JP6719404B2 - Fuel injection valve - Google Patents

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本発明は燃料噴射弁に関する。 The present invention relates to a fuel injection valve.

直接燃焼室に燃料を噴射する内燃機関に搭載される燃料噴射弁において、複数孔の噴射孔を有する燃料噴射装置では、燃焼室内の意図する噴射方向に燃料を噴射孔毎に異なった方向に噴射することで、燃費・排気等の良好な燃焼状態を実現しており、意図しない燃料の付着を抑制することで、排気性能の向上を図っている。 In a fuel injection valve mounted in an internal combustion engine that directly injects fuel into a combustion chamber, in a fuel injection device having a plurality of injection holes, fuel is injected in a different direction for each injection hole in the intended injection direction in the combustion chamber. By doing so, a good combustion state such as fuel consumption and exhaust is realized, and by suppressing unintended fuel adhesion, exhaust performance is improved.

特開2014−1660号公報JP, 2014-1660, A 特開2013−199876号公報JP, 2013-199876, A

直接燃焼室に燃料を噴射する内燃機関においては、指向する方向や噴射孔毎の噴射量によって、燃焼室の壁面や点火プラグ、ピストン、吸気バルブ等に付着する燃料によって燃費、排気が悪化する懸念がある。また、燃料噴射弁から噴射した燃料自体が燃料噴射弁の噴射孔周辺に付着することで排気の悪化を招くことがある。特許文献1によれば、噴射孔をガイド領域と噴霧が拡散する拡散領域の2段で構成し、拡散領域での燃料の付着を避けるために噴射孔の中心軸から偏芯して構成することが開示されている。しかしながら特許文献1では、噴射孔内の剥離による噴霧の拡散は開示がなく、噴射する燃料の圧力が変化した際の剥離が広がった際には、噴射孔周辺に燃料が付着することが発生してしまう。 In an internal combustion engine that directly injects fuel into the combustion chamber, depending on the direction of injection and the injection amount of each injection hole, fuel adhered to the wall of the combustion chamber, spark plug, piston, intake valve, etc. may deteriorate fuel efficiency and exhaust gas. There is. Further, the fuel itself injected from the fuel injection valve may adhere to the vicinity of the injection hole of the fuel injection valve, resulting in deterioration of exhaust gas. According to Patent Document 1, the injection hole is configured in two stages of a guide region and a diffusion region in which the spray is diffused, and is configured so as to be eccentric from the central axis of the injection hole in order to avoid adhesion of fuel in the diffusion region. Is disclosed. However, Patent Document 1 does not disclose the diffusion of the spray due to the separation in the injection hole, and when the separation spreads when the pressure of the injected fuel changes, the fuel may adhere to the periphery of the injection hole. Will end up.

また、特許文献2によれば噴射孔の入口を異なる曲率を持たせることで噴孔内の剥離を抑制して噴射することができる。この剥離を抑制することができれば、噴射孔出口全体で燃料を噴射することができるため、高速で燃料を噴射し濡れ広がることが抑制できると考えられる。しかしながら、噴射孔毎に異なる曲率を持たせることは製造方法が難しく、噴射する方向を変更した際には曲率も変更しなければならない。 Further, according to Patent Document 2, it is possible to suppress the separation in the injection hole and perform the injection by making the inlets of the injection holes have different curvatures. If this peeling can be suppressed, the fuel can be injected at the entire outlet of the injection hole, so that it is considered that the fuel can be injected at a high speed and spread by wetting. However, it is difficult for the manufacturing method to give different curvature to each injection hole, and the curvature must be changed when the injection direction is changed.

本発明では、比較的簡便に製造できる方法で剥離を抑制可能な燃料噴射弁を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a fuel injection valve capable of suppressing separation by a method that can be manufactured relatively easily.

上記目的を解決するために本発明では、燃焼室に直接燃料を噴射する複数の噴射孔を備えた燃料噴射弁において、前記複数の噴射孔を構成する噴射孔形成部材に、前記噴射孔の入口面の弁体中心軸側に重なるように、かつ下流側に凹むように燃料通路が形成され、前記燃料通路は、前記複数の噴射孔のうち一部の噴射孔のみと連通し、前記一部の噴射孔のみ噴射孔の入口面の下流側端部が当該噴射孔の上流側底面と平行に形成される面に対して、噴射孔下流側に位置するように形成され、前記噴射孔形成部材の先端から前記噴射孔の入口中心に至る前記燃料通路の幅が、入口中心に向かって広くなるように構成される。
In order to solve the above-mentioned object, in the present invention, in a fuel injection valve having a plurality of injection holes for directly injecting fuel into a combustion chamber, an inlet of the injection hole is formed in an injection hole forming member that constitutes the plurality of injection holes. A fuel passage is formed so as to overlap the valve body central axis side of the surface and to be recessed to the downstream side, and the fuel passage communicates with only some of the injection holes of the plurality of injection holes. The injection hole forming member is formed so that the downstream end of the inlet surface of the injection hole is located on the downstream side of the injection hole with respect to the surface formed parallel to the upstream bottom surface of the injection hole. width from the tip of the fuel passage leading to the inlet center of the injection hole is Ru is configured to be wider toward the entrance center.

本発明の燃料噴射弁によれば、比較的簡便に製造できる方法で燃料噴射弁の噴射孔内で発生する剥離を抑制することができる燃料噴射弁を提供することができる。
前記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
According to the fuel injection valve of the present invention, it is possible to provide a fuel injection valve capable of suppressing separation that occurs in the injection hole of the fuel injection valve by a method that is relatively simple to manufacture.
Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.

本実施例の燃料噴射弁が適用されるエンジンシステムの構成図である。It is a block diagram of an engine system to which the fuel injection valve of the present embodiment is applied. 本実施例の燃料噴射弁の構成図である。It is a block diagram of the fuel injection valve of a present Example. 本発明の第1の実施例における燃料噴射弁の噴射孔の構成図The block diagram of the injection hole of the fuel injection valve in the 1st Example of this invention. 本発明の第1の実施例において燃料噴射弁の上流側から噴孔に向かって見た図である。It is the figure seen from the upstream of the fuel injection valve toward the injection hole in the 1st example of the present invention. 本発明の第2の実施例における燃料噴射弁の噴射孔の構成図である。It is a block diagram of the injection hole of the fuel injection valve in the 2nd Example of this invention. 本発明の第3の実施例における燃料噴射弁の噴射孔の構成図である。It is a block diagram of the injection hole of the fuel injection valve in the 3rd Example of this invention.

以下に、本発明に関する燃料噴射弁の実施例を図面に基づき詳細に説明する。本実施例では、噴射孔の入口に曲率を設けずに比較的簡便に製造できる方法で剥離を抑制する手段を提供する。 Embodiments of a fuel injection valve according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In this embodiment, means for suppressing peeling is provided by a method which can be manufactured relatively easily without providing a curvature at the inlet of the injection hole.

本発明の実施例について図を用いて説明する。図1は本実施例を適用するエンジンシステムの構成例である。本実施例は1気筒以上のエンジンを想定しているが、図示する気筒は1気筒で説明する。まず、エンジン1の基本動作について説明する。エンジン1に吸入される空気はエアクリーナを通り、吸入される。吸入空気は吸気ダクトに取付けられた図示しないエアフロセンサにより空気量が計測される。エンジン1に吸入される空気量はスロットル弁4で制御される。吸気コレクタ5は図示しない他気筒へ空気を分配するためのもので、その後、各気筒の吸気管に空気が分配され、吸気弁25を通じて燃焼室22に空気が吸入される。吸気管6の途中には、空気流に指向性を持たせるための図示しない空気流動制御弁を用いても良い。燃料の通路としては、燃料タンク7から燃料配管を図示しない低圧の燃料ポンプの突出によって加圧輸送された燃料がコモンレール8に輸送される。それに伴い吸気カムシャフト9に取り付けられた高圧燃料ポンプ10によってさらに加圧、蓄圧される。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration example of an engine system to which this embodiment is applied. Although this embodiment assumes an engine having one or more cylinders, the illustrated cylinder will be described as having one cylinder. First, the basic operation of the engine 1 will be described. The air taken into the engine 1 passes through the air cleaner and is taken in. The amount of intake air is measured by an air flow sensor (not shown) attached to the intake duct. The amount of air taken into the engine 1 is controlled by the throttle valve 4. The intake collector 5 is for distributing air to other cylinders (not shown). After that, air is distributed to the intake pipe of each cylinder and the air is taken into the combustion chamber 22 through the intake valve 25. An air flow control valve (not shown) may be used in the middle of the intake pipe 6 so that the air flow has directivity. As the fuel passage, the fuel that has been pressurized and transported by the protrusion of a low-pressure fuel pump (not shown) from the fuel tank 7 is transported to the common rail 8. Along with this, the high pressure fuel pump 10 attached to the intake camshaft 9 further pressurizes and accumulates pressure.

エンジンコントロールユニット(以下、ECU)11はエンジン1に取付けられた各種センサからの信号を基に、ECU11内部でエンジン1の運転状況を判定し、その運転状況に相応しい指令値を各種アクチュエータに出力する。ここで各種センサの例としては、前記エアフロセンサ3、コモンレール8に設定された燃料の圧力を検出する燃圧センサ12、吸気カム9の位相を検出するフェーズセンサ13、排気カム14の位相を検出するフェーズセンサ15、クランク軸16の回転数を検出するクランク角センサ17、エンジン冷却水温度を検出する水温センサ18、ノッキングを検出する(図示しない)ノックセンサ、排気管19内の排気ガス濃度を検出する排ガスセンサ(排気A/Fセンサ20、排気O2センサ21)などである。また、各種アクチュエータの例としては、燃料噴射弁23 、高圧燃料ポンプ10、スロットル弁4、空気流動制御弁(図示しない)、吸気および排気のカム位相を制御する(図示しない)位相制御弁、点火コイル28などである。 An engine control unit (hereinafter referred to as ECU) 11 determines an operating condition of the engine 1 inside the ECU 11 based on signals from various sensors attached to the engine 1, and outputs a command value suitable for the operating condition to various actuators. .. Here, as examples of various sensors, the air flow sensor 3, the fuel pressure sensor 12 for detecting the pressure of the fuel set on the common rail 8, the phase sensor 13 for detecting the phase of the intake cam 9, and the phase of the exhaust cam 14 are detected. A phase sensor 15, a crank angle sensor 17 that detects the number of revolutions of the crankshaft 16, a water temperature sensor 18 that detects the engine cooling water temperature, a knock sensor (not shown) that detects knocking, and an exhaust gas concentration in the exhaust pipe 19 are detected. Exhaust gas sensors (exhaust gas A/F sensor 20, exhaust gas O2 sensor 21) and the like. Examples of various actuators include a fuel injection valve 23, a high-pressure fuel pump 10, a throttle valve 4, an air flow control valve (not shown), a phase control valve for controlling cam phases of intake and exhaust (not shown), and ignition. For example, the coil 28.

ここで、エンジン1の作動構成を考えると、エアフロセンサ3により計測された空気量、および排気A/Fセンサ20および排気O2センサ21の信号を取り込み、ECU11の制御部(マイコン)は燃料噴射弁23の燃料噴射量を算出する。またECU11の制御部(マイコン)は、高圧ポンプ10によって加圧された燃料の燃圧を燃圧センサ12によって検出し、算出した燃料噴射弁23の燃料噴射量と検出した燃圧に基づいて、燃料噴射弁23の噴射期間(噴射パルス幅)を決定する。ECU11から図示しない燃料噴射弁23の駆動回路に噴射パルス信号が送られ、燃料噴射弁23の駆動回路から燃料噴射弁23に駆動電流を出力することで燃料を噴射する。 Here, considering the operation configuration of the engine 1, the air amount measured by the air flow sensor 3 and the signals of the exhaust A/F sensor 20 and the exhaust O2 sensor 21 are taken in, and the control unit (microcomputer) of the ECU 11 controls the fuel injection valve. The fuel injection amount of 23 is calculated. Further, the control unit (microcomputer) of the ECU 11 detects the fuel pressure of the fuel pressurized by the high-pressure pump 10 by the fuel pressure sensor 12, and based on the calculated fuel injection amount of the fuel injection valve 23 and the detected fuel pressure, the fuel injection valve The injection period (injection pulse width) of 23 is determined. An injection pulse signal is sent from the ECU 11 to a drive circuit of the fuel injection valve 23 (not shown), and the drive circuit of the fuel injection valve 23 outputs a drive current to the fuel injection valve 23 to inject fuel.

ECU11から送られる駆動信号は主に噴射時期、噴射回数、噴射期間で構成される。燃焼室22に供給された空気と燃料は、ピストン24の上下動に伴い、燃焼室22内で気化、混合して混合気を形成する。その後ピストン24の圧縮動作により、温度と圧力が上昇する。ECU11はエンジン回転数、燃料噴射量などの情報から点火時期を算出し、点火コイル27に点火信号を出力する。点火信号は主に点火コイル27への通電開始時期、通電終了時期で構成されている。 The drive signal sent from the ECU 11 mainly includes the injection timing, the number of injections, and the injection period. The air and fuel supplied to the combustion chamber 22 are vaporized and mixed in the combustion chamber 22 as the piston 24 moves up and down to form an air-fuel mixture. After that, the compression operation of the piston 24 increases the temperature and the pressure. The ECU 11 calculates the ignition timing from information such as the engine speed and the fuel injection amount, and outputs an ignition signal to the ignition coil 27. The ignition signal is mainly composed of an energization start timing and an energization end timing for the ignition coil 27.

これにより、ピストン24の圧縮上死点の少し手前のタイミングで点火プラグ28により点火が行われ、燃焼室22内の混合気に着火し燃焼が起こる。点火のタイミングは、運転状態によって異なる為、圧縮上死点後の場合もある。燃焼により高まった圧力により、ピストン24を下方向に押し返す力が働き、膨張行程でエンジントルクとしてクランク軸16に伝達され、エンジン動力となる。燃焼終了後、燃焼室22残留したガスは、排気弁26を通り排気管19に排出される。この排気ガスには人体に有害な成分が含まれることが多いので、排気管19の途中に配置された触媒29の作用により無害化され大気中に排出される。 As a result, ignition is performed by the ignition plug 28 at a timing slightly before the compression top dead center of the piston 24, and the air-fuel mixture in the combustion chamber 22 is ignited and combustion occurs. Since the ignition timing differs depending on the operating condition, it may occur after the compression top dead center. Due to the pressure increased by the combustion, a force that pushes the piston 24 downward is exerted, and is transmitted to the crankshaft 16 as the engine torque in the expansion stroke to become the engine power. After the combustion is completed, the gas remaining in the combustion chamber 22 passes through the exhaust valve 26 and is discharged to the exhaust pipe 19. Since the exhaust gas often contains components harmful to the human body, it is rendered harmless by the action of the catalyst 29 arranged in the middle of the exhaust pipe 19 and is exhausted to the atmosphere.

次に本実施例の燃料噴射弁23の詳細な構成について図2を用いて説明する。なお、図2にて説明に用いる燃料噴射弁は一例であり、本構成によって限定されるものではない。図2に示す燃料噴射弁23において、弁本体202はノズルホルダ203とコア204とハウジング205から構成される。図1における高圧燃料ポンプ10からの燃料は、燃料通路206を介して、複数の噴射孔を構成する部材(オリフィスカップ215)の各燃料噴射孔207を通って吐出される。オリフィスカップ215は、ノズルホルダ203の先端側の内周部に溶接又は圧入により固定される。 Next, a detailed configuration of the fuel injection valve 23 of this embodiment will be described with reference to FIG. The fuel injection valve used for the description in FIG. 2 is an example, and the present invention is not limited to this configuration. In the fuel injection valve 23 shown in FIG. 2, the valve body 202 is composed of a nozzle holder 203, a core 204 and a housing 205. The fuel from the high-pressure fuel pump 10 in FIG. 1 is discharged through the fuel passages 206 through the respective fuel injection holes 207 of the member (orifice cup 215) forming the plurality of injection holes. The orifice cup 215 is fixed to the inner peripheral portion on the tip side of the nozzle holder 203 by welding or press fitting.

弁体208は、アンカー209を介して軸方向に摺動可能にノズルホルダ203内に収納されている。スプリング210は、弁体208とアジャスタピン211との間に配置され、アジャスタピン211によってスプリング210の上端部の位置が拘束される。スプリング210が弁体208をシート部材212のシート部213に押し付けることによって燃料噴射孔207は閉弁している。ソレノイド214は、アンカー209の上部に配置されソレノイド214に図1における駆動回路11からの駆動電流を受けて、ソレノイド214に通電される、これにより、コア204が励磁されることで磁気吸引力を生じ、アンカー209を軸方向に引き上げる。それに伴い、弁体208がアンカー209によって軸方向に引き上げられる。このとき、弁体208がシート部213から離れ、ガイド215、216が弁体208を摺動方向にガイドする。そして複数の燃料噴射孔207が開き、図1における高圧燃料ポンプ10によって加圧、圧送された燃料が燃料通路206を通過し、燃料を噴射する。 The valve body 208 is housed in the nozzle holder 203 so as to be slidable in the axial direction via an anchor 209. The spring 210 is arranged between the valve body 208 and the adjuster pin 211, and the position of the upper end portion of the spring 210 is restricted by the adjuster pin 211. The fuel injection hole 207 is closed by the spring 210 pressing the valve body 208 against the seat portion 213 of the seat member 212. The solenoid 214 is arranged above the anchor 209, and the solenoid 214 receives a drive current from the drive circuit 11 in FIG. 1 to energize the solenoid 214. As a result, the core 204 is excited to generate a magnetic attraction force. Then, the anchor 209 is pulled up in the axial direction. Accordingly, the valve element 208 is pulled up in the axial direction by the anchor 209. At this time, the valve body 208 separates from the seat portion 213, and the guides 215 and 216 guide the valve body 208 in the sliding direction. Then, the plurality of fuel injection holes 207 are opened, and the fuel pressurized and pumped by the high-pressure fuel pump 10 in FIG. 1 passes through the fuel passage 206 and injects the fuel.

次に図3に本実施例を適用した燃料噴射弁の噴射孔の構造について説明する。301は噴孔全体を示し、302は噴射孔の上流側を示し、303は下流側の噴射孔を示している。304は弁体との干渉を避ける部位であり、オリフィスカップ215(噴射孔形成部材)の先端において先端側に凹むように構成される凹み部である。305は本実施例を構成する燃料通路であり、オリフィスカップ215において、凹み部304よりも外径が大きく形成される。また燃料通路305は凹み部304の外径側で、かつ、上流側噴射孔302よりも内径側に形成される。 Next, the structure of the injection hole of the fuel injection valve to which this embodiment is applied will be described with reference to FIG. Reference numeral 301 denotes the entire injection hole, 302 denotes the upstream side of the injection hole, and 303 denotes the downstream injection hole. Reference numeral 304 denotes a portion that avoids interference with the valve body, and is a recessed portion configured to be recessed toward the tip side at the tip of the orifice cup 215 (injection hole forming member). Reference numeral 305 denotes a fuel passage constituting the present embodiment, and the orifice cup 215 has a larger outer diameter than the recess 304. The fuel passage 305 is formed on the outer diameter side of the recess 304 and on the inner diameter side of the upstream injection hole 302.

306aおよび306bは304から噴射孔302へ連通する燃料通路壁を示しており、斜線で示した306aの通路壁によって構成される噴射孔に通じる燃料通路を構成する部位によって燃料通路が構成される。307は針弁の開弁位置を示しており、308、309aおよび309bが燃料の流れ方向を示している。 Reference numerals 306a and 306b denote fuel passage walls communicating from 304 to the injection holes 302, and the fuel passages are formed by the portions forming the fuel passages that are formed by the passage walls of 306a that are hatched. Reference numeral 307 indicates the valve opening position of the needle valve, and 308, 309a and 309b indicate the fuel flow direction.

本実施例では燃料通路305を複数の噴射孔の剥離が発生する噴射孔の燃料噴射弁の中心側に連通するように形成し、306aの通路壁を306bの通路壁に変更する。なお、本実施例における通路壁306bは弁体軸方向(図2、図3における上下方向)と直交する方向に形成される。 In this embodiment, the fuel passage 305 is formed so as to communicate with the center of the fuel injection valve of the injection hole where a plurality of injection holes are separated, and the passage wall of 306a is changed to the passage wall of 306b. The passage wall 306b in this embodiment is formed in a direction orthogonal to the valve body axial direction (vertical direction in FIGS. 2 and 3).

上流側噴射孔302の入口面の上流側に形成される上流側底面310はシート部213のシート面とほぼ平行に形成される。また、一般的に噴射孔302の入口面は上流側底面310と平行になるように、上流側端部302Uから下流側端部302Dを結ぶ直線が上流側底面310と平行に形成される。しかし、本実施例においては、上記した燃料通路305を形成することで、上流側噴射孔302(単に噴射孔と呼んでも良い)の入口面の下流側端部302D´が上流側底面310と平行に形成される面に対して、噴射孔下流側(噴射孔先端側)に位置するように上流側噴射孔302が形成される。 An upstream bottom surface 310 formed on the upstream side of the inlet surface of the upstream injection hole 302 is formed substantially parallel to the seat surface of the seat portion 213. Further, in general, a straight line connecting the upstream end 302U and the downstream end 302D is formed parallel to the upstream bottom surface 310 so that the inlet surface of the injection hole 302 is parallel to the upstream bottom surface 310. However, in the present embodiment, by forming the fuel passage 305 described above, the downstream end 302D' of the inlet surface of the upstream injection hole 302 (which may be simply referred to as an injection hole) is parallel to the upstream bottom surface 310. The upstream injection hole 302 is formed so as to be located on the downstream side of the injection hole (the tip end side of the injection hole) with respect to the surface formed at.

なお、凹み部304から上流側噴射孔302(噴射孔)の入口面の下流側端部302D´に至るまでの通路壁306bは弁体軸方向と直交する方向に形成される。 The passage wall 306b from the recess 304 to the downstream end 302D' of the inlet surface of the upstream injection hole 302 (injection hole) is formed in a direction orthogonal to the valve body axial direction.

これにより凹み部304から通路壁306bを介して噴射孔302に至るまでの流路の角度変化を少なくすることができる。したがって、凹み部304からの流れを309aに示す流れから309bに示す流れ方向に変更することが可能である。燃料噴射弁の中心軸側と噴射孔の中心軸側の端部に重なるように燃料噴射弁の中心側に燃料通路を有することで、燃料が302に流れ込んだ際の剥離を抑制することができ、302の出口端部全周に燃料を満たして噴射することができるため、噴射孔全体で流速を落とさずに噴射することができる。噴射孔から流出する噴霧の流速を速く保つことができるため、噴射孔を構成する部材表面から離れた位置で噴霧が広がり、噴射孔を構成する部位表面の濡れを抑制することができる。前記噴射孔の表面の燃料の濡れを抑制することで、付着燃料を基にした煤や浮遊粒子状物質の生成を抑制することができるため、排気性能を向上することができる。 As a result, the change in the angle of the flow path from the recess 304 to the injection hole 302 via the passage wall 306b can be reduced. Therefore, the flow from the recess 304 can be changed from the flow indicated by 309a to the flow direction indicated by 309b. By providing the fuel passage on the center side of the fuel injection valve so as to overlap the center axis side of the fuel injection valve and the end portion on the center axis side of the injection hole, it is possible to suppress separation when the fuel flows into 302. Since it is possible to inject fuel by filling the entire circumference of the outlet end portion of the injection holes 302, 302, it is possible to inject without reducing the flow velocity in the entire injection hole. Since the flow velocity of the spray flowing out from the injection hole can be kept high, the spray spreads at a position away from the surface of the member forming the injection hole, and the wetting of the surface of the part forming the injection hole can be suppressed. By suppressing the wetting of the fuel on the surface of the injection hole, it is possible to suppress the generation of soot and suspended particulate matter based on the adhered fuel, so that the exhaust performance can be improved.

次に図4を用いて燃料通路305の構造について説明する。図4に用いている記号は図3と同じ部位を示しており、図4は燃料噴射弁の上流側から噴孔に向かって見た図である。複数の噴射孔は、6孔で表現しているが、噴孔内の剥離が生じる噴孔に接するように燃料通路を形成すれば良いので噴孔数では限定されない。燃料通路305は簡単のために複数の噴射孔に接するように図示しているが、剥離を抑制したい噴射孔にのみ連通させることで構成されるため、複数の噴射孔に連通させる必要はない。 Next, the structure of the fuel passage 305 will be described with reference to FIG. The symbols used in FIG. 4 indicate the same parts as in FIG. 3, and FIG. 4 is a view as seen from the upstream side of the fuel injection valve toward the injection hole. Although the plurality of injection holes are represented by six holes, the number of injection holes is not limited because the fuel passage may be formed so as to contact the injection holes where separation occurs in the injection holes. Although the fuel passage 305 is illustrated so as to be in contact with a plurality of injection holes for the sake of simplicity, it is not necessary to communicate with the plurality of injection holes because it is configured to be communicated only with the injection holes for which separation is desired to be suppressed.

図3、4に示すように本実施例では、複数の噴射孔を構成するオリフィスカップ215(噴射孔形成部材)に、対象となる上流側噴射孔302(噴射孔)の入口面の弁体中心軸側に重なるように、かつ下流側に凹むように燃料通路を形成する。また、噴射孔に重なる燃料通路305は上流側噴射孔302の中心を跨がないよう構成されることが望ましい。つまり、燃料通路305の全てが上流側噴射孔302の中心よりも内径側に形成される。なお、ここでいう中心とは上流側噴射孔302の出口面の中心を意味する。また、複数の噴射孔の流量の分配のうち燃料通路と連通した噴射孔の流量を著しく増やさずに構成することができる。 As shown in FIGS. 3 and 4, in this embodiment, the orifice cup 215 (injection hole forming member) forming a plurality of injection holes has a valve element center of the inlet surface of the target upstream injection hole 302 (injection hole). The fuel passage is formed so as to overlap with the shaft side and be recessed toward the downstream side. Further, it is desirable that the fuel passage 305 that overlaps the injection hole is configured so as not to straddle the center of the upstream injection hole 302. That is, the entire fuel passage 305 is formed on the inner diameter side with respect to the center of the upstream injection hole 302. The center here means the center of the outlet surface of the upstream injection hole 302. Further, it is possible to configure without significantly increasing the flow rate of the injection hole communicating with the fuel passage among the distribution of the flow rate of the plurality of injection holes.

また、上流側噴射孔302(噴射孔)に重なる燃料通路は平坦もしくは噴射孔に向かって傾斜を有することで、燃料噴射弁の中心から噴射孔302に向かう流れ309bの流れを妨げることなく燃料を導くことができる。また、複数の噴射孔のそれぞれへの流量の分担率を調整したい場合は、噴射孔の径によって調整することができる。 Further, the fuel passage that overlaps the upstream injection hole 302 (injection hole) is flat or has an inclination toward the injection hole, so that the fuel can flow without disturbing the flow 309b from the center of the fuel injection valve toward the injection hole 302. I can guide you. Further, when it is desired to adjust the share of the flow rate to each of the plurality of injection holes, it can be adjusted by the diameter of the injection hole.

本燃料通路を加工する際は、例えば内側の部材を径方向に切削することで、一度に加工することが可能であるため、噴射孔それぞれに曲率を持たせることよりも容易に加工することができる。上述の実施形態では、302噴孔上流側、303噴孔下流側で構成されるが、303を有さずに構成されても良い。以上の本実施例の燃料噴射弁によれば、複数の噴射孔に曲率を持たせることなく噴射孔内の剥離を抑制することができ、前記噴射孔からの流速を高く保つことができるため、噴射孔を構成する部材表面から離れた位置で噴霧が広がり、噴射孔の出口に付着する燃料を抑制することができる。これにより前記の図3で説明した排気性能を向上した内燃機関とすることができる。 When processing the fuel passage, it is possible to process the fuel passage at once by, for example, cutting the inner member in the radial direction. Therefore, it is possible to process the fuel passage more easily than by giving each injection hole a curvature. it can. In the above-described embodiment, the nozzles 302 are arranged on the upstream side and the 303 nozzle holes downstream side, but may be structured without 303. According to the fuel injection valve of the present embodiment described above, it is possible to suppress separation in the injection hole without giving a plurality of injection holes curvature, it is possible to maintain a high flow rate from the injection hole, The spray spreads at a position distant from the surface of the member forming the injection hole, and the fuel adhering to the outlet of the injection hole can be suppressed. As a result, the internal combustion engine having the improved exhaust performance described with reference to FIG. 3 can be obtained.

次に図5を用いて本発明の第2の実施例を示す。基本的な構造は実施例1と同様であるため、異なる点のみ説明する。501は噴射孔を構成する部材であり、502は実施例2における複数の噴射孔のうち503の燃料通路と連通する噴射孔の上流を示している。説明を簡単にするため、下流側の噴射孔は図示しない。また下流側の噴射孔は設けなくても良い。503は第1の実施例で示した燃料通路と同様に噴射孔に連通する燃料通路である。504は燃料噴射弁中央からの燃料の流れ方向を示しており、505は図3の304と同様に弁体と燃料噴射弁が干渉する部位を避けるための燃料通路である。 Next, a second embodiment of the present invention will be shown with reference to FIG. Since the basic structure is the same as that of the first embodiment, only different points will be described. Reference numeral 501 denotes a member forming an injection hole, and 502 denotes an upstream side of the injection hole communicating with the fuel passage 503 among the plurality of injection holes in the second embodiment. For simplicity of description, the injection holes on the downstream side are not shown. Further, the injection hole on the downstream side may not be provided. Reference numeral 503 is a fuel passage communicating with the injection hole similarly to the fuel passage shown in the first embodiment. Reference numeral 504 denotes the direction of fuel flow from the center of the fuel injection valve, and reference numeral 505 denotes a fuel passage for avoiding a portion where the valve body and the fuel injection valve interfere with each other, similar to 304 in FIG.

502の噴射孔へ流れ込む燃料は、503の燃料通路を設けることによって、複数の噴射孔の内、剥離が大きな噴孔への流れ504の流入時の角度変化を小さくすることができるため、実施例1と同様に噴射孔内の剥離を抑えて噴射孔502に燃料を流すことができる。そのため、実施例1と同様に剥離を抑えて噴射孔から燃料を噴射することができるため、前記噴射孔から流出する噴霧の流速を速く保つことができる。噴射孔から流出する噴霧の流速が速いため前記噴射孔を構成する部材表面から離れた位置で噴霧が広がり、噴射孔を構成する部位表面の濡れを抑制することができる。前記噴射孔の表面の燃料の濡れを抑制することで、付着燃料を基にした煤や浮遊粒子状物質の生成を抑制することができるため排気性能を向上することができる。 Since the fuel flowing into the injection hole of 502 is provided with the fuel passage of 503, it is possible to reduce the angle change when the flow 504 flows into the injection hole having a large separation among the plurality of injection holes. As in the case of 1, the fuel can be flown to the injection hole 502 while suppressing the separation in the injection hole. Therefore, as in the first embodiment, the fuel can be injected from the injection hole while suppressing the separation, so that the flow velocity of the spray flowing out from the injection hole can be kept high. Since the flow velocity of the spray flowing out from the injection hole is high, the spray spreads at a position distant from the surface of the member forming the injection hole, and the wetting of the surface of the part forming the injection hole can be suppressed. By suppressing the wetting of the fuel on the surface of the injection hole, it is possible to suppress the generation of soot and suspended particulate matter based on the adhered fuel, so that the exhaust performance can be improved.

次に図6を用いて本発明の第3の実施例を示す。基本的な構造は実施例1と同様であるため、異なる点のみ説明する。実施例3は実施例2における噴射孔に連通する燃料通路503を燃料通路603のように変更したものであり、その他の構成は同様である。簡単のために、噴射孔への連通する燃料通路を拡大した図で示す。燃料通路603は燃料噴射弁の中心軸側と噴射孔の中心軸側の端部に重なるように燃料噴射弁の中心側に燃料通路を有し、噴射孔から燃料噴射弁の中心に向かって該燃料通路幅が狭くなるように構成される。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Since the basic structure is the same as that of the first embodiment, only different points will be described. In the third embodiment, the fuel passage 503 communicating with the injection hole in the second embodiment is changed to a fuel passage 603, and the other configurations are the same. For simplicity, the fuel passage communicating with the injection hole is shown in an enlarged view. The fuel passage 603 has a fuel passage on the center side of the fuel injection valve so as to overlap the center axis side of the fuel injection valve and the end portion on the center axis side of the injection hole. The fuel passage is configured to have a narrow width.

つまり、本実施例では、噴射孔602の入口面の下流側端部が当該噴射孔602の上流側底面と平行に形成される面に対して、噴射孔下流側に位置するように形成され、噴射孔形成部材の先端から噴射孔602の入口中心に至る燃料通路の幅が、入口中心に向かって広くなるように構成される。 That is, in the present embodiment, the downstream end of the inlet surface of the injection hole 602 is formed so as to be located on the downstream side of the injection hole with respect to the surface formed parallel to the upstream bottom surface of the injection hole 602. The width of the fuel passage extending from the tip of the injection hole forming member to the center of the inlet of the injection hole 602 is configured to widen toward the center of the inlet.

これによって、噴射孔602に流れ込む流量を調整することができる。燃料通路の幅によって噴射孔602に流れ込む流量を調整することができるため、噴射孔602から噴射した先の燃焼室への燃料の付着を低減することができる。そのため、燃焼室内に付着した燃料を起因とする煤や浮遊粒子状物質の生成を低減することができ、排気性能を向上することができる。また、流量を調整することができるため燃焼室内に噴射した燃料と空気の混合を適切な状態に近づけることができる。そのため、排気性能を更に向上させることができる。また、実施例1および実施例2と同様に噴射孔に連通するように燃料通路が構成されることで、噴射孔内の剥離を抑制し燃料を噴射することができる。これによって、噴射孔からの流出する噴霧の流速を速く保つことができ、実施例1および実施例2と同様に噴射孔を構成する部材表面から離れた位置で噴霧が広がるため、噴射孔を構成する部位表面の濡れを抑制することができる。前記噴射孔の表面の燃料の濡れを抑制することで、付着燃料を基にした煤や浮遊粒子状物質の生成を抑制することができるため排気性能を向上することができる。 Thereby, the flow rate flowing into the injection hole 602 can be adjusted. Since the flow rate flowing into the injection hole 602 can be adjusted depending on the width of the fuel passage, it is possible to reduce the adhesion of fuel to the combustion chamber to which the fuel is injected from the injection hole 602. Therefore, it is possible to reduce the generation of soot and suspended particulate matter due to the fuel attached to the combustion chamber, and it is possible to improve the exhaust performance. Further, since the flow rate can be adjusted, the mixture of fuel and air injected into the combustion chamber can be brought close to an appropriate state. Therefore, the exhaust performance can be further improved. Further, similarly to the first and second embodiments, the fuel passage is configured to communicate with the injection hole, so that separation in the injection hole can be suppressed and the fuel can be injected. As a result, the flow velocity of the spray flowing out from the injection hole can be kept high, and the spray spreads at a position away from the surface of the member forming the injection hole as in the first and second embodiments. It is possible to suppress the wetting of the surface of the affected portion. By suppressing the wetting of the fuel on the surface of the injection hole, it is possible to suppress the generation of soot and suspended particulate matter based on the adhered fuel, so that the exhaust performance can be improved.

11 エンジンコントロールユニット(ECU)
12 燃圧センサ
23 燃料噴射弁
202 弁本体
204 コア
207 複数の燃料噴射孔
208 弁体
209 アンカー
210 スプリング
212 シート部材
213 シート部
214 ソレノイド
301 実施例1における噴射孔の構成部材
302 実施例1における上流側の噴射孔
305 実施例1における噴射孔へ連通する燃料通路
306b 実施例1における噴射孔への燃料通路の構成部
309b 実施例1における噴射孔への燃料の流れ方向
11 Engine control unit (ECU)
12 Fuel Pressure Sensor 23 Fuel Injection Valve 202 Valve Body 204 Core 207 Plural Fuel Injection Holes 208 Valve Body 209 Anchor 210 Spring 212 Seat Member 213 Seat Part 214 Solenoid 301 Components of Injection Hole in Example 1 302 Upstream Side in Example 1 Injection hole 305 of the fuel passage 306b communicating with the injection hole of the first embodiment 309b of the fuel passage to the injection hole of the first embodiment fuel flow direction to the injection hole of the first embodiment

Claims (4)

燃焼室に直接燃料を噴射する複数の噴射孔を備えた燃料噴射弁において、
前記複数の噴射孔を構成する噴射孔形成部材に、前記噴射孔の入口面の弁体中心軸側に重なるように、かつ下流側に凹むように燃料通路が形成され、
前記燃料通路は、前記複数の噴射孔のうち一部の噴射孔のみと連通し、
前記一部の噴射孔のみ噴射孔の入口面の下流側端部が当該噴射孔の上流側底面と平行に形成される面に対して、噴射孔下流側に位置するように形成され
前記噴射孔形成部材の先端から前記噴射孔の入口中心に至る前記燃料通路の幅が、入口中心に向かって広くなるように構成された燃料噴射弁。
In a fuel injection valve having a plurality of injection holes for directly injecting fuel into the combustion chamber,
In the injection hole forming member forming the plurality of injection holes, a fuel passage is formed so as to overlap with the valve body central axis side of the inlet surface of the injection hole, and to be recessed downstream.
The fuel passage communicates with only some of the plurality of injection holes,
Only a part of the injection holes is formed so that the downstream end of the inlet surface of the injection hole is located on the downstream side of the injection hole with respect to the surface formed in parallel with the upstream bottom surface of the injection hole ,
A fuel injection valve configured such that the width of the fuel passage extending from the tip of the injection hole forming member to the center of the inlet of the injection hole becomes wider toward the center of the inlet .
請求項1に記載の燃料噴射弁において、
前記複数の噴射孔が形成される噴射孔形成部材の先端において先端側に凹む凹み部が形成され、
前記凹み部から前記噴射孔の入口面の下流側端部に至るまでの通路壁が弁体軸方向と直交する方向に形成され、
前記燃料通路は、前記噴射孔の入口面の下流側のみに形成された燃料噴射弁。
The fuel injection valve according to claim 1,
At the tip of the injection hole forming member in which the plurality of injection holes are formed, a recessed portion that is recessed toward the tip side is formed,
A passage wall from the recessed portion to the downstream end portion of the inlet surface of the injection hole is formed in a direction orthogonal to the valve body axial direction,
The fuel passage is a fuel injection valve formed only on a downstream side of an inlet surface of the injection hole.
請求項1に記載の燃料噴射弁において、
前記噴射孔に重なる前記燃料通路は前記噴射孔の中心よりも内径側に形成された燃料噴射弁。
The fuel injection valve according to claim 1,
The fuel injection valve in which the fuel passage overlapping the injection hole is formed on the inner diameter side of the center of the injection hole.
請求項1に記載の燃料噴射弁において、
前記噴射孔に重なる前記燃料通路は平坦もしくは噴射孔の下流側に向かって傾斜を有するように形成された燃料噴射弁。
The fuel injection valve according to claim 1,
A fuel injection valve in which the fuel passage overlapping the injection hole is flat or has an inclination toward the downstream side of the injection hole.
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