JP3687313B2 - Accumulated fuel injection system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は蓄圧式燃料噴射装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンに燃料を噴射する燃料噴射装置の一つとして、コモンレール式として知られる蓄圧式燃料噴射装置がある。蓄圧式燃料噴射装置では、各気筒に連通する共通の蓄圧配管(コモンレール)を備え、ここにサプライポンプによって必要な流量の高圧燃料を圧送供給することにより、コモンレール内の燃料圧力を一定に保持している。コモンレールからは燃料が供給配管を介して各燃料噴射弁に供給される。
【0003】
この供給燃料は噴射用として供されるとともに、一部が燃料噴射弁の制御用に供される。この燃料は制御室に導入され、制御室の燃料排出路を電磁弁が開閉して制御室内圧の高低を切替え、燃料の噴射と遮断とを切替えるニードルバルブの開閉制御を行っている。電磁弁の弁部から排出される燃料はスイッチングリーク流路を通って低圧のリターン流路に戻される。リターン流路にはまた、燃料噴射弁の摺動各部から常時漏洩する燃料が常時リーク流路を通って戻される。
【0004】
また電磁弁は、弁部を開閉制御するためにソレノイド駆動により作動するアーマチュアを有し、アーマチュアは燃料が導入されたアーマチュア室内に収容され、アーマチュアの作動の安定化を図っている。アーマチュア室内への燃料の導入方法としては、アーマチュア室を、スイッチングリーク流路の、電磁弁の弁部の下流に配したものがあり、例えば特開平9−42106号公報等に開示されている(第1従来例)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、かかる構成のものでは、以下の点で正確なエンジン制御が要求される近年のエンジンに必ずしも十分に応えられない。すなわち電磁弁の弁部において、開弁時に制御室からの高圧燃料が一気に低圧になることで気泡が多量に発生し、気泡がアーマチュア室に流入する。このためアーマチュア室が、燃料と気泡とが混在した状態となり、この気泡の影響でアーマチュアの作動が十分に安定化しない。またエンジン条件に応じてリーク量が増減するから、アーマチュア室の内圧が変化して気泡の量も変化し作動不安定の程度も一様ではない。正確なエンジン制御が要求されるようになると、このようにアーマチュアの作動すなわち電磁弁の開閉作動の安定性は十分とはいえず、燃料噴射量が設定値に対して変動する等の問題が生じる。
【0006】
アーマチュア室内への燃料の導入方法として、スイッチングリーク流路の、電磁弁の弁部の直下流部に、スイッチングリーク流路から分岐する袋小路状の流路を形成してその流路端にアーマチュ室を配し、弁部において発生した気泡がアーマチュ室にまともに流入しないようにしたものもある(第2従来例)。しかしこの構成では組付け時にアーマチュア室内に残った空気が排出されにくい。エンジン条件が変わるとアーマチュアが燃料に浸ったり空気に露出したりする等、アーマチュアがおかれる雰囲気が一定せず、やはり正確なエンジンの制御を実現するには十分ではない。
【0007】
そこで本発明は、電磁弁のアーマチュアの作動をより安定化して正確なエンジン制御の可能な蓄圧式燃料噴射装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明では、燃料噴射弁は、蓄圧配管で蓄圧された高圧の燃料の一部を、燃料の噴射と遮断とを切替えるニードルバルブの開閉制御を行う制御室に導入し、電磁弁が制御室の燃料排出路を開閉して制御室内圧の高低を切替えることでニードルバルブを開閉する。燃料噴射弁は、電磁弁の弁部から排出される燃料を低圧のリターン流路に戻すスイッチングリーク流路と、燃料噴射弁の摺動各部から常時漏洩する燃料をリターン流路に戻す常時リーク流路とを有し、かつ電磁弁は、その弁部をソレノイド駆動により開閉制御するアーマチュアをアーマチュア室に収容し、アーマチュア室には燃料が流入する。かかる構成に加えて上記スイッチングリーク流路を上記弁部と上記リターン流路とを直接に連通せしめる構成とし、上記アーマチュア室を上記常時リーク流路の途中に設け、常時リーク流路の、アーマチュア室よりも下流の下流部をアーマチュア室の上部と連通せしめる。
【0009】
弁部とリターン流路とが直接に連通するから、スイッチングリーク流路を流通する燃料(スイッチングリーク)が弁部において多量に発生した気泡を含んでいても、この気泡はアーマチュア室にまともに流入することなくリターン流路へと排出される。
【0010】
アーマチュア室に装置組付け時に閉じ込められた軽い空気は、常時リーク流路に燃料(常時リーク)が流れ始めるとアーマチュア室の上部に移動する。常時リーク流路の下流部がアーマチュア室の上部と接続されているから、この空気はアーマチュア室から常時リーク流路の下流部へと追い出される。アーマチュア室は、アーマチュアが空気に露出したりすることなく燃料で満たされる。
【0011】
また摺動各部からの常時リークには気泡は殆ど含まれておらず、またアーマチュア室においても気泡は僅かしか発生しない。したがってこれら軽い少量の気泡はアーマチュア室の上部に移動した後、アーマチュア室に殆ど留まることなく上記空気と同様に常時リーク流路の下流部へと速やかに追い出される。
【0012】
しかしてアーマチュアの作動がより安定化して良好な電磁弁作動が得られ、正確なエンジン制御が可能となる。
【0013】
請求項2記載の発明では、常時リーク流路の下流部を、アーマチュア室の最も高い天井位置に開口せしめることで、上記空気や気泡が、アーマチュア室から常時リーク流路の下流部へより良好に排出される。
【0014】
請求項3記載の発明では、常時リーク流路には、スイッチングリーク流路との合流部と上記アーマチュア室との間に、アーマチュア室から合流部へと向かう方向を順方向とする逆止弁を設ける。
【0015】
多量の気泡を含むスイッチングリークは、逆止弁により常時リーク流路をアーマチュア室へと逆流することが禁止されるから、電磁弁の弁部において多量に発生する気泡の影響を完全に排除できる。
【0016】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
図2に本発明の蓄圧式燃料噴射装置の全体構成を示す。図2において、図略のエンジンには燃料噴射弁1が各気筒の燃焼室に対応して複数設けられている。これら燃料噴射弁1は全気筒共通のコモンレール3に接続され、燃料噴射弁1に高圧の燃料が供給されるようになっている。コモンレール3にはサプライポンプ4が接続され、サプライポンプ4は燃料タンク5からフィルタ6を経て吸入される低圧燃料を高圧に加圧し、コモンレール3内の燃料を燃料噴射圧に相当する高圧に制御する。
【0017】
燃料噴射弁1へ供給される燃料は上記燃焼室への噴射用に供されるとともに、一部が噴射と遮断との切替え制御用に用いられる。この制御用の燃料は燃料噴射弁1、サプライポンプ4の余剰燃料とともにリターン配管7を介して燃料タンク5に還流するようになっている。
【0018】
燃料噴射弁1等の制御は、燃料噴射弁1駆動用のEDUが付設されたECU(以下、単にECUという)8により行われる。ECU8にはコモンレール3に設けられた圧力センサ9よりコモンレール3圧力の検出信号が入力し、ECU8は、コモンレール3圧力が予め負荷や回転数に応じて設定した最適値となるように、サプライポンプ4の吐出量を制御する。ECU8はまた、図略のエンジン回転数センサ、負荷センサ等からの信号に基づいてエンジン状態を判別し、エンジン状態に応じた燃料の最適の噴射時期、噴射量(噴射期間)を決定して燃料噴射弁1に制御信号を出力し、燃料噴射弁1が制御信号に基づいて上記燃焼室に燃料を噴射するようになっている。
【0019】
図1に燃料噴射弁1の要部縦断面を示し、図3に燃料噴射弁1の全体縦断面を示す。燃料噴射弁1は、略棒状に成形されたノズルホルダー108と、その下端にディスタンスピース106を介してノズルリテーニングナット107で締めつけ固定されたノズルボデイ101とを有している。ノズルボデイ101の先端には燃料噴射孔102が形成してある。ノズルホルダー108の上には、燃料の噴射と遮断との切替え制御用として、ECU8(図2)からの制御信号による通電で開閉する電磁弁1aが設けられている。
【0020】
ノズルホルダー108には、斜め上方へ延出するインレット部109およびリターン部110が設けてある。インレット部109はコモンレール3(図2)が接続されるもので、導入流路201が形成してある。導入流路201の、入口201aの直下流部にはバーフィルタ114が設けてあり、ここでコモンレール3から導入された高圧燃料が異物除去されるようになっている。リターン部110には深穴113が形成してあり、これにリターン部110とリターン配管7(図2)とを接続するホロスクリュ115が螺設される。深穴113は円形部材116により底上げされ、ホロスクリュ115と連通する部分213がリターン流路213としてある。リターン流路213からその直角方向にリターン流路212が延出せしめてある。
【0021】
ノズルボディ101には燃料噴射弁1の軸心Cに沿って燃料噴射孔102に通じる縦穴103が形成してあり、縦穴103には燃料噴射孔102を開閉するためのニードルバルブ105が挿置され、上半部が摺動自在としてある。
【0022】
ノズルホルダー108およびディスタンスピース106には縦穴103に同軸に、貫通する縦穴111が形成してある。ノズルホルダー108の上端面には、縦穴111の開口位置にこれよりも大きな円形穴112が形成してある。円形穴112にはこの内径よりも小径のプレート117,118が配設してあり、下側のプレート117が縦穴111の開口を閉鎖している。
【0023】
プレート117,118は、電磁弁1aを構成するバルブボディ123等の部品とともにソレノイドカバー122内に格納され、ソレノイドカバー122がノズルホルダ108と螺結することによりノズルホルダー108と一体化している。円形穴112とプレート117,118とバルブボディ123とにより画される環状の空間207は環状流路207としてある。環状流路207はリターン流路212と連通している。
【0024】
縦穴111にはピストン119が挿置してあり、その上側の大径部119aが縦穴111と摺接している。ピストン119の小径部119bの外周にはスプリング120が設けられ、常時ピストン119を介してニードルバルブ105を下方すなわち閉弁方向に付勢している。ピストン119の大径部119aと小径部119bとは別部品で、小径部119bをスプリング120に挿通した後、接続し、スプリング120とともにノズルホルダー108内に組付けられる。
【0025】
ピストン119の上方には、ピストン119の上端面と縦穴111と、プレート117下端面とを室壁面とする制御室121が形成してある。
【0026】
燃料噴射弁1における燃料経路について説明する。導入流路201はインレット部109の根元位置で2つに分岐し、そのうち下方に向かう流路202は噴射用燃料の送出および開閉制御用燃料の供給とに共通の流路で、先端がノズルボディ101の燃料噴射孔102に達している。流路202の途中にはニードルバルブ105のテーパ状の段部105aを囲んで噴射室104が形成してあり、その内圧がニードルバルブ105を開弁方向に常時付勢している。
【0027】
導入流路201から導入されリターン流路213に還流する燃料経路について説明する。導入流路201から分岐して上方に向かう流路203は、絞り204を介して制御室121と連通している。制御室121は、その天井壁であるプレート117,118に形成した燃料排出路たる流路205を介して電磁弁1aの弁部124と連通している。
【0028】
弁部124は流路205の上端開口部に形成されるシート部126と弁室125内に配設される弁体であるボール127とを有し構成され、ボール127は軸心Cに沿って上下に摺動自在のシャフト128に保持されている。
【0029】
弁室125壁面には、バルブボディ123に形成した逆V字状の流路206の一端が開口している。流路206の他端は環状流路207の天井面に開口し、流路206と環状流路207とでスイッチングリーク流路2aが形成される。スイッチングリーク流路2aには、弁部124が開いた時にスイッチングリークがリターン流路212、213へと直接に流れる。
【0030】
弁部124が閉じて制御室121の内圧が高圧の時、該内圧とスプリング120のばね力との合力よりなるニードルバルブ105に対する押し下げ力が、噴射室104のニードルバルブ105に対する押し上げ力よりも優勢となってニードルバルブ105が下方へ変位する。一方、弁部124が開いて制御室121の内圧が低圧になると、上記押し下げ力が上記押し上げ力よりも劣勢となってニードルバルブ105が上方へ変位する。
【0031】
弁部124を構成するボール127の着座または離座の切り替えは、シャフト128を上下動することで行われる。シャフト128の上方には軸心Cに沿ってプッシュロッド131が設けられ、シャフト128が、スプリング室129に収容されたスプリング130のばね力によりプッシロッド131を介して常時下方(閉弁方向)に付勢されている。
【0032】
シャフト128には、アーマチュア室132に収容された円形のアーマチュア133が同軸に嵌着してある。アーマチュア133には、周方向に等間隔に貫通穴134が形成してあり、上下方向変位時の燃料の抵抗を低減している。アーマチュア133に対向して、略円形のコア136にコイル137を巻装したソレノイド135が設けてあり、ソレノイド135はECU8(図2)からの通電により励磁してアーマチュア133に対する吸引力を発生し、スプリング130のばね力に抗してシャフト128を上方へ駆動する。しかしてソレノイド135の通電時には弁部124が開いて制御室121が低圧となりニードルバルブ105がリフトし燃料が噴射される。ソレノイド135の非通電時には弁部124が閉じて制御室121が高圧となりニードルバルブ105が着座し燃料の噴射が遮断される。
【0033】
次にニードルバルブ105、ピストン119の摺動部から漏洩する常時リークが流通する常時リーク流路2bについて説明する。ノズルホルダ108、プレート117,118には流路208が形成され、常時リーク流路2bの上流部208としてある。上流部208は、その一端が縦穴111のスプリング120の収容部111aと連通しており、ニードルバルブ105、ピストン119の摺動部から漏洩する常時リークが戻るようになっている。上流部208はリターン部110の深穴113の底部113aを経由して他端がアーマチュア室132の底面に開口している。
【0034】
常時リーク流路2bの下流部2b1は、アーマチュア室132から、スイッチングリーク流路2aとの合流部である環状流路207に到る部分である。すなわちアーマチュア室132は連通路209を介してソレノイドカバー122の内周に形成された環状流路210と連通し、環状流路210はバルブボディ123に形成された逆L字流路211を介して環状流路207と連通している。
【0035】
またソレノイドカバー122の内周には、環状流路210の上方にこれと連通する環状流路215が形成され、連通路214を介してスプリング室129と連通している。プッシュロッド131の摺動部からスプリング室129に漏洩した燃料が流路214、環状流路215を通り環状流路210に合流するようになっている。
【0036】
上記アーマチュア室132について説明する。アーマチュア室132は、アーマチュア133よりもやや大径の筒部材139を有し、筒部材139が、ソレノイド135を保持する筒状の保持部材138と、バルブボディ123との間に介設されている。保持部材138は内径および外径が筒部材139と同径のもので、ソレノイド135の外周に嵌設され、その下端面とソレノイド135の下端面とが実質的に段部のない平坦面をなし、したがってソレノイド135の下端面と筒部材139の上端面とは同一面をなしている。アーマチュア室132は、筒部材139を周壁とし、ソレノイド135を天井壁とし、バルブボディ123を底壁として形成される。
【0037】
図4は筒部材139の斜視図であり、筒部材139の一方の環状端面には周方向対称位置に4か所に矩形断面の切り欠き140が形成してある。筒部材139はこの切り欠き140の形成された環状端面を上にしてバルブボディ123と保持部材138間に組付けられる。すなわちこの切り欠き140により4つの連通路209が形成され、アーマチュア室132の天井132a位置に開口する。
【0038】
上記燃料噴射装置の作動を図1〜図4により説明する。装置組付け後の最初の起動時において、導入流路201にコモンレール3から高圧燃料が導入され、常時リーク流路2bに常時リークが流れはじめる。これにより組付け時にアーマチュア室132に閉じ込められた空気はアーマチュア室132の上部に押し上げられる。常時リーク流路2bの下流部2b1がアーマチュア室132の天井132a位置に開口しているので、押し上げられた空気はアーマチュア室132に流入する常時リークによりすべてアーマチュア室132外へと排出される。
【0039】
その後の作動は以下のとおりである。常時リークは常時リーク流路2bの上流部208からアーマチュア室132に流入し、上部に移動する。常時リークはニードルバルブ105等の摺動部からの漏洩であるから、これに気泡は殆ど含まれない。またアーマチュア室132において発生する気泡は僅かである。したがって気泡はアーマチュア室132に留まることなく、アーマチュア室132の天井132a位置に開口した常時リーク流路2bの下流部2b1へと排出される。
【0040】
一方、電磁弁1aが開弁し制御室121の高圧燃料が弁室125に流入する際に、弁部124において多量に発生する気泡は、アーマチュア室132を経由することなくスイッチングリーク流路2aを通って直接にリターン流路212,213に流れる。
【0041】
このようにアーマチュア室132は、組付け時に閉じ込められた空気の影響も、弁部124等において発生する気泡の影響も低減することができ、アーマチュアの作動が安定化する。
【0042】
図5は上記本発明の蓄圧式燃料噴射装置と、従来の装置とを比較するもので、設定した噴射量に対する噴射量の変動の大きさを示している。(A)が本発明のもので、(B)が従来の装置のものである。いずれもコモンレール圧力が128MPa で、制御用の背圧が40kPa である。従来の装置が最大約0.7mm3 /st変動するのに対し、本発明では広範囲の噴射量において、最大でも約0.4mm3 /stの変動に抑えられており、きわめて優れた性能を発揮することが確かめられた。これは本発明の蓄圧式燃料噴射装置においては、上記のごとくアーマチュア室132に弁部124において多量に発生する気泡がまともに流入することなく、また組付け時に閉じ込められた空気や常時リーク中の少量の気泡がアーマチュア室132に留まることなくアーマチュア室132の上部から速やかに排出され、アーマチュア133の作動が安定化するためと認められる。
【0043】
なお本実施形態では、環状流路210とアーマチュア室132間の連通路209は4か所に設けているが、これ以上でもこれ以下でもよい。
【0044】
常時リーク流路の下流部はアーマチュア室の周壁に開口する構成としているが、ソレノイドのコアに流路を形成して、常時リーク流路の下流部がコアの下端面に開口する構成でもよい。また開口位置は望ましくは本実施形態記載のごとくアーマチュア室の天井位置に開口するのが望ましいが、所望するアーマチュア室からの気泡等の排出作用によっては、アーマチュア室の上部である、天井位置よりもやや下方でもよく、アーマチュア室をその上部に移動した気泡を比較的良好に常時リーク流路の下流部に排出し得る。
【0045】
またボール127のリフト量の変動を低減してより正確なエンジン制御を実現するにはアーマチュア133が回転しないようにすればよい。例えば、図6に示すようにアーマチュア133に形成した貫通孔134よりもやや小径のピン141をアーマチュア室132底面より突出せしめ、これを貫通孔134の1つに挿通せしめる。
【0046】
アーマチュア室132の天井132aおよびアーマチュア133の上端面はそれぞれ、設計上、軸心Cに対して垂直面をなしているが、実際には組付け精度に応じ僅かではあるがずれている。このためアーマチュア133が上下動を繰り返しているうちに軸心C回りに徐々に回転し、回転角度によってはアーマチュア133の周縁部がアーマチュア室132の天井132aに当たることが起こり得る。この結果、ボール127のリフト量が変動する。ピン141を設けることでアーマチュア133の回転が防止され、ボール127のリフト量が一定する。
【0047】
(第2実施形態)
図1〜図4に示した第1実施形態の構成において以下の構成を加えることで、さらにアーマチュア室において気泡の影響を低減することができる。図7はその要部を示すもので、図中、図1〜図4と同じ番号を付した部分は第1実施形態と同じものである。図7において、環状流路207には、流路211の開口位置に逆止弁142が設けてある。逆止弁142は環状流路207の天井面207aに流路211の開口を塞ぐ金属や樹脂製の可撓性の薄板143が設けてあり、その1辺は天井面207aに溶接等により固着してある。逆止弁142は流路211の開口周縁部144をシート部とし、薄板143を弁体として構成される。
【0048】
アーマチュア室132を上流とする流路211から環状流路207に向かう方向への流入に対しては、薄板143が、固着された1辺を固定端として撓み天井面207aから離間して開弁し、環状流路207から流路211に向かう方向への流入に対しては天井面207aに密着して閉弁する。
【0049】
かかる逆止弁142を設けることにより、電磁弁10の弁部124において発生した気泡がスイッチングリーク流路2aと合流する環状流路207からアーマチュア室132に逆流することが阻止され、アーマチュア室132における気泡の影響を完全に排除することができる。
【0050】
なお本実施形態では逆止弁142は環状流路207に設けているが、常時リーク流路2bの下流部2b1であればよい。
【0051】
また逆止弁は、本実施形態記載のものに限らず公知の構成のものが用いられ得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射弁の要部縦断面図である。
【図2】本発明の蓄圧式燃料噴射装置の全体構成図である。
【図3】本発明の蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射弁の全体縦断面図である。
【図4】本発明の蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射弁の部品の斜視図である。
【図5】(A)は本発明の蓄圧式燃料噴射装置の作動を説明するグラフであり、(B)は本発明の蓄圧式燃料噴射装置と比較するための従来の一の蓄圧式燃料噴射装置の作動を説明するグラフである。
【図6】本発明の別の蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射弁の要部縦断面図である。
【図7】本発明のさらに別の蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射弁の要部縦断面図である。
【符号の説明】
1 燃料噴射弁
105 ニードルバルブ
121 制御室
1a 電磁弁
124 弁部
132 アーマチュア室
132a 天井
133 アーマチュア
135 ソレノイド
142 逆止弁
2a スイッチングリーク流路
2b 常時リーク流路
2b1 下流部
205 流路(燃料排出路)
212,213 リターン流路
3 コモンレール(蓄圧配管)
4 サプライポンプ
5 燃料タンク
7 リターン配管[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an accumulator fuel injection device.
[0002]
[Prior art]
As one of fuel injection devices for injecting fuel into a diesel engine, there is a pressure accumulation type fuel injection device known as a common rail type. The accumulator fuel injection system is equipped with a common accumulator pipe (common rail) communicating with each cylinder. By supplying high pressure fuel at a required flow rate by a supply pump, the fuel pressure in the common rail is kept constant. ing. From the common rail, fuel is supplied to each fuel injection valve via a supply pipe.
[0003]
The supplied fuel is used for injection, and a part is used for control of the fuel injection valve. This fuel is introduced into the control chamber, and a solenoid valve opens and closes the fuel discharge path of the control chamber to switch the pressure in the control chamber, thereby controlling the opening and closing of the needle valve that switches between fuel injection and shutoff. The fuel discharged from the valve portion of the electromagnetic valve is returned to the low pressure return flow path through the switching leak flow path. Further, the fuel that always leaks from the sliding portions of the fuel injection valve is always returned to the return channel through the leak channel.
[0004]
Further, the electromagnetic valve has an armature that is operated by a solenoid to control opening and closing of the valve portion, and the armature is accommodated in an armature chamber into which fuel is introduced to stabilize the operation of the armature. As a method for introducing fuel into the armature chamber, there is a method in which the armature chamber is arranged downstream of the valve portion of the solenoid valve in the switching leak flow path, which is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-42106 ( First conventional example).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, with such a configuration, it is not always possible to sufficiently meet recent engines that require accurate engine control in the following respects. In other words, in the valve portion of the solenoid valve, a large amount of bubbles are generated when the high pressure fuel from the control chamber becomes low pressure at a time when the valve is opened, and the bubbles flow into the armature chamber. For this reason, the armature chamber is in a state in which fuel and bubbles are mixed, and the operation of the armature is not sufficiently stabilized by the influence of the bubbles. Further, since the amount of leak increases or decreases depending on the engine conditions, the internal pressure of the armature chamber changes, the amount of bubbles also changes, and the degree of unstable operation is not uniform. When precise engine control is required, the armature operation, that is, the solenoid valve opening / closing operation is not sufficiently stable in this way, and problems such as the fuel injection amount fluctuate with respect to the set value occur. .
[0006]
As a method for introducing fuel into the armature chamber, a bag-like channel that branches off from the switching leak channel is formed immediately downstream of the valve portion of the solenoid valve, and the armature chamber is formed at the end of the channel. In some cases, bubbles generated in the valve portion are prevented from flowing into the armature chamber properly (second conventional example). However, with this configuration, the air remaining in the armature chamber at the time of assembly is difficult to be discharged. If the engine conditions change, the atmosphere in which the armature is placed is not constant, for example, the armature is immersed in fuel or exposed to the air, and it is not sufficient to achieve accurate engine control.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a pressure accumulating fuel injection device that can stabilize the operation of an armature of a solenoid valve and perform accurate engine control.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the first aspect of the invention, the fuel injection valve introduces a part of the high-pressure fuel accumulated in the pressure accumulation pipe into the control chamber that performs opening / closing control of the needle valve that switches between fuel injection and shut-off. Opens and closes the needle valve by switching the level of the control chamber pressure by opening and closing the fuel discharge passage in the control chamber. The fuel injection valve has a switching leak flow path that returns the fuel discharged from the valve portion of the solenoid valve to the low pressure return flow path, and a constant leak flow that returns fuel that always leaks from each sliding portion of the fuel injection valve to the return flow path. The solenoid valve has an armature, and an armature that controls opening and closing of the valve portion by solenoid driving is accommodated in the armature chamber, and fuel flows into the armature chamber. In addition to such a configuration, the switching leak channel is configured to directly connect the valve portion and the return channel, the armature chamber is provided in the middle of the always leak channel, and the armature chamber of the always leak channel is provided. The downstream part downstream is communicated with the upper part of the armature chamber.
[0009]
Since the valve section and the return flow path are in direct communication, even if the fuel flowing through the switching leak flow path (switching leak) contains a large amount of bubbles generated in the valve section, these bubbles will flow into the armature chamber properly. Without being discharged to the return channel.
[0010]
The light air trapped when the device is assembled in the armature chamber moves to the upper portion of the armature chamber when fuel (always leaking) starts flowing in the constantly leaking channel. Since the downstream part of the always leak channel is connected to the upper part of the armature chamber, this air is expelled from the armature chamber to the downstream part of the always leak channel. The armature chamber is filled with fuel without the armature being exposed to the air.
[0011]
In addition, almost no bubbles are included in the constant leak from each sliding portion, and only a few bubbles are generated in the armature chamber. Therefore, after these small light bubbles move to the upper part of the armature chamber, they are quickly expelled to the downstream part of the leak flow path in the same manner as the above air, hardly remaining in the armature chamber.
[0012]
Therefore, the operation of the armature is further stabilized, a good solenoid valve operation is obtained, and accurate engine control becomes possible.
[0013]
In the invention according to claim 2, by making the downstream part of the constantly leaking channel open to the highest ceiling position of the armature chamber, the air and bubbles can be improved from the armature chamber to the downstream part of the constantly leaking channel. Discharged.
[0014]
In the invention according to
[0015]
Since the switching leak including a large amount of bubbles is prohibited from always flowing back into the armature chamber by the check valve, it is possible to completely eliminate the influence of a large amount of bubbles generated in the valve portion of the solenoid valve.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
FIG. 2 shows the overall configuration of the pressure accumulation type fuel injection device of the present invention. In FIG. 2, an unillustrated engine is provided with a plurality of
[0017]
The fuel supplied to the
[0018]
The control of the
[0019]
FIG. 1 shows a longitudinal section of the main part of the
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
A
[0025]
Above the
[0026]
A fuel path in the
[0027]
A fuel path that is introduced from the
[0028]
The
[0029]
One end of an inverted V-shaped
[0030]
When the
[0031]
Switching between seating and separation of the
[0032]
A
[0033]
Next, the constant leak flow path 2b through which the constant leak leaking from the sliding portion of the needle valve 105 and the
[0034]
The downstream portion 2b1 of the constant leak channel 2b is a portion from the
[0035]
An
[0036]
The
[0037]
FIG. 4 is a perspective view of the
[0038]
The operation of the fuel injection device will be described with reference to FIGS. At the first start-up after the assembly of the device, high-pressure fuel is introduced from the
[0039]
The subsequent operation is as follows. The constant leak flows into the
[0040]
On the other hand, when the
[0041]
Thus, the
[0042]
FIG. 5 compares the pressure accumulation type fuel injection device of the present invention with a conventional device, and shows the magnitude of fluctuation of the injection amount with respect to the set injection amount. (A) is that of the present invention, and (B) is that of the conventional apparatus. In either case, the common rail pressure is 128 MPa, and the control back pressure is 40 kPa. Whereas the conventional device fluctuates up to about 0.7 mm 3 / st, the present invention suppresses the fluctuation to a maximum of about 0.4 mm 3 / st over a wide range of injection amount, and exhibits extremely excellent performance. It was confirmed to do. This is because in the accumulator fuel injection device of the present invention, as described above, the air bubbles generated in the
[0043]
In the present embodiment, the
[0044]
Although the downstream part of the always leak channel is configured to open in the peripheral wall of the armature chamber, the channel may be formed in the solenoid core so that the downstream part of the always leak channel opens to the lower end surface of the core. Further, the opening position is desirably opened to the ceiling position of the armature room as described in the present embodiment, but depending on the discharge action of bubbles or the like from the desired armature room, it is higher than the ceiling position, which is the upper part of the armature room. It may be slightly below, and the air bubbles that have moved to the upper part of the armature chamber can be relatively well discharged to the downstream portion of the leak channel at all times.
[0045]
Further, in order to reduce fluctuation in the lift amount of the
[0046]
Although the
[0047]
(Second Embodiment)
By adding the following configuration to the configuration of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4, it is possible to further reduce the influence of bubbles in the armature chamber. FIG. 7 shows the main part. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 4 are the same as those in the first embodiment. In FIG. 7, a
[0048]
For the inflow in the direction from the
[0049]
By providing such a
[0050]
In the present embodiment, the
[0051]
The check valve is not limited to the one described in the present embodiment, and a known configuration can be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part of a fuel injection valve of a pressure accumulation type fuel injection device according to the present invention.
FIG. 2 is an overall configuration diagram of a pressure accumulation type fuel injection device according to the present invention.
FIG. 3 is an overall longitudinal sectional view of a fuel injection valve of a pressure accumulation type fuel injection device according to the present invention.
FIG. 4 is a perspective view of components of a fuel injection valve of the accumulator fuel injection device of the present invention.
FIG. 5A is a graph for explaining the operation of the pressure accumulation fuel injection device of the present invention, and FIG. 5B is a conventional pressure accumulation fuel injection for comparison with the pressure accumulation fuel injection device of the present invention. It is a graph explaining the action | operation of an apparatus.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of an essential part of a fuel injection valve of another accumulator fuel injection device of the present invention.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of an essential part of a fuel injection valve of still another accumulator fuel injection device of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
212,213
4
Claims (3)
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