば、その場合にこれら
の変化はばね６４の作用によるピストンの運動によって
補償される。ピストン６０の運動を減衰するための室６
８内の燃料の存在は、変化が比較的ゆっくり引き起こさ
れるので、かかる変化を補償するのに僅かな作用を有す
る。
度の変化によるかまたは磨耗またはドリフトの結果とし
て長さを変えるならば、または圧電素子５８が弁部材３
０をその座に係合させるために占めねばならない位置
が、例えば弁部材３０または該弁部材３０が係合する座
の磨耗の結果として変化するならば、その場合にこれら
の変化はばね６４の作用によるピストンの運動によって
補償される。ピストン６０の運動を減衰するための室６
８内の燃料の存在は、変化が比較的ゆっくり引き起こさ
れるので、かかる変化を補償するのに僅かな作用を有す
る。
【００２５】代替の実施例において、ロッド５４とアク
チュエータハウジング２２との間の密封体６６は省略さ
れることが可能で、室６８はピストン６０の運動を減衰
するために燃料で供給される。アクチュエータハウジン
グ２２の孔内のロッド５４の嵌合は室６８への燃料の流
れを制御しかつ低圧燃料容器への制限された接続７２が
室６８に設けられ、該室内にばね６４はばねを収容して
いる孔の部分を加圧することなしに燃料をピストン６０
とアクチュエータハウジング２２との間に逃出させるた
めに配置される。ピストン６０を通る燃料の流れは室６
８から気泡を抜き取るのを助ける。この実施例におい
て、弁部材３０のまわりの燃料圧力は増加され、かつ噴
射装置のこの部分を加圧しないことが望まれるならば、
代替の配置が、図３に略示される通路７４を通って、横
方向スロット４２によって画成される室に向かって弁部
材３０を通って漏洩する燃料を室６８に供給することが
できる。通路７４は密封体６６を迂回しかつアクチュエ
ータハウジング２２とロッド５４との間に画成される環
状室７６と連通する。
チュエータハウジング２２との間の密封体６６は省略さ
れることが可能で、室６８はピストン６０の運動を減衰
するために燃料で供給される。アクチュエータハウジン
グ２２の孔内のロッド５４の嵌合は室６８への燃料の流
れを制御しかつ低圧燃料容器への制限された接続７２が
室６８に設けられ、該室内にばね６４はばねを収容して
いる孔の部分を加圧することなしに燃料をピストン６０
とアクチュエータハウジング２２との間に逃出させるた
めに配置される。ピストン６０を通る燃料の流れは室６
８から気泡を抜き取るのを助ける。この実施例におい
て、弁部材３０のまわりの燃料圧力は増加され、かつ噴
射装置のこの部分を加圧しないことが望まれるならば、
代替の配置が、図３に略示される通路７４を通って、横
方向スロット４２によって画成される室に向かって弁部
材３０を通って漏洩する燃料を室６８に供給することが
できる。通路７４は密封体６６を迂回しかつアクチュエ
ータハウジング２２とロッド５４との間に画成される環
状室７６と連通する。
【００２６】さらに他の代替例において、通路７４は前
述されたように室６８に燃料を供給するのに設けられ、
かつ密封体６６が省略される。理解されることは、この
装置において、幾らかの燃料が室７６から室３２に向か
って流れることができるということである。前述された
ように、室６８内の燃料はピストン運動を減衰するため
に作用し、燃料は使用においてピストン６０を通って移
動され、接続７２を通って低圧容器へ逃出する。
述されたように室６８に燃料を供給するのに設けられ、
かつ密封体６６が省略される。理解されることは、この
装置において、幾らかの燃料が室７６から室３２に向か
って流れることができるということである。前述された
ように、室６８内の燃料はピストン運動を減衰するため
に作用し、燃料は使用においてピストン６０を通って移
動され、接続７２を通って低圧容器へ逃出する。
【００２７】ピストンの振動を最小にするために、使用
において、室６８は好都合には小さい容積からなり、そ
してガスの泡は室６８内に配置される流体に存在すべき
ではない。室６８の容積は圧電素子５８とピストン６０
との間の空間をエラストマー成分で満たすことにより減
少されるかも知れず、かつこの場合に、ガスの泡はばね
６４を収納している室へピストン６０とアクチュエータ
ハウジング２２との間を進まねばならない。代替的に、
流体がピストン６０と圧電素子５８との間を流れること
ができるならば、複数の小さい穿孔７０が泡を室６８か
ら逃出させるように設けられ得る。
において、室６８は好都合には小さい容積からなり、そ
してガスの泡は室６８内に配置される流体に存在すべき
ではない。室６８の容積は圧電素子５８とピストン６０
との間の空間をエラストマー成分で満たすことにより減
少されるかも知れず、かつこの場合に、ガスの泡はばね
６４を収納している室へピストン６０とアクチュエータ
ハウジング２２との間を進まねばならない。代替的に、
流体がピストン６０と圧電素子５８との間を流れること
ができるならば、複数の小さい穿孔７０が泡を室６８か
ら逃出させるように設けられ得る。
【００２８】明らかなように、前述された噴射装置の利
点は圧電式アクチュエータの使用が噴射装置の直径の減
少を許容するということである。さらに、ノズルホルダ
１６の隣接する部分におけるよりむしろ弁針１０内の通
路４６，４８の配置が噴射装置の直径の減少を許容す
る。圧電式アクチュエータを使用する追加の利点は、圧
電式アクチュエータに印加される電圧パルスの振幅を変
化することにより、圧電素子５８の長さの変化の量が制
御されることができ、かくして弁部材３０のその座から
の持ち上げを制御している。このことは、燃料がその量
でばね室１８から逃出し得る量が制御されることがで
き、かくして噴射装置の弁針１０の運動のより大きな制
御かつそれゆえ噴射のより大きな制御を許容するという
利点を有している。
点は圧電式アクチュエータの使用が噴射装置の直径の減
少を許容するということである。さらに、ノズルホルダ
１６の隣接する部分におけるよりむしろ弁針１０内の通
路４６，４８の配置が噴射装置の直径の減少を許容す
る。圧電式アクチュエータを使用する追加の利点は、圧
電式アクチュエータに印加される電圧パルスの振幅を変
化することにより、圧電素子５８の長さの変化の量が制
御されることができ、かくして弁部材３０のその座から
の持ち上げを制御している。このことは、燃料がその量
でばね室１８から逃出し得る量が制御されることがで
き、かくして噴射装置の弁針１０の運動のより大きな制
御かつそれゆえ噴射のより大きな制御を許容するという
利点を有している。
【００２９】
【発明の効果】叙上のごとく、本発明は、孔内で摺動可
能でかつそれと連係する表面によって部分的に画成され
る制御室内の燃料圧力の作用により動き得る弁針と、前
記制御室内の燃料圧力を制御する圧電式作動の弁とから
なる構成としたので、比較的小さい直径の燃料噴射装置
を提供することができる。
能でかつそれと連係する表面によって部分的に画成され
る制御室内の燃料圧力の作用により動き得る弁針と、前
記制御室内の燃料圧力を制御する圧電式作動の弁とから
なる構成としたので、比較的小さい直径の燃料噴射装置
を提供することができる。
【図１】本発明の実施例による噴射装置を示す断面図で
ある。
ある。
【図２】図１の１部分を拡大して示す図である。
【図３】図１の他の部分を拡大して示す図である。
１０ 弁針 １２ ノズル本体 １８ 制御（ばね）室 ３０ 弁部材（圧電式作動の弁） ４６ 通路（軸方向に延びる穿孔） ４８ 通路（角度の付いた穿孔） ５８ 圧電式アクチュエータ ６０ ピストン部材
Claims (6)
- 【請求項１】 孔内で摺動可能でかつそれと連係する表
面によって部分的に画成される制御室（１８）内の燃料
圧力の作用により動き得る弁針（１０）と、前記制御室
（１８）内の燃料圧力を制御する圧電式作動の弁（３
０）とからなることを特徴とする燃料噴射装置。 - 【請求項２】 前記圧電式作動の弁（３０）が圧電式ア
クチュエータ（５８）の制御により動き得る弁部材（３
０）からなり、前記圧電式アクチュエータが前記弁部材
（３０）に向かってばね負荷される圧電素子（５８）、
およびばね（６４）の作用により前記圧電素子（５８）
の運動を減衰する減衰装置を含んでいることを特徴とす
る請求項１に記載の燃料噴射装置。 - 【請求項３】 前記減衰装置が孔内で摺動し得るピスト
ン部材（６０）からなり、該ピストン部材（６０）が前
記圧電素子（５８）を支持することを特徴とする請求項
２に記載の燃料噴射装置。 - 【請求項４】 流体が制限された量で前記ピストン部材
（６０）を通って前記孔に沿って流れることができるこ
とを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射装置。 - 【請求項５】 孔内で摺動可能でかつそれと連係する表
面によって、部分的に、画成される制御室（１８）内の
燃料圧力の作用により動き得る弁針（１０）と、前記制
御室（１８）内の燃料圧力を制御するために配置される
制御弁（３０）とからなり、そのさい前記制御室（１
８）が前記弁針（１０）に設けられる通路（４６，４
８）を通る燃料で供給されることを特徴とする燃料噴射
装置。 - 【請求項６】 通路（４６，４８）が、燃料がその量で
前記制御室（１８）に向かって流れることができる量を
制限するのに役立っている制限された直径の領域を含ん
でいることを特徴とする請求項５に記載の燃料噴射装
置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GBGB9725804.0A GB9725804D0 (en) | 1997-12-06 | 1997-12-06 | Fuel injector |
| GB9725804-0 | 1997-12-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11229994A true JPH11229994A (ja) | 1999-08-24 |
Family
ID=10823191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10343170A Withdrawn JPH11229994A (ja) | 1997-12-06 | 1998-12-02 | 燃料噴射装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6299074B1 (ja) |
| EP (1) | EP0921301B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11229994A (ja) |
| DE (1) | DE69825023T2 (ja) |
| GB (1) | GB9725804D0 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008509311A (ja) * | 2004-08-06 | 2008-03-27 | ロバート ボッシュ ゲーエムベーハー | 内燃機関の燃焼室の中へ燃料を噴射するための装置 |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19912666A1 (de) * | 1999-03-20 | 2000-09-21 | Bosch Gmbh Robert | Brennstoffeinspritzentil |
| DE19930530B4 (de) * | 1999-07-01 | 2005-08-18 | Siemens Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Regeln der Einspritzung von Kraftstoff durch einen Kraftstoffinjektor in einer Brennkraftmaschine |
| DE19946766C2 (de) * | 1999-09-29 | 2001-07-26 | Siemens Ag | Injektor für eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung |
| DE19947779A1 (de) * | 1999-10-02 | 2001-04-12 | Bosch Gmbh Robert | Brennstoffeinspritzventil |
| GB9925753D0 (en) * | 1999-10-29 | 1999-12-29 | Lucas Industries Ltd | Fuel injector |
| JP4048699B2 (ja) | 1999-11-10 | 2008-02-20 | 株式会社デンソー | 燃料噴射弁 |
| DE10000575A1 (de) * | 2000-01-10 | 2001-07-19 | Bosch Gmbh Robert | Einspritzdüse |
| DE10015268A1 (de) | 2000-03-28 | 2001-10-04 | Siemens Ag | Einspritzventil mit Bypaßdrossel |
| DE10015740C2 (de) * | 2000-03-29 | 2003-12-18 | Siemens Ag | Einspritzventil für die Einspritzung von Kraftstoff in eine Verbrennungskraftmaschine |
| US20050098660A1 (en) * | 2001-04-24 | 2005-05-12 | Marco Ganser | Fuel-injection valve for internal combustion engines |
| DE10133265A1 (de) * | 2001-07-09 | 2003-01-23 | Bosch Gmbh Robert | Brennstoffeinspritzventil |
| US6811093B2 (en) * | 2002-10-17 | 2004-11-02 | Tecumseh Products Company | Piezoelectric actuated fuel injectors |
| US6928986B2 (en) * | 2003-12-29 | 2005-08-16 | Siemens Diesel Systems Technology Vdo | Fuel injector with piezoelectric actuator and method of use |
| US7464697B2 (en) * | 2005-08-19 | 2008-12-16 | The United States Of America, As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency | High-pressure fuel intensifier system |
| US7665445B2 (en) * | 2008-04-18 | 2010-02-23 | Caterpillar Inc. | Motion coupler for a piezoelectric actuator |
| CN104018964B (zh) * | 2014-05-29 | 2016-05-04 | 哈尔滨工程大学 | 蓄压限流式压电控制喷油器 |
| CN104018969B (zh) * | 2014-05-29 | 2016-06-29 | 哈尔滨工程大学 | 压电控制蓄压稳压式喷油器 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4327688A (en) * | 1980-04-16 | 1982-05-04 | Purification Sciences Inc. | Cylinder pressure control of fluid injection in an internal combustion engine |
| DE3237258C1 (de) * | 1982-10-08 | 1983-12-22 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Elektrisch vorgesteuerte Ventilanordnung |
| DE3533085A1 (de) * | 1985-09-17 | 1987-03-26 | Bosch Gmbh Robert | Zumessventil zur dosierung von fluessigkeiten oder gasen |
| ES2042184T3 (es) * | 1985-12-02 | 1993-12-01 | Marco Alfredo Ganser | Dispositivo para el control de los inyectores de combustible de accionamiento electrohidraulico. |
| IT1232027B (it) * | 1989-03-03 | 1992-01-23 | Weber Srl | Perfezionamento ai dispositivi di iniezione del combustibile ad azio namento elettromagnetico per motori a ciclo diesel |
| US5301875A (en) * | 1990-06-19 | 1994-04-12 | Cummins Engine Company, Inc. | Force balanced electronically controlled fuel injector |
| US5463996A (en) * | 1994-07-29 | 1995-11-07 | Caterpillar Inc. | Hydraulically-actuated fluid injector having pre-injection pressurizable fluid storage chamber and direct-operated check |
| DE19519192C1 (de) * | 1995-05-24 | 1996-06-05 | Siemens Ag | Einspritzventil |
| DE19531652A1 (de) * | 1995-08-29 | 1997-05-07 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen |
| GB9520243D0 (en) | 1995-10-04 | 1995-12-06 | Lucas Ind Plc | Injector |
| US5860597A (en) * | 1997-03-24 | 1999-01-19 | Cummins Engine Company, Inc. | Injection rate shaping nozzle assembly for a fuel injector |
-
1997
- 1997-12-06 GB GBGB9725804.0A patent/GB9725804D0/en not_active Ceased
-
1998
- 1998-11-20 EP EP98309514A patent/EP0921301B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-11-20 DE DE69825023T patent/DE69825023T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-02 JP JP10343170A patent/JPH11229994A/ja not_active Withdrawn
- 1998-12-02 US US09/203,709 patent/US6299074B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008509311A (ja) * | 2004-08-06 | 2008-03-27 | ロバート ボッシュ ゲーエムベーハー | 内燃機関の燃焼室の中へ燃料を噴射するための装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0921301A3 (en) | 2000-11-15 |
| US6299074B1 (en) | 2001-10-09 |
| GB9725804D0 (en) | 1998-02-04 |
| EP0921301A2 (en) | 1999-06-09 |
| DE69825023D1 (de) | 2004-08-19 |
| DE69825023T2 (de) | 2005-03-24 |
| EP0921301B1 (en) | 2004-07-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060207 |