JP2008169817A - 燃料噴射弁、および燃料噴射弁の噴射特性調整方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】容易に噴射特性を調整できる燃料噴射弁を提供する。
【解決手段】弁部材14、40の反噴孔側に設けられ、燃料通路13から供給される高圧燃料を蓄積し、燃料通路13を閉鎖する方向の付勢力を弁部材14、40に付与する圧力制御室27と、圧力制御室27内の圧力を制御する制御弁73と、圧力制御室27と低圧側とを接続する出口通路33、および出口通路33の出口周辺に制御弁73が離着座する弁座部36を有する第1通路部材30と、制御弁73を、出口通路33を開放する開放位置、または出口通路33を閉鎖する閉鎖位置に駆動させる駆動手段80と、を備え、制御弁73が開放位置となったとき、制御弁73と弁座部36との間に形成される流路74の流路断面積S1は、出口通路33の通路断面積S2以下となっていることを特徴とする。
【選択図】図2
【解決手段】弁部材14、40の反噴孔側に設けられ、燃料通路13から供給される高圧燃料を蓄積し、燃料通路13を閉鎖する方向の付勢力を弁部材14、40に付与する圧力制御室27と、圧力制御室27内の圧力を制御する制御弁73と、圧力制御室27と低圧側とを接続する出口通路33、および出口通路33の出口周辺に制御弁73が離着座する弁座部36を有する第1通路部材30と、制御弁73を、出口通路33を開放する開放位置、または出口通路33を閉鎖する閉鎖位置に駆動させる駆動手段80と、を備え、制御弁73が開放位置となったとき、制御弁73と弁座部36との間に形成される流路74の流路断面積S1は、出口通路33の通路断面積S2以下となっていることを特徴とする。
【選択図】図2
Description
本発明は、燃料噴射弁、およびその燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射特性を調整する方法に関する。
高圧供給ポンプによってコモンレールに高圧燃料を加圧圧送して蓄圧し、コモンレールで蓄圧された高圧燃料を内燃機関(以下、エンジンという)に噴射する燃料噴射弁が知られている(特許文献1参照)。
この燃料噴射弁は、噴孔を開閉する弁部材の反噴孔側に燃料通路から供給される高圧燃料を蓄積し、弁部材に噴孔を閉弁する方向の付勢力を付与する圧力制御室を備え、この圧力制御室と低圧側とを電磁駆動式の制御弁で断続することにより圧力制御室内の圧力を調整し燃料噴射を制御する。
燃料通路と圧力制御室との間には、この燃料通路から圧力制御室に流入する燃料流量を制限する入口通路が形成されている。圧力制御室と低圧側との間には、制御弁の開弁時に圧力制御室から低圧側に流出する燃料流量を制限する出口通路が形成されている。制御弁の開閉時の応答速度が変化しなければ、燃料噴射時期、燃料噴射量および燃料噴射率などの噴射特性は、入口通路および出口通路の流量特性によって概ね制御される。
噴射特性の内、噴射開始時期、噴射終了時期、および噴射初期の噴射量は、制御弁が開弁した際に燃料通路から圧力制御室に流入する燃料流量と、圧力制御室から低圧側に排出する燃料流量との差によって決定される。噴射後期の噴射量および噴射切れ(ピーク噴射率から噴射が終了するまでの時間)は、制御弁が閉弁してから圧力制御室に燃料通路から流入する燃料流量によって決定される。
従来技術では、エンジンの所望の噴射特性を得るために、予め流量特性が異なる入口通路または出口通路を形成する部材を用意し、この部材を取り替えて噴射特性の調整作業を行っている。
特開平10−153154号公報
しかしながら、上記入口通路または出口通路を形成する部材は、制御弁よりも奥に配置されているので、噴射特性を調整する際、これらの部材の交換作業が複雑になり、調整作業にかかる時間が増加するという問題がある。また、これらの部材は、高圧燃料に晒される部材でもあるため、部材間の液密度を高めるように取り付けなければならず、この点においても交換作業が煩雑となり、調整作業にかかる時間が益々増加してしまう。
本発明はこのような問題点に鑑み、容易に噴射特性を調整できる燃料噴射弁を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明によれば、噴孔に連通する燃料通路を弁部材によって開閉することにより、噴孔からの燃料噴射の断続を制御する燃料噴射弁において、
弁部材の反噴孔側に設けられ、燃料通路から供給される高圧燃料を蓄積し、燃料通路を閉鎖する方向の付勢力を弁部材に付与する圧力制御室と、圧力制御室と圧力制御室よりも低圧である低圧側との間を開閉し、圧力制御室内の圧力を制御する制御弁と、圧力制御室と低圧側とを接続する出口通路、および出口通路の出口周辺に形成され制御弁が離着座する弁座部を有する第1通路部材と、制御弁を、弁座部から離座させ出口通路を開放する開放位置、または弁座部に着座させ出口通路を閉鎖する閉鎖位置に駆動させる駆動手段と、を備え、
制御弁が開放位置となったとき、制御弁と弁座部との間に形成される流路の流路断面積は、出口通路の通路断面積以下となっていることを特徴としている。
弁部材の反噴孔側に設けられ、燃料通路から供給される高圧燃料を蓄積し、燃料通路を閉鎖する方向の付勢力を弁部材に付与する圧力制御室と、圧力制御室と圧力制御室よりも低圧である低圧側との間を開閉し、圧力制御室内の圧力を制御する制御弁と、圧力制御室と低圧側とを接続する出口通路、および出口通路の出口周辺に形成され制御弁が離着座する弁座部を有する第1通路部材と、制御弁を、弁座部から離座させ出口通路を開放する開放位置、または弁座部に着座させ出口通路を閉鎖する閉鎖位置に駆動させる駆動手段と、を備え、
制御弁が開放位置となったとき、制御弁と弁座部との間に形成される流路の流路断面積は、出口通路の通路断面積以下となっていることを特徴としている。
この構成によれば、制御弁が開放位置となったとき、制御弁と弁座との間に形成される流路の流路断面積が、出口通路の通路断面積以下であるので、圧力制御室から排出される高圧燃料の流量特性は、上記通路断面積ではなく、上記流路断面積に依存することとなる。
したがって、出口通路が形成される第1通路部材を交換せずとも、低圧側に配置される制御弁と出口通路の出口に形成される弁座との間に形成される流路の流路断面積を調整することにより圧力制御室から排出される高圧燃料の流量特性を変更でき、容易に燃料噴射弁の噴射特性が調整できる。
請求項2に記載の発明によれば、駆動手段は、制御弁を開放位置または閉鎖位置に駆動させる駆動部と、制御弁の開放位置を調整する調整部とを有することを特徴としている。この構成によれば、制御弁を開放位置または閉鎖位置に駆動させる駆動部と、制御弁の開放位置、すなわち、制御弁のリフト量を調整する調整部とを有しているので、容易に上記流路断面積を調整できる。
請求項3に記載の発明によれば、一端に前記噴孔が形成され、他端に第1通路部材を支持するボデーを有し、制御弁は、駆動手段と第1通路部材との間に配置され、調整部は、駆動部とボデーとの間に配置されるシムであることを特徴としている。この構成によれば、第1通路部材を支持するボデーと駆動手段の駆動部との間にシムからなる調整部を介在させているので、シムの厚さを変えるだけで、制御弁の開弁位置を容易に調整できる。
請求項4に記載の発明によれば、第1通路部材には、圧力制御室に燃料通路の高圧燃料を供給する入口通路が形成されていることを特徴としている。この構成によれば、第1通路部材には、出口通路だけでなく、圧力制御室に高圧燃料を供給する入口通路も形成されているので、燃料噴射弁の部品点数の増加を抑えることができる。
請求項5に記載の発明によれば、内部に圧力制御室と出口通路とを連通する連通路と、側壁と連通路とを連通し、圧力制御室に燃料通路の高圧燃料を供給する入口通路と、が形成される第2通路部材を有することを特徴としている。この構成によれば、圧力制御室に燃料通路の高圧燃料を供給する入口通路が形成される第2通路部材が第1通路部材とは別部材となっているので、各部材に形成される要素(連通路、通路など)が少なくなり、通路部材の加工が容易となる。
請求項6に記載の発明によれば、第2通路部材の側壁には、底部が入口通路に連通する溝部が形成されることを特徴としている。この構成によれば、第2通路部材に形成される入口通路の開口と燃料通路との開口との位置合せが容易となる。
請求項7に記載の発明によれば、噴孔に連通する燃料通路を弁部材によって開閉することにより、噴孔からの燃料噴射の断続を制御する燃料噴射弁において、
弁部材の反噴孔側に設けられ、燃料通路から供給される高圧燃料を蓄積し、燃料通路を閉鎖する方向の付勢力を弁部材に付与する圧力制御室と、圧力制御室と圧力制御室よりも低圧である低圧側との間を開閉し、圧力制御室内の圧力を制御する制御弁と、
圧力制御室と低圧側とを接続する出口通路、および出口通路の出口周辺に形成され制御弁が離着座する弁座部を有する第1通路部材と、制御弁を、弁座部から離座させ出口通路を開放する開放位置、または弁座部に着座させ出口通路を閉鎖する閉鎖位置に駆動させる駆動手段と、を備える燃料噴射弁の噴射特性調整方法であって、
制御弁の開放位置を、制御弁と弁座部との間に形成される流路の流路断面積が出口通路の通路断面積以下の範囲で調整することにより、出口通路から圧力制御室を介して排出される高圧燃料の流量特性を変化させ、噴孔から噴射される燃料の噴射特性を調整することを特徴としている。
弁部材の反噴孔側に設けられ、燃料通路から供給される高圧燃料を蓄積し、燃料通路を閉鎖する方向の付勢力を弁部材に付与する圧力制御室と、圧力制御室と圧力制御室よりも低圧である低圧側との間を開閉し、圧力制御室内の圧力を制御する制御弁と、
圧力制御室と低圧側とを接続する出口通路、および出口通路の出口周辺に形成され制御弁が離着座する弁座部を有する第1通路部材と、制御弁を、弁座部から離座させ出口通路を開放する開放位置、または弁座部に着座させ出口通路を閉鎖する閉鎖位置に駆動させる駆動手段と、を備える燃料噴射弁の噴射特性調整方法であって、
制御弁の開放位置を、制御弁と弁座部との間に形成される流路の流路断面積が出口通路の通路断面積以下の範囲で調整することにより、出口通路から圧力制御室を介して排出される高圧燃料の流量特性を変化させ、噴孔から噴射される燃料の噴射特性を調整することを特徴としている。
この構成によれば、出口通路が形成される第1出口通路部材を交換せずとも、制御弁の開放位置を調整するという方法で出口通路から排出される高圧燃料の流量特性を変化させているので、容易に燃料噴射弁の噴射特性を調整できる。
以下、本発明が適用された複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による燃料噴射弁を図1から図5に示す。図1に示す燃料噴射弁1は、図示しないディーゼルエンジンの燃焼室内へ間欠的に燃料を噴射する電磁制御式の燃料噴射弁であって、高圧燃料を蓄圧する図示しないコモンレールから図示しない燃料配管がインレット25に接続されており、コモンレールから高圧燃料が供給されている。
本発明の第1実施形態による燃料噴射弁を図1から図5に示す。図1に示す燃料噴射弁1は、図示しないディーゼルエンジンの燃焼室内へ間欠的に燃料を噴射する電磁制御式の燃料噴射弁であって、高圧燃料を蓄圧する図示しないコモンレールから図示しない燃料配管がインレット25に接続されており、コモンレールから高圧燃料が供給されている。
また、図示しないエンジン制御装置(以下、ECUという)から燃料噴射弁1に制御信号を送出するワイヤーハーネスがコネクタ88に接続されており、ECUから送出される制御信号により燃料噴射弁1の燃料噴射が制御される。
燃料噴射弁1は、先端に噴孔12と噴孔12の開閉を制御するニードル14とを有する噴射ノズル10、噴射ノズル10を支持するとともに、端部に作用する圧力を軸方向の力に変換し、ニードル14に伝達するピストン40を収容するノズルホルダ部20、および、ピストン40の端部に作用する圧力を制御すべく制御弁73を駆動する電磁駆動部80から構成されている。噴射ノズル10とノズルホルダ部20とは、リテーニングナット91で結合され、ノズルホルダ部20と電磁駆動部80とは、リテーニングナット92で結合されている。
噴射ノズル10は、噴孔12を開閉するニードル14を有する。ニードル14は、先端に噴孔12が形成される略円筒状のノズルボデー11に往復移動可能に収容される。ノズルボデー11には、インレット25に供給されたコモンレールの高圧燃料が流通する燃料通路13が形成されている。その燃料通路13は、噴孔12に連通しており、ニードル14が往復移動することにより、その燃料通路13が開閉され、噴孔12からの燃料噴射が制御される。
ノズルホルダ部20は、略円柱状に形成され、内部に縦孔22、ノズルボデー11に形成される燃料通路13とインレット25とを接続する燃料通路23、および燃料噴射に使用されなかった余剰燃料を排出する戻り通路24が形成されるホルダボデー21を有する。縦孔22には、往復移動可能にピストン40が収容される。戻り通路24はアウトレット26を介して、例えば図示しない燃料タンクに戻される。
ピストン40は、下端部がニードル14に当接し、上端部が後述する圧力制御室27に晒されている。縦孔22の下端部には、上端がスペーサ51を介して縦孔22に支持され、下端が伝達部材52を介してニードル14に支持されるコイルスプリング50が収容されている。コイルスプリング50は、ニードル14を下方(噴孔12を閉弁する方向)に付勢する。なお、ニードル14およびピストン40は、請求項に記載の弁部材に相当する。
縦孔22の上端部には、座が形成されており、その座の上に請求項に記載の第1通路部材に相当するオリフィスプレート30が配置される。オリフィスプレート30の下端面側には、縦孔22の内周壁とピストン40の上端部で区画される圧力制御室27が形成される。オリフィスプレート30は、この圧力制御室27へ高圧燃料を供給する入口通路31と、圧力制御室27に蓄積した高圧燃料を低圧側へ排出する出口通路33とを有する(図2参照)。
図2に示すように、出口通路33は、オリフィスプレート30の下端面と上端面とを貫くようにして形成されている。出口通路33は、テーパ通路34とストレート通路35を有する。テーパ通路34は、一端が圧力制御室27に開口(出口通路33の入口)し、オリフィスプレート30の上端面に向かうほど内径が小さくなっている。ストレート通路35は、テーパ通路34の他端側の内径のままオリフィスプレート30の上端面に向かって延び、この上端面に開口(出口通路33の出口)している。
ストレート通路35の出口の周りには、後述する制御弁73が着座する弁座部36が形成されている。制御弁73が弁座部36に着座することにより出口通路33は塞がれ、圧力制御室27内の高圧燃料の低圧側への排出が阻止される。制御弁73が弁座部36から離座すると、圧力制御室27内の高圧燃料は、制御弁73の端面と弁座部36との間に形成される流路を通って低圧側に排出される。
入口通路31は、図2に示すように、一端が出口通路33のテーパ通路34に開口(入口通路31の出口)し、他端がオリフィスプレート30の下端面に開口(入口通路31の入口)している。入口通路31の入口側には、インレット25から噴射ノズル10に通じる燃料通路23から分岐した分岐通路28が接続されている。分岐通路28は、請求項に記載の燃料通路の一部である。入口通路31の途中には、オリフィス32が形成されている。このオリフィス32の径や長さにより、入口通路31の流量特性が決定される。
オリフィスプレート30の上端面には、制御弁73を収容するバルブボデー60が配置される。バルブボデー60は、側壁に形成された雄ネジ部とホルダボデー21に形成された雌ネジ部とを螺合することにより固定される。
バルブボデー60は、下端面と上端面とを貫くようにして形成されるバルブ孔61と、バルブ孔61の外周側に形成され、バルブ孔61と同じように下端面と上端面とを貫くようにして形成される第1連通路62と、バルブ孔61の下端部と第1連通路62とを接続する第2連通路63とを有する。
バルブ孔61の下端部は、出口通路33と連通している。制御弁73は、バルブ孔61の下端部の空間に収容され、オリフィスプレート30の弁座部36に離着座することができる。制御弁73は、断面T字型の可動子70によって支持されている。可動子70は、バルブボデー60の上端面側に配置され、後述する固定子83に吸引される吸引部71と、その吸引部71から軸方向に延び、バルブ孔61に挿入され、先端に制御弁73を支持する棒状の支持部72とを有する。
電磁駆動部80は、制御弁73を往復移動させて、弁座部36への離着座を制御し、圧力制御室27内の圧力を制御する。電磁駆動部80は、固定子83、コイル84、コイルスプリング85、ストッパ86およびコネクタ88を有し、これらは、第1ハウジング81および第2ハウジング82に支持される。電磁駆動部80が請求項に記載の駆動手段に相当し、固定子83、コイル84、コイルスプリング85およびコネクタ88が請求項に記載の駆動部に相当する。
略円筒状の固定子83内にはコイル84が巻装されている。図1に示すように、コイル84には、コネクタ88に埋設されたターミナル89から電力が供給される。コイル84に電力が供給されると、電磁力が発生し、固定子83の可動子70側端面には、吸引部71を吸引する磁気吸引力が発生する。
固定子83の略中央には、吸引部81が固定子83に吸引されたとき、固定子83への移動を規制する略円筒状のストッパ86が設けられている。ストッパ86の内周側には、可動子70をオリフィスプレート30方向へ付勢するコイルスプリング85が設けられている。コイルスプリング85の上端部は、第1ハウジング81に支持され、下端部は、吸引部71に支持されている。
図1および図2に示すように、固定子83の側壁は、圧入や溶接などによって略円筒状の第1ハウジング81に固定されている。第1ハウジング81は、略円柱状の第2ハウジング82に支持されている。第1、第2ハウジング81、82に組み付けられた固定子83などの部品は、固定子83の端面が可動子70に対面するようにホルダボデー21に取り付けられる。第1、第2ハウジング81、82は、リテーニングナット92によってホルダボデー21に固定される。
第1ハウジング81とホルダボデー21との間には、略円環状のシム87が設けられる。このシム87の厚さ(軸長)を変更することにより、固定子83の端面と吸引部71との距離が調整できる。つまり、制御弁73が弁座部36に着座した位置から制御弁73が弁座部36から離座し、吸引部71がストッパ86に当接するまでの距離(以下、リフト量Lという)が調整できる。このシム87が請求項に記載の調整部に相当する。また、請求項に記載のボデーは、ノズルボデー11とホルダボデー21に相当する。
次に、この燃料噴射弁1の作動について説明する。コイル84への通電オフ時、コイルスプリング85の付勢力により吸引部71が下方に押され、制御弁73が弁座部36に着座する。制御弁73が弁座部36に着座すると、出口通路33が塞がれ、圧力制御室27内の高圧燃料の低圧側への排出が阻止される。圧力制御室27内の圧力は、入口通路31を介して供給される高圧燃料の圧力に維持される。
ニードル14には、圧力制御室27内の高圧燃料の圧力がピストン40の上端部に作用してニードル14を下方(閉弁方向)に押し付ける力、コイルスプリング50の付勢力によってニードル14を下方に押し付ける力、および燃料通路13、23を流通する高圧燃料の圧力が噴射ノズル10の図示しない受圧面に作用してニードル14を上方(開弁方向)に押し上げる力が働く。
制御弁73が出口通路33を塞いでいる間は、ニードル14を下方に押し付ける力がニードル14を上方に押し上げる力を上回るため、ニードル14は上方にリフトすることなく燃料通路13を塞ぎ噴孔12から燃料が噴射されない。
コイル84への通電をオンにすると、コイル84に電磁力が発生し、固定子83に吸引部71を吸引する磁気吸引力が発生する。吸引部71はこの磁気吸引力により固定子83に吸引され、制御弁73が弁座部36から離座する。制御弁73が弁座部36から離座すると、出口通路33が開放され、図2中実線矢印に示すように圧力制御室27から高圧燃料が排出される。このときも、圧力制御室27へは、図2中破線矢印に示すように入口通路31を介して高圧燃料が供給されているが、圧力制御室27へ供給される燃料量よりも、圧力制御室27から排出される燃料量の方が多いため、圧力制御室27内の圧力は低下する。
圧力制御室27内の圧力が低下するとピストン40の上端部に作用する圧力が弱まるので、ニードル14を上方に押し上げる力が、ニードル14を下方に押し付ける力を上回る。すると、ニードル14が上方にリフトし、燃料通路13を開放し噴孔12から燃料が噴射される。
噴孔12から燃料が噴射される状態が続き、所定の噴射終了時期がくるとコイル84への通電がオフとなる。このとき、固定子83に発生していた磁気吸引力がなくなるので、吸引部71がコイルスプリング85の付勢力により下方に押され、制御弁73が弁座部36に着座する。制御弁73が弁座部36に着座すると、出口通路33が再び塞がれ、圧力制御室27内の高圧燃料の低圧側への排出が阻止される。圧力制御室27へは、常に入口通路31を介して高圧燃料が供給されるため、圧力制御室27内の圧力は再び上昇する。
圧力制御室27内の圧力が上昇して、ニードル14を下方に押し付ける力がニードル14を上方に押し上げる力を上回る。すると、再びニードル14は下方に移動し、燃料通路13を塞ぎ、噴孔12から燃料の噴射が停止する。
次に本実施形態における特徴部分を、図2から図5を参照して説明する。まず、燃料噴射弁1の燃料噴射時期、燃料噴射量および燃料噴射率などの噴射特性について説明する。噴射特性は、入口通路31を介して圧力制御室27に流入する高圧燃料の流量特性および出口通路33を介して低圧側へ排出する高圧燃料の流量特性によって概ね制御される。
上記燃料特性の内、噴射開始時期、噴射終了時期、および噴射初期の噴射量は、制御弁73が出口通路33を開放した際の入口通路31を介して圧力制御室27に流入する高圧燃料の流量特性と、出口通路33を介して圧力制御室27から低圧側に排出する高圧燃料の流量特性との差によって決定される。
従来技術では、燃料噴射弁の噴射特性を得るために、予め流量特性が異なる入口通路または出口通路が形成された部材を用意しておき、この部材を取り替えることにより噴射特性を調整している。
しかしながら、上記通路が形成された部材は、制御弁よりも奥に配置されているので、噴射特性を調整する際、これらの部材の交換作業が複雑になり、調整作業にかかる時間が増加するという問題がある。
これに対し、本実施形態では、圧力制御室27から低圧側に排出される高圧燃料の流量特性は、出口通路33の流量特性に依存していないため、出口通路33が形成されているオリフィスプレート30を交換することなく燃料噴射弁1の噴射特性を調整できる。
以下、本実施形態における燃料噴射弁1の噴射特性を調整する構造および手順を図3から図5に基づいて説明する。図3は、制御弁73が弁座部36からリフトした状態を示す断面図であり、図4は、制御弁73がリフトしたときに制御弁73と弁座部36との間に形成される流路の形状を模式的に示した図であり、図5は、図3中の出口通路33のV−V線断面図である。本実施形態では、図3に示すように、ニードル14をリフトさせ燃料通路13を開放し、噴孔12から燃料を噴射させるべく、圧力制御室27内の圧力を低下させる際、制御弁73を弁座部36から離座させて、出口通路33を開放する。
制御弁73が弁座部36から離座すると、圧力制御室27内の高圧燃料は、上面が制御弁73の下端面であり、下面が弁座部36であり、高さが制御弁73のリフト量Lである円柱状の仮想空間が形成される(図4参照)。出口通路33から排出された高圧燃料は、この円柱状の仮想空間の側壁部分(図3および図4中の斜線で示す部分)を通って低圧側に排出される。この側壁部分が、高圧燃料が流通する流路74となる。
本実施形態では、制御弁73のリフト量Lは、上記流路74の流路断面積S1(図3および図4中の斜線部分の面積)が、出口通路33の通路断面積S2(図5の斜線部分の面積)以下となるように設定されている。このため、圧力制御室27から出口通路33を介して排出される高圧燃料の流量特性は、出口通路33の通路断面積S2に依存せずに、流路74の流路断面積S1に依存することとなる。
したがって、上記流路断面積S1が上記通路断面積S2以下となる範囲で制御弁73のリフト量Lを調整すれば、出口通路33が形成されているオリフィスプレート30を交換せずとも、圧力制御室27から排出される高圧燃料の流量特性を調整でき、容易に燃料噴射弁1の噴射特性が調整できる。
制御弁73のリフト量Lは、上述したように固定子83を支持する第1ハウジング81とオリフィスプレート30を支持するホルダボデー21との間に設けられるシム87の厚さを変更することにより容易に調整できる。また、このシム87は、オリフィスプレート30の出口側に設けられているため、周囲の雰囲気は、圧力制御室27よりも低圧の位置に配置される。シム87をホルダボデー21への取り付ける場合、オリフィスプレート30をホルダボデー21に取り付けるときほど液密性を高める必要が無い。このため、容易に圧力制御室27から排出される高圧燃料の流量特性を容易に調整できる。
また、シム87は、オリフィスプレート30とは異なり、略円環状に形成されており、非常に簡単な構造となっている。このため、シム87の加工が、オリフィスプレート30の加工に比べると非常に容易であり、燃料噴射弁1の製造コストの上昇を抑制できる。
なお、本実施形態では、シム87の厚さによって、制御弁73のリフト量Lを調整するようにしているが、固定子83に設けられるストッパ86を変更することによりリフト量Lを調整するようにしても良い。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態による燃料噴射弁を図6に基づいて説明する。なお、第1実施形態と実質的に同一の構成部分には同一符号を付す。ここでは、特徴部分のみを説明する。
次に、本発明の第2実施形態による燃料噴射弁を図6に基づいて説明する。なお、第1実施形態と実質的に同一の構成部分には同一符号を付す。ここでは、特徴部分のみを説明する。
図6に示すように、バルブボデー60aは、バルブ孔61aを有する。バルブ孔61aは、制御弁73を収容し、支持部72を摺動可能に支持する大径孔64と、圧力制御室27と大径孔64とを連通する小径孔65とを有する。本実施形態では、バルブボデー60aが請求項に記載の第1通路部材に相当し、この小径孔65が請求項に記載の出口通路に相当する。
大径孔64と小径孔65との間には、段差が形成され、この段差が弁座部36aとなる。バルブボデー60aには、下端面と上端面とを貫くように形成された第1連通路62と、大径孔64と第1連通路62とを接続する第2連通路63が形成されている。
オリフィスプレート30aは、小径孔65と圧力制御室27とを連通する連通路37と、この連通路37とオリフィスプレート30aの側壁とを連通する入口通路31aとを有している。入口通路31aは、分岐通路28に接続されている。オリフィスプレート30aが請求項に記載の第2通路部材に相当する。
このように、出口通路となる小径孔65、および入口通路31aは、別々の部材(バルブボデー60a、オリフィスプレート30a)に形成されているので、それぞれの部材の構造が比較的簡単になる。したがって、それぞれの部材を加工が容易となる。
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態による燃料噴射弁を図7および図8に基づいて説明する。なお、第2実施形態と実質的に同一の構成部分には同一符号を付す。ここでは、特徴部分のみを説明する。
次に、本発明の第3実施形態による燃料噴射弁を図7および図8に基づいて説明する。なお、第2実施形態と実質的に同一の構成部分には同一符号を付す。ここでは、特徴部分のみを説明する。
図8に示すように、オリフィスプレート30bの側壁には、底部に入口通路31bが開口するような溝部38が全周に渡って形成されている。オリフィスプレート30bは、図7に示すように、ホルダボデー21の端部に配置される。本実施形態では、オリフィスプレート30bの側壁に溝部38が形成されているので、オリフィスプレート30bをホルダボデー21に配置させる際、分岐通路28と入口通路31bとの位置を合わせることなく、オリフィスプレート30bをホルダボデー21に取り付けることができる。
1 燃料噴射弁、10 噴射ノズル、11 ノズルボデー(ボデー)、12 噴孔、13 燃料通路、14 ニードル(弁部材)、20 ノズルホルダ部、21 ホルダボデー(ボデー)、23 燃料通路、24 戻り通路、25 インレット、26 アウトレット、27 圧力制御室、28 分岐通路(燃料通路)、30 オリフィスプレート(第1通路部材)、31 入口通路、33 出口通路、36 弁座部、40 ピストン(弁部材)、60 バルブボデー、70 可動子、73 制御弁、74 流路、80 電磁駆動部(駆動手段)、81 第1ハウジング、82 第2ハウジング、83 固定子(駆動部)、84 コイル(駆動部)、85 コイルスプリング(駆動部)、86 ストッパ、87 シム(調整部)
Claims (7)
- 噴孔に連通する燃料通路を弁部材によって開閉することにより、前記噴孔からの燃料噴射の断続を制御する燃料噴射弁において、
前記弁部材の反噴孔側に設けられ、前記燃料通路から供給される高圧燃料を蓄積し、前記燃料通路を閉鎖する方向の付勢力を前記弁部材に付与する圧力制御室と、
前記圧力制御室と前記圧力制御室よりも低圧である低圧側との間を開閉し、前記圧力制御室内の圧力を制御する制御弁と、
前記圧力制御室と前記低圧側とを接続する出口通路、および前記出口通路の出口周辺に形成され前記制御弁が離着座する弁座部を有する第1通路部材と、
前記制御弁を、前記弁座部から離座させ前記出口通路を開放する開放位置、または前記弁座部に着座させ前記出口通路を閉鎖する閉鎖位置に駆動させる駆動手段と、を備え、
前記制御弁が前記開放位置となったとき、前記制御弁と前記弁座部との間に形成される流路の流路断面積は、前記出口通路の通路断面積以下となっていることを特徴とする燃料噴射弁。 - 前記駆動手段は、前記制御弁を前記開放位置または前記閉鎖位置に駆動させる駆動部と、前記制御弁の前記開放位置を調整する調整部とを有することを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射弁。
- 一端に前記噴孔が形成され、他端に前記第1通路部材を支持するボデーを有し、
前記制御弁は、前記駆動手段と前記第1通路部材との間に配置され、
前記調整部は、前記駆動部と前記ボデーとの間に配置されるシムであることを特徴とする請求項2に記載の燃料噴射弁。 - 前記第1通路部材には、前記圧力制御室に前記燃料通路の高圧燃料を供給する入口通路が形成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
- 内部に前記圧力制御室と前記出口通路とを連通する連通路と、
側壁と前記連通路とを連通し、前記圧力制御室に前記燃料通路の高圧燃料を供給する入口通路と、が形成される第2通路部材を有することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。 - 前記第2通路部材の前記側壁には、底部が前記入口通路に連通する溝部が形成されることを特徴とする請求項5に記載の燃料噴射弁。
- 噴孔に連通する燃料通路を弁部材によって開閉することにより、前記噴孔からの燃料噴射の断続を制御する燃料噴射弁において、
前記弁部材の反噴孔側に設けられ、前記燃料通路から供給される高圧燃料を蓄積し、前記燃料通路を閉鎖する方向の付勢力を前記弁部材に付与する圧力制御室と、
前記圧力制御室と前記圧力制御室よりも低圧である低圧側との間を開閉し、前記圧力制御室内の圧力を制御する制御弁と、
前記圧力制御室と前記低圧側とを接続する出口通路、および前記出口通路の出口周辺に形成され前記制御弁が離着座する弁座部を有する第1通路部材と、
前記制御弁を、前記弁座部から離座させ前記出口通路を開放する開放位置、または前記弁座部に着座させ前記出口通路を閉鎖する閉鎖位置に駆動させる駆動手段と、を備える燃料噴射弁の噴射特性調整方法であって、
前記制御弁の前記開放位置を、前記制御弁と前記弁座部との間に形成される流路の流路断面積が前記出口通路の通路断面積以下の範囲で調整することにより、前記出口通路から前記圧力制御室を介して排出される高圧燃料の流量特性を変化させ、前記噴孔から噴射される燃料の噴射特性を調整することを特徴とする燃料噴射弁の噴射特性調整方法。
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JP2007006360A JP2008169817A (ja) | 2007-01-15 | 2007-01-15 | 燃料噴射弁、および燃料噴射弁の噴射特性調整方法 |
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH10153154A (ja) * | 1996-11-21 | 1998-06-09 | Denso Corp | 蓄圧式燃料噴射装置 |
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-
2007
- 2007-01-15 JP JP2007006360A patent/JP2008169817A/ja active Pending
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