JPH0236939Y2 - - Google Patents
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- JPH0236939Y2 JPH0236939Y2 JP17999383U JP17999383U JPH0236939Y2 JP H0236939 Y2 JPH0236939 Y2 JP H0236939Y2 JP 17999383 U JP17999383 U JP 17999383U JP 17999383 U JP17999383 U JP 17999383U JP H0236939 Y2 JPH0236939 Y2 JP H0236939Y2
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- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〈技術分野〉
本考案は、例えば、デイーゼル機関に使用され
る高圧流体の制御に適したユニツトインジエクタ
の電磁式制御弁に関する。[Detailed Description of the Invention] <Technical Field> The present invention relates to an electromagnetic control valve for a unit injector suitable for controlling high-pressure fluid used in, for example, a diesel engine.
〈先行技術〉
圧縮着火式内燃機関、例えば、デイーゼル機関
の燃料噴射装置として通常は、燃料を高圧化する
噴射ポンプと、燃焼室に装着したノズルと、前記
噴射ポンプから圧送された燃料を前記ノズルに導
く燃料噴射管と、を設けている。これらを一体化
したユニツトインジエクタは、長い燃料噴射管が
不要になるので噴射遅れが小さく、燃料噴射管が
なくなつた分だけ圧縮すべき容積が小さくなるの
で高い噴射率を得て燃料の微粒化がよく、噴射率
を高くできると共に、噴射終了時における燃料の
後だれが少ない等の利点を有している。<Prior Art> A fuel injection device for a compression ignition internal combustion engine, for example, a diesel engine, usually includes an injection pump that increases the pressure of fuel, a nozzle installed in a combustion chamber, and a fuel pump that pumps the fuel from the injection pump into the nozzle. A fuel injection pipe leading to the fuel injection pipe is provided. A unit injector that integrates these components eliminates the need for a long fuel injection pipe, resulting in a small injection delay, and since the volume to be compressed is reduced by the lack of a fuel injection pipe, a high injection rate can be achieved, resulting in fine particles of fuel. It has advantages such as good fuel efficiency, high injection rate, and little dripping of fuel at the end of injection.
斯るユニツトインジエクタを各気筒に装着した
燃料噴射装置としては、例えば、特開昭54−
50726号公報(米国特許第4129253号明細書)に示
されたようなものがある。 For example, a fuel injection device in which such a unit injector is installed in each cylinder is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No.
50726 (US Pat. No. 4,129,253).
これは、第1図に示すように構成されており、
機関回転に同期して往復動するプランジヤ1によ
つてポンプ室2内の燃料を噴射燃料通路3を介し
てニードル室4内に圧送し、このニードル室4内
の燃料圧力がニードルバルブ5に作用して、閉弁
方向に作用するスプリング6の付勢力に抗しニー
ドルバルブ5をリフトして噴口7を開弁すること
により、該噴口7から図示しない燃焼室内に燃料
を噴射供給する合ようになつている。 This is configured as shown in Figure 1,
A plunger 1 that reciprocates in synchronization with engine rotation forces the fuel in a pump chamber 2 into a needle chamber 4 through an injection fuel passage 3, and the fuel pressure in this needle chamber 4 acts on a needle valve 5. Then, by lifting the needle valve 5 against the urging force of the spring 6 acting in the valve closing direction and opening the nozzle 7, fuel is injected and supplied from the nozzle 7 into a combustion chamber (not shown). It's summery.
前記ポンプ室2には図示しない燃料タンクから
フイードポンプによつて低圧燃料が送られる燃料
供給通路8が接続されており、該燃料供給通路8
を電磁弁9によつて開閉する。即ち、機関運転状
態にに応じて電磁弁9の励磁コイル10の通電励
磁を行い、以つて、弁体11を開弁方向に作用す
るスプリング12の弾圧力に抗して弁座13に着
座して閉弁する。 A fuel supply passage 8 is connected to the pump chamber 2 through which low-pressure fuel is sent from a fuel tank (not shown) by a feed pump.
is opened and closed by a solenoid valve 9. That is, the excitation coil 10 of the solenoid valve 9 is energized and energized according to the engine operating state, and the valve body 11 is seated on the valve seat 13 against the elastic force of the spring 12 acting in the valve opening direction. and close the valve.
従つて、プランジヤ1が第1図で下動する圧縮
行程であつても、電磁弁9が開弁していればポン
プ室2内の燃料が燃料供給通路8を通じて低圧側
にリリーフされるから、ニードル室4内の燃料圧
力が上昇せず、このためニードルバルブ5が開弁
しないので燃料噴射がなされない。一方、電磁弁
9が閉弁されれば、その時点からニードル室4内
の燃料圧力が上昇してスプリング6の弾性力に抗
してニードルバルブ5をリフトさせるため、噴口
7が開いて燃料噴射がなされるというように、電
磁弁9の開閉により燃料噴射時期を制御でき、延
いては、噴射期間を自由かつ高精度に制御でき
る。 Therefore, even if the plunger 1 is in the compression stroke in which it moves downward in FIG. 1, if the solenoid valve 9 is open, the fuel in the pump chamber 2 will be relieved to the low pressure side through the fuel supply passage 8. The fuel pressure in the needle chamber 4 does not rise, and therefore the needle valve 5 does not open, so fuel injection is not performed. On the other hand, when the electromagnetic valve 9 is closed, the fuel pressure in the needle chamber 4 rises and lifts the needle valve 5 against the elastic force of the spring 6, so the nozzle 7 opens and the fuel is injected. Thus, the fuel injection timing can be controlled by opening and closing the electromagnetic valve 9, and by extension, the injection period can be controlled freely and with high precision.
しかしながら、上記した従来のユニツトインジ
エクタの電磁式制御弁では、弁体11の最大リフ
ト量がアーマチユア14とコア15との間のギヤ
ツプ量によつて一義的に定まつてしまい、しか
も、電磁弁9の弁体11のリフトによりこの弁体
11と弁座13とで形成されるリークオリフイス
の面積が前記最大リフト量によつて制限されるた
め、電磁弁9を小型化しようとして最大リフト量
を小さくするとリークオリフイスの面積が小さく
なり、噴射終了時における噴射圧力の低下が遅く
なつて噴射の切れが悪くなる。 However, in the conventional solenoid control valve of the unit injector described above, the maximum lift amount of the valve body 11 is uniquely determined by the gap amount between the armature 14 and the core 15, and furthermore, the solenoid valve The area of the leak orifice formed by the valve body 11 and the valve seat 13 due to the lift of the valve body 11 of 9 is limited by the maximum lift amount. If it is made smaller, the area of the leak orifice becomes smaller, which slows down the drop in injection pressure at the end of injection, making it difficult to cut the injection.
ところで、リークオリフイスの面積を増大する
ためには、弁体11のシート径を大きくするか弁
体11の最大リフト量を大きくすればよい。しか
しながら前者のように弁体11のシート径を大き
くする場合は、シート径の大型化にともなつて弁
体11を着座させる電磁力をも増大させる必要が
あり、例えば、燃料の噴射圧力を1000気圧とした
場合はシート径を2mm程度と小さくしても弁体1
1の着座には少なくとも30Kg以上の力を必要とし
てしまう。 By the way, in order to increase the area of the leak orifice, the seat diameter of the valve body 11 may be increased or the maximum lift amount of the valve body 11 may be increased. However, when increasing the seat diameter of the valve body 11 as in the former case, it is necessary to increase the electromagnetic force for seating the valve body 11 as the seat diameter increases.For example, the fuel injection pressure must be increased to 1000 In the case of atmospheric pressure, even if the seat diameter is as small as 2 mm, the valve body 1
1 requires a force of at least 30kg to sit.
他方、後者のように弁体11の最大リフト量を
大きくする場合は、コア15によるアーマチユア
14の吸引力が両者の間のギヤツプの2乗に反比
例するため、最大リフト量を大きくするにともな
つて電磁吸引力を増大する必要性が生じるという
ように、いずれの場合にも電磁弁9を大型化して
吸引電磁力を強くしなければならない。 On the other hand, when increasing the maximum lift amount of the valve body 11 as in the latter case, since the suction force of the armature 14 by the core 15 is inversely proportional to the square of the gap between them, as the maximum lift amount is increased, In either case, it is necessary to increase the size of the electromagnetic valve 9 to increase the electromagnetic attraction force.
又、電磁弁を小型機関の燃料供給量制御機構に
組み込むためには、この電磁弁の高速応答性を高
くする必要性が生じる。従つて、このような要求
を満足すべく電磁弁の安定性、高速応答性等を高
くしようとすると電磁弁が大型化し、あるいは高
価なものになつてしまうという問題点があつた。 Furthermore, in order to incorporate the solenoid valve into a fuel supply amount control mechanism of a small engine, it is necessary to increase the high-speed response of the solenoid valve. Therefore, if an attempt is made to improve the stability, high-speed response, etc. of a solenoid valve in order to satisfy such requirements, there is a problem in that the solenoid valve becomes larger or more expensive.
〈考案の目的〉
本考案は、上記のような問題点に鑑みてなされ
たものであり、電磁力の増大をともなうことなく
リークオリフイス面積の増大を可能とすると共
に、電磁弁の開弁安定性を向上させることを目的
としている。<Purpose of the invention> The present invention was devised in view of the above-mentioned problems, and it is possible to increase the leak orifice area without increasing the electromagnetic force, and improve the opening stability of the solenoid valve. The aim is to improve.
〈考案の構成〉
上記の如き目的を達成するために本考案では、
ユニツトインジエクタ本体のポンプ室とノズルと
を連通して燃料を圧送する燃料通路から低圧側に
向けて分岐した制御通路を備え、励磁コイルへの
通電を制御することにより弁体を作動させて前記
制御通路を開閉作動させるように構成したユニツ
トインジエクタの電磁式制御弁において、弁体の
背部に臨んで形成されたシリンダを摺動するピス
トンを前記弁体と一体に形成し、前記シリンダと
ピストンとで形成された背圧室と前記弁体のシー
ト部より高圧側の前記制御通路とを連通させる圧
力バランス通路を前記弁体の内部に形成し、前記
圧力バランス通路におけるシート部側の開口部の
少なくとも一つの開口方向を前記弁体廻りの流体
の流れの方向に対して略直交させることにより、
弁体に制御通路を介して先端部(シート部)側か
ら作用する流体圧力による開弁力と、弁体に背部
側から作用する流体圧力による閉弁力とを静的に
バランスさせて弁体を開弁方向に付勢するスプリ
ングの強化、及び、弁体を閉弁付勢する電磁石の
電磁力の増大等を必要とすることなく、しかも、
弁体が開弁方向に作動している時において弁体の
先端部に作用する流体圧力による開弁方向への力
が弁体の背部に作用する閉弁方向への力を上回る
ようにして開弁安定性を高くするようにしてい
る。<Structure of the invention> In order to achieve the above objectives, this invention
A control passage is provided that branches toward the low-pressure side from a fuel passage that communicates the pump chamber of the unit injector body with the nozzle and pumps fuel, and operates the valve body by controlling the energization to the excitation coil. In a unit injector electromagnetic control valve configured to open and close a control passage, a piston that slides on a cylinder formed facing the back of the valve body is formed integrally with the valve body, and the cylinder and the piston are connected to each other. A pressure balance passage is formed inside the valve body to communicate a back pressure chamber formed by the above with the control passage on a higher pressure side than the seat portion of the valve body, and an opening on the seat side of the pressure balance passage is formed in the valve body. By making at least one opening direction of the valve body substantially perpendicular to the direction of fluid flow around the valve body,
The valve body is constructed by statically balancing the opening force due to fluid pressure acting on the valve body from the tip (seat) side via the control passage and the valve closing force due to fluid pressure acting on the valve body from the back side. It is not necessary to strengthen the spring that biases the valve in the valve opening direction, or to increase the electromagnetic force of the electromagnet that biases the valve body to close.
When the valve body is operating in the valve opening direction, the force in the valve opening direction due to fluid pressure acting on the tip of the valve body exceeds the force in the valve closing direction acting on the back of the valve body. This is intended to increase valve stability.
又、前記開口部が形成された弁体の先端部を非
接触状態で覆うフローガイドを前記開口部より高
圧側の前記制御通路に装着することにより、フロ
ーガイドによる流れのよどみを有効利用して弁体
の開弁時に流体の全圧力を開弁方向に作用させつ
つ、排圧室には流体の静圧のみを導入して開弁安
定性をより高くするようにしている。 Furthermore, by installing a flow guide that covers the tip of the valve body in which the opening is formed in a non-contact state in the control passage on the high pressure side from the opening, the stagnation of the flow due to the flow guide can be effectively utilized. When the valve body is opened, the entire pressure of the fluid is applied in the valve opening direction, while only the static pressure of the fluid is introduced into the exhaust pressure chamber to further improve the stability of the valve opening.
〈実施例〉
以下に本考案の実施例を添付図面に基づいて説
明する。<Examples> Examples of the present invention will be described below based on the accompanying drawings.
第2図は本考案を適用したユニツトインジエク
タの電磁式制御弁の一実施例を示すものであり、
ユニツトインジエクタ本体20のホルダ21には
支持体22を油密状態に捩じ込んでいる。そし
て、この支持体22に形成したシリンダ部にプラ
ンジヤ23を摺動自在に嵌挿保持させており、こ
のプランジヤ23をスプリング24とリテーナ2
5とで図中上方に付勢させることにより、機関の
回転に同期して回転するカム26に前記プランジ
ヤ23を追従保持させると共に、このプランジヤ
23が下降すれば該プランジヤ23の下端に臨ん
で形成されたポンプ室27の燃料が圧縮されるよ
うに構成している。 FIG. 2 shows an embodiment of a solenoid control valve for a unit injector to which the present invention is applied.
A support 22 is screwed into the holder 21 of the unit injector main body 20 in an oil-tight manner. A plunger 23 is slidably inserted and held in a cylinder portion formed on this support body 22, and this plunger 23 is held by a spring 24 and a retainer 2.
5 is biased upward in the figure, the plunger 23 is held by the cam 26 that rotates in synchronization with the rotation of the engine, and when the plunger 23 is lowered, the plunger 23 is formed facing the lower end of the plunger 23. The fuel in the pump chamber 27 is compressed.
一方、前記本体20の下部には、プランジヤ2
3の下降によつて圧縮されるポンプ室27の燃料
を図示しない燃焼室に噴射するノズル28を形成
している。このノズル28は、具体的には、ポン
プ室27に燃料通路29を介して連通されたニー
ドル室30と、ホルダ31に形成したシリンダ部
に摺動自在に嵌挿保持されたニードルバルブ32
と、燃焼室に開口する噴口33と、前記ニードル
バルブ32を閉弁付勢するスプリング34及びス
プリング室35等で構成され、常時はスプリング
34がスプリングガイド36を介してニードルバ
ルブ32を図中下方に付勢して噴口33を閉じて
いるが、ポンプ室27の燃料が燃料通路29を介
してニードル室30に供給されてこのニードル室
30の圧力がスプリング34による閉弁付勢力よ
り強くなると、ニードルバルブ32がスプリング
34に抗して図中上方にリフトして噴口33を開
き、ニードル室30の燃料を燃焼室に噴射する。
37はニードルバルブ32のリフト量を規制する
デイスタンスピース、38はニードルバルブ32
の開弁圧(スプリングのセツト圧)を調整・設定
するシム、39は両ホルダ21,31を油密的に
締付固定するノズルナツトである。 On the other hand, a plunger 2 is provided at the bottom of the main body 20.
A nozzle 28 is formed for injecting the fuel in the pump chamber 27 compressed by the lowering of the fuel pump 3 into a combustion chamber (not shown). Specifically, the nozzle 28 includes a needle chamber 30 that communicates with the pump chamber 27 via a fuel passage 29, and a needle valve 32 that is slidably fitted and held in a cylinder portion formed in a holder 31.
It consists of a nozzle 33 that opens into the combustion chamber, a spring 34 that biases the needle valve 32 to close, a spring chamber 35, etc., and the spring 34 normally moves the needle valve 32 downward in the figure via a spring guide 36. However, when the fuel in the pump chamber 27 is supplied to the needle chamber 30 through the fuel passage 29 and the pressure in the needle chamber 30 becomes stronger than the valve closing force by the spring 34, The needle valve 32 lifts upward in the figure against the spring 34 to open the injection port 33 and inject the fuel in the needle chamber 30 into the combustion chamber.
37 is a distance piece that regulates the lift amount of the needle valve 32; 38 is a needle valve 32;
The shim 39 is a nozzle nut that tightens and fixes both holders 21, 31 in an oil-tight manner.
又、前記燃料通路29から分岐させた制御通路
40を後述する電磁式制御弁41に接続すると共
に、前記プランジヤ23を取り囲む環状溝42と
前記スプリング室35とをホルダ21に形成した
グループ43を介して連通させたうえで、これら
をリターン通路44に集合させている。 Further, a control passage 40 branched from the fuel passage 29 is connected to an electromagnetic control valve 41 to be described later, and an annular groove 42 surrounding the plunger 23 and the spring chamber 35 are connected through a group 43 formed in the holder 21. After communicating with each other, these are collected in a return passage 44.
上記電磁式制御弁41は第3図に示すように構
成されており、弁ホルダ45にはねじ46によつ
て電磁石47を固定している。尚、弁ホルダ45
はホルダ21にシールリング48を介して油密に
捩じ込み固定されている。 The electromagnetic control valve 41 is constructed as shown in FIG. 3, and an electromagnet 47 is fixed to the valve holder 45 with a screw 46. In addition, the valve holder 45
is screwed into the holder 21 through a seal ring 48 in an oil-tight manner.
前記した電磁石47には励磁コイル49を固定
し、この励磁コイル49の端子線50を外部に油
密に引き出している。 An excitation coil 49 is fixed to the electromagnet 47 described above, and a terminal wire 50 of the excitation coil 49 is drawn out to the outside in an oil-tight manner.
弁体51は、弁ホルダ45に形成したシリンダ
52に摺動自在に嵌挿保持され、ギヤツプ調整用
のシム53を挟んだ状態でねじ54でアーマチユ
ア55に締付固定されている。又、弁体51はス
トツパ56を装着し、このストツパ56と弁ホル
ダ45との間にスプリング57を張設して弁体5
1を図中上方に付勢することで、前記燃料通路2
9から分岐させた制御通路40をフイード通路5
8に連通保持させている。 The valve body 51 is slidably inserted and held in a cylinder 52 formed in the valve holder 45, and is fastened to the armature 55 with a screw 54 with a shim 53 for gap adjustment sandwiched therebetween. Further, a stopper 56 is attached to the valve body 51, and a spring 57 is stretched between the stopper 56 and the valve holder 45, so that the valve body 5
1 upward in the figure, the fuel passage 2
A control passage 40 branched from 9 is connected to a feed passage 5.
8 is kept connected.
一方、弁体51の背部(図中上端部)にはピス
トン59を一体に形成し、ケース60に上下方向
摺動可能に装着したシリンダ61に前記ピストン
59を摺動自在に嵌合させることで弁体51の背
部に背圧室62を形成し、この背圧室62と前記
制御通路40とを連通させる圧力バランス通路6
3を弁体51の内部に縦通させて形成することに
より、弁体51の先端がシートする弁座64より
高圧側の前記制御通路40の圧力を前記背圧室6
2に導入するようにしている。そして、この圧力
バランス通路63における弁座64側の開口部7
5のうちの少なくとも一つの開口方向を弁体51
の廻りにおける流体の流れの方向に対して略直交
させたうえで弁体51の軸方向と一致する開口部
75を弁座64より高圧側の前記制御通路40に
装着したフローガイド76によつて非接触状態で
覆つている。尚、弁体51の上端位置は、シリン
ダ61を介してストツパ65によつて設定され、
このストツパ65は位置決めねじ66によつて固
定されている。 On the other hand, a piston 59 is integrally formed on the back of the valve body 51 (upper end in the figure), and the piston 59 is slidably fitted into a cylinder 61 that is slidably mounted on the case 60 in the vertical direction. A back pressure chamber 62 is formed at the back of the valve body 51, and a pressure balance passage 6 communicates this back pressure chamber 62 with the control passage 40.
3 is formed vertically inside the valve body 51, so that the pressure in the control passage 40 on the higher pressure side than the valve seat 64 on which the tip of the valve body 51 seats is transferred to the back pressure chamber 6.
I am planning to introduce it in 2. The opening 7 on the valve seat 64 side in this pressure balance passage 63
The opening direction of at least one of the valve body 51
A flow guide 76 is installed in the control passage 40 on the higher pressure side than the valve seat 64 with an opening 75 that is substantially perpendicular to the direction of fluid flow around the valve body 51 and coincides with the axial direction of the valve body 51. Covered in a non-contact manner. The upper end position of the valve body 51 is set by a stopper 65 via a cylinder 61.
This stopper 65 is fixed by a positioning screw 66.
又、前記アーマチユア55を収容したアーマチ
ユア室67とスプリング室68とを連通路69を
介して連通させると共に、これらの室67,68
を通路70、グルーブ71を介してリターン通路
72に連通させ、このリターン通路72及び前記
リターン通路44を合流させてともに燃料タンク
(図示省略)に接続している。73,74は制御
通路40を低圧側通路であるところのフイード通
路58に連絡させるための通路及びグルーブであ
る。 Further, the armature chamber 67 housing the armature 55 and the spring chamber 68 are communicated through a communication passage 69, and these chambers 67, 68 are connected to each other through a communication passage 69.
is communicated with a return passage 72 via a passage 70 and a groove 71, and this return passage 72 and the return passage 44 are merged and both are connected to a fuel tank (not shown). Reference numerals 73 and 74 are passages and grooves for communicating the control passage 40 with the feed passage 58, which is a low pressure side passage.
上記のように構成したユニツトインジエクタに
おいて、励磁コイル49に印加される電圧は第4
図Aに示すようにプランジヤ23が図中下方に移
動する圧送行程のある時点T1でオンされて、所
定時間が経過した時点T3でオフする。又、機関
の運転にともなつてプランジヤ23が図中下方に
移動すると、ポンプ室27の燃料が圧縮されて制
御通路40の圧力が上昇するが、電磁式制御弁4
1の弁体51が所定の応答遅れをもつて第4図の
Bに示すように所定の時期T2で閉弁するまでは
スプリング57の付勢作用で弁体51が弁座64
から浮上した開弁状態を維持するので制御通路4
0がフイード通路58に連通保持される。このた
めに、ポンプ室27の燃料の圧力は図示しないフ
イードポンプとプレツシヤレギユレータとで設定
されるフイード通路58の低圧側圧力(2〜10
Kg/cm2)よりは高くならず、この制御通路40の
圧力が圧力バランス通路63を通つて背圧室62
にも導入される。 In the unit injector configured as described above, the voltage applied to the excitation coil 49 is
As shown in Figure A, the plunger 23 is turned on at a certain time point T1 during the pumping stroke when it moves downward in the figure, and is turned off at a time point T3 after a predetermined period of time has elapsed. Furthermore, when the plunger 23 moves downward in the figure as the engine operates, the fuel in the pump chamber 27 is compressed and the pressure in the control passage 40 increases.
The biasing action of the spring 57 causes the valve body 51 to close the valve seat 64 with a predetermined response delay until the valve body 51 closes at a predetermined time T2 as shown in FIG. 4B.
Since the valve maintains the open state floating from the control passage 4
0 is maintained in communication with the feed passage 58. For this reason, the fuel pressure in the pump chamber 27 is adjusted to the low pressure side pressure (2 to 10
kg/cm 2 ), and the pressure in the control passage 40 passes through the pressure balance passage 63 to the back pressure chamber 62.
It will also be introduced.
つまり、圧力バランス通路63の開口部75の
少なくとも一つの開口方向を弁体51の先端部廻
りの流体(燃料)の流れの方向に対して略直交さ
せたうえで、弁体51の軸線方向に沿う開口部7
5をフローガイド76によつて非接触状態に覆つ
ているため、フローガイド76の背部(下流)に
はよどみが発生し、このよどみの圧力(流体の静
圧)が圧力バランス通路63を経て排圧室62に
導入される。 That is, the opening direction of at least one of the openings 75 of the pressure balance passage 63 is made substantially perpendicular to the direction of fluid (fuel) flow around the tip of the valve body 51, and then Opening 7 along
5 is covered by the flow guide 76 in a non-contact state, stagnation occurs at the back (downstream) of the flow guide 76, and the pressure of this stagnation (static pressure of the fluid) is discharged through the pressure balance passage 63. It is introduced into the pressure chamber 62.
従つて、弁体51の先端部(先端)に作用する
シート部より上流の制御通路40の燃料圧力、弁
体51の背部の背圧室62の燃料圧力とが静的に
は略等しくなる。又、これらの燃料圧力の受圧面
積が弁体51の先端部と背部とで略等しくなるよ
うに弁体51の背部に設けたピストン59の直径
を設定しているために、弁体51の先端部に作用
する開弁力と弁体51の背部に作用する閉弁力と
の差は、弁体51の先端部にフローガイド76に
よつて生じる流れのよどみ点の全圧と排圧室62
に作用する静圧の差であるところの弁体51の先
端部に作用する開弁方向への動圧のみとなる。こ
のために、ポンプ室27からの燃料圧力が高圧に
なつたとしても、この燃料圧力は弁体51の駆動
には影響を及ぼさず、弁体51を開弁方向に駆動
する力はスプリング57による上方(開弁方向)
への付勢力と前記動圧による力とであり、弁体5
1を閉弁方向に駆動するには、弁体51、アーマ
チユア55等の可動部分の重量と、燃料の粘性に
対抗する力があればよいので、高圧燃料であつて
も小さな電磁力で弁体51を確実に開閉駆動させ
ることができる。 Therefore, the fuel pressure in the control passage 40 upstream of the seat section acting on the tip (tip) of the valve body 51 and the fuel pressure in the back pressure chamber 62 at the back of the valve body 51 are statically approximately equal. In addition, since the diameter of the piston 59 provided at the back of the valve body 51 is set so that the pressure receiving area for these fuel pressures is approximately equal at the tip and back of the valve body 51, the diameter of the piston 59 provided at the back of the valve body 51 is The difference between the valve opening force acting on the back of the valve body 51 and the valve closing force acting on the back of the valve body 51 is the difference between the total pressure at the stagnation point of the flow generated by the flow guide 76 at the tip of the valve body 51 and the exhaust pressure chamber 62.
Only the dynamic pressure in the valve opening direction acts on the tip of the valve body 51, which is the difference between the static pressures acting on the valve body 51. Therefore, even if the fuel pressure from the pump chamber 27 becomes high, this fuel pressure does not affect the driving of the valve body 51, and the force driving the valve body 51 in the valve opening direction is generated by the spring 57. Upward (valve opening direction)
and the force due to the dynamic pressure, the valve body 5
1 in the valve closing direction, all that is needed is the weight of the movable parts such as the valve body 51 and the armature 55, and a force that counteracts the viscosity of the fuel. 51 can be reliably driven to open and close.
尚、従来ではシート径を増大すると燃料圧力の
影響に対処して閉弁電磁力を増大する必要性があ
つたが、本考案では前記したように燃料圧力の影
響を除去しているのでシート径を増大しようとも
駆動電磁力を小さくでき、電磁石47の大型化を
招くことなくシート部を充分に大きくすることが
できる。 In the past, when increasing the seat diameter, it was necessary to increase the valve closing electromagnetic force to deal with the influence of fuel pressure, but in the present invention, the influence of fuel pressure is removed as described above, so the seat diameter Even if the electromagnet 47 is increased, the driving electromagnetic force can be reduced, and the seat portion can be made sufficiently large without increasing the size of the electromagnet 47.
従つて、プランジヤ23に下降途中の所定の時
間T1に励磁コイル49に通電して噴射時期T2に
弁体51が第4図Bに示すようにリフトしてその
先端のシート部が弁座64に着座すると、制御通
路40とフイード通路58との連通が遮断される
のでポンプ室27の燃料圧力が速やかに上昇し、
燃料通路29を介してニードル室30に燃料が導
入される。そして、該室30の圧力が上昇してニ
ードルバルブ32をリフトさせる力がスプリング
34の付勢力より高くなるとニードルバルブ32
がリフトして噴口33から燃料が噴射される。 Therefore, the excitation coil 49 is energized at a predetermined time T 1 while the plunger 23 is descending, and at the injection time T 2 the valve body 51 is lifted as shown in FIG. 64, communication between the control passage 40 and the feed passage 58 is cut off, so the fuel pressure in the pump chamber 27 quickly rises.
Fuel is introduced into the needle chamber 30 via the fuel passage 29. When the pressure in the chamber 30 rises and the force for lifting the needle valve 32 becomes higher than the biasing force of the spring 34, the needle valve 32
is lifted and fuel is injected from the injection port 33.
噴射終了予定時期の所定時間前の時期T3に励
磁コイル49への通電が遮断される。すると、コ
アがアーマチユア55を吸引する力が消滅し、遮
断時期T3から所定時間が経過した時期T4にスプ
リング57の付勢力で弁体51が弁座64からリ
フトして制御通路40を再びフイード通路58に
連通させる。このとき、弁体51の先端部には開
弁方向に動圧が作用するが、背圧室62には弁体
51の先端部の開口部75が弁体51の先端部分
における燃料の流れの方向と略直交し、しかも、
弁体51の先端部をフローガイド76によつて覆
つてよどみを発生させるようにしているので排圧
室62には燃料の全圧力のうちの静圧成分のみが
導入される。このために、万一にも弁体51の背
部に作用する閉弁力(静圧)が弁体51の先端部
に作用する開弁力(全圧)を上まわるようなこと
がなく弁体51の開弁が円滑に行なわれる。 At time T3 , which is a predetermined time before the scheduled end of injection, the excitation coil 49 is de-energized. Then, the force by which the core attracts the armature 55 disappears, and at time T4 , when a predetermined time has elapsed from the shutoff time T3 , the valve body 51 is lifted from the valve seat 64 by the biasing force of the spring 57, and the control passage 40 is opened again. It communicates with the feed passage 58. At this time, dynamic pressure acts on the tip of the valve body 51 in the valve opening direction, but the back pressure chamber 62 has an opening 75 at the tip of the valve body 51 that prevents the flow of fuel at the tip of the valve body 51. substantially perpendicular to the direction, and
Since the tip of the valve body 51 is covered by the flow guide 76 to generate stagnation, only the static pressure component of the total pressure of the fuel is introduced into the exhaust pressure chamber 62. For this reason, even in the unlikely event that the valve closing force (static pressure) acting on the back of the valve body 51 exceeds the valve opening force (total pressure) acting on the tip of the valve body 51, the valve body 51 is opened smoothly.
従つて、ポンプ室27の燃料が制御通路40か
ら弁体51を介してフイード通路58に逃げ、ニ
ードル室30の圧力が低下するのでニードルバル
ブ32が図中下方に移動して燃料噴射を終了する
が、この時は、弁体51の開弁にともなつて第4
図Cに示すように制御通路40の圧力が急激に低
下するので、弁体51の開弁から噴射液了までの
時間が短縮される。第4図Dは噴射率の特性図で
ある。 Therefore, the fuel in the pump chamber 27 escapes from the control passage 40 to the feed passage 58 via the valve body 51, and the pressure in the needle chamber 30 decreases, causing the needle valve 32 to move downward in the figure and complete fuel injection. However, at this time, as the valve body 51 opens, the fourth
As shown in Figure C, the pressure in the control passage 40 drops rapidly, so the time from the opening of the valve body 51 to the end of the injection liquid is shortened. FIG. 4D is a characteristic diagram of the injection rate.
プランジヤ23が図中上方に移動する吸入行程
に移行すると、フイード通路58の燃料が弁体5
1′、制御通路40及び燃料通路29を経てポン
プ室27に吸入される。以下、同様の動作が繰り
返されて燃料噴射が行なわれるが、燃料噴射時期
は励磁コイル49に電圧を印加する時期で制御さ
れ、噴射終了時期は励磁コイル49への通電を遮
断する時期によつて制御される。 When the plunger 23 moves upward in the figure to the suction stroke, the fuel in the feed passage 58 flows into the valve body 5.
1', the control passage 40 and the fuel passage 29, and are sucked into the pump chamber 27. Thereafter, similar operations are repeated to perform fuel injection, but the fuel injection timing is controlled by the timing of applying voltage to the excitation coil 49, and the injection end timing is controlled by the timing of cutting off the current to the excitation coil 49. controlled.
〈考案の効果〉
以上説明したように本考案に係るユニツトイン
ジエクタの電磁式制御弁によれば、弁体のシート
部より上流を流れる流体の静圧のみを弁体の背部
に形成した背圧室に導入して弁体に作用する圧力
の影響を静的にバランスさせ、かつ、弁体に形成
した圧力バランス通路の弁体先端側開口端を流体
の流れの方向に対して略直交させると共に、この
弁体の先端部をフローガイドによつて非接触状態
で覆うことで前記背圧室に流体の動圧が導入され
ないようにしているので、弁体の開弁作動時には
背圧室の圧力による閉弁力が開弁力を上まわるこ
とがなくなる。このために、弁体を閉弁作動させ
る励磁コイルの電磁力(吸引力)をさほど大きく
する必要性がなくなると共に、弁体を開弁付勢す
るスプリングを強化することなく弁体のシート径
を大きくできて電磁弁の開閉特性及び高速応答性
を向上できる。<Effects of the invention> As explained above, according to the solenoid control valve of the unit injector according to the invention, only the static pressure of the fluid flowing upstream from the seat portion of the valve body is reduced to the back pressure formed at the back of the valve body. The influence of the pressure introduced into the chamber and acting on the valve body is statically balanced, and the opening end of the pressure balance passage formed in the valve body on the valve body tip side is made substantially perpendicular to the direction of fluid flow. By covering the tip of the valve body in a non-contact manner with a flow guide, the dynamic pressure of the fluid is not introduced into the back pressure chamber, so when the valve body is opened, the pressure in the back pressure chamber is reduced. The valve-closing force will not exceed the valve-opening force. For this reason, there is no need to increase the electromagnetic force (attractive force) of the excitation coil that closes the valve body, and the seat diameter of the valve body can be increased without strengthening the spring that biases the valve body to open. It can be made larger to improve the opening/closing characteristics and high-speed response of the solenoid valve.
第1図は従来例を備えたユニツトインジエクタ
の断面図、第2図は本考案の一実施例を備えたユ
ニツトインジエクタの断面図、第3図は同上電磁
弁装置の断面図、第4図は励磁コイルへの印加電
圧に対する弁体のリフト、噴射圧力、噴射率の特
性図である。
41……電磁式制御弁、49……励磁コイル、
51……弁体、59……ピストン、61……シリ
ンダ、62……背圧室、63……圧力バランス通
路、64……弁座、75……圧力バランス通路の
開口部、76……フローガイド。
FIG. 1 is a sectional view of a unit injector equipped with a conventional example, FIG. 2 is a sectional view of a unit injector equipped with an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a sectional view of the same solenoid valve device, and FIG. The figure is a characteristic diagram of the lift of the valve body, injection pressure, and injection rate with respect to the voltage applied to the excitation coil. 41... Solenoid control valve, 49... Excitation coil,
51... Valve body, 59... Piston, 61... Cylinder, 62... Back pressure chamber, 63... Pressure balance passage, 64... Valve seat, 75... Opening of pressure balance passage, 76... Flow guide.
Claims (1)
とノズル28とを連通して燃料を圧送する燃料通
路29から低圧側に向けて分岐した制御通路40
を備え、励磁コイル49への通電を制御すること
により弁体51を作動させて前記制御通路40を
開閉作動させるように構成したユニツトインジエ
クタの電磁式制御弁において、弁体51の背部に
臨んで設けたシリンダ61を摺動するピストン5
9を前記弁体51と一体に形成し、前記シリンダ
61とピストン59とで形成された背圧室62と
前記弁体51のシート部より高圧側の前記制御通
路40とを連通させる圧力バランス通路63を前
記弁体51の内部に形成し、前記圧力バランス通
路63におけるシート部側の開口部75の少なく
とも一つの開口方向を前記弁体51廻りにおける
流体の流れの方向に対して略直交させると共に、
前記開口部75が形成された弁体の先端部を非接
触状態で覆うフローガイド76を前記開口部より
高圧側の前記制御通路40に装着したことを特徴
とするユニツトインジエクタの電磁式制御弁。 Pump chamber 27 of unit injector main body 20
A control passage 40 branches toward the low pressure side from a fuel passage 29 that communicates with the nozzle 28 and pumps fuel.
In the electromagnetic control valve of the unit injector, which is configured to open and close the control passage 40 by operating the valve body 51 by controlling the energization to the excitation coil 49, Piston 5 sliding in cylinder 61 provided in
9 is integrally formed with the valve body 51, and communicates a back pressure chamber 62 formed by the cylinder 61 and the piston 59 with the control passage 40 on the higher pressure side than the seat portion of the valve body 51. 63 is formed inside the valve body 51, and the opening direction of at least one of the openings 75 on the seat side in the pressure balance passage 63 is made substantially perpendicular to the direction of fluid flow around the valve body 51. ,
An electromagnetic control valve of a unit injector, characterized in that a flow guide 76 that covers the tip of the valve body in which the opening 75 is formed in a non-contact manner is attached to the control passage 40 on the high pressure side from the opening. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17999383U JPS6088069U (en) | 1983-11-24 | 1983-11-24 | Unit injector solenoid control valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17999383U JPS6088069U (en) | 1983-11-24 | 1983-11-24 | Unit injector solenoid control valve |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6088069U JPS6088069U (en) | 1985-06-17 |
JPH0236939Y2 true JPH0236939Y2 (en) | 1990-10-05 |
Family
ID=30390385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17999383U Granted JPS6088069U (en) | 1983-11-24 | 1983-11-24 | Unit injector solenoid control valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6088069U (en) |
-
1983
- 1983-11-24 JP JP17999383U patent/JPS6088069U/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6088069U (en) | 1985-06-17 |
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