JP4407647B2 - Fuel injection device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、蓄圧器に蓄えられた高圧燃料を内燃機関に噴射する内燃機関用燃料噴射装置に関するものである。   The present invention relates to a fuel injection device for an internal combustion engine that injects high-pressure fuel stored in a pressure accumulator into the internal combustion engine.

ディーゼルエンジン用燃料噴射装置として知られるコモンレール式燃料噴射装置では、蓄圧器内に高圧燃料を蓄え、この蓄圧器内に蓄えられた高圧燃料をインジェクタを介して内燃機関の各気筒の燃焼室内に噴射供給するように構成されている。また、蓄圧器には燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を常時蓄える必要があるために、低圧ポンプにて燃料を高圧ポンプに供給し、高圧ポンプにて燃料を加圧し高圧化して高圧燃料を蓄圧器に供給するようになっている。   In a common rail fuel injection device known as a diesel engine fuel injection device, high pressure fuel is stored in an accumulator, and the high pressure fuel stored in the accumulator is injected into a combustion chamber of each cylinder of the internal combustion engine via an injector. It is configured to supply. In addition, since it is necessary to always store high pressure fuel corresponding to the fuel injection pressure in the accumulator, fuel is supplied to the high pressure pump by the low pressure pump, and the high pressure fuel is pressurized by increasing the pressure by the high pressure pump. It is designed to supply the accumulator.

ここで、低圧ポンプから高圧ポンプに至る燃料通路の面積を電磁式の調量弁にて調整することにより、高圧ポンプに供給される燃料の量、ひいては高圧ポンプから圧送される燃料の量を調整する。   Here, by adjusting the area of the fuel passage from the low pressure pump to the high pressure pump with an electromagnetic metering valve, the amount of fuel supplied to the high pressure pump and hence the amount of fuel pumped from the high pressure pump are adjusted. To do.

より詳細には、その調量弁は、電磁力を制御してバルブボデーに対する弁体の相対的な位置を制御することにより、低圧ポンプから高圧ポンプに至る燃料通路の面積を調整するようになっている。また、蓄圧器内の燃料の目標圧力と現在圧力の偏差を基に、高圧ポンプに供給される燃料の量の目標値を算出し、その目標値に基づいて調量弁の目標駆動電流を算出し、この目標駆動電流となるように、調量弁に印加される電力をデューティ制御している(例えば、特許文献1参照)。
特開2001−3791号公報
More specifically, the metering valve adjusts the area of the fuel passage from the low pressure pump to the high pressure pump by controlling the electromagnetic force to control the relative position of the valve body with respect to the valve body. ing. Also, based on the deviation between the target pressure of the fuel in the pressure accumulator and the current pressure, the target value for the amount of fuel supplied to the high-pressure pump is calculated, and the target drive current for the metering valve is calculated based on the target value. Then, duty control is performed on the power applied to the metering valve so as to achieve this target drive current (see, for example, Patent Document 1).
JP 2001-3791 A

しかしながら、特許文献1に記載された装置では、調量弁はデューティ駆動により高速で且つ小さい振幅幅で作動している為、バルブボデーと弁体に偏心があった場合、バルブボデーと弁体との摺動部のうちクリアランスが小さくなった部分では油膜切れが起こりやすく、摺動磨耗が短時間で発生し、弁体がスムーズに作動しなくなる場合がある。   However, in the apparatus described in Patent Document 1, the metering valve operates at a high speed and with a small amplitude width by duty drive, and therefore when the valve body and the valve body are eccentric, the valve body and the valve body Of the sliding portion, the oil film is likely to be cut off at the portion where the clearance is small, sliding wear occurs in a short time, and the valve body may not operate smoothly.

また、バルブボデーおよび弁体の軸が水平になる状態で調量弁が使用される場合、或いは、調量弁の磁気回路上、弁体に対してその径方向にも吸引力が作用する場合には、より偏心が助長される傾向となり、摺動磨耗が促進される。   Also, when the metering valve is used with the valve body and the shaft of the valve body horizontal, or when the suction force acts in the radial direction on the valve body on the magnetic circuit of the metering valve In this case, eccentricity tends to be promoted, and sliding wear is promoted.

そして、調量弁は低圧燃料雰囲気下で使用されるため、バルブボデーに対して弁体を同心位置に戻そうとする力(すなわち調心力)や摺動部の油膜維持力が不足している。さらに、摺動磨耗粉、或いは、燃料性状の異常から発生する粘着性物質等の固形物が摺動部に付着した場合、低圧燃料雰囲気下で使用する調量弁にはこれらの固形物を洗い流すほどの洗浄力は期待できない。   And since the metering valve is used in a low-pressure fuel atmosphere, the force to return the valve body to the concentric position with respect to the valve body (that is, the aligning force) and the oil film maintenance force of the sliding part are insufficient. . In addition, when solid materials such as sliding wear powder or sticky substances generated due to abnormal fuel properties adhere to the sliding part, these solid materials are washed out to the metering valve used in a low-pressure fuel atmosphere. We cannot expect that much detergency.

本発明は上記点に鑑みて、低圧ポンプから高圧ポンプへ燃料を送る通路の面積を調整する調量弁を備える内燃機関用燃料噴射装置において、調量弁の弁体がスムーズに作動できるようにすることを目的とする。   In view of the above points, the present invention provides a fuel injection device for an internal combustion engine that includes a metering valve that adjusts the area of a passage for sending fuel from a low pressure pump to a high pressure pump so that the valve body of the metering valve can operate smoothly. The purpose is to do.

本発明は、バルブボデー(31)内に摺動自在に配置された弁体(32)が変位して、低圧ポンプ(20)から高圧ポンプ(10)へ燃料を送る通路の面積を調整する調量弁(30)を備える内燃機関用燃料噴射装置において、バルブボデー(31)は、低圧ポンプ(20)から調量弁(30)に供給される燃料の圧力よりも高圧の燃料が流入して、その燃料をバルブボデー(31)と弁体(32)との摺動部に供給する流入口(313)と、流入口(313)よりも一端側に位置し、流入口(313)から流入した燃料が摺動部を通過した後に流入する第1流出口(314)と、流入口(313)よりも他端側に位置し、流入口(313)から流入した燃料が摺動部を通過した後に流入する第2流出口(315)とを備え、さらに、第1流出口(314)および第2流出口(315)に流入した燃料を低圧部(5)に戻す戻し燃料通路(8)を備えることを特徴とする。 In the present invention, the valve body (32) slidably disposed in the valve body (31) is displaced to adjust the area of the passage for sending fuel from the low pressure pump (20) to the high pressure pump (10). In the fuel injection device for an internal combustion engine provided with the quantity valve (30) , the valve body (31) receives fuel having a pressure higher than that of the fuel supplied from the low pressure pump (20) to the metering valve (30). An inlet (313) for supplying the fuel to the sliding part between the valve body (31) and the valve body (32), located on one end side from the inlet (313), and flows in from the inlet (313) 1st outlet (314) which flows in after the fuel which passed through a sliding part and the other end side from an inlet (313), and the fuel which flowed in from an inlet (313) passes through a sliding part And a second outlet (315) that flows in after the Characterized in that it comprises a mouth (314) and a second outlet low-pressure part of the fuel flows into the (315) fuel return passage back to (5) (8).

このようにすれば、高圧燃料が摺動部に供給されるため、調心力や油膜維持力が増加して、油膜切れや摺動磨耗が発生し難くなる。また、高圧燃料が摺動部に供給されるため、洗浄力が高くなって、摺動部に付着した固形物を洗い流すことができる。したがって、それらが相俟って、調量弁(30)の弁体(32)がスムーズに作動することができる。   In this way, since the high-pressure fuel is supplied to the sliding portion, the aligning force and the oil film maintenance force increase, and it is difficult for oil film breakage and sliding wear to occur. Further, since the high-pressure fuel is supplied to the sliding portion, the detergency is increased and the solid matter attached to the sliding portion can be washed away. Therefore, in combination, the valve element (32) of the metering valve (30) can operate smoothly.

この場合、高圧ポンプ(10)から蓄圧器(1)へ圧送された高圧燃料を摺動部に供給することができる。   In this case, the high-pressure fuel pumped from the high-pressure pump (10) to the pressure accumulator (1) can be supplied to the sliding portion.

このようにすれば、高圧燃料が摺動部のクリアランスを常時流れるため、高い洗浄力を常時得ることができ、摺動部に付着した固形物をより確実に洗い流すことができる。   In this way, since the high-pressure fuel always flows through the clearance of the sliding portion, a high detergency can always be obtained, and the solid matter adhering to the sliding portion can be more reliably washed away.

ところで、摺動部に供給された高圧の燃料がバルブボデー(31)の吸入口(311)および吐出口(312)側に流れると、低圧ポンプ(20)から高圧ポンプ(10)へ送られる燃料の圧力や温度等が変化して、高圧ポンプ(10)に供給される燃料の調量精度が低下する。   By the way, when the high-pressure fuel supplied to the sliding part flows to the suction port (311) and discharge port (312) side of the valve body (31), the fuel sent from the low-pressure pump (20) to the high-pressure pump (10). The pressure, temperature, etc. of the fuel change, and the metering accuracy of the fuel supplied to the high-pressure pump (10) decreases.

そこで、第1流出口(314)および第2流出口(315)のうちいずれか一方の流出口(315)を、吸入口(311)および吐出口(312)と流入口(313)との間に配置して、流入口(313)から流入し摺動部を介して吸入口(311)および吐出口(312)側に向かう高圧の燃料を、流出口(315)を介して低圧部(5)に導くようにすることができる。
Therefore, one of the first outlet (314) and the second outlet (315) is connected between the inlet (311) and the outlet (312) and the inlet (313). The high-pressure fuel that flows in from the inlet (313) and flows toward the suction port (311) and the discharge port (312) through the sliding portion flows into the low-pressure portion (5) through the outlet (315). ).

このようにすれば、流入口(313)から流入した高圧の燃料が吸入口(311)および吐出口(312)側に流れるのを防止して、高圧ポンプ(10)に供給される燃料の調量精度の低下を防止することができる。   In this way, the high-pressure fuel flowing in from the inlet (313) is prevented from flowing to the suction port (311) and the discharge port (312), and the fuel supplied to the high-pressure pump (10) is regulated. A decrease in quantity accuracy can be prevented.

なお、特許請求の範囲およびこの欄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 a claim and this column shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について説明する。図1は本発明の第1実施形態に係る燃料噴射装置の全体構成を示す図、図2は図1の要部を示す模式的な断面図である。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a fuel injection device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a main part of FIG.

図1に示すように、燃料噴射装置は、高圧燃料が蓄圧される蓄圧器1を備えている。蓄圧器1には複数のインジェクタ2が接続され、インジェクタ2は、制御装置(以下、ECUという)3に制御されて所定の時期に所定の期間開弁して、蓄圧器1から供給される高圧燃料をディーゼルエンジン(図示せず)の各気筒内に噴射する。ここでは、4気筒エンジンの1つに対応するインジェクタ2のみを示し、他の気筒に対応するインジェクタについては図示を省略している。   As shown in FIG. 1, the fuel injection device includes a pressure accumulator 1 that accumulates high-pressure fuel. A plurality of injectors 2 are connected to the pressure accumulator 1, and the injector 2 is controlled by a control device (hereinafter referred to as ECU) 3 to open a valve for a predetermined period at a predetermined time and is supplied from the pressure accumulator 1. Fuel is injected into each cylinder of a diesel engine (not shown). Here, only the injector 2 corresponding to one of the four-cylinder engines is shown, and illustration of the injectors corresponding to the other cylinders is omitted.

蓄圧器1に蓄圧される高圧燃料は、高圧通路4を介して燃料供給手段Pから供給される。燃料供給手段Pは、燃料タンク5からフィルタ6を介して燃料を吸入し、吸入した燃料を高圧に加圧して高圧通路4に圧送する。なお、燃料供給手段Pの詳細については後述する。   The high pressure fuel stored in the pressure accumulator 1 is supplied from the fuel supply means P via the high pressure passage 4. The fuel supply means P sucks fuel from the fuel tank 5 through the filter 6, pressurizes the sucked fuel to a high pressure, and pumps the fuel to the high pressure passage 4. The details of the fuel supply means P will be described later.

インジェクタ2には、インジェクタ2からのリーク燃料を燃料タンク5へ戻すための戻し燃料通路7が接続されている。また、燃料供給手段Pには、燃料供給手段Pからのリーク燃料を、低圧部としての燃料タンク5へ戻すための戻し燃料通路8が接続されている。   A return fuel passage 7 for returning leaked fuel from the injector 2 to the fuel tank 5 is connected to the injector 2. The fuel supply means P is connected to a return fuel passage 8 for returning the leaked fuel from the fuel supply means P to the fuel tank 5 as a low pressure portion.

ECU3は、図示しないCPU、ROM、RAM等からなる周知のマイクロコンピュータを備え、マイクロコンピュータに記憶したプログラムに従って演算処理を行うものである。ECU3には、蓄圧器1内の圧力を検出する燃料圧センサ9からの信号が入力されるとともに、各種センサSからエンジン回転数、アクセル開度等の種々の情報が随時入力される。   The ECU 3 includes a known microcomputer including a CPU, ROM, RAM, and the like (not shown), and performs arithmetic processing according to a program stored in the microcomputer. A signal from a fuel pressure sensor 9 that detects the pressure in the pressure accumulator 1 is input to the ECU 3, and various information such as the engine speed and the accelerator opening is input from various sensors S as needed.

そして、ECU3は、エンジンや車両の運転状態に応じた最適の噴射時期、噴射量(噴射期間)を算出して、各インジェクタ2の開弁時期および開弁期間を制御する。また、ECU3は、燃料供給手段Pの目標吐出量を算出して燃料供給手段Pに制御信号を出力し、燃料供給手段Pの吐出量を制御する。因みに、燃料供給手段Pの目標吐出量は、噴射量、リーク予測量、および蓄圧器1の燃料圧力を蓄圧器内目標圧力に追従させるための調整量の合計である。   The ECU 3 calculates the optimal injection timing and injection amount (injection period) according to the operating state of the engine and the vehicle, and controls the valve opening timing and valve opening period of each injector 2. Further, the ECU 3 calculates the target discharge amount of the fuel supply means P, outputs a control signal to the fuel supply means P, and controls the discharge amount of the fuel supply means P. Incidentally, the target discharge amount of the fuel supply means P is the sum of the injection amount, the leak prediction amount, and the adjustment amount for causing the fuel pressure of the pressure accumulator 1 to follow the target pressure in the pressure accumulator.

次に、図2により燃料供給手段Pについて説明する。燃料供給手段Pは、燃料を加圧して蓄圧器1に吐出する高圧ポンプ10、燃料タンク5から吸入した燃料を高圧ポンプ10へ供給する低圧ポンプ20、および、この低圧ポンプ20から高圧ポンプ10へ供給される燃料の流量を調整する調量弁30を備えている。   Next, the fuel supply means P will be described with reference to FIG. The fuel supply means P pressurizes the fuel and discharges it to the accumulator 1, the low-pressure pump 20 that supplies the fuel sucked from the fuel tank 5 to the high-pressure pump 10, and the low-pressure pump 20 to the high-pressure pump 10. A metering valve 30 for adjusting the flow rate of the supplied fuel is provided.

高圧ポンプ10は、エンジンによって駆動されるプランジャ11がシリンダ12内に摺動自在に収納されており、プランジャ11がシリンダ12内を往復動するようになっている。プランジャ11とシリンダ12とによって形成されたポンプ室13には、低圧ポンプ20から調量弁30を介して燃料が供給され、その燃料はプランジャ11により高圧化されて、ポンプ室13の吐出側の逆止弁(以下、吐出弁という)14を経て蓄圧器1へ吐出される。一方、ポンプ室13の吸入側にも逆止弁(以下、吸入弁という)15が設けられ、ポンプ室13から調量弁30側への高圧燃料の逆流を防止している。   In the high-pressure pump 10, a plunger 11 driven by an engine is slidably accommodated in a cylinder 12, and the plunger 11 reciprocates in the cylinder 12. The pump chamber 13 formed by the plunger 11 and the cylinder 12 is supplied with fuel from the low pressure pump 20 via the metering valve 30, and the fuel is pressurized by the plunger 11, and is discharged on the discharge side of the pump chamber 13. It is discharged to the pressure accumulator 1 through a check valve (hereinafter referred to as a discharge valve) 14. On the other hand, a check valve (hereinafter referred to as an intake valve) 15 is also provided on the suction side of the pump chamber 13 to prevent backflow of high-pressure fuel from the pump chamber 13 to the metering valve 30 side.

低圧ポンプ20は、エンジンまたは電動モータにより駆動されて、燃料タンク5から吸入した燃料を低圧で圧送するポンプ部21と、ポンプ部21から吐出される燃料の圧力が所定圧を超えないように調整するリリーフ弁22とからなる。   The low-pressure pump 20 is driven by an engine or an electric motor, and adjusts so that the pressure of the fuel discharged from the pump unit 21 does not exceed a predetermined pressure, and a pump unit 21 that pumps the fuel sucked from the fuel tank 5 at a low pressure. And a relief valve 22 to be operated.

調量弁30は、有底円筒状のバルブボデー31と、このバルブボデー31内に摺動自在に挿入された円柱状の弁体32を備えており、弁体32がバルブボデー31内を往復動するようになっている。   The metering valve 30 includes a bottomed cylindrical valve body 31 and a cylindrical valve body 32 slidably inserted into the valve body 31, and the valve body 32 reciprocates in the valve body 31. It comes to move.

バルブボデー31の側面には、低圧ポンプ20から供給された燃料を吸入する吸入口311と、この吸入口311から吸入された燃料を高圧ポンプ10へ向けて吐出する吐出口312が形成されている。   A suction port 311 for sucking fuel supplied from the low pressure pump 20 and a discharge port 312 for discharging fuel sucked from the suction port 311 toward the high pressure pump 10 are formed on the side surface of the valve body 31. .

弁体32には、吸入口311から流入した燃料を吐出口312に導く低圧通路孔321が形成されている。そして、低圧通路孔321と吐出口312との連通面積(以下、吐出口312の開口面積という)、換言すると、低圧ポンプ20から高圧ポンプ10へ燃料を送る通路の面積が、弁体32の位置に応じて調整されるようになっている。   The valve body 32 is formed with a low-pressure passage hole 321 that guides the fuel flowing in from the suction port 311 to the discharge port 312. The communication area between the low pressure passage hole 321 and the discharge port 312 (hereinafter referred to as the opening area of the discharge port 312), in other words, the area of the passage for sending fuel from the low pressure pump 20 to the high pressure pump 10 is the position of the valve body 32. To be adjusted according to

調量弁30は、電磁力を発生して弁体32を駆動するコイル33を備えており、弁体32は、コイル33の電磁力によって吐出口312の開口面積が減少する向きに付勢される。また、調量弁30は、吐出口312の開口面積が増加する向きに弁体32を付勢するスプリング(図示せず)を備えている。   The metering valve 30 includes a coil 33 that generates an electromagnetic force to drive the valve body 32, and the valve body 32 is urged in a direction in which the opening area of the discharge port 312 decreases due to the electromagnetic force of the coil 33. The The metering valve 30 includes a spring (not shown) that biases the valve body 32 in a direction in which the opening area of the discharge port 312 increases.

そして、ECU3からの指令によってコイル33への通電が停止されると、弁体32は、スプリングによって付勢されて吐出口312の開口面積が最大になる位置に移動する。   Then, when energization to the coil 33 is stopped by a command from the ECU 3, the valve body 32 is biased by the spring and moves to a position where the opening area of the discharge port 312 is maximized.

一方、ECU3からの指令によってコイル33に通電がなされると、コイル33は電流値に応じた電磁力を発生して、吐出口312を閉鎖する向きに弁体32を付勢する。そして、コイル33に供給される電流の値に応じて弁体32の位置が連続的に変化し、吐出口312は電流値に応じた開口面積に調整される。   On the other hand, when the coil 33 is energized by a command from the ECU 3, the coil 33 generates an electromagnetic force corresponding to the current value and biases the valve body 32 in a direction to close the discharge port 312. And the position of the valve body 32 changes continuously according to the value of the electric current supplied to the coil 33, and the discharge port 312 is adjusted to the opening area according to an electric current value.

さらに、本実施形態の燃料噴射装置は、以下の構成を備えている。まず、高圧ポンプ10の吐出弁14よりも下流側、より詳細には高圧ポンプ10から蓄圧器1に至る高圧部が、燃料供給手段Pのハウジングに形成されたバイパス燃料通路40によって、調量弁30と連通されている。また、調量弁30のバルブボデー31の側面には、吸入口311および吐出口312よりも反コイル側の位置に、バイパス燃料通路40と連通する流入口313が形成されている。そして、高圧ポンプ10から蓄圧器1に至る高圧部の燃料が、バイパス燃料通路40を介して流入口313に導かれ、その高圧燃料は流入口313を介して、バルブボデー31と弁体32との摺動部に供給される。   Furthermore, the fuel injection device of the present embodiment has the following configuration. First, a high-pressure portion downstream from the discharge valve 14 of the high-pressure pump 10, more specifically, the high-pressure portion from the high-pressure pump 10 to the accumulator 1 is controlled by a bypass fuel passage 40 formed in the housing of the fuel supply means P. 30. Further, an inlet 313 communicating with the bypass fuel passage 40 is formed on the side of the valve body 31 of the metering valve 30 at a position on the side opposite to the coil from the suction port 311 and the discharge port 312. The high-pressure fuel from the high-pressure pump 10 to the pressure accumulator 1 is guided to the inlet 313 via the bypass fuel passage 40, and the high-pressure fuel passes through the inlet 313 to the valve body 31 and the valve body 32. To the sliding part.

バルブボデー31の反コイル側端面(すなわち、底部)には、戻し燃料通路8と連通する第1流出口314が形成されている。そして、バルブボデー31と弁体32との摺動部を通過してバルブボデー31の反コイル側に流出した燃料は、第1流出口314および戻し燃料通路8を介して燃料タンク5に戻される。   A first outflow port 314 communicating with the return fuel passage 8 is formed on the end surface (that is, the bottom) of the valve body 31 on the side opposite to the coil. The fuel that has passed through the sliding portion between the valve body 31 and the valve body 32 and has flowed out to the opposite coil side of the valve body 31 is returned to the fuel tank 5 via the first outlet 314 and the return fuel passage 8. .

バルブボデー31の側面には、吸入口311および吐出口312よりも反コイル側で、且つ、流入口313よりもコイル側の位置に、戻し燃料通路8と連通する第2流出口315が形成されている。また、弁体32の外周面には、第2流出口315と常時連通する逃がし溝322が形成されている。そして、バルブボデー31と弁体32との摺動部を通過して吸入口311および吐出口312側に向かう燃料は、逃がし溝322、第2流出口315および戻し燃料通路8を介して燃料タンク5に戻される。   A second outlet 315 that communicates with the return fuel passage 8 is formed on the side surface of the valve body 31 at a position on the coil side of the inlet port 313 and on the coil side of the inlet port 311 and the outlet port 312. ing. In addition, a relief groove 322 that is always in communication with the second outlet 315 is formed on the outer peripheral surface of the valve body 32. The fuel passing through the sliding portion between the valve body 31 and the valve body 32 toward the suction port 311 and the discharge port 312 is supplied to the fuel tank via the escape groove 322, the second outlet 315, and the return fuel passage 8. Returned to 5.

弁体32の外周面には、逃がし溝322よりも反コイル側の位置に、環状の油保持溝323が複数個(本例では3本)形成されている。   A plurality of annular oil retaining grooves 323 (three in this example) are formed on the outer peripheral surface of the valve body 32 at a position on the side opposite to the coil from the escape groove 322.

次に、上記構成になる燃料噴射装置の作動について説明する。   Next, the operation of the fuel injection device configured as described above will be described.

図2おいて、高圧ポンプ10の吸入行程では、低圧ポンプ20から送られてくる低圧の燃料が調量弁30で調量され、調量された燃料は、プランジャ11の移動に伴って吸入弁15が開弁してポンプ室13に吸入される。   In FIG. 2, in the intake stroke of the high-pressure pump 10, the low-pressure fuel sent from the low-pressure pump 20 is metered by the metering valve 30, and the metered fuel is suctioned as the plunger 11 moves. 15 is opened and sucked into the pump chamber 13.

次いで、高圧ポンプ10の圧送行程では、プランジャ11の移動に伴ってポンプ室13の燃料が加圧され、吐出弁14が開いて燃料が蓄圧器1へ吐出される。   Next, in the pumping stroke of the high-pressure pump 10, the fuel in the pump chamber 13 is pressurized with the movement of the plunger 11, the discharge valve 14 is opened, and the fuel is discharged to the pressure accumulator 1.

このときの燃料の吐出量は、ポンプ室13への燃料の吸入量によって制御され、吸入量の制御は、調量弁30における吐出口312の開口面積を制御することによって行うことができる。そして、吐出口312の開口面積は、コイル33に供給される電流の値に応じて変化する。したがって、コイル33に供給される電流の値を制御することにより、燃料供給手段Pから蓄圧器1へ吐出される燃料の量が制御される。   The amount of fuel discharged at this time is controlled by the amount of fuel sucked into the pump chamber 13, and the amount of suction can be controlled by controlling the opening area of the discharge port 312 in the metering valve 30. The opening area of the discharge port 312 varies according to the value of the current supplied to the coil 33. Therefore, by controlling the value of the current supplied to the coil 33, the amount of fuel discharged from the fuel supply means P to the pressure accumulator 1 is controlled.

ここで、低圧ポンプ20から調量弁30に供給される燃料の圧力よりも高圧の燃料が、バイパス燃料通路40および流入口313を介してバルブボデー31と弁体32との摺動部に常時供給されるため、調心力や油膜維持力が増加して、油膜切れや摺動磨耗が発生し難くなる。この際、油保持溝323により弁体周方向の高圧燃料の偏りがなくなるため、バルブボデー31に対する弁体32の偏心や傾斜がより確実に防止される。   Here, fuel whose pressure is higher than the pressure of the fuel supplied from the low-pressure pump 20 to the metering valve 30 is always applied to the sliding portion between the valve body 31 and the valve body 32 via the bypass fuel passage 40 and the inlet 313. Since it is supplied, the aligning force and the oil film maintenance force are increased, and it is difficult for oil film breakage and sliding wear to occur. At this time, the oil holding groove 323 eliminates the bias of the high-pressure fuel in the valve body circumferential direction, so that the eccentricity and inclination of the valve body 32 with respect to the valve body 31 can be prevented more reliably.

また、高圧燃料が摺動部のクリアランスを常時流れるため、高い洗浄力を常時得ることができ、摺動部に付着した固形物を確実に洗い流すことができる。   Further, since the high-pressure fuel always flows through the clearance of the sliding portion, a high detergency can always be obtained, and the solid matter adhering to the sliding portion can be surely washed away.

ところで、高圧燃料が吸入口311および吐出口312側に流れると、低圧ポンプ20から高圧ポンプ10へ送られる燃料の圧力や温度等が変化して、高圧ポンプ10に供給される燃料の調量精度が低下するが、本実施形態では、摺動部を通過して吸入口311および吐出口312側に向かう燃料は、逃がし溝322、第2流出口315および戻し燃料通路8を介して燃料タンク5に戻されるため、高圧ポンプ10に供給される燃料の調量精度の低下を防止することができる。   By the way, when high-pressure fuel flows toward the suction port 311 and the discharge port 312, the pressure or temperature of the fuel sent from the low-pressure pump 20 to the high-pressure pump 10 changes, and the metering accuracy of the fuel supplied to the high-pressure pump 10 is changed. However, in the present embodiment, the fuel that passes through the sliding portion and travels toward the suction port 311 and the discharge port 312 passes through the escape groove 322, the second outlet port 315, and the return fuel passage 8. Therefore, a reduction in the metering accuracy of the fuel supplied to the high-pressure pump 10 can be prevented.

(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。図3および図4は本発明の第2実施形態に係る燃料噴射装置の要部を示す模式的な断面図である。なお、第1実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. 3 and 4 are schematic cross-sectional views showing the main parts of the fuel injection device according to the second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent part as 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

第1実施形態では、高圧の燃料がバルブボデー31と弁体32との摺動部に常時供給されるようにしたが、本実施形態は、高圧ポンプ10の圧送行程においてのみ高圧の燃料が摺動部に供給されるようにしたものである。   In the first embodiment, the high-pressure fuel is always supplied to the sliding portion between the valve body 31 and the valve body 32. However, in the present embodiment, the high-pressure fuel is slid only in the pumping stroke of the high-pressure pump 10. It is intended to be supplied to the moving part.

本実施形態の燃料噴射装置は、図3に示すように、高圧ポンプ10のポンプ室13と調量弁30の流入口313とが、燃料供給手段Pのハウジングに形成されたバイパス燃料通路50によって連通されている。このバイパス燃料通路50中には、ポンプ室13から調量弁30への燃料の流れのみを許容する逆止弁51が設けられている。   As shown in FIG. 3, the fuel injection device of this embodiment includes a bypass fuel passage 50 in which the pump chamber 13 of the high-pressure pump 10 and the inlet 313 of the metering valve 30 are formed in the housing of the fuel supply means P. It is communicated. A check valve 51 that allows only the flow of fuel from the pump chamber 13 to the metering valve 30 is provided in the bypass fuel passage 50.

次に、上記構成になる燃料噴射装置の作動について説明する。   Next, the operation of the fuel injection device configured as described above will be described.

図3は、高圧ポンプ10の吸入行程を示すもので、低圧ポンプ20から送られてくる低圧の燃料が調量弁30で調量され、調量された燃料は、プランジャ11の移動に伴って吸入弁15が開弁してポンプ室13に吸入される。このとき、逆止弁51は閉弁しており、バイパス燃料通路50側からポンプ室13に燃料が吸入されることを防止している。   FIG. 3 shows the intake stroke of the high-pressure pump 10, and the low-pressure fuel sent from the low-pressure pump 20 is metered by the metering valve 30, and the metered fuel is moved along with the movement of the plunger 11. The suction valve 15 is opened and sucked into the pump chamber 13. At this time, the check valve 51 is closed to prevent the fuel from being sucked into the pump chamber 13 from the bypass fuel passage 50 side.

次いで、図4の圧送行程では、プランジャ11の移動に伴ってポンプ室13の燃料が加圧され、吐出弁14が開いて燃料が蓄圧器1へ吐出される。また、この圧送行程では、ポンプ室13の高圧燃料がバイパス燃料通路50および流入口313を介してバルブボデー31と弁体32との摺動部に供給されるため、調心力や油膜維持力が増加して、油膜切れや摺動磨耗が発生し難くなる。   Next, in the pressure feed stroke of FIG. 4, the fuel in the pump chamber 13 is pressurized with the movement of the plunger 11, the discharge valve 14 is opened, and the fuel is discharged to the pressure accumulator 1. Further, in this pressure feed stroke, the high pressure fuel in the pump chamber 13 is supplied to the sliding portion between the valve body 31 and the valve body 32 via the bypass fuel passage 50 and the inflow port 313. As a result, oil film breakage and sliding wear hardly occur.

また、高圧燃料が摺動部のクリアランスを流れるため、高い洗浄力を常時得ることができ、摺動部に付着した固形物を確実に洗い流すことができる。   In addition, since the high-pressure fuel flows through the clearance of the sliding portion, a high detergency can always be obtained, and the solid matter adhering to the sliding portion can be reliably washed away.

また、吸入行程では逆止弁51を閉弁させて、バイパス燃料通路50側からポンプ室13に燃料が吸入されることを防止しているため、調量弁30にて調量された燃料のみを吐出することができる。   Further, in the intake stroke, the check valve 51 is closed to prevent the fuel from being sucked into the pump chamber 13 from the bypass fuel passage 50 side. Therefore, only the fuel metered by the metering valve 30 is used. Can be discharged.

(他の実施形態)
上記各実施形態では、弁体32がコイル33に吸引されたときに吐出口312が閉じられるノーマリオープンタイプの調量弁30を用いたが、弁体32がコイル33に吸引されたときに吐出口312が開かれるノーマリクローズタイプの調量弁30を用いてもよい。
(Other embodiments)
In each of the above-described embodiments, the normally open type metering valve 30 is used in which the discharge port 312 is closed when the valve body 32 is sucked into the coil 33, but when the valve body 32 is sucked into the coil 33. A normally closed type metering valve 30 in which the discharge port 312 is opened may be used.

また、上記各実施形態では、調量弁30として、弁体32がバルブボデー31内を往復動するものを用いたが、弁体32がバルブボデー31内で回転するロータリ式の調量弁30を用いてもよい。   In the above embodiments, the valve body 32 reciprocates in the valve body 31 is used as the metering valve 30, but the rotary metering valve 30 in which the valve body 32 rotates in the valve body 31 is used. May be used.

本発明の第1実施形態に係る燃料噴射装置の全体構成を示す図である。It is a figure showing the whole fuel injection device composition concerning a 1st embodiment of the present invention. 図1の要部を示す模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which shows the principal part of FIG. 本発明の第2実施形態に係る燃料噴射装置の吸入行程を示す模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which shows the suction stroke of the fuel-injection apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 圧送行程を示す模式的な断面図である。It is typical sectional drawing which shows a pumping process.

符号の説明Explanation of symbols

1…蓄圧器、2…インジェクタ、10…高圧ポンプ、20…低圧ポンプ、30…調量弁、31…バルブボデー、32…弁体。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Accumulator, 2 ... Injector, 10 ... High pressure pump, 20 ... Low pressure pump, 30 ... Metering valve, 31 ... Valve body, 32 ... Valve body.

Claims (5)

高圧燃料を蓄える蓄圧器(1)と、
この蓄圧器(1)に蓄えられた高圧燃料を内燃機関に噴射するインジェクタ(2)と、
前記蓄圧器(1)へ高圧燃料を圧送する高圧ポンプ(10)と、
燃料を前記高圧ポンプ(10)へ供給する低圧ポンプ(20)と、
バルブボデー(31)内に摺動自在に配置された弁体(32)が変位して、前記低圧ポンプ(20)から前記高圧ポンプ(10)へ燃料を送る通路の面積を調整する調量弁(30)とを備える内燃機関用燃料噴射装置において、
前記バルブボデー(31)は、
前記低圧ポンプ(20)から前記調量弁(30)に供給される燃料の圧力よりも高圧の燃料が流入して、その燃料を前記バルブボデー(31)と前記弁体(32)との摺動部に供給する流入口(313)と、
前記流入口(313)よりも一端側に位置し、前記流入口(313)から流入した燃料が前記摺動部を通過した後に流入する第1流出口(314)と、
前記流入口(313)よりも他端側に位置し、前記流入口(313)から流入した燃料が前記摺動部を通過した後に流入する第2流出口(315)とを備え、
さらに、前記第1流出口(314)および前記第2流出口(315)に流入した燃料を低圧部(5)に戻す戻し燃料通路(8)を備えることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
A pressure accumulator (1) for storing high pressure fuel;
An injector (2) for injecting high-pressure fuel stored in the pressure accumulator (1) into the internal combustion engine;
A high pressure pump (10) for pumping high pressure fuel to the pressure accumulator (1);
A low pressure pump (20) for supplying fuel to the high pressure pump (10);
A metering valve that adjusts the area of a passage through which fuel is sent from the low-pressure pump (20) to the high-pressure pump (10) when the valve body (32) slidably disposed in the valve body (31) is displaced. (30) A fuel injection device for an internal combustion engine comprising:
The valve body (31)
Fuel having a pressure higher than that of the fuel supplied from the low-pressure pump (20) to the metering valve (30) flows in, and the fuel is slid between the valve body (31) and the valve body (32). An inlet (313) for supplying the moving part;
A first outlet (314) that is located on one end side of the inlet (313) and into which the fuel flowing in from the inlet (313) flows after passing through the sliding portion;
A second outlet (315) which is located on the other end side of the inlet (313) and into which the fuel flowing in from the inlet (313) flows after passing through the sliding portion;
The fuel injection device for an internal combustion engine, further comprising a return fuel passage (8) for returning the fuel that has flowed into the first outlet (314) and the second outlet (315) to the low pressure section (5). .
前記高圧ポンプ(10)から前記蓄圧器(1)へ圧送された高圧燃料が前記摺動部に供給されることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用燃料噴射装置。 2. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the high-pressure fuel pumped from the high-pressure pump (10) to the pressure accumulator (1) is supplied to the sliding portion. 前記高圧ポンプ(10)は、吸入行程で燃料が吸入され圧送行程で燃料が加圧されるポンプ室(13)を備え、
このポンプ室(13)と前記調量弁(30)とを連通するバイパス燃料通路(50)を介して、圧送行程で加圧された前記ポンプ室(13)の燃料が前記摺動部に供給されることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用燃料噴射装置。
The high pressure pump (10) includes a pump chamber (13) in which fuel is sucked in a suction stroke and fuel is pressurized in a pressure feeding stroke.
The fuel in the pump chamber (13) pressurized in the pumping stroke is supplied to the sliding portion through a bypass fuel passage (50) communicating the pump chamber (13) and the metering valve (30). The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein:
前記バルブボデー(31)は、前記低圧ポンプ(20)から供給された燃料を吸入する吸入口(311)と、前記吸入口(311)から吸入された燃料を前記高圧ポンプ(10)へ向けて吐出する吐出口(312)とを備え、
前記第1流出口(314)および前記第2流出口(315)のうちいずれか一方の流出口(315)は、前記吸入口(311)および前記吐出口(312)と前記流入口(313)との間に配置されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の内燃機関用燃料噴射装置。
The valve body (31) has a suction port (311) for sucking fuel supplied from the low pressure pump (20), and directs fuel sucked from the suction port (311) to the high pressure pump (10). A discharge port (312) for discharging ,
One outflow port (315) of the first outflow port (314) and the second outflow port (315) includes the suction port (311), the discharge port (312), and the inflow port (313). The fuel injection device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the fuel injection device is disposed between the two.
前記調量弁(30)は、前記弁体(32)が前記バルブボデー(31)内を往復動する構成であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の内燃機関用燃料噴射装置。 The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the metering valve (30) is configured such that the valve body (32) reciprocates in the valve body (31). Fuel injection device.
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