JP2015034529A - Fuel injection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高圧の燃料を蓄えるコモンレールを備える燃料噴射装置に関するものである。 The present invention relates to a fuel injection device including a common rail that stores high-pressure fuel.
従来、この種の燃料噴射装置として、例えば特許文献1に記載されたものがある。この特許文献1に記載された燃料噴射装置は、高圧の燃料を蓄える蓄圧室を有するコモンレールや、蓄圧室内の燃料をオリフィス部を介して低圧部に排出して蓄圧室内の燃料の圧力を調整する減圧弁を備えている。
Conventionally, as this type of fuel injection device, for example, there is one described in
しかしながら、低温で脆くなる性質がある非調質鋼などを使ったコモンレールの場合、寒冷地において低温脆性破壊の虞があった。 However, in the case of a common rail using non-tempered steel that is brittle at low temperatures, there is a risk of low-temperature brittle fracture in cold regions.
本発明は上記点に鑑みて、コモンレールの低温脆性破壊を防止することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to prevent low temperature brittle fracture of a common rail.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、高圧の燃料を蓄える蓄圧室を有する筒状のコモンレールと、前記蓄圧室内の燃料をオリフィス部を介して排出して前記蓄圧室内の燃料の圧力を調整する減圧弁と、前記減圧弁から排出された燃料を低圧部に導く配管とを備える燃料噴射装置であって、前記コモンレールは、前記コモンレールの長手方向に沿って延びて、前記オリフィス部を介して排出された燃料が通過する排出通路を備え、前記排出通路は、前記配管を介して低圧部に接続されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a cylindrical common rail having a pressure accumulating chamber for storing high-pressure fuel and fuel in the pressure accumulating chamber by discharging the fuel in the pressure accumulating chamber through an orifice portion. A fuel injection device comprising: a pressure reducing valve that adjusts the pressure of the fuel; and a pipe that guides fuel discharged from the pressure reducing valve to a low pressure portion, wherein the common rail extends along a longitudinal direction of the common rail, and the orifice It has a discharge passage through which fuel discharged through the section passes, and the discharge passage is connected to the low pressure section through the piping.
ところで、減圧弁のオリフィス部を通り抜けてきた燃料は、蓄圧室内の燃料よりも数十℃高温(作動状況によっては50℃程度高くなる場合あり)になることが知られている。 By the way, it is known that the fuel that has passed through the orifice portion of the pressure reducing valve is several tens of degrees Celsius higher than the fuel in the pressure accumulating chamber (may be about 50 degrees Celsius depending on the operating condition).
したがって、オリフィス部を介して排出された燃料がコモンレールの長手方向に沿って延びる排出通路を通過する際に、高温の燃料によりコモンレールが暖機され、その結果、コモンレールの低温脆性破壊が防止される。 Therefore, when the fuel discharged through the orifice passes through the discharge passage extending along the longitudinal direction of the common rail, the common rail is warmed up by the high temperature fuel, and as a result, the low temperature brittle fracture of the common rail is prevented. .
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について説明する。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described.
燃料噴射装置は、高圧の燃料を蓄える蓄圧室11を有する筒状のコモンレール1、蓄圧室11内の燃料を排出して蓄圧室11内の燃料の圧力を調整する減圧弁3、蓄圧室11内の燃料の圧力に応じた電気信号を出力する圧力センサ4等を備えている。
The fuel injection device includes a cylindrical
コモンレール1は、金属製で、略円筒状である。蓄圧室11はコモンレール1の長手方向の一端から他端まで貫通している。そして、コモンレール1の一端側には、蓄圧室11の一端側を閉塞するようにして減圧弁3が装着されている。また、コモンレール1の他端側には、蓄圧室11の他端側を閉塞するようにして圧力センサ4が装着されている。コモンレール1の一端側内周面と減圧弁3の外周面との間には、環状の空間である接続空間12が形成されている。
The
コモンレール1は、蓄圧室11に連通する1個の流入ポート13を備え、サプライポンプ(図示せず)から圧送される高圧燃料が流入ポート13を介して蓄圧室11に供給される。
The
コモンレール1は、蓄圧室11に連通する4個の流出ポート14を備え、4気筒の内燃機関(図示せず)に燃料を噴射するインジェクタ(図示せず)が流出ポート14に接続され、蓄圧室11に蓄えられた高圧燃料が流出ポート14を介してインジェクタに供給される。
The
コモンレール1は、コモンレール1の長手方向に沿って延びる排出通路15を備えている。より詳細には、この排出通路15は、蓄圧室11に隣接して蓄圧室11と平行に延びている。また、排出通路15は、コモンレール1の他端側から一端側に向かって加工された断面形状が円形の孔であり、その一端側が接続空間12に連通し、他端側は圧入されたプラグ16によって閉塞されている。
The
コモンレール1は、排出通路15に連通する1個の排出ポート17を備えている。この排出ポート17に配管5が接続されており、排出通路15は配管5を介して低圧部としての燃料タンク6に接続されている。
The
減圧弁3は、有底円筒状のハウジング31を備えている。ハウジング31の底部の径方向中心部には、蓄圧室11に連通する底部排出孔311と、この底部排出孔311と直列に配置されるとともに底部排出孔311よりも通路面積が小さいオリフィス部312と、オリフィス部312の開口端部を囲む弁座313が、形成されている。
The
ハウジング31の円筒部には、円筒部を貫通する円筒部排出孔314が形成されており、この円筒部排出孔314は接続空間12に連通している。
A cylindrical
ハウジング31の内部には、弁座313と接離してオリフィス部312と円筒部排出孔314との間を開閉する弁体32、弁体32と一体化されたアーマチャ33、弁体32およびアーマチャ33を閉弁向きに付勢するばね34、および、通電時に磁界を形成する筒状のコイル35が配置されている。また、ハウジング31の開口部はステータコア36にて閉塞されている。
Inside the
ハウジング31、アーマチャ33およびステータコア36は、いずれも磁性体金属よりなり、磁気回路を形成する。そして、コイル35への通電により弁体32およびアーマチャ33がステータコア36側(すなわち開弁向き)に吸引されるようになっている。
The
上記構成において、減圧弁3のコイル35に通電されていないときには、ばね34によってアーマチャ33および弁体32が閉弁向きに付勢され、弁体32が弁座313に当接して、オリフィス部312と円筒部排出孔314間が遮断されている。
In the above configuration, when the
一方、減圧弁3のコイル35に通電されると、アーマチャ33がステータコア36側に吸引され、アーマチャ33とともに弁体32も移動し、弁体32が弁座313から離れてオリフィス部312と円筒部排出孔314間が連通する。
On the other hand, when the
これにより、蓄圧室11内の高圧燃料は、底部排出孔311、オリフィス部312、円筒部排出孔314、接続空間12、排出通路15、および配管5を介して燃料タンク6に排出される。因みに、減圧弁3は、例えばインジェクタから燃料を噴射する度に開弁作動して、蓄圧室11内の高圧燃料を燃料タンク6に排出することにより、蓄圧室11内の燃料の圧力を所定圧に調整する。
As a result, the high-pressure fuel in the
ここで、寒冷地での内燃機関始動直後においてはコモンレール1も低温になっているが、オリフィス部312を通過して温度が上昇した燃料が排出通路15を通過する際に、高温の燃料によりコモンレール1が暖機され、その結果、コモンレール1の低温脆性破壊が防止される。
Here, the
本実施形態によると、オリフィス部312を通過して温度が上昇した燃料によりコモンレール1を暖機して、コモンレール1の低温脆性破壊を防止することができる。
According to this embodiment, the
また、肉厚、材料硬度、降伏点、オートフレッテージ圧を適正に設定して、蓄圧室11と排出通路15との間の隔壁18の強度を他の部位の強度よりも低くすることにより、コモンレール1は外周壁よりも隔壁18が先に破壊され、燃料は蓄圧室11から排出通路15側に洩れる。したがって、燃料の外部洩れを防止することができる。
In addition, by appropriately setting the wall thickness, material hardness, yield point, and auto-fragment pressure, the strength of the
さらに、隔壁18の強度設定を厳密にして所定圧以上で隔壁18が割れるようにすれば、蓄圧室11内の最高燃料圧力を制限する機能を発揮し、従来のプレッシャリミッタを廃止することができる。
Furthermore, if the
この場合、隔壁18のうち排出ポート17の孔に対向する部位に薄肉部19を設けて、この薄肉部19にて隔壁18の強度を管理するようにしてもよい。因みに、この薄肉部19は、排出ポート17の孔に刃具を通して加工することができる。
In this case, a
なお、上記実施形態においては、排出通路15をコモンレール1の他端側(すなわち圧力センサ4側)から加工したが、図3および図4に示す変形例のように、排出通路15は、コモンレール1の一端側(すなわち減圧弁3側)から加工してもよい。
In the above embodiment, the
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、排出通路15の構成を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the configuration of the
図5、図6に示すように、本実施形態の排出通路15は、コモンレール1の外周面に形成された断面形状が矩形の溝である。この排出通路15は、切削または鍛造にて形成することができる。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
排出通路15は、コモンレール1の長手方向に沿って延びており、より詳細には蓄圧室11に隣接して蓄圧室11と平行に延びている。そして、排出通路15は、連通孔21を介して接続空間12に連通している。
The
排出通路15の開口部は、金属製の蓋22にて閉塞されている。より詳細には、コモンレール1と蓋22との間にゴム製のシール部材23を挟持した状態で、ボルト24にて蓋22がコモンレール1に装着されている。
The opening of the
蓋22は、排出通路15に連通する1個の排出ポート25を備えている。この排出ポート25に配管5が接続されており、排出通路15は配管5を介して燃料タンク6に接続されている。
The
本実施形態によると、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。 According to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
(他の実施形態)
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
(Other embodiments)
In addition, this invention is not limited to above-described embodiment, In the range described in the claim, it can change suitably.
また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。 In each of the above-described embodiments, it is needless to say that elements constituting the embodiment are not necessarily essential unless explicitly stated as essential and clearly considered essential in principle. Yes.
また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。 Further, in each of the above embodiments, when numerical values such as the number, numerical value, quantity, range, etc. of the constituent elements of the embodiment are mentioned, it is clearly limited to a specific number when clearly indicated as essential and in principle. The number is not limited to the specific number except for the case.
また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。 Further, in each of the above embodiments, when referring to the shape, positional relationship, etc. of the component, etc., the shape, unless otherwise specified and in principle limited to a specific shape, positional relationship, etc. It is not limited to the positional relationship or the like.
1 コモンレール
3 減圧弁
5 配管
6 燃料タンク(低圧部)
11 蓄圧室
15 排出通路
312 オリフィス部
1
Claims (4)
前記蓄圧室内の燃料をオリフィス部(312)を介して排出して前記蓄圧室内の燃料の圧力を調整する減圧弁(3)と、
前記減圧弁から排出された燃料を低圧部(6)に導く配管(5)とを備える燃料噴射装置であって、
前記コモンレールは、前記コモンレールの長手方向に沿って延びて、前記オリフィス部を介して排出された燃料が通過する排出通路(15)を備え、
前記排出通路は、前記配管を介して低圧部に接続されていることを特徴とする燃料噴射装置。 A cylindrical common rail (1) having a pressure accumulating chamber (11) for storing high-pressure fuel;
A pressure reducing valve (3) for discharging the fuel in the pressure accumulating chamber through an orifice (312) to adjust the pressure of the fuel in the pressure accumulating chamber;
A fuel injection device comprising a pipe (5) for guiding the fuel discharged from the pressure reducing valve to the low pressure part (6),
The common rail includes a discharge passage (15) that extends along a longitudinal direction of the common rail and through which fuel discharged through the orifice portion passes.
The fuel injection apparatus, wherein the discharge passage is connected to a low pressure portion through the pipe.
前記溝の開口部は蓋(22)によって閉塞されていることを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射装置。 The discharge passage is a groove formed on the outer peripheral surface of the common rail,
The fuel injection device according to claim 1, wherein the opening of the groove is closed by a lid (22).
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