JP2010209875A - Fuel injection device - Google Patents

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JP2010209875A
JP2010209875A JP2009059376A JP2009059376A JP2010209875A JP 2010209875 A JP2010209875 A JP 2010209875A JP 2009059376 A JP2009059376 A JP 2009059376A JP 2009059376 A JP2009059376 A JP 2009059376A JP 2010209875 A JP2010209875 A JP 2010209875A
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Masahiro Shimada
昌浩 島田
Takashi Asami
敬 浅見
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel injection device capable of accurately controlling an injection quantity of fuel. <P>SOLUTION: The fuel injection device 1 includes a nozzle body 40 and an injection control valve 20 capable of advancing and retreating in a first fuel holding chamber 41. The injection control valve 20 provides communication between a first fuel passage 51 and the first fuel holding chamber 41 and shuts off communication between the first fuel holding chamber 41 and a third fuel passage 53 by advancing to a first position, and shuts off communication between the first fuel passage 51 and the first fuel holding chamber 41 and provides communication between the first fuel holding chamber 41 and the third fuel passage 53 by retreating to a second position. The device includes a fifth fuel passage 55 of which the one-end side communicates with a section at a downstream side of the first fuel holding chamber 41 and an upstream side of a communication part of a fourth fuel passage 54 communicating with a needle valve blocking chamber 43, and of which the other end side communicates with the fourth fuel passage 54. The fifth fuel passage 55 suppresses pressure fluctuation caused by the fluctuation of a blocking assist piston 30 by discharging fuel between the third fuel passage 53 and the needle valve blocking chamber 43. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料噴射装置に関する。特には、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. In particular, 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、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7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, a fuel injection device that injects fuel is used for a diesel engine.
FIG. 7 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701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 701 are formed.

噴射制御弁720は、噴射制御弁720が前進して第1燃料収容室741の第3燃料通路753側の内壁に当接する第1位置まで移動することにより、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とを遮断する。また、噴射制御弁720が後退して第1燃料通路751近傍の内壁に当接する第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。
この噴射制御弁720は、噴射制御弁保持部744内を摺動可能な略円柱状の案内部722と、この案内部722の先端側に設けられて略円盤形状の鍔状の拡径部723と、この拡径部723の先端側に設けられた略円柱状の閉鎖部724と、を備える。
The injection control valve 720 moves to the first position where the injection control valve 720 moves forward and contacts the inner wall of the first fuel storage chamber 741 on the third fuel passage 753 side. The housing chamber 741 is communicated, and the first fuel housing chamber 741 and the third fuel passage 753 are shut off. Further, the injection control valve 720 moves backward to the second position where the injection control valve 720 contacts the inner wall near the first fuel passage 751, thereby blocking the first fuel passage 751 and the first fuel storage chamber 741, and the first The fuel storage chamber 741 and the third fuel passage 753 are communicated.
The injection control valve 720 includes a substantially cylindrical guide portion 722 that can slide in the injection control valve holding portion 744, and a substantially disk-shaped bowl-shaped enlarged diameter portion 723 that is provided on the distal end side of the guide portion 722. And a substantially cylindrical closing portion 724 provided on the distal end side of the enlarged diameter portion 723.

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、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 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, 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. Is done. 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、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が前進する。閉鎖補助ピストン730が前進すると、ニードル弁閉鎖室743内は、閉鎖補助ピストン730により、第3燃料通路753に連通する閉鎖補助圧力室7432と、ニードル弁710側のリターン圧力室7433とに区画される。また、前進した閉鎖補助ピストン730は、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。   On the other hand, 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 third fuel passage 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, the closing assist piston 730 advances due to the fuel pressure in the needle valve closing chamber 743. When the closing auxiliary piston 730 advances, the inside of the needle valve closing chamber 743 is partitioned by the closing auxiliary piston 730 into a closing auxiliary pressure chamber 7432 communicating with the third fuel passage 753 and a return pressure chamber 7433 on the needle valve 710 side. The Further, the advanced closing assist piston 730 pushes the needle valve 710 forward. As a result, the needle valve 710 is seated on the nozzle body 740 and fuel injection stops.

このとき、閉鎖補助ピストン730に形成された微小連通路7331を通って、閉鎖補助圧力室7432内の燃料が閉鎖補助ピストン730の下側に形成されたリターン圧力室7433に流出する。すると、閉鎖補助圧力室7432内の燃料圧力が低下するのに伴い、閉鎖補助ピストン730とニードル弁710を離間する方向に付勢するばね731により、閉鎖補助ピストン730が第3燃料通路753側に後退していき、初期位置まで戻る。
これにより、燃料の噴射停止時(噴射制御弁720が第1位置から第2位置に移行するとき)に、第1燃料収容室741内の燃料が第3燃料通路753、ニードル弁閉鎖室743、及び第4燃料通路754を通って外部に流出するのを抑制している。
At this time, the fuel in the closed auxiliary pressure chamber 7432 flows out into the return pressure chamber 7433 formed under the closed auxiliary piston 730 through the minute communication passage 7331 formed in the closed auxiliary piston 730. Then, as the fuel pressure in the closing auxiliary pressure chamber 7432 decreases, the closing auxiliary piston 730 is moved toward the third fuel passage 753 by the spring 731 that urges the closing auxiliary piston 730 and the needle valve 710 in a direction away from each other. Retreat and return to the initial position.
Thus, when fuel injection is stopped (when the injection control valve 720 shifts from the first position to the second position), the fuel in the first fuel storage chamber 741 is transferred to the third fuel passage 753, the needle valve closing chamber 743, And outflow to the outside through the fourth fuel passage 754 is suppressed.

特願2008−159266号明細書Japanese Patent Application No. 2008-159266

噴射制御弁720は、第1燃料収容室741内の1燃料通路751近傍の内壁に当接する第2位置から前進して、第1燃料収容室741の第3燃料通路753近傍の内壁に当接する第1位置に移動すると、噴射制御弁720により第3燃料通路753と第1燃料収容室741とが遮断される。しかしながら、噴射制御弁720の移動速度によっては、噴射制御弁720が第2位置から第1位置に移動しているときに、燃料が第1燃料収容室741から第3燃料通路753へ流入し、この回り込んだ燃料がニードル弁閉鎖室743に流入する場合がある。すると、その燃料圧力により閉鎖補助ピストン730が押圧されて前進し、ニードル弁10を前進方向に荷重する場合がある。   The injection control valve 720 moves forward from the second position where the injection control valve 720 contacts the inner wall of the first fuel storage chamber 741 near the first fuel passage 751 and contacts the inner wall of the first fuel storage chamber 741 near the third fuel passage 753. When moved to the first position, the third fuel passage 753 and the first fuel storage chamber 741 are blocked by the injection control valve 720. However, depending on the moving speed of the injection control valve 720, when the injection control valve 720 moves from the second position to the first position, fuel flows from the first fuel storage chamber 741 into the third fuel passage 753, This entrained fuel may flow into the needle valve closing chamber 743. Then, the closing assist piston 730 is pressed by the fuel pressure to move forward, and the needle valve 10 may be loaded in the forward direction.

また、回り込んだ燃料がニードル弁閉鎖室743に流入することで前進した閉鎖補助ピストン730が、ばね731により初期位置である最後退位置に移動する場合に、閉鎖補助圧力室7432や第3燃料通路753内の燃料が第1燃料収容室741側に押し戻される。すると、第1燃料収容室541側に押し戻された燃料により、第1位置に位置する噴射制御弁720が押し返されて第1位置から離れてしまう場合があった。   Further, when the closing auxiliary piston 730, which has advanced by the entrained fuel flowing into the needle valve closing chamber 743, moves to the last retracted position, which is the initial position, by the spring 731, the closing auxiliary pressure chamber 7432 and the third fuel. The fuel in the passage 753 is pushed back to the first fuel storage chamber 741 side. Then, the fuel pushed back to the first fuel storage chamber 541 side may push back the injection control valve 720 located at the first position and leave the first position.

このように、噴射制御弁720が第2位置から第1位置に移動する間に生じる圧力変動により閉鎖補助ピストン730が変動し、結果として噴孔745からの噴射量が変動し、精確な制御が出来ない場合が生じていた。   Thus, the closing assist piston 730 fluctuates due to pressure fluctuations that occur while the injection control valve 720 moves from the second position to the first position. As a result, the injection amount from the nozzle hole 745 fluctuates, and accurate control is achieved. There was a case where it was not possible.

本発明は、噴射制御弁が、第1燃料収容室内の第1燃料通路近傍の内壁に当接する第2位置から反転して、第1燃料収容室の第3燃料通路近傍の内壁に当接する第1位置に移動する間に生じる圧力変動を抑制し、燃料の噴射量の精確な制御を行うことができる燃料噴射装置を提供することを目的とする。   In the present invention, the injection control valve reverses from the second position where the injection control valve contacts the inner wall near the first fuel passage in the first fuel storage chamber, and contacts the inner wall near the third fuel passage in the first fuel storage chamber. It is an object of the present invention to provide a fuel injection device capable of suppressing pressure fluctuations that occur while moving to one position and accurately controlling the amount of fuel injected.

(1)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)、及び前記第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、前記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、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、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燃料収容室を進退可能な噴射制御弁(例えば、後述の噴射制御弁20)と、を備え、前記ノズルボディは、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)と、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)と、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)と、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)と、を有し、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させ、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、一端側が、前記第1燃料収容室よりも下流側であり、かつ前記第3燃料収容室における前記第4燃料通路の連通部よりも上流側に連通し、他端側が前記第4燃料通路に連通する第5燃料通路(例えば、後述の第5燃料通路55)を備えることを特徴とする燃料噴射装置。   (1) A 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 first fuel storage device described later). 2 fuel storage chamber 42), a third fuel storage chamber (for example, a needle valve closing chamber 43 described later), and an injection hole (for example, an injection hole 45 described later) from the second fuel storage chamber to the outside of the fuel injection device. And a needle valve (for example, a needle valve to be described later) held by a needle valve holding part (for example, a needle valve holding part 46 to be described later) inside the nozzle body. 10) and needle valve opening means (for example, a second fuel storage chamber 42, a stepped portion 13 described later) 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. Fuel sump Portion 421) and needle valve closing means (for example, a needle valve closing chamber 43 and a closing auxiliary piston, which will be described later) provided on the proximal end side of the needle valve holding portion inside the nozzle body and having the third fuel storage chamber. 30) and an injection control valve (for example, an injection control valve 20 to be described later) that is held inside the nozzle body and can advance and retreat in the first fuel storage chamber, the nozzle body from a fuel supply source A first fuel passage (for example, a first fuel passage 51 described later) reaching the first fuel storage chamber and a second fuel passage (for example, a first fuel passage 51 described later) from the first fuel storage chamber to the second fuel storage chamber. 2 fuel passage 52), a third fuel passage (for example, a third fuel passage 53 described later) 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 external low pressure section 4 fuel passages (for example, a later-described fourth fuel passage 54), and the injection control valve moves forward to a first position (for example, a later-described first position), thereby the first fuel passage and The first fuel storage chamber communicates with the first fuel storage chamber and the third fuel passage, and the first fuel storage chamber is retracted to a second position (for example, a second position to be described later). The fuel passage and the first fuel storage chamber are shut off, and the first fuel storage chamber and the third fuel passage are communicated. The needle valve is advanced and seated on the nozzle body, thereby allowing the first fuel storage chamber and the first fuel storage chamber to communicate with each other. (2) The fuel storage chamber and the nozzle hole are shut off, retreated and separated from the nozzle body, thereby allowing the second fuel storage chamber and the nozzle hole to communicate with each other. The needle valve is controlled by the fuel pressure in the fuel storage chamber. The needle valve closing means moves backward, the needle valve is advanced by the fuel pressure in the third fuel storage chamber, one end side is downstream from the first fuel storage chamber, and the third fuel storage chamber And a fifth fuel passage (for example, a fifth fuel passage 55 described later) that communicates with the fourth fuel passage upstream of the communicating portion of the fourth fuel passage. Fuel injection device.

(1)の発明によれば、燃料噴射装置の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。
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。
燃料噴射弁が第1位置まで前進する過程において、第3燃料通路又は第3燃料収容室に流入した燃料は、第5燃料通路を経由して第4燃料通路に流入し、燃料噴射装置の外部に排出される。
According to the invention of (1), the 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.
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 rises. 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.
In the process in which the fuel injection valve advances to the first position, the fuel that has flowed into the third fuel passage or the third fuel storage chamber flows into the fourth fuel passage through the fifth fuel passage, and the outside of the fuel injection device. To be discharged.

一方、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、ニードル弁閉鎖手段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, 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, the fuel flows into the third fuel storage chamber through the first fuel storage chamber and the third fuel passage, and the needle valve is advanced by the needle valve closing means. As a result, the needle valve is seated on the nozzle body, and fuel injection stops.

一端側が第1燃料収容室よりも下流側であって、かつ第3燃料収容室内の第4燃料通路の連通部よりも上流側に連通し、他端側が第4燃料通路に連通する第5燃料通路を備えるとした。これにより、第3燃料通路及び第3燃料収容室に流入した燃料を、第5燃料通路を経由して速やかに第4燃料通路に流出させ、噴射制御弁が第2位置から第1位置に前進する過程において生じる第3燃料通路及び第3燃料収容室に生じる圧力変動を抑制することができる。そして、噴射制御弁が後退方向に押し戻されたり、ニードル弁が前進方向に荷重されたりすることを抑制することができる。   A fifth fuel having one end side downstream of the first fuel storage chamber and communicating upstream of the communication portion of the fourth fuel passage in the third fuel storage chamber and the other end communicating with the fourth fuel passage. A passage is provided. As a result, the fuel that has flowed into the third fuel passage and the third fuel storage chamber quickly flows out to the fourth fuel passage via the fifth fuel passage, and the injection control valve advances from the second position to the first position. It is possible to suppress pressure fluctuations that occur in the third fuel passage and the third fuel storage chamber that occur during the process. Then, it is possible to suppress the injection control valve from being pushed back in the backward direction and the needle valve from being loaded in the forward direction.

(2)前記ニードル弁閉鎖手段は、前記第3燃料収容室内を進退可能に設けられた閉鎖補助ピストン(例えば、後述の閉鎖補助ピストン30)をさらに有し、前記閉鎖補助ピストンは、最後退位置で前記第3燃料通路と前記第3燃料収容室とを遮断し、前進状態に移行することにより前記第3燃料通路と前記第3燃料収容室とを連通し、前記第3燃料収容室は、前記閉鎖補助ピストンが前記前進状態の際は前記閉鎖補助ピストンにより前記第3燃料通路が連通する閉鎖補助圧力室(例えば、後述の閉鎖補助圧力室432)と、前記第4燃料通路が連通するリターン圧力室(例えば、後述のリターン圧力室433)と、に区画され、前記閉鎖補助ピストンは、前記前進状態から最後退位置に移行して、前記第3燃料通路と前記閉鎖補助圧力室とを遮断することで、前記第1燃料収容室の燃料が前記第3燃料通路を通って前記第3燃料収容室に流入することを抑制し、前記第1燃料収容室の燃料が前記燃料噴射装置の外部に流出することを抑制し、前記第5燃料通路の一端側は、前記閉鎖補助圧力室に連通することを特徴とする。   (2) The needle valve closing means further includes a closing auxiliary piston (for example, a closing auxiliary piston 30 described later) provided so as to be able to advance and retreat in the third fuel storage chamber, and the closing auxiliary piston is in the last retracted position. The third fuel passage and the third fuel storage chamber are shut off, and the third fuel passage and the third fuel storage chamber are communicated with each other by shifting to the forward movement state. When the closing auxiliary piston is in the forward state, a closing auxiliary pressure chamber (for example, a closing auxiliary pressure chamber 432 described later) that communicates with the third fuel passage by the closing auxiliary piston and a return that communicates with the fourth fuel passage. A pressure chamber (for example, a return pressure chamber 433 described later), and the closing auxiliary piston moves from the advanced state to the last retracted position, and the third fuel passage, the closing auxiliary pressure chamber, By shutting off, the fuel in the first fuel storage chamber is prevented from flowing into the third fuel storage chamber through the third fuel passage, and the fuel in the first fuel storage chamber is prevented from flowing into the fuel injection device. Outflow to the outside is suppressed, and one end side of the fifth fuel passage communicates with the closing auxiliary pressure chamber.

(2)の発明によれば、ニードル弁閉鎖手段は、第3燃料収容室内を進退する閉鎖補助ピストンを有し、閉鎖補助ピストンが最後退位置に位置することで第3燃料通路と第3燃料収容室とを遮断し、閉鎖補助ピストンが前進すると第3燃料通路と第3燃料収容室とを連通するとした。また、第3燃料収容室は、閉鎖補助ピストンが前進状態で閉鎖補助圧力室とリターン圧力室とに区画される。そして第5燃料通路の一端側が閉鎖補助圧力室に連通するとした。
これにより、噴射制御弁が第1位置に前進する過程において、第3燃料通路及び第3燃料収容室の閉鎖補助圧力室に流入した燃料を、第5燃料通路を経由して燃料噴射装置の外部に排出することができる。
According to the invention of (2), the needle valve closing means has the closing auxiliary piston that advances and retreats in the third fuel storage chamber, and the third fuel passage and the third fuel are located when the closing auxiliary piston is located at the last retracted position. The storage chamber is shut off, and when the closing auxiliary piston moves forward, the third fuel passage and the third fuel storage chamber communicate with each other. The third fuel storage chamber is partitioned into a closing auxiliary pressure chamber and a return pressure chamber when the closing auxiliary piston is in a forward state. And one end side of the 5th fuel passage was supposed to be in communication with the closed auxiliary pressure chamber.
As a result, in the process in which the injection control valve advances to the first position, the fuel that has flowed into the third fuel passage and the closing auxiliary pressure chamber of the third fuel storage chamber passes through the fifth fuel passage to the outside of the fuel injection device. Can be discharged.

(3)前記第3燃料通路に前記第1燃料収容室側から前記第3燃料収容室側への流れを許容し、前記第3燃料収容室側から前記第1燃料収容室側への流れを阻害する逆止弁(例えば、後述の逆止弁室531及び逆止弁ピストン60)を備え、前記第5燃料通路の一端側は、前記第3燃料通路の前記逆止弁の着座部よりも第3燃料収容室側に連通することを特徴とする。   (3) The flow from the first fuel storage chamber side to the third fuel storage chamber side is allowed in the third fuel passage, and the flow from the third fuel storage chamber side to the first fuel storage chamber side is allowed. A check valve (for example, a check valve chamber 531 and a check valve piston 60 described later) is provided, and one end side of the fifth fuel passage is more than a seating portion of the check valve of the third fuel passage. It communicates with the third fuel storage chamber side.

(3)の発明によれば、第3燃料通路に逆止弁を設け、第5燃料通路の一端側を逆止弁の着座部よりも第3燃料収容室側に連通するとした。逆止弁を設けることにより、第3燃料通路から逆止弁より下流側に流入した燃料が、第3燃料通路を通って第1燃料収容室に逆流することを防止することができる。また、第5燃料通路は、逆止弁よりも下流側に連通するので、第3燃料通路に流入した燃料を、第5燃料通路を経由して燃料噴射装置の外部に排出することができる。   According to the invention of (3), the check valve is provided in the third fuel passage, and one end side of the fifth fuel passage is communicated with the third fuel storage chamber side rather than the seating portion of the check valve. By providing the check valve, it is possible to prevent the fuel that has flowed from the third fuel passage to the downstream side of the check valve from flowing back into the first fuel storage chamber through the third fuel passage. Further, since the fifth fuel passage communicates with the downstream side of the check valve, the fuel flowing into the third fuel passage can be discharged to the outside of the fuel injection device via the fifth fuel passage.

本発明によれば、第5燃料通路を設けることにより、噴射制御弁が第2位置から第1位置に移動する間に生じる圧力変動を抑制し、燃料の噴射量の精確な制御を行うことができる燃料噴射装置を提供することができる。   According to the present invention, by providing the fifth fuel passage, it is possible to suppress pressure fluctuation that occurs while the injection control valve moves from the second position to the first position, and to perform precise control of the fuel injection amount. A fuel injection device that can be provided can be provided.

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. 本発明の第2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 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3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 3rd Embodiment of this invention. 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.

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を参照して燃料噴射装置1の全体概要について説明する。
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1〜図6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の寸法および移動ストローク量は、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.
An overall outline of the fuel injection device 1 will be described with reference to FIG.
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 addition, in the following FIGS. 1-6, the dimension and movement stroke amount of the needle valve 10, the injection control valve 20, and the closing auxiliary 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、アクチュエータ70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を付勢する弾性部材としてのばね31と、燃料が逆流するのを留める逆止弁としての逆止弁ピストン60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 the actuator 70.
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. A spring 31 as an elastic member, a check valve piston 60 as a check valve for stopping fuel from flowing backward, and a columnar nozzle body 40 for accommodating them.

ノズルボディ40は、4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、後述の第3燃料通路53の途中に設けられる逆止弁室531、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 four members. Inside the nozzle body 40, a first fuel storage chamber 41 and a third fuel passage 53 (to be described later) are arranged in order from the proximal end side to the distal end side. A check valve chamber 531, a needle valve closing means and a needle valve closing chamber 43 as a third fuel storage chamber provided in the middle, 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。また、第3燃料通路53には、逆止弁ピストン60が設けられる逆止弁室531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. The third fuel passage 53 is formed with a check valve chamber 531 in which the check valve piston 60 is provided.
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、貫通孔である噴射制御弁保持部44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 injection control valve holding portion 44 that is a through hole.

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。ニードル弁閉鎖室43には、第3燃料通路53及び第4燃料通路54が接続される。
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3燃料通路53には、逆止弁室531が形成され、第1燃料収容室41から逆止弁室531に至る通路を上流側第3燃料通路53a、逆止弁室531からニードル弁閉鎖室43に至る通路を下流側第3燃料通路53bとする。
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. A third fuel passage 53 and a fourth fuel passage 54 are connected to the needle valve closing chamber 43.
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. A check valve chamber 531 is formed in the third fuel passage 53, and the needle valve is closed from the upstream third fuel passage 53 a and the check valve chamber 531 through the passage from the first fuel storage chamber 41 to the check valve chamber 531. A passage reaching the chamber 43 is referred to as a downstream third fuel passage 53b.
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.

逆止弁室531は、第3燃料通路53の途中に設けられ、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。逆止弁室531には、逆止弁ピストン60と逆止弁ピストン60を逆止弁室531の延在方向基端側に付勢するばね61が設けられており、上流側第3燃料通路53a、下流側第3燃料通路53b、第5燃料通路55が接続されている。
逆止弁室531の容積は、上流側第3燃料通路53a及び下流側第3燃料通路53bの容積の合計よりも大きくなるよう形成される。
The check valve chamber 531 is a substantially cylindrical space that is provided in the middle of the third fuel passage 53 and extends along the extending direction of the nozzle body 40. The check valve chamber 531 is provided with a check valve piston 60 and a spring 61 that urges the check valve piston 60 toward the base end side in the extending direction of the check valve chamber 531. 53a, the downstream third fuel passage 53b, and the fifth fuel passage 55 are connected.
The volume of the check valve chamber 531 is formed to be larger than the total volume of the upstream third fuel passage 53a and the downstream third fuel passage 53b.

逆止弁室531の延在方向基端側は、逆止弁室531の内側面から上流側第3燃料通路53aにかけて所定の角度を持って接続する傾斜部532が形成されている。この傾斜部532は、逆止弁ピストン60の基端側の面が当接する着座部となる。
第5燃料通路55は、一端側が逆止弁室51の先端面側の内周面に連通し、他端側が第4燃料通路54に連通する貫通孔であり、その内径は、下流側第3燃料通路53bの内径よりも小さく形成される。
The base end side in the extending direction of the check valve chamber 531 is formed with an inclined portion 532 that connects with a predetermined angle from the inner surface of the check valve chamber 531 to the upstream third fuel passage 53a. The inclined portion 532 serves as a seating portion with which the proximal end surface of the check valve piston 60 abuts.
The fifth fuel passage 55 is a through hole whose one end side communicates with the inner peripheral surface on the distal end surface side of the check valve chamber 51 and whose other end side communicates with the fourth fuel passage 54. It is formed smaller than the inner diameter of the fuel passage 53b.

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と第2燃料収容室42の先端部分に形成された噴孔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, whereby the fuel reservoir 421 of the second fuel storage chamber 42 and the second fuel storage chamber 42 are separated. The nozzle hole 45 formed in the tip portion communicates, and the tip surface of the needle valve main body 11 is seated on the tip side of the second fuel storage chamber 42, so that the fuel reservoir 421 of the second fuel storage chamber 42 and the nozzle are injected. The hole 45 is blocked.

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、図示しないピエゾ式アクチュエータ70により、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。
噴射制御弁20は、円柱形状の噴射制御弁本体22と、この噴射制御弁本体22に鍔状に形成されている。
通路閉鎖部23は、噴射制御弁本体22のうち第1燃料収容室41に露出した部分に形成されている。
噴射制御弁本体22は、噴射制御弁保持部44に摺動可能に保持される。この噴射制御弁本体22の外周面のうち第1燃料通路51に対向する部分から通路閉鎖部23までの部分には、縮径部221が形成されている。
The injection control valve 20 is held by the injection control valve holding portion 44 of the nozzle body 40, and the first fuel storage chamber 41 is extended along the extending direction of the first fuel storage chamber 41 by a piezo actuator 70 (not shown). You can move forward and backward.
The injection control valve 20 is formed in a cylindrical shape on the injection control valve main body 22 and a bowl shape on the injection control valve main body 22.
The passage closing portion 23 is formed in a portion of the injection control valve main body 22 exposed to the first fuel storage chamber 41.
The injection control valve main body 22 is slidably held by the injection control valve holding portion 44. A reduced diameter portion 221 is formed in a portion from the portion facing the first fuel passage 51 to the passage closing portion 23 on the outer peripheral surface of the injection control valve main body 22.

ばね21は、第1燃料収容室41の先端面と、噴射制御弁20の通路閉鎖部23との間に設けられて、噴射制御弁20を後退する方向に付勢する。   The spring 21 is provided between the front end surface of the first fuel storage chamber 41 and the passage closing portion 23 of the injection control valve 20 and biases the injection control valve 20 in the backward direction.

噴射制御弁20がばね21の付勢力に抗して前進して、噴射制御弁本体22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、噴射制御弁本体22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、通路閉鎖部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 state in which the injection control valve 20 moves forward against the biasing force of the spring 21 and the front end surface of the injection control valve main body 22 is in contact with the front end surface of the first fuel storage chamber 41 is a first state of the injection control valve 20. Position.
When the injection control valve 20 is positioned at the first position, the front end surface of the injection control valve main body 22 abuts on the front end surface of the first fuel storage chamber 41, and the step portion 411 between the passage closing portion 23 and the first fuel storage chamber 41. A gap is formed between the two.

第1燃料通路51は貫通孔である噴射制御弁保持部44の先端側に連通しており、上流側第3燃料通路53a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と上流側第3燃料通路53a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。   The first fuel passage 51 communicates with the distal end side of the injection control valve holding portion 44 that is a through hole, and the upstream third fuel passage 53a communicates with the distal end surface of the first fuel storage chamber 41. In the state, the first fuel storage chamber 41 and the upstream third fuel passage 53a 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、通路閉鎖部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、通路閉鎖部23が第1燃料収容室41の段差部411に当接するとともに、噴射制御弁本体22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。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と上流側第3燃料通路53a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 where the injection control valve 20 is retracted and the passage closing portion 23 is in contact with the step 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 positioned at the second position, the passage closing portion 23 abuts on the step portion 411 of the first fuel storage chamber 41, and the front end surface of the injection control valve main body 22 and the front end surface of the first fuel storage chamber 41. Are spaced apart to form a gap. 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 upstream third fuel passage 53a are communicated.
FIG. 1 shows a state where the injection control valve 20 is located at the second position.

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に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、上流側第3燃料通路53a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 upstream side third fuel passage 53a 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.

逆止弁ピストン60は、逆止弁室531内を進退可能に設けられており、後退時に傾斜部532に突き当たって上流側第3燃料通路53aを閉塞する閉塞部62と、閉塞部62から先端側(下流側第3燃料通路53b側)に棒状に突出して、前進時に逆止弁室531の先端面に当接する支持部63と、を備える。
閉塞部62の基端側(上流側第3燃料通路53a側)の面は、傾斜部532の形状に対応して曲面状となっている。
The check valve piston 60 is provided so as to be able to advance and retreat in the check valve chamber 531. The check valve piston 60 hits the inclined portion 532 when retreating, and closes the upstream third fuel passage 53 a, and the tip from the close portion 62. And a support portion 63 that protrudes in a rod shape on the side (downstream third fuel passage 53b side) and abuts against the tip surface of the check valve chamber 531 when moving forward.
The base end side (upstream third fuel passage 53 a side) surface of the blocking portion 62 has a curved surface corresponding to the shape of the inclined portion 532.

ばね61は、逆止弁室531内の逆止弁ピストン60と逆止弁室531の先端面との間に設けられ、逆止弁ピストン60を基端側に付勢している。このばね61の付勢力は、閉鎖補助ピストン30を付勢するばね31の付勢力よりも小さいことが好ましい。   The spring 61 is provided between the check valve piston 60 in the check valve chamber 531 and the distal end surface of the check valve chamber 531, and biases the check valve piston 60 toward the base end side. The biasing force of the spring 61 is preferably smaller than the biasing force of the spring 31 that biases the closing assist piston 30.

上流側第3燃料通路53aは、逆止弁室531の基端面の略中央に形成され、第1燃料収容室41に延びる貫通孔である。
また、下流側第3燃料通路53bは、逆止弁室531の先端面に、逆止弁室531の内周面近傍に形成され、ニードル弁閉鎖室43に延びる貫通孔である。この下流側第3燃料通路53bは、逆止弁ピストン60の位置にかかわらず、逆止弁ピストン60の支持部63が逆止弁室531の先端面に当接した状態であっても、常時逆止弁室531とニードル弁閉鎖室43とを連通する。
The upstream third fuel passage 53 a is a through hole that is formed substantially at the center of the base end surface of the check valve chamber 531 and extends to the first fuel storage chamber 41.
Further, the downstream third fuel passage 53 b is a through hole that is formed in the distal end surface of the check valve chamber 531 in the vicinity of the inner peripheral surface of the check valve chamber 531 and extends to the needle valve closing chamber 43. The downstream third fuel passage 53b is always in the state where the support portion 63 of the check valve piston 60 is in contact with the front end surface of the check valve chamber 531 regardless of the position of the check valve piston 60. The check valve chamber 531 and the needle valve closing chamber 43 communicate with each other.

以下に、閉鎖補助ピストン30と逆止弁ピストン60の動作について説明する。
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と上流側第3燃料通路53aとが遮断されている状態を説明する。
このとき、逆止弁ピストン60は、第1位置に位置する噴射制御弁20により、第1燃料収容室41と上流側第3燃料通路53aとが遮断されているので、ばね61により逆止弁ピストン60が最も後退した位置まで付勢されている。そして、閉塞部62の曲面形状の部分が逆止弁室531の傾斜部532に当接し、上流側第3燃料通路53aを閉塞している。したがって、上流側第3燃料通路53aと逆止弁室531が遮断される。この状態を、逆止弁ピストン60の最後退位置とする。
また、閉鎖補助ピストン30は、ばね31により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の基端面の下流側第3燃料通路53bを閉塞している。この状態を、閉鎖補助ピストン30の最後退位置とする。
Hereinafter, operations of the closing assist piston 30 and the check valve piston 60 will be described.
That is, first, a state where the injection control valve 20 is located at the first position and the first fuel storage chamber 41 and the upstream third fuel passage 53a are blocked will be described.
At this time, the check valve piston 60 is separated from the first fuel storage chamber 41 and the upstream third fuel passage 53a by the injection control valve 20 located at the first position. The piston 60 is biased to the most retracted position. The curved portion of the closing portion 62 abuts on the inclined portion 532 of the check valve chamber 531 to close the upstream third fuel passage 53a. Therefore, the upstream third fuel passage 53a and the check valve chamber 531 are blocked. This state is defined as the last retracted position of the check valve piston 60.
Further, the closing assist piston 30 is urged to the position where the spring 31 is most retracted, and the conical portion of the partition portion 33 closes the downstream third fuel passage 53 b on the base end surface of the needle valve closing chamber 43. ing. 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の円錐状の部分が下流側第3燃料通路53bを塞いで、下流側第3燃料通路53bと閉鎖補助圧力室432とが遮断される。
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 downstream side third fuel passage 53b, and the downstream side third fuel passage 53b and the closing auxiliary pressure chamber 432 are connected to each other. Blocked.
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位置から第2位置に後退する場合を説明する。
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と上流側第3燃料通路53aとが連通し、第1燃料収容室41の燃料が上流側第3燃料通路53aに流入する。
そして、第2燃料通路52と上流側第3燃料通路53aとが連通し、第2燃料通路52の燃料が上流側第3燃料通路53aに流入する。
すると、上流側第3燃料通路53aの燃料圧力により、逆止弁ピストン60がばね61の付勢力に抗して前進し、逆止弁ピストン60の閉塞部62が逆止弁室531の傾斜部532から離間して隙間が生じる。
Next, the case where the injection control valve 20 moves backward from the first position to the second position will be described.
When the injection control valve 20 moves backward from the first position, the first fuel storage chamber 41 and the upstream third fuel passage 53a communicate with each other, and the fuel in the first fuel storage chamber 41 flows into the upstream third fuel passage 53a. .
The second fuel passage 52 and the upstream third fuel passage 53a communicate with each other, and the fuel in the second fuel passage 52 flows into the upstream third fuel passage 53a.
Then, due to the fuel pressure in the upstream third fuel passage 53a, the check valve piston 60 moves forward against the biasing force of the spring 61, and the closed portion 62 of the check valve piston 60 is inclined in the check valve chamber 531. A gap is formed away from 532.

この状態では、上流側第3燃料通路53a内の燃料は、逆止弁室531に流入し、逆止弁室531内の燃料は、第5燃料通路55と下流側第3燃料通路53bに流入する。
このとき、逆止弁室531は、上流側第3燃料通路53a及び下流側第3燃料通路53bの容積の合計よりも大きいため、下流側第3燃料通路53bの燃料圧力が閉鎖補助ピストン30を前進させるに足る圧力となるまでには、燃料が逆止弁室531に流入してからタイムラグが生じる。このとき、第5燃料通路55の内径は下流側第3燃料通路53bの内径よりも非常に小さく形成されるため、逆止弁室531に流入した燃料の大部分が下流側第3燃料通路53bに流入する。
In this state, the fuel in the upstream third fuel passage 53a flows into the check valve chamber 531, and the fuel in the check valve chamber 531 flows into the fifth fuel passage 55 and the downstream third fuel passage 53b. To do.
At this time, since the check valve chamber 531 is larger than the total volume of the upstream third fuel passage 53a and the downstream third fuel passage 53b, the fuel pressure in the downstream third fuel passage 53b causes the closing auxiliary piston 30 to flow. A time lag occurs after the fuel flows into the check valve chamber 531 until the pressure is sufficient to move forward. At this time, since the inner diameter of the fifth fuel passage 55 is formed to be much smaller than the inner diameter of the downstream third fuel passage 53b, most of the fuel that has flowed into the check valve chamber 531 is formed in the downstream third fuel passage 53b. Flow into.

そして、逆止弁室531から下流側第3燃料通路53bに流入する燃料が所定の燃料圧力になると、この下流側第3燃料通路53bの燃料圧力により、閉鎖補助ピストン30がばね21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。   When the fuel flowing from the check valve chamber 531 into the downstream third fuel passage 53b reaches a predetermined fuel pressure, the closing auxiliary piston 30 biases the spring 21 by the fuel pressure in the downstream third fuel passage 53b. The front end surface of the auxiliary force transmitting portion 32 comes into contact with the proximal end surface of the needle valve 10.

この状態では、下流側第3燃料通路53b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、ニードル弁10には、後退させる向きに力が加わる。
In this state, the fuel in the downstream third fuel passage 53 b 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 The fuel pressure in the closed auxiliary pressure chamber 432 of the closed chamber 43 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, the annular step portion 13 of the needle valve 10 receives the fuel pressure from the fuel reservoir portion 421 as a pressure receiving portion, so that a force is applied to the needle valve 10 in the backward direction.

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.

次に、噴射制御弁20が第2位置に戻った状態について説明する。
この状態では、第1燃料通路51と第1燃料収容室41とが遮断されているので、第1燃料通路51から燃料が流入せず、第1燃料収容室41と第2燃料通路52内の燃料が徐々に少なくなる。このため上流側第3燃料通路53aに流入する燃料も少なくなるので、上流側第3燃料通路53aの燃料圧力も徐々に小さくなる。
上流側第3燃料通路53aの燃料圧力が逆止弁ピストン60を付勢するばね61の付勢力よりも小さくなると、逆止弁ピストン60は最後退位置に移動し、上流側第3燃料通路53aと逆止弁室531とが遮断される。
Next, the state where the injection control valve 20 has returned to the second position will be described.
In this state, since the first fuel passage 51 and the first fuel storage chamber 41 are blocked, the fuel does not flow from the first fuel passage 51 and the first fuel passage 41 and the second fuel passage 52 Fuel gradually decreases. For this reason, since the fuel flowing into the upstream third fuel passage 53a is also reduced, the fuel pressure in the upstream third fuel passage 53a is also gradually reduced.
When the fuel pressure in the upstream third fuel passage 53a becomes smaller than the biasing force of the spring 61 that biases the check valve piston 60, the check valve piston 60 moves to the last retracted position, and the upstream third fuel passage 53a. And the check valve chamber 531 are shut off.

上流側第3燃料通路53aと逆止弁室531とが遮断され、逆止弁室531内の燃料は第5燃料通路55を通って第4燃料通路54に流出するので、下流側第3燃料通路53bの燃料圧力も徐々に低下する。   The upstream third fuel passage 53a and the check valve chamber 531 are shut off, and the fuel in the check valve chamber 531 flows out to the fourth fuel passage 54 through the fifth fuel passage 55, so the downstream third fuel The fuel pressure in the passage 53b also gradually decreases.

このとき、ニードル弁閉鎖室43においては、微小連通路331を通って燃料が閉鎖補助圧力室432からリターン圧力室433に流出し、閉鎖補助圧力室432内の燃料圧力が徐々に低下していく。
リターン圧力室433内に流出した燃料は、第4燃料通路54を通ってノズルボディ40の外に排出される。
閉鎖補助圧力室432内の燃料圧力がばね31の付勢力より小さくなると、閉鎖補助ピストン30は、ばね31の付勢力により後退して最後退位置に移動していく。
閉鎖補助ピストン30が後退していく過程において、閉鎖補助圧力室432内の燃料が下流側第3燃料通路53bを通って下流側第3燃料通路53b内の燃料とともに逆止弁室531へと逆流する場合がある。
しかし、逆流した燃料は、逆止弁ピストン60が最後退位置に位置するので上流側第3燃料通路53aには流出せず、第5燃料通路55を通って第4燃料通路54からノズルボディ40の外部に流出する。
At this time, in the needle valve closing chamber 43, fuel flows out from the closing auxiliary pressure chamber 432 to the return pressure chamber 433 through the minute communication path 331, and the fuel pressure in the closing auxiliary pressure chamber 432 gradually decreases. .
The fuel that has flowed into the return pressure chamber 433 is discharged out of the nozzle body 40 through the fourth fuel passage 54.
When the fuel pressure in the closing auxiliary pressure chamber 432 becomes smaller than the biasing force of the spring 31, the closing assist piston 30 moves backward to the last retracted position by the biasing force of the spring 31.
In the process in which the closing auxiliary piston 30 moves backward, the fuel in the closing auxiliary pressure chamber 432 flows back to the check valve chamber 531 through the downstream third fuel passage 53b and the fuel in the downstream third fuel passage 53b. There is a case.
However, the backflowed fuel does not flow out to the upstream third fuel passage 53a because the check valve piston 60 is located at the last retracted position, and passes from the fourth fuel passage 54 through the fifth fuel passage 55 to the nozzle body 40. Leaks out of the water.

次に、噴射制御弁20が第2位置から第1位置に前進する場合を説明する。
噴射制御弁20が第1位置まで速やかに前進すると、上述のように、第1燃料収容室41と上流側第3燃料通路53a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とが連通して、第1燃料通路51内の高圧燃料が第1燃料収容室41に流入していく。
Next, the case where the injection control valve 20 moves forward from the second position to the first position will be described.
When the injection control valve 20 quickly advances to the first position, as described above, the first fuel storage chamber 41 and the upstream third fuel passage 53a are shut off, and the first fuel passage 51 and the first fuel storage are closed. The high pressure fuel in the first fuel passage 51 flows into the first fuel storage chamber 41 through communication with the chamber 41.

このとき、噴射制御弁20の前進する速度が遅い場合には、第1燃料通路51と第1燃料収容室41とが連通したことにより流入した高圧燃料が通路閉鎖部23の先端面に回り込んで上流側第3燃料通路53aに流出する場合がある。
逆止弁室531のばね61が逆止弁ピストン60を後退させる付勢力は、このときに流入する燃料圧力よりも小さいため、逆止弁ピストン60が前進して高圧燃料は逆止弁室531へと流入する。
そして、逆止弁室531に流入した燃料は、第5燃料通路55を通って第4燃料通路54からノズルボディ40の外へと流出する。
At this time, when the speed at which the injection control valve 20 moves forward is slow, the high-pressure fuel that has flowed in due to the communication between the first fuel passage 51 and the first fuel storage chamber 41 wraps around the front end surface of the passage closing portion 23. May flow out to the upstream third fuel passage 53a.
The urging force by which the spring 61 of the check valve chamber 531 moves the check valve piston 60 backward is smaller than the fuel pressure flowing in at this time, so that the check valve piston 60 moves forward and the high pressure fuel flows into the check valve chamber 531. Flows into.
The fuel that has flowed into the check valve chamber 531 flows out of the nozzle body 40 from the fourth fuel passage 54 through the fifth fuel passage 55.

噴射制御弁20が第1位置に達すると、上流側第3燃料通路53a内の燃料は逆止弁室531に流入するので、上流側第3燃料通路53a内の燃料圧力は次第に低下し、所定圧力まで低下すると、逆止弁ピストン60を基端面側に付勢するばね61の付勢力が燃料圧力より大きくなり、ばね61は逆止弁ピストン60を最後退位置まで後退させる。
逆止弁ピストン60が最後退位置に位置すると、上流側第3燃料通路53aと逆止弁室531とが遮断されるので、上流側第3燃料通路53a内の燃料圧力は、噴射制御弁20が再び第2位置への後退を開始するまで逆止弁ピストン60を前進させない程度に維持される。したがって、上流側第3燃料通路53a内の燃料圧力による噴射制御弁20を後退させる方向の力は抑制される。このため、噴射制御弁20を前進させるためのアクチュエータ70の駆動力を小さくすることができる。
そして、噴射制御弁20の前進する速度が遅い場合にも、噴射制御弁20が第2位置から第1位置へと移動する時間はごく短時間であるので、逆止弁室531から下流側第3燃料通路53bに流出した燃料の圧力は、閉鎖補助ピストン30を前進させるに足る圧力とはならず、閉鎖補助ピストン30は最後退位置に保持される。
仮に、閉鎖補助ピストン30が前進した場合であっても、上述のように、その後閉鎖補助ピストン30が後退する際に逆止弁室531に逆流する閉鎖補助圧力室432や下流側第3燃料通路53bの燃料は、逆止弁ピストン60が最後退位置に位置することにより、上流側第3燃料通路53aに逆流しない。よって、上流側第3燃料通路53aの燃料圧力により噴射制御弁20を第1位置から押し戻す方向に押圧して、噴射制御弁20が第1位置から離れてしまうような、噴射制御弁20への悪影響を抑制することができる。
When the injection control valve 20 reaches the first position, the fuel in the upstream third fuel passage 53a flows into the check valve chamber 531, so that the fuel pressure in the upstream third fuel passage 53a gradually decreases to a predetermined value. When the pressure decreases, the biasing force of the spring 61 that biases the check valve piston 60 toward the base end surface becomes larger than the fuel pressure, and the spring 61 moves the check valve piston 60 back to the last retracted position.
When the check valve piston 60 is located at the last retracted position, the upstream third fuel passage 53a and the check valve chamber 531 are shut off, so that the fuel pressure in the upstream third fuel passage 53a is controlled by the injection control valve 20. Until the check valve piston 60 is not moved forward until it starts to move back to the second position. Accordingly, the force in the direction of reversing the injection control valve 20 due to the fuel pressure in the upstream third fuel passage 53a is suppressed. For this reason, the driving force of the actuator 70 for advancing the injection control valve 20 can be reduced.
Even when the forward speed of the injection control valve 20 is slow, the time for the injection control valve 20 to move from the second position to the first position is very short. The pressure of the fuel that has flowed out into the third fuel passage 53b is not sufficient to advance the closing auxiliary piston 30, and the closing auxiliary piston 30 is held at the last retracted position.
Even if the closing auxiliary piston 30 moves forward, as described above, the closing auxiliary pressure chamber 432 that flows backward to the check valve chamber 531 when the closing auxiliary piston 30 moves backward thereafter, or the downstream third fuel passage. The fuel of 53b does not flow back into the upstream third fuel passage 53a because the check valve piston 60 is located at the last retracted position. Therefore, the fuel pressure in the upstream third fuel passage 53a pushes the injection control valve 20 in the direction to push it back from the first position, and the injection control valve 20 moves away from the first position. Adverse effects can be suppressed.

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の通路閉鎖部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 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 passage closing portion 23 of the injection control valve 20 contacts 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、逆止弁室531では、ばね61の付勢力により逆止弁ピストン60が逆止弁室531の傾斜部532に当接している。これにより、上流側第3燃料通路53aと逆止弁室531とが遮断されている。   In the check valve chamber 531, the check valve piston 60 is in contact with the inclined portion 532 of the check valve chamber 531 by the biasing force of the spring 61. Thus, the upstream third fuel passage 53a and the check valve chamber 531 are blocked.

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下流側第3燃料通路53b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、上流側第3燃料通路53a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。また、逆止弁室531内の燃料は、第5燃料通路55により第4燃料通路54を通ってノズルボディ40の外部に排出されており、リターン圧力室433内の燃料は、第4燃料通路54を通ってノズルボディ40の外部に排出されている。   Further, the urging force of the spring 31 causes the needle valve 10 to move forward and seat on the front end side of the second fuel storage chamber 42, and the closing auxiliary piston 30 moves backward and is located at the last retracted position, and the downstream third fuel passage. 53b is closed. As a result, the fuel that has flowed in by the previous injection operation is trapped in the second fuel storage chamber 42, the second fuel passage 52, the first fuel storage chamber 41, and the upstream side third fuel passage 53a at a certain pressure. Yes. Further, the fuel in the check valve chamber 531 is discharged to the outside of the nozzle body 40 through the fourth fuel passage 54 by the fifth fuel passage 55, and the fuel in the return pressure chamber 433 is discharged from the fourth fuel passage. 54 is discharged to the outside of the nozzle body 40.

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70を駆動すると、ばね21の付勢力に抵抗して噴射制御弁20が前進して第1位置に位置する。   In ST2, from this state, as shown in FIG. 2B, when the actuator 70 is driven, the injection control valve 20 moves forward and is positioned at the first position while resisting the biasing force of the spring 21.

すると、噴射制御弁本体22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と上流側第3燃料通路53aとが遮断されるので、上流側第3燃料通路53aへの高圧な燃料の供給が遮断される。
また、通路閉鎖部23が第1燃料収容室41の段差部411から離れて、通路閉鎖部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 injection control valve main body 22 comes into contact with the front end surface of the first fuel storage chamber 41, and the first fuel storage chamber 41 and the upstream third fuel passage 53a are shut off. Supply of high-pressure fuel to the passage 53a is interrupted.
Further, since the passage closing portion 23 is separated from the step portion 411 of the first fuel storage chamber 41 and a gap is formed between the passage closing 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 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.

ST4では、アクチュエータ70の駆動を停止して、噴射制御弁20に対する押圧力を解除する。すると、図3(a)に示すように、ばね21の付勢力により、噴射制御弁20が後退して第2位置に位置する。すると、通路閉鎖部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と上流側第3燃料通路53aとが連通する。よって、第1燃料収容室41の燃料が、噴射制御弁本体22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、上流側第3燃料通路53aに流入し、上流側第3燃料通路53a内の圧力が上昇する。   In ST4, the driving of the actuator 70 is stopped and the pressing force on the injection control valve 20 is released. Then, as shown in FIG. 3A, the injection control valve 20 moves backward and is positioned at the second position by the biasing force of the spring 21. Then, the passage closing portion 23 comes into contact with the step portion 411 of the first fuel storage chamber 41 and closes the injection control valve holding portion 44. 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 upstream third fuel passage 53a communicate with each other. Therefore, the fuel in the first fuel storage chamber 41 flows into the upstream third fuel passage 53a through the gap between the front end surface of the injection control valve main body 22 and the front end surface of the first fuel storage chamber 41, and the upstream side. The pressure in the third fuel passage 53a increases.

上流側第3燃料通路53aに流入した燃料圧力により、逆止弁ピストン60の曲面状の部分のうち、上流側第3燃料通路53aに露出した部分が押圧されて、逆止弁ピストン60が前進する。
すると、上流側第3燃料通路53aと逆止弁室531とが連通され、上流側第3燃料通路53aの燃料が逆止弁室531に流入する。
The portion of the curved portion of the check valve piston 60 exposed to the upstream third fuel passage 53a is pressed by the fuel pressure flowing into the upstream third fuel passage 53a, and the check valve piston 60 moves forward. To do.
Then, the upstream third fuel passage 53 a and the check valve chamber 531 are communicated, and the fuel in the upstream third fuel passage 53 a flows into the check valve chamber 531.

逆止弁室531に流入すると、逆止弁室531と下流側第3燃料通路53bは常時連通しているため、逆止弁室531内に流入した燃料は、下流側第3燃料通路53bに流入し、下流側第3燃料通路53b内の燃料圧力が上昇する。   When flowing into the check valve chamber 531, since the check valve chamber 531 and the downstream third fuel passage 53b are always in communication, the fuel that has flowed into the check valve chamber 531 enters the downstream third fuel passage 53b. It flows in and the fuel pressure in the downstream third fuel passage 53b increases.

閉鎖補助ピストン30が最後退位置に位置しているため、仕切部33により下流側第3燃料通路53bは閉塞されている状態であるが、下流側第3燃料通路53bに流入した燃料圧力により、この仕切部33の円錐形状の部分のうち下流側第3燃料通路53bに露出した部分が押圧されて、閉鎖補助ピストン30が前進する。   Since the closing auxiliary piston 30 is located at the last retracted position, the downstream side third fuel passage 53b is closed by the partition portion 33. However, due to the fuel pressure flowing into the downstream side third fuel passage 53b, Of the conical portion of the partition portion 33, the portion exposed to the downstream third fuel passage 53b is pressed, and the closing assist piston 30 moves forward.

ST5では、図3(b)に示すように、閉鎖補助ピストン30が前進したため、仕切部33による下流側第3燃料通路53bの閉塞が解除され、下流側第3燃料通路53bに流入した燃料は、ニードル弁閉鎖室43の閉鎖補助圧力室432に流入し、閉鎖補助圧力室432内の圧力が上昇する。閉鎖補助圧力室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、この閉鎖補助ピストン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. 3B, the closing auxiliary piston 30 has advanced, so that the blocking of the downstream third fuel passage 53b by the partition 33 is released, and the fuel flowing into the downstream third fuel passage 53b is Then, it flows into the closing auxiliary pressure chamber 432 of the needle valve closing chamber 43, and the pressure in the closing auxiliary pressure chamber 432 rises. When the pressure inside the closed auxiliary pressure chamber 432 reaches a predetermined pressure, the entire conical portion of the partition 33 is pressed by the fuel pressure flowing into the closed auxiliary pressure chamber 432, and the closed auxiliary piston 30 moves forward. Then, the distal end surface of the auxiliary force transmitting portion 32 of the closing assist piston 30 comes into contact with the proximal end surface of the needle valve 10.

ST6では、図3(c)に示すように、閉鎖補助圧力室432内の燃料が仕切部33を押圧する。ここで、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、閉鎖補助ピストン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 auxiliary pressure chamber 432 presses the partition portion 33. Here, the force applied in the direction in which the closing assist piston 30 moves forward is more than the force applied in 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. Is also big. Accordingly, the 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 fuel injection from the injection hole 45 is stopped.

ST7では、図4に示すように、第1燃料収容室41内の燃料は、上流側第3燃料通路53aに流入していき、第1燃料収容室41の内部の圧力は徐々に低下する。
これとともに、上流側第3燃料通路53a内の燃料は逆止弁室531に流入するので、上流側第3燃料通路53aの内部の圧力も少しずつ低下する。そして、上流側第3燃料通路53aの内部の圧力が所定の圧力未満になると、ばね61の付勢力により、逆止弁ピストン60が後退して、逆止弁室531の傾斜部532に当接する。
これにより、上流側第3燃料通路53aと逆止弁室531とが遮断される。
In ST7, as shown in FIG. 4, the fuel in the first fuel storage chamber 41 flows into the upstream third fuel passage 53a, and the pressure inside the first fuel storage chamber 41 gradually decreases.
At the same time, since the fuel in the upstream third fuel passage 53a flows into the check valve chamber 531, the pressure in the upstream third fuel passage 53a gradually decreases. When the pressure inside the upstream third fuel passage 53a becomes less than a predetermined pressure, the check valve piston 60 is retracted by the biasing force of the spring 61 and comes into contact with the inclined portion 532 of the check valve chamber 531. .
Accordingly, the upstream third fuel passage 53a and the check valve chamber 531 are blocked.

一方で、閉鎖補助圧力室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、閉鎖補助圧力室432の内部の圧力は、少しずつ低下し、閉鎖補助圧力室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、閉鎖補助ピストン30が後退して最後退位置まで移行する。
On the other hand, the fuel inside the closing auxiliary pressure chamber 432 passes through the minute communication path 331 formed in the partition portion 33 and gradually flows out into the return pressure chamber 433, and the fuel flowing out into the return pressure chamber 433 is It is discharged to the outside of the nozzle body 40 through the fourth fuel passage 54.
As a result, the pressure inside the closing auxiliary pressure chamber 432 gradually decreases, and when the pressure inside the closing auxiliary pressure chamber 432 becomes less than a predetermined pressure, the closing auxiliary piston 30 moves backward by the biasing force of the spring 31. To the last retreat position.

このとき、閉鎖補助ピストン30の仕切部33の円錐形状の部分全体により、閉鎖補助圧力室432の燃料を下流側第3燃料通路53b側に押圧する力が生じ、その力により、下流側第3燃料通路53b内の燃料が逆止弁室531に逆流する場合がある。
しかし、逆止弁ピストン60が最後退位置に位置することにより、逆止弁室531と上流側第3燃料通路53aとが遮断されているため、逆流した下流側第3燃料通路53b内の燃料や、逆止弁室531内の燃料が上流側第3燃料通路53aに流入することはない。
そして、逆流した下流側第3燃料通路53b内の燃料と逆止弁室531内の燃料とは、第5燃料通路55を通って第4燃料通路54に流出し、ノズルボディ40の外部に排出される。
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、及び上流側第3燃料通路53a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。
At this time, a force for pressing the fuel in the closing auxiliary pressure chamber 432 toward the downstream third fuel passage 53b is generated by the entire conical portion of the partition 33 of the closing auxiliary piston 30, and the downstream third pressure is generated by the force. In some cases, the fuel in the fuel passage 53 b flows back into the check valve chamber 531.
However, since the check valve piston 60 is positioned at the last retracted position, the check valve chamber 531 and the upstream third fuel passage 53a are shut off, so that the fuel in the downstream third fuel passage 53b that has flowed back In addition, the fuel in the check valve chamber 531 does not flow into the upstream third fuel passage 53a.
The fuel in the downstream third fuel passage 53 b that has flowed back and the fuel in the check valve chamber 531 flow out to the fourth fuel passage 54 through the fifth fuel passage 55 and are discharged to the outside of the nozzle body 40. Is done.
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 upstream side third fuel passage 53a with a certain pressure, and returns to the initial state. .

図5を参照して、第2実施形態について説明する。図5は、第2実施形態に係る燃料噴射装置1の断面図である。第2実施形態は、第3燃料通路53の構成が第1実施形態と異なる。以下、第1実施形態と異なる点を中心に説明し、第1実施形態と同様の部分については説明を省略する。なお、第1実施形態と同様の場合は同じ符号を付している。   A second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the fuel injection device 1 according to the second embodiment. The second embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the third fuel passage 53. The following description will focus on the differences from the first embodiment, and description of the same parts as in the first embodiment will be omitted. In addition, the same code | symbol is attached | subjected in the case similar to 1st Embodiment.

第3燃料通路53は、第1燃料収容室41とニードル弁閉鎖室43とを直接に連通する貫通孔であり、その途中には、第1実施形態における逆止弁室531は形成されない。また、第1実施形態において逆止弁室531に設けられていた逆止弁ピストン60及びばね61も第2実施形態にかかる第3燃料通路53には設けられない。   The third fuel passage 53 is a through hole that directly communicates the first fuel storage chamber 41 and the needle valve closing chamber 43, and the check valve chamber 531 in the first embodiment is not formed in the middle of the through hole. Further, the check valve piston 60 and the spring 61 provided in the check valve chamber 531 in the first embodiment are not provided in the third fuel passage 53 according to the second embodiment.

第5燃料通路55は、一端側が第3燃料通路53に連通し、他端側が第4燃料通路54に連通する貫通孔である。
閉鎖補助ピストン30が最前進位置から最後退位置に移動する際に、閉鎖補助圧力室432の内部において、閉鎖補助ピストン30の仕切部33の円錐形状の部分全体から基端側への圧力が生じ、燃料が第3燃料通路53に逆流する場合がある。
すると、この閉鎖補助圧力室432から第3燃料通路53に流入する燃料は、第3燃料通路53に連通する第5燃料通路55を通って、第4燃料通路54に流出し、ノズルボディ40の外部に排出される。
The fifth fuel passage 55 is a through hole whose one end communicates with the third fuel passage 53 and the other end communicates with the fourth fuel passage 54.
When the closing assist piston 30 moves from the most advanced position to the last retracted position, pressure from the entire conical portion of the partition 33 of the closing assist piston 30 to the proximal side is generated inside the closing assist pressure chamber 432. In some cases, the fuel flows backward to the third fuel passage 53.
Then, the fuel flowing into the third fuel passage 53 from the closed auxiliary pressure chamber 432 flows out to the fourth fuel passage 54 through the fifth fuel passage 55 communicating with the third fuel passage 53, and the nozzle body 40 It is discharged outside.

図6を参照して、第3実施形態について説明する。図6は、第3実施形態に係る燃料噴射装置1の断面図である。第3実施形態は、第5燃料通路55の位置が第2実施形態と異なる。以下、第2実施形態と異なる点を中心に説明し、第2実施形態と同様の部分については説明を省略する。なお、第1実施形態と同様の場合は同じ符号を付している。   The third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view of the fuel injection device 1 according to the third embodiment. The third embodiment differs from the second embodiment in the position of the fifth fuel passage 55. The following description will focus on differences from the second embodiment, and description of the same parts as those of the second embodiment will be omitted. In addition, the same code | symbol is attached | subjected in the case similar to 1st Embodiment.

第5燃料通路55は、一端側が閉鎖補助圧力室432に連通し、他端側が第4燃料通路54に連通する貫通孔である。この第5燃料通路55の閉鎖補助圧力室432側の貫通口は、閉鎖補助圧力室432の内周面であって、閉鎖補助ピストン30が最後退位置に位置するときの、段差部431と閉鎖補助ピストン30の仕切部33の円柱状部分の基端側端部とで形成される空間と連通する位置に形成される。   The fifth fuel passage 55 is a through hole whose one end communicates with the closing auxiliary pressure chamber 432 and the other end communicates with the fourth fuel passage 54. The through hole on the side of the auxiliary closing pressure chamber 432 of the fifth fuel passage 55 is the inner peripheral surface of the auxiliary closing pressure chamber 432, and the stepped portion 431 and the closing portion when the closing auxiliary piston 30 is located at the last retracted position. The auxiliary piston 30 is formed at a position communicating with the space formed by the proximal end of the columnar portion of the partition portion 33 of the auxiliary piston 30.

閉鎖補助ピストン30が最前進位置から最後退位置に移動する際に、閉鎖補助圧力室432の内部において、閉鎖補助ピストン30の仕切部33の円錐形状の部分全体から基端側への圧力が生じ、燃料が第3燃料通路53に逆流する場合がある。
このとき、この閉鎖補助圧力室432から第3燃料通路53に逆流しようとする燃料は、段差部431と仕切部33の略円錐状の部分に形成される斜面とに押圧されて第5燃料通路55に流出する。そして、燃料は、第5燃料通路55を通って第4燃料通路54に流出し、ノズルボディ40の外部に排出される。
When the closing assist piston 30 moves from the most advanced position to the last retracted position, pressure from the entire conical portion of the partition 33 of the closing assist piston 30 to the proximal side is generated inside the closing assist pressure chamber 432. In some cases, the fuel flows backward to the third fuel passage 53.
At this time, the fuel which is going to flow backward from the closed auxiliary pressure chamber 432 to the third fuel passage 53 is pressed by the step portion 431 and the inclined surface formed in the substantially conical portion of the partition portion 33, and the fifth fuel passage. To 55. Then, the fuel flows out to the fourth fuel passage 54 through the fifth fuel passage 55 and is discharged to the outside of the nozzle body 40.

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)一端側が第1燃料収容室41よりも下流側であって、かつニードル弁閉鎖室43内の第4燃料通路54の連通部よりも上流側に連通し、他端側が第4燃料通路54に連通する第5燃料通路55を備える。これにより、第3燃料通路53及びニードル弁閉鎖室43に流入した燃料を、第5燃料通路55を経由して速やかに第4燃料通路54に流出させ、噴射制御弁20が第2位置から第1位置に前進する過程において生じる第3燃料通路53及びニードル弁閉鎖室43に生じる圧力変動を抑制することができる。そして、噴射制御弁20が後退方向に押し戻されたり、ニードル弁10が前進方向に荷重されたりすることを抑制することができる。
According to this embodiment, there are the following effects.
(1) One end side is downstream of the first fuel storage chamber 41 and communicates with the upstream side of the communication portion of the fourth fuel passage 54 in the needle valve closing chamber 43, and the other end side is the fourth fuel passage. A fifth fuel passage 55 communicating with 54 is provided. As a result, the fuel that has flown into the third fuel passage 53 and the needle valve closing chamber 43 is quickly discharged to the fourth fuel passage 54 via the fifth fuel passage 55, and the injection control valve 20 is moved from the second position to the second position. The pressure fluctuation generated in the third fuel passage 53 and the needle valve closing chamber 43 in the process of moving forward to the first position can be suppressed. Then, it is possible to suppress the injection control valve 20 from being pushed back in the backward direction and the needle valve 10 from being loaded in the forward direction.

(2)ニードル弁閉鎖室43内を進退する閉鎖補助ピストン30を設け、閉鎖補助ピストン30が最後退位置に位置することで第3燃料通路53とニードル弁閉鎖室43とを遮断し、閉鎖補助ピストン30が前進すると第3燃料通路53とニードル弁閉鎖室43とを連通するとした。また、ニードル弁閉鎖室43は、閉鎖補助ピストン30が前進状態で閉鎖補助圧力室432とリターン圧力室433とに区画される。そして第5燃料通路55の一端側が閉鎖補助圧力室432に連通する。
これにより、噴射制御弁20が第1位置に前進する過程において、第3燃料通路53及びニードル弁閉鎖室43の閉鎖補助圧力室432に流入した燃料を、第5燃料通路55を経由してノズルボディ40の外部に排出することができる。
(2) A closing assist piston 30 that advances and retreats in the needle valve closing chamber 43 is provided, and the closing assist piston 30 is located at the last retracted position so that the third fuel passage 53 and the needle valve closing chamber 43 are shut off, thereby closing assist. When the piston 30 moves forward, the third fuel passage 53 and the needle valve closing chamber 43 communicate with each other. Further, the needle valve closing chamber 43 is divided into a closing assist pressure chamber 432 and a return pressure chamber 433 when the closing assist piston 30 is in the advanced state. One end side of the fifth fuel passage 55 communicates with the closing auxiliary pressure chamber 432.
As a result, in the process in which the injection control valve 20 advances to the first position, the fuel that has flowed into the third fuel passage 53 and the auxiliary closing pressure chamber 432 of the needle valve closing chamber 43 passes through the fifth fuel passage 55 to the nozzle. It can be discharged outside the body 40.

(3)第3燃料通路53に逆止弁として逆止弁ピストン60を有する逆止弁室531を設け、第5燃料通路55の一端側を逆止弁ピストン60の着座部(傾斜部532)よりもニードル弁閉鎖室43側に連通するとした。逆止弁室531及び逆止弁ピストン60を設けたことにより、上流側第3燃料通路53aから逆止弁室531に流入した燃料が、上流側第3燃料通路53aを通って第1燃料収容室41に逆流することを防止することができる。また、第5燃料通路55は、逆止弁ピストン60の着座部よりも下流側に連通するので、逆止弁室531に流入した燃料を、第5燃料通路55を経由してノズルボディ40の外部に排出することができる。   (3) The third fuel passage 53 is provided with a check valve chamber 531 having a check valve piston 60 as a check valve, and one end side of the fifth fuel passage 55 is seated on the check valve piston 60 (inclined portion 532). Rather than the needle valve closing chamber 43 side. By providing the check valve chamber 531 and the check valve piston 60, the fuel that flows into the check valve chamber 531 from the upstream third fuel passage 53a passes through the upstream third fuel passage 53a and stores the first fuel. Backflow into the chamber 41 can be prevented. Further, since the fifth fuel passage 55 communicates with the downstream side of the seating portion of the check valve piston 60, the fuel that has flowed into the check valve chamber 531 passes through the fifth fuel passage 55 in the nozzle body 40. It can be discharged to the outside.

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、本実施形態では、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、本実施形態では、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。
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 this embodiment, the injection control valve 20 is driven by a piezo-type actuator, but the present invention is not limited to this and may be driven by an electromagnetic or hydraulic actuator.
In the present embodiment, 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 the present invention is not limited to this. It may be provided, or may be formed on the inner peripheral surface of the needle valve closing chamber 43 of the nozzle body 40.

また、本実施形態では、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、本実施形態では、ニードル弁本体11の外周面の1箇所に受圧部としての段差部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。
In the present 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 the present invention is not limited to this, and the gap between the closing auxiliary piston 30 and the needle valve 10 is not limited. A member may be provided, and the proximal end side of the needle valve 10 may be pressed through this member.
Further, in the present embodiment, the stepped portion 13 as the pressure receiving portion is formed at one place on the outer peripheral surface of the needle valve main body 11, but the present invention is not limited thereto, and the step is formed at a plurality of locations such as the outer peripheral surface on the distal end side of the needle valve main body 11. A part may be provided.

1 燃料噴射装置
10 ニードル弁
20 噴射制御弁
30 閉鎖補助ピストン
31 ばね
40 ノズルボディ
41 第1燃料収容室
42 第2燃料収容室
43 ニードル弁閉鎖室
45 噴孔
51 第1燃料通路
52 第2燃料通路
53 第3燃料通路
53a 上流側第3燃料通路
53b 下流側第3燃料通路
54 第4燃料通路
55 第5燃料通路
60 逆止弁ピストン
61 ばね
432 閉鎖補助圧力室
433 リターン圧力室
531 逆止弁室
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel injection apparatus 10 Needle valve 20 Injection control valve 30 Closure auxiliary piston 31 Spring 40 Nozzle body 41 1st fuel storage chamber 42 2nd fuel storage chamber 43 Needle valve closing chamber 45 Injection hole 51 1st fuel passage 52 2nd fuel passage 53 Third fuel passage 53a Upstream third fuel passage 53b Downstream third fuel passage 54 Fourth fuel passage 55 Fifth fuel passage 60 Check valve piston 61 Spring 432 Closed auxiliary pressure chamber 433 Return pressure chamber 531 Check valve chamber

Claims (3)

第1燃料収容室、第2燃料収容室、第3燃料収容室、及び前記第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、
前記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、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、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燃料収容室を進退可能な噴射制御弁と、を備え、
前記ノズルボディは、
燃料供給源から前記第1燃料収容室に至る第1燃料通路と、
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燃料通路と、
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燃料通路と、
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燃料通路と、を有し、
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させ、
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、
一端側が、前記第1燃料収容室よりも下流側であり、かつ前記第3燃料収容室における前記第4燃料通路の連通部よりも上流側に連通し、他端側が前記第4燃料通路に連通する第5燃料通路を備え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;
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 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,
The nozzle body is
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;
A third fuel passage from the first fuel storage chamber to the third fuel storage chamber;
A fourth fuel passage from the third fuel storage chamber to a low pressure portion outside the fuel injection device,
The injection control valve is
By advancing to the first position, 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 shut off,
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 is
By moving forward and seating on the nozzle body, the second fuel storage chamber and the nozzle hole are shut off,
By retreating and separating from the nozzle body, the second fuel storage chamber and the nozzle hole communicate with each other,
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,
One end side is downstream of the first fuel storage chamber and communicates with the upstream side of the communication portion of the fourth fuel passage in the third fuel storage chamber, and the other end side communicates with the fourth fuel passage. A fuel injection device comprising a fifth fuel passage.
請求項1に記載の燃料噴射装置であって、
前記ニードル弁閉鎖手段は、
前記第3燃料収容室内を進退可能に設けられた閉鎖補助ピストンをさらに有し、
前記閉鎖補助ピストンは、
最後退位置で前記第3燃料通路と前記第3燃料収容室とを遮断し、
前進状態に移行することにより前記第3燃料通路と前記第3燃料収容室とを連通し、
前記第3燃料収容室は、
前記閉鎖補助ピストンが前記前進状態の際は前記閉鎖補助ピストンにより前記第3燃料通路が連通する閉鎖補助圧力室と、前記第4燃料通路が連通するリターン圧力室と、に区画され、
前記閉鎖補助ピストンは、前記前進状態から最後退位置に移行して、前記第3燃料通路と前記閉鎖補助圧力室とを遮断することで、前記第1燃料収容室の燃料が前記第3燃料通路を通って前記第3燃料収容室に流入することを抑制し、前記第1燃料収容室の燃料が前記燃料噴射装置の外部に流出することを抑制し、
前記第5燃料通路の一端側は、前記閉鎖補助圧力室に連通することを特徴とする燃料噴射装置。
The fuel injection device according to claim 1,
The needle valve closing means includes
A closing auxiliary piston provided to be able to advance and retreat in the third fuel storage chamber;
The closing auxiliary piston is
Shutting off the third fuel passage and the third fuel storage chamber at the last retracted position;
The third fuel passage and the third fuel storage chamber communicate with each other by shifting to a forward state,
The third fuel storage chamber is
When the closing auxiliary piston is in the forward movement state, the closing auxiliary piston is divided into a closing auxiliary pressure chamber that communicates with the third fuel passage and a return pressure chamber that communicates with the fourth fuel passage.
The closing auxiliary piston shifts from the advanced state to the last retracted position, and shuts off the third fuel passage and the closing auxiliary pressure chamber, so that the fuel in the first fuel storage chamber is in the third fuel passage. Suppressing the flow of fuel through the third fuel storage chamber through the first fuel storage chamber and preventing the fuel in the first fuel storage chamber from flowing out of the fuel injection device,
One end side of the fifth fuel passage communicates with the closing auxiliary pressure chamber.
請求項1に記載の燃料噴射装置であって、
前記第3燃料通路に前記第1燃料収容室側から前記第3燃料収容室側への流れを許容し、前記第3燃料収容室側から前記第1燃料収容室側への流れを阻害する逆止弁を備え、
前記第5燃料通路の一端側は、前記第3燃料通路の前記逆止弁のシート部よりも第3燃料収容側に連通することを特徴とする燃料噴射装置。
The fuel injection device according to claim 1,
A reverse flow that allows the third fuel passage to flow from the first fuel storage chamber side to the third fuel storage chamber side and inhibits the flow from the third fuel storage chamber side to the first fuel storage chamber side. With a stop valve,
One end side of the fifth fuel passage communicates with the third fuel storage side rather than the seat portion of the check valve of the third fuel passage.
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