JP2009275697A - Metering valve for fuel injection system - Google Patents

Metering valve for fuel injection system Download PDF

Info

Publication number
JP2009275697A
JP2009275697A JP2009022419A JP2009022419A JP2009275697A JP 2009275697 A JP2009275697 A JP 2009275697A JP 2009022419 A JP2009022419 A JP 2009022419A JP 2009022419 A JP2009022419 A JP 2009022419A JP 2009275697 A JP2009275697 A JP 2009275697A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spring
valve body
valve
pressure pump
fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009022419A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5293237B2 (en
Inventor
Daisuke Chiura
大介 知浦
Masahiro Watanabe
正浩 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2009022419A priority Critical patent/JP5293237B2/en
Publication of JP2009275697A publication Critical patent/JP2009275697A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5293237B2 publication Critical patent/JP5293237B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To create discharge characteristic that a discharge amount is rapidly varied relative to a variation amount of electro-magnetic attraction force at intermediate loading while suppressing variation of a discharge amount of a supply pump at a low load area. <P>SOLUTION: In the metering valve, an opening area of a port 903 through which the fuel fed from a low pressure pump to a high pressure pump passes is varied by a valve element 92. A first spring 94 and a second spring 95 for urging the valve element 92 toward valve-closing are arranged in series. At the area (low load area) where the electro-magnetic attraction force is a predetermined value or less, since a deflection amount of the only first spring 94 is varied and spring constant is relatively large, a movement amount of the valve element 92 relative to the variation amount of the electro-magnetic attraction force becomes small and variation of the discharge amount of the supply pump is suppressed. At the area (intermediate-high load area) where the electro-magnetic attraction force exceeds a predetermined value, since deflection amounts of the two springs 94, 95 are varied together and the spring constant is relatively small, the movement amount of the valve element 92 relative to the variation amount of the electro-magnetic attraction force becomes large and the variation amount of the discharge amount can be increased. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、低圧ポンプから高圧ポンプへ送られる燃料の流量を調整する燃料噴射システム用調量弁に関するものである。   The present invention relates to a fuel injection system metering valve that adjusts the flow rate of fuel sent from a low-pressure pump to a high-pressure pump.

従来より、例えばディーゼルエンジン用燃料噴射システムとして知られるコモンレール式燃料噴射システムでは、サプライポンプにて燃料を高圧化して高圧燃料をコモンレールに供給し、コモンレール内に蓄えられた高圧燃料をインジェクタを介してエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射するように構成され、エンジンの運転中は、噴射量分の燃料がサプライポンプからコモンレールに補給されるようになっている。   Conventionally, in a common rail fuel injection system known as, for example, a diesel engine fuel injection system, the pressure of the fuel is increased by a supply pump to supply the high pressure fuel to the common rail, and the high pressure fuel stored in the common rail is passed through the injector. The engine is configured to inject into the combustion chamber of each cylinder of the engine, and during operation of the engine, fuel for the injection amount is supplied from the supply pump to the common rail.

上記サプライポンプは、燃料タンク内の燃料を高圧ポンプへ供給する低圧ポンプ、その燃料を加圧し高圧化してコモンレールに供給する高圧ポンプ、低圧ポンプから高圧ポンプへ送られる燃料の流量を調整する調量弁等を備えている。そして、低圧ポンプから高圧ポンプに供給される燃料の量を調量弁にて調整することにより、高圧ポンプから吐出される燃料の量を調整するようになっている。   The above supply pump is a low-pressure pump that supplies fuel in the fuel tank to the high-pressure pump, a high-pressure pump that pressurizes the fuel to increase the pressure and supplies it to the common rail, and a metering that adjusts the flow rate of fuel sent from the low-pressure pump to the high-pressure pump It has a valve. And the quantity of the fuel discharged from a high pressure pump is adjusted by adjusting the quantity of the fuel supplied to a high pressure pump from a low pressure pump by a metering valve.

その調量弁は、低圧ポンプから高圧ポンプへ送られる燃料が通過するポートを有するバルブボデーと、バルブボデー内に摺動自在に挿入されてポートの開口面積を変化させる弁体と、電磁吸引力により弁体を開弁向きに駆動する駆動手段と、弁体を閉弁向きに付勢するスプリングとを備えている。そして、電磁吸引力を制御してバルブボデーに対する弁体の相対的な位置を制御することにより、ポートの開口面積を調整して、高圧ポンプに供給される燃料の量を調整するようになっている(例えば、特許文献1参照)。   The metering valve includes a valve body having a port through which fuel sent from the low pressure pump to the high pressure pump passes, a valve body slidably inserted into the valve body to change the opening area of the port, and an electromagnetic suction force Drive means for driving the valve body in the valve opening direction, and a spring for biasing the valve body in the valve closing direction. And by controlling the electromagnetic attraction force and controlling the relative position of the valve body with respect to the valve body, the opening area of the port is adjusted, and the amount of fuel supplied to the high pressure pump is adjusted. (For example, refer to Patent Document 1).

特許第3887817号公報Japanese Patent No. 3887817

ところで、車両用エンジンにおいて低負荷時の排ガス性能と高負荷時の出力を両立させるため、サプライポンプには低負荷時には低吐出量、高負荷時には高吐出量となる吐出特性が要求されている。また、中負荷時には、電磁吸引力の変化量に対して吐出量が急激に変化する吐出特性が要求されている。そして、調量弁においては、電磁吸引力の大きさと弁体の変位量は略比例するため、バルブボデーのポートを異型ポートにして、電磁吸引力とポートの開口面積との関係を適宜に設定することにより、車両要求に応じた吐出特性を得るようにしている。   By the way, in order to make the exhaust performance at the time of low load and the output at the time of high load compatible in the vehicle engine, the supply pump is required to have a discharge characteristic of a low discharge amount at a low load and a high discharge amount at a high load. Further, at the time of medium load, a discharge characteristic is required in which the discharge amount changes rapidly with respect to the change amount of the electromagnetic attractive force. And in the metering valve, the magnitude of the electromagnetic attraction force and the displacement of the valve body are approximately proportional, so the port of the valve body is an irregular port and the relationship between the electromagnetic attraction force and the opening area of the port is set appropriately By doing so, the discharge characteristic according to the vehicle requirement is obtained.

しかしながら、高出力車両への機種展開にともなってサプライポンプの高吐出量化が進むにつれ、異型ポートの大型化や、電磁吸引力の変化量に対する異型ポートの急激な面積変化が要求されており、バルブボデーの構造上および異型ポートの加工上の制約から吐出特性の適合自由度がほとんどなくなってきている。   However, as the supply pump increases in discharge volume with the development of models for high-output vehicles, the size of the atypical port and the abrupt area change of the atypical port with respect to the amount of change in electromagnetic attraction force are required. Due to the restrictions on the structure of the body and the processing of the irregular port, the degree of freedom in adapting the discharge characteristics is almost lost.

ここで、バネ力の低減により電磁吸引力の変化量に対する弁体の変位量を増加させれば、電磁吸引力の変化量に対するポートの面積変化が大きくなるため、中・高負荷域での要求特性に対応することができる。しかし、この場合には、アイドリングのような低負荷域においても電磁吸引力の変化量に対するポートの面積変化量が大きくなるため、低負荷域でのサプライポンプの吐出量の変動が大きくなってしまい、アイドリング時のエンジンの回転が安定しなくなる。   Here, if the amount of displacement of the valve body with respect to the amount of change in electromagnetic attraction force is increased by reducing the spring force, the change in the area of the port with respect to the amount of change in electromagnetic attraction force will increase. It can correspond to characteristics. However, in this case, since the amount of change in the area of the port with respect to the amount of change in the electromagnetic attractive force becomes large even in a low load region such as idling, the fluctuation in the discharge amount of the supply pump in the low load region becomes large. The engine rotation at idling becomes unstable.

本発明は上記点に鑑みて、低負荷域でのサプライポンプの吐出量の変動を抑制しつつ、中・高負荷域での要求特性に対応可能にすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to make it possible to meet the required characteristics in the middle and high load regions while suppressing fluctuations in the discharge amount of the supply pump in the low load region.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、内燃機関の気筒内に噴射される高圧燃料を蓄えるコモンレール(1)と、コモンレール(1)へ高圧燃料を圧送供給する高圧ポンプ(7)と、燃料タンク(5)内の燃料を高圧ポンプ(7)へ供給する低圧ポンプ(8)とを備える燃料噴射システムに用いられ、低圧ポンプ(8)から高圧ポンプ(7)へ送られる燃料の流量を調整する調量弁において、低圧ポンプ(8)から高圧ポンプ(7)へ送られる燃料が通過するポート(903)を有するバルブボデー(90)、バルブボデー(90)内に摺動自在に挿入されてポート(903)の開口面積を変化させる弁体(92)と、電磁吸引力により弁体(92)を開弁向きに駆動する駆動手段(96、98、99、103、104)と、弁体(92)を閉弁向きに付勢する第1スプリング(94)と、弁体(92)との間に第1スプリング(94)が介在されて第1スプリング(94)と直列に配置され、弁体(92)を閉弁向きに付勢する第2スプリング(95)とを備え、電磁吸引力が所定値以下の領域では、電磁吸引力の大きさに応じて2つのスプリング(94、95)のうち第1スプリング(94)のみの撓み量が変化し、電磁吸引力が所定値を超える領域では、電磁吸引力の大きさに応じて2つのスプリング(94、95)の撓み量がともに変化するように構成されていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a common rail (1) for storing high-pressure fuel injected into a cylinder of an internal combustion engine, and a high-pressure pump (7) for pumping high-pressure fuel to the common rail (1) are provided. ) And a low pressure pump (8) for supplying the fuel in the fuel tank (5) to the high pressure pump (7), and the fuel sent from the low pressure pump (8) to the high pressure pump (7) In a metering valve for adjusting the flow rate of the valve body, the valve body (90) having a port (903) through which fuel sent from the low pressure pump (8) to the high pressure pump (7) passes is slidable in the valve body (90). And a drive means (96, 98, 99, 103, 104) for driving the valve body (92) in the valve opening direction by electromagnetic attraction force, and changing the opening area of the port (903). When, A first spring (94) is interposed between the first spring (94) for urging the body (92) in the valve closing direction and the valve body (92), and is arranged in series with the first spring (94). A second spring (95) for urging the valve body (92) in the valve closing direction, and in a region where the electromagnetic attractive force is a predetermined value or less, the two springs (94, 94, 95), in the region where only the first spring (94) bends and the electromagnetic attractive force exceeds a predetermined value, the amount of bending of the two springs (94, 95) depends on the magnitude of the electromagnetic attractive force. Both are configured to change.

これによると、電磁吸引力が所定値以下の領域での第1スプリング(94)のバネ定数よりも、電磁吸引力が所定値を超えた領域での2つのスプリング(94、95)の合成バネ定数の方が小さくなる。   According to this, the combined spring of the two springs (94, 95) in the region where the electromagnetic attraction force exceeds the predetermined value than the spring constant of the first spring (94) in the region where the electromagnetic attraction force is less than the predetermined value. The constant is smaller.

そして、電磁吸引力が所定値以下の領域(低負荷域に相当)では、相対的にバネ定数が大きいため、電磁吸引力の変化量に対する弁体(92)の移動量が小さくなり、ひいては電磁吸引力の変化量に対するポート(903)の面積変化が小さくなり、サプライポンプの吐出量の変動を抑制することができる。   In a region where the electromagnetic attraction force is equal to or less than a predetermined value (corresponding to a low load region), the spring constant is relatively large. The change in the area of the port (903) with respect to the amount of change in suction force is reduced, and fluctuations in the discharge amount of the supply pump can be suppressed.

また、電磁吸引力が所定値を超えた領域(中・高負荷に相当)では、相対的にバネ定数が小さいため、電磁吸引力の変化量に対する弁体(92)の移動量が大きくなり、ひいては電磁吸引力の変化量に対するポート(903)の面積変化が大きくなるため、電磁吸引力の変化量に対する吐出量の変化量を大きくするという要求特性に対応することができる。   In the region where the electromagnetic attractive force exceeds a predetermined value (corresponding to medium / high load), the spring constant is relatively small, so the amount of movement of the valve element (92) with respect to the amount of change in the electromagnetic attractive force increases. As a result, the change in the area of the port (903) with respect to the amount of change in the electromagnetic attraction force increases, so that it is possible to meet the required characteristic of increasing the amount of change in the discharge amount with respect to the amount of change in the electromagnetic attraction force.

請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の燃料噴射システム用調量弁において、第1スプリング(94)と第2スプリング(95)とによって挟持されるとともに、バルブボデー(90)に摺動自在に挿入された中間部材(93)を備え、第1スプリング(94)は弁体(92)と中間部材(93)とによって挟持され、バルブボデー(90)に形成された移動規制面(902)に中間部材(93)が当接することによって、中間部材(93)の弁体閉弁向きへの移動が規制され、電磁吸引力が所定値以下の領域では、中間部材(93)が移動規制面(902)に当接した状態が維持され、電磁吸引力が所定値を超える領域では、中間部材(93)が移動規制面(902)から離れるように構成されていることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the metering valve for a fuel injection system according to the first aspect, the valve is sandwiched between the first spring (94) and the second spring (95) and is attached to the valve body (90). An intermediate member (93) slidably inserted, and the first spring (94) is sandwiched between the valve body (92) and the intermediate member (93), and is a movement regulating surface formed on the valve body (90). When the intermediate member (93) comes into contact with (902), the movement of the intermediate member (93) toward the valve body closing direction is restricted, and in a region where the electromagnetic attractive force is a predetermined value or less, the intermediate member (93) The state in which the state of contact with the movement restriction surface (902) is maintained and the intermediate member (93) is configured to be separated from the movement restriction surface (902) in a region where the electromagnetic attractive force exceeds a predetermined value. To do.

これによると、電磁吸引力が所定値以下の領域では、第1スプリング(94)のみの撓み量を変化させて電磁吸引力の変化量に対する弁体(92)の変位量を小さくすることができるとともに、電磁吸引力が所定値を超える領域では、2つのスプリング(94、95)の撓み量をともに変化させて電磁吸引力の変化量に対する弁体(92)の変位量を大きくすることができる。   According to this, in a region where the electromagnetic attractive force is not more than a predetermined value, the amount of displacement of the valve body (92) with respect to the amount of change of the electromagnetic attractive force can be reduced by changing the amount of deflection of only the first spring (94). At the same time, in the region where the electromagnetic attractive force exceeds a predetermined value, the amount of displacement of the valve body (92) with respect to the amount of change in the electromagnetic attractive force can be increased by changing the amount of deflection of the two springs (94, 95). .

請求項3に記載の発明では、内燃機関の気筒内に噴射される高圧燃料を蓄えるコモンレール(1)と、コモンレール(1)へ高圧燃料を圧送供給する高圧ポンプ(7)と、燃料タンク(5)内の燃料を高圧ポンプ(7)へ供給する低圧ポンプ(8)とを備える燃料噴射システムに用いられ、低圧ポンプ(8)から高圧ポンプ(7)へ送られる燃料の流量を調整する調量弁において、低圧ポンプ(8)から高圧ポンプ(7)へ送られる燃料が通過するポート(903)を有するバルブボデー(90)と、バルブボデー(90)内に摺動自在に挿入されてポート(903)の開口面積を変化させる弁体(92)と、電磁吸引力により弁体(92)を開弁向きに駆動する駆動手段(96、98、99、103、104)と、弁体(92)を閉弁向きに付勢する第1スプリング(94)と、弁体(92)との間に第1スプリング(94)が介在されて第1スプリング(94)と直列に配置され、弁体(92)を閉弁向きに付勢する第2スプリング(95)とを備え、第1スプリング(94)のバネ定数kaと第2スプリング(95)のバネ定数kbとの関係を、ka>kbとし、電磁吸引力が所定値以下の領域では、第2スプリング(95)は初期荷重が負荷された状態が維持されるとともに、電磁吸引力の大きさに応じて第1スプリング(94)の撓み量が変化し、電磁吸引力が所定値を超え且つ第2スプリング(95)の初期荷重以下の領域では、2つのスプリング(94、95)の撓み量はいずれも変化せず、電磁吸引力が第2スプリング(95)の初期荷重を超える領域では、電磁吸引力の大きさに応じて2つのスプリング(94、95)のうち第2スプリング(95)のみの撓み量が変化するように構成されていることを特徴とする。   In the third aspect of the invention, the common rail (1) for storing the high-pressure fuel injected into the cylinder of the internal combustion engine, the high-pressure pump (7) for feeding the high-pressure fuel to the common rail (1), and the fuel tank (5 ) Is used in a fuel injection system including a low-pressure pump (8) for supplying the fuel in the high-pressure pump (7) to adjust the flow rate of the fuel sent from the low-pressure pump (8) to the high-pressure pump (7). In the valve, a valve body (90) having a port (903) through which fuel sent from the low pressure pump (8) to the high pressure pump (7) passes, and a port ( 903) a valve body (92) for changing the opening area, drive means (96, 98, 99, 103, 104) for driving the valve body (92) in the valve opening direction by electromagnetic attraction, and a valve body (92) ) For valve closing A first spring (94) is interposed between the urging first spring (94) and the valve body (92), and is arranged in series with the first spring (94), and the valve body (92) is closed. A second spring (95) biased in the direction, and the relationship between the spring constant ka of the first spring (94) and the spring constant kb of the second spring (95) is ka> kb, and the electromagnetic attractive force is In the region below the predetermined value, the second spring (95) is maintained in an initial load state, and the amount of bending of the first spring (94) changes according to the magnitude of the electromagnetic attraction force. In the region where the attractive force exceeds a predetermined value and is equal to or less than the initial load of the second spring (95), the amount of bending of the two springs (94, 95) does not change, and the electromagnetic attractive force is the second spring (95). In the region exceeding the initial load of Characterized in that it is configured such that the second spring (95) the amount of deflection of only one of the attraction two depending on the size of the spring (94, 95) is changed.

これによると、電磁吸引力が所定値以下の領域(低負荷域に相当)では、相対的にバネ定数が大きい第1スプリング(94)が電磁吸引力に対抗するため、電磁吸引力の変化量に対する弁体(92)の変位量が小さくなり、ひいては電磁吸引力の変化量に対するポート(903)の面積変化が小さくなり、サプライポンプの吐出量の変動を抑制することができる。   According to this, in a region where the electromagnetic attractive force is equal to or less than a predetermined value (corresponding to a low load region), the first spring (94) having a relatively large spring constant opposes the electromagnetic attractive force. The displacement amount of the valve body (92) with respect to is reduced, and consequently the change in the area of the port (903) with respect to the change amount of the electromagnetic attraction force is reduced, and the fluctuation of the discharge amount of the supply pump can be suppressed.

また、電磁吸引力が第2スプリング(95)の初期荷重を超えた領域(中・高負荷に相当)では、相対的にバネ定数が小さい第2スプリング(95)が電磁吸引力に対抗するため、電磁吸引力の変化量に対する弁体(92)の変位量が大きくなり、ひいては電磁吸引力の変化量に対するポート(903)の面積変化が大きくなるため、電磁吸引力の変化量に対する吐出量の変化量を大きくするという要求特性に対応することができる。   Further, in the region where the electromagnetic attractive force exceeds the initial load of the second spring (95) (corresponding to medium / high load), the second spring (95) having a relatively small spring constant opposes the electromagnetic attractive force. The displacement of the valve element (92) with respect to the amount of change in electromagnetic attraction force increases, and as a result, the change in area of the port (903) with respect to the amount of change in electromagnetic attraction force increases. It is possible to meet the required characteristics of increasing the amount of change.

さらに、電磁吸引力が所定値を超え且つ第2スプリング(95)の初期荷重以下の領域では、電磁吸引力が変化しても弁体(92)は移動しない。そこで、電磁吸引力が所定値を超え且つ第2スプリング(95)の初期荷重以下の領域のときに、サプライポンプの吐出量がアイドリング時の要求吐出量になるように設定すれば、アイドリング時の内燃機関の回転を安定させることができる。   Furthermore, in a region where the electromagnetic attractive force exceeds a predetermined value and is equal to or less than the initial load of the second spring (95), the valve element (92) does not move even if the electromagnetic attractive force changes. Therefore, if the discharge amount of the supply pump is set to the required discharge amount at idling when the electromagnetic attraction force exceeds the predetermined value and is in the region below the initial load of the second spring (95), The rotation of the internal combustion engine can be stabilized.

請求項4に記載の発明では、請求項3に記載の燃料噴射システム用調量弁において、第1スプリング(94)と第2スプリング(95)とによって挟持されるとともに、バルブボデー(90)に摺動自在に挿入された中間部材(93)を備え、第1スプリング(94)は弁体(92)と中間部材(93)とによって挟持され、バルブボデー(90)に形成された移動規制面(902)に中間部材(93)が当接することによって、中間部材(93)の弁体閉弁向きへの移動が規制され、電磁吸引力が所定値以下の領域では、中間部材(93)が移動規制面(902)に当接した状態が維持され、電磁吸引力が所定値を超え且つ第2スプリング(95)の初期荷重以下の領域では、中間部材(93)が移動規制面(902)に当接した状態が維持されるとともに、弁体(92)と中間部材(93)とが当接した状態が維持され、電磁吸引力が第2スプリング(95)の初期荷重を超える領域では、弁体(92)と中間部材(93)とが当接した状態が維持されるとともに、中間部材(93)が移動規制面(902)から離れるように構成されていることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the metering valve for the fuel injection system according to the third aspect, the valve body (90) is sandwiched between the first spring (94) and the second spring (95). An intermediate member (93) slidably inserted, and the first spring (94) is sandwiched between the valve body (92) and the intermediate member (93), and is a movement regulating surface formed on the valve body (90). When the intermediate member (93) comes into contact with (902), the movement of the intermediate member (93) toward the valve body closing direction is restricted, and in a region where the electromagnetic attractive force is a predetermined value or less, the intermediate member (93) In a region where the state of contact with the movement restricting surface (902) is maintained and the electromagnetic attractive force exceeds a predetermined value and is equal to or less than the initial load of the second spring (95), the intermediate member (93) is moved to the movement restricting surface (902). Is in contact with the In the region where the valve body (92) and the intermediate member (93) are in contact with each other and the electromagnetic attraction force exceeds the initial load of the second spring (95), the valve body (92) and the intermediate member (93) are in the middle. The state in which the member (93) abuts is maintained, and the intermediate member (93) is configured to be separated from the movement restricting surface (902).

これによると、電磁吸引力が所定値以下の領域では、第1スプリング(94)のみの撓み量を変化させて電磁吸引力の変化量に対する弁体(92)の変位量を小さくすることができるとともに、電磁吸引力が第2スプリング(95)の初期荷重を超える領域では、第2スプリング(95)の撓み量のみを変化させて電磁吸引力の変化量に対する弁体(92)の変位量を大きくすることができる。また、電磁吸引力が所定値を超え且つ第2スプリング(95)の初期荷重以下の領域では、電磁吸引力が変化しても弁体(92)が移動しないようにすることができる。   According to this, in a region where the electromagnetic attractive force is not more than a predetermined value, the amount of displacement of the valve body (92) with respect to the amount of change of the electromagnetic attractive force can be reduced by changing the amount of deflection of only the first spring (94). At the same time, in the region where the electromagnetic attractive force exceeds the initial load of the second spring (95), only the amount of deflection of the second spring (95) is changed to change the displacement of the valve element (92) with respect to the amount of change of the electromagnetic attractive force. Can be bigger. Further, in a region where the electromagnetic attractive force exceeds a predetermined value and is equal to or less than the initial load of the second spring (95), the valve element (92) can be prevented from moving even if the electromagnetic attractive force changes.

請求項5に記載の発明では、請求項1ないし4のいずれか1つに記載の燃料噴射システム用調量弁において、第1スプリング(94)の初期荷重をPa、第2スプリング(95)の初期荷重をPbとしたとき、Pa<Pbであることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the metering valve for a fuel injection system according to any one of the first to fourth aspects, the initial load of the first spring (94) is Pa and the second spring (95) When the initial load is Pb, Pa <Pb.

これによると、電磁吸引力が所定値以下の領域では、第1スプリング(94)のみの撓み量を変化させることができる。   According to this, in the region where the electromagnetic attractive force is a predetermined value or less, it is possible to change the deflection amount of only the first spring (94).

請求項7に記載の発明では、内燃機関の気筒内に噴射される高圧燃料を蓄えるコモンレール(1)と、コモンレール(1)へ高圧燃料を圧送供給する高圧ポンプ(7)と、燃料タンク(5)内の燃料を高圧ポンプ(7)へ供給する低圧ポンプ(8)とを備える燃料噴射システムに用いられ、低圧ポンプ(8)から高圧ポンプ(7)へ送られる燃料の流量を調整する調量弁において、低圧ポンプ(8)から高圧ポンプ(7)へ送られる燃料が通過するポート(903)を有するバルブボデー(90)と、バルブボデー(90)内に摺動自在に挿入されてポート(903)の開口面積を変化させる弁体(92)と、電磁吸引力により弁体(92)を閉弁向きに駆動する駆動手段(96、98、99、103、104)と、弁体(92)を開弁向きに付勢する非線形特性のスプリング(110)とを備えることを特徴とする。   According to the seventh aspect of the present invention, a common rail (1) for storing high-pressure fuel injected into the cylinder of the internal combustion engine, a high-pressure pump (7) for feeding high-pressure fuel to the common rail (1), and a fuel tank (5 ) Is used in a fuel injection system including a low-pressure pump (8) for supplying the fuel in the high-pressure pump (7) to adjust the flow rate of the fuel sent from the low-pressure pump (8) to the high-pressure pump (7). In the valve, a valve body (90) having a port (903) through which fuel sent from the low pressure pump (8) to the high pressure pump (7) passes, and a port ( 903) a valve body (92) for changing the opening area, driving means (96, 98, 99, 103, 104) for driving the valve body (92) in the valve closing direction by electromagnetic attractive force, and a valve body (92 ) For valve opening Characterized in that it comprises a spring of the non-linear characteristic (110) for urging.

これによると、ノーマリオープンタイプの調量弁において非線形特性のスプリング(110)を用いているため、スプリング(110)の撓みが小さくてポート(903)の開口面積が大きい領域(高負荷に相当)では、相対的にバネ定数が小さくて電磁吸引力の変化量に対する弁体(92)の移動量が大きくなり、ひいては電磁吸引力の変化量に対するポート(903)の面積変化が大きくなり、電磁吸引力の変化量に対する吐出量の変化量を大きくするという要求特性に対応することができる
また、スプリング(110)の撓みが大きくてポート(903)の開口面積が小さい領域(低負荷域に相当)では、相対的にバネ定数が大きいため、電磁吸引力の変化量に対する弁体(92)の移動量が小さくなり、ひいては電磁吸引力の変化量に対するポート(903)の面積変化が小さくなり、サプライポンプの吐出量の変動を抑制することができる。
According to this, since the spring (110) having a non-linear characteristic is used in the normally open type metering valve, the spring (110) has a small deflection and the port (903) has a large opening area (corresponding to a high load). ), The spring constant is relatively small, the amount of movement of the valve body (92) with respect to the amount of change in electromagnetic attraction force is increased, and the area change of the port (903) with respect to the amount of change in electromagnetic attraction force is increased. It is possible to meet the required characteristic of increasing the amount of change in the discharge amount relative to the amount of change in the suction force. Also, the region where the spring (110) is largely bent and the opening area of the port (903) is small (corresponding to a low load region) ), Since the spring constant is relatively large, the amount of movement of the valve element (92) with respect to the amount of change in electromagnetic attraction force becomes small, and the amount of change in electromagnetic attraction force The change in the area of the port (903) with respect to is reduced, and fluctuations in the discharge amount of the supply pump can be suppressed.

さらに、スプリング(110)の撓みが中程度でポート(903)の開口面積が中程度の領域(中負荷に相当)では、撓みに対してバネ定数が連続的に変化するため、電磁吸引力に対する吐出量変化が連続的になり(すなわち、急激な吐出量変化が起きない)、コモンレール(1)内の圧力制御がし易くなる。   Further, in a region where the spring (110) is moderately bent and the port (903) has a medium opening area (corresponding to a medium load), the spring constant continuously changes with respect to the bending, so The discharge amount changes continuously (that is, no sudden change in discharge amount occurs), and the pressure in the common rail (1) can be easily controlled.

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in a claim and this column shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の第1実施形態に係る調量弁を備える燃料噴射システムの全体構成を示す図である。It is a figure showing the whole fuel injection system composition provided with the metering valve concerning a 1st embodiment of the present invention. 第1実施形態に係る調量弁9の具体的な構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the specific structure of the metering valve 9 which concerns on 1st Embodiment. 図2の調量弁9におけるポート903のA矢視図である。It is A arrow directional view of the port 903 in the metering valve 9 of FIG. 第1実施形態に係る調量弁9における電磁吸引力と弁体92の変位量との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the electromagnetic attraction force in the metering valve 9 which concerns on 1st Embodiment, and the displacement amount of the valve body 92. FIG. 第1実施形態に係る調量弁9におけるコイル103に供給される電流とサプライポンプPの吐出量との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the electric current supplied to the coil 103 in the metering valve 9 which concerns on 1st Embodiment, and the discharge amount of the supply pump P. FIG. 本発明の第2実施形態に係る調量弁の要部の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the principal part of the metering valve which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 第2実施形態に係る調量弁9における電磁吸引力と弁体92の変位量との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the electromagnetic attraction force in the metering valve 9 which concerns on 2nd Embodiment, and the displacement amount of the valve body 92. FIG. 第2実施形態に係る調量弁9におけるコイル103に供給される電流とサプライポンプPの吐出量との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the electric current supplied to the coil 103 and the discharge amount of the supply pump P in the metering valve 9 which concerns on 2nd Embodiment. 本発明の第3実施形態に係る調量弁の要部の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the principal part of the metering valve which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 第3実施形態に係る調量弁9における電磁吸引力と弁体92の変位量との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the electromagnetic attraction force in the metering valve 9 which concerns on 3rd Embodiment, and the displacement amount of the valve body 92. FIG. 第3実施形態に係る調量弁9におけるコイル103に供給される電流とサプライポンプPの吐出量との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the electric current supplied to the coil 103 and the discharge amount of the supply pump P in the metering valve 9 which concerns on 3rd Embodiment. 本発明の第3実施形態に係る調量弁の変型例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of the metering valve which concerns on 3rd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.

(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について説明する。図1は第1実施形態に係る調量弁を備える燃料噴射システムの全体構成を示す図である。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a fuel injection system including a metering valve according to the first embodiment.

図1に示すように、燃料噴射システムは、高圧燃料が蓄えれる蓄圧器1を備え、この蓄圧器1には複数のインジェクタ2が接続されている。インジェクタ2は、制御装置(以下、ECUという)3に制御されて所定の時期に所定の期間開弁して、蓄圧器1から供給される高圧燃料をディーゼルエンジン(図示せず)の各気筒内に噴射する。ここでは、4気筒エンジンの1つに対応するインジェクタ2のみを示し、他の気筒に対応するインジェクタについては図示を省略している。   As shown in FIG. 1, the fuel injection system includes a pressure accumulator 1 that stores high-pressure fuel, and a plurality of injectors 2 are connected to the pressure accumulator 1. The injector 2 is controlled by a control device (hereinafter referred to as ECU) 3 and opens at a predetermined time for a predetermined period, and the high pressure fuel supplied from the pressure accumulator 1 is supplied to each cylinder of a diesel engine (not shown). To spray. Here, only the injector 2 corresponding to one of the four-cylinder engines is shown, and illustration of the injectors corresponding to the other cylinders is omitted.

蓄圧器1に蓄えられる高圧燃料は、高圧通路4を介してサプライポンプPから供給される。サプライポンプPは、燃料を加圧して蓄圧器1に吐出する高圧ポンプ7、燃料タンク5からフィルタ6を介して吸入した燃料を高圧ポンプ7へ供給する低圧ポンプ8、および、この低圧ポンプ8から高圧ポンプ7へ供給される燃料の流量を調整する調量弁9を備えている。高圧ポンプ7は、燃料の吸入量が調量弁9にて調整されることにより燃料の吐出量が調整される形式のポンプである。また、高圧ポンプ7および低圧ポンプ8は、エンジンによって駆動される。   The high pressure fuel stored in the pressure accumulator 1 is supplied from the supply pump P via the high pressure passage 4. The supply pump P pressurizes the fuel and discharges it to the accumulator 1, the low-pressure pump 8 that supplies the fuel sucked from the fuel tank 5 through the filter 6 to the high-pressure pump 7, and the low-pressure pump 8. A metering valve 9 for adjusting the flow rate of the fuel supplied to the high-pressure pump 7 is provided. The high-pressure pump 7 is a pump of a type in which the fuel discharge amount is adjusted by adjusting the fuel intake amount by the metering valve 9. The high pressure pump 7 and the low pressure pump 8 are driven by the engine.

ECU3は、図示しないCPU、ROM、RAM等からなる周知のマイクロコンピュータを備え、マイクロコンピュータに記憶したプログラムに従って演算処理を行うものである。ECU3には、各種センサSから、蓄圧器1内の燃料圧力(所謂コモンレール圧力)に関する信号、エンジン回転数、アクセル開度等の種々の情報が随時入力される。   The ECU 3 includes a known microcomputer including a CPU, ROM, RAM, and the like (not shown), and performs arithmetic processing according to a program stored in the microcomputer. Various information such as a signal related to the fuel pressure (so-called common rail pressure) in the accumulator 1, the engine speed, and the accelerator opening is input to the ECU 3 from time to time.

そして、ECU3は、エンジンや車両の運転状態に応じた最適の噴射時期、噴射量(噴射期間)を算出して、各インジェクタ2の開弁時期および開弁期間を制御する。また、ECU3は、サプライポンプPの目標吐出量を算出してサプライポンプPの調量弁9に制御信号を出力し、サプライポンプPの吐出量を制御することにより、蓄圧器1内の燃料圧力を制御する。   The ECU 3 calculates the optimal injection timing and injection amount (injection period) according to the operating state of the engine and the vehicle, and controls the valve opening timing and valve opening period of each injector 2. Further, the ECU 3 calculates the target discharge amount of the supply pump P, outputs a control signal to the metering valve 9 of the supply pump P, and controls the discharge amount of the supply pump P, thereby controlling the fuel pressure in the accumulator 1. To control.

図2は図1の調量弁9の具体的な構成を示す断面図、図3は図2の調量弁9におけるポート903のA矢視図である。   2 is a cross-sectional view showing a specific configuration of the metering valve 9 of FIG. 1, and FIG. 3 is a view of the port 903 in the metering valve 9 of FIG.

図2に示すように、調量弁9は金属製の円筒状のバルブボデー90を備えており、このバルブボデー90には、円柱状の第1摺動孔900と、この第1摺動孔900よりも大径で円柱状の第2摺動孔901とが、軸方向に沿って直列に形成されている。第1摺動孔900と第2摺動孔901との境界部には、移動規制面としての段差部902が形成されている。   As shown in FIG. 2, the metering valve 9 includes a metal cylindrical valve body 90. The valve body 90 includes a columnar first sliding hole 900 and the first sliding hole. A second sliding hole 901 having a diameter larger than 900 and a columnar shape is formed in series along the axial direction. At the boundary between the first sliding hole 900 and the second sliding hole 901, a step 902 as a movement restricting surface is formed.

バルブボデー90における第2摺動孔901の開口端部には、燃料通路穴910を有するリング状のスプリング受け91が圧入されている。この燃料通路穴910は低圧ポンプ8に接続されており、低圧ポンプ8から送られた燃料が燃料通路穴910を介して第2摺動孔901に導入されるようになっている。   A ring-shaped spring receiver 91 having a fuel passage hole 910 is press-fitted into the opening end portion of the second sliding hole 901 in the valve body 90. The fuel passage hole 910 is connected to the low pressure pump 8, and the fuel sent from the low pressure pump 8 is introduced into the second sliding hole 901 through the fuel passage hole 910.

バルブボデー90における第1摺動孔900の周壁には、第1摺動孔900の周壁を貫通するポート903が形成されている。このポート903は高圧ポンプ7に接続されており、低圧ポンプ8からバルブボデー90内に導入された燃料がポート903を介して高圧ポンプ7へ送られるようになっている。また、ポート903は、図3に示すように、一定幅で軸方向に細長く延びる形状になっている。   A port 903 that penetrates the peripheral wall of the first sliding hole 900 is formed on the peripheral wall of the first sliding hole 900 in the valve body 90. The port 903 is connected to the high-pressure pump 7, and fuel introduced from the low-pressure pump 8 into the valve body 90 is sent to the high-pressure pump 7 via the port 903. Further, as shown in FIG. 3, the port 903 has a shape that is elongated in the axial direction with a constant width.

バルブボデー90における第1摺動孔900内には、ポート903の開口面積を変化させる金属製の円筒状の弁体92が摺動自在に挿入されている。弁体92の外周側には、ポート903と連通可能な弁体部溝920が環状に形成され、弁体92の内周側には、この弁体部溝920と弁体92の内部とを連通させる弁体部穴921が形成されている。なお、弁体92の内部は、燃料通路穴910に常時連通している。そして、弁体92の移動位置に応じて弁体部溝920とポート903との連通面積が変化し、これにより、ポート903の開口面積が調整される。   A metal cylindrical valve element 92 that changes the opening area of the port 903 is slidably inserted into the first sliding hole 900 in the valve body 90. A valve body groove 920 that can communicate with the port 903 is formed in an annular shape on the outer peripheral side of the valve body 92, and the valve body groove 920 and the inside of the valve body 92 are connected to the inner peripheral side of the valve body 92. A valve body hole 921 for communication is formed. The inside of the valve body 92 is always in communication with the fuel passage hole 910. Then, the communication area between the valve body groove 920 and the port 903 changes according to the movement position of the valve body 92, thereby adjusting the opening area of the port 903.

バルブボデー90内には、金属製の段付き円筒状の中間部材93が摺動自在に挿入されている。この中間部材93は、第1摺動孔900内に摺動自在に挿入される円筒状の筒部930を備えている。この筒部930の端部の外周側には、径方向外側に突出するリング状の第1鍔部931が形成されており、この第1鍔部931は、第2摺動孔901内に摺動自在に挿入されるとともに、段差部902と当接可能になっている。また、筒部930の内周側には、径方向内側に突出するリング状の第2鍔部932が形成されている。   A metal stepped cylindrical intermediate member 93 is slidably inserted into the valve body 90. The intermediate member 93 includes a cylindrical tube portion 930 that is slidably inserted into the first sliding hole 900. A ring-shaped first flange 931 that protrudes radially outward is formed on the outer peripheral side of the end portion of the cylindrical portion 930, and the first flange 931 is slid into the second sliding hole 901. It is inserted movably and can contact the stepped portion 902. Further, a ring-shaped second collar portion 932 that protrudes radially inward is formed on the inner peripheral side of the cylindrical portion 930.

弁体92と中間部材93の第2鍔部932との間に、圧縮コイルスプリングよりなる第1スプリング94が挟持されている。この第1スプリング94は、弁体92を閉弁向きに、すなわちポート903の開口面積が小さくなる向きに、付勢している。   A first spring 94 made of a compression coil spring is sandwiched between the valve body 92 and the second flange portion 932 of the intermediate member 93. The first spring 94 biases the valve body 92 in the valve closing direction, that is, in the direction in which the opening area of the port 903 is reduced.

スプリング受け91と中間部材93の第2鍔部932との間に、圧縮コイルスプリングよりなる第2スプリング95が挟持されている。換言すると、第1スプリング94と第2スプリング95とによって中間部材93が挟持されている。第2スプリング95は、弁体92との間に第1スプリング94が介在されて第1スプリング94と直列に配置されている。そして、第2スプリング95は、中間部材93および第1スプリング94を介して弁体92を閉弁向きに付勢している。   A second spring 95 made of a compression coil spring is sandwiched between the spring receiver 91 and the second flange 932 of the intermediate member 93. In other words, the intermediate member 93 is sandwiched between the first spring 94 and the second spring 95. The second spring 95 is disposed in series with the first spring 94 with the first spring 94 interposed between the second spring 95 and the valve body 92. The second spring 95 urges the valve body 92 in the valve closing direction via the intermediate member 93 and the first spring 94.

調量弁9は磁性金属製の鍔付き円柱状のホルダ96を備えている。このホルダ96の一端側にバルブボデー90の第1摺動孔900側が挿入され、ホルダ96の一端側端部がかしめられてバルブボデー90が固定されている。ホルダ96の他端側には、非磁性金属製のリング状の接合リング97を介して、磁性金属製の有底円筒状のステータコア98が接合されている。   The metering valve 9 is provided with a cylindrical holder 96 with a flange made of magnetic metal. The first sliding hole 900 side of the valve body 90 is inserted into one end side of the holder 96, and one end side end portion of the holder 96 is caulked to fix the valve body 90. A bottomed cylindrical stator core 98 made of magnetic metal is joined to the other end side of the holder 96 via a ring-like joining ring 97 made of nonmagnetic metal.

ステータコア98内には、磁性金属製の円筒状のアーマチャ99が挿入されている。アーマチャ99には非磁性金属製の円柱状のロッド100が圧入されており、ロッド100の一端が弁体92に当接している。ロッド100の両端は軸受け101にて支持されており、したがって、ロッド100およびアーマチャ99はステータコア98内を摺動自在になっている。2つの軸受け101のうち、一方はステータコア98に圧入され、他方は金属製の円筒状のストッパ102に圧入されている。このストッパ102は、ホルダ96とバルブボデー90とに挟持されている。   A cylindrical armature 99 made of magnetic metal is inserted into the stator core 98. A cylindrical rod 100 made of nonmagnetic metal is press-fitted into the armature 99, and one end of the rod 100 is in contact with the valve body 92. Both ends of the rod 100 are supported by bearings 101, so that the rod 100 and the armature 99 are slidable within the stator core 98. One of the two bearings 101 is press-fitted into the stator core 98, and the other is press-fitted into a metal cylindrical stopper 102. The stopper 102 is sandwiched between the holder 96 and the valve body 90.

ステータコア98の外周側には、通電時に磁界を形成するコイル103が配置されている。また、コイル103の外周側は、磁性金属製の円筒状のヨーク104によって覆われている。   A coil 103 that forms a magnetic field when energized is disposed on the outer peripheral side of the stator core 98. The outer peripheral side of the coil 103 is covered with a cylindrical yoke 104 made of magnetic metal.

ホルダ96、ステータコア98、アーマチャ99、およびヨーク104は、コイル103に通電された際に磁気回路を形成する。そして、コイル103への通電により電磁吸引力が発生し、電磁吸引力によりアーマチャ99およびロッド100が弁体92側に向かって(すなわち開弁向きに)駆動されるようになっている。なお、ホルダ96、ステータコア98、アーマチャ99、ヨーク104、およびコイル103は、本発明の駆動手段を構成する。   The holder 96, the stator core 98, the armature 99, and the yoke 104 form a magnetic circuit when the coil 103 is energized. An electromagnetic attraction force is generated by energization of the coil 103, and the armature 99 and the rod 100 are driven toward the valve body 92 (that is, in the valve opening direction) by the electromagnetic attraction force. The holder 96, the stator core 98, the armature 99, the yoke 104, and the coil 103 constitute drive means of the present invention.

ここで、第1スプリング94の初期荷重Paと、第2スプリング95の初期荷重Pbとの関係は、Pa<Pbになっている。図2は、コイル103に通電されていない状態を示しており、Pa<Pbであるため、中間部材93の第1鍔部931がバルブボデー90の段差部902に当接して、中間部材93の弁体閉弁向きへの移動が規制されている。また、コイル103に通電されていない状態では、弁体92と中間部材93との間には、弁体移動方向の隙間Lが設けられている。そして、コイル103に通電されていない状態では、弁体92は第1スプリング94により初期位置に付勢されており、ポート903の開口面積は最小になっている。   Here, the relationship between the initial load Pa of the first spring 94 and the initial load Pb of the second spring 95 is Pa <Pb. FIG. 2 shows a state in which the coil 103 is not energized, and since Pa <Pb, the first flange portion 931 of the intermediate member 93 comes into contact with the stepped portion 902 of the valve body 90 and the intermediate member 93 Movement in the direction of valve closing is restricted. Further, when the coil 103 is not energized, a gap L in the valve body moving direction is provided between the valve body 92 and the intermediate member 93. When the coil 103 is not energized, the valve element 92 is biased to the initial position by the first spring 94, and the opening area of the port 903 is minimized.

なお、電磁吸引力が最大値に制御された状態でも、弁体92と中間部材93とが当接しないように、第1スプリング94の初期荷重Pa、第2スプリング95の初期荷重Pb、第1スプリング94のバネ定数ka、第2スプリング95のバネ定数kb、さらには隙間Lが設定されている。   Even when the electromagnetic attraction force is controlled to the maximum value, the initial load Pa of the first spring 94, the initial load Pb of the second spring 95, the first load so that the valve body 92 and the intermediate member 93 do not come into contact with each other. A spring constant ka of the spring 94, a spring constant kb of the second spring 95, and a gap L are set.

上記構成になる調量弁9は、コイル103に電圧が印可されるとアーマチャ99が電磁吸引力によって弁体92側(すなわち反ステータコア側)に吸引され、弁体92がアーマチャ99およびロッド100に押されて開弁向きに移動する。そして、コイル103に供給される電流がECU3によって制御されることにより電磁吸引力が制御され、その電磁吸引力に応じて弁体92の位置が連続的に変化し、ポート903の開口面積は電流値に応じた開口面積に調整される。具体的には、コイル103に供給される電流が増加するのに伴ってポート903の開口面積が大きくなり、高圧ポンプ7へ供給される燃料の流量が増加し、高圧ポンプ7から蓄圧器1へ吐出される燃料の量が増加する。因みに、コイル103に供給される電流と電磁吸引力は略比例する。   In the metering valve 9 configured as described above, when a voltage is applied to the coil 103, the armature 99 is attracted to the valve body 92 side (that is, the anti-stator core side) by electromagnetic attraction, and the valve body 92 is attracted to the armature 99 and the rod 100. It is pushed and moves in the valve opening direction. The electromagnetic attraction force is controlled by controlling the current supplied to the coil 103 by the ECU 3, and the position of the valve element 92 is continuously changed according to the electromagnetic attraction force. The opening area is adjusted according to the value. Specifically, as the current supplied to the coil 103 increases, the opening area of the port 903 increases, the flow rate of the fuel supplied to the high pressure pump 7 increases, and the pressure from the high pressure pump 7 to the accumulator 1 increases. The amount of fuel discharged increases. Incidentally, the current supplied to the coil 103 and the electromagnetic attractive force are substantially proportional.

ここで、図4は、上記構成になる調量弁9における電磁吸引力(=第1スプリング94および第2スプリング95の合計バネ力)と弁体92の変位量との関係を示す特性図である。また、図5は、上記構成になる調量弁9におけるコイル103に供給される電流と、サプライポンプPの吐出量との関係を示す特性図である。   Here, FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the electromagnetic attraction force (= total spring force of the first spring 94 and the second spring 95) in the metering valve 9 configured as described above and the displacement amount of the valve body 92. is there. FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the current supplied to the coil 103 and the discharge amount of the supply pump P in the metering valve 9 configured as described above.

そして、電磁吸引力が第1スプリング94の初期荷重Pa以上で且つ第2スプリング95の初期荷重Pb以下の領域では、電磁吸引力の増加に伴って第1スプリング94の撓み量(すなわちバネ力)が増加し、一方、中間部材93の第1鍔部931はバルブボデー90の段差部902に当接したままで、第2スプリング95の撓み量は変化しない。   In a region where the electromagnetic attractive force is equal to or greater than the initial load Pa of the first spring 94 and equal to or smaller than the initial load Pb of the second spring 95, the amount of deflection of the first spring 94 (ie, the spring force) as the electromagnetic attractive force increases. On the other hand, the first flange portion 931 of the intermediate member 93 remains in contact with the stepped portion 902 of the valve body 90, and the amount of bending of the second spring 95 does not change.

電磁吸引力が第2スプリング95の初期荷重Pbを超える領域では、電磁吸引力の増加に伴って第1スプリング94の撓み量が増加するとともに、中間部材93の第1鍔部931がバルブボデー90の段差部902から離れ、第2スプリング95の撓み量も増加する。このように、第1スプリング94および第2スプリング95の撓み量がともに変化する場合の合成バネ定数kは、k=(ka・kb)/(ka+kb)、で与えられ、第1スプリング94のバネ定数kaよりも小さくなる。   In a region where the electromagnetic attractive force exceeds the initial load Pb of the second spring 95, the amount of bending of the first spring 94 increases as the electromagnetic attractive force increases, and the first flange portion 931 of the intermediate member 93 is connected to the valve body 90. The amount of bending of the second spring 95 is also increased away from the step portion 902. Thus, the combined spring constant k when the amount of deflection of both the first spring 94 and the second spring 95 changes is given by k = (ka · kb) / (ka + kb), and the spring of the first spring 94 It becomes smaller than the constant ka.

したがって、図4、図5に示すように、電磁吸引力が第1スプリング94の初期荷重Pa以上で且つ第2スプリング95の初期荷重Pb以下の領域(低負荷域に相当)では、相対的にバネ定数が大きいため、電磁吸引力の変化量に対する弁体92の変位量およびポート903の面積変化量が小さくなり、したがって、サプライポンプPの吐出量の変動を抑制することができる。   Therefore, as shown in FIGS. 4 and 5, in the region where the electromagnetic attractive force is not less than the initial load Pa of the first spring 94 and not more than the initial load Pb of the second spring 95 (corresponding to a low load region), Since the spring constant is large, the displacement amount of the valve element 92 and the area change amount of the port 903 with respect to the change amount of the electromagnetic attraction force are reduced, so that the fluctuation of the discharge amount of the supply pump P can be suppressed.

また、電磁吸引力が第2スプリング95の初期荷重Pbを超える領域(中・高負荷に相当)では、相対的にバネ定数が小さいため、電磁吸引力の変化量に対する弁体92の変位量およびポート903の面積変化量が大きくなり、したがって、コイル103に供給される電流の変化量に対するサプライポンプPの吐出量の変化量を大きくすることができる。   Further, in the region where the electromagnetic attractive force exceeds the initial load Pb of the second spring 95 (corresponding to the middle / high load), the spring constant is relatively small, so the displacement amount of the valve element 92 with respect to the change amount of the electromagnetic attractive force and The amount of change in the area of the port 903 increases, and therefore, the amount of change in the discharge amount of the supply pump P with respect to the amount of change in the current supplied to the coil 103 can be increased.

(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。図6は第2実施形態に係る調量弁の要部の構成を示す断面図である。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the main part of the metering valve according to the second embodiment.

第1実施形態では、電磁吸引力の変化に伴って弁体92が連続的に変位するようにしたが、本実施形態は、電磁吸引力が変化しても弁体92が変位しない領域を設けている。その他に関しては第1実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。   In the first embodiment, the valve body 92 is continuously displaced in accordance with the change of the electromagnetic suction force. However, in this embodiment, a region where the valve body 92 is not displaced even if the electromagnetic suction force is changed is provided. ing. Since other aspects are the same as those in the first embodiment, only different parts will be described.

本実施形態では、第1スプリング94のバネ定数kaと第2スプリング95のバネ定数kbとの関係は、ka>kbになっている。   In the present embodiment, the relationship between the spring constant ka of the first spring 94 and the spring constant kb of the second spring 95 is ka> kb.

また、電磁吸引力がある値を超える領域では、弁体92と中間部材93とが当接するようになっている。具体的には、弁体92と中間部材93とが当接した状態での第1スプリング94の荷重(以下、第1スプリング94の最大荷重という)Pa’は、Pa’=Pa+ka・L、で与えられ、Pa’<Pbとなるように、第1スプリング94の初期荷重Pa、第2スプリング95の初期荷重Pb、第1スプリング94のバネ定数ka、および隙間Lが設定されている。   Further, in a region where the electromagnetic attractive force exceeds a certain value, the valve body 92 and the intermediate member 93 come into contact with each other. Specifically, the load Pa ′ (hereinafter referred to as the maximum load of the first spring 94) Pa ′ in a state where the valve body 92 and the intermediate member 93 are in contact with each other is Pa ′ = Pa + ka · L. The initial load Pa of the first spring 94, the initial load Pb of the second spring 95, the spring constant ka of the first spring 94, and the gap L are set so that Pa ′ <Pb.

図7は、上記構成になる調量弁9における電磁吸引力と弁体92の変位量との関係を示す特性図、図5は、上記構成になる調量弁9におけるコイル103に供給される電流と、サプライポンプPの吐出量との関係を示す特性図である。   FIG. 7 is a characteristic diagram showing the relationship between the electromagnetic attractive force in the metering valve 9 configured as described above and the amount of displacement of the valve element 92, and FIG. 5 is supplied to the coil 103 in the metering valve 9 configured as described above. It is a characteristic view which shows the relationship between an electric current and the discharge amount of the supply pump P.

そして、電磁吸引力が第1スプリング94の初期荷重Pa以上で且つ第1スプリング94の最大荷重Pa’以下の領域では、電磁吸引力の増加に伴って第1スプリング94の撓み量(すなわちバネ力)が増加し、一方、中間部材93の第1鍔部931はバルブボデー90の段差部902に当接したままで、第2スプリング95の撓み量は変化しない。   In a region where the electromagnetic attraction force is not less than the initial load Pa of the first spring 94 and not more than the maximum load Pa ′ of the first spring 94, the amount of deflection of the first spring 94 (ie, the spring force) as the electromagnetic attraction force increases. On the other hand, the first flange portion 931 of the intermediate member 93 remains in contact with the stepped portion 902 of the valve body 90, and the amount of bending of the second spring 95 does not change.

電磁吸引力が第1スプリング94の最大荷重Pa’に達すると、弁体92と中間部材93とが当接する。そして、電磁吸引力が第1スプリング94の最大荷重Pa’を超え且つ第2スプリング95の初期荷重Pb以下の領域では、弁体92と中間部材93とが当接するとともに、中間部材93の第1鍔部931がバルブボデー90の段差部902に当接した状態が維持され、したがって、この領域では、第1スプリング94および第2スプリング95の撓み量はいずれも変化しない。   When the electromagnetic attractive force reaches the maximum load Pa ′ of the first spring 94, the valve body 92 and the intermediate member 93 come into contact with each other. In a region where the electromagnetic attractive force exceeds the maximum load Pa ′ of the first spring 94 and is equal to or less than the initial load Pb of the second spring 95, the valve body 92 and the intermediate member 93 come into contact with each other, and the first of the intermediate member 93 The state in which the flange portion 931 is in contact with the stepped portion 902 of the valve body 90 is maintained. Therefore, in this region, the amount of bending of the first spring 94 and the second spring 95 does not change.

電磁吸引力が第2スプリング95の初期荷重Pbを超える領域では、弁体92と中間部材93とが当接した状態が維持されて第1スプリング94の撓み量は変化せず、一方、中間部材93の第1鍔部931がバルブボデー90の段差部902から離れて、電磁吸引力の増加に伴って第2スプリング95の撓み量が増加する。   In a region where the electromagnetic attractive force exceeds the initial load Pb of the second spring 95, the state in which the valve body 92 and the intermediate member 93 are in contact with each other is maintained, and the amount of bending of the first spring 94 does not change. 93, the first flange portion 931 moves away from the stepped portion 902 of the valve body 90, and the amount of bending of the second spring 95 increases as the electromagnetic attractive force increases.

したがって、図7、図8に示すように、電磁吸引力が第1スプリング94の初期荷重Pa以上で且つ第1スプリング94の最大荷重Pa’以下の領域(低負荷域に相当)では、相対的にバネ定数が大きい第1スプリング94が電磁吸引力に対抗するため、電磁吸引力の変化量に対する弁体92の変位量およびポート903の面積変化量が小さくなり、したがって、サプライポンプPの吐出量の変動を抑制することができる。   Therefore, as shown in FIGS. 7 and 8, in the region where the electromagnetic attractive force is not less than the initial load Pa of the first spring 94 and not more than the maximum load Pa ′ of the first spring 94 (corresponding to a low load region), Since the first spring 94 having a large spring constant opposes the electromagnetic attraction force, the displacement amount of the valve body 92 and the area change amount of the port 903 with respect to the change amount of the electromagnetic attraction force are reduced. Fluctuations can be suppressed.

また、電磁吸引力が第2スプリング95の初期荷重Pbを超える領域(中・高負荷に相当)では、相対的にバネ定数が小さい第2スプリング95が電磁吸引力に対抗するため、電磁吸引力の変化量に対する弁体92の変位量およびポート903の面積変化量が大きくなり、したがって、コイル103に供給される電流の変化量に対するサプライポンプPの吐出量の変化量を大きくすることができる。   Further, in a region where the electromagnetic attractive force exceeds the initial load Pb of the second spring 95 (corresponding to a medium / high load), the second spring 95 having a relatively small spring constant opposes the electromagnetic attractive force. The amount of displacement of the valve body 92 and the amount of change in the area of the port 903 with respect to the amount of change in the flow rate are increased.

さらに、電磁吸引力が第1スプリング94の最大荷重Pa’を超え且つ第2スプリング95の初期荷重Pb以下の領域では、電磁吸引力が変化しても弁体92は移動せず、図8に示すように、サプライポンプPの吐出量が一定となる不感帯域Bが発生する。そこで、不感帯域BにおけるサプライポンプPの吐出量がアイドリング時の要求吐出量になるように設定すれば、アイドリング時の内燃機関の回転を安定させることができる。   Further, in a region where the electromagnetic attractive force exceeds the maximum load Pa ′ of the first spring 94 and is equal to or less than the initial load Pb of the second spring 95, the valve element 92 does not move even if the electromagnetic attractive force changes. As shown, a dead zone B in which the discharge amount of the supply pump P is constant occurs. Therefore, if the discharge amount of the supply pump P in the dead zone B is set to be the required discharge amount during idling, the rotation of the internal combustion engine during idling can be stabilized.

(第3実施形態)
本発明の第3実施形態について説明する。図9は第3実施形態に係る調量弁の要部の構成を示す断面図である。第1実施形態では、非通電時に全閉となるノーマリクローズタイプの調量弁を示したが、本実施形態は、非通電時に全開となるノーマリオープンタイプの調量弁である。その他に関しては第1実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the configuration of the main part of the metering valve according to the third embodiment. Although the normally closed type metering valve that is fully closed when not energized is shown in the first embodiment, this embodiment is a normally open type metering valve that is fully opened when not energized. Since other aspects are the same as those in the first embodiment, only different parts will be described.

図9に示すように、コイル103(図2参照)に通電されていない状態では、弁体92はスプリング110により初期位置に付勢されており、ポート903の開口面積は最大になっている。コイル103に通電されると、電磁吸引力により弁体92が閉弁向きに駆動されて、ポート903の開口面積が減少する。   As shown in FIG. 9, when the coil 103 (see FIG. 2) is not energized, the valve element 92 is biased to the initial position by the spring 110, and the opening area of the port 903 is maximized. When the coil 103 is energized, the valve element 92 is driven in the valve closing direction by the electromagnetic attractive force, and the opening area of the port 903 decreases.

バルブボデー90の第2摺動孔901(図2参照)が削除され、中間部材93(図2参照)が削除されている。そして、スプリング110は、スプリング受け91と弁体92との間に挟持されている。このスプリング110は、弁体92を開弁向きに、すなわちポート903の開口面積が大きくなる向きに、付勢している。また、スプリング110は、非線形特性を有する円錐コイルばねである。   The second sliding hole 901 (see FIG. 2) of the valve body 90 is deleted, and the intermediate member 93 (see FIG. 2) is deleted. The spring 110 is sandwiched between the spring receiver 91 and the valve body 92. The spring 110 biases the valve body 92 in the opening direction, that is, in the direction in which the opening area of the port 903 is increased. The spring 110 is a conical coil spring having non-linear characteristics.

ここで、図10は、上記構成になる調量弁9における電磁吸引力(=スプリング110のバネ力)と弁体92の変位量との関係を示す特性図である。また、図11は、上記構成になる調量弁9におけるコイル103に供給される電流と、サプライポンプP(図1参照)の吐出量との関係を示す特性図である。   Here, FIG. 10 is a characteristic diagram showing the relationship between the electromagnetic attraction force (= spring force of the spring 110) and the displacement amount of the valve body 92 in the metering valve 9 configured as described above. FIG. 11 is a characteristic diagram showing the relationship between the current supplied to the coil 103 in the metering valve 9 configured as described above and the discharge amount of the supply pump P (see FIG. 1).

図10、図11に示すように、ノーマリオープンタイプの調量弁9において非線形特性のスプリング110を用いているため、スプリング110の撓みが小さくてポート903の開口面積が大きい領域A(高負荷に相当)では、相対的にバネ定数が小さくて電磁吸引力の変化量に対する弁体92の移動量が大きくなり、ひいては電磁吸引力の変化量に対するポート903の面積変化が大きくなり、電磁吸引力の変化量に対する吐出量の変化量が大きくなる。   As shown in FIGS. 10 and 11, since the spring 110 having a nonlinear characteristic is used in the normally open type metering valve 9, the region A (high load) where the spring 110 has a small deflection and the port 903 has a large opening area. 2), the spring constant is relatively small, the amount of movement of the valve body 92 with respect to the amount of change in the electromagnetic attraction force is increased, and the area change of the port 903 with respect to the amount of change in the electromagnetic attraction force is increased. The amount of change in the discharge amount with respect to the amount of change in becomes large.

また、スプリング110の撓みが大きくてポート903の開口面積が小さい領域C(低負荷域に相当)では、相対的にバネ定数が大きいため、電磁吸引力の変化量に対する弁体92の移動量が小さくなり、ひいては電磁吸引力の変化量に対するポート903の面積変化が小さくなり、サプライポンプPの吐出量の変動を抑制することができる。   In the region C (corresponding to a low load region) where the spring 110 is largely bent and the port 903 has a small opening area, the spring constant is relatively large. As a result, the change in the area of the port 903 with respect to the amount of change in the electromagnetic attraction force is reduced, and the variation in the discharge amount of the supply pump P can be suppressed.

さらに、スプリング110の撓みが中程度でポート903の開口面積が中程度の領域B(中負荷に相当)では、撓みに対してバネ定数が連続的に変化するため、電磁吸引力に対する吐出量変化が連続的になり(すなわち、急激な吐出量変化が起きない)、コモンレール1内の圧力制御がし易くなる。   Further, in the region B (corresponding to an intermediate load) in which the spring 110 is moderately bent and the port 903 has a medium opening area, the spring constant continuously changes with respect to the bending, and therefore, the discharge amount change with respect to the electromagnetic attractive force. Becomes continuous (that is, no sudden change in the discharge amount occurs), and the pressure in the common rail 1 can be easily controlled.

また、ポート903の形状が、加工が容易な矩形状(図3参照)であっても、図11のような特性を得ることができる。   Moreover, even if the shape of the port 903 is a rectangular shape that can be easily processed (see FIG. 3), the characteristics shown in FIG. 11 can be obtained.

なお、本実施形態においては、非線形特性を有するスプリング110として円錐コイルばねを用いたが、図12に示す変型例のように、非線形特性を有するスプリング110として不等ピッチコイルばねを用いてもよい。   In this embodiment, a conical coil spring is used as the spring 110 having nonlinear characteristics. However, an unequal pitch coil spring may be used as the spring 110 having nonlinear characteristics as in the modification shown in FIG. .

1 コモンレール
5 燃料タンク
7 高圧ポンプ
8 低圧ポンプ
90 バルブボデー
92 弁体
94 第1スプリング
95 第2スプリング
96 ホルダ(駆動手段)
98 ステータコア(駆動手段)
99 アーマチャ(駆動手段)
103 コイル(駆動手段)
104 ヨーク(駆動手段)
903 ポート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Common rail 5 Fuel tank 7 High pressure pump 8 Low pressure pump 90 Valve body 92 Valve body 94 1st spring 95 2nd spring 96 Holder (drive means)
98 Stator core (drive means)
99 Armature (drive means)
103 coil (drive means)
104 Yoke (drive means)
903 port

Claims (9)

内燃機関の気筒内に噴射される高圧燃料を蓄えるコモンレール(1)と、前記コモンレール(1)へ高圧燃料を圧送供給する高圧ポンプ(7)と、燃料タンク(5)内の燃料を前記高圧ポンプ(7)へ供給する低圧ポンプ(8)とを備える燃料噴射システムに用いられ、前記低圧ポンプ(8)から前記高圧ポンプ(7)へ送られる燃料の流量を調整する調量弁において、
前記低圧ポンプ(8)から前記高圧ポンプ(7)へ送られる燃料が通過するポート(903)を有するバルブボデー(90)と、
前記バルブボデー(90)内に摺動自在に挿入されて前記ポート(903)の開口面積を変化させる弁体(92)と、
電磁吸引力により前記弁体(92)を開弁向きに駆動する駆動手段(96、98、99、103、104)と、
前記弁体(92)を閉弁向きに付勢する第1スプリング(94)と、
前記弁体(92)との間に前記第1スプリング(94)が介在されて前記第1スプリング(94)と直列に配置され、前記弁体(92)を閉弁向きに付勢する第2スプリング(95)とを備え、
電磁吸引力が所定値以下の領域では、電磁吸引力の大きさに応じて前記2つのスプリング(94、95)のうち前記第1スプリング(94)のみの撓み量が変化し、
電磁吸引力が前記所定値を超える領域では、電磁吸引力の大きさに応じて前記2つのスプリング(94、95)の撓み量がともに変化するように構成されていることを特徴とする燃料噴射システム用調量弁。
A common rail (1) for storing high-pressure fuel injected into a cylinder of the internal combustion engine, a high-pressure pump (7) for pumping high-pressure fuel to the common rail (1), and fuel in a fuel tank (5) for the high-pressure pump A metering valve used in a fuel injection system including a low-pressure pump (8) for supplying to (7) and adjusting a flow rate of fuel sent from the low-pressure pump (8) to the high-pressure pump (7);
A valve body (90) having a port (903) through which fuel sent from the low pressure pump (8) to the high pressure pump (7) passes;
A valve body (92) that is slidably inserted into the valve body (90) to change the opening area of the port (903);
Driving means (96, 98, 99, 103, 104) for driving the valve element (92) in the valve opening direction by electromagnetic attraction;
A first spring (94) for urging the valve body (92) in the valve closing direction;
The first spring (94) is interposed between the valve body (92) and arranged in series with the first spring (94), and urges the valve body (92) in the valve closing direction. A spring (95),
In a region where the electromagnetic attractive force is a predetermined value or less, the amount of bending of only the first spring (94) of the two springs (94, 95) changes according to the magnitude of the electromagnetic attractive force,
In the region where the electromagnetic attractive force exceeds the predetermined value, the amount of bending of the two springs (94, 95) is changed according to the magnitude of the electromagnetic attractive force. Metering valve for system.
前記第1スプリング(94)と前記第2スプリング(95)とによって挟持されるとともに、前記バルブボデー(90)に摺動自在に挿入された中間部材(93)を備え、
前記第1スプリング(94)は前記弁体(92)と前記中間部材(93)とによって挟持され、
前記バルブボデー(90)に形成された移動規制面(902)に前記中間部材(93)が当接することによって、前記中間部材(93)の弁体閉弁向きへの移動が規制され、
電磁吸引力が前記所定値以下の領域では、前記中間部材(93)が前記移動規制面(902)に当接した状態が維持され、
電磁吸引力が前記所定値を超える領域では、前記中間部材(93)が前記移動規制面(902)から離れるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射システム用調量弁。
An intermediate member (93) sandwiched between the first spring (94) and the second spring (95) and slidably inserted into the valve body (90);
The first spring (94) is sandwiched between the valve body (92) and the intermediate member (93),
When the intermediate member (93) abuts against a movement restricting surface (902) formed on the valve body (90), the movement of the intermediate member (93) in the valve body closing direction is restricted,
In a region where the electromagnetic attractive force is equal to or less than the predetermined value, the state where the intermediate member (93) is in contact with the movement restricting surface (902) is maintained,
2. The fuel injection system adjustment according to claim 1, wherein the intermediate member is separated from the movement restricting surface in a region where the electromagnetic attractive force exceeds the predetermined value. Quantity valve.
内燃機関の気筒内に噴射される高圧燃料を蓄えるコモンレール(1)と、前記コモンレール(1)へ高圧燃料を圧送供給する高圧ポンプ(7)と、燃料タンク(5)内の燃料を前記高圧ポンプ(7)へ供給する低圧ポンプ(8)とを備える燃料噴射システムに用いられ、前記低圧ポンプ(8)から前記高圧ポンプ(7)へ送られる燃料の流量を調整する調量弁において、
前記低圧ポンプ(8)から前記高圧ポンプ(7)へ送られる燃料が通過するポート(903)を有するバルブボデー(90)と、
バルブボデー(90)内に摺動自在に挿入されて前記ポート(903)の開口面積を変化させる弁体(92)と、
電磁吸引力により前記弁体(92)を開弁向きに駆動する駆動手段(96、98、99、103、104)と、
前記弁体(92)を閉弁向きに付勢する第1スプリング(94)と、
前記弁体(92)との間に前記第1スプリング(94)が介在されて前記第1スプリング(94)と直列に配置され、前記弁体(92)を閉弁向きに付勢する第2スプリング(95)とを備え、
前記第1スプリング(94)のバネ定数kaと前記第2スプリング(95)のバネ定数kbとの関係を、ka>kbとし、
電磁吸引力が所定値以下の領域では、前記第2スプリング(95)は初期荷重が負荷された状態が維持されるとともに、電磁吸引力の大きさに応じて前記第1スプリング(94)の撓み量が変化し、
電磁吸引力が前記所定値を超え且つ前記第2スプリング(95)の初期荷重以下の領域では、前記2つのスプリング(94、95)の撓み量はいずれも変化せず、
電磁吸引力が前記第2スプリング(95)の初期荷重を超える領域では、電磁吸引力の大きさに応じて前記2つのスプリング(94、95)のうち前記第2スプリング(95)のみの撓み量が変化するように構成されていることを特徴とする燃料噴射システム用調量弁。
A common rail (1) for storing high-pressure fuel injected into a cylinder of an internal combustion engine, a high-pressure pump (7) for pumping high-pressure fuel to the common rail (1), and fuel in a fuel tank (5) for the high-pressure pump A metering valve used in a fuel injection system including a low-pressure pump (8) for supplying to (7) and adjusting a flow rate of fuel sent from the low-pressure pump (8) to the high-pressure pump (7);
A valve body (90) having a port (903) through which fuel sent from the low pressure pump (8) to the high pressure pump (7) passes;
A valve body (92) that is slidably inserted into the valve body (90) to change the opening area of the port (903);
Driving means (96, 98, 99, 103, 104) for driving the valve element (92) in the valve opening direction by electromagnetic attraction;
A first spring (94) for urging the valve body (92) in the valve closing direction;
The first spring (94) is interposed between the valve body (92) and arranged in series with the first spring (94), and urges the valve body (92) in the valve closing direction. A spring (95),
The relationship between the spring constant ka of the first spring (94) and the spring constant kb of the second spring (95) is set as ka> kb,
In a region where the electromagnetic attractive force is less than or equal to a predetermined value, the second spring (95) is maintained in an initial load state and the first spring (94) is bent according to the magnitude of the electromagnetic attractive force. The amount changes,
In the region where the electromagnetic attractive force exceeds the predetermined value and is equal to or less than the initial load of the second spring (95), the amount of deflection of the two springs (94, 95) does not change,
In a region where the electromagnetic attractive force exceeds the initial load of the second spring (95), the amount of deflection of only the second spring (95) of the two springs (94, 95) according to the magnitude of the electromagnetic attractive force. A metering valve for a fuel injection system, characterized in that is configured to change.
前記第1スプリング(94)と前記第2スプリング(95)とによって挟持されるとともに、前記バルブボデー(90)に摺動自在に挿入された中間部材(93)を備え、
前記第1スプリング(94)は前記弁体(92)と前記中間部材(93)とによって挟持され、
前記バルブボデー(90)に形成された移動規制面(902)に前記中間部材(93)が当接することによって、前記中間部材(93)の弁体閉弁向きへの移動が規制され、
電磁吸引力が前記所定値以下の領域では、前記中間部材(93)が前記移動規制面(902)に当接した状態が維持され、
電磁吸引力が前記所定値を超え且つ前記第2スプリング(95)の初期荷重以下の領域では、前記中間部材(93)が前記移動規制面(902)に当接した状態が維持されるとともに、前記弁体(92)と前記中間部材(93)とが当接した状態が維持され、
電磁吸引力が前記第2スプリング(95)の初期荷重を超える領域では、前記弁体(92)と前記中間部材(93)とが当接した状態が維持されるとともに、前記中間部材(93)が前記移動規制面(902)から離れるように構成されていることを特徴とする請求項3に記載の燃料噴射システム用調量弁。
An intermediate member (93) sandwiched between the first spring (94) and the second spring (95) and slidably inserted into the valve body (90);
The first spring (94) is sandwiched between the valve body (92) and the intermediate member (93),
When the intermediate member (93) abuts against a movement restricting surface (902) formed on the valve body (90), the movement of the intermediate member (93) in the valve body closing direction is restricted,
In a region where the electromagnetic attractive force is equal to or less than the predetermined value, the state where the intermediate member (93) is in contact with the movement restricting surface (902) is maintained,
In a region where the electromagnetic attractive force exceeds the predetermined value and is equal to or less than the initial load of the second spring (95), the intermediate member (93) is kept in contact with the movement restricting surface (902), and The state in which the valve body (92) and the intermediate member (93) are in contact with each other is maintained,
In the region where the electromagnetic attractive force exceeds the initial load of the second spring (95), the valve body (92) and the intermediate member (93) are kept in contact with each other, and the intermediate member (93) 4. The fuel injection system metering valve according to claim 3, wherein the valve is configured to be separated from the movement regulating surface (902). 5.
前記第1スプリング(94)の初期荷重をPa、前記第2スプリング(95)の初期荷重をPbとしたとき、Pa<Pbであることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の燃料噴射システム用調量弁。   5. The method according to claim 1, wherein Pa <Pb, where Pa is an initial load of the first spring (94) and Pb is an initial load of the second spring (95). Metering valve for fuel injection system as described. 前記2つのスプリング(94、95)は圧縮コイルスプリングであることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の燃料噴射システム用調量弁。   The metering valve for a fuel injection system according to any one of claims 1 to 5, wherein the two springs (94, 95) are compression coil springs. 内燃機関の気筒内に噴射される高圧燃料を蓄えるコモンレール(1)と、前記コモンレール(1)へ高圧燃料を圧送供給する高圧ポンプ(7)と、燃料タンク(5)内の燃料を前記高圧ポンプ(7)へ供給する低圧ポンプ(8)とを備える燃料噴射システムに用いられ、前記低圧ポンプ(8)から前記高圧ポンプ(7)へ送られる燃料の流量を調整する調量弁において、
前記低圧ポンプ(8)から前記高圧ポンプ(7)へ送られる燃料が通過するポート(903)を有するバルブボデー(90)と、
前記バルブボデー(90)内に摺動自在に挿入されて前記ポート(903)の開口面積を変化させる弁体(92)と、
電磁吸引力により前記弁体(92)を閉弁向きに駆動する駆動手段(96、98、99、103、104)と、
前記弁体(92)を開弁向きに付勢する非線形特性のスプリング(110)とを備えることを特徴とする燃料噴射システム用調量弁。
A common rail (1) for storing high-pressure fuel injected into a cylinder of the internal combustion engine, a high-pressure pump (7) for pumping high-pressure fuel to the common rail (1), and fuel in a fuel tank (5) for the high-pressure pump A metering valve used in a fuel injection system including a low-pressure pump (8) for supplying to (7) and adjusting a flow rate of fuel sent from the low-pressure pump (8) to the high-pressure pump (7);
A valve body (90) having a port (903) through which fuel sent from the low pressure pump (8) to the high pressure pump (7) passes;
A valve body (92) that is slidably inserted into the valve body (90) to change the opening area of the port (903);
Drive means (96, 98, 99, 103, 104) for driving the valve element (92) in the valve closing direction by electromagnetic attraction;
A metering valve for a fuel injection system, comprising: a non-linear characteristic spring (110) for urging the valve body (92) in a valve opening direction.
前記スプリング(110)は円錐コイルばねであることを特徴とする請求項7に記載の燃料噴射システム用調量弁。   The metering valve for a fuel injection system according to claim 7, wherein the spring (110) is a conical coil spring. 前記スプリング(110)は不等ピッチコイルばねであることを特徴とする請求項7に記載の燃料噴射システム用調量弁。   The metering valve for a fuel injection system according to claim 7, wherein the spring (110) is an unequal pitch coil spring.
JP2009022419A 2008-04-16 2009-02-03 Metering valve for fuel injection system Expired - Fee Related JP5293237B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009022419A JP5293237B2 (en) 2008-04-16 2009-02-03 Metering valve for fuel injection system

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008106459 2008-04-16
JP2008106459 2008-04-16
JP2009022419A JP5293237B2 (en) 2008-04-16 2009-02-03 Metering valve for fuel injection system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009275697A true JP2009275697A (en) 2009-11-26
JP5293237B2 JP5293237B2 (en) 2013-09-18

Family

ID=41441341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009022419A Expired - Fee Related JP5293237B2 (en) 2008-04-16 2009-02-03 Metering valve for fuel injection system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5293237B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016138526A (en) * 2015-01-28 2016-08-04 株式会社デンソー Intake quantity regulation valve
WO2019102806A1 (en) * 2017-11-22 2019-05-31 日立オートモティブシステムズ株式会社 Fuel injection device
CN111989478A (en) * 2018-04-26 2020-11-24 日立汽车系统株式会社 High-pressure fuel supply pump

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS582366U (en) * 1981-06-29 1983-01-08 いすゞ自動車株式会社 fuel injection nozzle
JPS6012665U (en) * 1983-07-06 1985-01-28 日産自動車株式会社 Diesel engine fuel injection nozzle
WO2005075813A1 (en) * 2004-02-06 2005-08-18 Bosch Corporation Fuel supply device
JP2006207451A (en) * 2005-01-27 2006-08-10 Toyota Motor Corp Fuel pump and delivery valve equipped in fuel pump
JP2006335104A (en) * 2005-05-31 2006-12-14 Fuji Kiko Co Ltd Seat slide device of vehicle
JP3887817B2 (en) * 2001-11-14 2007-02-28 株式会社デンソー Flow control device
JP2008075452A (en) * 2006-09-19 2008-04-03 Denso Corp Fuel pressure controller

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS582366U (en) * 1981-06-29 1983-01-08 いすゞ自動車株式会社 fuel injection nozzle
JPS6012665U (en) * 1983-07-06 1985-01-28 日産自動車株式会社 Diesel engine fuel injection nozzle
JP3887817B2 (en) * 2001-11-14 2007-02-28 株式会社デンソー Flow control device
WO2005075813A1 (en) * 2004-02-06 2005-08-18 Bosch Corporation Fuel supply device
JP2006207451A (en) * 2005-01-27 2006-08-10 Toyota Motor Corp Fuel pump and delivery valve equipped in fuel pump
JP2006335104A (en) * 2005-05-31 2006-12-14 Fuji Kiko Co Ltd Seat slide device of vehicle
JP2008075452A (en) * 2006-09-19 2008-04-03 Denso Corp Fuel pressure controller

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016138526A (en) * 2015-01-28 2016-08-04 株式会社デンソー Intake quantity regulation valve
WO2019102806A1 (en) * 2017-11-22 2019-05-31 日立オートモティブシステムズ株式会社 Fuel injection device
CN111344483A (en) * 2017-11-22 2020-06-26 日立汽车系统株式会社 Fuel injection device
CN111344483B (en) * 2017-11-22 2022-03-08 日立安斯泰莫株式会社 Fuel injection device
US11591994B2 (en) 2017-11-22 2023-02-28 Hitachi Astemo, Ltd. Fuel injection device
CN111989478A (en) * 2018-04-26 2020-11-24 日立汽车系统株式会社 High-pressure fuel supply pump
CN111989478B (en) * 2018-04-26 2022-04-05 日立安斯泰莫株式会社 High-pressure fuel supply pump

Also Published As

Publication number Publication date
JP5293237B2 (en) 2013-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9903327B2 (en) Fuel injector
JP4188845B2 (en) Adjustable pressure regulating valve for fuel injection system
JP2009526157A (en) Fuel injection device
JP4835571B2 (en) solenoid valve
JP4572885B2 (en) Duty ratio controller
US7458531B2 (en) Fuel injection valve
JP4457827B2 (en) solenoid valve
JP2006207451A (en) Fuel pump and delivery valve equipped in fuel pump
US7063279B2 (en) Fuel injection valve
JP6308921B2 (en) High pressure fuel supply pump
JP2009103050A (en) Electromagnetic drive device
CN111271200B (en) Fuel pump and inlet valve assembly therefor
JP5293237B2 (en) Metering valve for fuel injection system
EP2000661B1 (en) Fuel injection valve
US20180230955A1 (en) Electromagnetic Switching Valve and High-Pressure Fuel Pump
JP3931329B2 (en) Fuel injection device
JP5316720B2 (en) Pressure regulator
JP2007205263A (en) Electromagnetic actuator for fuel injection device
JP2004132373A (en) Flow controller for fuel injection device of internal combustion engine, in particular
JP5316140B2 (en) Solenoid valve device
JP5792589B2 (en) Pressure control device and fuel supply device
JP2011080443A (en) Control device for suction amount adjusting valve and fuel injection system
JP5558135B2 (en) Drive control method for pressure control valve in common rail fuel injection control device and common rail fuel injection control device
JP2009236095A (en) Fuel injection device
JP2006336492A (en) Flow control valve and common rail type fuel injection system using same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110607

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120925

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120928

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121122

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130514

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130527

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5293237

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees