JP2010090774A - Fuel injection device - Google Patents

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JP2010090774A
JP2010090774A JP2008260685A JP2008260685A JP2010090774A JP 2010090774 A JP2010090774 A JP 2010090774A JP 2008260685 A JP2008260685 A JP 2008260685A JP 2008260685 A JP2008260685 A JP 2008260685A JP 2010090774 A JP2010090774 A JP 2010090774A
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fuel
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control valve
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JP2008260685A
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Junichiro Ishimura
潤一郎 石村
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel injection device in which a response time can be kept constant when fuel injection stops. <P>SOLUTION: The fuel injection device 1 is provided with: a nozzle body 40; an injection control valve 20; and an actuator 60. A first fuel storage chamber 41 and a needle valve closing chamber 43 are formed in the nozzle body 40. The fuel control valve 20 makes a first fuel passage 51 communicate with the first fuel storage chamber 41 and cuts off the first fuel storage chamber 41 from a third fuel passage 53 by moving forward to the first position, and cuts off the first fuel passage 51 from the first fuel storage chamber 41, and makes the first fuel storage chamber 41 communicate with the third fuel passage 53 by moving backward to the second position. When the injection control valve 20 is moved from the second position to the first position with a starting operation of fuel injection, the actuator 60 controls such that the injection control valve 20 reaches the first position before the needle valve 10 starts leaving from the nozzle body 40. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料噴射装置に関する。詳しくは、ディーゼルエンジンに用いられ、燃料供給源から高圧で供給される燃料を噴射する燃料噴射装置に関する。   The present invention relates to a fuel injection device. Specifically, the present invention relates to a fuel injection device that is used in a diesel engine and injects fuel supplied at a high pressure from a fuel supply source.

従来より、ディーゼルエンジンには、燃料を噴射する燃料噴射装置が用いられる。
図6は、従来例に係る燃料噴射装置701の断面図である。
この燃料噴射装置701は、第1燃料収容室741、第2燃料収容室742、ニードル弁閉鎖室743、および、第2燃料収容室742から燃料噴射装置701の外部に至る噴孔745が形成されたノズルボディ740と、このノズルボディ740内部のニードル弁保持部746に保持されたニードル弁710と、ノズルボディ740のニードル弁閉鎖室743内部に設けられた閉鎖補助ピストン730と、ノズルボディ740の噴射制御弁保持部744に保持されて、第1燃料収容室741内を進退可能な噴射制御弁720と、を備える。
Conventionally, fuel injection devices that inject fuel are used for diesel engines.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a fuel injection device 701 according to a conventional example.
The fuel injection device 701 has a first fuel storage chamber 741, a second fuel storage chamber 742, a needle valve closing chamber 743, and an injection hole 745 extending from the second fuel storage chamber 742 to the outside of the fuel injection device 701. The nozzle body 740, the needle valve 710 held by the needle valve holding portion 746 inside the nozzle body 740, the closing auxiliary piston 730 provided inside the needle valve closing chamber 743 of the nozzle body 740, and the nozzle body 740 And an injection control valve 720 that is held by the injection control valve holding part 744 and can advance and retreat in the first fuel storage chamber 741.

ノズルボディ740には、燃料供給源から第1燃料収容室741に至る第1燃料通路751、第1燃料収容室741から第2燃料収容室742に至る第2燃料通路752、第1燃料収容室741からニードル弁閉鎖室743に至る第3燃料通路753、および、ニードル弁閉鎖室743から燃料噴射装置の外部の低圧部に至る第4燃料通路754が形成される。   The nozzle body 740 includes a first fuel passage 751 extending from the fuel supply source to the first fuel storage chamber 741, a second fuel passage 752 extending from the first fuel storage chamber 741 to the second fuel storage chamber 742, and a first fuel storage chamber. A third fuel passage 753 from 741 to the needle valve closing chamber 743 and a fourth fuel passage 754 from the needle valve closing chamber 743 to the low pressure portion outside the fuel injection device are formed.

噴射制御弁720は、第1位置まで前進することにより、第1燃料通路751と第1燃料収容室741とを連通するとともに、第1燃料収容室741と第3燃料通路753とを遮断し、第2位置まで後退することにより、第1燃料通路751と第1燃料収容室741とを遮断するとともに、第1燃料収容室741と第3燃料通路753とを連通する。   The injection control valve 720 communicates with the first fuel passage 751 and the first fuel storage chamber 741 by moving forward to the first position, and shuts off the first fuel storage chamber 741 and the third fuel passage 753. By retracting to the second position, the first fuel passage 751 and the first fuel storage chamber 741 are blocked, and the first fuel storage chamber 741 and the third fuel passage 753 are communicated.

ニードル弁710は、前進してノズルボディ740に着座することにより、第2燃料収容室742と噴孔745とを遮断し、後退してノズルボディ740から離座することにより、第2燃料収容室742と噴孔745とを連通する。   The needle valve 710 moves forward and is seated on the nozzle body 740, thereby blocking the second fuel storage chamber 742 and the injection hole 745, and retreating and separating from the nozzle body 740, thereby 742 and the nozzle hole 745 are communicated.

以上の燃料噴射装置701の燃料噴射を開始する動作は、以下のようになる。
燃料供給源から第1燃料通路751に燃料が供給されている。この状態で、図7(a)に示すように、噴射制御弁720を第1位置まで前進させると、第1燃料通路751と第1燃料収容室741とが連通するとともに、第1燃料収容室741と第3燃料通路753とが遮断される。よって、第1燃料通路751から第1燃料収容室741および第2燃料通路752を通って第2燃料収容室742に燃料が流入し、第2燃料収容室742内の燃料圧力が上昇する。すると、第2燃料収容室742内の燃料圧力により、ニードル弁710が後退してノズルボディ740から離座する。これにより、第2燃料収容室742内の燃料は、噴孔745から噴射される。
The operation of starting the fuel injection of the fuel injection device 701 is as follows.
Fuel is supplied to the first fuel passage 751 from the fuel supply source. In this state, as shown in FIG. 7A, when the injection control valve 720 is advanced to the first position, the first fuel passage 751 and the first fuel storage chamber 741 communicate with each other, and the first fuel storage chamber 741 and the third fuel passage 753 are blocked. Therefore, fuel flows from the first fuel passage 751 through the first fuel storage chamber 741 and the second fuel passage 752 into the second fuel storage chamber 742, and the fuel pressure in the second fuel storage chamber 742 increases. Then, due to the fuel pressure in the second fuel storage chamber 742, the needle valve 710 moves backward and separates from the nozzle body 740. As a result, the fuel in the second fuel storage chamber 742 is injected from the injection hole 745.

一方、燃料噴射装置701の燃料噴射を停止する動作は、以下のようになる。
図7(b)に示すように、噴射制御弁720を第2位置まで後退させると、第1燃料通路751と第1燃料収容室741とが遮断されるとともに、第1燃料収容室741と第3燃料通路753とが連通する。よって、第2燃料通路752から第1燃料収容室741および第3燃料通路753を通ってニードル弁閉鎖室743に燃料が流入し、ニードル弁閉鎖室743内の燃料圧力が上昇する。すると、ニードル弁閉鎖室743内の燃料圧力により、閉鎖補助ピストン730が前進して、ニードル弁710を押圧して前進させる。これにより、ニードル弁710がノズルボディ740に着座して、燃料の噴射が停止する。
特願2008−159266号明細書
On the other hand, the operation of stopping the fuel injection of the fuel injection device 701 is as follows.
As shown in FIG. 7B, when the injection control valve 720 is retracted to the second position, the first fuel passage 751 and the first fuel storage chamber 741 are blocked, and the first fuel storage chamber 741 and the first fuel storage chamber 741 are The three fuel passages 753 communicate with each other. Therefore, fuel flows from the second fuel passage 752 through the first fuel storage chamber 741 and the third fuel passage 753 into the needle valve closing chamber 743, and the fuel pressure in the needle valve closing chamber 743 increases. Then, due to the fuel pressure in the needle valve closing chamber 743, the closing assist piston 730 moves forward, and pushes the needle valve 710 forward. As a result, the needle valve 710 is seated on the nozzle body 740 and fuel injection stops.
Japanese Patent Application No. 2008-159266

ところで、以上の燃料噴射装置701では、燃料噴射を開始する際の噴射制御弁720の第2位置から第1位置への移行時間の長さによって、燃料噴射を停止する際の噴射制御弁720を動作させてから実際に燃料噴射が停止するまでの応答時間が影響を受ける、という問題がある。   By the way, in the fuel injection device 701 described above, the injection control valve 720 when stopping the fuel injection is controlled by the length of the transition time from the second position to the first position of the injection control valve 720 when starting the fuel injection. There is a problem that the response time from the operation to the actual stop of the fuel injection is affected.

すなわち、燃料噴射開始時の噴射制御弁720の第2位置から第1位置への移行が遅い場合、噴射制御弁720の第2位置と第1位置との中間位置に位置する期間は長期化する。噴射制御弁720が中間位置に位置した状態では、図8に示すように、第1燃料通路751からの高圧の燃料は、第3燃料通路753および第2燃料通路752の両方に流入するため、高圧の燃料が第3燃料通路753を介してニードル弁閉鎖室743にも流入して、閉鎖補助ピストン730に対して前進方向に力が加わってしまう。よって、ニードル弁710に作用する後退方向の力が低下し、ニードル弁710が十分に後退しないまま、燃料の噴射を開始することになる。その後、燃料の噴射を停止するために、噴射制御弁720を第1位置から第2位置に移行させると、ニードル弁710が十分に後退していないため、噴射制御弁720を動作させてからニードル弁720がノズルボディ740に着座するまでの応答時間が短くなる。   That is, when the transition from the second position to the first position of the injection control valve 720 at the start of fuel injection is slow, the period of the injection control valve 720 located at the intermediate position between the second position and the first position is prolonged. . In a state where the injection control valve 720 is located at the intermediate position, as shown in FIG. 8, the high-pressure fuel from the first fuel passage 751 flows into both the third fuel passage 753 and the second fuel passage 752, High-pressure fuel flows into the needle valve closing chamber 743 through the third fuel passage 753, and a force is applied in the forward direction to the closing assist piston 730. Accordingly, the backward force acting on the needle valve 710 is reduced, and fuel injection is started without the needle valve 710 fully retracting. Thereafter, when the injection control valve 720 is moved from the first position to the second position in order to stop fuel injection, the needle valve 710 is not sufficiently retracted, and therefore the needle is operated after the injection control valve 720 is operated. The response time until the valve 720 is seated on the nozzle body 740 is shortened.

一方、燃料噴射開始時の噴射制御弁720の第2位置から第1位置への移行が早い場合、噴射制御弁720が中間位置に位置する期間は短くなる。すると、第1燃料通路751からの高圧の燃料が第3燃料通路753やニードル弁閉鎖室743にほとんど流入せず、閉鎖補助ピストン730に対して前進方向に力が加わらない。よって、ニードル弁710に作用する後退方向の力が低下しないから、ニードル弁710が十分に後退して、噴射を開始することになる。その後、燃料の噴射を停止するために、噴射制御弁720を第1位置から第2位置に移行させると、ニードル弁710が十分に後退して所定の最後退位置に位置しているため、噴射制御弁720を動作させてからニードル弁720がノズルボディ740に着座するまでの応答時間が一定となる。   On the other hand, when the transition from the second position to the first position of the injection control valve 720 at the start of fuel injection is early, the period during which the injection control valve 720 is located at the intermediate position is shortened. Then, high-pressure fuel from the first fuel passage 751 hardly flows into the third fuel passage 753 or the needle valve closing chamber 743, and no force is applied to the closing assist piston 730 in the forward direction. Therefore, since the force in the backward direction acting on the needle valve 710 does not decrease, the needle valve 710 is sufficiently retracted to start injection. Thereafter, when the injection control valve 720 is moved from the first position to the second position in order to stop the fuel injection, the needle valve 710 is sufficiently retracted to be positioned at the predetermined last retracted position. The response time from when the control valve 720 is operated until the needle valve 720 is seated on the nozzle body 740 is constant.

本発明は、燃料噴射停止時における、噴射制御弁を動作させてからニードル弁が着座するまでの応答時間(すなわち実際に燃料の噴射が停止するまでの応答時間)を一定にできる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 fuel injection device capable of making the response time from when the injection control valve is operated to when the needle valve is seated (that is, the response time until fuel injection actually stops) at the time of stopping fuel injection. The purpose is to provide.

本発明の燃料噴射装置(例えば、後述の燃料噴射装置1)は、第1燃料収容室(例えば、後述の第1燃料収容室41)、第2燃料収容室(例えば、後述の第2燃料収容室42)、第3燃料収容室(例えば、後述のニードル弁閉鎖室43)、および、当該第2燃料収容室から燃料噴射装置の外部に至る噴孔(例えば、後述の噴孔45)が形成されたノズルボディ(例えば、後述のノズルボディ40)と、当該ノズルボディ内部のニードル弁保持部(例えば、後述のニードル弁保持部46)に保持されたニードル弁(例えば、後述のニードル弁10)と、前記ノズルボディ内部の前記ニードル弁保持部よりも先端側に設けられて前記第2燃料収容室を有するニードル弁開放手段(例えば、後述の第2燃料収容室42、段差部13および燃料溜まり部421)と、前記ノズルボディ内部の前記ニードル弁保持部よりも基端側に設けられて前記第3燃料収容室を有するニードル弁閉鎖手段(例えば、後述のニードル弁閉鎖室43および閉鎖補助ピストン30)と、前記ノズルボディ内部に保持されて、前記第1燃料収容室内を進退可能な噴射制御弁(例えば、後述の噴射制御弁20)と、当該噴射制御弁を制御する噴射制御弁制御装置(例えば、後述のアクチュエータ60)と、を備え、前記ノズルボディには、燃料供給源から前記第1燃料収容室に至る第1燃料通路(例えば、後述の第1燃料通路51)、前記第1燃料収容室から前記第2燃料収容室に至る第2燃料通路(例えば、後述の第2燃料通路52)、前記第1燃料収容室から前記第3燃料収容室に至る第3燃料通路(例えば、後述の第3燃料通路53)、および、前記第3燃料収容室から燃料噴射装置の外部の低圧部に至る第4燃料通路(例えば、後述の第4燃料通路54)が形成され、前記噴射制御弁は、第1位置(例えば、後述の第1位置)まで前進することにより、前記第1燃料通路と前記第1燃料収容室とを連通するとともに、前記第1燃料収容室と前記第3燃料通路とを遮断し、第2位置(例えば、後述の第2位置)まで後退することにより、前記第1燃料通路と前記第1燃料収容室とを遮断するとともに、前記第1燃料収容室と前記第3燃料通路とを連通し、前記ニードル弁は、前進して前記ノズルボディに着座することにより、前記第2燃料収容室と前記噴孔とを遮断し、後退して前記ノズルボディから離座することにより、前記第2燃料収容室と前記噴孔とを連通し、前記ニードル弁開放手段は、前記第2燃料収容室内の燃料圧力により前記ニードル弁を後退させ、前記ニードル弁閉鎖手段は、前記第3燃料収容室内の燃料圧力により前記ニードル弁を前進させ、前記噴射制御弁制御装置は、前記噴射制御弁を前記第2位置から前記第1位置に移行させる際、前記ニードル弁が前記ノズルボディからの離座を開始するよりも早く前記噴射制御弁が前記第1位置に到達するように制御することを特徴とする。   The fuel injection device of the present invention (for example, a fuel injection device 1 described later) includes a first fuel storage chamber (for example, a first fuel storage chamber 41 described later) and a second fuel storage chamber (for example, a second fuel storage described later). Chamber 42), a third fuel storage chamber (for example, a needle valve closing chamber 43 described later), and a nozzle hole (for example, a nozzle hole 45 described later) extending from the second fuel storage chamber to the outside of the fuel injection device. A needle valve (for example, a later-described needle valve 10) held by a nozzle body (for example, a later-described nozzle body 40) and a needle valve retaining portion (for example, a later-described needle valve retaining portion 46) inside the nozzle body. And a needle valve opening means (for example, a second fuel storage chamber 42, a stepped portion 13 and a fuel reservoir, which will be described later) provided on the tip side of the needle valve holding portion inside the nozzle body and having the second fuel storage chamber. 421) and needle valve closing means (for example, a needle valve closing chamber 43 and a closing auxiliary piston 30 to be described later) provided on the base end side of the needle valve holding portion inside the nozzle body and having the third fuel storage chamber. ), An injection control valve (for example, an injection control valve 20 described later) that is held inside the nozzle body and can advance and retreat in the first fuel storage chamber, and an injection control valve control device that controls the injection control valve ( For example, an actuator 60 described later is provided, and the nozzle body includes a first fuel passage (for example, a first fuel passage 51 described later) from the fuel supply source to the first fuel storage chamber, and the first fuel. A second fuel passage (for example, a second fuel passage 52 described later) from the storage chamber to the second fuel storage chamber, and a third fuel passage (for example, the rear fuel passage) from the first fuel storage chamber to the third fuel storage chamber A third fuel passage 53) and a fourth fuel passage (for example, a fourth fuel passage 54 described later) extending from the third fuel storage chamber to a low pressure portion outside the fuel injection device, and the injection control valve Advances to a first position (for example, a first position to be described later), thereby communicating the first fuel passage and the first fuel storage chamber, and the first fuel storage chamber and the third fuel passage. And the first fuel passage and the first fuel storage chamber are shut off, and the first fuel storage chamber and the first fuel storage chamber are separated from each other by retreating to a second position (for example, a second position described later). The three fuel passages communicate with each other, and the needle valve moves forward and is seated on the nozzle body, thereby shutting off the second fuel storage chamber and the nozzle hole and moving backward to separate from the nozzle body. The second fuel storage chamber and the jet The needle valve opening means retreats the needle valve by the fuel pressure in the second fuel storage chamber, and the needle valve closing means is connected to the needle valve by the fuel pressure in the third fuel storage chamber. When the injection control valve shifts the injection control valve from the second position to the first position, the injection control valve control device performs the injection earlier than the needle valve starts to separate from the nozzle body. The control valve is controlled to reach the first position.

この発明によれば、燃料噴射装置の燃料噴射開始動作は、以下のようになる。
すなわち、燃料供給源から第1燃料通路に燃料が供給されている。この状態で、噴射制御弁を第1位置まで前進させると、第1燃料通路と第1燃料収容室とが連通するとともに、第1燃料収容室と第3燃料通路とが遮断される。よって、第1燃料通路から第1燃料収容室および第2燃料通路を通って第2燃料収容室に燃料が流入し、第2燃料収容室内の燃料圧力が上昇する。すると、ニードル弁開放手段が動作して、第2燃料収容室内の燃料圧力によりニードル弁が後退してノズルボディから離座する。これにより、第2燃料収容室内の燃料は、噴孔から噴射される。
According to the present invention, the fuel injection start operation of the fuel injection device is as follows.
That is, fuel is supplied from the fuel supply source to the first fuel passage. When the injection control valve is advanced to the first position in this state, the first fuel passage and the first fuel storage chamber communicate with each other, and the first fuel storage chamber and the third fuel passage are blocked. Therefore, fuel flows from the first fuel passage through the first fuel storage chamber and the second fuel passage into the second fuel storage chamber, and the fuel pressure in the second fuel storage chamber increases. Then, the needle valve opening means operates, and the needle valve is retracted by the fuel pressure in the second fuel storage chamber and is separated from the nozzle body. Thereby, the fuel in the second fuel storage chamber is injected from the injection hole.

一方、燃料噴射装置の燃料噴射停止動作は、以下のようになる。
すなわち、噴射制御弁を第2位置まで後退させると、第1燃料通路と第1燃料収容室とが遮断されるとともに、第1燃料収容室と第3燃料通路とが連通する。よって、第2燃料通路から第1燃料収容室および第3燃料通路を通って第3燃料収容室に燃料が流入し、第3燃料収容室内の燃料圧力が上昇する。すると、ニードル弁閉鎖手段が動作して、第3燃料収容室内の燃料圧力によりニードル弁が前進する。これにより、ニードル弁がノズルボディに着座して、燃料の噴射が停止する。
On the other hand, the fuel injection stopping operation of the fuel injection device is as follows.
That is, when the injection control valve is retracted to the second position, the first fuel passage and the first fuel storage chamber are shut off, and the first fuel storage chamber and the third fuel passage communicate with each other. Therefore, fuel flows from the second fuel passage through the first fuel storage chamber and the third fuel passage into the third fuel storage chamber, and the fuel pressure in the third fuel storage chamber increases. Then, the needle valve closing means operates, and the needle valve advances by the fuel pressure in the third fuel storage chamber. As a result, the needle valve is seated on the nozzle body, and fuel injection stops.

ここで、燃料噴射開始動作で噴射制御弁を第2位置から第1位置に移行させる際、噴射制御弁制御装置により、ニードル弁がノズルボディからの離座を開始するよりも早く噴射制御弁が第1位置に到達するように制御する。よって、第2燃料収容室内の燃料圧力によりニードル弁がノズルボディからの離座を開始する際には、既に、噴射制御弁が第1位置に位置しているので、ニードル弁に対して前進方向に力が加わることはない。したがって、燃料噴射時のニードル弁の後退量は常に一定となるから、その後、燃料噴射停止動作において、噴射制御弁を第1位置から第2位置に移行させても、噴射制御弁を動作させてからニードル弁がノズルボディに着座するまでの応答時間は一定となる。   Here, when the injection control valve is shifted from the second position to the first position in the fuel injection start operation, the injection control valve control device causes the injection control valve to move earlier than the needle valve starts to be separated from the nozzle body. Control is performed to reach the first position. Therefore, when the needle valve starts to be separated from the nozzle body due to the fuel pressure in the second fuel storage chamber, the injection control valve is already positioned at the first position, and therefore, the forward direction with respect to the needle valve. No power is added to the. Accordingly, since the retraction amount of the needle valve at the time of fuel injection is always constant, after that, even when the injection control valve is shifted from the first position to the second position in the fuel injection stop operation, the injection control valve is operated. The response time from when the needle valve is seated on the nozzle body is constant.

本発明の燃料噴射装置は、第1燃料収容室、第2燃料収容室、第3燃料収容室、および、当該第2燃料収容室から燃料噴射装置の外部に至る噴孔が形成されたノズルボディと、当該ノズルボディ内部のニードル弁保持部に保持されたニードル弁と、前記ノズルボディ内部の前記ニードル弁保持部よりも先端側に設けられて前記第2燃料収容室を有するニードル弁開放手段と、前記ノズルボディ内部の前記ニードル弁保持部よりも基端側に設けられて前記第3燃料収容室を有するニードル弁閉鎖手段と、前記ノズルボディ内部に保持されて、前記第1燃料収容室内を進退可能な噴射制御弁と、当該噴射制御弁を制御する噴射制御弁制御装置と、を備え、前記ノズルボディには、燃料供給源から前記第1燃料収容室に至る第1燃料通路、前記第1燃料収容室から前記第2燃料収容室に至る第2燃料通路、前記第1燃料収容室から前記第3燃料収容室に至る第3燃料通路、および、前記第3燃料収容室から燃料噴射装置の外部の低圧部に至る第4燃料通路が形成され、前記噴射制御弁は、第1位置まで前進することにより、前記第1燃料通路と前記第1燃料収容室とを連通するとともに、前記第1燃料収容室と前記第3燃料通路とを遮断し、第2位置まで後退することにより、前記第1燃料通路と前記第1燃料収容室とを遮断するとともに、前記第1燃料収容室と前記第3燃料通路とを連通し、前記ニードル弁は、前進して前記ノズルボディに着座することにより、前記第2燃料収容室と前記噴孔とを遮断し、後退して前記ノズルボディから離座することにより、前記第2燃料収容室と前記噴孔とを連通し、前記ニードル弁開放手段は、前記第2燃料収容室内の燃料圧力により前記ニードル弁を後退させ、前記ニードル弁閉鎖手段は、前記第3燃料収容室内の燃料圧力により前記ニードル弁を前進させ、前記第1燃料収容室、前記第2燃料通路、前記第2燃料収容室の容積の合計は、前記噴射制御弁制御装置により前記噴射制御弁を前記第2位置から前記第1位置に移行させる際、前記噴射制御弁が前記第1位置に到達した後に前記ニードル弁が前記ノズルボディからの離座を開始するように、設定されることを特徴とする。   A fuel injection device according to the present invention includes a first fuel storage chamber, a second fuel storage chamber, a third fuel storage chamber, and a nozzle body formed with injection holes extending from the second fuel storage chamber to the outside of the fuel injection device. A needle valve held by a needle valve holding portion inside the nozzle body, and a needle valve opening means provided on the tip side of the needle valve holding portion inside the nozzle body and having the second fuel storage chamber A needle valve closing means provided on the proximal side with respect to the needle valve holding portion inside the nozzle body and having the third fuel storage chamber; and being held inside the nozzle body, the first fuel storage chamber An injection control valve capable of advancing and retreating, and an injection control valve control device for controlling the injection control valve, wherein the nozzle body includes a first fuel passage extending from a fuel supply source to the first fuel storage chamber, 1 A second fuel passage from the fuel storage chamber to the second fuel storage chamber, a third fuel passage from the first fuel storage chamber to the third fuel storage chamber, and a fuel injection device from the third fuel storage chamber to the fuel injection device. A fourth fuel passage leading to an external low pressure portion is formed, and the injection control valve advances to the first position, thereby communicating the first fuel passage with the first fuel storage chamber, and the first fuel passage. By shutting off the fuel storage chamber and the third fuel passage and moving backward to the second position, the first fuel passage and the first fuel storage chamber are shut off, and the first fuel storage chamber and the first fuel passage are separated. The three fuel passages communicate with each other, and the needle valve moves forward and is seated on the nozzle body, thereby shutting off the second fuel storage chamber and the nozzle hole and moving backward to separate from the nozzle body. The second fuel storage chamber and the front The needle valve opening means retreats the needle valve by the fuel pressure in the second fuel storage chamber, and the needle valve closing means is connected by the fuel pressure in the third fuel storage chamber. The total of the volumes of the first fuel storage chamber, the second fuel passage, and the second fuel storage chamber is calculated by moving the injection control valve from the second position by the injection control valve control device. When shifting to the position, the needle valve is set to start to be separated from the nozzle body after the injection control valve reaches the first position.

この発明によれば、第1燃料収容室、第2燃料通路、第2燃料収容室の容積の合計を、噴射制御弁制御装置により噴射制御弁を第2位置から第1位置に移行させる際、噴射制御弁が第1位置に到達した後にニードル弁がノズルボディからの離座を開始するように、設定する。よって、第2燃料収容室内の燃料圧力によりニードル弁がノズルボディからの離座を開始する際には、既に、噴射制御弁が第1位置に位置しているので、ニードル弁に対して前進方向に力が加わることはない。したがって、燃料噴射時のニードル弁の後退量は常に一定となるから、その後、燃料噴射停止動作において、噴射制御弁を第1位置から第2位置に移行させても、噴射制御弁を動作させてからニードル弁がノズルボディに着座するまでの応答時間は一定となる。   According to this invention, when the total of the volumes of the first fuel storage chamber, the second fuel passage, and the second fuel storage chamber is transferred from the second position to the first position by the injection control valve control device, After the injection control valve reaches the first position, the needle valve is set so as to start to be separated from the nozzle body. Therefore, when the needle valve starts to be separated from the nozzle body due to the fuel pressure in the second fuel storage chamber, the injection control valve is already positioned at the first position, and therefore, the forward direction with respect to the needle valve. No power is added to the. Accordingly, since the retraction amount of the needle valve at the time of fuel injection is always constant, after that, even when the injection control valve is shifted from the first position to the second position in the fuel injection stop operation, the injection control valve is operated. The response time from when the needle valve is seated on the nozzle body is constant.

本発明によれば、第2燃料収容室内の燃料圧力によりニードル弁がノズルボディからの離座を開始する際には、既に、噴射制御弁が第1位置に位置しているので、ニードル弁に対して前進方向に力が加わることはない。したがって、燃料噴射時のニードル弁の後退量は常に一定となるから、その後、燃料噴射停止動作において、噴射制御弁を第1位置から第2位置に移行させても、噴射制御弁を動作させてからニードル弁がノズルボディに着座するまでの応答時間は一定となる。   According to the present invention, when the needle valve starts to be separated from the nozzle body due to the fuel pressure in the second fuel storage chamber, the injection control valve is already in the first position. On the other hand, no force is applied in the forward direction. Accordingly, since the retraction amount of the needle valve at the time of fuel injection is always constant, after that, even when the injection control valve is shifted from the first position to the second position in the fuel injection stop operation, the injection control valve is operated. The response time from when the needle valve is seated on the nozzle body is constant.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る燃料噴射装置1の構成を示す断面図である。なお、以下の図において、ニードル弁10、噴射制御弁20、および閉鎖補助ピストン30の移動ストローク量および寸法は、理解の容易のため、実際よりも誇張して描かれている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a fuel injection device 1 according to an embodiment of the present invention. In the following drawings, the movement stroke amounts and dimensions of the needle valve 10, the injection control valve 20, and the closing assist piston 30 are drawn exaggerated from the actual for easy understanding.

燃料噴射装置1は、図示しないハウジング内に収容されて、噴射制御弁制御装置としてのピエゾ式アクチュエータ60の動作に応じて、燃料供給源から高圧で供給される燃料を噴射するものである。
この燃料噴射装置1は、ニードル弁10と、噴射制御弁20と、この噴射制御弁を付勢するばね21と、ニードル弁閉鎖手段としての閉鎖補助ピストン30と、この閉鎖補助ピストン30を付勢するばね31と、これらを収容する円柱形状のノズルボディ40と、を備える。
The fuel injection device 1 is accommodated in a housing (not shown), and injects fuel supplied at a high pressure from a fuel supply source in accordance with the operation of a piezo actuator 60 serving as an injection control valve control device.
The fuel injection device 1 includes a needle valve 10, an injection control valve 20, a spring 21 that biases the injection control valve, a closing assist piston 30 as a needle valve closing means, and a biasing force for the closing assist piston 30. And a columnar nozzle body 40 that accommodates these springs 31.

ノズルボディ40は、3つの部材で構成されており、このノズルボディ40の内部には、基端側から先端側に向かって順番に、第1燃料収容室41、ニードル弁閉鎖手段および第3燃料収容室としてのニードル弁閉鎖室43、ならびに、ニードル弁開放手段としての第2燃料収容室42が形成されている。   The nozzle body 40 is composed of three members, and the nozzle body 40 includes a first fuel storage chamber 41, a needle valve closing means, and a third fuel in order from the proximal end side to the distal end side. A needle valve closing chamber 43 as a storage chamber and a second fuel storage chamber 42 as a needle valve opening means are formed.

また、ノズルボディ40には、図示しない燃料供給源から第1燃料収容室41に至る第1燃料通路51、第1燃料収容室41から第2燃料収容室42に至る第2燃料通路52、第1燃料収容室41からニードル弁閉鎖室43に至る第3燃料通路53、および、ニードル弁閉鎖室43からノズルボディ40の外部の図示しない低圧部に至る第4燃料通路54が形成される。
ここで、燃料供給源としては、例えば、コモンレールを介して接続された高圧ポンプが挙げられる。
また、低圧部としては、例えば、燃料タンク、低圧ポンプと高圧ポンプとの間の燃料通路、および、高圧ポンプ内の加圧室より上流側の燃料通路などが挙げられる。
The nozzle body 40 includes a first fuel passage 51 extending from a fuel supply source (not shown) to the first fuel storage chamber 41, a second fuel passage 52 extending from the first fuel storage chamber 41 to the second fuel storage chamber 42, A third fuel passage 53 extending from the one fuel storage chamber 41 to the needle valve closing chamber 43 and a fourth fuel passage 54 extending from the needle valve closing chamber 43 to a low pressure portion (not shown) outside the nozzle body 40 are formed.
Here, examples of the fuel supply source include a high-pressure pump connected via a common rail.
Examples of the low pressure section include a fuel tank, a fuel passage between the low pressure pump and the high pressure pump, and a fuel passage upstream of the pressurizing chamber in the high pressure pump.

第1燃料収容室41は、ノズルボディ40の延在方向に沿って延在する略円筒形状の空間である。
この第1燃料収容室41の基端面には、ノズルボディ40の基端面に至る断面円形状の貫通孔が形成され、この貫通孔は、噴射制御弁20を保持する噴射制御弁保持部44となっている。
噴射制御弁保持部44の内径は、第1燃料収容室41の内径よりも小さくなっており、これにより、第1燃料収容室41の基端面には、段差部411が形成される。
The first fuel storage chamber 41 is a substantially cylindrical space extending along the extending direction of the nozzle body 40.
A through hole having a circular cross section reaching the base end surface of the nozzle body 40 is formed in the base end surface of the first fuel storage chamber 41, and this through hole includes an injection control valve holding portion 44 that holds the injection control valve 20 and It has become.
The inner diameter of the injection control valve holding portion 44 is smaller than the inner diameter of the first fuel storage chamber 41, whereby a step portion 411 is formed on the base end surface of the first fuel storage chamber 41.

第1燃料通路51は、ノズルボディ40の基端面から、噴射制御弁保持部44である貫通孔の先端側の内周面まで延びている。   The first fuel passage 51 extends from the proximal end surface of the nozzle body 40 to the inner peripheral surface on the distal end side of the through hole that is the injection control valve holding portion 44.

ニードル弁閉鎖室43は、ノズルボディ40の延在方向に沿って延在する略円筒形状の空間である。このニードル弁閉鎖室43の先端側には、周方向に沿って段差部431が形成されている。
第3燃料通路53は、第1燃料収容室41の先端面の略中央からニードル弁閉鎖室43の基端面の略中央に至る貫通孔である。
第4燃料通路54は、ニードル弁閉鎖室43の先端側の内周面からノズルボディ40の基端面まで延びている。
The needle valve closing chamber 43 is a substantially cylindrical space extending along the extending direction of the nozzle body 40. A stepped portion 431 is formed on the distal end side of the needle valve closing chamber 43 along the circumferential direction.
The third fuel passage 53 is a through hole that extends from approximately the center of the distal end surface of the first fuel storage chamber 41 to approximately the center of the proximal end surface of the needle valve closing chamber 43.
The fourth fuel passage 54 extends from the inner peripheral surface on the distal end side of the needle valve closing chamber 43 to the proximal end surface of the nozzle body 40.

第2燃料収容室42は、ノズルボディ40の延在方向に沿って延在する略円筒形状の空間である。
第2燃料収容室42の先端側には、ノズルボディ40の外部に至る貫通孔が形成され、この貫通孔は噴孔45となっている。
第2燃料収容室42の延在方向基端側には、内周が拡張されたニードル弁開放手段としての燃料溜まり部421が形成されている。
The second fuel storage chamber 42 is a substantially cylindrical space extending along the extending direction of the nozzle body 40.
A through hole extending to the outside of the nozzle body 40 is formed on the distal end side of the second fuel storage chamber 42, and this through hole is a nozzle hole 45.
On the proximal end side in the extending direction of the second fuel storage chamber 42, a fuel reservoir portion 421 is formed as a needle valve opening means whose inner periphery is expanded.

ノズルボディ40には、ニードル弁閉鎖室43から第2燃料収容室42に至る貫通孔が形成され、この貫通孔は、ニードル弁10を保持するニードル弁保持部46となっている。
第2燃料通路52は、第1燃料収容室41の段差部411よりも先端側の部分の内周面から第2燃料収容室42の燃料溜まり部421まで延びている。
A through hole from the needle valve closing chamber 43 to the second fuel storage chamber 42 is formed in the nozzle body 40, and this through hole serves as a needle valve holding portion 46 that holds the needle valve 10.
The second fuel passage 52 extends from the inner peripheral surface of the portion on the tip side of the step portion 411 of the first fuel storage chamber 41 to the fuel reservoir portion 421 of the second fuel storage chamber 42.

ニードル弁10は、ノズルボディ40のニードル弁保持部46に保持されており、このニードル弁10の先端側は、第2燃料収容室42の延在方向に沿って、第2燃料収容室42内を進退可能である。
ニードル弁10は、ニードル弁保持部46に摺動可能に保持される円柱形状のニードル弁本体11と、このニードル弁本体11の基端側に鍔状に形成された移動規制部12と、を備える。
The needle valve 10 is held by a needle valve holding portion 46 of the nozzle body 40, and the distal end side of the needle valve 10 extends in the second fuel storage chamber 42 along the extending direction of the second fuel storage chamber 42. It is possible to advance and retreat.
The needle valve 10 includes a cylindrical needle valve main body 11 that is slidably held by the needle valve holding portion 46, and a movement restricting portion 12 that is formed in a bowl shape on the proximal end side of the needle valve main body 11. Prepare.

ニードル弁本体11のニードル弁保持部46よりも基端側は、ニードル弁閉鎖室43内に露出している。
移動規制部12は、ニードル弁本体11のうちニードル弁閉鎖室43内に露出した部分に形成される。
The proximal end side of the needle valve main body 11 with respect to the needle valve holding portion 46 is exposed in the needle valve closing chamber 43.
The movement restricting portion 12 is formed in a portion of the needle valve main body 11 exposed in the needle valve closing chamber 43.

ニードル弁10の移動規制部12の外径は、ニードル弁閉鎖室43の段差部431より基端側の部分の内径に比較して、大きくなっている。よって、ニードル弁10が後退すると、移動規制部12が段差部431に突き当たって、ニードル弁10の後退が規制される。   The outer diameter of the movement restricting portion 12 of the needle valve 10 is larger than the inner diameter of the portion closer to the proximal end than the stepped portion 431 of the needle valve closing chamber 43. Therefore, when the needle valve 10 is retracted, the movement restricting portion 12 hits the stepped portion 431, and the retreat of the needle valve 10 is restricted.

ニードル弁本体11の外周面のうち燃料溜まり部421の近傍に位置する部分には、周方向に沿って円環状に、ニードル弁開放手段としての段差部13が形成されている。
ニードル弁本体11の段差部13よりも先端側の部分の外径は、ニードル弁本体11の段差部13より基端側の部分の外径に比較して小さくなっており、このニードル弁本体11の段差部13より先端側の部分の外周面と、第2燃料収容室42の内周面との間には、燃料が流通する間隙が形成されている。
A step portion 13 as a needle valve opening means is formed in a ring shape along the circumferential direction in a portion of the outer peripheral surface of the needle valve main body 11 located in the vicinity of the fuel reservoir portion 421.
The outer diameter of the portion on the distal end side of the step portion 13 of the needle valve body 11 is smaller than the outer diameter of the portion on the proximal end side of the step portion 13 of the needle valve body 11. A gap through which fuel flows is formed between the outer peripheral surface of the tip side of the step portion 13 and the inner peripheral surface of the second fuel storage chamber 42.

以上のニードル弁10では、ニードル弁本体11の先端面が第2燃料収容室42の先端側から離座することにより、第2燃料収容室42の燃料溜まり部421と噴孔45とが連通し、ニードル弁本体11の先端面が第2燃料収容室42の先端側に着座することにより、第2燃料収容室42の燃料溜まり部421と噴孔45とが遮断される。   In the needle valve 10 described above, the distal end surface of the needle valve main body 11 is separated from the distal end side of the second fuel storage chamber 42, so that the fuel reservoir portion 421 of the second fuel storage chamber 42 and the injection hole 45 communicate with each other. When the tip end surface of the needle valve main body 11 is seated on the tip end side of the second fuel storage chamber 42, the fuel reservoir portion 421 and the injection hole 45 of the second fuel storage chamber 42 are shut off.

噴射制御弁20は、ノズルボディ40の噴射制御弁保持部44に保持されており、第1燃料収容室41の延在方向に沿って、第1燃料収容室41内を進退可能である。   The injection control valve 20 is held by the injection control valve holding portion 44 of the nozzle body 40 and can advance and retreat in the first fuel storage chamber 41 along the extending direction of the first fuel storage chamber 41.

噴射制御弁20は、噴射制御弁保持部44内を摺動可能な略円柱状の案内部22と、この案内部22の先端側に設けられた円盤形の鍔状の拡径部23と、この拡径部23の先端側に設けられた略円柱状の閉鎖部24と、を備える。   The injection control valve 20 includes a substantially cylindrical guide portion 22 that can slide in the injection control valve holding portion 44, a disk-shaped bowl-shaped enlarged diameter portion 23 provided on the distal end side of the guide portion 22, A substantially cylindrical closing portion 24 provided on the distal end side of the enlarged diameter portion 23.

案内部22は、噴射制御弁保持部44に摺動可能に保持される。この案内部22の外周面には、拡径部23に隣接する位置から基端側に向かって延びる断面円形状の縮径部221が形成されている。噴射制御弁保持部44のうち縮径部221に対向する位置には、第1燃料通路51が開口されている。
拡径部23および閉鎖部24は、第1燃料収容室41内に露出している。拡径部23の基端面は、噴射制御弁20の中心軸に直交する平面に対して傾斜している。
The guide part 22 is slidably held by the injection control valve holding part 44. A reduced diameter portion 221 having a circular cross section extending from the position adjacent to the enlarged diameter portion 23 toward the proximal end side is formed on the outer peripheral surface of the guide portion 22. A first fuel passage 51 is opened at a position facing the reduced diameter portion 221 in the injection control valve holding portion 44.
The enlarged diameter portion 23 and the closing portion 24 are exposed in the first fuel storage chamber 41. The base end surface of the enlarged diameter portion 23 is inclined with respect to a plane orthogonal to the central axis of the injection control valve 20.

ばね21は、第1燃料収容室41の先端面と、噴射制御弁20の拡径部23と、の間に設けられて、拡径部23の先端側に当接し、噴射制御弁20を後退方向に付勢する。   The spring 21 is provided between the distal end surface of the first fuel storage chamber 41 and the enlarged diameter portion 23 of the injection control valve 20, contacts the distal end side of the enlarged diameter portion 23, and retracts the injection control valve 20. Energize in the direction.

以上の噴射制御弁20がばね21の付勢力に抗して前進して、閉鎖部24の先端面が第1燃料収容室41の先端面に当接した状態を、噴射制御弁20の第1位置とする。
噴射制御弁20が第1位置に位置すると、閉鎖部24の先端面が第1燃料収容室41の先端面に当接するとともに、拡径部23と第1燃料収容室41の段差部411との間に間隙が形成される。
The above-described injection control valve 20 moves forward against the urging force of the spring 21, and the state in which the front end surface of the closing portion 24 abuts on the front end surface of the first fuel storage chamber 41 is the first of the injection control valve 20. Position.
When the injection control valve 20 is located at the first position, the front end surface of the closing portion 24 abuts on the front end surface of the first fuel storage chamber 41, and the enlarged diameter portion 23 and the step portion 411 of the first fuel storage chamber 41 are in contact with each other. A gap is formed between them.

また、第1燃料通路51は噴射制御弁保持部44である貫通孔の先端側に連通しており、第3燃料通路53は第1燃料収容室41の先端面に連通しているため、この状態では、第1燃料収容室41と第3燃料通路53とが遮断されるとともに、第1燃料通路51と第1燃料収容室41とが連通される。   Further, since the first fuel passage 51 communicates with the distal end side of the through hole that is the injection control valve holding portion 44, and the third fuel passage 53 communicates with the distal end surface of the first fuel storage chamber 41, this In the state, the first fuel storage chamber 41 and the third fuel passage 53 are blocked, and the first fuel passage 51 and the first fuel storage chamber 41 are communicated.

一方、噴射制御弁20が後退して、拡径部23が第1燃料収容室41の段差部411に当接した状態を噴射制御弁20の第2位置とする。
噴射制御弁20が第2位置に位置すると、閉鎖部24の先端面と第1燃料収容室41の先端面とが離間して間隙が形成されるとともに、拡径部23が第1燃料収容室41の段差部411に当接する。この状態では、第1燃料通路51と第1燃料収容室41とが遮断されるとともに、第1燃料収容室41と第3燃料通路53とが連通される。
図1は、噴射制御弁20が第2位置に位置した状態を示す。
On the other hand, the state in which the injection control valve 20 is retracted and the enlarged diameter portion 23 is in contact with the stepped portion 411 of the first fuel storage chamber 41 is defined as the second position of the injection control valve 20.
When the injection control valve 20 is located at the second position, the front end surface of the closing portion 24 and the front end surface of the first fuel storage chamber 41 are separated from each other to form a gap, and the enlarged diameter portion 23 is formed in the first fuel storage chamber. 41 is in contact with the stepped portion 411. In this state, the first fuel passage 51 and the first fuel storage chamber 41 are blocked, and the first fuel storage chamber 41 and the third fuel passage 53 are communicated.
FIG. 1 shows a state where the injection control valve 20 is located at the second position.

アクチュエータ60は、噴射制御弁20の噴射制御弁保持部44よりも基端側に設けられており、この噴射制御弁20を前進方向に荷重可能である。   The actuator 60 is provided on the base end side of the injection control valve holding portion 44 of the injection control valve 20 and can load the injection control valve 20 in the forward direction.

閉鎖補助ピストン30は、ニードル弁閉鎖室43内を進退可能に設けられ、ニードル弁閉鎖室43の内壁面を摺動する略円柱形状の仕切部33と、この仕切部33のニードル弁10側の端部から棒状に延出する補助力伝達部32と、を備える。   The closing assist piston 30 is provided so as to be able to advance and retreat in the needle valve closing chamber 43, and has a substantially cylindrical partition portion 33 that slides on the inner wall surface of the needle valve closing chamber 43, and the needle valve 10 side of the partition portion 33. And an auxiliary force transmission portion 32 extending in a rod shape from the end portion.

ニードル弁閉鎖室43は、仕切部33により、第3燃料通路53が連通する閉鎖補助圧力室432と、第4燃料通路54が連通するリターン圧力室433と、に区画される。   The needle valve closing chamber 43 is partitioned by the partition 33 into a closing auxiliary pressure chamber 432 that communicates with the third fuel passage 53 and a return pressure chamber 433 that communicates with the fourth fuel passage 54.

仕切部33の基端側の部分は、第3燃料通路53側に向かって突出する略円錐形状となっている。
また、仕切部33には、閉鎖補助圧力室432とリターン圧力室433とを連通する微小連通路331が形成される。この微小連通路331は、閉鎖補助ピストン30の仕切部33の外周面を凹ませることにより、閉鎖補助ピストン30とニードル弁閉鎖室43との間に形成される。
A portion on the base end side of the partition portion 33 has a substantially conical shape protruding toward the third fuel passage 53 side.
In addition, the partition portion 33 is formed with a minute communication path 331 that allows the closing auxiliary pressure chamber 432 and the return pressure chamber 433 to communicate with each other. The minute communication path 331 is formed between the closing assist piston 30 and the needle valve closing chamber 43 by denting the outer peripheral surface of the partition portion 33 of the closing assist piston 30.

ばね31は、ニードル弁閉鎖室43内の閉鎖補助ピストン30とニードル弁10の基端側との間に設けられて、閉鎖補助ピストン30およびニードル弁10を離間する方向に付勢する。   The spring 31 is provided between the closing assist piston 30 in the needle valve closing chamber 43 and the proximal end side of the needle valve 10, and biases the closing assist piston 30 and the needle valve 10 in a separating direction.

以上の閉鎖補助ピストン30は、以下のように動作する。
すなわち、まず、噴射制御弁20が第1位置に位置して、第1燃料収容室41と第3燃料通路53とが遮断されており、また、ばね31により閉鎖補助ピストン30が最も後退した位置まで付勢されて、仕切部33の円錐形状の部分がニードル弁閉鎖室43の基端面の第3燃料通路53を閉塞しているものとする。この状態を、閉鎖補助ピストン30の最後退位置とする。
The above closing auxiliary piston 30 operates as follows.
That is, first, the injection control valve 20 is located at the first position, the first fuel storage chamber 41 and the third fuel passage 53 are shut off, and the position where the closing auxiliary piston 30 is most retracted by the spring 31. It is assumed that the conical portion of the partition portion 33 closes the third fuel passage 53 on the base end surface of the needle valve closing chamber 43. This state is the last retracted position of the closing assist piston 30.

閉鎖補助ピストン30がこの最後退位置に位置した状態では、仕切部33の円錐状の部分が第3燃料通路53を塞いで、第3燃料通路53と閉鎖補助圧力室432とを遮断する。
また、閉鎖補助ピストン30がこの最後退位置に位置した状態では、ニードル弁10が移動規制部12に規制されるまで後退しても、閉鎖補助ピストン30の補助力伝達部32の先端面とニードル弁10の基端面との間に間隙が形成されるように、閉鎖補助ピストン30およびニードル弁10の移動ストロークや長さが設定されている。
In the state where the closing auxiliary piston 30 is located at the last retracted position, the conical portion of the partition portion 33 closes the third fuel passage 53 and blocks the third fuel passage 53 and the closing auxiliary pressure chamber 432.
Further, in the state where the closing assist piston 30 is located at the last retracted position, even if the needle valve 10 is retracted until it is regulated by the movement restricting portion 12, the tip surface of the assist force transmitting portion 32 of the closing assist piston 30 and the needle The movement strokes and lengths of the closing assist piston 30 and the needle valve 10 are set so that a gap is formed between the base end surface of the valve 10 and the valve 10.

次に、噴射制御弁20が第1位置から後退すると、第1燃料収容室41と第3燃料通路53とが連通し、第1燃料収容室41の燃料が第3燃料通路53に流入する。
そして、第2燃料通路52と第3燃料通路53とが連通し、第2燃料通路52の燃料が第3燃料通路53に流入する。
そして、この第3燃料通路53の燃料圧力により、閉鎖補助ピストン30がばね31の付勢力に抗して前進して、補助力伝達部32の先端面がニードル弁10の基端面に当接する。
Next, when the injection control valve 20 moves backward from the first position, the first fuel storage chamber 41 and the third fuel passage 53 communicate with each other, and the fuel in the first fuel storage chamber 41 flows into the third fuel passage 53.
The second fuel passage 52 and the third fuel passage 53 communicate with each other, and the fuel in the second fuel passage 52 flows into the third fuel passage 53.
Then, due to the fuel pressure in the third fuel passage 53, the closing assist piston 30 moves forward against the biasing force of the spring 31, and the distal end surface of the assist force transmitting portion 32 comes into contact with the proximal end surface of the needle valve 10.

この状態では、第3燃料通路53内の燃料は、ニードル弁閉鎖室43の閉鎖補助圧力室432に流入して、第2燃料収容室42の燃料溜まり部421内の燃料圧力とニードル弁閉鎖室43の閉鎖補助圧力室432内の燃料圧力とが等しくなっている。
そして、閉鎖補助ピストン30の仕切部33の円錐形状の部分が受圧部として閉鎖補助圧力室432からの燃料圧力を受けることで、閉鎖補助ピストン30を介して、ニードル弁10には、前進させる向きに力が加わる。
同時に、ニードル弁10には、ニードル弁10の円環状の段差部13が受圧部として燃料溜まり部421からの燃料圧力を受けることで、後退させる向きに力が加わっている。
In this state, the fuel in the third fuel passage 53 flows into the closing auxiliary pressure chamber 432 of the needle valve closing chamber 43, and the fuel pressure in the fuel reservoir portion 421 of the second fuel storage chamber 42 and the needle valve closing chamber. The fuel pressure in the 43 closed auxiliary pressure chambers 432 is equal.
Then, the conical portion of the partition portion 33 of the closing assist piston 30 receives the fuel pressure from the closing assist pressure chamber 432 as a pressure receiving portion, so that the needle valve 10 moves forward through the closing assist piston 30. Power is added to.
At the same time, a force is applied to the needle valve 10 in a direction in which the annular step portion 13 of the needle valve 10 is retracted by receiving the fuel pressure from the fuel reservoir portion 421 as a pressure receiving portion.

ここで、閉鎖補助ピストン30の仕切部33の最大径は、ニードル弁10の段差部13の最大径よりも大きく、閉鎖補助ピストン30の仕切部33の受圧面積は、ニードル弁10の段差部13の受圧面積よりも大きくなっている。よって、閉鎖補助ピストン30を前進させる力は、ニードル弁10を後退させる力よりも大きくなり、閉鎖補助ピストン30の補助力伝達部32の先端面でニードル弁10の基端側を押圧して、ニードル弁10を前進させる。   Here, the maximum diameter of the partition portion 33 of the closing assist piston 30 is larger than the maximum diameter of the step portion 13 of the needle valve 10, and the pressure receiving area of the partition portion 33 of the close assist piston 30 is the step portion 13 of the needle valve 10. It is larger than the pressure receiving area. Therefore, the force for moving the closing assist piston 30 forward becomes larger than the force for moving the needle valve 10 backward, and the proximal end side of the needle valve 10 is pressed by the distal end surface of the assist force transmitting portion 32 of the closing assist piston 30. The needle valve 10 is advanced.

以下、燃料噴射装置1の動作について、図2〜図4を参照しながら説明する。
ST1では、図2(a)に示すように、初期状態である。すなわち、燃料供給源から第1燃料通路51に燃料が高圧で供給されるとともに、ばね21の付勢力により、噴射制御弁20が後退して第2位置に位置している。これにより、噴射制御弁20の拡径部23が第1燃料収容室41の段差部411に当接するため、第1燃料通路51内の高圧の燃料は、噴射制御弁20の縮径部221と噴射制御弁保持部44の内周面との隙間に留まっている。
Hereinafter, the operation of the fuel injection device 1 will be described with reference to FIGS.
ST1 is in an initial state as shown in FIG. That is, fuel is supplied from the fuel supply source to the first fuel passage 51 at a high pressure, and the injection control valve 20 is moved backward by the urging force of the spring 21 to be in the second position. As a result, the enlarged diameter portion 23 of the injection control valve 20 abuts on the step portion 411 of the first fuel storage chamber 41, so that the high-pressure fuel in the first fuel passage 51 is separated from the reduced diameter portion 221 of the injection control valve 20. It remains in the gap with the inner peripheral surface of the injection control valve holding portion 44.

また、ばね31の付勢力により、ニードル弁10は前進して第2燃料収容室42の先端側に着座し、閉鎖補助ピストン30は後退して最後退位置に位置して第3燃料通路53を閉鎖している。これにより、第2燃料収容室42、第2燃料通路52、第1燃料収容室41、第3燃料通路53内には、前回の噴射動作により流入した燃料がある程度の圧力で閉じ込められている。   Further, the urging force of the spring 31 causes the needle valve 10 to move forward and be seated on the front end side of the second fuel storage chamber 42, and the closing assist piston 30 moves backward and is located at the last retracted position so as to pass through the third fuel passage 53. It is closed. As a result, the fuel that has flowed in by the previous injection operation is confined in the second fuel storage chamber 42, the second fuel passage 52, the first fuel storage chamber 41, and the third fuel passage 53 at a certain pressure.

ST2では、この状態から、図2(b)に示すように、アクチュエータ60を駆動すると、ばね21の付勢力に抗して噴射制御弁20が前進して第1位置に位置する。   In ST2, when the actuator 60 is driven from this state as shown in FIG. 2B, the injection control valve 20 moves forward against the biasing force of the spring 21 and is positioned at the first position.

すると、噴射制御弁20の閉鎖部24の先端面が第1燃料収容室41の先端面に当接し、第1燃料収容室41と第3燃料通路53とが遮断されるので、第3燃料通路53への燃料の供給が遮断される。
また、拡径部23が第1燃料収容室41の段差部411から離れて、拡径部23と第1燃料収容室41の段差部411との間に間隙が形成されるので、第1燃料通路51内の高圧な燃料は、噴射制御弁20の縮径部221と噴射制御弁保持部44の内周面との隙間、第1燃料収容室41、および第2燃料通路52を通って、第2燃料収容室42の燃料溜まり部421に流入する。上述のように、この燃料溜まり部421の燃料は、既にある程度の圧力であるため、第1燃料通路51内の高圧な燃料が供給されることにより、第2燃料収容室42内の燃料圧力が上昇する。
Then, the front end surface of the closing portion 24 of the injection control valve 20 comes into contact with the front end surface of the first fuel storage chamber 41, and the first fuel storage chamber 41 and the third fuel passage 53 are shut off. The fuel supply to 53 is cut off.
Further, since the enlarged diameter portion 23 is separated from the step portion 411 of the first fuel storage chamber 41 and a gap is formed between the enlarged diameter portion 23 and the step portion 411 of the first fuel storage chamber 41, the first fuel The high-pressure fuel in the passage 51 passes through the gap between the reduced diameter portion 221 of the injection control valve 20 and the inner peripheral surface of the injection control valve holding portion 44, the first fuel storage chamber 41, and the second fuel passage 52, The fuel flows into the fuel reservoir 421 of the second fuel storage chamber 42. As described above, since the fuel in the fuel reservoir portion 421 is already at a certain pressure, the fuel pressure in the second fuel storage chamber 42 is increased by supplying high-pressure fuel in the first fuel passage 51. To rise.

ST3では、燃料溜まり部421内の燃料圧力が所定の圧力に到達すると、図2(c)に示すように、この燃料溜まり部421内の燃料圧力により、ニードル弁10の移動規制部12が段差部431に突き当たるまで、ばね31の付勢力に抗してニードル弁10が後退する。これにより、ニードル弁10は第2燃料収容室42の先端側から離座して、第2燃料収容室42内の燃料が噴孔45を通して噴射される。   In ST3, when the fuel pressure in the fuel reservoir 421 reaches a predetermined pressure, the movement restricting portion 12 of the needle valve 10 is stepped by the fuel pressure in the fuel reservoir 421 as shown in FIG. The needle valve 10 moves backward against the urging force of the spring 31 until it hits the portion 431. Thereby, the needle valve 10 is separated from the front end side of the second fuel storage chamber 42, and the fuel in the second fuel storage chamber 42 is injected through the injection hole 45.

このように、アクチュエータ60は、噴射制御弁20を第2位置から第1位置に移行させる際、ニードル弁10がノズルボディ40からの離座を開始するよりも早く噴射制御弁20が第1位置に到達するように制御する。   Thus, when the actuator 60 moves the injection control valve 20 from the second position to the first position, the injection control valve 20 is moved to the first position earlier than the needle valve 10 starts to be separated from the nozzle body 40. Control to reach.

ST4では、アクチュエータ60の駆動を停止もしくは駆動力を減少させて噴射制御弁20に対する押圧力を低減させる。すると、ばね21の付勢力により、噴射制御弁20が後退する。このとき、ばね21の付勢力とアクチュエータ60の駆動力との差分の力により、噴射制御弁20は第2位置に位置し、図3(a)に示すように、拡径部23が第1燃料収容室41の段差部411に当接して噴射制御弁保持部44を閉鎖する。これにより、第1燃料通路51と第1燃料収容室41とが遮断されるとともに、第1燃料収容室41と第3燃料通路53とが連通する。よって、第2燃料収容室42、第2燃料通路52、および第1燃料収容室41内の燃料が、閉鎖部24の先端面と第1燃料収容室41の先端面との間隙を通って、第3燃料通路53に流入し、第3燃料通路53内の圧力が上昇する。   In ST4, the driving force of the actuator 60 is stopped or the driving force is decreased to reduce the pressing force on the injection control valve 20. Then, the injection control valve 20 moves backward by the biasing force of the spring 21. At this time, the injection control valve 20 is positioned at the second position by the difference between the urging force of the spring 21 and the driving force of the actuator 60, and as shown in FIG. The injection control valve holding part 44 is closed in contact with the step part 411 of the fuel storage chamber 41. As a result, the first fuel passage 51 and the first fuel storage chamber 41 are blocked, and the first fuel storage chamber 41 and the third fuel passage 53 communicate with each other. Therefore, the fuel in the second fuel storage chamber 42, the second fuel passage 52, and the first fuel storage chamber 41 passes through the gap between the front end surface of the closing portion 24 and the front end surface of the first fuel storage chamber 41, It flows into the 3rd fuel passage 53, and the pressure in the 3rd fuel passage 53 rises.

また、第3燃料通路53に流入した燃料圧力により、この仕切部33の円錐形状の部分うち第3燃料通路53に露出した部分が押圧されて、ばね31の付勢力に抗して閉鎖補助ピストン30が前進し始める。   Further, due to the fuel pressure flowing into the third fuel passage 53, a portion exposed to the third fuel passage 53 among the conical portions of the partition portion 33 is pressed, and the closing assist piston is resisted against the biasing force of the spring 31. 30 begins to move forward.

ST5では、図3(b)に示すように、閉鎖補助ピストン30が前進すると、仕切部33による第3燃料通路53の閉鎖が解除され、第3燃料通路53に流入した燃料は、さらにニードル弁閉鎖室43の閉鎖補助圧力室432に流入し、閉鎖補助圧力室432内の圧力が上昇する。閉弁補助圧力室432の内部の圧力が所定の圧力に到達すると、閉鎖補助圧力室432に流入した燃料圧力により、この仕切部33の円錐形状の部分全体が押圧されて、閉鎖補助ピストン30が前進して、この閉弁補助ピストン30の補助力伝達部32の先端面がニードル弁10の基端面に当接する。   In ST5, as shown in FIG. 3 (b), when the closing assist piston 30 moves forward, the closing of the third fuel passage 53 by the partition 33 is released, and the fuel that has flowed into the third fuel passage 53 further flows into the needle valve. It flows into the closing auxiliary pressure chamber 432 of the closing chamber 43 and the pressure in the closing auxiliary pressure chamber 432 rises. When the pressure inside the valve closing auxiliary pressure chamber 432 reaches a predetermined pressure, the whole conical portion of the partition 33 is pressed by the fuel pressure flowing into the closing auxiliary pressure chamber 432, and the closing auxiliary piston 30 is The front end surface of the auxiliary force transmitting portion 32 of the valve closing auxiliary piston 30 comes into contact with the base end surface of the needle valve 10 by moving forward.

また、第2燃料収容室42、第2燃料通路52、および第1燃料収容室41内の燃料が第3燃料通路53、および閉鎖補助圧力室432に流入すると、第2燃料収容室42、第2燃料通路52、第3燃料通路53内の圧力は、徐々に低下する。   When the fuel in the second fuel storage chamber 42, the second fuel passage 52, and the first fuel storage chamber 41 flows into the third fuel passage 53 and the closing auxiliary pressure chamber 432, the second fuel storage chamber 42, the second fuel storage chamber 42, The pressure in the second fuel passage 52 and the third fuel passage 53 gradually decreases.

ST6では、図3(c)に示すように、閉鎖補助圧力室432内の燃料が閉鎖補助ピストン30を押圧する。ここで、前述のように閉鎖補助ピストン30が前進する向きに加える力は、第2燃料収容室42の燃料溜まり部421内の燃料が段差部13を押圧して、ニードル弁10に後退する向きに加える力よりも大きい。よって、閉弁補助ピストン30がニードル弁10とともに前進して、ニードル弁10が第2燃料収容室42の先端側に着座して、噴孔45からの燃料の噴射が停止する。   In ST6, as shown in FIG. 3C, the fuel in the closing assist pressure chamber 432 presses the closing assist piston 30. Here, as described above, the force applied in the direction in which the closing assist piston 30 moves forward is the direction in which the fuel in the fuel reservoir portion 421 of the second fuel storage chamber 42 presses the step portion 13 and moves backward to the needle valve 10. Greater than the force applied to Therefore, the valve closing assist piston 30 moves forward together with the needle valve 10, the needle valve 10 is seated on the distal end side of the second fuel storage chamber 42, and the fuel injection from the injection hole 45 is stopped.

ST7では、図4に示すように、閉弁補助圧力室432の内部の燃料は、仕切部33に形成された微小連通路331を通って、少しずつリターン圧力室433に流出し、このリターン圧力室433に流出した燃料は、第4燃料通路54を通ってノズルボディ40の外部に排出される。
これにより、閉弁補助圧力室432の内部の圧力は、少しずつ低下し、閉弁補助圧力室432の内部の圧力が所定の圧力未満になると、ばね31の付勢力により、閉弁補助ピストン30が後退して最後退位置まで移行し、閉弁補助圧力室432と第3燃料通路53との連通を遮断する。これにより、第2燃料収容室42、第2燃料通路52、第1燃料収容室41、第3燃料通路53内には、燃料がある程度の圧力で閉じ込められて、初期状態に復帰する。
In ST7, as shown in FIG. 4, the fuel inside the valve closing auxiliary pressure chamber 432 gradually flows out into the return pressure chamber 433 through the minute communication path 331 formed in the partition portion 33, and this return pressure. The fuel that has flowed into the chamber 433 is discharged to the outside of the nozzle body 40 through the fourth fuel passage 54.
Thereby, the pressure inside the valve closing auxiliary pressure chamber 432 gradually decreases, and when the pressure inside the valve closing auxiliary pressure chamber 432 becomes less than a predetermined pressure, the valve closing auxiliary piston 30 is urged by the biasing force of the spring 31. Moves backward to the last retracted position, and the communication between the valve closing auxiliary pressure chamber 432 and the third fuel passage 53 is cut off. As a result, the fuel is trapped in the second fuel storage chamber 42, the second fuel passage 52, the first fuel storage chamber 41, and the third fuel passage 53 with a certain level of pressure, and returns to the initial state.

図5は、噴射制御弁20およびニードル弁10のタイミングチャートである。
時刻tは、上述の初期状態(ST1)である。
時刻tから時刻tの期間は、上述のST2に対応している。この期間では、アクチュエータ60を駆動して噴射制御弁20を第2位置から第1位置に移行させる。
時刻tから所定時間経過した後、時刻tから時刻tの期間は、上述のST3に対応している。この期間では、第1燃料通路51内の高圧な燃料が、第1燃料収容室41および第2燃料通路52を経由して、第2燃料収容室42に流入し、第2燃料収容室42内の燃料圧力により、ニードル弁10が後退する。
FIG. 5 is a timing chart of the injection control valve 20 and the needle valve 10.
Time t 0 is the above-mentioned initial state (ST1).
Period between time t 1 from time t 0 corresponds to the ST2 described above. In this period, the actuator 60 is driven to shift the injection control valve 20 from the second position to the first position.
After a lapse of time t 1 a predetermined time period from the time t 3 from time t 2 corresponds to ST3 described above. During this period, the high-pressure fuel in the first fuel passage 51 flows into the second fuel storage chamber 42 via the first fuel storage chamber 41 and the second fuel passage 52, and enters the second fuel storage chamber 42. The needle valve 10 is retracted by the fuel pressure.

燃料噴射量等に応じて、所定時間、噴射制御弁20を第1位置に維持した後、時刻tでは、アクチュエータ60の駆動を停止もしくは駆動力を減少させる。 Depending on the fuel injection amount or the like, a predetermined time, after maintaining the injection control valve 20 to the first position, at time t 4, thereby driving the actuator 60 decreases the stopping or driving force.

時刻tから時刻tの期間は、上述のST4に対応している。この期間では、噴射制御弁20を第1位置から第2位置まで後退させる。
時刻tから時刻tの期間は、上述のST5、ST6に対応している。この期間では、第2燃料収容室42、第2燃料通路52、および第1燃料収容室41内の燃料がニードル弁閉鎖室43に流入し、閉鎖補助ピストン30が前進して、ニードル弁10を押圧する。これにより、ニードル弁10が第2燃料収容室42の先端側に向かって前進し、第2燃料収容室42の先端側に着座して、燃料の噴射が停止する。
Period between times t 5 from time t 4 corresponds to ST4 described above. In this period, the injection control valve 20 is retracted from the first position to the second position.
Period from the time t 6 from time t 5 corresponds to the above ST5, ST6. During this period, the fuel in the second fuel storage chamber 42, the second fuel passage 52, and the first fuel storage chamber 41 flows into the needle valve closing chamber 43, and the closing assist piston 30 moves forward to move the needle valve 10. Press. As a result, the needle valve 10 moves forward toward the distal end side of the second fuel storage chamber 42 and is seated on the distal end side of the second fuel storage chamber 42, and fuel injection stops.

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)燃料噴射開始動作で噴射制御弁20を第2位置から第1位置に移行させる際、アクチュエータ60により、ニードル弁10がノズルボディ40からの離座を開始するよりも早く噴射制御弁20が第1位置に到達するように制御する。よって、第2燃料収容室42内の燃料圧力によりニードル弁10がノズルボディ40からの離座を開始する際には、既に、噴射制御弁20が第1位置に位置しているので、ニードル弁20に対して前進方向に力が加わることはない。したがって、燃料噴射時のニードル弁10の後退量は常に一定となるから、その後、燃料噴射停止動作において、噴射制御弁20を第1位置から第2位置に移行させても、噴射制御弁20を動作させてからニードル弁10がノズルボディ40に着座するまでの応答時間は一定となる。
According to this embodiment, there are the following effects.
(1) When the injection control valve 20 is shifted from the second position to the first position in the fuel injection start operation, the injection control valve 20 is earlier than the needle valve 10 starts to be separated from the nozzle body 40 by the actuator 60. Is controlled to reach the first position. Therefore, when the needle valve 10 starts to be separated from the nozzle body 40 due to the fuel pressure in the second fuel storage chamber 42, the injection control valve 20 is already in the first position. No force is applied to 20 in the forward direction. Accordingly, since the retraction amount of the needle valve 10 at the time of fuel injection is always constant, even if the injection control valve 20 is shifted from the first position to the second position in the fuel injection stop operation, the injection control valve 20 is not changed. The response time from when the needle valve 10 is operated until the needle valve 10 is seated on the nozzle body 40 is constant.

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、上述の実施形態では、アクチュエータ60で噴射制御弁20を制御することにより、ニードル弁10がノズルボディ40からの離座を開始するよりも早く噴射制御弁20を第1位置に到達させたが、これに限らない。すなわち、第1燃料収容室41、第2燃料通路52、第2燃料収容室42の容積の合計を、噴射制御弁20が第1位置に到達した後にニードル弁10がノズルボディ40からの離座を開始するように設定してもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, etc. within a scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the injection control valve 20 is controlled by the actuator 60 so that the injection control valve 20 reaches the first position earlier than the needle valve 10 starts to leave the nozzle body 40. However, it is not limited to this. That is, the total volume of the first fuel storage chamber 41, the second fuel passage 52, and the second fuel storage chamber 42 is determined so that the needle valve 10 is separated from the nozzle body 40 after the injection control valve 20 reaches the first position. May be set to start.

また、上述の実施形態では、噴射制御弁20をピエゾ式のアクチュエータ60で駆動したが、これに限らず、電磁式や油圧式のアクチュエータで駆動してもよい。
また、上述の各実施形態では、微小連通路331を閉鎖補助ピストン30の仕切部33の外周面を凹ませることにより形成したが、これに限らず、閉鎖補助ピストン30の仕切部33の内部側に穿設してもよいし、ノズルボディ40のニードル弁閉鎖室43の内周面に形成してもよい。
In the above-described embodiment, the injection control valve 20 is driven by the piezo-type actuator 60. However, the present invention is not limited to this and may be driven by an electromagnetic or hydraulic actuator.
Further, in each of the above-described embodiments, the minute communication path 331 is formed by denting the outer peripheral surface of the partition portion 33 of the closing assist piston 30, but not limited to this, the inner side of the partition portion 33 of the closing assist piston 30. The nozzle body 40 may be formed on the inner peripheral surface of the needle valve closing chamber 43.

また、上述の実施形態では、閉鎖補助ピストン30の補助力伝達部32により、直接、ニードル弁10の基端側を押圧したが、これに限らず、閉鎖補助ピストン30とニードル弁10との間に部材を設け、この部材を介してニードル弁10の基端側を押圧してもよい。
また、上述の実施形態では、ニードル弁本体11の外周面の1箇所に段差部13を形成したが、これに限らず、ニードル弁本体11の先端側外周面などの複数箇所に段差部を設けてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the proximal end side of the needle valve 10 is directly pressed by the auxiliary force transmission unit 32 of the closing auxiliary piston 30, but not limited to this, between the closing auxiliary piston 30 and the needle valve 10. A member may be provided on the proximal end side of the needle valve 10 via this member.
Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the level difference part 13 was formed in one place of the outer peripheral surface of the needle valve main body 11, not only this but a level difference part is provided in several places, such as the front end side outer peripheral surface of the needle valve main body 11. May be.

また、上述の実施形態では、ばね21を噴射制御弁20の噴射制御弁保持部44よりも先端側に配置したが、これに限らず、噴射制御弁保持部20よりも基端側に配置してもよく、噴射制御弁20を後退方向に付勢できればよい。   In the above-described embodiment, the spring 21 is disposed on the distal end side of the injection control valve holding portion 44 of the injection control valve 20, but not limited to this, the spring 21 is disposed on the proximal end side of the injection control valve holding portion 20. The injection control valve 20 may be urged in the backward direction.

本発明の一実施形態に係る燃料噴射装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the fuel-injection apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 前記実施形態に係る燃料噴射装置の動作を説明するための図(その1)である。FIG. 6 is a diagram (No. 1) for explaining the operation of the fuel injection device according to the embodiment; 前記実施形態に係る燃料噴射装置の動作を説明するための図(その2)である。FIG. 6 is a diagram (No. 2) for explaining the operation of the fuel injection device according to the embodiment; 前記実施形態に係る燃料噴射装置の動作を説明するための図(その3)である。FIG. 6 is a view (No. 3) for explaining the operation of the fuel injection device according to the embodiment. 前記実施形態に係る燃料噴射装置の動作を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows operation | movement of the fuel-injection apparatus which concerns on the said embodiment. 本発明の従来例に係る燃料噴射装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the fuel-injection apparatus which concerns on the prior art example of this invention. 前記従来例に係る燃料噴射装置の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the fuel-injection apparatus based on the said prior art example. 前記従来例に係る燃料噴射装置の噴射制御弁の中間位置での拡大断面図である。It is an expanded sectional view in the middle position of the injection control valve of the fuel injection device concerning the above-mentioned conventional example.

符号の説明Explanation of symbols

1 燃料噴射装置
10 ニードル弁
13 段差部(ニードル弁開放手段)
20 噴射制御弁
30 閉鎖補助ピストン(ニードル弁閉鎖手段)
40 ノズルボディ
41 第1燃料収容室
42 第2燃料収容室(ニードル弁開放手段)
43 ニードル弁閉鎖室(第3燃料収容室、ニードル弁閉鎖手段)
45 噴孔
46 ニードル弁保持部
51 第1燃料通路
52 第2燃料通路
53 第3燃料通路
54 第4燃料通路
60 アクチュエータ(噴射制御弁制御装置)
421 燃料溜まり部(ニードル弁開放手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel injection apparatus 10 Needle valve 13 Level difference part (needle valve opening means)
20 Injection control valve 30 Close assist piston (needle valve closing means)
40 Nozzle body 41 First fuel storage chamber 42 Second fuel storage chamber (needle valve opening means)
43 Needle valve closing chamber (third fuel storage chamber, needle valve closing means)
45 Injection hole 46 Needle valve holding portion 51 First fuel passage 52 Second fuel passage 53 Third fuel passage 54 Fourth fuel passage 60 Actuator (injection control valve control device)
421 Fuel reservoir (needle valve opening means)

Claims (2)

第1燃料収容室、第2燃料収容室、第3燃料収容室、および、当該第2燃料収容室から燃料噴射装置の外部に至る噴孔が形成されたノズルボディと、
当該ノズルボディ内部のニードル弁保持部に保持されたニードル弁と、
前記ノズルボディ内部の前記ニードル弁保持部よりも先端側に設けられて前記第2燃料収容室を有するニードル弁開放手段と、
前記ノズルボディ内部の前記ニードル弁保持部よりも基端側に設けられて前記第3燃料収容室を有するニードル弁閉鎖手段と、
前記ノズルボディ内部に保持されて、前記第1燃料収容室内を進退可能な噴射制御弁と、
当該噴射制御弁を制御する噴射制御弁制御装置と、を備え、
前記ノズルボディには、燃料供給源から前記第1燃料収容室に至る第1燃料通路、前記第1燃料収容室から前記第2燃料収容室に至る第2燃料通路、前記第1燃料収容室から前記第3燃料収容室に至る第3燃料通路、および、前記第3燃料収容室から燃料噴射装置の外部の低圧部に至る第4燃料通路が形成され、
前記噴射制御弁は、第1位置まで前進することにより、前記第1燃料通路と前記第1燃料収容室とを連通するとともに、前記第1燃料収容室と前記第3燃料通路とを遮断し、第2位置まで後退することにより、前記第1燃料通路と前記第1燃料収容室とを遮断するとともに、前記第1燃料収容室と前記第3燃料通路とを連通し、
前記ニードル弁は、前進して前記ノズルボディに着座することにより、前記第2燃料収容室と前記噴孔とを遮断し、後退して前記ノズルボディから離座することにより、前記第2燃料収容室と前記噴孔とを連通し、
前記ニードル弁開放手段は、前記第2燃料収容室内の燃料圧力により前記ニードル弁を後退させ、
前記ニードル弁閉鎖手段は、前記第3燃料収容室内の燃料圧力により前記ニードル弁を前進させ、
前記噴射制御弁制御装置は、前記噴射制御弁を前記第2位置から前記第1位置に移行させる際、前記ニードル弁が前記ノズルボディからの離座を開始するよりも早く前記噴射制御弁が前記第1位置に到達するように制御することを特徴とする燃料噴射装置。
A first fuel storage chamber, a second fuel storage chamber, a third fuel storage chamber, and a nozzle body in which nozzle holes extending from the second fuel storage chamber to the outside of the fuel injection device are formed;
A needle valve held in a needle valve holding portion inside the nozzle body;
Needle valve opening means provided on the tip side of the needle valve holding portion inside the nozzle body and having the second fuel storage chamber;
Needle valve closing means provided on the base end side of the needle valve holding portion inside the nozzle body and having the third fuel storage chamber;
An injection control valve held inside the nozzle body and capable of moving back and forth in the first fuel storage chamber;
An injection control valve control device for controlling the injection control valve,
The nozzle body includes a first fuel passage from a fuel supply source to the first fuel storage chamber, a second fuel passage from the first fuel storage chamber to the second fuel storage chamber, and from the first fuel storage chamber. A third fuel passage extending to the third fuel storage chamber and a fourth fuel passage extending from the third fuel storage chamber to a low pressure portion outside the fuel injection device are formed;
The injection control valve advances to the first position, thereby communicating the first fuel passage and the first fuel storage chamber, and blocking the first fuel storage chamber and the third fuel passage; By retracting to the second position, the first fuel passage and the first fuel storage chamber are shut off, and the first fuel storage chamber and the third fuel passage are communicated with each other.
The needle valve moves forward and is seated on the nozzle body, thereby shutting off the second fuel storage chamber and the nozzle hole, and retreating and moving away from the nozzle body, thereby the second fuel storage chamber. Communicating the chamber with the nozzle hole,
The needle valve opening means retracts the needle valve by the fuel pressure in the second fuel storage chamber,
The needle valve closing means advances the needle valve by the fuel pressure in the third fuel storage chamber,
When the injection control valve shifts the injection control valve from the second position to the first position, the injection control valve controls the injection control valve before the needle valve starts to move away from the nozzle body. A fuel injection device controlled to reach a first position.
第1燃料収容室、第2燃料収容室、第3燃料収容室、および、当該第2燃料収容室から燃料噴射装置の外部に至る噴孔が形成されたノズルボディと、
当該ノズルボディ内部のニードル弁保持部に保持されたニードル弁と、
前記ノズルボディ内部の前記ニードル弁保持部よりも先端側に設けられて前記第2燃料収容室を有するニードル弁開放手段と、
前記ノズルボディ内部の前記ニードル弁保持部よりも基端側に設けられて前記第3燃料収容室を有するニードル弁閉鎖手段と、
前記ノズルボディ内部に保持されて、前記第1燃料収容室内を進退可能な噴射制御弁と、
当該噴射制御弁を制御する噴射制御弁制御装置と、を備え、
前記ノズルボディには、燃料供給源から前記第1燃料収容室に至る第1燃料通路、前記第1燃料収容室から前記第2燃料収容室に至る第2燃料通路、前記第1燃料収容室から前記第3燃料収容室に至る第3燃料通路、および、前記第3燃料収容室から燃料噴射装置の外部の低圧部に至る第4燃料通路が形成され、
前記噴射制御弁は、第1位置まで前進することにより、前記第1燃料通路と前記第1燃料収容室とを連通するとともに、前記第1燃料収容室と前記第3燃料通路とを遮断し、第2位置まで後退することにより、前記第1燃料通路と前記第1燃料収容室とを遮断するとともに、前記第1燃料収容室と前記第3燃料通路とを連通し、
前記ニードル弁は、前進して前記ノズルボディに着座することにより、前記第2燃料収容室と前記噴孔とを遮断し、後退して前記ノズルボディから離座することにより、前記第2燃料収容室と前記噴孔とを連通し、
前記ニードル弁開放手段は、前記第2燃料収容室内の燃料圧力により前記ニードル弁を後退させ、
前記ニードル弁閉鎖手段は、前記第3燃料収容室内の燃料圧力により前記ニードル弁を前進させ、
前記第1燃料収容室、前記第2燃料通路、前記第2燃料収容室の容積の合計は、前記噴射制御弁制御装置により前記噴射制御弁を前記第2位置から前記第1位置に移行させる際、前記噴射制御弁が前記第1位置に到達した後に前記ニードル弁が前記ノズルボディからの離座を開始するように、設定されることを特徴とする燃料噴射装置。
A first fuel storage chamber, a second fuel storage chamber, a third fuel storage chamber, and a nozzle body in which nozzle holes extending from the second fuel storage chamber to the outside of the fuel injection device are formed;
A needle valve held in a needle valve holding portion inside the nozzle body;
Needle valve opening means provided on the tip side of the needle valve holding portion inside the nozzle body and having the second fuel storage chamber;
Needle valve closing means provided on the base end side of the needle valve holding portion inside the nozzle body and having the third fuel storage chamber;
An injection control valve held inside the nozzle body and capable of moving back and forth in the first fuel storage chamber;
An injection control valve control device for controlling the injection control valve,
The nozzle body includes a first fuel passage from a fuel supply source to the first fuel storage chamber, a second fuel passage from the first fuel storage chamber to the second fuel storage chamber, and from the first fuel storage chamber. A third fuel passage extending to the third fuel storage chamber and a fourth fuel passage extending from the third fuel storage chamber to a low pressure portion outside the fuel injection device are formed;
The injection control valve advances to the first position, thereby communicating the first fuel passage and the first fuel storage chamber, and blocking the first fuel storage chamber and the third fuel passage; By retracting to the second position, the first fuel passage and the first fuel storage chamber are shut off, and the first fuel storage chamber and the third fuel passage are communicated with each other.
The needle valve moves forward and is seated on the nozzle body, thereby shutting off the second fuel storage chamber and the nozzle hole, and retreating and moving away from the nozzle body, thereby the second fuel storage chamber. Communicating the chamber with the nozzle hole,
The needle valve opening means retracts the needle valve by the fuel pressure in the second fuel storage chamber,
The needle valve closing means advances the needle valve by the fuel pressure in the third fuel storage chamber,
The total volume of the first fuel storage chamber, the second fuel passage, and the second fuel storage chamber is determined when the injection control valve is moved from the second position to the first position by the injection control valve control device. The fuel injection device is set so that the needle valve starts to be separated from the nozzle body after the injection control valve reaches the first position.
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