JPH0192535A - Fuel injection amount control device for fuel injection pump - Google Patents

Fuel injection amount control device for fuel injection pump

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Publication number
JPH0192535A
JPH0192535A JP62248791A JP24879187A JPH0192535A JP H0192535 A JPH0192535 A JP H0192535A JP 62248791 A JP62248791 A JP 62248791A JP 24879187 A JP24879187 A JP 24879187A JP H0192535 A JPH0192535 A JP H0192535A
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JP
Japan
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pressure
passage
fuel
valve body
fuel injection
Prior art date
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Pending
Application number
JP62248791A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyasu Kanamori
弘恭 金森
Toshihiko Omori
俊彦 大森
Osamu Hishinuma
修 菱沼
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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  • High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

PURPOSE:To contrive at enhancing the durability of a valve element for opening and closing a passage between high and low pressure passages so as to allow high pressure fuel discharged from a fuel injection pump to overflow from the high pressure passage into the low pressure passage, by making the pressure receiving area of the valve element for the high pressure fuel smaller. CONSTITUTION:A fuel injection amount control device disposed in a casing 91 opens and closes a passage between high and low pressure passages 74, 60. A piezo-actuator 95 adapted to abut against a piston 94 is disposed in a storage chamber 93 formed in the casing 91. A stopper 99 is secured to a valve body 101 and the like in a pressure chamber 97 formed in the storage chamber 93, and a valve element 105 is slidably disposed in a fitting hole 103 formed in the valve body 97 and communicated with the pressure chamber 97. Further, the pressure receiving area of the valve element 105 for the liquid pressure in the high pressure passage 74 is made to be smaller than the receiving area for the liquid pressure in the low pressure passage 60.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、ディーゼルエンジン用の燃料噴射ポンプの噴
射量制御装置に関し、詳しくはピエゾ素子等の電気機械
変換素子によって弁体を作動させる噴射量側f#装置に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an injection amount control device for a fuel injection pump for a diesel engine. Regarding the side f# device.

[従来の技術およびその問題点コ 従来、この種の噴射量制御aj装置として、例えは、第
3図に示すような特開昭61−118528号公報のも
のが知られている。すなわち、本制御装置200は、ハ
ウジング202に形成した収容室203内にピエゾアク
チュエータ204を設け、このピエゾアクチュエータ2
04の伸縮でピストン206を介して圧力室20B内の
燃料を加圧して燃料噴射ポンプ本体(図示省略)に連通
している高圧通路210と低圧通路214とを弁体21
6で開閉するものである。この装置200の弁体21G
内には、紋り212が形成されており、圧力室20日と
高圧通路210とを常時連通させている。
[Prior art and its problems] Conventionally, as this type of injection amount control aj device, for example, the one shown in FIG. 3, disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 118528/1988, is known. That is, the present control device 200 includes a piezo actuator 204 provided in a housing chamber 203 formed in a housing 202, and
The valve body 21 pressurizes the fuel in the pressure chamber 20B through the piston 206 by expanding and contracting 04, and connects the high pressure passage 210 and the low pressure passage 214 communicating with the fuel injection pump main body (not shown) to the valve body 21.
It opens and closes at 6. Valve body 21G of this device 200
A ridge 212 is formed inside, which allows constant communication between the pressure chamber 20 and the high pressure passage 210.

しかし、この装置200では、弁体216を動かす力は
、主として、ピエゾアクチュエータ2゜4の加圧による
圧力室208の液圧と、弁体216に加わる噴射圧とで
あり、これらの圧力差により弁体216を動かしている
が、プランジャ室(図示省略)が高圧通路210、紋り
212を介して圧力室20日に連通しているために、プ
ランジャ室の実質的容量が大きくなり噴射圧をより高く
することができない。また、圧力室20B側からみれば
、圧力室20日がプランジャ室に連通していることにな
るので、加圧した液圧が低下してしまい、小型のアクチ
ュエータ204では弁体216のストローク量を上げる
ことができず、ピエゾアクチュエータ204が大型化す
るという問題点がある。
However, in this device 200, the force that moves the valve body 216 is mainly the hydraulic pressure in the pressure chamber 208 due to the pressurization of the piezo actuator 2゜4 and the injection pressure applied to the valve body 216. The valve body 216 is moved, but since the plunger chamber (not shown) communicates with the pressure chamber 20 via the high pressure passage 210 and the ridge 212, the substantial capacity of the plunger chamber increases and the injection pressure is increased. cannot be higher. Also, when viewed from the pressure chamber 20B side, the pressure chamber 20B communicates with the plunger chamber, so the pressurized fluid pressure decreases, and the small actuator 204 reduces the stroke amount of the valve body 216. There is a problem that the piezo actuator 204 becomes larger.

また、弁体216の摺動面に異物がかみ込んだ場合に、
弁体216を移動させる力が小さいためにそれ自体の力
で異物を除去するような復帰動作ができないという問題
があった。
Additionally, if a foreign object gets caught in the sliding surface of the valve body 216,
Since the force for moving the valve body 216 is small, there is a problem in that the valve body 216 cannot perform a return operation to remove foreign matter by its own force.

この問題を解決する技術として、第4図に示すように、
高圧通路220および低圧通路221と、圧力室20日
とを分離する弁体222を設け、この弁体222に対し
て閉弁方向にばね力を付勢するばね224を設け、ピエ
ゾアクチュエータ204の伸縮により弁体222を開閉
するものも提案されている。
As a technique to solve this problem, as shown in Figure 4,
A valve element 222 is provided to separate the pressure chamber 20 from the high pressure passage 220 and the low pressure passage 221, and a spring 224 is provided to apply a spring force to the valve element 222 in the valve closing direction. It has also been proposed that the valve body 222 is opened and closed by the valve body 222.

しかし、この構造は、噴射圧を弁体222、圧力室20
Bの液圧を介してピエゾアクチュエータ204で受ける
ため、将来求められるような超高圧の燃料噴射ポンプに
適用するにはピエゾアクチュエータの耐久性等に聞届が
残る。また、ばね224によって弁体222が閉弁方向
に付勢されているため、溢流時に圧力室20日の液圧と
プランジャ室に連通ずる高圧通路220との燃料圧の釣
合により、−旦開弁じても噴射圧が小さくなったときに
ばね力により再度間じたりして、開閉を繰り返して2次
噴射の原因となる。
However, in this structure, the injection pressure is transferred between the valve body 222 and the pressure chamber 20.
Since the pressure is received by the piezo actuator 204 via the hydraulic pressure of B, the durability of the piezo actuator remains to be seen before it can be applied to ultra-high pressure fuel injection pumps that will be required in the future. In addition, since the valve body 222 is biased in the valve closing direction by the spring 224, at the time of overflow, the hydraulic pressure in the pressure chamber 20 and the fuel pressure in the high pressure passage 220 communicating with the plunger chamber are balanced. Even if the valve is opened, it may close again due to the spring force when the injection pressure decreases, causing secondary injection by repeating opening and closing.

本発明は、上記従来の技術の問題点を解決するためにな
されたもので、電気機械変換素子への負荷が小さくて耐
久性に優れ、弁体の動きも安定して2次噴射の発生しな
く、その上、故障し難い燃料噴射ポンプの噴射量制御装
置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the problems of the above-mentioned conventional technology, and has low load on the electromechanical transducer, excellent durability, stable movement of the valve body, and the generation of secondary injection. It is an object of the present invention to provide an injection amount control device for a fuel injection pump that is not easy to break down.

[問題点を解決するための手段] 上記問題点を解決するためになされた本発明は、液体を
充満した圧力室と、圧力室にピストンを介して加圧する
電気機械変換素子と、 上記ピストンより圧力室に対する受圧面積が小さく、か
つ燃料噴射ポンプから吐出される高圧燃料を高圧通路か
ら低圧通路へ溢流させるために両通路間を開閉する弁体
と、 弁体に対して開弁方向へばね力を付勢するばねと、 を備え、 高圧通路の燃料ζこ対する弁体の受圧面積が低圧通路の
燃料に対する受圧面積より小さくなるように弁体を形成
したことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] The present invention, which was made to solve the above problems, comprises: a pressure chamber filled with liquid; an electromechanical transducer that pressurizes the pressure chamber via a piston; A valve body that has a small pressure receiving area with respect to the pressure chamber and opens and closes between both passages in order to cause the high pressure fuel discharged from the fuel injection pump to overflow from the high pressure passage to the low pressure passage, and a spring that moves the valve body in the valve opening direction. The present invention is characterized in that the valve body is formed such that the pressure receiving area of the valve body for the fuel in the high pressure passage is smaller than the pressure receiving area for the fuel in the low pressure passage.

ここで、本燃料噴射ポンプは、例えば、エンジンの駆動
力を受けたプランジャによりプランジャ室の燃料を圧縮
して高圧燃料を圧送するものであればよく、例えば、後
述の実施例で説明するようなインナーカム方式のポンプ
の外に、フェースカム方式のポンプや判型の燃料噴射ポ
ンプに適用される。
Here, the present fuel injection pump may be one that compresses fuel in a plunger chamber and pumps high-pressure fuel by using a plunger that receives driving force from an engine, and for example, a pump that compresses fuel in a plunger chamber and pumps high-pressure fuel. In addition to inner cam type pumps, it is also applicable to face cam type pumps and square-type fuel injection pumps.

上記電気機械変換素子とは、ピエゾ素子のような圧電素
子、電歪素子、磁歪素子等電気信号により形状が伸縮す
るものをいう。
The electromechanical transducer mentioned above refers to a piezoelectric element such as a piezo element, an electrostrictive element, a magnetostrictive element, etc. whose shape expands and contracts in response to an electric signal.

[作用] 本発明の噴射量制御装置の電気機械変換素子に電気信号
を加えると、電気機械変換素子が伸張して、ピストンを
介して圧力室の液体が圧縮されて高圧になる。この流体
の高圧が、弁体の端面に加えられ、弁体は、ばね力およ
び高圧◆低圧通路の液圧に抗して閉じる。この状態で弁
体に対して開弁方向に加わっている力は、高圧通路の噴
射圧と、低圧通路の燃料圧およびばね力であるが、弁体
の燃料に対する受圧面積は、高圧通路の方が低圧流路よ
り小さく形成されているから、弁体を介して圧力室には
、高圧通路からの燃料圧に相当する高圧が加わらない。
[Operation] When an electric signal is applied to the electromechanical transducer of the injection amount control device of the present invention, the electromechanical transducer expands, and the liquid in the pressure chamber is compressed through the piston to become high pressure. The high pressure of this fluid is applied to the end face of the valve body, and the valve body closes against the spring force and the hydraulic pressure of the high pressure◆low pressure passage. In this state, the forces that are applied to the valve body in the valve opening direction are the injection pressure in the high pressure passage and the fuel pressure and spring force in the low pressure passage, but the pressure receiving area of the valve body for fuel is in the direction of the high pressure passage. Since the fuel pressure passage is formed smaller than the low pressure passage, high pressure corresponding to the fuel pressure from the high pressure passage is not applied to the pressure chamber via the valve body.

したがって、噴射圧によって、弁体を押して圧力室の液
圧からピストンを介して電気機械変換素子に加わる圧力
が小さくなり、電気機械変換素子の耐久性が増す。
Therefore, the injection pressure pushes the valve body and reduces the pressure applied to the electromechanical transducer from the hydraulic pressure in the pressure chamber via the piston, increasing the durability of the electromechanical transducer.

また、弁体によって、プランジャ室に連通している高圧
通路が圧力室に対して分離しているから、燃料を圧送す
るためのプランジャ室が実質的に小さな容量となり、よ
って、噴射圧が増大する。
In addition, since the high pressure passage communicating with the plunger chamber is separated from the pressure chamber by the valve body, the capacity of the plunger chamber for pumping fuel becomes substantially smaller, thus increasing the injection pressure. .

さらに、電気機械変換素子への電気信号が停止すると、
該素子が縮小するから圧力室の液圧が低下する。これに
より、圧力室の液圧によって弁体に加えられる力が、は
ね力や噴射圧の和より小さくなって素早く開弁する。そ
して、−旦開弁じたら、噴射圧が低下してもはねにより
開弁状態が維持されるので、2次噴躬が生じない。
Furthermore, when the electrical signal to the electromechanical transducer stops,
As the element shrinks, the hydraulic pressure in the pressure chamber decreases. As a result, the force applied to the valve body by the hydraulic pressure in the pressure chamber becomes smaller than the sum of the spring force and the injection pressure, and the valve opens quickly. Once the valve is opened, the valve is kept open by the splash even if the injection pressure decreases, so secondary injection does not occur.

[実施例コ 以下本発明の一実施例を図面にしたがって説明する。[Example code] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図はディーゼルエンジン用の燃料噴射ポンプおよび
その周辺装置を示し、該装置は、フィートポンプ1、燃
料噴射ポンプ本体3および噴射量制御装置9を主要な構
成としている。
FIG. 1 shows a fuel injection pump for a diesel engine and its peripheral equipment, and this equipment has a foot pump 1, a fuel injection pump main body 3, and an injection amount control device 9 as main components.

フィードポンプ1は、通路11を通じてタンク13から
燃料を汲み上げ、通路15を通じて燃料噴射ポンプ本体
3および噴射量制御装置9に燃料を供給するものである
。そして、この燃料噴射ポンプ本体3から燃料は、通路
17によりリターンされる。この通路17と上記通路1
3との間には、燃料供給圧を調整する圧力調整弁23が
設けられている。
The feed pump 1 pumps up fuel from a tank 13 through a passage 11 and supplies the fuel to the fuel injection pump main body 3 and the injection amount control device 9 through a passage 15. The fuel is then returned from the fuel injection pump body 3 through the passage 17. This passage 17 and the passage 1
3, a pressure regulating valve 23 for regulating the fuel supply pressure is provided.

燃料噴射ポンプ本体3は、ハウジング31の嵌合孔32
に嵌合されたスリーブ33を有し、上記スリーブ33の
貫通孔37内に、軸受39とともに支持され、かつエン
ジン(図示省略)により回転駆動されるロータ41を備
えている。また、この燃料噴射ポンプ本体3は、燃料を
加圧して高圧燃料を発生させる加圧機構43を備え、さ
らに加圧機構43からの高圧燃料を導く通路を、ロータ
41内やハウジング31等に有している。
The fuel injection pump main body 3 has a fitting hole 32 in the housing 31.
The rotor 41 is supported together with a bearing 39 in the through hole 37 of the sleeve 33 and rotationally driven by an engine (not shown). The fuel injection pump body 3 also includes a pressurizing mechanism 43 that pressurizes fuel to generate high-pressure fuel, and further includes a passage in the rotor 41, the housing 31, etc. for guiding the high-pressure fuel from the pressurizing mechanism 43. are doing.

次に、加圧機構43およびその周辺部を説明すると、ロ
ータ41には、プランジャ室45を中心にして半径方向
に複数の円筒穴46が形成され、この円筒穴46のそれ
ぞれにプランジャ/17が摺動自在に移動できるように
嵌合されており、ブランシャ47の半径方向の外側端部
には、ローラシュー51がローラ53を回転自在に保持
して配設されている。また、ローラ53の外側には、そ
の内面にカム山が形成されたインナーカム55が配置さ
れており、したがって、ロータ41の回転によりローラ
53がインナーカム55の内周面に形成されたカム面を
摺動すると、ローラ53はカム面に基づき半径方向に往
復運動をし、このロータ53の運動はローラシュー51
を通じてプランジャ47に伝達される。ここで、プラン
ジャ47がロータ41の半径方向外側に向かう行程が吸
入行程であり、内側に向かう行程が吐出行程となる。
Next, to explain the pressurizing mechanism 43 and its surroundings, a plurality of cylindrical holes 46 are formed in the rotor 41 in the radial direction around the plunger chamber 45, and a plunger/17 is installed in each of the cylindrical holes 46. The roller shoes 51 are fitted to be slidably movable, and a roller shoe 51 is disposed at the radially outer end of the blunter 47 to rotatably hold the roller 53. Further, an inner cam 55 having a cam crest formed on its inner surface is arranged on the outside of the roller 53, and therefore, the rotation of the rotor 41 causes the roller 53 to rotate against the cam surface formed on the inner circumferential surface of the inner cam 55. When the roller 53 slides, the roller 53 reciprocates in the radial direction based on the cam surface, and this movement of the rotor 53 causes the roller shoe 51 to move back and forth.
It is transmitted to plunger 47 through. Here, the stroke in which the plunger 47 moves outward in the radial direction of the rotor 41 is a suction stroke, and the stroke inward is a discharge stroke.

燃料噴射ポンプ本体3のハウジング31やロータ41内
の通路として、上記フィードポンプ1からの通路15に
接続される通路59、さらにこの通路59に接続された
環状のギヤラリ−61が設けられ、このギヤラリ−61
内の燃料をプランジャ室45に供給するためにスリーブ
33の通路63、ロータ41内の吸入用の通路65、軸
方向の通路66が形成されている。また、この通路66
に連通した吐出用の通路67および?u ?M用の通路
69が該ロータ41の半径方向に向かい、かつスリーブ
31に設けた通路71.73とそれぞれ連通可能に形成
されており、このうち通路71は通路75を介してデリ
バリバルブ77に、他方の通路73はギヤラリ−61に
連通ずる通路74に接続されている。なお、スリーブ3
3およびロータ41の各通路の位置関係は、吸入行程時
に通路63と通路65とが連通し、通路67と通路71
および通路73と通路69とが遮断され、吐出行程時に
は逆となる。
A passage 59 connected to the passage 15 from the feed pump 1 is provided as a passage in the housing 31 and the rotor 41 of the fuel injection pump main body 3, and an annular gear rally 61 connected to this passage 59 is provided. -61
A passage 63 in the sleeve 33, a suction passage 65 in the rotor 41, and an axial passage 66 are formed to supply fuel therein to the plunger chamber 45. Also, this passage 66
A discharge passage 67 communicating with and ? u? A passage 69 for M is formed to face in the radial direction of the rotor 41 and communicate with passages 71 and 73 provided in the sleeve 31, respectively. The other passage 73 is connected to a passage 74 communicating with the gear rally 61. In addition, sleeve 3
3 and the rotor 41, the passage 63 and the passage 65 communicate with each other during the suction stroke, and the passage 67 and the passage 71 communicate with each other during the suction stroke.
Then, the passage 73 and the passage 69 are blocked, and the situation is reversed during the discharge stroke.

次に、本実施例の動作について説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

エンジン駆動されるフィードポンプ1によりタンク13
から汲み上げられた燃料は、圧力調整弁23により調圧
され、通路15.59を通じてハウジング31内のギヤ
ラリ−61に常時供給される。
A tank 13 is driven by an engine-driven feed pump 1.
The pressure of the fuel pumped up is regulated by the pressure regulating valve 23, and the fuel is constantly supplied to the gear rally 61 in the housing 31 through the passage 15.59.

いま、エンジンによって駆動されるロータ41が吸入行
程に入ると、スリーブ33に対して通路63と通路65
が連通する位置になり(第1図の硝線で示す通路の位置
)、ギヤラリ−61は、ロータ41の通路65.66を
通じてプランジャ室45に連通ずる。そして、プランジ
ャ47がシュー51を介してインナーカム55の内周面
に沿って外周側へ移動することによって、ギヤラリ−6
1から上記各通路を介してプランジャ室45に燃料が供
給される。
Now, when the rotor 41 driven by the engine enters the intake stroke, the passage 63 and the passage 65 are connected to the sleeve 33.
(the position of the passage indicated by the glass line in FIG. 1), and the gear rally 61 communicates with the plunger chamber 45 through the passages 65 and 66 of the rotor 41. Then, the plunger 47 moves toward the outer circumferential side along the inner circumferential surface of the inner cam 55 via the shoe 51, so that the gear rally 6
Fuel is supplied from 1 to the plunger chamber 45 through each of the passages described above.

ざらに、ロータ41が回転し、通路65と通路63間が
徐々に閉じられて、プランジャ室45が密閉される。そ
して、後述する噴射量制御装置9を閉弁して通路74を
閉じることにより吐出行程が始まる。
Roughly, the rotor 41 rotates, the passage 65 and the passage 63 are gradually closed, and the plunger chamber 45 is hermetically sealed. Then, the injection amount control device 9, which will be described later, is closed to close the passage 74, thereby starting the discharge stroke.

この状態にて、ロータ41がさらに回転すると、ローラ
53がインナーカム55のカム山のカム面に沿って摺動
し、ローラ53がカム面に基づき半径方向の内方へ移動
する。これにより、ローラ53の運動がローラシュー5
1を通じてプランジャ47に伝達される。プランジャ4
7によりプランジャ室45内の燃料が加圧され、通路6
6.67.75を介してデリバリバルブ77から燃料が
圧送される。続いて、噴射量制御装置9を消勢して開弁
すると、通路74と通路60とが連通状態になって、プ
ランジャ室45の燃料が溢流され、燃料噴射が終了する
。その後、再度吸入行程を繰り返す。
When the rotor 41 further rotates in this state, the roller 53 slides along the cam surface of the cam ridge of the inner cam 55, and the roller 53 moves radially inward based on the cam surface. As a result, the movement of the roller 53 is controlled by the roller shoe 5.
1 to the plunger 47. Plunger 4
7 pressurizes the fuel in the plunger chamber 45, and the passage 6
Fuel is pumped from delivery valve 77 via 6.67.75. Subsequently, when the injection amount control device 9 is deenergized and the valve is opened, the passage 74 and the passage 60 are brought into communication, the fuel in the plunger chamber 45 overflows, and the fuel injection ends. Then repeat the suction stroke again.

次に上述した燃料噴射ポンプの燃料を溢流する燃料噴射
量制御装置9の構成および動作について第2図の拡大図
を用いて説明する。噴射量制御装置9は、ケーシング9
1内に設けられ、上記プランジャ室45に連通ずる高圧
側の通路74と低圧側の通路60間を開閉する。上記ケ
ーシング91には、収納室93が形成され、この収納室
93にピストン94に当接したピエゾアクチュエータ9
5が収納されている。このピエゾアクチュエータ95は
、厚さ約0.5mmの円盤状のピエゾ素子を約80枚積
層して円筒状としたものであり、例えば、チタン酸ジル
コン酸鉛を主成分としたセラミックから形成され、素子
に約500Vの電圧を印加すると、約40u伸張する。
Next, the configuration and operation of the fuel injection amount control device 9 for overflowing the fuel from the fuel injection pump described above will be described using the enlarged view of FIG. 2. The injection amount control device 9 includes a casing 9
1 and opens and closes between a high-pressure side passage 74 and a low-pressure side passage 60 communicating with the plunger chamber 45. A storage chamber 93 is formed in the casing 91, and a piezo actuator 9 that is in contact with a piston 94 is placed in this storage chamber 93.
5 is stored. This piezo actuator 95 is made into a cylindrical shape by laminating about 80 disk-shaped piezo elements each having a thickness of about 0.5 mm, and is made of, for example, ceramic whose main component is lead zirconate titanate. When a voltage of about 500V is applied to the element, it expands by about 40u.

上記収納室93のピストン94側の一部は、圧力室97
となっている。この圧力室97の下部には、中央に貫通
孔99aを有する円盤状のストッパ99がケーシング9
1に対して段部91aと弁本体101で固定されている
。この弁本体101には、上記圧力室97に連設した嵌
合孔103が設けられており、この嵌合孔103に弁体
105が摺動自在に嵌合されている。この弁体105は
、嵌合孔103に嵌合する径を有する大径部107と、
この大径部107より細い径の小径部109とが連設さ
れており、その間の外周面がテーパ面111に形成され
、さらに小径部109の先端部に先端面113、その周
縁部にテーパ面115が弁座117に当接するように形
成されている。上記弁本体101には、上述したプラン
ジャ室45に連通した通路74が形成されており、この
通路74の一部は、上記弁体105の周囲を取り巻くよ
うな環状通路74aとなっている。そして、この環状通
路71aの図示下端に連通ずる低圧側の通路60が形成
されている。したがって、上記弁体105は、大径部1
07と小径部109とから構成されることで、高圧側の
通路74の液圧に対する弁体105の受圧面積がほぼテ
ーパ面111に相当し、低圧側の通路60の液圧に対す
る先端面113等の受圧面積より小さくなっている。
A part of the storage chamber 93 on the piston 94 side is a pressure chamber 97.
It becomes. At the bottom of this pressure chamber 97, a disk-shaped stopper 99 having a through hole 99a in the center is provided on the casing 9.
1 by the stepped portion 91a and the valve body 101. This valve body 101 is provided with a fitting hole 103 connected to the pressure chamber 97, and a valve body 105 is slidably fitted into this fitting hole 103. This valve body 105 includes a large diameter portion 107 having a diameter that fits into the fitting hole 103;
A small diameter part 109 having a smaller diameter than the large diameter part 107 is connected to the large diameter part 107, and the outer circumferential surface therebetween is formed into a tapered surface 111. Furthermore, the small diameter part 109 has a tip surface 113 at its tip and a tapered surface at its peripheral edge. 115 is formed to abut against the valve seat 117. A passage 74 communicating with the plunger chamber 45 described above is formed in the valve body 101, and a portion of this passage 74 is an annular passage 74a surrounding the valve body 105. A low-pressure side passage 60 communicating with the lower end of the annular passage 71a in the drawing is formed. Therefore, the valve body 105 has a large diameter portion 1
07 and the small diameter portion 109, the pressure receiving area of the valve body 105 corresponding to the hydraulic pressure of the passage 74 on the high pressure side almost corresponds to the tapered surface 111, and the pressure receiving area of the valve body 105 corresponding to the hydraulic pressure of the passage 60 on the low pressure side corresponds to the tip surface 113 etc. It is smaller than the pressure receiving area of .

また、弁体115の先端面113と低圧側の通路60の
内壁に当接したばね119が設けられており、とのばね
119により弁体105に対して圧力室97側にばね力
を付勢している。
Further, a spring 119 is provided that contacts the tip end surface 113 of the valve body 115 and the inner wall of the passage 60 on the low pressure side, and the spring 119 biases the valve body 105 toward the pressure chamber 97 side. are doing.

なお、圧力室97は、第1図に示すように、弁本体10
1内の通路131→スリーブ33内の通路133→ロ一
タ41外周部の通路135→スリーブ33の通路63を
介してギヤラリ−61に接続可能になっており、ロータ
41の吸入行程位置でロータ41の通路135が通路1
33と通路間63を連通させてギヤラリ−61から圧力
室97に燃料を供給する。
Note that the pressure chamber 97 is connected to the valve body 10 as shown in FIG.
1 → a passage 133 in the sleeve 33 → a passage 135 in the outer circumference of the rotor 41 → a passage 63 in the sleeve 33 so that the rotor can be connected to the gear rally 61 at the suction stroke position of the rotor 41 41 passage 135 is passage 1
33 and the passage 63 are communicated with each other to supply fuel from the gear rally 61 to the pressure chamber 97.

この噴射量制御装置9は、エンジンの運転状態を示す信
号、例えば、第1図に示すアクセル開度センサ121や
、ディストリビュータに内蔵された回転角センサ123
などの検出信号に基づいて電子制御装置125によりピ
エゾアクチュエータ95に制御信号が加えられることに
より駆動される。
This injection amount control device 9 receives a signal indicating the operating state of the engine, such as an accelerator opening sensor 121 shown in FIG. 1 or a rotation angle sensor 123 built in the distributor.
The piezo actuator 95 is driven by applying a control signal to the piezo actuator 95 by the electronic control unit 125 based on detection signals such as the above.

上記噴射量制御装置9の動作について説明すると、いま
、吐出行程にあるときに、ピエゾアクチュエータ95に
制御電圧が出力されると、該ピエゾアクチュエータ95
が伸張してピストン94を介して圧力室97の燃料の圧
力を高くする。この高い)音圧が、弁体105の端面に
加えられ、弁体105がばね力および弁体105にかか
る燃料圧に抗して矢印方向aへ移動して通路74を閉じ
る。
To explain the operation of the injection amount control device 9, when a control voltage is output to the piezo actuator 95 during the discharge stroke, the piezo actuator 95
expands and increases the pressure of the fuel in the pressure chamber 97 via the piston 94. This high) sound pressure is applied to the end face of the valve body 105, and the valve body 105 moves in the direction of the arrow a against the spring force and the fuel pressure applied to the valve body 105, thereby closing the passage 74.

このときに弁体105に対して矢印方向すに加わってい
る力は、高圧側の通路74の噴射圧が弁体105のテー
パ面111に加わる力と、弁体105の先端面113に
かかる低圧側の通路60の燃料圧と、はね力の和である
At this time, the force applied to the valve body 105 in the direction of the arrow is the force exerted by the injection pressure of the passage 74 on the high pressure side on the tapered surface 111 of the valve body 105, and the low pressure applied to the tip surface 113 of the valve body 105. This is the sum of the fuel pressure in the side passage 60 and the splashing force.

そして、通路74を遮断している上述した状態にて、燃
料噴射ポンプによる燃料噴射が行われる。
Then, in the above-described state in which the passage 74 is blocked, fuel injection is performed by the fuel injection pump.

次に、燃料噴射の停止を行うには、ピエゾアクチュエー
タ95に加えられている電圧を消勢する。
Next, to stop fuel injection, the voltage applied to the piezo actuator 95 is deenergized.

これにより、圧力室97の液圧が低下すると、弁体10
5に加えられる矢印方向すの力の方が矢印方向aの力よ
り上回って弁体105がリフトする。
As a result, when the hydraulic pressure in the pressure chamber 97 decreases, the valve body 10
The force applied in the direction of the arrow 5 exceeds the force in the direction of the arrow a, and the valve body 105 lifts.

この結果、高圧側の通路74の燃料が低圧側の通路60
へ溢流して燃料噴射が停止する。そして、再度、吸入行
程を経て燃料噴射行程になったときに、ピエゾアクチュ
エータ95に制御電圧を印加して弁体105により通路
74を閉じて)益流時まで待機する。
As a result, the fuel in the high pressure side passage 74 is transferred to the low pressure side passage 60.
The fuel will overflow and fuel injection will stop. Then, when the fuel injection stroke starts again after passing through the suction stroke, a control voltage is applied to the piezo actuator 95, the passage 74 is closed by the valve body 105, and the process waits until the time of beneficial flow.

なお、ロータ41の外周部の通路135によりスリーブ
33の通路63.133とが吸入行程時に連通ずるから
、ギヤラリ−61から圧力室97への燃料が補充され、
圧力室97の初期圧力の安定化が行われる。
In addition, since the passage 135 on the outer periphery of the rotor 41 communicates with the passage 63.133 of the sleeve 33 during the suction stroke, fuel is replenished from the gear rally 61 to the pressure chamber 97.
The initial pressure in the pressure chamber 97 is stabilized.

したがって、上記噴射量制御装置9によれは、以下に示
すような効果がある。
Therefore, the injection amount control device 9 has the following effects.

■ 吐出行程時に、プランジャ室45に連通している通
路74は高い噴射圧となるが、この噴射圧により弁体1
05に作用する力は、テーパ面111に作用する力だけ
であるから、ピエゾアクチュエータ95にかかる押圧力
が小さくなり、ピエゾアクチュエータ95の負担が軽く
なり、装置の耐久性が増大する。
■ During the discharge stroke, the passage 74 communicating with the plunger chamber 45 has a high injection pressure, and this injection pressure causes the valve body 1 to
Since the force acting on the piezo actuator 05 is only the force acting on the tapered surface 111, the pressing force applied to the piezo actuator 95 is reduced, the load on the piezo actuator 95 is lightened, and the durability of the device is increased.

■ ピエゾアクチュエータ95に対する制御電圧を消勢
すると、ピエゾアクチュエータ95目体は元の状態に戻
り、圧力室97の液圧は低下するが、開弁させる力は、
テーパ面111に加わる噴射圧に加えて、ばね119に
よるばね力も弁体105に作用するので、素早く開弁じ
て燃料の溢流が行われて噴射が停止する。しかも、−旦
開弁じた後は、はね119のばね力が常時開弁方向へ作
用しているので、従来の技術(第4図)で説明したよう
に、通路74の噴射圧の増減にかかわらず、−時的にも
閉弁することなく、よって、2次噴射が起きることもな
い。
■ When the control voltage to the piezo actuator 95 is deenergized, the piezo actuator 95 returns to its original state and the hydraulic pressure in the pressure chamber 97 decreases, but the force for opening the valve is
In addition to the injection pressure applied to the tapered surface 111, the spring force of the spring 119 also acts on the valve body 105, so the valve is quickly opened, fuel overflows, and injection is stopped. Moreover, after the valve is opened, the spring force of the spring 119 is always acting in the direction of opening the valve, so as explained in the prior art (Fig. 4), the injection pressure in the passage 74 can be increased or decreased. Regardless of the timing, the valve does not close, and therefore, secondary injection does not occur.

■ 噴射量制御装置9の圧力室97と、通路74とが弁
体105によって分離されているので、弁体105の摺
動部付近での燃料の流れが少ないために、燃料に含まれ
ている異物等が弁体105と嵌合孔103との間にかみ
込みにくく、仮に、弁体105にかみ込んでも圧力室9
7の加圧時に高い液圧を受けた弁体105が素早く動き
、速やかに異物が容易に除去されるので、自己復帰力が
大きい。
■ Since the pressure chamber 97 of the injection amount control device 9 and the passage 74 are separated by the valve body 105, the flow of fuel near the sliding part of the valve body 105 is small, so that the amount of fuel contained in the fuel is reduced. Foreign matter is difficult to get caught between the valve body 105 and the fitting hole 103, and even if it gets caught in the valve body 105, the pressure chamber 9
The valve body 105 receives high hydraulic pressure when pressurized in step 7 and moves quickly, and foreign matter is quickly and easily removed, so the self-returning force is large.

■ プランジャ室45が圧力室97に対して分離されて
いるので、燃料を加圧するプランジャ室45の実質的容
量が小さくなり、噴射圧の高圧化を実現できる。逆に、
圧力室97側からみれば、圧力室97自体の実質的容量
も小さくなるので、ピエゾアクチュエータ95も小型の
ものでよい。
(2) Since the plunger chamber 45 is separated from the pressure chamber 97, the substantial capacity of the plunger chamber 45 that pressurizes the fuel is reduced, making it possible to achieve high injection pressure. vice versa,
When viewed from the pressure chamber 97 side, the substantial capacity of the pressure chamber 97 itself is also small, so the piezo actuator 95 may also be small.

■ また、噴射量制御装置9の圧力室97が油密となっ
ているので、ばね115にはね力の大きいものを用いな
くても、弁体105の戻りが速い。
(2) Moreover, since the pressure chamber 97 of the injection amount control device 9 is oil-tight, the valve body 105 returns quickly without using a spring 115 with a large spring force.

[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、燃料噴射圧のか
かる弁体の受圧面積を小さくしているために、圧力室の
液圧を介して電気機械変換素子に、高圧が加わらないの
で、ピエゾアクチュエータへの負荷が小さくなり、装置
の耐久性を増大させることができる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, since the pressure receiving area of the valve body to which the fuel injection pressure is applied is made small, high pressure is applied to the electromechanical transducer through the hydraulic pressure of the pressure chamber. Since no pressure is applied, the load on the piezo actuator is reduced, and the durability of the device can be increased.

また、電気機械変換素子の制御電圧の印加を停止して圧
力室の液圧が小さくなって、−旦開弁すると、ばねによ
る開弁方向の力で安定した開弁状態が維持されるので、
2次噴射が起きることもない。
In addition, when the application of the control voltage to the electromechanical transducer is stopped and the hydraulic pressure in the pressure chamber is reduced, the valve is opened, and the stable valve opening state is maintained by the force of the spring in the valve opening direction.
No secondary injection occurs.

さらに、弁体が圧力室の高い液圧で素早く動くので、弁
体の移動を妨げる異物が容易に除去され、自己復帰力が
大きい。
Furthermore, since the valve body moves quickly due to the high hydraulic pressure in the pressure chamber, foreign matter that impedes movement of the valve body is easily removed, and self-returning force is large.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例による燃料噴射ポンプおよび
その周辺装置を示す構成図、第2図は同実施例の噴射量
制御装置を示す拡大断面図、第3図および第4図は従来
の燃料噴射制御弁を示す断面図である。 3・・・燃料噴射ポンプ本体 9・・・噴射量制御装置
93・・・収納室 95・・・ピエゾアクチュエータ(電気機械変換素子) 97・・・圧力室  101・・・弁本体105・・・
弁体  107・・・大径部109・・・小径部 11
9・・・はね代理人  弁理士  定立 勉(ほか1名
)第2図 Q9 第4図 、(/ 〜□
FIG. 1 is a configuration diagram showing a fuel injection pump and its peripheral equipment according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view showing an injection amount control device of the same embodiment, and FIGS. 3 and 4 are conventional FIG. 3 is a cross-sectional view showing the fuel injection control valve of FIG. 3...Fuel injection pump body 9...Injection amount control device 93...Storage chamber 95...Piezo actuator (electromechanical conversion element) 97...Pressure chamber 101...Valve body 105...
Valve body 107... Large diameter part 109... Small diameter part 11
9... Hane agent Patent attorney Tsutomu Sadatsu (and 1 other person) Figure 2 Q9 Figure 4, (/ ~□

Claims (1)

【特許請求の範囲】  液体を充満した圧力室と、圧力室にピストンを介して
加圧する電気機械変換素子と、 上記ピストンより圧力室に対する受圧面積が小さく、か
つ燃料噴射ポンプから吐出される高圧燃料を高圧通路か
ら低圧通路へ溢流させるために両通路間を開閉する弁体
と、 弁体に対して開弁方向へはね力を付勢するばねと、 を備え、 高圧通路の燃料に対する弁体の受圧面積が低圧通路の燃
料に対する受圧面積より小さくなるように弁体を形成し
たことを特徴とする燃料噴射ポンプの噴射量制御装置。
[Scope of Claims] A pressure chamber filled with liquid, an electromechanical transducer that pressurizes the pressure chamber via a piston, and high-pressure fuel that has a smaller pressure receiving area for the pressure chamber than the piston and is discharged from a fuel injection pump. A valve for fuel in a high-pressure passage, comprising: a valve element that opens and closes between both passages in order to cause fuel to overflow from the high-pressure passage to the low-pressure passage; and a spring that applies a spring force to the valve element in the valve opening direction. An injection amount control device for a fuel injection pump, characterized in that a valve body is formed so that a pressure receiving area of the valve body is smaller than a pressure receiving area for fuel in a low pressure passage.
JP62248791A 1987-10-01 1987-10-01 Fuel injection amount control device for fuel injection pump Pending JPH0192535A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8789863B2 (en) 2010-06-18 2014-07-29 Piolax Inc. Lock apparatus
US10792753B2 (en) 2015-08-17 2020-10-06 Grenzebach Maschinenbau Gmbh Device and method for the low-resistance welding of metal sheets with a high cycle rate

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8789863B2 (en) 2010-06-18 2014-07-29 Piolax Inc. Lock apparatus
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