JP2007132215A - Fuel injection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、所定量の燃料を高圧で噴射させる燃料噴射装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection device that injects a predetermined amount of fuel at a high pressure.
従来、2本のデリバリパイプを備え、その2本のデリバリパイプを所定の燃料圧力で開閉制御される開閉弁を用いて連通又は遮断させる燃料噴射装置が存在している。例えば、この種の燃料噴射装置としては、下記の特許文献1〜3に開示されている。この特許文献1〜3に開示された燃料噴射装置は、機関始動時に一方のデリバリパイプのみに燃料を供給させるよう開閉弁を閉弁制御して燃料圧力の早期上昇を図り、燃料圧力の昇圧後の通常運転時には2本のデリバリパイプへと燃料を供給させるよう所定の燃料圧力以上で開閉弁を開弁制御して燃圧脈動の低減を図るものである。また、その特許文献3には、2本のデリバリパイプを繋ぐ連結管に絞り部が設けられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a fuel injection device that includes two delivery pipes and communicates or blocks the two delivery pipes using an on-off valve that is controlled to open and close with a predetermined fuel pressure. For example, this type of fuel injection device is disclosed in the following Patent Documents 1 to 3. In the fuel injection devices disclosed in Patent Documents 1 to 3, the on-off valve is controlled to be closed so that fuel is supplied only to one delivery pipe when the engine is started, so as to increase the fuel pressure early. During normal operation, the on-off valve is controlled to open at a predetermined fuel pressure or higher so that fuel is supplied to the two delivery pipes, thereby reducing fuel pressure pulsation. In Patent Document 3, a throttle portion is provided in a connecting pipe that connects two delivery pipes.
尚、下記の特許文献4には、1本のデリバリパイプに供給される燃料の容量を調節する可変容量装置を設け、その燃料の容量を機関始動時に低減させる燃料噴射装置が開示されている。 Patent Document 4 below discloses a fuel injection device that is provided with a variable displacement device that adjusts the volume of fuel supplied to a single delivery pipe, and that reduces the volume of the fuel when the engine is started.
しかしながら、上述した特許文献1〜3の燃料噴射装置においては、通常駆動時に2本のデリバリパイプの燃料圧力が上記の所定の燃料圧力よりも低くなると、通常駆動時における燃料圧力の下限に達していないにも拘わらず開閉弁が閉弁して一方のデリバリパイプのみに燃料が供給されてしまうので、燃圧脈動が大きくなってしまう。 However, in the fuel injection devices of Patent Documents 1 to 3 described above, when the fuel pressure of the two delivery pipes is lower than the predetermined fuel pressure during normal driving, the fuel pressure reaches the lower limit during normal driving. In spite of this, the on-off valve closes and fuel is supplied to only one delivery pipe, so the fuel pressure pulsation increases.
そこで、本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、機関始動時には早期に燃料圧力を上昇させ、通常運転時には燃料圧力が低下しても燃料圧力の下限値まで燃圧脈動を大きくすることのない燃料噴射装置を提供することを、その目的とする。 Therefore, the present invention improves the inconvenience of such a conventional example, increases the fuel pressure early when starting the engine, and increases the fuel pressure pulsation to the lower limit value of the fuel pressure even if the fuel pressure decreases during normal operation. It is an object to provide a non-fuel injection device.
上記目的を達成する為、請求項1記載の発明では、高圧ポンプから圧送された燃料が供給される第1デリバリパイプと、この第1デリバリパイプに連通する第2デリバリパイプと、その第1デリバリパイプと第2デリバリパイプとの間を第1所定圧力よりも低いときに遮断させるべく作動する弁体が設けられた容積切替弁と、その第1デリバリパイプが第1所定圧力よりも高い第2所定圧力以上になったときに第1デリバリパイプと第2デリバリパイプとの間を連通させるべく容積切替弁を開弁させ、その第1及び第2のデリバリパイプが第1所定圧力よりも低くなるまでは当該容積切替弁の開弁状態を保持させる弁体作動手段と、その第1デリバリパイプから燃料が供給される燃料噴射弁と、を備えている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a first delivery pipe supplied with fuel pumped from a high pressure pump, a second delivery pipe communicating with the first delivery pipe, and the first delivery pipe are provided. A volume switching valve provided with a valve element that operates to shut off between the pipe and the second delivery pipe when the pressure is lower than the first predetermined pressure; and a second that the first delivery pipe is higher than the first predetermined pressure. When the pressure exceeds a predetermined pressure, the volume switching valve is opened to allow communication between the first delivery pipe and the second delivery pipe, and the first and second delivery pipes become lower than the first predetermined pressure. Up to this point, there are provided valve body operating means for holding the open state of the volume switching valve and a fuel injection valve to which fuel is supplied from the first delivery pipe.
この請求項1記載の燃料噴射装置によれば、第1デリバリパイプが第2所定圧力以上になるまでは第1デリバリパイプのみから燃料を噴射させ、その第1デリバリパイプが第2所定圧力以上になったときには、その第2所定圧力よりも低い第1所定圧力に低下するまで容積の大きい第1及び第2のデリバリパイプの総容積を利用して燃料を噴射させることができる。 According to the fuel injection device of the first aspect, fuel is injected only from the first delivery pipe until the first delivery pipe becomes equal to or higher than the second predetermined pressure, and the first delivery pipe becomes equal to or higher than the second predetermined pressure. When this happens, the fuel can be injected using the total volume of the first and second delivery pipes with large volumes until the pressure drops to a first predetermined pressure lower than the second predetermined pressure.
例えば、その弁体作動手段としては、請求項2記載の発明の如く、第1デリバリパイプと容積切替弁の弁室とを連通させる連通路と、その第1デリバリパイプが第2所定圧力以上になったときに当該第1デリバリパイプと連通路とを連通させる開閉弁と、を備え、その連通路を第2デリバリパイプに連通させるべく延設したものを利用することができる。
For example, as the valve body operating means, as in the invention described in
この請求項2記載の燃料噴射装置においては、第1デリバリパイプが第2所定圧力以上になったときに当該第1デリバリパイプの燃料が弁室へと供給されて容積切替弁を開弁させることができる。また、その第1デリバリパイプが第2所定圧力よりも低くなって開閉弁が閉弁したとしても、連通路を介して第2デリバリパイプと弁室とが連通しているので、第1及び第2のデリバリパイプが第1所定圧力よりも低くなるまでは容積切替弁の開弁状態,即ち、第1デリバリパイプと第2デリバリパイプとの連通状態を保つことができる。
In the fuel injection device according to
また、その弁体作動手段としては、請求項3記載の発明の如く、第1デリバリパイプが第2所定圧力以上になったときに容積切替弁を開弁させるべく通電され且つ第1及び第2のデリバリパイプが第1所定圧力よりも低くなったときに前記通電が停止される電磁石を備えて構成してもよい。更に、その弁体作動手段としては、請求項4記載の発明の如く、第1デリバリパイプが機関始動後に第2所定圧力以上になるまでは容積切替弁を閉弁させるべく通電され且つ第1デリバリパイプが第2所定圧力以上になったときに前記通電が停止される電磁石を備えて構成してもよい。 Further, as the valve body operating means, as in the third aspect of the present invention, when the first delivery pipe becomes equal to or higher than the second predetermined pressure, power is supplied to open the volume switching valve, and the first and second valves are operated. The delivery pipe may be configured to include an electromagnet that stops the energization when the delivery pipe becomes lower than the first predetermined pressure. Further, as the valve body actuating means, as in the invention of claim 4, the first delivery pipe is energized to close the volume switching valve until the first delivery pipe reaches the second predetermined pressure or higher after the engine is started, and the first delivery pipe is operated. You may comprise with the electromagnet which stops the said electricity supply, when a pipe becomes more than 2nd predetermined pressure.
また更に、その弁体作動手段としては、請求項5記載の発明の如く、第1デリバリパイプと容積切替弁の弁室とを連通させて当該第1デリバリパイプからの燃料の圧力で当該容積切替弁の弁体に押圧力を掛ける連通路と、その容積切替弁の弁体を連通路の押圧方向と同一方向へと引き付ける永久磁石と、を備える。そして、その容積切替弁の弁体に連通路の押圧方向とは逆方向へと押圧力を掛ける弾性部材及び永久磁石を、第1デリバリパイプが第2所定圧力以上になったときに弾性部材の押圧力よりも連通路の押圧力とエアギャップ最大時の永久磁石の磁力との総合力が大きくなり、第1及び第2のデリバリパイプが第1所定圧力よりも低くなったときに連通路の押圧力とエアギャップ無し時の永久磁石の磁力との総合力よりも弾性部材の押圧力が大きくなるよう設定してもよい。 Further, as the valve body operating means, the volume switching is performed by the pressure of the fuel from the first delivery pipe by communicating the first delivery pipe and the valve chamber of the volume switching valve as in the invention of claim 5. A communication passage that applies a pressing force to the valve body of the valve, and a permanent magnet that attracts the valve body of the volume switching valve in the same direction as the pressing direction of the communication passage. Then, an elastic member and a permanent magnet that apply a pressing force to the valve body of the volume switching valve in a direction opposite to the pressing direction of the communication passage are provided when the first delivery pipe reaches a second predetermined pressure or higher. The total force of the pressing force of the communication path and the magnetic force of the permanent magnet when the air gap is maximum becomes larger than the pressing force, and when the first and second delivery pipes become lower than the first predetermined pressure, You may set so that the pressing force of an elastic member may become larger than the total force of pressing force and the magnetic force of a permanent magnet without an air gap.
本発明に係る燃料噴射装置によれば、第1デリバリパイプが第2所定圧力以上になるまでの機関始動時には第1デリバリパイプのみを用いて燃料圧力の昇圧時間を短縮させることができ、その後の通常駆動時には、第1及び第2のデリバリパイプが第1所定圧力よりも低くなるまで第1及び第2のデリバリパイプの総容積から燃料を噴射させ続けて燃圧脈動を低減させることができる。 According to the fuel injection device of the present invention, at the time of starting the engine until the first delivery pipe reaches the second predetermined pressure or higher, the pressure increase time of the fuel pressure can be shortened by using only the first delivery pipe. During normal driving, fuel pressure pulsation can be reduced by continuously injecting fuel from the total volume of the first and second delivery pipes until the first and second delivery pipes become lower than the first predetermined pressure.
以下に、本発明に係る燃料噴射装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a fuel injection device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments.
本発明に係る燃料噴射装置の実施例1を図1から図5に基づいて説明する。 First Embodiment A fuel injection device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
最初に、本実施例1の燃料噴射装置の構成について説明する。 First, the configuration of the fuel injection device according to the first embodiment will be described.
本実施例1の燃料噴射装置は、図1に示す如く、図示しない内燃機関の燃焼室に直接燃料を噴射する燃料噴射弁10と、この燃料噴射弁10に燃料を供給する燃料供給手段20と、この燃料供給手段20に対して図示しない燃料タンク側から送られてきた燃料を加圧して圧送する高圧ポンプ30とを備えている。尚、ここでは4つの燃焼室を備えた内燃機関に対して燃料を供給する燃料噴射装置について例示するので、この燃料噴射装置は、燃料噴射弁10を4本備えている。
As shown in FIG. 1, the fuel injection device of the first embodiment includes a
ここで、この燃料噴射装置は、燃料タンク内に配備された図示しない低圧フィードポンプを更に備えており、この低圧フィードポンプによってフィード圧まで加圧された燃料が高圧ポンプ30に圧送されている。その高圧ポンプ30は、燃料の送出量を調節する調量圧送機構を有しており、内燃機関のカムシャフト(図示略)と連動する図示しないカムによって駆動させられて後述する第1デリバリパイプ21A又は第1及び第2のデリバリパイプ21A,21B内の燃料圧力を所望の高圧状態に保たせる。
Here, the fuel injection device further includes a low-pressure feed pump (not shown) disposed in the fuel tank, and the fuel pressurized to the feed pressure by the low-pressure feed pump is pumped to the high-
以下に、本実施例1の燃料供給手段20について詳述する。 Hereinafter, the fuel supply means 20 of the first embodiment will be described in detail.
先ず、この燃料供給手段20には、高圧ポンプ30から圧送された燃料が供給される第1デリバリパイプ21Aと、この第1デリバリパイプ21Aに連通する第2デリバリパイプ21Bとが設けられている。
First, the fuel supply means 20 is provided with a
その第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bは、その夫々の容積を合わせた総容積が内燃機関の要求性能に応じて一般に求められるデリバリパイプの容積となるよう設定する。即ち、デリバリパイプが1本のみの燃料噴射装置を備えた内燃機関に対して本実施例1の燃料噴射装置を適用する場合には、その1本のデリバリパイプの容積と本実施例1の第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bの総容積とが同等になるようにする。
The first and
具体的に、本実施例1にあっては、機関始動時における燃料の昇圧時間の短縮を図る為に、後述する如く、その機関始動時においては第1デリバリパイプ21Aのみから燃料を燃料噴射弁10に供給し、その後の通常駆動時には第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bの総容積を用いて燃料噴射弁10に燃料の供給を行うよう後述する容積切替弁22で切り替える。これが為、その第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bの夫々の容積は、第1デリバリパイプ21Aの容積を機関始動時における燃料の昇圧時間が内燃機関の要求を満たすだけの容量に設定し、通常駆動時に必要とされる容積を充足させる残りの容積を第2デリバリパイプ21Bに割り当てる。尚、本実施例1にあってはその第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bが夫々に同等の容積を有するものとして例示するが、その夫々の容積は、必ずしもかかる態様に限定するものではなく、機関始動時における燃料の昇圧時間を満たすものであれば、第1デリバリパイプ21Aの容積を第2デリバリパイプ21Bの容積よりも大きくしても小さくしてもよい。
Specifically, in the first embodiment, in order to shorten the fuel pressurization time at the time of starting the engine, as will be described later, at the time of starting the engine, fuel is injected from only the first delivery pipe 21A. 10 and is switched by a
ここで、その第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bは、夫々を長手方向にて平行に配置することが好ましい。これにより、本実施例1の燃料噴射装置は、従来のデリバリパイプを備えた燃料噴射装置と同等の体格のままの大きさで構築することができる。
Here, the first and
本実施例1にあっては、その第1デリバリパイプ21Aに高圧ポンプ30から圧送された燃料が供給され、その高圧の燃料が第1デリバリパイプ21Aから燃料噴射弁10へと供給されるように構成する。
In the first embodiment, the fuel pumped from the high-
また、本実施例1の燃料供給手段20には、その第1デリバリパイプ21Aと第2デリバリパイプ21Bとの間を連通又は遮断させる容積切替弁22が設けられている。この容積切替弁22は、第1デリバリパイプ21Aの容積のみを用いた燃料噴射と第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bの総容積を用いた燃料噴射とを切り替えるものである。
Further, the fuel supply means 20 of the first embodiment is provided with a
例えば、本実施例1の容積切替弁22は、円柱状の弁室22aと、この弁室22a内に配設されて軸線方向へと往復移動する弁体22bと、この弁体22bに対して第1デリバリパイプ21Aと第2デリバリパイプ21Bとを遮断させるべく押圧力を掛ける弦巻バネ等の弾性部材22cとを備えている。
For example, the
ここでは、弾性部材22cの弁体22bへの押圧力が後述する弁体作動手段23の押圧力に打ち勝って第1デリバリパイプ21Aと第2デリバリパイプ21Bとが遮断されている状態を閉弁状態といい、その弁体作動手段23の弁体22bへの押圧力が弾性部材22cの押圧力に打ち勝って第1デリバリパイプ21Aと第2デリバリパイプ21Bとが連通している状態を開弁状態という。
Here, the closed state is a state in which the
本実施例1の容積切替弁22は、弁体作動手段23が第1所定圧力以上の押圧力を弁体22bに対して掛けたときに開弁させる一方、その弁体作動手段23の押圧力が第1所定圧力よりも小さいときに閉弁させるよう弾性部材22cを設定する。その第1所定圧力とは、燃料噴射装置に対して要求される通常駆動時における噴射燃料の制御圧力の下限圧のことである。
The
ここで、その弁室22aの内周面と弁体22bの外周面との間には弁体22bの往復移動を滑らかにする為に微小の間隙が形成されており、これが為、その間隙からの燃料の漏れを回避するよう弁体22bの両端側における外周面には夫々に環状のOリング22dが配置されている。本実施例1の第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bは、その各Oリング22dの間の間隙と個別に連通するよう配置している。
Here, a minute gap is formed between the inner peripheral surface of the
また、本実施例1の弁体22bの外周面における各Oリング22dの間には周方向の環状の溝(以下、「環状溝」という。)22b1が設けられており、弁室22aの内周面との間に環状の空間Aが形成される。本実施例1の容積切替弁22は、弁体22bが往復移動した際の弁室22aに対する位置に応じて、その環状の空間Aを介して第1デリバリパイプ21Aと第2デリバリパイプ21Bとを連通又は遮断させる。
Further, a circumferential annular groove (hereinafter referred to as “annular groove”) 22b 1 is provided between the O-
従って、その環状溝22b1は、閉弁状態にて第1デリバリパイプ21Aと環状の空間Aとを連通させ、開弁状態にて第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bとを環状の空間Aを介して連通させるよう形成する。これが為、その閉弁状態においては、第1デリバリパイプ21Aの燃料が環状の空間Aを経由して第2デリバリパイプ21Bへと流れることはない。一方、開弁状態においては、その第1デリバリパイプ21Aの燃料が環状の空間Aを経由して第2デリバリパイプ21Bへと流れる。
Accordingly, the
更に、本実施例1の弁体22bの内方には、弁室22aにおける弾性部材22c側の室内Bと上述した外周面側の間隙(弾性部材22c側のOリング22dと環状溝22b1との間の間隙)とを連通させるリーク通路22b2が形成されている。このリーク通路22b2は、図1及び図2に示す閉弁状態でその室内Bと第2デリバリパイプ21Bとを連通させ、図4に示す開弁状態でその室内Bを第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bへと直接連通させない位置(即ち、弁室22aの内周面によって隠れる位置)に間隙側の開口を形成する。
Further, inside the
これにより、このリーク通路22b2は、閉弁状態において第2デリバリパイプ21Bの内部圧力を上記室内Bの圧力(フィードへのリターン圧)と同じにすることができるので、閉弁状態で第1デリバリパイプ21Aの燃料が間隙を介して第2デリバリパイプ21Bへと漏れたときに、この第2デリバリパイプ21Bの内部圧力の上昇を回避することができる。これが為、その第2デリバリパイプ21Bに漏れ入った燃料が後述する弁体作動手段23の連通路23aへと流入し、容積切替弁22の弁体22bを押動して開弁させてしまう、という不都合を防ぐことができる。
As a result, the
一方、開弁状態においては、このリーク通路22b2の間隙側の開口が弁室22aの内壁面によって隠れるので、このリーク通路22b2への燃料の漏れは殆どない。但し、開弁状態で内燃機関が停止したときには、第2デリバリパイプ21Bの燃料が上記の間隙を介してリーク通路22b2へと徐々に流入し、上記の室内Bへと排出されるので、第1及び第2のデリバリパイプ21A,21B及び連通路23aの内部圧力が低下する。これが為、その連通路23aの内部圧力の低下に伴って、その内部圧力による弁体22bへの力が弾性部材22cの押圧力よりも小さくなったときには、その弁体22bの閉弁動作を行わせることができる。
On the other hand, in the valve open state, the opening on the gap side of the
また更に、この容積切替弁22には、その弁体22bを開弁方向へと作動させ、第1デリバリパイプ21Aが第1所定圧力よりも低くなるまでは容積切替弁22の開弁状態を保持させる弁体作動手段23が設けられている。この弁体作動手段23は、第1デリバリパイプ21Aと容積切替弁22の弁室22aとを連通させる連通路23aと、その第1デリバリパイプ21Aが第2所定圧力以上になったときに当該第1デリバリパイプ21Aと連通路23aとを連通させる開閉弁23bとを備えている。
Further, the
その連通路23aは、弁室22a内における弁体22bを中心にして弾性部材22cとは逆側に連通されている。これが為、第1デリバリパイプ21Aが第2所定圧力以上になって開閉弁23bが開弁すると、その第1デリバリパイプ21Aから連通路23aを介して弁室22a内に燃料が流入し、その燃料圧力によって弁体22bが弾性部材22cの押圧力に抗して押動される。その第2所定圧力は、機関始動時に燃料噴射装置に対して要求される噴射燃料の設定圧力のことであり、上述した第1所定圧力よりも大きな値が設定される。
The
また、この連通路23aは、その弁室22a内と第2デリバリパイプ21Bとについても連通させるべく当該第2デリバリパイプ21Bへと延設されている。これが為、第1デリバリパイプ21Aから連通路23aに流入した燃料は、第2デリバリパイプ21Bへと送られる。従って、その燃料が即座に第2デリバリパイプ21Bに送られてしまうと、連通路23aの内部圧力が上述した第1所定圧力よりも低下してしまい、容積切替弁22を開弁させることができない可能性もある。また、そのような内部圧力の低下が起こらないにしても、連通路23a内の燃料の流動速度が速い場合には、この連通路23aの内部圧力が不安定になり、容積切替弁22が滑らかに開弁動作を行えずに、機関始動時と通常駆動時との間のデリバリパイプの容量切り替えを円滑に実行できない可能性もある。
Further, the
そこで、本実施例1の連通路23aにおける開閉弁23b及び弁室22aの下流側(第2デリバリパイプ21B側)には、この連通路23aを流れる燃料の流量を減少させる燃料流動抑制手段23a1が設けられている。例えば、この燃料流動抑制手段23a1としては、連通路23aに形成した絞りを利用する。これが為、開閉弁23bが開弁した際に連通路23aへと流入してきた燃料は、その燃料流動抑制手段23a1よりも下流に流れ難くなる。これにより、開閉弁23bが開弁した際の連通路23aの内部圧力を第1所定圧力よりも低下させずに安定して上昇させることができるので、容積切替弁22の開弁動作の応答性が向上し、デリバリパイプの容量切り替え(第1デリバリパイプ21A→第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bへの切り替え)が円滑に行われるようになる。
Therefore, on the downstream side (
また、例えば、本実施例1の開閉弁23bとしては、第2所定圧力に達するまでは弁体23b1を弦巻バネ等の弾性部材23b2で押圧して連通路23aを閉塞させ、第1所定圧力以上になったときにその圧力により弾性部材23b2の押圧力に抗して弁体23b1が押動されて連通路23aを開放させるパイロット弁を利用する。これが為、その弾性部材23b2は、第2所定圧力による力が弁体23b1に掛かったときに縮むものを用意して配設する。
Further, for example, as the on-off
ここで、本実施例1の弁室22aには上記の室内Bとフィードとを連通させるリターン通路22a1が設けられており、その室内Bに流入した燃料はフィードへと送出される。
Here, the
また、本実施例1の第2デリバリパイプ21Bは、リターン通路21B1を介してフィードに連通しており、そのリターン通路21B1には安全弁24が配設されている。この安全弁24は、通常駆動時に第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bの内部圧力が上限圧を超えた際に起こり得る当該第1及び第2のデリバリパイプ21A,21B等の亀裂や破損等を回避する為のものである。
The
例えば、この安全弁24としては、第3所定圧力に達するまでは弁体24aを弦巻バネ等の弾性部材24bで押圧してリターン通路21B1を閉塞させ、第3所定圧力以上になったときにその圧力により弾性部材24bの押圧力に抗して弁体24aが押動されてリターン通路21B1を開放させるパイロット弁を利用する。これが為、その弾性部材24bは、第3所定圧力による力が掛かったときに縮むものを用意して配設する。また、その第3所定圧力は、第1及び第2のデリバリパイプ21A,21B等に亀裂等が起こり得る上限圧よりも低い値に設定する。
For example, the
以上示した燃料噴射装置は、次のように動作する。 The fuel injection device described above operates as follows.
先ず、機関始動時においては、高圧ポンプ30から圧送された燃料Fが図2に示す如く従来よりも容積の小さい第1デリバリパイプ21Aのみに供給される。これが為、機関始動時における燃料Fの昇圧時間が従来よりも早まるので、燃料噴射弁10からは高圧燃料の噴射を早い段階で高精度に行わせることができる。ここで、その高圧ポンプ30からの燃料Fは、環状の空間Aにも充填されている。また、その際、第2デリバリパイプ21Bはリーク通路22b2を介して室内Bに連通しているので、第1デリバリパイプ21Aの燃料が間隙から第2デリバリパイプ21Bへと漏れても連通路23aの圧力が上昇せず、容積切替弁22を開弁させることはない。
First, when the engine is started, the fuel F pumped from the
続いて、高圧ポンプ30から燃料Fが供給され続け、第1デリバリパイプ21Aの内部圧力が上述した第2所定圧力(例えば、6MPa)に達したとき、図3に示す如く、その圧力により開閉弁23bの弁体23b1が押動されて連通路23aが開放される。これにより、その第1デリバリパイプ21Aの燃料Fが連通路23aへと流入し、弁室22a及び第2デリバリパイプ21Bへと送られる。そして、これに伴って、連通路23aの内部圧力が第1所定圧力(例えば、1MPa)以上になり、容積切替弁22の弁体22bが弾性部材22cの押圧力に抗して押動される。
Subsequently, when the fuel F continues to be supplied from the high-
ここで、その連通路23aには上述したが如く燃料流動抑制手段(絞り)23a1が設けられているので、第2デリバリパイプ21Bへと燃料Fが即座に流入していかない。これが為、その連通路23aにおける燃料流動抑制手段23a1よりも上流側の内部圧力を安定させることができるので、その内部圧力を第1所定圧力以上に保ったまま弁体22bの開弁動作の応答性を向上させることができる。
Here, since the fuel flow suppressing means (throttle) 23a 1 is provided in the
上述したが如く容積切替弁22が開弁すると、図4に示す如く環状の空間Aを介して第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bが連通し、その第1デリバリパイプ21Aの燃料Fが第2デリバリパイプ21Bへと供給される。これにより、通常駆動時には機関始動時よりも容積の大きい第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bの総容積で燃料噴射弁10から高圧燃料が噴射される。その際、第1及び第2のデリバリパイプ21A,21B並びに連通路23aの内部圧力が第1所定圧力よりも小さくなるので、開閉弁23bは閉弁する。
As described above, when the
その第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bの総容積を用いた燃料Fの噴射は、機関停止まで維持される。機関停止した際には、第2デリバリパイプ21Bの燃料Fがリーク通路22b2から弁室22aの室内Bへと排出され、第1及び第2のデリバリパイプ21A,21B並びに連通路23aの内部圧力が低下していく。そして、その連通路23aの内部圧力が第1所定圧力よりも小さくなったときに弾性部材22cの押圧力で容積切替弁22が閉弁し、油密漏れを防ぐことができる。
The fuel F injection using the total volume of the first and
続いて、上述した燃料噴射装置における燃料供給手段20の具体的な形状や構成について図5を用いて詳述する。 Next, the specific shape and configuration of the fuel supply means 20 in the above-described fuel injection device will be described in detail with reference to FIG.
この図5に示す燃料供給手段20においては、一端が開口された円柱状の内部空間を有する第1弁室構成部材22Aとガスケット22Cを介してその開口を塞ぐ第2弁室構成部材22Bとが設けられており、例えばこれらを嵌合して形成される内部空間が弁室22aとして利用される。そして、この弁室22a内に弁体22bが配設され、この弁体22bと第2弁室構成部材22Bとの間に形成された上記の室内Bに弾性部材22cが配置されて容積切替弁22が構成される。
In the fuel supply means 20 shown in FIG. 5, a first valve
ここで、その第2弁室構成部材22Bの内方には、室内Bとフィードとを連通させるリターン通路22a1が形成されている。
Here, a
また、その第1弁室構成部材22Aの内方には、第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bと各々連通する第1及び第2のデリバリ通路22A1,22A2が形成されている。例えば、その第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bは、例えば、その第1及び第2のデリバリ通路22A1,22A2に各々嵌合する。
In addition, first and
この図5に示す弁体22bには、その外周面における両端に夫々Oリング22dが配置され、この各Oリング22dの間に周方向の環状溝22b1が形成されている。また、この弁体22bの内方には、リーク通路22b2が形成されている。
The The
ここで、この弁体22bの内方には、軸線方向の両端を貫通させる第1燃料通路22b3が形成されている。この図5に示す弁体22bにおいては、この第1燃料通路22b3の両端において通路径が太くなっており、その大径部分の各々に弁体23b1,24a及び弾性部材23b2,24bが配置されている。そして、その第1燃料通路22b3における大径部分には、開閉弁23b及び安全弁24の夫々の弾性部材23b2,24bを保持する弾性部材保持体23b3,24cが各々嵌合されている。即ち、ここでは、弁体22bの内方における両端に開閉弁23bと安全弁24とが各々配置されている。
Here, a
また、この弁体22bの開閉弁23b側の端面には凹部22b4が形成されており、この凹部22b4と開閉弁23bにおける弾性部材23b2が配置された空間とを連通させる貫通孔23b4が開閉弁23bの弾性部材保持体23b3に形成されている。更に、この弁体22bの内方には、その凹部22b4に連通する第2燃料通路22b5と、この第2燃料通路22b5に連通する第3燃料通路22b6と、この第3燃料通路22b6に連通する一方で第2デリバリパイプ21Bにも連通する第4燃料通路22b7とが形成されている。
Further, a
即ち、ここでは、環状の空間A,後述する第6燃料通路22b9,第1燃料通路22b3,弾性部材保持体23b3の貫通孔23b4,凹部22b4と弁室22aの底面とにより囲まれた空間,第2燃料通路22b5,第3燃料通路22b6及び第4燃料通路22b7によって構成された連通路23aが弁体22bの内方に形成されている。また、その第3燃料通路22b6は、その両端の第2及び第4の燃料通路22b5,22b7よりも通路径が細く形成されており、上述した燃料流動抑制手段(絞り)23a1を為している。
That is, here, the annular space A, a
更にまた、この弁体22bの内方には、弁室22aの内周面と弁体22bの外周面との間の周方向における間隙を介して第4燃料通路22b7と連通する第5燃料通路22b8が形成されている。この第5燃料通路22b8は、リーク通路22b2を介して安全弁24における弾性部材24bが配置された空間に連通させる。また、その安全弁24の弾性部材保持体24cには、その空間と室内Bとを連通させるように貫通孔24c1が形成されている。ここでの第4燃料通路22b7における弁体22bの外周面側の開口は、容積切替弁22の閉弁状態にて第2デリバリパイプ21Bに対して直接的に連通し、容積切替弁22の開弁状態にて弁室22aの内周面により隠される位置に設ける。これにより、リーク通路22b2に対して前述した同様の作用効果を持たせることができる。
Furthermore, the inside of the
更に、この弁体22bの内方には、第1燃料通路22b3における開閉弁23b及び安全弁24の間と環状溝22b1内(環状の空間A)とを連通させる第6燃料通路22b9を設けている。これが為、高圧ポンプ30から圧送されてきた第1デリバリパイプ21の燃料が環状の空間A及び第6燃料通路22b9を介して第1燃料通路22b3へと送られて、機関始動時には第2所定圧力になったときに開閉弁23bを開弁させることができる。
Further, a
以上示したが如く構成した図5に示す燃料供給手段20においては、高圧ポンプ30から第1デリバリパイプ21Aに送られた燃料が環状の空間A及び第6燃料通路22b9を介して第1燃料通路22b3へと送られる。ここで、機関始動時には、その第1燃料通路22b3の内部圧力が第2所定圧力に達するまで開閉弁23bが開弁せず、第1デリバリパイプ21Aのみにしか燃料が供給されないので、その燃料の昇圧時間が短縮される。
In the fuel supply means 20 shown in FIG. 5 configured as described above, the fuel sent from the high-
続いて、その第1燃料通路22b3の内部圧力が第2所定圧力以上になったときには、開閉弁23bが開弁して凹部22b4へと燃料が流れ出し、この凹部22b4と弁室22aの底面とにより囲まれた空間の燃料圧力によって容積切替弁22の弁体22bが弾性部材22cの押圧力に抗して押動される。これにより、第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bが環状の空間Aを介して連通し、その第1デリバリパイプ21Aの燃料が第2デリバリパイプ21Bへと供給されるので、上述したが如く通常駆動時の燃圧脈動を小さくして高精度な燃料Fの噴射を行うことができる。尚、開閉弁23bは、これに伴って第1燃料通路22b3の内部圧力が第1所定圧力よりも小さくなるので閉弁する。
Subsequently, the internal pressure of the
このように、その凹部22b4と弁室22aの底面とにより囲まれた空間は、容積切替弁22の弁体22bを押動して開弁させる圧力制御室として機能している。そして、その空間内の圧力の立ち上がり時間は、第3燃料通路(絞り)22b6の径の太さに応じて調節することができる。従って、容積切替弁22の開弁時の応答性を向上させる為には、その第3燃料通路(絞り)22b6の径の太さの適正化を図ることが好ましい。
Thus, the space surrounded by the
次に、かかる状態から機関停止した場合、第2デリバリパイプ21Bの燃料Fが第5燃料通路22b8,リーク通路22b2,安全弁24の上記空間及び弾性部材保持体24cの貫通孔24c1を介して弁室22aの室内Bへと排出される。これが為、第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bの内部圧力が低下し、これに伴い凹部22b4の圧力も低下するので、その凹部22b4の圧力が第1所定圧力よりも小さくなったときに容積切替弁22が閉弁して油密漏れを防ぐ。
Next, when the engine is stopped from this state, the fuel F of the
以上示した如く、本実施例1の燃料噴射装置によれば、機関始動時には第1デリバリパイプ21Aのみに燃料Fを供給して燃料圧力の昇圧時間の短縮化を図ることができる一方、通常駆動時には機関始動時よりも容積の大きい第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bの総容積を利用することができるので、通常駆動時の燃圧脈動を低減して高精度な燃料Fの噴射を行うことができる。
As described above, according to the fuel injection device of the first embodiment, when the engine is started, the fuel F can be supplied only to the
また、機関停止までは容積の大きい第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bの総容積を利用して燃料Fを噴射させることができるので、第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bの燃料圧力が低下しても、第1所定圧力に低下するまでは通常駆動時の燃圧脈動を低減させ続けることができる共に、噴射時の燃料圧力の下限を低くすることができる。
Further, since the fuel F can be injected using the total volume of the first and
更に、本実施例1にあっては、パイロット弁の如き機械的に構成された容積切替弁22を用いているので、低コストで本実施例1の如き効果を奏する燃料噴射装置を構築することができる。
Further, in the first embodiment, since the
また、上述した図5に示すような夫々の構成を容積切替弁22に集約することによって、燃料噴射装置の体格を小さく纏めることができ、且つ、コストの上昇を抑えることができる。
Further, by consolidating the respective configurations as shown in FIG. 5 described above into the
次に、本発明に係る燃料噴射装置の実施例2を図6に基づいて説明する。 Next, a second embodiment of the fuel injection device according to the present invention will be described with reference to FIG.
本実施例2の燃料噴射装置は、実施例1における燃料供給手段20を以下の如く変更したものであり、それ以外については実施例1と同様に構成されている。 The fuel injection device of the second embodiment is obtained by changing the fuel supply means 20 in the first embodiment as follows, and is otherwise configured in the same manner as the first embodiment.
前述した実施例1においては、リーク通路22b2における弁室22aの内周面と弁体22bの外周面との間の間隙側を容積切替弁22の閉弁時に第2デリバリパイプ21Bへと直接的に連通させることによって、第1デリバリパイプ21Aから第2デリバリパイプ21Bへの燃料の流入を防ぎ、開閉弁23bが開弁する前の容積切替弁22の開弁動作を抑制している。
In the above-described first embodiment, directly to the
しかしながら、かかる容積切替弁22の開弁動作の抑制効果は、必ずしもそのリーク通路22b2によって得なければならないわけではなく、図6に示す容積切替弁22の弁室22aと弁体22bとにより形成されたテーパーシール部25によっても奏することができる。
However, the effect of suppressing the opening operation of the
このテーパーシール部25は、弁体22bの外周面に形成された周方向のテーパー部25aと、このテーパー部25aを弁体22bの閉弁方向にて係止する弁室22aの内周面に形成された係止部25bとによって構成される。
The
その弁体22bのテーパー部25aは、容積切替弁22の閉弁時に環状の空間Aから間隙を介して第2デリバリパイプ21Bへと燃料が流れ出ないように環状溝22b1の上方に設ける。具体的に、このテーパー部25aとしては、弁体22bの上側の外径を下側よりも大きくし、その境界部分に上側の外周面側から内方で且つ下方に向けて傾斜させたものを設けている。ここでは、その環状溝22b1の上端面をそのようなテーパー形状に形成してテーパー部25aとして利用する。
The tapered
また、弁室22aの係止部25bは、そのテーパー部25aを容積切替弁22の閉弁時に係止して、環状の空間Aから間隙を介して第2デリバリパイプ21Bに燃料が流れ出ないよう第1デリバリパイプ21Aと第2デリバリパイプ21Bとの間(第1デリバリ通路22A1と第2デリバリ通路22A2との間)に設ける。具体的に、この係止部25bとしては、弁室22aを第2デリバリパイプ21B側の内径が第1デリバリパイプ21A側よりも大きくなる段付き形状に成形して、その境界部分を利用する。
Further, the locking
更に、本実施例2にあっては、容積切替弁22の閉弁時に弁体22bのテーパー部25aを弁室22aの係止部25bで正しく係止すべく、その閉弁時にて弁体22bの下面が弁室22aの底面に当接しないよう弁体22b及び弁室22aの外形を成形する。
Further, in the second embodiment, when the
この本実施例2によれば、開閉弁23bが開弁するまではテーパーシール部25によって環状の空間Aから間隙を介して第2デリバリパイプ21Bへと燃料が漏れないので、開閉弁23bが開弁する前の容積切替弁22の開弁動作を防ぐことができ、機関始動時における燃料の昇圧時間の短縮化を確固たるものにすることができる。
According to the second embodiment, since the fuel does not leak from the annular space A to the
尚、開閉弁23bが開弁して凹部22b4に燃料が流入したときには、容積切替弁22の弁体22bが上方へと押動されてテーパー部25aと係止部25bとが離間するので、その間から環状の空間Aの燃料を第2デリバリパイプ21Bへと流入させることができ、通常駆動時の第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bを用いた燃料噴射を行うことが可能になる。
Incidentally, when the on-off
ここで、このテーパーシール部25は、そのテーパー部25a又は係止部25bの双方又は何れか一方に環状のシール部材を設けてもよく、これにより、容積切替弁22の閉弁時におけるその間からの燃料の漏れを有効に回避することができる。
Here, the
また、かかるテーパーシール部25を設ける場合には、開閉弁23bが開弁する前の容積切替弁22の開弁動作を実施例1の如くリーク通路22b2を用いて抑える必要は無くなるが、その双方を用いることによって容積切替弁22の閉弁時における第2デリバリパイプ21Bへの燃料の漏れをより効果的に抑えることができるので、これらを併用させてもよい。
Further, when the
次に、本発明に係る燃料噴射装置の実施例3を図7に基づいて説明する。 Next, a third embodiment of the fuel injection device according to the present invention will be described with reference to FIG.
本実施例3の燃料噴射装置は、実施例1における燃料供給手段20を以下の如く変更したものであり、それ以外については実施例1と同様に構成されている。 The fuel injection device of the third embodiment is configured by changing the fuel supply means 20 in the first embodiment as follows, and is otherwise configured in the same manner as the first embodiment.
前述した実施例1においては、第2所定圧力になったときに開閉弁23bが開弁されるよう設定し、これにより連通路23a(凹部22b4)へと流入した燃料圧力で弁体22bを押動させて容積切替弁22を開弁させるよう構成している。また、機関停止時には、リーク通路22b2から室内Bへと燃料を排出させて容積切替弁22を閉弁させるよう構成している。
In the first embodiment described above, the on-off
しかしながら、かかる実施例1の容積切替弁22は、凹部22b4における燃料圧力の増減変化を用いて開閉動作を行わせるので、その開閉時の応答性を向上させるには限界がある。
However, since the
そこで、本実施例3にあっては、図7に示す容積切替弁122を用いて開閉時の応答性を向上させる。 Therefore, in the third embodiment, the response at the time of opening and closing is improved by using the volume switching valve 122 shown in FIG.
この本実施例3の容積切替弁122は、図5に示す実施例1の容積切替弁22から開閉弁23bを取り除き、図7に示す電磁石(弁体作動手段)123を設けて弁体122bの開閉動作を実行させるものである。
In the volume switching valve 122 of the third embodiment, the opening /
具体的に、この容積切替弁122は、実施例1と同様の第1弁室構成部材22Aと図7に示す第2弁室構成部材122Bとによって弁室22aを形成し、その中に本実施例3の弁体122bと弾性部材22cを配置している。
Specifically, the volume switching valve 122 forms a
ここで、本実施例3の第2弁室構成部材122Bは、実施例1の第2弁室構成部材22Bと同等の形状からなるものであり、その室内B側の内方に環状の電磁石123を埋設したものである。その電磁石123には図示しない通電回路が接続されており、その通電回路に対して電磁石123への通電/非通電を切り替える図示しない電子制御装置(ECU)が配備されている。
Here, the second valve
更に、本実施例3の弁体122bは、実施例1の如く開閉弁23bを設ける必要がないので、その内方の第1燃料通路122b3における安全弁24の反対側(実施例1にて開閉弁23bを配置していた側)が第6燃料通路22b9の下方にて閉塞させる。また、この弁体122bにおいては、実施例1の連通路23aを構成する第2燃料通路22b5,第3燃料通路(絞り)22b6及び第4燃料通路22b7も不要になる。
Further, since the
また、この弁体122bは、電磁石123に通電された際の電磁誘導によって第2弁室構成部材122B側へと引き付けられるよう構成されている。例えば、この弁体122bは、金属材料や磁性材料等で成形してもよく、金属部材や磁性体等を埋設などして構成してもよい。
The
ところで、本実施例3にあっては、第1デリバリパイプ21Aが第2所定圧力以上になったときに電子制御装置により通電回路に対して通電指示が実行される一方、機関停止時に電子制御装置により通電回路に対して非通電指示が実行される。そして、電子制御装置は、機関停止時か否かは例えばイグニッションOFF信号等から検出することができるが、第1デリバリパイプ21Aが第2所定圧力以上か否かは別途圧力検出手段等を設けなければ検出できない。
By the way, in the third embodiment, when the
そこで、本実施例3の第1デリバリパイプ21Aには、その内部圧力を検出する圧力センサ126が配備されている。尚、その圧力センサ126は、第1デリバリパイプ21Aと常に連通している第1燃料通路122b3や第6燃料通路22b9に設けてもよい。
Therefore, the
このように構成された本実施例3の燃料噴射装置においては、第1デリバリパイプ21Aが第2所定圧力に達するまでの機関始動時にはこの第1デリバリパイプ21Aのみに高圧ポンプ30から燃料が供給される。
In the fuel injection device according to the third embodiment configured as described above, fuel is supplied from the high-
そして、電子制御装置は、圧力センサ126の検出信号に基づき第1デリバリパイプ21Aが第2所定圧力以上になったことを検出したときに、通電回路に対して通電指示を行い、電磁石123に対して通電させる。これにより、電磁誘導が引き起こされて弁体122bが第2弁室構成部材122B側へと弾性部材22cの押圧力に抗して引き付けられ、第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bが環状の空間Aを介して連通する。
When the electronic control unit detects that the
また、その電子制御装置は、機関停止を検知したときに、通電回路に対して非通電指示を行い、電磁石123に対しての通電を止めさせる。これにより、弾性部材22cの押圧力によって弁体122bが第2弁室構成部材122B側から引き離されるので、容積切替弁122が閉弁する。
When the electronic control unit detects an engine stop, the electronic control unit issues a non-energization instruction to the energization circuit to stop energization of the
このように、本実施例3の燃料噴射装置によれば、前述した実施例1と同様の効果を奏するだけでなく、容積切替弁122の開閉動作の応答性がより向上するので、デリバリパイプの容量切り替え(第1デリバリパイプ21A→第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bへの切り替え)を更に円滑に行うことができるようになる。
As described above, according to the fuel injection device of the third embodiment, not only the same effect as the first embodiment described above but also the responsiveness of the opening / closing operation of the volume switching valve 122 is further improved. Capacitance switching (switching from the
ところで、本実施例3の如く電磁石123を用いた容積切替弁122は、以下のように構成してもよい。
Incidentally, the volume switching valve 122 using the
例えば、上記の構成において弾性部材22cを弁室22aの底面と弁体122bの下面との間に配置し、環状の空間Aを介して第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bが連通している状態を初期状態とする。更に、電磁石123については、弁室22aの底部に配置する。
For example, in the above configuration, the
そして、機関始動時に電磁石123に対して通電して弁体122bを弾性部材22cの押圧力に抗して弁室22aの底面側へと下降させ、第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bの連通状態を解除させる。これにより、機関始動時には第1デリバリパイプ21Aのみでの燃料の噴射を行うことができる。一方、第1デリバリパイプ21Aが第1所定圧力以上になったことを検出したときには、電磁石123への通電を止めさせて弾性部材22cの押圧力により弁体122bを上昇させる。これにより、第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bが連通し、その総容積を用いて燃料の噴射を行うことができる。
Then, when the engine is started, the
このように、弾性部材22cと電磁石123の作用を上記の構成とは逆にすることによって、上述した本実施例3の効果を奏するだけでなく、機関始動時のみに電磁石123への通電を行えばよいので消費電力の低減をも図ることができる。
In this way, by reversing the operation of the
次に、本発明に係る燃料噴射装置の実施例4を図8に基づいて説明する。 Next, a fourth embodiment of the fuel injection device according to the present invention will be described with reference to FIG.
本実施例4の燃料噴射装置は、実施例1における燃料供給手段20を実施例3と同様に開閉弁23bを用いることなく以下の如く変更したものであり、それ以外については実施例1と同様に構成されている。
The fuel injection device of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment except that the fuel supply means 20 in the first embodiment is changed as follows without using the on-off
本実施例4の容積切替弁222は、図8に示す如く、図5に示す実施例1の容積切替弁22から開閉弁23b並びに実施例1の連通路23aを構成する第2燃料通路22b5,第3燃料通路22b6(絞り)及び第4燃料通路22b7を取り除き、弁体作動手段を構成する永久磁石223と連通路によって弁体222bの開閉動作を実行させるものである。
As shown in FIG. 8, the
具体的に、この容積切替弁222は、実施例1と同様の第1弁室構成部材22Aと図8に示す第2弁室構成部材222Bとによって弁室22aを形成し、その中に本実施例4の弁体222bと弾性部材22cを配置している。
Specifically, the
ここで、本実施例4の第2弁室構成部材222Bは、実施例1の第2弁室構成部材22Bと同等の形状からなるものであり、その室内B側の下面に環状の永久磁石223を配設したものである。
Here, the second valve chamber constituting member 222B of the fourth embodiment has the same shape as the second valve
更に、本実施例4の弁体222bは、永久磁石223の磁力によって第2弁室構成部材222B側へと引き付けられるよう構成されている。例えば、この弁体222bは、磁性材料で成形してもよく、少なくとも室内B側の端面に磁性体を塗布などして構成してもよい。
Further, the
また、この弁体222bの内方には、実施例1と同様に安全弁24が室内B側に配置される一方、その反対側が凹部22b4に開口する第1燃料通路222b3が形成されている。この第1燃料通路222b3は、実施例1と同様に第6燃料通路22b9と環状の空間Aを介して第1デリバリパイプ21Aに連通している。従って、本実施例4にあっては、その環状の空間A,第6燃料通路22b9,第1燃料通路222b3及び凹部22b4と弁室22aの底面とにより囲まれた空間によって、第1デリバリパイプ21Aと弁室22aとを連通させる連通路が構成されている。
In addition, the inside of the
ところで、本実施例4にあっては、機関始動時及び機関停止時における容積切替弁222の閉弁状態を保持する為、その機関始動時等において弁体222bが永久磁石223の磁力及び凹部22b4と弁室22aの底面とにより囲まれた空間内の燃料圧力によって開弁方向へと移動しないようにする。
By the way, in the fourth embodiment, in order to maintain the closed state of the
ここで、永久磁石223の磁力は、エアギャップが大きくなるにつれて、そのエアギャップの二乗で減少する。これが為、弁体222bの移動量を大きく取ってエアギャップを十分に大きくすることにより、閉弁状態で弁体222bに対して永久磁石223の磁力が作用しなくなる。従って、エアギャップが十分に大きくなるように弁体222bを配置して永久磁石223の磁力が作用しないようにし、第1デリバリパイプ21Aが第2所定圧力以上になったときに弾性部材22cの押圧力よりも連通路における燃料の押圧力が大きくなるように弾性部材22cを設定する。
Here, the magnetic force of the
これにより、第1デリバリパイプ21Aが第2所定圧力に達するまでの機関始動時においては、弾性部材22cの押圧力が連通路における燃料の押圧力に打ち勝って弁体222bを閉弁状態のまま保持し、第1デリバリパイプ21Aのみの容積を用いて燃料を噴射させることができる。また、第1デリバリパイプ21Aが第2所定圧力以上になると、連通路における燃料の押圧力が弾性部材22cの押圧力に打ち勝って弁体222bを開弁方向へと移動させることができるので、第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bの総容積を用いて燃料を噴射させることができる。
As a result, when the engine is started until the
この容積切替弁222は、開弁した際に弁体222bに対して永久磁石223の磁力が作用するので、連通路における燃料の押圧力が第2所定圧力に係る力よりも小さくなったとしても開弁状態を保持することができる。
Since the magnetic force of the
更に、本実施例4にあっては、弾性部材22cの押圧力と開弁状態における(即ち、エアギャップなしの状態における)永久磁石223の磁力とが等しくなるように設定する。これにより、この容積切替弁222は、機関停止時に弾性部材22cの押圧力が永久磁石223の磁力に打ち勝って弁体222bを閉弁方向へと移動させることができる。
Furthermore, in the fourth embodiment, the pressing force of the
また、これに替えて、本実施例4の弾性部材22cと永久磁石223は、その弾性部材22cの押圧力から開弁状態における永久磁石223の磁力による引張力を差し引いた力が各実施例1〜3にて示した第1所定圧力による連通路の燃料の押圧力となるように設定してもよい。これにより、この容積切替弁222は、機関停止されて第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bが第1所定圧力よりも小さくなったときに、弾性部材22cの押圧力が永久磁石223の磁力と連通路における燃料の押圧力との総合力に打ち勝って弁体222bを閉弁方向へと移動させることができる。
In place of this, the
このように、本実施例4の燃料噴射装置によれば、前述した実施例3と同じく、実施例1と同様の効果を奏するだけでなく、容積切替弁222の開閉動作の応答性がより向上するので、デリバリパイプの容量切り替え(第1デリバリパイプ21A→第1及び第2のデリバリパイプ21A,21Bへの切り替え)を更に円滑に行うことができるようになる。
As described above, according to the fuel injection device of the fourth embodiment, not only the same effect as in the first embodiment is achieved, but also the responsiveness of the opening / closing operation of the
以上のように、本発明に係る燃料噴射装置は、機関始動時における燃料圧力の早期上昇を図ると共に、通常駆動時の燃圧脈動を低減させ続ける技術として有用である。 As described above, the fuel injection device according to the present invention is useful as a technique for increasing the fuel pressure at the time of starting the engine and reducing the fuel pressure pulsation during normal driving.
10 燃料噴射弁
20 燃料供給手段
21A 第1デリバリパイプ
21B 第2デリバリパイプ
22,122,222 容積切替弁
22a 弁室
22b,122b,222b 弁体
22b1 環状溝
22b2 リーク通路
22b3,122b3,222b3 第1燃料通路
22b4 凹部
22b5 第2燃料通路
22b6 第3燃料通路
22b7 第4燃料通路
22b8 第5燃料通路
22b9 第6燃料通路
22c 弾性部材
23 弁体作動手段
23a 連通路
23a1 燃料流動抑制手段(絞り)
23b 開閉弁
23b1 弁体
23b2 弾性部材
25 テーパーシール部
25a テーパー部
25b 係止部
30 高圧ポンプ
123 電磁石
223 永久磁石
A 環状の空間
B 室内
10
23b On-off
Claims (5)
前記連通路を前記第2デリバリパイプに連通させるべく延設したことを特徴とする請求項1記載の燃料噴射装置。 The valve body actuating means includes a communication passage that communicates the first delivery pipe and the valve chamber of the volume switching valve, and the first delivery pipe when the first delivery pipe reaches the second predetermined pressure or more. And an on-off valve that communicates with the communication path,
The fuel injection device according to claim 1, wherein the communication passage is extended to communicate with the second delivery pipe.
前記容積切替弁の弁体に前記連通路の押圧方向とは逆方向へと押圧力を掛ける弾性部材及び永久磁石は、前記第1デリバリパイプが前記第2所定圧力以上になったときに前記弾性部材の押圧力よりも前記連通路の押圧力とエアギャップ最大時の前記永久磁石の磁力との総合力が大きくなり、前記第1及び第2のデリバリパイプが前記第1所定圧力よりも低くなったときに前記連通路の押圧力とエアギャップ無し時の前記永久磁石の磁力との総合力よりも前記弾性部材の押圧力が大きくなるよう設定したことを特徴とする請求項1記載の燃料噴射装置。 The valve body operating means communicates the first delivery pipe with the valve chamber of the volume switching valve, and applies a pressing force to the valve body of the volume switching valve with the pressure of fuel from the first delivery pipe. And a permanent magnet that attracts the valve body of the volume switching valve in the same direction as the pressing direction of the communication path,
An elastic member and a permanent magnet that apply a pressing force to the valve body of the volume switching valve in a direction opposite to the pressing direction of the communication path are the elastic members when the first delivery pipe reaches or exceeds the second predetermined pressure. The total force of the pressing force of the communication path and the magnetic force of the permanent magnet when the air gap is maximum becomes larger than the pressing force of the member, and the first and second delivery pipes become lower than the first predetermined pressure. 2. The fuel injection according to claim 1, wherein the pressing force of the elastic member is set to be larger than the total force of the pressing force of the communication path and the magnetic force of the permanent magnet when there is no air gap. apparatus.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2016136017A (en) * | 2015-01-02 | 2016-07-28 | ゲーエー ジェンバッハー ゲーエムベーハー アンド コー オーゲー | Fuel injector |
JP2019218873A (en) * | 2018-06-15 | 2019-12-26 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングRobert Bosch Gmbh | Common rail and fuel injection system |
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2005
- 2005-11-08 JP JP2005323919A patent/JP2007132215A/en active Pending
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US10006396B2 (en) | 2015-01-02 | 2018-06-26 | GE Jenbacher GmbH CO OG | Fuel injector |
JP2019218873A (en) * | 2018-06-15 | 2019-12-26 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツングRobert Bosch Gmbh | Common rail and fuel injection system |
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