JP2008304017A - Three-way selector valve and fuel injection device using the same - Google Patents

Three-way selector valve and fuel injection device using the same Download PDF

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JP2008304017A JP2007153283A JP2007153283A JP2008304017A JP 2008304017 A JP2008304017 A JP 2008304017A JP 2007153283 A JP2007153283 A JP 2007153283A JP 2007153283 A JP2007153283 A JP 2007153283A JP 2008304017 A JP2008304017 A JP 2008304017A
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Naoki Toda
直樹 戸田
Hirokuni Tomita
浩邦 冨田
Fumiaki Arikawa
文明 有川
Yasuhiro Horiuchi
康弘 堀内
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Denso Corp
Soken Inc
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Denso Corp
Nippon Soken Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a three-way selector valve for suppressing energy loss due to the flow of fluid out of a back pressure chamber in which the fluid flows to energize a valve element, into a low pressure passage; and to provide a fuel injection device using the selector valve. <P>SOLUTION: The three-way selector valve 51 comprises a valve chest 61 storing the first and second valve elements 7, 8. The first and second valve elements 7, 8 are slidably supported, and first and second back pressure chambers 62, 63 are formed on the other end sides of the valve elements. The first valve element 7 is operated with a pressure difference between the first back pressure chamber 62 and the valve chest 61 to open/close a control fuel supply passage 96. The second valve element 8 is operated with a pressure difference between the valve chest 61 and the second back pressure chamber 63 to open/close a second return passage 99. The second valve element 8 has an inner periphery side abutting portion 821 between a second sliding portion 83 of the second valve element 8 and the second return passage 99 for abutting on a lower end face 617 of the valve chest 61 when the second valve element 8 closes the second return passage 99. Thus, high pressure fuel is prevented from flowing out of the second back pressure chamber 63 via the second sliding portion 83 into the second return passage 99. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、3方切替弁およびそれを用いた燃料噴射装置に関する。   The present invention relates to a three-way switching valve and a fuel injection device using the same.

従来、コモンレール等の燃料供給源から高圧の燃料を受け入れ、受け入れた高圧の燃料をさらに増圧して気筒内に噴射する増圧型燃料噴射装置が知られている(特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a pressure-intensifying fuel injection device that receives high-pressure fuel from a fuel supply source such as a common rail, and further injects the received high-pressure fuel into a cylinder (see Patent Document 1).

この増圧型燃料噴射装置は、燃料を噴射するノズルと、ノズルに燃料を増圧して供給する増圧装置と、所定の電子制御装置(ECU)からの指令に応じて開閉する電磁弁と、電磁弁の開閉に応じて、増圧装置を作動するための流路と増圧装置の作動を停止するための流路とを切り替える3方切替弁と、を備える。   This pressure-increasing fuel injection device includes a nozzle that injects fuel, a pressure-increasing device that supplies fuel to the nozzle by increasing pressure, an electromagnetic valve that opens and closes in response to a command from a predetermined electronic control unit (ECU), A three-way switching valve that switches between a flow path for operating the pressure booster and a flow path for stopping the operation of the pressure booster according to opening and closing of the valve.

3方切替弁は、コモンレールの高圧の燃料を増圧制御室に流入する状態と、増圧制御室の高圧の燃料を流出する状態とを切り替え、増圧装置を作動させて燃料を増圧したり、増圧装置の作動を停止させて燃料の増圧を停止したりする。   The three-way switching valve switches between a state in which the high-pressure fuel in the common rail flows into the pressure-increasing control chamber and a state in which the high-pressure fuel in the pressure-increasing control chamber flows out, and operates the pressure increasing device to increase the fuel pressure. The operation of the pressure increasing device is stopped to stop the pressure increase of the fuel.

この3方切替弁は、独立して移動する2つの弁体と、2つの弁体の弁体部を収容する弁室が形成されるボデーとを備える。ボデーには、弁室に通じる3つの燃料通路が形成されている。一つ目の燃料通路は、コモンレールの高圧燃料が流通する高圧通路であり、二つ目の燃料通路は、低圧源(例えば、燃料タンク)に弁室の燃料を排出する低圧通路であり、三つ目の燃料通路は、弁室と増圧装置の増圧制御室とを連通する制御通路である。なお、増圧制御室は、燃料の流出入を通じて、燃料の増圧および増圧停止を行う。   The three-way switching valve includes two valve bodies that move independently and a body in which a valve chamber that houses the valve body portions of the two valve bodies is formed. In the body, three fuel passages leading to the valve chamber are formed. The first fuel passage is a high pressure passage through which common rail high pressure fuel flows, and the second fuel passage is a low pressure passage that discharges fuel in the valve chamber to a low pressure source (for example, a fuel tank). The third fuel passage is a control passage that communicates the valve chamber and the pressure increase control chamber of the pressure increase device. Note that the pressure increase control chamber performs pressure increase and stop of pressure increase through the flow of fuel in and out.

2つの弁体は、ボデーにそれぞれ軸方向に摺動自在に支持されている。一方の弁体は、高圧通路を開閉し、他方の弁体は、低圧通路を開閉する。一方の弁体が高圧通路を開放し、他方の弁体が低圧通路を閉塞することで、コモンレールの高圧燃料を増圧制御室に供給する第1の状態とする。一方の弁体が高圧通路を閉塞し、他方の弁体が低圧通路を開放することで、増圧制御室の高圧燃料を低圧源に排出する第2の状態とする。   The two valve bodies are supported by the body so as to be slidable in the axial direction. One valve body opens and closes the high-pressure passage, and the other valve body opens and closes the low-pressure passage. One valve body opens the high-pressure passage, and the other valve body closes the low-pressure passage, so that a high-pressure fuel in the common rail is supplied to the pressure-increasing control chamber. One valve body closes the high-pressure passage, and the other valve body opens the low-pressure passage, so that the high-pressure fuel in the pressure increase control chamber is discharged to the low-pressure source.

上記ボデーには、それぞれ弁体の弁室とは反対側の端部に、それぞれの弁体を弁室側に付勢する高圧燃料が流入する背圧室が形成されている。背圧室の圧力を調整することにより、それぞれの弁体に作用する圧力差を制御し、それぞれの弁体を独立して移動させる。この従来技術では、上記第1の状態から上記第2の状態に切り替える際に、一方の弁体が高圧通路を閉塞した後、他方の弁体が低圧通路を開放するように、それぞれの弁体に作用する圧力差を制御する。これにより、第1の状態から第2の状態に切り替える際、高圧通路と低圧通路とが連通する状態を経由することによる高圧源のエネルギー損失(例えば、燃料を高圧化するのに費やしたエネルギーの損失:以下、単にエネルギー損失という)の発生を抑制することができる。
特開2006−104971号公報
In the body, a back pressure chamber into which high-pressure fuel for urging each valve body toward the valve chamber flows is formed at the end of each valve body opposite to the valve chamber. By adjusting the pressure in the back pressure chamber, the pressure difference acting on each valve body is controlled, and each valve body is moved independently. In this prior art, when switching from the first state to the second state, after each valve body closes the high pressure passage, the other valve body opens the low pressure passage. To control the pressure difference acting on. As a result, when switching from the first state to the second state, the energy loss of the high-pressure source (for example, the energy spent to increase the pressure of the fuel) due to the state where the high-pressure passage and the low-pressure passage communicate with each other Loss (hereinafter simply referred to as energy loss).
JP 2006-104971 A

ところが、上記従来技術の3方切替弁の他方の弁体は、弁室の内壁面に当接する当接部を有し、その内壁面に当接することで弁室に開口する低圧通路の開口部を閉塞する。これにより、弁室内の燃料が低圧通路に流出するのを防いでいる。他方の弁体は、他方の弁体の弁室とは反対側の端部側に形成された当該弁体の背圧室と低圧通路とを区画する壁に形成された貫通孔に摺動自在に支持されている。貫通孔は、弁室よりも外側に形成されているため、常に、貫通孔と弁体の側壁との摺動隙間を介して背圧室の高圧燃料が低圧通路に流出することとなり、エネルギー損失が発生するという問題がある。この燃料の流出は、第1の状態、第2の状態のとき常に発生している。   However, the other valve body of the above-described conventional three-way switching valve has a contact portion that contacts the inner wall surface of the valve chamber, and the opening portion of the low-pressure passage that opens to the valve chamber by contacting the inner wall surface. Occlude. Thereby, the fuel in the valve chamber is prevented from flowing out into the low pressure passage. The other valve body is slidable in a through hole formed in a wall that partitions the back pressure chamber and the low pressure passage of the valve body, which is formed on the end side opposite to the valve chamber of the other valve body. It is supported by. Since the through hole is formed outside the valve chamber, the high pressure fuel in the back pressure chamber always flows into the low pressure passage through the sliding gap between the through hole and the side wall of the valve body, resulting in energy loss. There is a problem that occurs. This fuel outflow always occurs in the first state and the second state.

本発明は、弁体を付勢するための高圧流体が流入する背圧室の高圧流体が低圧通路に流出することによるエネルギーの損失の発生を抑制できる3方切替弁およびそれを用いた燃料噴射装置を提供することを目的とする。   The present invention relates to a three-way switching valve capable of suppressing the generation of energy loss due to the flow of high-pressure fluid in a back pressure chamber into which a high-pressure fluid for energizing a valve body flows into a low-pressure passage, and fuel injection using the same An object is to provide an apparatus.

請求項1に記載の発明によれば、高圧源の高圧流体を流体装置の制御室へ供給する第1の状態と、制御室の高圧流体を低圧源に排出する第2の状態を切り替える3方切替弁において、
高圧源と連通する高圧通路、制御室と連通する制御通路、および低圧源と連通する低圧通路が開口する弁室を有するボデーと、高圧通路の開口部を開閉する第1弁体であって、一端部が弁室に収容され、他端部が、一端部側に付勢する高圧源の高圧流体が流入するボデーに形成された第1背圧室に収容され、一端部と他端部との間の側壁がボデーに摺動自在に支持され、第1背圧室の流体の圧力が所定値から低下すると、第1背圧室側に移動し、高圧通路の開口部を閉塞する第1弁体と、低圧通路の開口部を開閉する第2弁体であって、一端部が弁室に収容され、他端部が一端部側に付勢する高圧源の高圧流体が流入するボデーに形成された第2背圧室に収容され、一端部と他端部との間の側壁がボデーに摺動自在に支持され、弁室の流体の圧力が所定値から低下すると、弁室側に移動し、低圧通路の開口部を開放する第2弁体と、を備え、
第1の状態から第2の状態に切り替わる過渡期において、第1背圧室および弁室の流体の圧力を調整させることにより、第2弁体は、第1弁体が高圧通路の開口部を閉塞した後、低圧通路の開口部を開放する3方切替弁であって、
第2弁体は、第2弁体が低圧通路の開口部を閉塞するとき、第2弁体とボデーとの摺動部と、低圧通路の開口部との間に、第2弁体の軸方向移動に伴って弁室の内壁に当接し、摺動部から低圧通路の開口部への流体の流れを阻止する第1当接部を有することを特徴としている。
According to the first aspect of the present invention, there are three methods for switching between the first state in which the high pressure fluid from the high pressure source is supplied to the control chamber of the fluid device and the second state in which the high pressure fluid in the control chamber is discharged to the low pressure source. In the switching valve,
A body having a high pressure passage communicating with a high pressure source, a control passage communicating with a control chamber, and a valve chamber in which a low pressure passage communicating with a low pressure source is opened; and a first valve body for opening and closing an opening of the high pressure passage, One end portion is accommodated in the valve chamber, and the other end portion is accommodated in a first back pressure chamber formed in a body into which a high-pressure fluid of a high-pressure source biased toward the one end portion flows. When the pressure of the fluid in the first back pressure chamber decreases from a predetermined value, the first side wall is moved to the first back pressure chamber side and closes the opening of the high pressure passage. A second valve body that opens and closes a valve body and an opening of a low-pressure passage, the body having one end housed in a valve chamber and the other end urged toward the one end side into a body into which high-pressure fluid from a high-pressure source flows The side wall between one end and the other end is slidably supported by the body, and is accommodated in the formed second back pressure chamber. When the force is reduced from the predetermined value, to move the valve chamber side includes a second valve body to open the opening of the low-pressure passage, a,
In the transition period in which the first state is switched to the second state, the pressure of the fluid in the first back pressure chamber and the valve chamber is adjusted so that the second valve body has the opening of the high pressure passage. A three-way switching valve that opens the opening of the low-pressure passage after being closed,
When the second valve body closes the opening of the low-pressure passage, the second valve body has a shaft of the second valve body between the sliding portion of the second valve body and the body and the opening of the low-pressure passage. It is characterized by having a first abutting portion that abuts against the inner wall of the valve chamber as the direction moves and prevents the flow of fluid from the sliding portion to the opening of the low-pressure passage.

この構成によれば、高圧通路を開閉する第1弁体、および低圧通路を開閉する第2弁体のそれぞれの一端部を弁室に収容させ、それぞれの弁体の他端部を、高圧源の高圧流体が流入する第1、第2背圧室に収容させている。これにより、第1弁体は、第1背圧室と弁室との圧力差によって移動し、第2弁体は、第2背圧室と弁室との圧力差によって移動する。   According to this configuration, one end of each of the first valve body that opens and closes the high-pressure passage and the second valve body that opens and closes the low-pressure passage is accommodated in the valve chamber, and the other end of each valve body is connected to the high-pressure source. Are accommodated in the first and second back pressure chambers into which the high pressure fluid flows. Accordingly, the first valve body moves due to the pressure difference between the first back pressure chamber and the valve chamber, and the second valve body moves due to the pressure difference between the second back pressure chamber and the valve chamber.

さらに、第1弁体は、第1背圧室の流体圧力が所定値から低下すると高圧通路の開口部を閉塞する。第2弁体は、弁室の流体圧力が所定値から低下すると低圧通路の開口部を開放する。第1の状態から第2の状態に切り替わる過渡期において、第1背圧室および弁室の流体圧力を調整することにより、第2弁体は、第1弁体が高圧通路の開口部を閉塞した後、低圧通路の開口部を開放する。その結果、当該過渡期において、高圧通路の開口部と低圧通路の開口部が弁室を介して連通する状態を回避することができる。   Furthermore, the first valve body closes the opening of the high-pressure passage when the fluid pressure in the first back pressure chamber decreases from a predetermined value. The second valve body opens the opening of the low-pressure passage when the fluid pressure in the valve chamber decreases from a predetermined value. By adjusting the fluid pressure in the first back pressure chamber and the valve chamber during the transition period from the first state to the second state, the second valve body closes the opening of the high pressure passage. After that, the opening of the low pressure passage is opened. As a result, it is possible to avoid a state in which the opening of the high pressure passage and the opening of the low pressure passage communicate with each other through the valve chamber in the transition period.

さらに、第2弁体は、第2弁体が低圧通路の開口部を閉塞するとき、第2弁体とボデーとの摺動部と、低圧通路の開口部との間に弁室の内壁に当接し、摺動部から低圧通路の開口部への流体の流れを阻止する第1当接部を有しているので、第2背圧室の高圧流体が当該摺動部を介して低圧通路に流出することによるエネルギー損失の発生を抑制できる。   Furthermore, when the second valve body closes the opening of the low pressure passage, the second valve body is placed on the inner wall of the valve chamber between the sliding portion of the second valve body and the body and the opening of the low pressure passage. Since the first abutting portion that abuts and prevents the flow of fluid from the sliding portion to the opening of the low-pressure passage is provided, the high-pressure fluid in the second back pressure chamber passes through the sliding portion through the low-pressure passage. The generation of energy loss due to outflow can be suppressed.

請求項2に記載の発明によれば、第1弁体および第2弁体は、第1弁体および第2弁体のそれぞれの中心軸線がほぼ一致するようにボデーに配置されており、第2の状態にあるとき、第1弁体が、第2弁体を、第1当接部が弁室の内壁に押し付けられる方向に押し付けることを特徴としている。   According to invention of Claim 2, the 1st valve body and the 2nd valve body are arrange | positioned at the body so that each center axis line of a 1st valve body and a 2nd valve body may correspond substantially, When in the state 2, the first valve body presses the second valve body in a direction in which the first contact portion is pressed against the inner wall of the valve chamber.

この構成によれば、第2弁体には、弁室の流体圧力による付勢力だけでなく、第1弁体からの付勢力も加勢されるため、第1当接部が弁室の内壁に当接する際の密着度をさらに強くさせることができる。   According to this configuration, not only the urging force due to the fluid pressure of the valve chamber but also the urging force from the first valve body is urged on the second valve body, so that the first abutting portion is applied to the inner wall of the valve chamber. The degree of adhesion when abutting can be further increased.

請求項3に記載の発明によれば、第2弁体は、弁室に収容される弁体部と、弁体部よりも径が小さく、ボデーに摺動自在に支持される摺動部を有し、第1当接部は、弁体部の摺動部側の端面に低圧通路の開口部が形成される弁室の内壁に向かって突出するように、かつ、当該端面を第2弁体の軸方向から見たとき、摺動部を囲むように形成され、さらに、弁体部の端面には、第1当接部よりも外周側であって、低圧通路の開口部と制御通路の開口部との間の弁室の内壁に当接する第2当接部が、弁室の内壁に向かって突出するように形成されていることを特徴としている。   According to the invention described in claim 3, the second valve body includes a valve body portion accommodated in the valve chamber, and a sliding portion having a diameter smaller than that of the valve body portion and supported slidably on the body. The first abutting portion protrudes toward the inner wall of the valve chamber in which the opening of the low pressure passage is formed on the end surface of the valve body portion on the sliding portion side, and the end surface is the second valve When viewed from the axial direction of the body, it is formed so as to surround the sliding portion, and further, the end surface of the valve body portion is on the outer peripheral side of the first contact portion, and the opening portion of the low pressure passage and the control passage A second abutting portion that abuts against the inner wall of the valve chamber between the first and second openings is formed so as to protrude toward the inner wall of the valve chamber.

この構成によれば、弁室および第2背圧室の流体圧力がほぼ同じであれば、第2当接部が弁室の内壁に当接しているとき、第2当接部よりも内周側には弁室の流体圧力が作用しない。その結果、第2弁体に働く付勢力は、第2弁体を第2背圧室側に移動させる付勢力の方が強くなる。このため、第2弁体によって低圧通路の開口部の閉塞を維持させることができる。   According to this configuration, if the fluid pressures in the valve chamber and the second back pressure chamber are substantially the same, when the second contact portion is in contact with the inner wall of the valve chamber, the inner circumference is more than the second contact portion. The fluid pressure of the valve chamber does not act on the side. As a result, the urging force that acts on the second valve element is stronger than the urging force that moves the second valve element toward the second back pressure chamber. For this reason, obstruction | occlusion of the opening part of a low pressure channel | path can be maintained by the 2nd valve body.

そして、第1当接部および第2当接部は、第2弁体の弁体部の端面から弁室の内壁に向かって突出するように形成されているので、第2弁体が第2背圧室側へ移動するだけで、第2背圧室の高圧流体が摺動部を介して低圧通路へ流出するのを抑制すると同時に、弁室の流体が低圧通路に流出するのも抑制できる。   And since the 1st contact part and the 2nd contact part are formed so that it may protrude toward the inner wall of a valve chamber from the end face of the valve body part of the 2nd valve body, the 2nd valve body is the 2nd. By only moving to the back pressure chamber side, the high pressure fluid in the second back pressure chamber can be prevented from flowing out to the low pressure passage through the sliding portion, and at the same time, the fluid in the valve chamber can also be prevented from flowing out to the low pressure passage. .

請求項4に記載の発明によれば、第1弁体には、第1背圧室と弁室とを連通する連通路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1背圧室の流体を排出させるだけで、弁室の流体も同時に排出させることができる。つまり、1箇所の空間の圧力を調整するだけで、他の空間の圧力も調整することができ、圧力を制御する装置を個別に設ける必要がなくなる。   According to the fourth aspect of the present invention, the first valve body is formed with a communication path that communicates the first back pressure chamber and the valve chamber. According to this configuration, the fluid in the valve chamber can be discharged simultaneously by only discharging the fluid in the first back pressure chamber. In other words, it is possible to adjust the pressure in another space only by adjusting the pressure in one space, and it is not necessary to provide a device for controlling the pressure separately.

請求項4に記載の構成によれば、第1弁体には上記連通路が形成されているので、第1背圧室の流体を排出されるとともに弁室の流体も第1背圧室を経由して排出される。さらに、第2弁体が低圧通路の開口部を開放すると、弁室の流体は低圧通路からも排出される。したがって、弁室の流体は、2箇所の通路から排出されることとなり、弁室の流体圧力の低下スピードは、1箇所の通路(低圧通路のみ)から排出される場合に比べ速くなる。   According to the fourth aspect of the present invention, since the communication path is formed in the first valve body, the fluid in the first back pressure chamber is discharged and the fluid in the valve chamber also passes through the first back pressure chamber. It is discharged via. Further, when the second valve body opens the opening of the low pressure passage, the fluid in the valve chamber is also discharged from the low pressure passage. Therefore, the fluid in the valve chamber is discharged from the two passages, and the speed at which the fluid pressure in the valve chamber decreases is faster than when the fluid is discharged from one passage (only the low-pressure passage).

請求項5に記載の発明によれば、連通路は、第1の状態から第2の状態に切り替わる過渡期において、弁室の流体の圧力が所定値から低下して、第2弁体が低圧通路の開口部を開放した後、第2弁体によって閉塞されることを特徴としており、制御室の流体圧力の低下スピードの上昇を抑制できる。   According to the invention described in claim 5, in the transition period in which the communication path is switched from the first state to the second state, the pressure of the fluid in the valve chamber is reduced from the predetermined value, and the second valve body is in a low pressure state. After opening the opening of the passage, the passage is closed by the second valve body, and an increase in the fluid pressure drop speed of the control chamber can be suppressed.

請求項6に記載の発明によれば、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の3方切替弁を備える燃料噴射装置であって、先端に噴孔を有し、当該噴孔から燃料を噴射するノズルと、ノズルに供給する燃料が流入する増圧室、増圧室の燃料の圧力を増圧させ、ノズルに供給する増圧ピストン、増圧ピストンの動作を制御する流体が流出入する制御室を有する増圧装置と、を備え、
3方切替弁の制御通路は、増圧装置の制御室に連通しており、3方切替弁が、第1の状態および第2の状態を切り替えることにより、高圧源の高圧流体としての高圧燃料を制御室に供給したり、制御室の高圧燃料を低圧源に排出したりし、増圧装置を駆動したり、停止させたりすることを特徴としている。
According to invention of Claim 6, it is a fuel-injection apparatus provided with the three-way switching valve as described in any one of Claims 1-5, Comprising: It has an injection hole in the front-end | tip, The injection hole A nozzle that injects fuel from the nozzle, a pressure-increasing chamber into which fuel supplied to the nozzle flows, a pressure-increasing piston that supplies pressure to the nozzle, and a fluid that controls the operation of the pressure-increasing piston. A pressure increasing device having a control chamber for flowing in and out,
The control passage of the three-way switching valve communicates with the control chamber of the pressure booster, and the three-way switching valve switches between the first state and the second state, so that the high-pressure fuel as the high-pressure fluid of the high-pressure source Is supplied to the control room, the high pressure fuel in the control room is discharged to the low pressure source, and the pressure intensifier is driven or stopped.

請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の3方切替弁によれば、第1の状態から第2の状態に切り替える際、および第1の状態にあるときのエネルギー損失の発生を抑制することができるので、それを燃料噴射装置の増圧装置を駆動する弁として利用することにより、燃料噴射装置のエネルギー損失の発生を抑制できる。その結果、その燃料噴射装置が搭載される内燃機関の燃料消費量の増大を抑制できる。   According to the three-way switching valve according to any one of claims 1 to 5, when the first state is switched to the second state, and the generation of energy loss is in the first state. Since it can be suppressed, the use of this as a valve for driving the pressure booster of the fuel injection device can suppress the occurrence of energy loss in the fuel injection device. As a result, an increase in fuel consumption of the internal combustion engine in which the fuel injection device is mounted can be suppressed.

以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の3方切替弁を用いた燃料噴射装置の構成図である。燃料噴射装置1は、例えばディーゼルエンジン(図示せず:以下、エンジンという)の各気筒の燃焼室内に燃料を供給する。燃料噴射装置1は、高圧燃料供給通路9を介して、高圧燃料を蓄圧するコモンレール2に接続される。コモンレール2には、吐出量の可変機構を備え、低圧源としての燃料タンク22の燃料を加圧し、コモンレール2に圧送するサプライポンプ21が接続されている。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a fuel injection device using the three-way switching valve of the present invention. The fuel injection device 1 supplies fuel into a combustion chamber of each cylinder of a diesel engine (not shown: hereinafter referred to as an engine), for example. The fuel injection device 1 is connected to a common rail 2 that accumulates high-pressure fuel via a high-pressure fuel supply passage 9. A supply pump 21 is connected to the common rail 2. The supply pump 21 includes a variable discharge amount mechanism and pressurizes the fuel in the fuel tank 22 as a low pressure source and pumps the fuel to the common rail 2.

燃料噴射装置1は、コモンレール2の燃料を増圧する増圧装置4、および増圧装置4にて増圧された燃料を燃焼室内に噴射するノズル3、および、増圧装置4とノズル3を制御する制御部5を有する。増圧装置4およびノズル3は、コモンレール2から供給される高圧燃料の圧力を利用して作動する。制御部5は、増圧装置4およびノズル3に供給される高圧燃料の流れを制御することにより、増圧装置4およびノズル3の動作を制御する。制御部5は、高圧燃料の圧力で作動する3方切替弁51、および、3方切替弁51の切替動作を制御する電磁弁52を有する。3方切替弁51の詳細については後述する。なお、請求項に記載の流体装置は、増圧装置4に相当する。   The fuel injection device 1 controls the pressure increasing device 4 for increasing the pressure of the fuel in the common rail 2, the nozzle 3 for injecting the fuel increased in pressure by the pressure increasing device 4, and the pressure increasing device 4 and the nozzle 3. The control unit 5 is provided. The pressure booster 4 and the nozzle 3 operate using the pressure of the high-pressure fuel supplied from the common rail 2. The control unit 5 controls the operation of the pressure booster 4 and the nozzle 3 by controlling the flow of the high-pressure fuel supplied to the pressure booster 4 and the nozzle 3. The control unit 5 includes a three-way switching valve 51 that operates with the pressure of high-pressure fuel, and an electromagnetic valve 52 that controls the switching operation of the three-way switching valve 51. Details of the three-way switching valve 51 will be described later. The fluid device described in the claims corresponds to the pressure booster 4.

ノズル3は、噴孔31を開閉するニードル32を有し、ニードル32に対し噴孔31を閉塞する方向(閉弁方向)に圧力を及ぼす燃料が流出入する噴射制御室33、噴孔31を開放する方向(開弁方向)に圧力を及ぼす燃料が流出入する燃料溜り室34を形成する。また、ノズル3は、ニードル32を閉弁方向に付勢するスプリング35を、噴射制御室33に収容する。つまり、ニードル32は、噴射制御室33の燃料圧力およびスプリング35により閉弁方向に付勢されるとともに、燃料溜り室34の燃料の圧力により開弁方向に付勢されている。   The nozzle 3 has a needle 32 that opens and closes the injection hole 31, and includes an injection control chamber 33 and an injection hole 31 through which fuel flows in and out of the needle 32 in a direction in which the injection hole 31 is closed (valve closing direction). A fuel reservoir chamber 34 into which fuel that exerts pressure in the opening direction (valve opening direction) flows in and out is formed. In addition, the nozzle 3 houses a spring 35 that urges the needle 32 in the valve closing direction in the injection control chamber 33. That is, the needle 32 is urged in the valve closing direction by the fuel pressure in the injection control chamber 33 and the spring 35, and is urged in the valve opening direction by the fuel pressure in the fuel reservoir chamber 34.

燃料溜り室34は、燃料供給通路93により増圧装置4の増圧室44と連通する。増圧室44は、増圧装置4において燃料が増圧される空間であり、増圧装置4は、燃料の噴射制御室33の燃料圧力よりも高圧に増圧して燃料溜り室34に供給する。   The fuel reservoir chamber 34 communicates with the pressure increasing chamber 44 of the pressure increasing device 4 through the fuel supply passage 93. The pressure increasing chamber 44 is a space in which fuel is increased in the pressure increasing device 4, and the pressure increasing device 4 increases the pressure higher than the fuel pressure in the fuel injection control chamber 33 and supplies it to the fuel reservoir chamber 34. .

噴射制御室33には、コモンレール2と高圧室43とを連通する高圧燃料供給通路9から分岐する噴射制御通路91が接続し、さらに噴射制御通路91から分岐する燃料通路92が噴射制御通路91とは別に接続する。   The injection control chamber 33 is connected to an injection control passage 91 that branches from a high-pressure fuel supply passage 9 that connects the common rail 2 and the high-pressure chamber 43, and a fuel passage 92 that branches from the injection control passage 91 is connected to the injection control passage 91. Connect separately.

噴射制御通路91には、噴射制御室33への燃料の流出入流量を規制するオリフィス911が設けられ、燃料通路92には、噴射制御室33への燃料の流入のみを許容する逆止弁921がオリフィス911と並列に設けられている。高圧燃料供給通路9、噴射制御通路91、燃料通路92およびオリフィス911を介してコモンレール2から噴射制御室33に燃料が流入するとともに、噴射制御通路91およびオリフィス911を通じて噴射制御室33から燃料が流出する。   The injection control passage 91 is provided with an orifice 911 that regulates the flow rate of fuel flowing into and from the injection control chamber 33, and the fuel passage 92 is a check valve 921 that allows only fuel to flow into the injection control chamber 33. Is provided in parallel with the orifice 911. The fuel flows from the common rail 2 to the injection control chamber 33 through the high-pressure fuel supply passage 9, the injection control passage 91, the fuel passage 92 and the orifice 911, and the fuel flows out from the injection control chamber 33 through the injection control passage 91 and the orifice 911. To do.

以上の構成により、ノズル3は、増圧装置4の作動に応じて、気筒の燃焼室内に燃料を噴射する。すなわち、増圧装置4により燃料が増圧されると、増圧された燃料が燃料供給通路93を通じて燃料溜り室34に流入する。これにより、燃料溜り室34の圧力による付勢力が、噴射制御室33の圧力による付勢力とスプリング35による付勢力との合力よりも強くなるので、ニードル32が開弁方向に変位し噴孔31が開放される。このため、燃料が噴孔31から噴射され、同時に、噴射制御通路91およびオリフィス911を通じて噴射制御室33から燃料が流出する。   With the above configuration, the nozzle 3 injects fuel into the combustion chamber of the cylinder according to the operation of the pressure increasing device 4. That is, when the fuel pressure is increased by the pressure increasing device 4, the increased pressure fuel flows into the fuel reservoir chamber 34 through the fuel supply passage 93. As a result, the urging force due to the pressure in the fuel reservoir chamber 34 becomes stronger than the resultant force of the urging force due to the pressure in the injection control chamber 33 and the urging force due to the spring 35, so that the needle 32 is displaced in the valve opening direction and the injection hole 31. Is released. For this reason, the fuel is injected from the injection hole 31, and at the same time, the fuel flows out from the injection control chamber 33 through the injection control passage 91 and the orifice 911.

また、増圧装置4による燃料の増圧が停止されると、増圧された燃料が燃料溜り室34に流入しなくなる。これにより、燃料溜り室34の圧力による付勢力が、噴射制御室33の圧力による付勢力とスプリング35による付勢力との合力よりも弱くなるので、ニードル32が閉弁方向に変位し、同時に、逆止弁921が開弁して高圧燃料供給通路9、噴射制御通路91および燃料通路92を通じて噴射制御室33に燃料が流入する。このため、噴孔31が閉塞され燃料の噴射が停止する。   Further, when the pressure increase of the fuel by the pressure increasing device 4 is stopped, the increased pressure fuel does not flow into the fuel reservoir chamber 34. As a result, the urging force due to the pressure in the fuel reservoir chamber 34 becomes weaker than the resultant force of the urging force due to the pressure in the injection control chamber 33 and the urging force due to the spring 35, so that the needle 32 is displaced in the valve closing direction, The check valve 921 opens and fuel flows into the injection control chamber 33 through the high-pressure fuel supply passage 9, the injection control passage 91 and the fuel passage 92. For this reason, the injection hole 31 is closed and fuel injection stops.

増圧装置4は、パスカルの原理に基づき燃料を増圧するものであり、軸方向一端側に向かい大小2段に径が変化する増圧ピストン41を有する。増圧装置4は、大径の高圧面412で燃料の圧力を受けるとともに、この圧力に基づく付勢力を、小径の増圧面414を介して燃料に加えることで燃料を増圧する。   The pressure booster 4 boosts the fuel based on Pascal's principle, and has a pressure boosting piston 41 whose diameter changes in two stages, large and small, toward one end in the axial direction. The pressure booster 4 receives the pressure of the fuel at the large-diameter high-pressure surface 412 and applies a biasing force based on this pressure to the fuel via the small-diameter pressure-increasing surface 414 to increase the fuel pressure.

増圧ピストン41は、一端側の小径ピストン部413と、他端側の大径ピストン部411とからなり、小径ピストン部413の一端面が増圧面414をなすとともに大径ピストン部411の他端面が高圧面412をなす。そして、増圧ピストン41は、軸方向一端側に向かい大小2段に径が変化するシリンダ42に収容され、シリンダ42内を軸方向に往復移動する。シリンダ42は、小径ピストン部413の側壁が摺動する小径シリンダ部422と、大径ピストン部411の側壁が摺動する大径シリンダ部421を有する。   The pressure increasing piston 41 includes a small diameter piston portion 413 on one end side and a large diameter piston portion 411 on the other end side. One end surface of the small diameter piston portion 413 forms a pressure increasing surface 414 and the other end surface of the large diameter piston portion 411. Forms the high pressure surface 412. The pressure-increasing piston 41 is accommodated in a cylinder 42 whose diameter changes in two steps of large and small toward one end in the axial direction, and reciprocates in the cylinder 42 in the axial direction. The cylinder 42 has a small diameter cylinder part 422 in which the side wall of the small diameter piston part 413 slides, and a large diameter cylinder part 421 in which the side wall of the large diameter piston part 411 slides.

また、小径ピストン部413が小径シリンダ部422に摺動し、大径ピストン部411が大径シリンダ部421に摺動するように、増圧ピストン41をシリンダ42に収容させると、大径ピストン部411の高圧面412側には、高圧室43が形成され、小径ピストン部413の増圧面414側には増圧室44が形成される。増圧ピストン41には、一方が高圧面412に開口し、他方が増圧面414に開口する連通路415が形成されている。連通路415の途中には、高圧面412から増圧面414に向かう流れのみを許容する逆止弁416が設けられている。   Further, when the pressure-increasing piston 41 is accommodated in the cylinder 42 such that the small diameter piston portion 413 slides on the small diameter cylinder portion 422 and the large diameter piston portion 411 slides on the large diameter cylinder portion 421, the large diameter piston portion. A high pressure chamber 43 is formed on the high pressure surface 412 side of 411, and a pressure increasing chamber 44 is formed on the pressure increasing surface 414 side of the small diameter piston portion 413. The pressure-increasing piston 41 is formed with a communication passage 415 that opens to the high-pressure surface 412 and opens to the pressure-increasing surface 414 on the other side. A check valve 416 that allows only a flow from the high pressure surface 412 toward the pressure increasing surface 414 is provided in the middle of the communication path 415.

高圧室43は、高圧燃料供給通路9によりコモンレール2と連通し、コモンレール2に蓄圧された高圧燃料が流入する。さらに、高圧室43は、第2制御圧供給通路97により3方切替弁51と連通している。   The high pressure chamber 43 communicates with the common rail 2 through the high pressure fuel supply passage 9, and the high pressure fuel accumulated in the common rail 2 flows into the high pressure chamber 43. Further, the high pressure chamber 43 communicates with the three-way switching valve 51 through the second control pressure supply passage 97.

増圧室44は、連通路415により高圧室43と連通し、高圧室43の高圧燃料が流入する。さらに、増圧室44は、燃料供給通路93によりノズル3と連通し、増圧室44にて増圧された燃料がノズル3に供給される。   The pressure increasing chamber 44 communicates with the high pressure chamber 43 through the communication passage 415, and the high pressure fuel in the high pressure chamber 43 flows in. Further, the pressure increasing chamber 44 communicates with the nozzle 3 through the fuel supply passage 93, and the fuel increased in pressure in the pressure increasing chamber 44 is supplied to the nozzle 3.

高圧室43と増圧室44との間には、大径ピストン部411の一端側端面、大径シリンダ部421の一端側端面、大径シリンダ部421の側壁面、および小径ピストン部413の側壁面にて区画される請求項に記載の制御室としての増圧制御室45が形成される。増圧制御室45には、大径ピストン部411を他端側に付勢するスプリング451が収容されている。増圧制御室45は、請求項に記載の制御通路としての増圧制御通路94により3方切替弁51と連通している。   Between the high pressure chamber 43 and the pressure increasing chamber 44, one end side end surface of the large diameter piston portion 411, one end side end surface of the large diameter cylinder portion 421, the side wall surface of the large diameter cylinder portion 421, and the small diameter piston portion 413 side. A pressure increase control chamber 45 is formed as a control chamber according to the claims defined by the wall surface. The pressure increase control chamber 45 accommodates a spring 451 that biases the large diameter piston portion 411 toward the other end. The pressure increase control chamber 45 communicates with the three-way switching valve 51 through a pressure increase control passage 94 as a control passage according to the claims.

以上の構成により、増圧装置4は、増圧制御室45への燃料の流出入を通じて、燃料の増圧および増圧停止を行う。すなわち、増圧制御室45から燃料が流出すると、高圧室43に燃料が流入して増圧ピストン41が一方に変位し、増圧室44の燃料が増圧されて燃料溜り室34に供給される。増圧制御室45に燃料が流入すると、増圧ピストン41が他方に変位して逆止弁416が開弁し、高圧室43の燃料が増圧室44に流入するとともに増圧室44の燃料の増圧が停止され、燃料が燃料溜り室34に供給されなくなる。   With the above configuration, the pressure booster 4 performs pressure increase and stop of pressure increase through the flow of fuel into and out of the pressure increase control chamber 45. That is, when the fuel flows out from the pressure increase control chamber 45, the fuel flows into the high pressure chamber 43 and the pressure increasing piston 41 is displaced to one side, and the fuel in the pressure increasing chamber 44 is increased and supplied to the fuel reservoir chamber 34. The When the fuel flows into the pressure increase control chamber 45, the pressure increase piston 41 is displaced to the other, the check valve 416 opens, the fuel in the high pressure chamber 43 flows into the pressure increase chamber 44, and the fuel in the pressure increase chamber 44 The pressure increase is stopped, and fuel is not supplied to the fuel reservoir 34.

電磁弁52は、低圧源である燃料タンク22と3方切替弁51の第1背圧室62とを連通する第1リターン通路98に設けられ、第1背圧室62からの燃料の流出入を操作するものである。電磁弁52は、ECU(図示せず)からの指令に応じて開閉する2方弁である。   The solenoid valve 52 is provided in a first return passage 98 that connects the fuel tank 22, which is a low pressure source, and the first back pressure chamber 62 of the three-way switching valve 51, and fuel flows in and out from the first back pressure chamber 62. Is to operate. The electromagnetic valve 52 is a two-way valve that opens and closes in response to a command from an ECU (not shown).

3方切替弁51は、コモンレール2に蓄圧された高圧燃料を増圧装置4の増圧制御室45に供給する第1の状態と、増圧制御室45に供給された高圧燃料を燃料タンク22に排出する第2の状態とを切り替える弁である。図2に図示する状態は、第1の状態を示している。   The three-way switching valve 51 has a first state in which the high-pressure fuel accumulated in the common rail 2 is supplied to the pressure-increasing control chamber 45 of the pressure-increasing device 4, and the high-pressure fuel supplied to the pressure-increasing control chamber 45 in the fuel tank 22. It is a valve which switches between the 2nd state discharged to. The state illustrated in FIG. 2 shows the first state.

図2は、3方切替弁51の断面図である。図2に示すように、3方切替弁51は、ボデー6に形成された弁室61に第1弁体7および第2弁体8の一部を収容して構成される。第1弁体7および第2弁体8は、それぞれの中心軸線がほぼ一致するように並んで配置されている。弁室61は、図2中の下方に向かうほど内径が大きくなっている。   FIG. 2 is a cross-sectional view of the three-way switching valve 51. As shown in FIG. 2, the three-way switching valve 51 is configured by accommodating a part of the first valve body 7 and the second valve body 8 in a valve chamber 61 formed in the body 6. The 1st valve body 7 and the 2nd valve body 8 are arrange | positioned along with each center axis line so that it may correspond substantially. The inner diameter of the valve chamber 61 increases toward the lower side in FIG.

弁室61の小径部側の側面には、請求項に記載の高圧通路の開口部としての高圧ポート611が開口しており、この高圧ポート611には、高圧燃料供給通路9から分岐する制御燃料供給通路96が接続されている。弁室61の下端面617(大径部側)には、請求項に記載の低圧通路の開口部としての低圧ポート612が開口しており、この低圧ポート612には、燃料タンク22に通じる請求項に記載の低圧通路としての第2リターン通路99が接続されている。さらに、弁室61の大径部側の側面には、制御ポート613が開口しており、増圧制御室45に通じる増圧制御通路94が接続されている。   A high pressure port 611 serving as an opening portion of the high pressure passage described in the claims is opened on a side surface of the valve chamber 61 on the small diameter portion side, and the control fuel branched from the high pressure fuel supply passage 9 is provided in the high pressure port 611. A supply passage 96 is connected. A low pressure port 612 as an opening of the low pressure passage described in the claims is opened on the lower end surface 617 (large diameter portion side) of the valve chamber 61, and the low pressure port 612 is connected to the fuel tank 22. The 2nd return channel | path 99 as a low voltage | pressure channel | path as described in a term is connected. Further, a control port 613 is opened on the side surface of the valve chamber 61 on the large diameter portion side, and a pressure increase control passage 94 communicating with the pressure increase control chamber 45 is connected.

弁室61の小径部側の上端面には、図2中上方に延びる第1シリンダ部614が形成されている。第1シリンダ部614の上端面には、オリフィス621が形成されている。そのオリフィス621は、電磁弁52によって開閉される。   A first cylinder portion 614 extending upward in FIG. 2 is formed on the upper end surface of the valve chamber 61 on the small diameter portion side. An orifice 621 is formed on the upper end surface of the first cylinder portion 614. The orifice 621 is opened and closed by the electromagnetic valve 52.

弁室61の下端面617には、図2中下方に延びる第2シリンダ部615が形成されている。第2シリンダ部615の下端面には、高圧室43に通じる第2制御圧供給通路97が接続されている。なお、低圧ポート612は、図4に示すように、第2シリンダ部615の周囲に複数個、環状に配置されている。   A second cylinder portion 615 extending downward in FIG. 2 is formed on the lower end surface 617 of the valve chamber 61. A second control pressure supply passage 97 communicating with the high pressure chamber 43 is connected to the lower end surface of the second cylinder portion 615. As shown in FIG. 4, a plurality of low pressure ports 612 are annularly arranged around the second cylinder portion 615.

第1弁体7は、弁室61に収容される第1弁体部71と、第1弁体部71よりも外径が小さく、第1シリンダ部614に軸方向に摺動自在な第1摺動部72を有する。第1弁体部71の外径は弁室61の小径部側の内径よりも大きいため、第1弁体7が上方に移動すると、第1弁体部71の上端面が弁室61の小径部と大径部との間に形成される第1弁座部616に当接する。   The first valve body 7 has a first valve body portion 71 accommodated in the valve chamber 61 and a first valve body 71 having an outer diameter smaller than that of the first valve body portion 71 and slidable in the axial direction with respect to the first cylinder portion 614. A sliding portion 72 is provided. Since the outer diameter of the first valve body portion 71 is larger than the inner diameter of the valve chamber 61 on the smaller diameter portion side, when the first valve body 7 moves upward, the upper end surface of the first valve body portion 71 is the smaller diameter of the valve chamber 61. The first valve seat portion 616 formed between the portion and the large diameter portion.

高圧ポート611は、この第1弁座部616よりも上方に開口しているため、第1弁体部71が第1弁座部616に当接すると、高圧ポート611が閉鎖され、コモンレール2の高圧燃料の弁室61への流入が阻止される。第1弁体7が下方に移動すると、第1弁体部71が第1弁座部616から離れるため、高圧ポート611から弁室61に高圧燃料が流入する。   Since the high pressure port 611 is opened above the first valve seat portion 616, when the first valve body portion 71 comes into contact with the first valve seat portion 616, the high pressure port 611 is closed and the common rail 2 The high-pressure fuel is prevented from flowing into the valve chamber 61. When the first valve body 7 moves downward, the first valve body portion 71 is separated from the first valve seat portion 616, so that high-pressure fuel flows from the high-pressure port 611 into the valve chamber 61.

第1摺動部72が第1シリンダ部614に摺動自在に収容されると、第1摺動部72の上端面と第1シリンダ部614の内壁にて形成される第1背圧室62が形成される。第1背圧室62の側面には、高圧燃料供給通路9から分岐される第1制御圧供給通路95が接続されている。第1制御圧供給通路95には、オリフィス951が形成され、第1背圧室62に流入するコモンレール2の高圧燃料の量を制限している。   When the first sliding portion 72 is slidably accommodated in the first cylinder portion 614, the first back pressure chamber 62 formed by the upper end surface of the first sliding portion 72 and the inner wall of the first cylinder portion 614. Is formed. A first control pressure supply passage 95 branched from the high pressure fuel supply passage 9 is connected to the side surface of the first back pressure chamber 62. An orifice 951 is formed in the first control pressure supply passage 95 to limit the amount of high-pressure fuel in the common rail 2 that flows into the first back pressure chamber 62.

上述したようにオリフィス621は電磁弁52にて開閉制御されている。電磁弁52がオリフィス621を開放することにより、第1背圧室62の高圧燃料は、オリフィス621を介して第1リターン通路98に排出され、第1背圧室62の圧力は低下する(図1参照)。なお、オリフィス621の径は、電磁弁52がオリフィス621を開放したとき、第1背圧室62の圧力が低下するような径に設定されている。また、第1背圧室62には、第1弁体7を下方に付勢するスプリング623が収容されている。   As described above, the orifice 621 is controlled to open and close by the electromagnetic valve 52. When the solenoid valve 52 opens the orifice 621, the high-pressure fuel in the first back pressure chamber 62 is discharged to the first return passage 98 through the orifice 621, and the pressure in the first back pressure chamber 62 decreases (see FIG. 1). The diameter of the orifice 621 is set such that the pressure of the first back pressure chamber 62 decreases when the solenoid valve 52 opens the orifice 621. The first back pressure chamber 62 accommodates a spring 623 that biases the first valve body 7 downward.

また、第1弁体7には、第1弁体7の中心軸にそって連通路73が形成されている。連通路73は、弁室61と第1背圧室62とを連通する通路であり、途中にオリフィス74を有する。   Further, a communication path 73 is formed in the first valve body 7 along the central axis of the first valve body 7. The communication path 73 is a path that connects the valve chamber 61 and the first back pressure chamber 62, and has an orifice 74 in the middle.

第1弁体7は、第1背圧室62の燃料圧力およびスプリング623により、高圧ポート611を開放する方向に付勢されるとともに、弁室61の燃料圧力により、高圧ポート611を閉塞する方向に付勢されている。   The first valve body 7 is urged in the direction to open the high pressure port 611 by the fuel pressure in the first back pressure chamber 62 and the spring 623, and the direction in which the high pressure port 611 is closed by the fuel pressure in the valve chamber 61. Is being energized.

図2に示すように、電磁弁52がオリフィス621を閉塞している状態では、第1背圧室62の燃料圧力による付勢力とスプリング623による付勢力との合力は、弁室61の燃料圧力による付勢力よりも強くなるので、第1弁体7は、高圧ポート611を開放する方向に移動し、高圧ポート611から弁室61に高圧燃料が供給される。   As shown in FIG. 2, when the solenoid valve 52 closes the orifice 621, the resultant force of the urging force due to the fuel pressure in the first back pressure chamber 62 and the urging force due to the spring 623 is the fuel pressure in the valve chamber 61. Therefore, the first valve body 7 moves in a direction to open the high pressure port 611, and high pressure fuel is supplied from the high pressure port 611 to the valve chamber 61.

電磁弁52がオリフィス621を開放すると、第1背圧室62の燃料圧力は低下する。その燃料圧力が所定値から低下すると、第1背圧室62の燃料圧力による付勢力とスプリング623による付勢力との合力は、弁室61の燃料圧力による付勢力よりも相対的に弱くなるので、第1弁体7は、高圧ポート611を閉塞する方向に移動し、高圧ポート611を閉塞し、弁室61への高圧燃料の供給が停止する。   When the solenoid valve 52 opens the orifice 621, the fuel pressure in the first back pressure chamber 62 decreases. When the fuel pressure decreases from a predetermined value, the resultant force of the urging force due to the fuel pressure in the first back pressure chamber 62 and the urging force due to the spring 623 becomes relatively weaker than the urging force due to the fuel pressure in the valve chamber 61. The first valve body 7 moves in a direction to close the high pressure port 611, closes the high pressure port 611, and the supply of high pressure fuel to the valve chamber 61 stops.

電磁弁52がオリフィス621を開放した後、第一弁体7が第一背圧室62側に移動すると同時に、弁室61の燃料は連通路73を介して、第1背圧室62に流入する。さらに、その燃料は、オリフィス621を介して第1リターン通路98に排出される。つまり、電磁弁52がオリフィス621を開放すると、第1背圧室62のみならず、弁室61の燃料圧力も低下する。1つの電磁弁52にてオリフィス621の開閉を制御するだけで、第1背圧室62の燃料圧力だけでなく、弁室61の燃料圧力も制御することができる。弁室61の燃料圧力を制御する装置を別に用意する必要がなくなり、燃料噴射装置1を簡素化させることができる。   After the solenoid valve 52 opens the orifice 621, the first valve body 7 moves to the first back pressure chamber 62 side, and at the same time, the fuel in the valve chamber 61 flows into the first back pressure chamber 62 via the communication passage 73. To do. Further, the fuel is discharged to the first return passage 98 through the orifice 621. That is, when the solenoid valve 52 opens the orifice 621, not only the first back pressure chamber 62 but also the fuel pressure in the valve chamber 61 is reduced. Not only the fuel pressure in the first back pressure chamber 62 but also the fuel pressure in the valve chamber 61 can be controlled only by controlling the opening and closing of the orifice 621 with one electromagnetic valve 52. It is not necessary to prepare a separate device for controlling the fuel pressure in the valve chamber 61, and the fuel injection device 1 can be simplified.

連通路73には、オリフィス74が設けられているため、第1背圧室62と弁室61の燃料圧力の低下スピードは異なる。具体的には、弁室61の燃料圧力の低下スピードは、第1背圧室62の燃料圧力の低下スピードよりも遅い。   Since the orifice 74 is provided in the communication path 73, the fuel pressure lowering speeds of the first back pressure chamber 62 and the valve chamber 61 are different. Specifically, the fuel pressure decreasing speed of the valve chamber 61 is slower than the fuel pressure decreasing speed of the first back pressure chamber 62.

第2弁体8は、弁室61に収容される第2弁体部81と、第2弁体部81よりも外径が小さく、第2シリンダ部615に軸方向に摺動自在な第2摺動部83を有する。第2弁体部81の外径は、弁室61の大径部側の内径よりも小さい。また、第2弁体部81の外径は、第2弁体8が下方に移動し、弁室61の下端面617に当接したとき、当該下端面617に形成された低圧ポート612が覆われる程度の大きさとなっている。   The second valve body 8 has a second valve body portion 81 accommodated in the valve chamber 61 and a second valve body portion 81 having a smaller outer diameter than the second valve body portion 81 and is slidable in the axial direction on the second cylinder portion 615. A sliding portion 83 is provided. The outer diameter of the second valve body portion 81 is smaller than the inner diameter of the valve chamber 61 on the large diameter portion side. The outer diameter of the second valve body 81 is such that when the second valve body 8 moves downward and comes into contact with the lower end surface 617 of the valve chamber 61, the low pressure port 612 formed on the lower end surface 617 is covered. It is the size that is seen.

第2弁体部81の下端面82には、弁室61の下端面617に向かって突出する内周側当接部821と、外周側当接部822が形成されている。内周側当接部821が請求項に記載の第1当接部に相当し、外周側当接部822が請求項に記載の第2当接部に相当する。これらの当接部821、822は、第2弁体部81の下端面82を軸方向から見たとき、環状に形成されている(図3参照)。弁室61の下端面617が第2弁体部81の弁座部として機能する。   The lower end surface 82 of the second valve body 81 is formed with an inner peripheral contact portion 821 that protrudes toward the lower end surface 617 of the valve chamber 61 and an outer peripheral contact portion 822. The inner peripheral contact portion 821 corresponds to the first contact portion described in the claims, and the outer peripheral contact portion 822 corresponds to the second contact portion described in the claims. These contact portions 821 and 822 are formed in an annular shape when the lower end surface 82 of the second valve body portion 81 is viewed from the axial direction (see FIG. 3). A lower end surface 617 of the valve chamber 61 functions as a valve seat portion of the second valve body portion 81.

内周側当接部821は、第2弁体部81が下端面617に当接するとき、第2摺動部83よりも外周側で、かつ低圧ポート612よりも内周側の下端面617に当接するような位置に形成される。外周側当接部822は、低圧ポート612よりも外周側で、かつ、制御ポート613よりも内周側の下端面617に当接するような位置に形成される。   When the second valve body 81 abuts the lower end surface 617, the inner peripheral abutment portion 821 is arranged on the lower end surface 617 on the outer peripheral side of the second sliding portion 83 and on the inner peripheral side of the low pressure port 612. It is formed at a position where it abuts. The outer peripheral abutment portion 822 is formed at a position on the outer peripheral side of the low pressure port 612 and in contact with the lower end surface 617 on the inner peripheral side of the control port 613.

図4は、弁室61の下端面617を示している。図4に図示する2つの破線の内、内周側の破線は、内周側当接部821が当接する位置を示し、外周側の破線は、外周側当接部822が当接する位置を示す。   FIG. 4 shows the lower end surface 617 of the valve chamber 61. Of the two broken lines illustrated in FIG. 4, the broken line on the inner peripheral side indicates the position where the inner peripheral contact part 821 contacts, and the broken line on the outer peripheral side indicates the position where the outer peripheral contact part 822 contacts. .

第2摺動部83が第2シリンダ部615に摺動自在に収容されると、第2摺動部83の下端面と第2シリンダ部615の内壁にて形成される第2背圧室63が形成される。第2背圧室63は、高圧室43に通じる第2制御圧供給通路97が接続されているため、コモンレール2の高圧燃料が供給される。   When the second sliding portion 83 is slidably accommodated in the second cylinder portion 615, the second back pressure chamber 63 formed by the lower end surface of the second sliding portion 83 and the inner wall of the second cylinder portion 615. Is formed. Since the second back pressure chamber 63 is connected to the second control pressure supply passage 97 that communicates with the high pressure chamber 43, the high pressure fuel of the common rail 2 is supplied.

第2弁体8は、第2背圧室63の燃料圧力により、低圧ポート612を開放する方向に付勢されるとともに、弁室61の燃料圧力および第1弁体7に発生する高圧ポート611を開放する方向の付勢力により、低圧ポート612を閉塞する方向に付勢されている。   The second valve body 8 is urged in the direction to open the low pressure port 612 by the fuel pressure in the second back pressure chamber 63, and the high pressure port 611 generated in the first valve body 7 and the fuel pressure in the valve chamber 61. The low pressure port 612 is biased in the direction of closing the low pressure port 612 by the biasing force in the direction of opening the low pressure port.

図2に示すように、電磁弁52がオリフィス621を閉塞している状態では、上述したように高圧ポート611が開放されているので、弁室61の燃料圧力は、ほぼコモンレール2の高圧燃料と同じ圧力である。したがって、弁室61の燃料圧力は、第2背圧室63の燃料圧力とほぼ同じ圧力となる。   As shown in FIG. 2, in the state where the solenoid valve 52 closes the orifice 621, the high pressure port 611 is opened as described above, so that the fuel pressure in the valve chamber 61 is substantially equal to the high pressure fuel in the common rail 2. Same pressure. Therefore, the fuel pressure in the valve chamber 61 is substantially the same as the fuel pressure in the second back pressure chamber 63.

第2弁体8は、この圧力状態において、低圧ポート612を閉塞する方向の付勢力が開放する方向の付勢力よりも強くなるように大きさが設定されている。つまり、外周側当接部822の径を第2摺動部83の径よりも大きくしている。その結果、弁室61の燃料圧力が第2背圧室63の燃料圧力とほぼ同じ圧力である状態のとき、第2弁体8は、低圧ポート612の閉塞を維持することができる。   The size of the second valve body 8 is set so that, in this pressure state, the urging force in the direction of closing the low pressure port 612 is stronger than the urging force in the direction of opening. That is, the diameter of the outer peripheral contact portion 822 is made larger than the diameter of the second sliding portion 83. As a result, when the fuel pressure in the valve chamber 61 is substantially the same as the fuel pressure in the second back pressure chamber 63, the second valve body 8 can maintain the low pressure port 612 closed.

図2に示す状態では、第1弁体7が第2弁体8を低圧ポート612を閉塞する方向に押し付けているので、第2弁体8の内周側、外周側当接部821、822は、強く下端面617に密着する。   In the state shown in FIG. 2, the first valve body 7 presses the second valve body 8 in a direction to close the low pressure port 612, so that the inner peripheral side and outer peripheral side contact portions 821, 822 of the second valve body 8. Strongly adheres to the lower end surface 617.

上述したように、電磁弁52がオリフィス621を開放し、第1弁体7が高圧ポート611を閉塞する方向(上方)に移動すると、弁室61の燃料は、連通路73を通じて第1リターン通路98へ排出され、弁室61の燃料圧力が徐々に低下し始める。この燃料圧力が所定値から低下すると、弁室61の燃料圧力による付勢力は、第2背圧室63の燃料圧力による付勢力よりも相対的に弱くなるので、第2弁体8は、低圧ポート612を開放する方向に移動し、低圧ポート612を開放し、弁室61の燃料が第2リターン通路99に排出される。   As described above, when the solenoid valve 52 opens the orifice 621 and the first valve body 7 moves in the direction (upward) closing the high-pressure port 611, the fuel in the valve chamber 61 passes through the communication path 73 to the first return path. The fuel pressure in the valve chamber 61 begins to gradually decrease. When this fuel pressure is reduced from a predetermined value, the biasing force due to the fuel pressure in the valve chamber 61 becomes relatively weaker than the biasing force due to the fuel pressure in the second back pressure chamber 63, so that the second valve body 8 has a low pressure. It moves in the direction of opening the port 612, opens the low pressure port 612, and the fuel in the valve chamber 61 is discharged to the second return passage 99.

本実施形態の燃料噴射装置1の作動を、3方切替弁51の作動を中心に図5に基づき説明する。   The operation of the fuel injection device 1 of the present embodiment will be described based on FIG. 5 with the operation of the three-way switching valve 51 as the center.

3方切替弁51の第1の状態、すなわち高圧ポート611が開放され、低圧ポート612が閉塞されている状態を図5(a)に示す。この状態では、コモンレール2と増圧制御室45とが連通し、増圧装置4は作動しておらず燃料の増圧は行われていない(図1参照)。   FIG. 5A shows a first state of the three-way switching valve 51, that is, a state in which the high pressure port 611 is opened and the low pressure port 612 is closed. In this state, the common rail 2 and the pressure increase control chamber 45 communicate with each other, the pressure increasing device 4 is not operated, and fuel pressure is not increased (see FIG. 1).

図5(b)に示すように、電磁弁52が作動してオリフィス621を開放すると、第1背圧室62の燃料が第1リターン通路98に流出し、第1背圧室62の燃料圧力が低下する。この燃料圧力が所定値から低下すると、第1弁体7は上方に移動し、高圧ポート611を閉塞する。第1弁体7が上方に移動を開始すると同時に、弁室61の燃料が連通路73を介して第1リターン通路98に排出され、弁室61の燃料圧力が遅れて低下する。   As shown in FIG. 5B, when the solenoid valve 52 is operated to open the orifice 621, the fuel in the first back pressure chamber 62 flows out into the first return passage 98, and the fuel pressure in the first back pressure chamber 62 is reached. Decreases. When the fuel pressure decreases from a predetermined value, the first valve body 7 moves upward and closes the high pressure port 611. At the same time that the first valve body 7 starts to move upward, the fuel in the valve chamber 61 is discharged to the first return passage 98 via the communication passage 73, and the fuel pressure in the valve chamber 61 decreases with a delay.

図5(c)に示すように、弁室61の燃料圧力が所定値から低下すると、第2弁体8は、上方に移動し、低圧ポート612を開放する。その結果、増圧制御室45の燃料が弁室61を介して第2リターン通路99に排出され、増圧装置4が増圧室44の燃料の増圧を開始する。増圧された燃料はノズル3に供給され、噴孔31から燃料が噴射される。   As shown in FIG. 5C, when the fuel pressure in the valve chamber 61 decreases from a predetermined value, the second valve body 8 moves upward and opens the low pressure port 612. As a result, the fuel in the pressure increase control chamber 45 is discharged to the second return passage 99 through the valve chamber 61, and the pressure increase device 4 starts to increase the pressure in the pressure increase chamber 44. The increased fuel is supplied to the nozzle 3, and the fuel is injected from the injection hole 31.

本実施形態では、上述したように電磁弁52にてオリフィス621を開放したとき、弁室61の燃料圧力の低下スピードを、第1背圧室62の燃料圧力の低下スピードよりも遅らせることができる。これにより、第1弁体7が高圧ポート611を閉塞する時期と、第2弁体8が低圧ポート612を開放する時期をずらすことができる。具体的には、3方切替弁51が第1の状態から第2の状態に切り替わる過渡期において、最初に第1弁体7が高圧ポート611を閉塞し、その後、第2弁体8が低圧ポート612を開放する。   In the present embodiment, when the orifice 621 is opened by the electromagnetic valve 52 as described above, the fuel pressure decreasing speed of the valve chamber 61 can be delayed from the fuel pressure decreasing speed of the first back pressure chamber 62. . Thereby, the time when the first valve body 7 closes the high pressure port 611 and the time when the second valve body 8 opens the low pressure port 612 can be shifted. Specifically, in the transition period in which the three-way switching valve 51 is switched from the first state to the second state, the first valve body 7 first closes the high-pressure port 611 and then the second valve body 8 is low-pressure. Port 612 is opened.

これにより、上記過渡期において、高圧ポート611と低圧ポート612との両方のポートが開放されている期間を廃止することができ、コモンレール2の高圧燃料が燃料タンク22に排出されることによるエネルギー損失の発生を抑制できる。   Thereby, in the transition period, the period in which both the high pressure port 611 and the low pressure port 612 are open can be abolished, and the energy loss due to the high pressure fuel in the common rail 2 being discharged to the fuel tank 22 can be eliminated. Can be suppressed.

第2弁体8がさらに上方に移動すると、第1弁体7の連通路73を閉塞し、これ以上、弁室61の燃料を連通路73を介して第1リターン通路98に排出することを抑制できる。このことにより、弁室61の燃料は、第2リターン通路99のみから排出されることとなり、増圧制御室45の燃料の燃料タンク22への排出量を制限することができる。その結果、増圧装置4が増圧する燃料圧力の勾配が大きくなりすぎ、噴射初期の燃料噴射率が増大することによる、排ガス性能の悪化を抑制できる。   When the second valve body 8 moves further upward, the communication passage 73 of the first valve body 7 is closed, and the fuel in the valve chamber 61 is further discharged to the first return passage 98 via the communication passage 73. Can be suppressed. Accordingly, the fuel in the valve chamber 61 is discharged only from the second return passage 99, and the amount of fuel discharged from the pressure increase control chamber 45 to the fuel tank 22 can be limited. As a result, the gradient of the fuel pressure increased by the pressure booster 4 becomes too large, and the deterioration of the exhaust gas performance due to the increase in the fuel injection rate at the initial stage of injection can be suppressed.

図5(d)に示すように、ノズル3からの燃料噴射を停止すべく、電磁弁52にてオリフィス621を閉塞すると、コモンレール2から第1背圧室62に高圧燃料が流入し、第1背圧室62の燃料圧力が再び上昇する。第1弁体7は、下方に移動し始め、高圧ポート611を再び開放する。それと同時に、第2弁体8も第1弁体7に押され、下方に移動し始める。そして、第2弁体8が低圧ポート612を閉塞する。その結果、コモンレール2から増圧制御室45に燃料が再び流入し、増圧装置4による燃料の増圧が停止するとともに燃料の噴射が停止する。   As shown in FIG. 5D, when the orifice 621 is closed by the solenoid valve 52 to stop fuel injection from the nozzle 3, high pressure fuel flows from the common rail 2 into the first back pressure chamber 62, and the first The fuel pressure in the back pressure chamber 62 rises again. The first valve body 7 starts to move downward and opens the high-pressure port 611 again. At the same time, the second valve body 8 is also pushed by the first valve body 7 and begins to move downward. Then, the second valve body 8 closes the low pressure port 612. As a result, the fuel flows again from the common rail 2 into the pressure increase control chamber 45, the fuel pressure increase by the pressure increase device 4 stops, and the fuel injection stops.

本実施形態では、第2弁体8の第2弁体部81に、弁室61の下端面617のうち、第2シリンダ部615よりも外周側、かつ低圧ポート612よりも内周側に当接する内周側当接部821が形成されている。これにより、図5(a)、図5(b)、および図5(d)の状態のときに、第2摺動部83と第2シリンダ部615との摺動隙間を介して第2背圧室63の高圧燃料が第2リターン通路99に流出することを抑制でき、第2弁体8が第2リターン通路99を閉塞しているときのエネルギー損失の発生を抑制できる。   In the present embodiment, the second valve body 81 of the second valve body 8 contacts the outer peripheral side of the lower end surface 617 of the valve chamber 61 with respect to the second cylinder part 615 and the inner peripheral side of the low pressure port 612. An inner peripheral side abutting portion 821 that contacts is formed. As a result, in the state of FIGS. 5A, 5B, and 5D, the second back is interposed through the sliding gap between the second sliding portion 83 and the second cylinder portion 615. It is possible to suppress the high-pressure fuel in the pressure chamber 63 from flowing out into the second return passage 99, and to suppress the generation of energy loss when the second valve body 8 closes the second return passage 99.

また、内周側、外周側当接部821、822は、ともに第2弁体部81の下端面617から同一方向に向かって突出するように形成しているので、第2弁体8が下方に移動するだけで、第2背圧室63の高圧燃料が上記摺動隙間を介して第2リターン通路99に流出することを抑制できると同時に、弁室61の燃料が第2リターン通路99に流出することも抑制できる。   Further, the inner and outer contact portions 821 and 822 are formed so as to protrude in the same direction from the lower end surface 617 of the second valve body portion 81, so that the second valve body 8 is located downward. The high pressure fuel in the second back pressure chamber 63 can be prevented from flowing out into the second return passage 99 through the sliding gap, and at the same time, the fuel in the valve chamber 61 can enter the second return passage 99. The outflow can also be suppressed.

本実施形態では、第2弁体8が第2リターン通路99を閉塞しているときのエネルギー損失の発生を抑制できる3方切替弁51を燃料噴射装置1の増圧装置4を駆動させる弁として利用した。これにより、燃料噴射装置1のエネルギー損失の発生を抑制することができた。その結果、この燃料噴射装置1を搭載されるエンジンの燃料消費量の増大を抑制できる。   In the present embodiment, the three-way switching valve 51 that can suppress the occurrence of energy loss when the second valve body 8 closes the second return passage 99 is used as a valve that drives the pressure booster 4 of the fuel injection device 1. used. Thereby, generation | occurrence | production of the energy loss of the fuel injection apparatus 1 was able to be suppressed. As a result, it is possible to suppress an increase in fuel consumption of the engine on which the fuel injection device 1 is mounted.

一般的に、増圧装置4が作動していない状態の時間は、増圧装置4が作動している時間に比べ非常に長い。本実施形態では、3方切替弁51が第1の状態となっているときに、増圧装置4が燃料の増圧を停止するようになっている。このため、3方切替弁51のエネルギー損失の発生の抑制効果を長い時間に亘って発揮させることができる。   In general, the time during which the pressure booster 4 is not operating is much longer than the time during which the pressure booster 4 is operating. In the present embodiment, when the three-way switching valve 51 is in the first state, the pressure increasing device 4 stops the pressure increase of the fuel. For this reason, the suppression effect of generation | occurrence | production of the energy loss of the three-way switching valve 51 can be exhibited over a long time.

(他の実施形態)
図6は、本実施形態による3方切替弁51の他の実施形態を示している。なお、上記施形態と実質的に同一の構成部分には同一符号を付す。
(Other embodiments)
FIG. 6 shows another embodiment of the three-way switching valve 51 according to this embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component substantially the same as the said embodiment.

この他の実施形態では、第2弁体8に形成された内周側、外周側当接部821a、822aが当接する面である弁室61の下端面617aが、第2シリンダ部615の中心に向かって傾斜する面となっている。それに伴い、第2弁体部81aの下端面82aも上記傾斜面に倣って傾斜している。   In this other embodiment, the lower end surface 617a of the valve chamber 61, which is the surface with which the inner and outer contact portions 821a and 822a formed on the second valve body 8 are in contact, is the center of the second cylinder portion 615. It becomes the surface which inclines toward. Accordingly, the lower end surface 82a of the second valve body portion 81a is also inclined following the inclined surface.

本発明の一実施形態による3方切替弁を用いた燃料噴射装置の全体構成を示す図である。It is a figure which shows the whole structure of the fuel-injection apparatus using the three-way switching valve by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による3方切替弁の断面図である。It is sectional drawing of the three-way switching valve by one Embodiment of this invention. 図2中のIII‐III線の断面図である。It is sectional drawing of the III-III line | wire in FIG. 図2中のIV‐IV線の断面図である。It is sectional drawing of the IV-IV line in FIG. (a)〜(d)は、本発明の一実施形態による3方切替弁の動作を説明する図である。(A)-(d) is a figure explaining operation | movement of the three-way switching valve by one Embodiment of this invention. 一実施形態の他の実施形態による3方切替弁の断面図である。It is sectional drawing of the three-way switching valve by other embodiment of one embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 燃料噴射装置、2 コモンレール(高圧源)、22 燃料タンク(低圧源)、3 ノズル、31 噴孔、32 ニードル、4 増圧装置(流体装置)、41 増圧ピストン、42 シリンダ、43 高圧室、44 増圧室、45 増圧制御室(制御室)、5 制御部、51 3方切替弁、52 電磁弁、6 ボデー、61 弁室、611 高圧ポート(高圧通路の開口部)、612 低圧ポート(低圧通路の開口部)、613 制御ポート、616 第1弁座部、617 下端面、62 第1背圧室、63 第2背圧室、7 第1弁体、71 第1弁体部、72 第1摺動部、73 連通路、74 オリフィス、8 第2弁体、81 第2弁体部、82 下端面、821 内周側当接部(第1当接部)、822 外周側当接部(第2当接部)、83 第2摺動部、9 高圧燃料供給通路、91 噴射制御通路、93 燃料供給通路、94 増圧制御通路(制御通路)、95 第1制御圧供給通路、96 制御燃料供給通路、97 第2制御圧供給通路、98 第1リターン通路、99 第2リターン通路(低圧通路)   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel injection device, 2 Common rail (high pressure source), 22 Fuel tank (low pressure source), 3 Nozzle, 31 Injection hole, 32 Needle, 4 Pressure increase device (fluid device), 41 Pressure increase piston, 42 Cylinder, 43 High pressure chamber , 44 Pressure increase chamber, 45 Pressure increase control chamber (control room), 5 Control section, 51 3-way switching valve, 52 Solenoid valve, 6 Body, 61 Valve chamber, 611 High pressure port (opening of high pressure passage), 612 Low pressure Port (opening of low pressure passage), 613 control port, 616 first valve seat, 617 lower end surface, 62 first back pressure chamber, 63 second back pressure chamber, 7 first valve body, 71 first valve body portion , 72 1st sliding part, 73 communication path, 74 orifice, 8 2nd valve body, 81 2nd valve body part, 82 lower end surface, 821 inner peripheral side contact part (first contact part), 822 outer peripheral side Abutting part (second abutting part), 83 second sliding part, 9 High pressure fuel supply passage, 91 Injection control passage, 93 Fuel supply passage, 94 Pressure increase control passage (control passage), 95 First control pressure supply passage, 96 Control fuel supply passage, 97 Second control pressure supply passage, 98 1 return passage, 99 2nd return passage (low pressure passage)

Claims (6)

高圧源の高圧流体を流体装置の制御室へ供給する第1の状態と、前記制御室の高圧流体を低圧源に排出する第2の状態を切り替える3方切替弁において、
前記高圧源と連通する高圧通路、前記制御室と連通する制御通路、および前記低圧源と連通する低圧通路が開口する弁室を有するボデーと、
前記高圧通路の開口部を開閉する第1弁体であって、一端部が前記弁室に収容され、他端部が、前記一端部側に付勢する前記高圧源の前記高圧流体が流入する前記ボデーに形成された第1背圧室に収容され、前記一端部と前記他端部との間の側壁が前記ボデーに摺動自在に支持され、前記第1背圧室の流体の圧力が所定値から低下すると、前記第1背圧室側に移動し、前記高圧通路の開口部を閉塞する第1弁体と、
前記低圧通路の開口部を開閉する第2弁体であって、一端部が前記弁室に収容され、他端部が前記一端部側に付勢する前記高圧源の前記高圧流体が流入する前記ボデーに形成された第2背圧室に収容され、前記一端部と前記他端部との間の側壁が前記ボデーに摺動自在に支持され、前記弁室の流体の圧力が所定値から低下すると、前記弁室側に移動し、前記低圧通路の開口部を開放する第2弁体と、を備え、
前記第1の状態から前記第2の状態に切り替わる過渡期において、前記第1背圧室および前記弁室の流体の圧力を調整させることにより、前記第2弁体は、前記第1弁体が前記高圧通路の開口部を閉塞した後、前記低圧通路の開口部を開放する3方切替弁であって、
前記第2弁体は、前記第2弁体が前記低圧通路の開口部を閉塞するとき、前記第2弁体と前記ボデーとの摺動部と、前記低圧通路の開口部との間に、前記第2弁体の軸方向移動に伴って前記弁室の内壁に当接し、前記摺動部から前記低圧通路の開口部への流体の流れを阻止する第1当接部を有することを特徴とする3方切替弁。
A three-way switching valve that switches between a first state in which high-pressure fluid from a high-pressure source is supplied to a control chamber of a fluid device and a second state in which high-pressure fluid in the control chamber is discharged to a low-pressure source;
A body having a high-pressure passage communicating with the high-pressure source, a control passage communicating with the control chamber, and a valve chamber opening the low-pressure passage communicating with the low-pressure source;
A first valve body that opens and closes an opening of the high-pressure passage, wherein one end portion is accommodated in the valve chamber, and the other end portion flows in the high-pressure fluid of the high-pressure source biased toward the one end portion. The body is accommodated in a first back pressure chamber formed on the body, and a side wall between the one end and the other end is slidably supported by the body, and the fluid pressure in the first back pressure chamber is A first valve body that moves to the first back pressure chamber side and closes the opening of the high-pressure passage when lowered from a predetermined value;
A second valve body that opens and closes an opening of the low-pressure passage, the high-pressure fluid of the high-pressure source into which one end is housed in the valve chamber and the other end is urged toward the one end; Housed in a second back pressure chamber formed in the body, the side wall between the one end and the other end is slidably supported by the body, and the pressure of the fluid in the valve chamber decreases from a predetermined value. Then, the second valve body that moves to the valve chamber side and opens the opening of the low-pressure passage,
In the transition period in which the first state is switched to the second state, the second valve body is adjusted by adjusting the pressure of the fluid in the first back pressure chamber and the valve chamber. A three-way switching valve that closes the opening of the high-pressure passage and then opens the opening of the low-pressure passage;
When the second valve body closes the opening of the low-pressure passage, the second valve body, between the sliding portion of the second valve body and the body, and the opening of the low-pressure passage, A first abutting portion that abuts against the inner wall of the valve chamber as the second valve body moves in the axial direction and prevents a fluid flow from the sliding portion to the opening of the low-pressure passage is provided. A three-way switching valve.
前記第1弁体および前記第2弁体は、前記第1弁体および前記第2弁体のそれぞれの中心軸線がほぼ一致するように前記ボデーに配置されており、
前記第2の状態にあるとき、前記第1弁体が、前記第2弁体を、前記第1当接部が前記弁室の内壁に押し付けられる方向に押し付けることを特徴とする請求項1に記載の3方切替弁。
The first valve body and the second valve body are arranged in the body so that the respective central axes of the first valve body and the second valve body substantially coincide with each other,
The first valve body, when in the second state, presses the second valve body in a direction in which the first contact portion is pressed against the inner wall of the valve chamber. The three-way switching valve described.
前記第2弁体は、前記弁室に収容される弁体部と、前記弁体部よりも径が小さく、前記ボデーに摺動自在に支持される摺動部を有し、
前記第1当接部は、前記弁体部の前記摺動部側の端面に前記低圧通路の開口部が形成される前記弁室の前記内壁に向かって突出するように、かつ、当該端面を前記第2弁体の軸方向から見たとき、前記摺動部を囲むように形成され、
さらに、前記弁体部の前記端面には、前記第1当接部よりも外周側であって、前記低圧通路の開口部と前記制御通路の開口部との間の前記弁室の前記内壁に当接する第2当接部が、前記弁室の前記内壁に向かって突出するように形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の3方切替弁。
The second valve body has a valve body portion accommodated in the valve chamber, and a sliding portion that is smaller in diameter than the valve body portion and is slidably supported by the body,
The first contact portion protrudes toward the inner wall of the valve chamber where an opening of the low-pressure passage is formed on an end surface of the valve body portion on the sliding portion side, and the end surface is When viewed from the axial direction of the second valve body, it is formed so as to surround the sliding portion,
Further, the end face of the valve body portion is on the inner wall of the valve chamber on the outer peripheral side of the first contact portion and between the opening of the low pressure passage and the opening of the control passage. 3. The three-way switching valve according to claim 1, wherein a second abutting portion that abuts is formed so as to protrude toward the inner wall of the valve chamber.
前記第1弁体には、前記第1背圧室と前記弁室とを連通する連通路が形成され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3方切替弁。   The three-way switching valve according to any one of claims 1 to 3, wherein the first valve body is formed with a communication path that communicates the first back pressure chamber and the valve chamber. . 前記連通路は、前記第1の状態から前記第2の状態に切り替わる過渡期において、前記弁室の流体の圧力が所定値から低下して、前記第2弁体が前記低圧通路の開口部を開放した後、前記第2弁体によって閉塞されることを特徴とする請求項4に記載の3方切替弁。   In the transition period in which the first passage changes from the first state to the second state, the fluid pressure in the valve chamber decreases from a predetermined value, and the second valve body opens the opening of the low pressure passage. The three-way switching valve according to claim 4, wherein the three-way switching valve is closed by the second valve body after being opened. 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の3方切替弁を備える燃料噴射装置であって、
先端に噴孔を有し、当該噴孔から燃料を噴射するノズルと、
前記ノズルに供給する燃料が流入する増圧室、前記増圧室の燃料の圧力を増圧させ、前記ノズルに供給する増圧ピストン、前記増圧ピストンの動作を制御する流体が流出入する制御室を有する増圧装置と、を備え、
前記3方切替弁の前記制御通路は、前記増圧装置の前記制御室に連通しており、前記3方切替弁が、前記第1の状態および前記第2の状態を切り替えることにより、前記高圧源の前記高圧流体としての高圧燃料を前記制御室に供給したり、前記制御室の前記高圧燃料を前記低圧源に排出したりし、前記増圧装置を駆動したり、停止させたりすることを特徴とする燃料噴射装置。
A fuel injection device comprising the three-way switching valve according to any one of claims 1 to 5,
A nozzle having a nozzle hole at the tip and injecting fuel from the nozzle hole;
A pressure-increasing chamber into which fuel to be supplied to the nozzle flows, a pressure-increasing piston to be supplied to the nozzle by increasing the pressure of the fuel in the pressure-increasing chamber, and a control in which fluid for controlling the operation of the pressure-increasing piston flows in and out A pressure intensifying device having a chamber,
The control passage of the three-way switching valve communicates with the control chamber of the pressure booster, and the three-way switching valve switches the first state and the second state, thereby causing the high pressure Supplying high-pressure fuel as the high-pressure fluid of the source to the control chamber, discharging the high-pressure fuel of the control chamber to the low-pressure source, and driving or stopping the pressure increasing device. A fuel injection device.
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JP2016513772A (en) * 2013-03-13 2016-05-16 デルファイ・インターナショナル・オペレーションズ・ルクセンブルク・エス・アー・エール・エル Control valve assembly and fuel injector incorporating the control valve assembly
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