JPH01352A - 燃料噴射装置 - Google Patents
燃料噴射装置Info
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- JPH01352A JPH01352A JP62-154135A JP15413587A JPH01352A JP H01352 A JPH01352 A JP H01352A JP 15413587 A JP15413587 A JP 15413587A JP H01352 A JPH01352 A JP H01352A
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- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 18
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
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- 108010033040 Histones Proteins 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はディーゼルエンジン等に使用される蓄圧配管(
コモンレール)を有する高圧燃料噴射装置に関するもの
である。・ 〔従来の技術〕 近年、ディーゼルエンジン等に燃料を噴射する燃料噴射
装置として、例えば特開昭59−165858号公報に
開示されるような、高圧配管(コモンレール)を有する
燃料噴射装置が考案されている。
コモンレール)を有する高圧燃料噴射装置に関するもの
である。・ 〔従来の技術〕 近年、ディーゼルエンジン等に燃料を噴射する燃料噴射
装置として、例えば特開昭59−165858号公報に
開示されるような、高圧配管(コモンレール)を有する
燃料噴射装置が考案されている。
この燃料噴射装置においては、圧力発生手段によってコ
モンレールと呼ばれる一種のサージタンク内に高圧燃料
を蓄圧し、この燃料圧を噴射弁の開閉制御及び噴射圧力
として使用している。
モンレールと呼ばれる一種のサージタンク内に高圧燃料
を蓄圧し、この燃料圧を噴射弁の開閉制御及び噴射圧力
として使用している。
このような構成のものでは、ディーゼル機関への噴射圧
(100〜150MPa−)に相当するコモンレール圧
の生成、維持、制御が最も重要な技術上の課題であるが
、高圧生成ポンプを駆動トルクが少なく、かつコンパク
トに実現できなかった為に、未だに実用化には至ってい
なかった。
(100〜150MPa−)に相当するコモンレール圧
の生成、維持、制御が最も重要な技術上の課題であるが
、高圧生成ポンプを駆動トルクが少なく、かつコンパク
トに実現できなかった為に、未だに実用化には至ってい
なかった。
本発明は以上のような問題点に鑑みてなされたもので、
コモンレール圧を低減させることができ、コンパクトで
、かつ駆動トルク損失の少ない実用性に優れた高圧燃料
噴射装置を提供することを目的としている。
コモンレール圧を低減させることができ、コンパクトで
、かつ駆動トルク損失の少ない実用性に優れた高圧燃料
噴射装置を提供することを目的としている。
〔問題点を解決するための手段]
前記問題点を解決するために本発明では次のような技術
的手段を講じた。
的手段を講じた。
すなわち、高圧供給ポンプによって高圧に加圧されて蓄
圧されるコモンレール内の燃料圧を低減させるために、
ユニットインジェクタ内に増圧ピストンを摺動自在に設
け、このユニットインジェクタに作用する燃料圧を三方
電磁弁によって高圧側のコモンレール圧と低圧側の燃料
圧に切換えることにより、増圧ピストンを摺動させ、コ
モンレールから圧力室へ供給された燃料を噴射圧まで加
圧して、噴射ノズルから噴射させるようにした。
圧されるコモンレール内の燃料圧を低減させるために、
ユニットインジェクタ内に増圧ピストンを摺動自在に設
け、このユニットインジェクタに作用する燃料圧を三方
電磁弁によって高圧側のコモンレール圧と低圧側の燃料
圧に切換えることにより、増圧ピストンを摺動させ、コ
モンレールから圧力室へ供給された燃料を噴射圧まで加
圧して、噴射ノズルから噴射させるようにした。
〔実施例]
以下図面に基づき本発明の第1実施例を説明する。
第1図において、エンジン1には各気筒の燃料室に対し
てインジェクタ2が配設され、インジェクタ2は各気筒
共通の高圧蓄圧配管いわゆるコモンレール4に接続され
ている。
てインジェクタ2が配設され、インジェクタ2は各気筒
共通の高圧蓄圧配管いわゆるコモンレール4に接続され
ている。
コモンレール4には、供給配管5、チエツクパルプ6を
介して高圧供給ポンプ7が接続されており、この高圧供
給ポンプ7番こよってコモンレール4には高圧の燃料が
連続的に蓄圧される。
介して高圧供給ポンプ7が接続されており、この高圧供
給ポンプ7番こよってコモンレール4には高圧の燃料が
連続的に蓄圧される。
高圧供給ポンプ7は、燃料タンク8から゛公知の低圧供
給ポンプ9を経て吸入された燃料を、所定の圧力に昇圧
して、この圧力を制御維持する。なお、高圧供給ポンプ
7は、例えばエンジン回転数の%の速度で回転するカム
シャフト等により駆動される。
給ポンプ9を経て吸入された燃料を、所定の圧力に昇圧
して、この圧力を制御維持する。なお、高圧供給ポンプ
7は、例えばエンジン回転数の%の速度で回転するカム
シャフト等により駆動される。
コモンレール4と各インジェクタ2との間には、電子制
御ユニッ)ECUI 1によって電気的に制御される三
方電磁弁3が設けられている。この三方電磁弁3は、第
2図に示すように、インジェクタ2内に形成された背圧
室22の燃料圧を制御する機能を果たすもので、背圧室
22に連通ずる通路21bとコモンレール4に連通する
通路21aとの連通(三方電磁弁3のボートXとボート
Yとの連it!りと、背圧室22に連通ずる通路21b
と低圧側に連通ずる通路34との連通(三方電磁弁3の
ボートYとボートZとの連通)の切り換えを電気的に行
うことにより背圧室22の圧力を制御する。なお、通路
34は逆止弁35、絞り31、通路32を順次介して、
低圧側である燃料タンク8に連通している。
御ユニッ)ECUI 1によって電気的に制御される三
方電磁弁3が設けられている。この三方電磁弁3は、第
2図に示すように、インジェクタ2内に形成された背圧
室22の燃料圧を制御する機能を果たすもので、背圧室
22に連通ずる通路21bとコモンレール4に連通する
通路21aとの連通(三方電磁弁3のボートXとボート
Yとの連it!りと、背圧室22に連通ずる通路21b
と低圧側に連通ずる通路34との連通(三方電磁弁3の
ボートYとボートZとの連通)の切り換えを電気的に行
うことにより背圧室22の圧力を制御する。なお、通路
34は逆止弁35、絞り31、通路32を順次介して、
低圧側である燃料タンク8に連通している。
また、インジェクタ2内には、増圧ピストン23が摺動
自在に配設されている。この増圧ピストン23は、背圧
室22の燃料圧を受けて往復動する円柱状の大径部23
aと、この大径部23aと一体に往復動するとともにイ
ンジェクタ2内に形成された圧力室26の燃料を加圧す
る円柱状の小径部23bとから構成されている。なお、
背圧室22の燃料圧を受ける大径部23aの受圧面積は
、圧力室26の燃料圧を受ける小径部23bの受圧面積
よりも大きく設定されている。
自在に配設されている。この増圧ピストン23は、背圧
室22の燃料圧を受けて往復動する円柱状の大径部23
aと、この大径部23aと一体に往復動するとともにイ
ンジェクタ2内に形成された圧力室26の燃料を加圧す
る円柱状の小径部23bとから構成されている。なお、
背圧室22の燃料圧を受ける大径部23aの受圧面積は
、圧力室26の燃料圧を受ける小径部23bの受圧面積
よりも大きく設定されている。
増圧ピストン23の大径部23aの背圧室22との反対
の側には作動室25が形成されており、この作動室25
は通路36、絞り31、通路32を順次介して燃料タン
ク8に連通している。
の側には作動室25が形成されており、この作動室25
は通路36、絞り31、通路32を順次介して燃料タン
ク8に連通している。
増圧ピストン23の小径部23b内には連通通路24が
形成されており、この連通通路24の一端24aは作動
室25に開口している。また、連通通路24の他端24
bは、増圧ピストン23の第2図中下方への移動に伴っ
て通Flf!I37に連通するようになっている。なお
、通路37は通路32を介して燃料タンク8に連通して
いる。
形成されており、この連通通路24の一端24aは作動
室25に開口している。また、連通通路24の他端24
bは、増圧ピストン23の第2図中下方への移動に伴っ
て通Flf!I37に連通するようになっている。なお
、通路37は通路32を介して燃料タンク8に連通して
いる。
圧力室26は通路27を介してインジェクタ2内に設け
られた噴射ノズル29の油溜り28に連通している。噴
射ノズル29は、噴孔29cを有するノズル本体29a
と、ノズル針弁29bとから構成されており、ノズル針
弁29bはスプリング30により閉弁方向(第2図中下
方)へ付勢されている。なお、こ、のスプリング30の
設定荷重はコモンレール4の燃料圧より高く設定されて
いる。また、スプリング30を収容するスプリング室3
9は通路40、通路32を順次介して燃料タンク8に連
通している。
られた噴射ノズル29の油溜り28に連通している。噴
射ノズル29は、噴孔29cを有するノズル本体29a
と、ノズル針弁29bとから構成されており、ノズル針
弁29bはスプリング30により閉弁方向(第2図中下
方)へ付勢されている。なお、こ、のスプリング30の
設定荷重はコモンレール4の燃料圧より高く設定されて
いる。また、スプリング30を収容するスプリング室3
9は通路40、通路32を順次介して燃料タンク8に連
通している。
このシステムを制御する電子制御ユニットECUllに
は、例えばエンジン回転数センサ12及び負荷センサ1
3により、回転数と負荷の情報が人力され、これらの信
号により判断されるエンジン状態に応じて決定される最
適の噴射時期、噴射量(=噴射期間)となる様にECU
IIは三方電磁弁3に制御信号を出力する。同時にEC
UIIは負荷や回転数に応じて噴射圧力が最適値となる
様に、ポンプ吐出量制御装置10に制御信号を出力する
。
は、例えばエンジン回転数センサ12及び負荷センサ1
3により、回転数と負荷の情報が人力され、これらの信
号により判断されるエンジン状態に応じて決定される最
適の噴射時期、噴射量(=噴射期間)となる様にECU
IIは三方電磁弁3に制御信号を出力する。同時にEC
UIIは負荷や回転数に応じて噴射圧力が最適値となる
様に、ポンプ吐出量制御装置10に制御信号を出力する
。
次に、上記構成から成る本実施例の作動を第3図に示す
タイムチャートを用いて説明する。第3図において、(
A)はインジェクタ2による燃料の噴射時期の基準とな
る基準信号で、ECUIIにより例えばエンジン回転速
度等に応じて所定のタイミング毎に出力される。(B)
はECUI Iから三方電磁弁3に送られる指令信号、
(C)は増圧ピストン32のリフ)(J、(D)は背圧
室22の圧力、(E)は圧力室26の圧力、(F)は噴
射率特性を各々示している。
タイムチャートを用いて説明する。第3図において、(
A)はインジェクタ2による燃料の噴射時期の基準とな
る基準信号で、ECUIIにより例えばエンジン回転速
度等に応じて所定のタイミング毎に出力される。(B)
はECUI Iから三方電磁弁3に送られる指令信号、
(C)は増圧ピストン32のリフ)(J、(D)は背圧
室22の圧力、(E)は圧力室26の圧力、(F)は噴
射率特性を各々示している。
コモンレール4によって一定の高圧に維持された燃料は
、一方が通路33、逆止弁38を介して圧力室26、通
路27、油溜り28へ導入され、他方が通路21を介し
て三方電磁弁3のボートXに達する。
、一方が通路33、逆止弁38を介して圧力室26、通
路27、油溜り28へ導入され、他方が通路21を介し
て三方電磁弁3のボートXに達する。
三方電磁弁3がOFFの状態の時には、三方電磁弁3の
ポー1−YとボートZとが連通しており、背圧室22な
いの圧力は低圧になっている。そのため、増圧ピストン
23は上死点(第3図において増圧ピストン23が最も
上方に位置する状態)で停止している。
ポー1−YとボートZとが連通しており、背圧室22な
いの圧力は低圧になっている。そのため、増圧ピストン
23は上死点(第3図において増圧ピストン23が最も
上方に位置する状態)で停止している。
そして、ECUIIは、基準信号に基づいて、複数のイ
ンジェクタ2の各々の三方電磁弁3に対して、所定のタ
イミングで指令信号を送信する。
ンジェクタ2の各々の三方電磁弁3に対して、所定のタ
イミングで指令信号を送信する。
三方電磁弁3がONの状態になると、三方電磁弁3のボ
ートXとボートYとが連通し、コモンレ−ル4の高圧燃
料は通路21a、21bを介して背圧室22へ導入され
、背圧室22の燃料圧は圧力室26の燃料圧と等しくな
る。
ートXとボートYとが連通し、コモンレ−ル4の高圧燃
料は通路21a、21bを介して背圧室22へ導入され
、背圧室22の燃料圧は圧力室26の燃料圧と等しくな
る。
そして、増圧ピストン23は、大径部23aと小径部2
3bとの受圧面積の差に伴う押圧力により、第2図中下
方へ摺動し、圧力室26の燃料を加圧する。
3bとの受圧面積の差に伴う押圧力により、第2図中下
方へ摺動し、圧力室26の燃料を加圧する。
圧力室26の燃料は通路27を介して噴射ノズル29の
油溜28に達しており、圧力室26の燃料圧がノズル針
弁29bを閉弁方向に付勢するスプリング30の設定荷
重よりも大きくなると、圧力室2Gの燃料は噴射ノズル
29の噴孔29cから噴射される。
油溜28に達しており、圧力室26の燃料圧がノズル針
弁29bを閉弁方向に付勢するスプリング30の設定荷
重よりも大きくなると、圧力室2Gの燃料は噴射ノズル
29の噴孔29cから噴射される。
増圧ピストン23の摺動に伴い、作動室25の燃料は、
通路34内に逆止弁35を設けているため、通路36、
絞り35、通路32を通って燃料タンク8へ導出される
。ここで、作動室25の燃料は絞り35を通過するため
、その流出珊が制限され、増圧ピストン23の下降速度
は緩やかなものとなる。従って、絞り31の径を変化さ
せることにより、増圧ピストン23の下降速度を変化さ
せることができ、第3図の(F)に示される噴射率特性
の(頃きαを変化させることができる。
通路34内に逆止弁35を設けているため、通路36、
絞り35、通路32を通って燃料タンク8へ導出される
。ここで、作動室25の燃料は絞り35を通過するため
、その流出珊が制限され、増圧ピストン23の下降速度
は緩やかなものとなる。従って、絞り31の径を変化さ
せることにより、増圧ピストン23の下降速度を変化さ
せることができ、第3図の(F)に示される噴射率特性
の(頃きαを変化させることができる。
さらに、増圧ピストン23が下降すると、通路24の他
端24bは通路37に連通し、作動室25は通路24、
通路37、通路32を順次介して燃料タンク8に連通ず
る。すなわち、作動室25は絞り31を介さずに燃料タ
ンク8に連通ずるため、作動室25の燃料は急激に導出
される。そのため、増圧ピストン23の下降速度は急激
に上昇し、第3図の(F)に示される噴射率特性は、緩
やかな上昇から急激な上昇へと変化する。なお、第3図
の(F)において鎖線で示される噴射率高さは、通路2
4の他端24bと通路37との連通タイミングと、増圧
ピストン23の大径部23aと小径部23bとの受圧面
積比によって決定される増圧比とを変化させることによ
り制御することができる。
端24bは通路37に連通し、作動室25は通路24、
通路37、通路32を順次介して燃料タンク8に連通ず
る。すなわち、作動室25は絞り31を介さずに燃料タ
ンク8に連通ずるため、作動室25の燃料は急激に導出
される。そのため、増圧ピストン23の下降速度は急激
に上昇し、第3図の(F)に示される噴射率特性は、緩
やかな上昇から急激な上昇へと変化する。なお、第3図
の(F)において鎖線で示される噴射率高さは、通路2
4の他端24bと通路37との連通タイミングと、増圧
ピストン23の大径部23aと小径部23bとの受圧面
積比によって決定される増圧比とを変化させることによ
り制御することができる。
そして、ECUIIから三方電磁弁3に送られていた指
令信号が停止し、三方電磁弁3がOFFの状態になると
、三方電磁弁3のポートYとポート2とが連通ずるため
、増圧ヒストン23の大径部23に作用していた背圧室
22の燃料圧は燃料タンク8へ導出される。そのため、
増圧ピストン23は圧力室26の燃料圧により上昇し、
油溜り2日に作用する燃料圧はコモンレール圧まで低下
する。
令信号が停止し、三方電磁弁3がOFFの状態になると
、三方電磁弁3のポートYとポート2とが連通ずるため
、増圧ヒストン23の大径部23に作用していた背圧室
22の燃料圧は燃料タンク8へ導出される。そのため、
増圧ピストン23は圧力室26の燃料圧により上昇し、
油溜り2日に作用する燃料圧はコモンレール圧まで低下
する。
以上のように、本実施例によれば、増圧ピストン23に
よってコモンレール4から圧力室26に導入される燃料
を噴射圧まで増圧することができるので、コモンレール
4に連続的に蓄圧される燃料の圧力を増圧ピストン23
を有しない従来のタイプのコモンレール圧よりも低く設
定することができる。そのため、コモンレール圧を発生
させる高圧供給ポンプを小型化することができ、それに
伴う高圧供給ポンプの駆動トルクによるエネルギー損失
も小さくすることができる。また、コモンレール圧は噴
射ノズル29のノズル針弁29bに直接作用しているた
め、従来のタイプではノズル強度の大きいものが必要で
あったが、コモンレール圧の低下により噴射ノズル29
を小型化することができ、噴射ノズルの大型化に伴うサ
ックボリュームの増加やハイドロカーボンの増加を防止
することができる。
よってコモンレール4から圧力室26に導入される燃料
を噴射圧まで増圧することができるので、コモンレール
4に連続的に蓄圧される燃料の圧力を増圧ピストン23
を有しない従来のタイプのコモンレール圧よりも低く設
定することができる。そのため、コモンレール圧を発生
させる高圧供給ポンプを小型化することができ、それに
伴う高圧供給ポンプの駆動トルクによるエネルギー損失
も小さくすることができる。また、コモンレール圧は噴
射ノズル29のノズル針弁29bに直接作用しているた
め、従来のタイプではノズル強度の大きいものが必要で
あったが、コモンレール圧の低下により噴射ノズル29
を小型化することができ、噴射ノズルの大型化に伴うサ
ックボリュームの増加やハイドロカーボンの増加を防止
することができる。
また、本実施例は、高圧供給ポンプ7によって所定の圧
力に加圧したコモンレール圧の燃料を増圧ピストン23
によって噴射圧まで加圧しているため、例えばカム駆動
式のユニットインジェクタのように、低圧側の燃料をプ
ランジャによって噴射圧まで加圧するものに比べて、加
圧を行う範囲が小さい。そのため、噴射後の圧力変動が
少なく、コモンレール4から圧力室26への燃料供給が
圧力変動により遅れることなく円滑に行われる。
力に加圧したコモンレール圧の燃料を増圧ピストン23
によって噴射圧まで加圧しているため、例えばカム駆動
式のユニットインジェクタのように、低圧側の燃料をプ
ランジャによって噴射圧まで加圧するものに比べて、加
圧を行う範囲が小さい。そのため、噴射後の圧力変動が
少なく、コモンレール4から圧力室26への燃料供給が
圧力変動により遅れることなく円滑に行われる。
なお、本実施例において、増圧ピストン23の部分を第
4図に示すように変形しても良い。第4図に示す実施例
においては、増圧ピストン23の小径部23b内には通
路240が形成されており、この通路240は3つの開
口端240a、240b、240cを有している。通路
240の第1の開口端240aは作動室25に連通して
おり、第2の開口端240bは絞り31の設けられた通
路36に連通している。また、第3の開口端240Cは
、増圧ピストン23の下降に伴い、通路37に連通ずる
ように形成されている。なお、通路36および通路37
は通路32を介して燃料タンク8に連通している。
4図に示すように変形しても良い。第4図に示す実施例
においては、増圧ピストン23の小径部23b内には通
路240が形成されており、この通路240は3つの開
口端240a、240b、240cを有している。通路
240の第1の開口端240aは作動室25に連通して
おり、第2の開口端240bは絞り31の設けられた通
路36に連通している。また、第3の開口端240Cは
、増圧ピストン23の下降に伴い、通路37に連通ずる
ように形成されている。なお、通路36および通路37
は通路32を介して燃料タンク8に連通している。
上記構成によれば、背圧室22にコモンレール4の高圧
燃料が導入されると、増圧ピストン23は下降し、作動
室25の燃料は通路240、通路36、絞り31、通路
32を順次介して燃料タンク8へ導出される。そのため
、増圧ピストン23は緩やかに下降する。増圧ピストン
23がさらに下降し、通路240の第3の開口端240
が通路37に連通すると、作動室25の燃料は通路24
0、通路37、通路32を順次介して燃料タンク8へ導
出される。そのため、増圧ピストン23は急激に下降す
る。
燃料が導入されると、増圧ピストン23は下降し、作動
室25の燃料は通路240、通路36、絞り31、通路
32を順次介して燃料タンク8へ導出される。そのため
、増圧ピストン23は緩やかに下降する。増圧ピストン
23がさらに下降し、通路240の第3の開口端240
が通路37に連通すると、作動室25の燃料は通路24
0、通路37、通路32を順次介して燃料タンク8へ導
出される。そのため、増圧ピストン23は急激に下降す
る。
以上のように、このような構成によっても、前記第1実
施例と同様の噴射率特性が得られる。
施例と同様の噴射率特性が得られる。
次に、第5図および第6図を用いて本発明の第2実施例
を説明する。
を説明する。
第5図において、コモンレール4の高圧燃料は、一方が
通路33、逆止弁38を介して圧力室26へ導入され、
また他の一方が通路50を介して背圧室22へ導入され
、さらに残りの一方が通路21aを介して三方電磁弁3
へ達するようになっている。
通路33、逆止弁38を介して圧力室26へ導入され、
また他の一方が通路50を介して背圧室22へ導入され
、さらに残りの一方が通路21aを介して三方電磁弁3
へ達するようになっている。
三方電磁弁3は、弁体301、ピストン302、スプリ
ング303、電磁コイル304とから構成されている。
ング303、電磁コイル304とから構成されている。
弁体301は、磁性体により形成され、円筒形状であっ
て、摺動自在に配設されている。この弁体301の一端
側には円筒部より小径の小径部301aが形成されてお
り、他端側にはっは部301bが形成されている。弁体
301の小径部301aはシート部51に離着し、着座
状態においては通路41と通路35との連通を遮断する
。なお、弁体301のつば部201bには、弁体301
の円筒部の摺動面から洩れ出た燃料が弁体301の摺動
抵抗とならないように、貫通穴305が複数個穿設され
ている。また、この洩れ出た燃料は通路52を介して燃
料タンク8へ導出される。
て、摺動自在に配設されている。この弁体301の一端
側には円筒部より小径の小径部301aが形成されてお
り、他端側にはっは部301bが形成されている。弁体
301の小径部301aはシート部51に離着し、着座
状態においては通路41と通路35との連通を遮断する
。なお、弁体301のつば部201bには、弁体301
の円筒部の摺動面から洩れ出た燃料が弁体301の摺動
抵抗とならないように、貫通穴305が複数個穿設され
ている。また、この洩れ出た燃料は通路52を介して燃
料タンク8へ導出される。
弁体301には径方向に連通孔301cが形成されてお
り、弁体201の小径部201aがシート部51に着座
した状態においては通路21aに連通ずる環状溝53と
連通孔301cとが連通ずるようになっている。
り、弁体201の小径部201aがシート部51に着座
した状態においては通路21aに連通ずる環状溝53と
連通孔301cとが連通ずるようになっている。
弁体301の内周には円柱状のピストン302が摺動自
在に配設されている。このピストン302には図中上方
側において円柱部より小径の小径部302aが一体に形
成されており、ピストン302は小径部302aの上端
面が固定部材54の下端面に当接するまで移動可能にな
っている。また、ピストン302の下端にはテーパ面3
02bが形成されている。
在に配設されている。このピストン302には図中上方
側において円柱部より小径の小径部302aが一体に形
成されており、ピストン302は小径部302aの上端
面が固定部材54の下端面に当接するまで移動可能にな
っている。また、ピストン302の下端にはテーパ面3
02bが形成されている。
弁体301の内周面には、連通孔301cに連通して形
成された環状溝301dと、この環状溝301 dに連
続して形成されたシート部301eとが設けられている
。ピストン302のテーパ面302bは、このシート部
301eに着座することにより通路35と連通孔301
cとの連通を遮断する。一方、弁体301がシート部5
1に着座した状態で、通路21aを通って加圧燃料が圧
送されると、燃料は環状溝53、連通孔301c、環状
溝301dを介して弁体0工内に侵入し、その燃料圧は
ピストン302に作用する。そのため、ピストン302
のテーパ面302bはシート部301eから離座し、ピ
ストン302は図中上方へ移動する。
成された環状溝301dと、この環状溝301 dに連
続して形成されたシート部301eとが設けられている
。ピストン302のテーパ面302bは、このシート部
301eに着座することにより通路35と連通孔301
cとの連通を遮断する。一方、弁体301がシート部5
1に着座した状態で、通路21aを通って加圧燃料が圧
送されると、燃料は環状溝53、連通孔301c、環状
溝301dを介して弁体0工内に侵入し、その燃料圧は
ピストン302に作用する。そのため、ピストン302
のテーパ面302bはシート部301eから離座し、ピ
ストン302は図中上方へ移動する。
弁体301の図中上方側にはスプリング303が配設さ
れており、このスプリング303は弁体301を着座方
向(図中下方)へ押圧している。
れており、このスプリング303は弁体301を着座方
向(図中下方)へ押圧している。
また、弁体301の図中上方側には電磁コイル304が
配設されており、この電磁コイル304は通電されるこ
とにより磁力を発生し、弁体301を図中上方へ移動さ
せる。これにより、弁体301の小径部301aはシー
ト部51から離座し、次にピストン302のテーパ面3
02bはシート部301eに着座する。
配設されており、この電磁コイル304は通電されるこ
とにより磁力を発生し、弁体301を図中上方へ移動さ
せる。これにより、弁体301の小径部301aはシー
ト部51から離座し、次にピストン302のテーパ面3
02bはシート部301eに着座する。
ノズル針弁29bには連結棒54を介して制御ピストン
55が一体的に形成されている。この制御ピストン55
は、インジェクタ2内にて摺動自在に配設された円柱状
の大径部55aと、この大径部55aより小なる径で形
成された小径部55bとから構成されており、スプリン
グ室39は小径部55bの外周側に形成された所定の間
隙を介して通路34および燃料タンク8に常時連通して
いる。
55が一体的に形成されている。この制御ピストン55
は、インジェクタ2内にて摺動自在に配設された円柱状
の大径部55aと、この大径部55aより小なる径で形
成された小径部55bとから構成されており、スプリン
グ室39は小径部55bの外周側に形成された所定の間
隙を介して通路34および燃料タンク8に常時連通して
いる。
制御ピストン550図中上方側には、制御室56が形成
されており、この制御室56は絞り31を介して通路3
5に連通している。制御室56にはスプリング57が配
設されており、このスプリング57は制御ピストン55
を図中下方へ付勢している。
されており、この制御室56は絞り31を介して通路3
5に連通している。制御室56にはスプリング57が配
設されており、このスプリング57は制御ピストン55
を図中下方へ付勢している。
圧力室26には、スプリング58が配設されており、こ
のスプリング58は増圧ピストン23を図中上方へ付勢
している。
のスプリング58は増圧ピストン23を図中上方へ付勢
している。
なお、他の構成については前記第1実施例と同様である
ので省略する。
ので省略する。
次に、上記構成から成る本実施例の作動を第6図に示す
タイムチャートを用いて説明する。第6図において、(
A)はインジェクタ2による燃料の噴射時期の基準とな
る基準信号、CB)は三方電磁弁3に送られる指令信号
、(C)は増圧ピストン32のリフト量、(D)は背圧
室22の圧力、−(E)は圧力室26の圧力、(F)は
制御室56の圧力、(G)は噴射率特性を各々示してい
る。
タイムチャートを用いて説明する。第6図において、(
A)はインジェクタ2による燃料の噴射時期の基準とな
る基準信号、CB)は三方電磁弁3に送られる指令信号
、(C)は増圧ピストン32のリフト量、(D)は背圧
室22の圧力、−(E)は圧力室26の圧力、(F)は
制御室56の圧力、(G)は噴射率特性を各々示してい
る。
コモンレール4によって一定の高圧に維持された燃料は
、一方が通路33、逆止弁38を介して圧力室26、通
路27、油溜り28に導入され、他の一方が通路50を
介して背圧室22へ導入され、残りの一方が通路21a
を介して三方電磁弁20へ達する。
、一方が通路33、逆止弁38を介して圧力室26、通
路27、油溜り28に導入され、他の一方が通路50を
介して背圧室22へ導入され、残りの一方が通路21a
を介して三方電磁弁20へ達する。
ここで、三方電磁弁20がOFFの状態の時には、弁体
201が小径部201aはシート部51に着座しており
、通路27と通路35との連通は遮断されている。また
、この時、ピストン202は連通孔201cを介して弁
体201内に侵入した燃料圧を受けて第5図中上方へ移
動し、コモンレール4の燃料は通路35へ導入される。
201が小径部201aはシート部51に着座しており
、通路27と通路35との連通は遮断されている。また
、この時、ピストン202は連通孔201cを介して弁
体201内に侵入した燃料圧を受けて第5図中上方へ移
動し、コモンレール4の燃料は通路35へ導入される。
さらに、通路35内の燃料は、一方が通路36を通って
作動室25へ導入され、他方が絞り31を介して制御室
56へ導入される。そのため、制御ピストン55は制御
室56の燃料圧を受けて図中下方へ押圧され、ノズル針
弁29bを閉弁方向に押圧することになる。
作動室25へ導入され、他方が絞り31を介して制御室
56へ導入される。そのため、制御ピストン55は制御
室56の燃料圧を受けて図中下方へ押圧され、ノズル針
弁29bを閉弁方向に押圧することになる。
また、背圧室22、作動室25および圧力室26には、
全てコモンレール圧が等しく導入されるため、増圧ピス
トン23に作用する図中上下方向の燃料圧は平衡し、増
圧ピストン23はスプリング59により図中上方に付勢
され、上死点の位置で停止する。
全てコモンレール圧が等しく導入されるため、増圧ピス
トン23に作用する図中上下方向の燃料圧は平衡し、増
圧ピストン23はスプリング59により図中上方に付勢
され、上死点の位置で停止する。
この状態で、三方電磁弁3がONの状態になると、電磁
コイル304が発生する磁力により弁体301がスプリ
ング303に抗して図中上方へ移動して、弁体201の
小径部301がシート部51から離座し、ピストン30
2のテーバ面302bはシート部301eに着座する。
コイル304が発生する磁力により弁体301がスプリ
ング303に抗して図中上方へ移動して、弁体201の
小径部301がシート部51から離座し、ピストン30
2のテーバ面302bはシート部301eに着座する。
そのため、通路21aと通路35とが連通ずる。これに
より、作動室25および制御室56の燃料は燃料タンク
8へ導出される。
より、作動室25および制御室56の燃料は燃料タンク
8へ導出される。
増圧ピストン23は、作動室25の燃料が低圧側に導出
されるため、大径部23aと小径部23bとの受圧面積
の差に伴う押圧力によりスプリング59の付勢力に抗し
て図中下方へ移動し、圧力室26の燃料を加圧する。
されるため、大径部23aと小径部23bとの受圧面積
の差に伴う押圧力によりスプリング59の付勢力に抗し
て図中下方へ移動し、圧力室26の燃料を加圧する。
圧力室26の燃料は通路27を介して噴射ノズル29の
油溜り28に達しており、圧力室26の燃料圧がノズル
針弁29bの開弁圧以上になると、圧力室26の燃料は
噴射ノズル29の噴孔29cから噴射される。
油溜り28に達しており、圧力室26の燃料圧がノズル
針弁29bの開弁圧以上になると、圧力室26の燃料は
噴射ノズル29の噴孔29cから噴射される。
ここで、ノズル針弁29bの開弁圧は、スプリング30
およびスプリング5日による設定荷重と、制御室56の
燃料圧により決定される。また、制御室56の燃料は絞
り31を介して燃料タンク8へ導出されるため、制御室
56の燃料圧は緩やかに減少し、それに伴いノズル針弁
29bの開弁圧は緩やかに減少する。従って、第6図に
(G)で示される噴射率特性は緩やかな特性となり、絞
り31の径を変化させることにより噴射率特性の傾きα
を変化させることができる。
およびスプリング5日による設定荷重と、制御室56の
燃料圧により決定される。また、制御室56の燃料は絞
り31を介して燃料タンク8へ導出されるため、制御室
56の燃料圧は緩やかに減少し、それに伴いノズル針弁
29bの開弁圧は緩やかに減少する。従って、第6図に
(G)で示される噴射率特性は緩やかな特性となり、絞
り31の径を変化させることにより噴射率特性の傾きα
を変化させることができる。
そして、三方電磁弁23がOFFの状態になると、スプ
リング303の付勢力により弁体301は図中下方へ移
動し、小径部301aはシート部51に着座する。また
、これに伴いピストン302も図中上方へ移動する。そ
のため、通路41と通路35との連通が遮断され、通路
21aと通路35とが連通ずる。
リング303の付勢力により弁体301は図中下方へ移
動し、小径部301aはシート部51に着座する。また
、これに伴いピストン302も図中上方へ移動する。そ
のため、通路41と通路35との連通が遮断され、通路
21aと通路35とが連通ずる。
その結果、作動室25および制御室56ヘコモンレール
圧が導入されることになり、制御室56の燃料圧の上昇
により噴射ノズル29が閉弁し、また作動室25の燃料
圧の上昇により増圧ピストン23が上昇する。
圧が導入されることになり、制御室56の燃料圧の上昇
により噴射ノズル29が閉弁し、また作動室25の燃料
圧の上昇により増圧ピストン23が上昇する。
以上のように、本実施例の構成によっても、増圧ピスト
ン23により圧力室26の燃料を増圧することができ、
コモンレール圧を低下させることができる。そのため、
前記第1実施例と同様の効果が得られる。
ン23により圧力室26の燃料を増圧することができ、
コモンレール圧を低下させることができる。そのため、
前記第1実施例と同様の効果が得られる。
また、本実施例では、コモンレール圧を直接背圧室22
内に導入しているので、増圧ピストン23は常に背圧室
22内の燃料圧を受けることになる。そのため、前記第
1実施例のように増圧ピストン23に作用する背圧室2
2の燃料圧を制御する場合に比較して、増圧ピストン2
3に作用する衝撃力を小さくすることができる。
内に導入しているので、増圧ピストン23は常に背圧室
22内の燃料圧を受けることになる。そのため、前記第
1実施例のように増圧ピストン23に作用する背圧室2
2の燃料圧を制御する場合に比較して、増圧ピストン2
3に作用する衝撃力を小さくすることができる。
さらに、本実施例では、噴射ノズル29のノズル針弁2
9aを制御室56の燃料圧によって閉弁方向に押圧する
ようにしているため、制御室56の燃料圧を制御するこ
とにより噴射ノズル29の開弁圧を高く設定することが
でき、初期噴射率を高めることができる。
9aを制御室56の燃料圧によって閉弁方向に押圧する
ようにしているため、制御室56の燃料圧を制御するこ
とにより噴射ノズル29の開弁圧を高く設定することが
でき、初期噴射率を高めることができる。
(発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、三方電磁弁によ
って増圧ピストンに作用する燃料圧を切り換えることに
より、増圧ピストンを摺動させて、コモンレールから圧
力室へ供給された燃料を噴射圧まで加圧する口上ができ
るので、コモンレールに連続的に蓄圧される燃料の圧力
を低(設定することができる。そのため、コモンレール
圧を発生させる高圧供給ポンプを小型化することができ
、それに伴う高圧供給ポンプの駆動トルクによるエネル
ギー損失を小さくすることができる。
って増圧ピストンに作用する燃料圧を切り換えることに
より、増圧ピストンを摺動させて、コモンレールから圧
力室へ供給された燃料を噴射圧まで加圧する口上ができ
るので、コモンレールに連続的に蓄圧される燃料の圧力
を低(設定することができる。そのため、コモンレール
圧を発生させる高圧供給ポンプを小型化することができ
、それに伴う高圧供給ポンプの駆動トルクによるエネル
ギー損失を小さくすることができる。
また、コモンレール圧の低下に伴い、噴射ノズルに直接
作用する燃料圧も低くなるため、噴射ノズルを小型化す
ることができる。
作用する燃料圧も低くなるため、噴射ノズルを小型化す
ることができる。
第1図〜第4図は本発明の第1実施例に関するもので、
第1図は本実施例の全体構成を示す構成図、第2図は本
実施例の要部であるインジェクタ2の構成を示す断面図
、第3図は本実施例の作動を説明するタイムチャート、
第4図は本実施例の変形例を示す部分断面図、第5図お
よび第6図は本発明の第2実施例に関するもので、第5
図は本実施例の要部であるインジェクタ2の構成を示す
断面図、第6図は本実施例の作動を説明するタイムチャ
ートである。 2・・・インジェクタ、3・・・三方電磁弁、4・・・
コモンレール、7・・・高圧供給ポンプ、8・・・燃料
タンク。 径部、23b・・・小径部、25・・・作動室、26・
・・圧力室、29・・・噴射ノズル、29a・・・ノズ
ル本体。 29b・・・ノズル針弁、31・・・絞り、56・・・
制御室。
第1図は本実施例の全体構成を示す構成図、第2図は本
実施例の要部であるインジェクタ2の構成を示す断面図
、第3図は本実施例の作動を説明するタイムチャート、
第4図は本実施例の変形例を示す部分断面図、第5図お
よび第6図は本発明の第2実施例に関するもので、第5
図は本実施例の要部であるインジェクタ2の構成を示す
断面図、第6図は本実施例の作動を説明するタイムチャ
ートである。 2・・・インジェクタ、3・・・三方電磁弁、4・・・
コモンレール、7・・・高圧供給ポンプ、8・・・燃料
タンク。 径部、23b・・・小径部、25・・・作動室、26・
・・圧力室、29・・・噴射ノズル、29a・・・ノズ
ル本体。 29b・・・ノズル針弁、31・・・絞り、56・・・
制御室。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)高圧供給ポンプによってポンプ室内の燃料を加圧
・圧送することにより高圧の燃料をコモンレール内に蓄
圧し、この燃料をインジェクタにより内燃機関の各気筒
に噴射する燃料噴射装置において、 前記インジェクタ内に摺動自在に配設されるとともに、
前記コモンレールから供給された圧力室の燃料を加圧す
る増圧ピストンと、 前記コモンレールと前記インジェクタとの間に設けられ
て電気的に制御されるとともに、前記増圧ピストンに作
用する燃料圧を高圧側のコモンレール圧と低圧側の燃料
圧とに切り換える三方電磁弁とを備え、前記三方電磁弁
の切り換えによって前記増圧ピストンを摺動させて前記
圧力室の燃料を加圧し、この加圧燃料を前記インジェク
タ内に設けられた噴射ノズルから噴射させるようにした
ことを特徴とする燃料噴射装置。 (2)前記増圧ピストンは、前記圧力室に面する小径部
と、この小径部より大なる径を有する大径部とから構成
されるとともに、前記大径部の前記小径部と反対の側に
は背圧室が形成されており、前記三方電磁弁が前記背圧
室の燃料圧を切り換えることにより前記増圧ピストンを
摺動させるようにした特許請求の範囲第1項記載の燃料
噴射装置。(3)前記増圧ピストンの大径部の前記背圧
室と反対の側には作動室が形成されるとともに、この作
動室には低圧燃料が導入されており、前記増圧ピストン
の加圧運動に伴い前記作動室の燃料は絞りを介して低圧
側へ導出される特許請求の範囲第2項記載の燃料噴射装
置。 (4)前記増圧ピストンは、前記圧力室に面する小径部
と、この小径部より大なる径を有する大径部とから構成
されるとともに、前記大径部の前記小径部と反対の側に
は背圧室が形成され、前記大径部の前記背圧室と反対の
側には作動室が形成されており、前記背圧室には前記コ
モンレールの燃料圧が導入されていて、前記三方電磁弁
が前記作動室の燃料圧を切り換えることにより前記増圧
ピストンを摺動させるようにした特許請求の範囲第1項
記載の燃料噴射装置。 (5)前記噴射ノズルは、噴孔を有するノズル本体と、
ノズル針弁とから構成されるとともに、前記ノズル針弁
は前記三方電磁弁によって切り換えられる燃料圧を閉弁
方向の押圧力として受けることによりノズル開弁圧が制
御される特許請求の範囲第1項記載の燃料噴射装置。 (6)前記ノズル針弁を閉弁方向に押圧する燃料圧は、
前記三方電磁弁によって低圧側に切り換わる時に、絞り
を介して低圧側へ導出される特許請求の範囲第5項記載
の燃料噴射装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62154135A JPS64352A (en) | 1987-06-19 | 1987-06-19 | Fuel injector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62154135A JPS64352A (en) | 1987-06-19 | 1987-06-19 | Fuel injector |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01352A true JPH01352A (ja) | 1989-01-05 |
JPS64352A JPS64352A (en) | 1989-01-05 |
Family
ID=15577658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62154135A Pending JPS64352A (en) | 1987-06-19 | 1987-06-19 | Fuel injector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS64352A (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001323858A (ja) * | 2000-05-17 | 2001-11-22 | Bosch Automotive Systems Corp | 燃料噴射装置 |
DE10063545C1 (de) * | 2000-12-20 | 2002-08-01 | Bosch Gmbh Robert | Kraftstoffeinspritzeinrichtung |
WO2013086427A1 (en) * | 2011-12-07 | 2013-06-13 | Quantlogic Corporation | A fuel injector for multi-fuel injection with pressure intensification and a variable orifice |
-
1987
- 1987-06-19 JP JP62154135A patent/JPS64352A/ja active Pending
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