JP2017089438A - Fuel injection device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel injection device capable of preventing malfunction caused by deposit even with a simple constitution.SOLUTION: A fuel injection device 100 includes a control body 40 and a nozzle needle 60. The control body 40 is provided with an injection hole 44, a pressure control chamber 53, and an armature chamber 54. The armature chamber 54 accommodates an armature 33 for controlling outflow of a liquefied gas fuel from the pressure control chamber 53 to the armature chamber 54. The nozzle needle 60 is reciprocated and displaced with pressure fluctuations in the pressure control chamber 53 for opening and closing the injection hole 44. The fuel injection device 100 discharges part of the supplied liquefied gas fuel to a return flow channel. A pressure maintaining portion 80 is disposed midway through a low-pressure fuel passage 51b for discharging the liquefied gas fuel from the armature chamber 54 to the return flow channel. The pressure maintaining portion 80 maintains a pressure in the armature chamber 54 at not less than a saturated vapor pressure of the liquefied gas fuel.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

この明細書による開示は、液化ガス燃料を噴孔から噴射する燃料噴射装置に関する。   The disclosure according to this specification relates to a fuel injection device that injects liquefied gas fuel from an injection hole.

一般に、液化ガス燃料は、軽油等の液体燃料と比較して低粘性であるため、潤滑性能を確保するための添加剤を含有している。しかし、液化ガス燃料に含まれる添加剤は、液化ガス燃料の蒸発によって析出してしまう。例えば燃料噴射装置の圧力開放室において、析出した添加剤の残渣がデポジットとしてアーマチャに付着してしまうと、アーマチャは作動不良に陥る。   In general, liquefied gas fuel has a lower viscosity than liquid fuel such as light oil, and therefore contains an additive for ensuring lubricating performance. However, the additive contained in the liquefied gas fuel is deposited by evaporation of the liquefied gas fuel. For example, in the pressure release chamber of the fuel injection device, if the deposited additive residue adheres to the armature as a deposit, the armature will malfunction.

そのため、特許文献1に開示の燃料噴射システムには、液化ガス燃料を加圧して燃料噴射装置に供給する噴射ポンプとは別に、液体の液化ガス燃料を燃料噴射装置に圧送する圧送ポンプが設けられている。圧送ポンプによって圧送された液化ガス燃料は、圧力開放室にて堆積したデポジットを溶解し、戻り流路へ向けて押し流す。このようにして、特許文献1の燃料噴射システムは、堆積したデポジットを液化ガス燃料によって洗浄可能である。   For this reason, the fuel injection system disclosed in Patent Document 1 is provided with a pressure pump that pumps liquid liquefied gas fuel to the fuel injector separately from an injection pump that pressurizes liquefied gas fuel and supplies the fuel gas to the fuel injector. ing. The liquefied gas fuel pumped by the pressure pump dissolves the deposit deposited in the pressure release chamber and pushes it toward the return flow path. In this way, the fuel injection system of Patent Document 1 can clean the deposited deposit with liquefied gas fuel.

特開2015‐90123号公報JP2015-90123A

しかし、特許文献1では、発生したデポジットを除去するための圧送ポンプ等の追加により、燃料噴射システムの構成が複雑化している。加えて特許文献1の燃料噴射システムは、一旦堆積したデポジットを洗浄する構成であり、液化ガス燃料からの添加剤の析出自体を防ぐことができない。故に、析出した添加剤の残渣がデポジットとして燃料噴射装置の構成に付着し、燃料噴射装置に作動不良を引き起こす可能性が残っていた。   However, in Patent Document 1, the configuration of the fuel injection system is complicated due to the addition of a pumping pump or the like for removing the generated deposit. In addition, the fuel injection system of Patent Document 1 is configured to clean the deposit once deposited, and cannot prevent the additive deposition itself from the liquefied gas fuel. Therefore, there remains a possibility that the residue of the deposited additive adheres to the structure of the fuel injection device as a deposit and causes malfunction of the fuel injection device.

本開示は、このような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡素な構成であっても、デポジットに起因した作動不良を防止可能な燃料噴射装置を提供することにある。   The present disclosure has been made in view of such problems, and an object of the present disclosure is to provide a fuel injection device that can prevent a malfunction due to deposit even with a simple configuration.

上記目的を達成するため、開示された第一の態様は、燃料流路(15)を通じて供給される液化ガス燃料を噴孔(44)から噴射し、供給された液化ガス燃料の一部を戻り流路(16)に排出する燃料噴射装置であって、噴孔、燃料流路を通じて供給される液化ガス燃料が流入する圧力制御室(53)、及び圧力制御室の液化ガス燃料が流出する燃料流出室(54)、を形成している弁ボデー(40)と、弁ボデーに収容され、圧力制御室の圧力変動によって往復変位することにより、噴孔を開閉する弁体(60)と、燃料流出室に収容され、圧力制御室から燃料流出室への液化ガス燃料の流出を制御することで当該圧力制御室の圧力を変動させる制御部材(33)と、燃料流出室から戻り流路へと液化ガス燃料を排出する排出通路(51b,251b)の途中に設けられ、燃料流出室の圧力を液化ガス燃料の飽和蒸気圧以上に維持する圧力維持部(80,281)と、を備える燃料噴射装置とされる。   In order to achieve the above object, according to a first aspect disclosed, a liquefied gas fuel supplied through a fuel flow path (15) is injected from an injection hole (44), and a part of the supplied liquefied gas fuel is returned. A fuel injection device that discharges to a flow path (16), a nozzle, a pressure control chamber (53) into which liquefied gas fuel supplied through the fuel flow path flows, and a fuel from which liquefied gas fuel in the pressure control chamber flows out A valve body (40) forming an outflow chamber (54), a valve body (60) accommodated in the valve body and reciprocally displaced by pressure fluctuations in the pressure control chamber, thereby opening and closing the nozzle hole; and fuel A control member (33) which is accommodated in the outflow chamber and controls the outflow of the liquefied gas fuel from the pressure control chamber to the fuel outflow chamber to change the pressure of the pressure control chamber; and from the fuel outflow chamber to the return flow path Discharge passage (51b) for discharging liquefied gas fuel Provided in the middle of 251b), is a pressure maintaining unit for maintaining the pressure of the fuel outlet chamber on the saturated vapor pressure of the liquefied gas fuel and (80,281), a fuel injection device comprising a.

この態様によれば、燃料流出室の圧力は、圧力維持部によって液化ガス燃料の飽和蒸気圧以上に維持される。故に、燃料流出室での液化ガス燃料の蒸発が抑制され、燃料流出室は、液体のままの液化カス燃料を充満させた状態に維持される。以上によれば、液化ガス燃料からの添加剤の析出が防がれる。その結果、添加剤の残渣がデポジットとして制御部材に付着する事態は、発生し難くなる。したがって、圧力維持部を設けるという簡素な構成により、デポジットに起因した制御部材の作動不良が防止可能になる。   According to this aspect, the pressure in the fuel outflow chamber is maintained at or above the saturated vapor pressure of the liquefied gas fuel by the pressure maintaining unit. Therefore, evaporation of the liquefied gas fuel in the fuel outflow chamber is suppressed, and the fuel outflow chamber is maintained in a state of being filled with the liquefied scum fuel that remains liquid. According to the above, precipitation of the additive from the liquefied gas fuel is prevented. As a result, it is difficult for the residue of the additive to adhere to the control member as a deposit. Therefore, it is possible to prevent malfunction of the control member due to the deposit by a simple configuration in which the pressure maintaining unit is provided.

尚、上記括弧内の参照番号は、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。   Note that the reference numbers in the parentheses merely show an example of a correspondence relationship with a specific configuration in an embodiment described later, and do not limit the technical scope at all.

第一実施形態による燃料噴射装置が適用される燃料供給システムの全体構成を示す図である。It is a figure showing the whole fuel supply system composition to which the fuel injection device by a first embodiment is applied. 第一実施形態による燃料噴射装置を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a fuel injection device by a first embodiment. 第二実施形態による燃料噴射装置を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the fuel-injection apparatus by 2nd embodiment.

以下、本開示の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。そして、複数の実施形態及び変形例に記述された構成同士の明示されていない組み合わせも、以下の説明によって開示されているものとする。   Hereinafter, a plurality of embodiments of the present disclosure will be described based on the drawings. In addition, the overlapping description may be abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol to the corresponding component in each embodiment. When only a part of the configuration is described in each embodiment, the configuration of the other embodiment described above can be applied to the other part of the configuration. Moreover, not only the combination of the configurations explicitly described in the description of each embodiment, but also the configuration of a plurality of embodiments can be partially combined even if they are not explicitly described, as long as there is no problem in the combination. And the combination where the structure described in several embodiment and the modification is not specified shall also be disclosed by the following description.

(第一実施形態)
図1に示す燃料供給システム10には、第一実施形態による燃料噴射装置100が用いられている。燃料供給システム10は、内燃機関であるディーゼル機関20の燃焼室22に、燃料噴射装置100によって燃料を供給する。燃料供給システム10は、フィードポンプ12、高圧燃料ポンプ13、コモンレール14、機関制御装置17、及び複数の燃料噴射装置100等から構成されている。
(First embodiment)
The fuel supply system 10 shown in FIG. 1 uses the fuel injection device 100 according to the first embodiment. The fuel supply system 10 supplies fuel to a combustion chamber 22 of a diesel engine 20 that is an internal combustion engine by a fuel injection device 100. The fuel supply system 10 includes a feed pump 12, a high-pressure fuel pump 13, a common rail 14, an engine control device 17, a plurality of fuel injection devices 100, and the like.

フィードポンプ12は、液化ガス燃料タンク11内に貯留された燃料を高圧燃料ポンプ13に圧送する電動式のポンプである。フィードポンプ12は、燃料配管12aによって高圧燃料ポンプ13と接続されている。液化ガス燃料タンク11には、液化ガス燃料の一種であるジメチルエーテル(Dimethyl Ether,以下、DME燃料)が貯留されている。DME燃料は、飽和蒸気圧以上の圧力で加圧された状態で、液化ガス燃料タンク11に充填されている。DME燃料には、各ポンプ12,13及び燃料噴射装置100の摺動部分の潤滑を良好にするため、例えば脂肪酸等の添加剤が含有されている。   The feed pump 12 is an electric pump that pumps the fuel stored in the liquefied gas fuel tank 11 to the high-pressure fuel pump 13. The feed pump 12 is connected to the high-pressure fuel pump 13 by a fuel pipe 12a. The liquefied gas fuel tank 11 stores dimethyl ether (hereinafter referred to as DME fuel) which is a kind of liquefied gas fuel. The DME fuel is filled in the liquefied gas fuel tank 11 while being pressurized at a pressure equal to or higher than the saturated vapor pressure. The DME fuel contains additives such as fatty acids, for example, in order to improve lubrication of the sliding parts of the pumps 12 and 13 and the fuel injection device 100.

高圧燃料ポンプ13は、ディーゼル機関の出力軸によって駆動される。高圧燃料ポンプ13は、燃料配管13aによってコモンレール14と接続されている。高圧燃料ポンプ13は、フィードポンプ12によって供給されたDME燃料をさらに昇圧し、コモンレール14に供給する。   The high-pressure fuel pump 13 is driven by the output shaft of the diesel engine. The high-pressure fuel pump 13 is connected to the common rail 14 by a fuel pipe 13a. The high-pressure fuel pump 13 further boosts the pressure of the DME fuel supplied by the feed pump 12 and supplies it to the common rail 14.

コモンレール14は、燃料配管14aを介して各燃料噴射装置100と接続されている。燃料配管14aは、DME燃料を各燃料噴射装置100に供給する燃料流路15を形成している。コモンレール14は、高圧燃料ポンプ13から供給される高圧のDME燃料を一時的に蓄え、圧力を保持したまま各燃料噴射装置100に分配する。コモンレール14において余剰となったDME燃料は、減圧されつつ、余剰燃料配管14bに排出される。余剰燃料配管14bは、液化ガス燃料タンク11に余剰燃料を還流させる戻り流路16を形成している。   The common rail 14 is connected to each fuel injection device 100 via a fuel pipe 14a. The fuel pipe 14 a forms a fuel flow path 15 that supplies DME fuel to each fuel injection device 100. The common rail 14 temporarily stores high-pressure DME fuel supplied from the high-pressure fuel pump 13 and distributes the fuel to each fuel injection device 100 while maintaining the pressure. The surplus DME fuel in the common rail 14 is discharged to the surplus fuel pipe 14b while being decompressed. The surplus fuel pipe 14 b forms a return flow path 16 that recirculates surplus fuel to the liquefied gas fuel tank 11.

機関制御装置17は、演算回路としてのプロセッサ、RAM、及び書き換え可能な不揮発性の記憶媒体を含むマイクロコンピュータ又はマイクロコントローラと、各燃料噴射装置100を駆動する駆動回路とを含む構成である。機関制御装置17は、ディーゼル機関20の稼動状態に応じて各燃料噴射装置100の作動を制御する。   The engine control device 17 is configured to include a processor or RAM as an arithmetic circuit, a microcomputer or a microcontroller including a rewritable nonvolatile storage medium, and a drive circuit that drives each fuel injection device 100. The engine control device 17 controls the operation of each fuel injection device 100 according to the operating state of the diesel engine 20.

燃料噴射装置100には、燃料配管14a及び戻り配管14cが接続されている。燃料噴射装置100は、燃焼室22を形成するヘッド部材21の挿入孔に挿入された状態で、当該ヘッド部材21に取り付けられている。燃料噴射装置100は、燃料流路15を通じて供給されるDME燃料を、複数の噴孔44から燃焼室22内に直接的に噴射する。燃料噴射装置100は、噴孔44からのDME燃料の噴射を制御する弁機構を備えている。弁機構は、機関制御装置17からの駆動信号に基づいて作動する圧力制御弁35(図2等参照)と、噴孔44を開閉する主弁部50と、を含んでいる。燃料噴射装置100は、噴孔44を開閉するために、燃料流路15を通じて供給されるDME燃料の一部を使用する。噴孔44の開閉に用いられたDME燃料は、減圧されつつ、戻り配管14cに排出される。戻り配管14cは、余剰燃料配管14bと共に、燃焼に用いられなかったDME燃料を液化ガス燃料タンク11に還流させる戻り流路16を形成している。   A fuel pipe 14 a and a return pipe 14 c are connected to the fuel injection device 100. The fuel injection device 100 is attached to the head member 21 in a state of being inserted into the insertion hole of the head member 21 that forms the combustion chamber 22. The fuel injection device 100 directly injects the DME fuel supplied through the fuel flow path 15 into the combustion chamber 22 from the plurality of injection holes 44. The fuel injection device 100 includes a valve mechanism that controls injection of DME fuel from the injection hole 44. The valve mechanism includes a pressure control valve 35 (see FIG. 2 and the like) that operates based on a drive signal from the engine control device 17, and a main valve portion 50 that opens and closes the injection hole 44. The fuel injection device 100 uses a part of the DME fuel supplied through the fuel flow path 15 in order to open and close the injection hole 44. The DME fuel used for opening and closing the nozzle hole 44 is discharged to the return pipe 14c while being decompressed. The return pipe 14 c and the surplus fuel pipe 14 b form a return flow path 16 for returning DME fuel that has not been used for combustion to the liquefied gas fuel tank 11.

燃料噴射装置100は、図2に示すように、制御ボデー40、ノズルニードル60、アーマチャ33、駆動部30、リターンスプリング66、及びフローティングプレート70を備えている。制御ボデー40には、噴孔44、高圧燃料通路51a、流入通路52a、流出通路52b、供給通路52c、圧力制御室53、アーマチャ室54、及び低圧燃料通路51bが形成されている。   As shown in FIG. 2, the fuel injection device 100 includes a control body 40, a nozzle needle 60, an armature 33, a drive unit 30, a return spring 66, and a floating plate 70. The control body 40 is formed with an injection hole 44, a high pressure fuel passage 51a, an inflow passage 52a, an outflow passage 52b, a supply passage 52c, a pressure control chamber 53, an armature chamber 54, and a low pressure fuel passage 51b.

噴孔44は、図1及び図2に示すように、燃焼室22へ挿入される制御ボデー40において、挿入方向の先端部に形成されている。先端部は、円錐状又は半球状に形成されている。噴孔44は、制御ボデー40の内側から外側に向けて放射状に複数設けられている。噴孔44を通じて、高圧のDME燃料が燃焼室22内に噴射される。噴孔44を通過することにより、DME燃料は気化し、空気と混合し易い状態となる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the injection hole 44 is formed at the distal end in the insertion direction in the control body 40 inserted into the combustion chamber 22. The tip is formed in a conical or hemispherical shape. A plurality of nozzle holes 44 are provided radially from the inside to the outside of the control body 40. High-pressure DME fuel is injected into the combustion chamber 22 through the injection hole 44. By passing through the nozzle hole 44, the DME fuel is vaporized and easily mixed with air.

高圧燃料通路51aは、燃料流路15と接続されている。高圧燃料通路51aは、コモンレール14から供給される高圧のDME燃料を、流入通路52a及び供給通路52cに流通させる。流入通路52aは、高圧燃料通路51aと圧力制御室53とを連通させている。流入通路52aは、圧力制御室53に高圧のDME燃料を流入させる。流出通路52bは、圧力制御室53とアーマチャ室54とを連通させている。流出通路52bは、圧力制御室53内のDME燃料をアーマチャ室54へ流出させる。供給通路52cは、高圧燃料通路51aを通じて供給される高圧のDME燃料を、噴孔44まで流通させる。   The high-pressure fuel passage 51 a is connected to the fuel passage 15. The high pressure fuel passage 51a distributes the high pressure DME fuel supplied from the common rail 14 to the inflow passage 52a and the supply passage 52c. The inflow passage 52a allows the high pressure fuel passage 51a and the pressure control chamber 53 to communicate with each other. The inflow passage 52 a allows high-pressure DME fuel to flow into the pressure control chamber 53. The outflow passage 52b allows the pressure control chamber 53 and the armature chamber 54 to communicate with each other. The outflow passage 52 b allows the DME fuel in the pressure control chamber 53 to flow out to the armature chamber 54. The supply passage 52 c allows high-pressure DME fuel supplied through the high-pressure fuel passage 51 a to flow to the injection hole 44.

圧力制御室53は、制御ボデー40の内部において、ノズルニードル60を挟んで噴孔44の反対側に設けられている。圧力制御室53には、燃料流路15及び流入通路52aを通じて供給される高圧のDME燃料が流入する。圧力制御室53内のDME燃料の圧力は、流入通路52aからの高圧のDME燃料の流入と、流出通路52bを通じたアーマチャ室54へのDME燃料の流出とにより、変動する。圧力制御室53は、DME燃料の圧力変動を利用して、ノズルニードル60を往復変位させる。   The pressure control chamber 53 is provided inside the control body 40 on the opposite side of the nozzle hole 44 with the nozzle needle 60 interposed therebetween. High-pressure DME fuel supplied through the fuel flow path 15 and the inflow passage 52a flows into the pressure control chamber 53. The pressure of the DME fuel in the pressure control chamber 53 varies depending on the inflow of high-pressure DME fuel from the inflow passage 52a and the outflow of DME fuel into the armature chamber 54 through the outflow passage 52b. The pressure control chamber 53 reciprocates the nozzle needle 60 by utilizing the pressure fluctuation of the DME fuel.

アーマチャ室54には、流出通路52bを通じて圧力制御室53からDME燃料が流出する。アーマチャ室54は、アーマチャ33を往復変位可能に収容している。アーマチャ室54内のDME燃料の圧力は、圧力制御室53内のDME燃料の圧力よりも低くなっている。   DME fuel flows out from the pressure control chamber 53 into the armature chamber 54 through the outflow passage 52b. The armature chamber 54 accommodates the armature 33 so as to be capable of reciprocating displacement. The pressure of the DME fuel in the armature chamber 54 is lower than the pressure of the DME fuel in the pressure control chamber 53.

低圧燃料通路51bは、アーマチャ室54及び戻り流路16と接続されている。低圧燃料通路51bは、制御ボデー40内において、高圧燃料通路51aに沿って延伸している。低圧燃料通路51bは、アーマチャ室54内のDME燃料を、戻り流路16へ排出させる。低圧燃料通路51bを流通するDME燃料の圧力は、アーマチャ室54内のDME燃料の圧力よりも低くなっている。   The low pressure fuel passage 51 b is connected to the armature chamber 54 and the return passage 16. The low pressure fuel passage 51 b extends along the high pressure fuel passage 51 a in the control body 40. The low pressure fuel passage 51 b discharges the DME fuel in the armature chamber 54 to the return passage 16. The pressure of the DME fuel flowing through the low-pressure fuel passage 51 b is lower than the pressure of the DME fuel in the armature chamber 54.

制御ボデー40は、金属材料よって形成されたノズルボデー41、シリンダ56、オリフィスプレート46、ホルダ48等によって構成されている。ノズルボデー41、オリフィスプレート46、及びホルダ48は、ヘッド部材21(図1参照)への挿入方向の先端部側から、この順序で並んでいる。   The control body 40 includes a nozzle body 41, a cylinder 56, an orifice plate 46, a holder 48, and the like formed of a metal material. The nozzle body 41, the orifice plate 46, and the holder 48 are arranged in this order from the distal end side in the direction of insertion into the head member 21 (see FIG. 1).

ノズルボデー41は、有底円筒状の部材である。ノズルボデー41には、噴孔44と、供給通路52cとが形成されている。ノズルボデー41は、ノズルニードル収容室43及びシート部45を有している。ノズルニードル収容室43は、円筒穴状に形成されており、ノズルニードル60及びシリンダ56を収容している。ノズルニードル収容室43は、シリンダ56と共に供給通路52cを区画している。シート部45は、先端部の内側に円錐状に形成されており、供給通路52cに臨んでいる。   The nozzle body 41 is a bottomed cylindrical member. The nozzle body 41 has a nozzle hole 44 and a supply passage 52c. The nozzle body 41 has a nozzle needle housing chamber 43 and a seat portion 45. The nozzle needle storage chamber 43 is formed in a cylindrical hole shape, and stores the nozzle needle 60 and the cylinder 56. The nozzle needle storage chamber 43 defines a supply passage 52 c together with the cylinder 56. The seat portion 45 is formed in a conical shape inside the tip portion and faces the supply passage 52c.

シリンダ56は、円筒状に形成されている。シリンダ56は、オリフィスプレート46及びノズルニードル60と共に圧力制御室53を区画している。シリンダ56は、ノズルボデー41の内周側に、当該ノズルボデー41と同軸となるよう配置されている。   The cylinder 56 is formed in a cylindrical shape. The cylinder 56 defines the pressure control chamber 53 together with the orifice plate 46 and the nozzle needle 60. The cylinder 56 is disposed on the inner peripheral side of the nozzle body 41 so as to be coaxial with the nozzle body 41.

オリフィスプレート46は、円盤状に形成されている。オリフィスプレート46には、流入通路52a及び流出通路52bが形成されている。オリフィスプレート46は、制御シート部46aを有している。制御シート部46aは、ホルダ48側を向くオリフィスプレート46の頂面のうちで、流出通路52bの開口を囲むように形成されている。制御シート部46aは、アーマチャ33と共に圧力制御弁35を形成している。   The orifice plate 46 is formed in a disc shape. In the orifice plate 46, an inflow passage 52a and an outflow passage 52b are formed. The orifice plate 46 has a control sheet portion 46a. The control sheet portion 46a is formed so as to surround the opening of the outflow passage 52b in the top surface of the orifice plate 46 facing the holder 48 side. The control seat portion 46 a forms a pressure control valve 35 together with the armature 33.

ホルダ48は、筒状に形成されている。ホルダ48には、軸方向に沿って延伸する二つの縦孔が形成されている。各縦孔は、高圧燃料通路51a及び低圧燃料通路51bをそれぞれ形成している。ホルダ48には、駆動部30が収容されている。   The holder 48 is formed in a cylindrical shape. The holder 48 is formed with two vertical holes extending along the axial direction. Each vertical hole forms a high-pressure fuel passage 51a and a low-pressure fuel passage 51b. The holder 48 accommodates the drive unit 30.

ノズルニードル60は、金属材料によって全体として円柱状に形成されている。ノズルニードル60は、ノズルボデー41に収容されている。ノズルニードル60の一端は、シリンダ56に挿入されている。ノズルニードル60は、ノズルボデー41の内周壁に形成された支持面41aに沿って、軸方向に往復変位可能である。   The nozzle needle 60 is formed in a cylindrical shape as a whole by a metal material. The nozzle needle 60 is accommodated in the nozzle body 41. One end of the nozzle needle 60 is inserted into the cylinder 56. The nozzle needle 60 can reciprocate in the axial direction along a support surface 41 a formed on the inner peripheral wall of the nozzle body 41.

ノズルニードル60は、弁受圧面61及びフェース部65を有している。ノズルニードル60は、弁受圧面61に受ける圧力制御室53の燃料圧力の変動により、ノズルボデー41の軸方向に沿って往復変位し、フェース部65をシート部45に離着座させる。フェース部65は、噴孔44を開閉する主弁部50を、シート部45と共に形成している。   The nozzle needle 60 has a valve pressure receiving surface 61 and a face portion 65. The nozzle needle 60 is reciprocally displaced along the axial direction of the nozzle body 41 due to a change in the fuel pressure in the pressure control chamber 53 received by the valve pressure receiving surface 61, so that the face portion 65 is seated on the seat portion 45. The face portion 65 forms a main valve portion 50 that opens and closes the nozzle hole 44 together with the seat portion 45.

アーマチャ33は、強磁性体である金属材料によって形成された二段円柱状の部材である。アーマチャ33は、アーマチャ室54に収容されており、アーマチャ室54内を往復変位可能である。アーマチャ33は、圧力制御室53からアーマチャ室54へのDME燃料の流出を制御することで、圧力制御室53の圧力を変動させる。アーマチャ33は、吸引部33a及び制御フェース部33bを有している。吸引部33aは、円形の板状に形成されている。吸引部33aは、駆動部30の発生する磁力により、駆動部30へ向けて吸引される。制御フェース部33bは、吸引部33aの中央から流出通路52bの開口へ向けて突出する円柱状部分の先端に形成されている。制御フェース部33bは、アーマチャ33の変位によって制御シート部46aに押し当てられて、アーマチャ室54に臨む流出通路52bの開口を塞ぐことができる。   The armature 33 is a two-stage cylindrical member formed of a metal material that is a ferromagnetic material. The armature 33 is accommodated in the armature chamber 54 and can be reciprocally displaced in the armature chamber 54. The armature 33 varies the pressure in the pressure control chamber 53 by controlling the outflow of DME fuel from the pressure control chamber 53 to the armature chamber 54. The armature 33 has a suction part 33a and a control face part 33b. The suction part 33a is formed in a circular plate shape. The suction unit 33 a is sucked toward the drive unit 30 by the magnetic force generated by the drive unit 30. The control face portion 33b is formed at the tip of a cylindrical portion that protrudes from the center of the suction portion 33a toward the opening of the outflow passage 52b. The control face portion 33 b is pressed against the control sheet portion 46 a by the displacement of the armature 33, and can close the opening of the outflow passage 52 b that faces the armature chamber 54.

駆動部30は、アーマチャ33と接続されており、アーマチャ33を駆動する。駆動部30は、ソレノイド31a、磁極面プレート31b、及びスプリング31cを有している。ソレノイド31aは、円筒状に巻設されたコイルである。ソレノイド31aには、機関制御装置17からパルス状の駆動信号が供給される。ソレノイド31aは、駆動信号の供給により、軸方向に沿って周回する磁界を発生させる。磁極面プレート31bは、磁性体によって形成された円形の板状部材である。磁極面プレート31bは、吸引部33aと対向している。磁極面プレート31bは、ソレノイド31aの発生させた磁界内で帯磁し、吸引部33aを磁力によって吸引する。スプリング31cは、金属製の線材を螺旋状に巻設したコイルスプリングである。スプリング31cは、アーマチャ33を磁極面プレート31bから離間させる方向へ付勢している。   The drive unit 30 is connected to the armature 33 and drives the armature 33. The drive unit 30 includes a solenoid 31a, a magnetic pole face plate 31b, and a spring 31c. The solenoid 31a is a coil wound in a cylindrical shape. A pulsed drive signal is supplied from the engine control device 17 to the solenoid 31a. The solenoid 31a generates a magnetic field that circulates along the axial direction by supplying a drive signal. The magnetic pole surface plate 31b is a circular plate-like member made of a magnetic material. The magnetic pole surface plate 31b faces the suction portion 33a. The magnetic pole face plate 31b is magnetized in the magnetic field generated by the solenoid 31a, and attracts the attracting part 33a by magnetic force. The spring 31c is a coil spring in which a metal wire is wound spirally. The spring 31c biases the armature 33 in a direction in which the armature 33 is separated from the magnetic pole face plate 31b.

以上の駆動部30は、機関制御装置17からの電力供給が無い場合、スプリング31cの付勢力により、制御フェース部33bを制御シート部46aに着座させる。これにより、圧力制御弁35は、圧力制御室と燃料流出室との連通を遮断した閉弁状態となる。一方、機関制御装置17からの電力供給が有る場合、駆動部30は、アーマチャ33を吸引して、制御シート部46aから制御フェース部33bを離座させる。これにより、圧力制御弁35は、圧力制御室53とアーマチャ室54とを連通させた開弁状態となる。以上のように、駆動部30は、機関制御装置17の制御によってアーマチャ33を往復変位させることにより、圧力制御弁35を開閉する。その結果、圧力制御室53からアーマチャ室54へのDME燃料の流出が圧力制御弁35によって制御される。   When the power supply from the engine control device 17 is not supplied, the above drive unit 30 seats the control face portion 33b on the control seat portion 46a by the urging force of the spring 31c. As a result, the pressure control valve 35 is in a closed state where communication between the pressure control chamber and the fuel outflow chamber is blocked. On the other hand, when power is supplied from the engine control device 17, the drive unit 30 sucks the armature 33 and separates the control face unit 33b from the control seat unit 46a. As a result, the pressure control valve 35 enters an open state in which the pressure control chamber 53 and the armature chamber 54 are in communication. As described above, the drive unit 30 opens and closes the pressure control valve 35 by reciprocating the armature 33 under the control of the engine control device 17. As a result, the outflow of DME fuel from the pressure control chamber 53 to the armature chamber 54 is controlled by the pressure control valve 35.

リターンスプリング66は、金属製の線材を螺旋状に巻設したコイルスプリングである。リターンスプリング66は、ノズルニードル60を噴孔44に向けて付勢し、フェース部65をシート部45に着座させる。   The return spring 66 is a coil spring in which a metal wire is wound spirally. The return spring 66 urges the nozzle needle 60 toward the nozzle hole 44 to seat the face portion 65 on the seat portion 45.

フローティングプレート70は、金属材料によって円盤状に形成されている。フローティングプレート70は、ノズルボデー41の軸方向に沿って往復変位可能な状態で、圧力制御室53内に配置されている。フローティングプレート70は、スプリング72により、オリフィスプレート46へ向けて付勢されている。フローティングプレート70には、第一アウトオリフィス71が形成されている。第一アウトオリフィス71は、フローティングプレート70を板厚方向に貫通する貫通孔である。第一アウトオリフィス71の流路面積は、流出通路52bの流路面積よりも狭く規定されている。第一アウトオリフィス71は、フローティングプレート70がオリフィスプレート46に密着した状態において、圧力制御室53から流出通路52bへのDME燃料の流出を許容し、且つ、流出通路52bに流出するDME燃料の流量を制限する。   The floating plate 70 is formed in a disk shape from a metal material. The floating plate 70 is disposed in the pressure control chamber 53 so as to be reciprocally displaced along the axial direction of the nozzle body 41. The floating plate 70 is biased toward the orifice plate 46 by a spring 72. A first out orifice 71 is formed in the floating plate 70. The first out orifice 71 is a through hole that penetrates the floating plate 70 in the plate thickness direction. The channel area of the first out orifice 71 is defined to be narrower than the channel area of the outflow passage 52b. The first out orifice 71 allows the flow of DME fuel from the pressure control chamber 53 to the outflow passage 52b and the flow rate of the DME fuel flowing out into the outflow passage 52b when the floating plate 70 is in close contact with the orifice plate 46. Limit.

以上の燃料噴射装置100では、圧力制御弁35の開弁により、圧力制御室53内のDME燃料が第一アウトオリフィス71及び流出通路52bを通じてアーマチャ室54へ流出する。その結果、圧力制御室53内の燃料圧力が下がり、ノズルニードル60は、圧力制御室53側に移動して、噴孔44を開状態とする。そして、圧力制御弁35の閉弁によって圧力制御室53とアーマチャ室54との連通が遮断されると、流入通路52aを通じて供給されるDME燃料がフローティングプレート70を押し下げつつ、圧力制御室53に流入する。その結果、圧力制御室53の燃料圧力が回復し、ノズルニードル60は、シート部45側に素早く移動して、噴孔44を閉状態とする。   In the fuel injection device 100 described above, when the pressure control valve 35 is opened, the DME fuel in the pressure control chamber 53 flows out to the armature chamber 54 through the first out orifice 71 and the outflow passage 52b. As a result, the fuel pressure in the pressure control chamber 53 decreases, and the nozzle needle 60 moves to the pressure control chamber 53 side to open the nozzle hole 44. When the communication between the pressure control chamber 53 and the armature chamber 54 is cut off by closing the pressure control valve 35, the DME fuel supplied through the inflow passage 52a flows into the pressure control chamber 53 while pushing down the floating plate 70. To do. As a result, the fuel pressure in the pressure control chamber 53 is restored, and the nozzle needle 60 quickly moves toward the seat portion 45 to close the nozzle hole 44.

次に、制御ボデー40に設けられた第二アウトオリフィス81について、詳細を説明する。第二アウトオリフィス81は、アーマチャ室54の圧力を維持する圧力維持部80としての機能を有する。圧力維持部80は、アーマチャ室54を満たしているDME燃料の圧力を、圧力制御弁35の閉弁期間及び開弁期間のいずれにおいても、DME燃料の飽和蒸気圧以上に維持する構成である。   Next, the details of the second out orifice 81 provided in the control body 40 will be described. The second out orifice 81 functions as a pressure maintaining unit 80 that maintains the pressure in the armature chamber 54. The pressure maintaining unit 80 is configured to maintain the pressure of the DME fuel filling the armature chamber 54 at or above the saturated vapor pressure of the DME fuel in both the valve closing period and the valve opening period of the pressure control valve 35.

DME燃料の飽和蒸気圧は、DMEの温度上昇に伴って漸増する。故に、圧力維持部80は、燃料噴射装置100において使用が想定されている最高温度に基づき、設定されることが望ましい。燃料噴射装置100の最高使用温度は、ディーゼル機関20を搭載する車両にて使用が想定される温度環境と、その温度環境にて想定されるエンジンルーム内の最高雰囲気温度とに関連して設定される。   The saturated vapor pressure of DME fuel increases gradually as the temperature of DME increases. Therefore, it is desirable that the pressure maintaining unit 80 is set based on the maximum temperature assumed to be used in the fuel injection device 100. The maximum operating temperature of the fuel injection device 100 is set in relation to the temperature environment assumed to be used in a vehicle equipped with the diesel engine 20 and the maximum ambient temperature in the engine room assumed in the temperature environment. The

第二アウトオリフィス81は、低圧燃料通路51bの途中に設けられた構成であり、第一実施形態では、低圧燃料通路51bのうちでアーマチャ室54と接続された上流側の端部、即ち低圧燃料通路51bの入口部分に設けられている。第二アウトオリフィス81は、DME燃料を流通させる流路の流路面積を、低圧燃料通路51bの流路面積よりも狭く絞る構成である。第二アウトオリフィス81は、アーマチャ室54から低圧燃料通路51bへ排出されるDME燃料の排出流量を制限する。第二アウトオリフィス81の流路面積は、第一アウトオリフィス71の流路面積よりも狭く規定されている。具体的に、第二アウトオリフィス81の流路面積は、第一アウトオリフィス71の流路面積の半分程度とされている。   The second out orifice 81 is configured in the middle of the low pressure fuel passage 51b. In the first embodiment, the upstream end of the low pressure fuel passage 51b connected to the armature chamber 54, that is, the low pressure fuel. It is provided at the entrance of the passage 51b. The second out orifice 81 is configured to narrow the flow passage area of the flow passage through which the DME fuel flows smaller than the flow passage area of the low pressure fuel passage 51b. The second out orifice 81 restricts the discharge flow rate of the DME fuel discharged from the armature chamber 54 to the low pressure fuel passage 51b. The flow area of the second out orifice 81 is defined to be narrower than the flow area of the first out orifice 71. Specifically, the channel area of the second out orifice 81 is about half of the channel area of the first out orifice 71.

こうした各流路面積の相関によれば、圧力制御弁35の開弁期間にて、アーマチャ室54から流出するDME燃料の流出流量は、アーマチャ室54に流入するDME燃料の流入流量よりも少なく抑制される。故に、圧力制御弁35の閉弁時では、アーマチャ室54の燃料圧力が高く維持される。その結果、圧力制御弁35の閉弁後、アーマチャ室54からのDME燃料の流出が継続した状態においても、アーマチャ室54の燃料圧力は、DME燃料の飽和蒸気圧以上に維持される。   According to such correlation between the flow path areas, the flow rate of DME fuel flowing out from the armature chamber 54 during the valve opening period of the pressure control valve 35 is suppressed to be less than the flow rate of DME fuel flowing into the armature chamber 54. Is done. Therefore, when the pressure control valve 35 is closed, the fuel pressure in the armature chamber 54 is maintained high. As a result, even after the pressure control valve 35 is closed, the fuel pressure in the armature chamber 54 is maintained to be equal to or higher than the saturated vapor pressure of the DME fuel even in a state where the outflow of DME fuel from the armature chamber 54 continues.

加えて、上述した各流路面積の相関は、アーマチャ室54内にて局所的に燃料圧力が降下した場合でも、局所的に降下した燃料圧力を飽和蒸気圧以上に維持できる設定となっている。詳記すると、圧力制御弁35の開弁開始時、即ち制御シート部46aから制御フェース部33bが離座した直後に、流出通路52bからアーマチャ室54に流入するDME燃料は、これらの間を高速で流通する。そのため、制御シート部46a及び制御フェース部33bの間の燃料圧力は、局所的に降下する。このような場合でも、制御シート部46a及び制御フェース部33bの間の燃料圧力は、DME燃料の飽和蒸気圧以上に維持される。   In addition, the correlation between the respective flow passage areas described above is set so that the locally decreased fuel pressure can be maintained at or above the saturated vapor pressure even when the fuel pressure locally decreases in the armature chamber 54. . More specifically, when the pressure control valve 35 starts to open, that is, immediately after the control face portion 33b is separated from the control seat portion 46a, the DME fuel flowing into the armature chamber 54 from the outflow passage 52b passes through these at high speed. Circulate at. Therefore, the fuel pressure between the control seat part 46a and the control face part 33b falls locally. Even in such a case, the fuel pressure between the control seat portion 46a and the control face portion 33b is maintained at or above the saturated vapor pressure of the DME fuel.

ここまで説明したように、第一実施形態におけるアーマチャ室54の圧力は、圧力維持部80として機能する第二アウトオリフィス81により、DME燃料の飽和蒸気圧以上に維持される。故に、アーマチャ室54でのDME燃料の蒸発が抑制され、アーマチャ室54は、液体のままのDME燃料を充満させた状態を維持し得る。以上によれば、DME燃料からの添加剤の析出が防がれるため、添加剤の残渣がデポジットとしてアーマチャ33に付着する事態は、発生し難くなる。したがって、圧力維持部80を設けるという簡素な構成により、デポジットに起因したアーマチャ33の作動不良が防止可能になる。   As described so far, the pressure in the armature chamber 54 in the first embodiment is maintained at or above the saturated vapor pressure of the DME fuel by the second out orifice 81 functioning as the pressure maintaining unit 80. Therefore, the evaporation of the DME fuel in the armature chamber 54 is suppressed, and the armature chamber 54 can be maintained in a state where it is filled with the DME fuel that remains liquid. According to the above, since precipitation of the additive from the DME fuel is prevented, a situation in which the residue of the additive adheres to the armature 33 as a deposit is less likely to occur. Therefore, it is possible to prevent the armature 33 from malfunctioning due to the deposit by a simple configuration in which the pressure maintaining unit 80 is provided.

加えて第一実施形態では、戻り流路16へのDME燃料の排出流量が第二アウトオリフィス81によって制限される。故に、第二アウトオリフィス81よりも上流側となるアーマチャ室54の圧力は、高く維持され得る。加えて、第二アウトオリフィス81は、流路面積を絞る簡素な構成であるため、燃料噴射装置100の構成を複雑化させ難い。したがって、アーマチャ室54の圧力をDME燃料の飽和蒸気圧以上に維持する圧力維持部80として、第一実施形態の第二アウトオリフィス81は好適なのである。   In addition, in the first embodiment, the discharge flow rate of the DME fuel to the return flow path 16 is limited by the second out orifice 81. Therefore, the pressure of the armature chamber 54 on the upstream side of the second out orifice 81 can be maintained high. In addition, since the second out orifice 81 has a simple configuration that reduces the flow path area, it is difficult to complicate the configuration of the fuel injection device 100. Therefore, the second out orifice 81 of the first embodiment is suitable as the pressure maintaining unit 80 that maintains the pressure in the armature chamber 54 at or above the saturated vapor pressure of the DME fuel.

また第一実施形態によれば、第二アウトオリフィス81とは別に設けられた上流側の第一アウトオリフィス71により、圧力制御室53からアーマチャ室54へ流出するDME燃料の流量が制限されている。故に、圧力制御弁35の開弁直後において、制御シート部46a及び制御フェース部33bの間を流通するDME燃料の流速が抑制されるため、これらの間に生じる圧力降下も抑制され得る。以上によれば、制御シート部46aと制御フェース部33bとの間の圧力が局所的に降下しても、この間隙部分の圧力は、DME燃料の飽和蒸気圧以上に維持され得る。以上によれば、アーマチャ室54におけるDME燃料の局所的な蒸発も抑制可能になるので、デポジットに起因するアーマチャ33の作動不良は、より確実に防止される。   Further, according to the first embodiment, the flow rate of the DME fuel flowing out from the pressure control chamber 53 to the armature chamber 54 is limited by the upstream first out orifice 71 provided separately from the second out orifice 81. . Therefore, immediately after the pressure control valve 35 is opened, the flow rate of the DME fuel flowing between the control seat portion 46a and the control face portion 33b is suppressed, so that the pressure drop that occurs between them can also be suppressed. According to the above, even if the pressure between the control seat portion 46a and the control face portion 33b is locally reduced, the pressure in the gap portion can be maintained at or above the saturated vapor pressure of DME fuel. According to the above, since local evaporation of the DME fuel in the armature chamber 54 can also be suppressed, malfunction of the armature 33 due to deposit can be prevented more reliably.

さらに第一実施形態では、第二アウトオリフィス81の流路面積が第一アウトオリフィス71の流路面積よりも狭くされている。故に、圧力制御弁35の開弁期間にて、アーマチャ室54に流入するDME燃料の流入量は、アーマチャ室54から排出されるDME燃料の排出量よりも多く維持され得る。そのため、第一アウトオリフィス71及び第二アウトオリフィス81の流量比により、アーマチャ室54の圧力を決定することができる。以上によれば、圧力制御弁35の開弁期間の全域において、アーマチャ室54の燃料圧力は、DME燃料の飽和蒸気圧以上に維持される。したがって、DME燃料からの添加剤の析出が防止可能になる。   Furthermore, in the first embodiment, the flow area of the second out orifice 81 is narrower than the flow area of the first out orifice 71. Therefore, the amount of DME fuel flowing into the armature chamber 54 during the valve opening period of the pressure control valve 35 can be maintained higher than the amount of DME fuel discharged from the armature chamber 54. Therefore, the pressure in the armature chamber 54 can be determined by the flow rate ratio between the first out orifice 71 and the second out orifice 81. According to the above, the fuel pressure in the armature chamber 54 is maintained to be equal to or higher than the saturated vapor pressure of the DME fuel throughout the valve opening period of the pressure control valve 35. Therefore, precipitation of the additive from the DME fuel can be prevented.

加えて第一実施形態では、アーマチャ室54へのDME燃料の流入が圧力制御弁35の閉弁直前まで継続され得るため、圧力制御弁35の閉弁時において、アーマチャ室54の燃料圧力は高くなる。故に、圧力制御弁35の閉弁期間において、アーマチャ室54からのDME燃料の排出が継続された場合でも、アーマチャ室54では、DME燃料の飽和蒸気圧を下回らないだけの圧力が維持され得る。したがって、DME燃料からの添加剤の析出が防止可能になる。   In addition, in the first embodiment, since the flow of DME fuel into the armature chamber 54 can be continued until just before the pressure control valve 35 is closed, the fuel pressure in the armature chamber 54 is high when the pressure control valve 35 is closed. Become. Therefore, even when the discharge of DME fuel from the armature chamber 54 is continued during the valve closing period of the pressure control valve 35, the armature chamber 54 can maintain a pressure that does not fall below the saturated vapor pressure of the DME fuel. Therefore, precipitation of the additive from the DME fuel can be prevented.

また第一実施形態では、圧力維持部80としての第二アウトオリフィス81がホルダ48に設けられている。このように、制御ボデー40の構成内部に埋め込まれた圧力維持部80は、外部環境に影響を受け難くなり、アーマチャ室54の圧力を維持する機能を安定的に発揮できる。加えて、燃料噴射装置100の部品点数の増加も最小限となるため、燃料噴射装置100は、簡素な構成を容易に維持できる。   In the first embodiment, a second out orifice 81 as the pressure maintaining unit 80 is provided in the holder 48. As described above, the pressure maintaining unit 80 embedded in the configuration of the control body 40 is less affected by the external environment, and can stably exhibit the function of maintaining the pressure in the armature chamber 54. In addition, since the increase in the number of parts of the fuel injection device 100 is also minimized, the fuel injection device 100 can easily maintain a simple configuration.

尚、第一実施形態では、アーマチャ33が「制御部材」に相当し、制御ボデー40が「弁ボデー」に相当し、低圧燃料通路51bが「排出通路」に相当し、アーマチャ室54が「燃料流出室」に相当する。また、ノズルニードル60が「弁体」に相当し、第一アウトオリフィス71が「上流側オリフィス部」に相当し、第二アウトオリフィス81が「下流側オリフィス部」に相当する。   In the first embodiment, the armature 33 corresponds to a “control member”, the control body 40 corresponds to a “valve body”, the low pressure fuel passage 51b corresponds to a “discharge passage”, and the armature chamber 54 corresponds to a “fuel”. Corresponds to the “outflow chamber”. The nozzle needle 60 corresponds to a “valve element”, the first out orifice 71 corresponds to an “upstream orifice portion”, and the second out orifice 81 corresponds to a “downstream orifice portion”.

(第二実施形態)
図3に示す第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態による燃料噴射装置200には、排出制御弁280が設けられている。一方で、燃料噴射装置200からは、第二アウトオリフィス81(図2参照)に相当する構成が省略されている。
(Second embodiment)
The second embodiment shown in FIG. 3 is a modification of the first embodiment. The fuel injection device 200 according to the second embodiment is provided with a discharge control valve 280. On the other hand, a configuration corresponding to the second out orifice 81 (see FIG. 2) is omitted from the fuel injection device 200.

排出制御弁280は、弁ハウジング282及び調圧弁部281を有している。弁ハウジング282は、金属材料によって形成された筐体であり、調圧弁部281を収容している。弁ハウジング282は、ホルダ48に組み付けられており、制御ボデー40の一部となっている。弁ハウジング282は、ホルダ48と共に低圧燃料通路251bを形成している。弁ハウジング282は、戻り配管14c(図1参照)と接続されており、アーマチャ室54から排出されたDME燃料を、戻り流路16(図1参照)へ流通させる。   The discharge control valve 280 has a valve housing 282 and a pressure regulating valve portion 281. The valve housing 282 is a housing formed of a metal material and accommodates the pressure regulating valve portion 281. The valve housing 282 is assembled to the holder 48 and is a part of the control body 40. The valve housing 282 forms a low-pressure fuel passage 251 b together with the holder 48. The valve housing 282 is connected to the return pipe 14c (see FIG. 1), and distributes the DME fuel discharged from the armature chamber 54 to the return flow path 16 (see FIG. 1).

調圧弁部281は、弁ハウジング282内に配置される。調圧弁部281は、低圧燃料通路251bのうちで戻り流路16(図1参照)と接続された下流側の端部、即ち低圧燃料通路251bの出口部分に設けられている。調圧弁部281は、低圧燃料通路251bから戻り流路16へのDME燃料の流通のみを許容する一方向弁であり、低圧燃料通路251bを流通するDME燃料を減圧して、戻り流路16に流通させる。調圧弁部281は、上流側の低圧燃料通路251の圧力低下によって閉弁し、低圧燃料通路251の圧力降下を防止する。こうした作動により、調圧弁部281は、上流側の低圧燃料通路251b、ひいてはアーマチャ室54の圧力をDME燃料の飽和蒸気圧以上に維持している。   The pressure regulating valve portion 281 is disposed in the valve housing 282. The pressure regulating valve portion 281 is provided at the downstream end of the low pressure fuel passage 251b connected to the return flow passage 16 (see FIG. 1), that is, at the outlet portion of the low pressure fuel passage 251b. The pressure regulating valve portion 281 is a one-way valve that allows only the flow of DME fuel from the low-pressure fuel passage 251b to the return flow path 16, and depressurizes the DME fuel that flows through the low-pressure fuel path 251b to the return flow path 16. Circulate. The pressure regulating valve portion 281 is closed due to a pressure drop in the low pressure fuel passage 251 on the upstream side, and prevents a pressure drop in the low pressure fuel passage 251. By such an operation, the pressure regulating valve unit 281 maintains the pressure in the upstream low-pressure fuel passage 251b and hence the armature chamber 54 at or above the saturated vapor pressure of DME fuel.

ここまで説明した第二実施形態でも、第一実施形態と同様の効果を奏し、アーマチャ室54の圧力は、DME燃料の飽和蒸気圧以上に維持される。したがって、DME燃料からの添加剤の析出が防止されるようになり、デポジットに起因したアーマチャ33の作動不良は、発生し難くなる。尚、第二実施形態においては、低圧燃料通路251bが「排出通路」に相当し、調圧弁部281が「圧力維持部」に相当する。   Even in the second embodiment described so far, the same effects as in the first embodiment can be obtained, and the pressure in the armature chamber 54 is maintained to be equal to or higher than the saturated vapor pressure of the DME fuel. Therefore, precipitation of the additive from the DME fuel is prevented, and the malfunction of the armature 33 due to the deposit is less likely to occur. In the second embodiment, the low pressure fuel passage 251b corresponds to a “discharge passage”, and the pressure regulating valve portion 281 corresponds to a “pressure maintaining portion”.

(他の実施形態)
以上、複数の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
(Other embodiments)
Although a plurality of embodiments have been described above, the present disclosure is not construed as being limited to the above-described embodiments, and can be applied to various embodiments and combinations without departing from the scope of the present disclosure. it can.

上記第一実施形態において、第二アウトオリフィス81は、低圧燃料通路51bのうちで最もアーマチャ室54に近い端部に形成されていた。しかし、第二アウトオリフィスの位置は適宜変更可能である。例えば第二アウトオリフィスは、低圧燃料通路の中間に設けられていてもよい。さらに、第二アウトオリフィスは、上記第二実施形態の調圧弁部281のように、低圧燃料通路のうちで最も戻り配管に近い端部に設けられていてもよい。   In the first embodiment, the second out orifice 81 is formed at the end closest to the armature chamber 54 in the low pressure fuel passage 51b. However, the position of the second out orifice can be changed as appropriate. For example, the second out orifice may be provided in the middle of the low pressure fuel passage. Furthermore, the 2nd out orifice may be provided in the edge part nearest to return piping among low pressure fuel passages like the pressure regulation valve part 281 of said 2nd embodiment.

また、第二アウトオリフィスの流路面積は、適宜変更可能であり、例えば第一アウトオリフィスの流路面積と同程度に規定されていてもよい。さらに、第二アウトオリフィスによって形成される絞り部分の流路形状は、上述のような円柱状に限定されず適宜変更可能である。   Further, the flow path area of the second out orifice can be changed as appropriate, and may be defined to be approximately the same as the flow area of the first out orifice, for example. Furthermore, the flow path shape of the throttle portion formed by the second out orifice is not limited to the cylindrical shape as described above, and can be changed as appropriate.

上記実施形態では、圧力制御室53からアーマチャ室54へのDME燃料の流出を制御するフローティングプレート70が設けられていたが、フローティングプレート及び第一アウトオリフィスは、省略されていてもよい。またフローティングプレートには、複数の第一アウトオリフィスが設けられていてもよい。同様に、第二アウトオリフィスが複数であってもよい。このような場合、複数の第一アウトオリフィスの流路面積の総和は、第二アウトオリフィスの流路面積の総和よりも大きいことが望ましい。   In the above embodiment, the floating plate 70 that controls the outflow of DME fuel from the pressure control chamber 53 to the armature chamber 54 is provided, but the floating plate and the first out orifice may be omitted. The floating plate may be provided with a plurality of first out orifices. Similarly, there may be a plurality of second out orifices. In such a case, it is desirable that the sum of the flow path areas of the plurality of first out orifices is larger than the sum of the flow path areas of the second out orifices.

上記実施形態では、液化ガス燃料として、DME燃料を例に紹介したが、DME燃料以外の液化ガス燃料を噴射する燃料噴射装置にも、本開示の特徴構成は適用可能である。例えば、本開示の特徴構成は、液化石油ガス(Liquefied Petroleum Gas,LPG)を噴射する燃料噴射装置にも適用可能である。さらに、DME燃料と液体燃料である軽油とを切り替えて噴射可能な燃料噴射装置にも、本開示の特徴構成は適用可能である。   In the above embodiment, the DME fuel is introduced as an example of the liquefied gas fuel. However, the characteristic configuration of the present disclosure can also be applied to a fuel injection device that injects a liquefied gas fuel other than the DME fuel. For example, the characteristic configuration of the present disclosure can be applied to a fuel injection device that injects Liquefied Petroleum Gas (LPG). Furthermore, the characteristic configuration of the present disclosure can also be applied to a fuel injection device that can switch between DME fuel and light oil that is liquid fuel.

15 燃料流路、16 戻り流路、33 アーマチャ(制御部材)、40 制御ボデー(弁ボデー)、44 噴孔、46a 制御シート部、51b,251b 低圧燃料通路(排出通路)、53 圧力制御室、54 アーマチャ室(燃料流出室)、60 ノズルニードル(弁体)、71 第一アウトオリフィス(上流側オリフィス部)、80 圧力維持部、281 調圧弁部(圧力維持部)、81 第二アウトオリフィス(下流側オリフィス部,オリフィス部)、100,200 燃料噴射装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 Fuel flow path, 16 Return flow path, 33 Armature (control member), 40 Control body (valve body), 44 Injection hole, 46a Control seat part, 51b, 251b Low pressure fuel path (discharge path), 53 Pressure control chamber, 54 Armature chamber (fuel outflow chamber), 60 Nozzle needle (valve element), 71 First out orifice (upstream orifice portion), 80 Pressure maintaining portion, 281 Pressure regulating valve portion (pressure maintaining portion), 81 Second out orifice ( (Downstream orifice part, orifice part), 100, 200 Fuel injection device

Claims (7)

燃料流路(15)を通じて供給される液化ガス燃料を噴孔(44)から噴射し、供給された液化ガス燃料の一部を戻り流路(16)に排出する燃料噴射装置であって、
前記噴孔、前記燃料流路を通じて供給される液化ガス燃料が流入する圧力制御室(53)、及び前記圧力制御室の液化ガス燃料が流出する燃料流出室(54)、を形成している弁ボデー(40)と、
前記弁ボデーに収容され、前記圧力制御室の圧力変動によって往復変位することにより、前記噴孔を開閉する弁体(60)と、
前記燃料流出室に収容され、前記圧力制御室から前記燃料流出室への液化ガス燃料の流出を制御することで当該圧力制御室の圧力を変動させる制御部材(33)と、
前記燃料流出室から前記戻り流路へと液化ガス燃料を排出する排出通路(51b,251b)の途中に設けられ、前記燃料流出室の圧力を液化ガス燃料の飽和蒸気圧以上に維持する圧力維持部(80,281)と、を備える燃料噴射装置。
A fuel injection device for injecting liquefied gas fuel supplied through a fuel flow path (15) from a nozzle hole (44) and discharging a part of the supplied liquefied gas fuel to a return flow path (16),
A valve forming the nozzle hole, a pressure control chamber (53) into which liquefied gas fuel supplied through the fuel flow path flows, and a fuel outflow chamber (54) from which the liquefied gas fuel in the pressure control chamber flows out Body (40),
A valve body (60) which is accommodated in the valve body and opens and closes the nozzle hole by reciprocating displacement due to pressure fluctuations in the pressure control chamber;
A control member (33) housed in the fuel outflow chamber and configured to change the pressure of the pressure control chamber by controlling the outflow of liquefied gas fuel from the pressure control chamber to the fuel outflow chamber;
Pressure maintenance is provided in the middle of discharge passages (51b, 251b) for discharging liquefied gas fuel from the fuel outflow chamber to the return flow path, and maintains the pressure in the fuel outflow chamber above the saturated vapor pressure of liquefied gas fuel. Part (80, 281).
前記圧力維持部は、前記燃料流出室から前記戻り流路へ排出される液化ガス燃料の排出流量を制限するオリフィス部(81)を有する請求項1に記載の燃料噴射装置。   2. The fuel injection device according to claim 1, wherein the pressure maintaining unit includes an orifice part (81) for limiting a discharge flow rate of the liquefied gas fuel discharged from the fuel outflow chamber to the return flow path. 前記オリフィス部である下流側オリフィス部とは別に、前記圧力制御室から前記燃料流出室へ流出する液化ガス燃料の流量を制限する上流側オリフィス部(71)、をさらに備える請求項2に記載の燃料噴射装置。   The upstream orifice part (71) which restrict | limits the flow volume of the liquefied gas fuel which flows out out of the said pressure control chamber to the said fuel outflow chamber separately from the downstream orifice part which is the said orifice part, The Claim 2 characterized by the above-mentioned. Fuel injection device. 前記下流側オリフィス部の流路面積は、前記上流側オリフィス部の流路面積よりも狭い請求項3に記載の燃料噴射装置。   4. The fuel injection device according to claim 3, wherein a flow passage area of the downstream orifice portion is narrower than a flow passage area of the upstream orifice portion. 前記圧力維持部が前記弁ボデーに形成されている請求項1〜4のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。   The fuel injection device according to any one of claims 1 to 4, wherein the pressure maintaining unit is formed in the valve body. 前記制御部材は、前記圧力制御室及び前記燃料流出室が連通した状態と、前記圧力制御室及び前記燃料流出室の連通を遮断した状態とを切り替え、
前記圧力維持部は、前記制御部材によって前記圧力制御室と前記燃料流出室との連通が遮断された状態においても、前記燃料流出室の圧力を液化ガス燃料の飽和蒸気圧以上に維持する請求項1〜5のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
The control member switches between a state in which the pressure control chamber and the fuel outflow chamber communicate with each other and a state in which the communication between the pressure control chamber and the fuel outflow chamber is blocked,
The pressure maintaining unit maintains the pressure of the fuel outflow chamber at or above a saturated vapor pressure of liquefied gas fuel even in a state where the communication between the pressure control chamber and the fuel outflow chamber is blocked by the control member. The fuel injection device according to any one of 1 to 5.
前記弁ボデーは、前記制御部材を着座させる制御シート部(46a)を形成し、
前記制御部材は、前記制御シート部への着座によって前記圧力制御室と前記燃料流出室との連通を遮断し、
前記圧力維持部は、前記制御シート部からの前記制御部材の離座によって局所的に降下した前記制御シート部及び前記制御部材の間の圧力を、液化ガス燃料の飽和蒸気圧以上に維持する請求項1〜6のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。
The valve body forms a control seat portion (46a) for seating the control member,
The control member blocks communication between the pressure control chamber and the fuel outflow chamber by being seated on the control seat portion.
The said pressure maintenance part maintains the pressure between the said control sheet part and the said control member which fell locally by the seating of the said control member from the said control sheet part more than the saturated vapor pressure of liquefied gas fuel. Item 7. The fuel injection device according to any one of Items 1 to 6.
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