JPH053739Y2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH053739Y2
JPH053739Y2 JP1986119209U JP11920986U JPH053739Y2 JP H053739 Y2 JPH053739 Y2 JP H053739Y2 JP 1986119209 U JP1986119209 U JP 1986119209U JP 11920986 U JP11920986 U JP 11920986U JP H053739 Y2 JPH053739 Y2 JP H053739Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
pressure
valve
needle
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1986119209U
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6324363U (en
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to JP1986119209U priority Critical patent/JPH053739Y2/ja
Publication of JPS6324363U publication Critical patent/JPS6324363U/ja
Application granted granted Critical
Publication of JPH053739Y2 publication Critical patent/JPH053739Y2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案は燃料噴射弁に関し、詳しくは圧力波減
衰弁を備えた燃料噴射弁に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention relates to a fuel injection valve, and more particularly to a fuel injection valve equipped with a pressure wave damping valve.

[従来の技術] 内燃機関、特にデイーゼル機関において、燃料
噴射弁を開・閉して高圧燃料を噴射している。こ
うした燃料噴射弁では、より好適な燃料噴射を行
なうために、燃料噴射弁を急速に開・閉すると、
閉弁時にニードル先端で圧力波が発生する場合が
あつた。この圧力波がパイロツト噴射終了後に発
生すると、パイロツト噴射終了後の本噴射におけ
る燃料噴射量を正確に制御することが困難とな
り、若しくは圧力波が本噴射終了後に発生する
と、本噴射終了後に意図しない2次噴射を招くと
いう問題があつた。
[Prior Art] In internal combustion engines, particularly diesel engines, high-pressure fuel is injected by opening and closing fuel injection valves. With these fuel injection valves, in order to perform more suitable fuel injection, if the fuel injection valve is opened and closed rapidly,
Pressure waves were sometimes generated at the needle tip when the valve was closed. If this pressure wave occurs after the end of the pilot injection, it will be difficult to accurately control the fuel injection amount in the main injection after the end of the pilot injection, or if the pressure wave occurs after the end of the main injection, unintended fuel injection will occur after the end of the main injection. There was a problem that caused the next injection.

そこで、従来より、この圧力波による悪影響を
防止するため、種々の提案がなされている。例え
ば、燃料噴射弁内にノズル方向には燃料が流れる
逆止弁を設けた燃料噴射弁(実開昭57−84357)
や、燃料ポンプ出口に圧力波を吸収する吸収室を
設けた燃料噴射装置(特開昭59−115461)などの
提案がそれである。
Therefore, various proposals have been made to prevent the adverse effects of these pressure waves. For example, a fuel injection valve that is equipped with a check valve that allows fuel to flow in the direction of the nozzle (utility open 1984-84357)
This includes proposals for a fuel injection device (Japanese Patent Application Laid-Open No. 115461/1983) in which an absorption chamber for absorbing pressure waves is provided at the outlet of a fuel pump.

[考案が解決しようとする問題点] しかしながら、こうした従来の燃料噴射弁には
以下の如き問題点があつた。即ち、(1) ノズル方
向に燃料が流れる逆止弁を設けた燃料噴射弁で
は、圧力波が往復する管路はノズルから逆止弁
までと短くなり、圧力変動の周期が短くなる。
従つて、周期は短くなるが、圧力振巾が十分小
さくならない場合があり、2次噴射を招く場合
があるという問題があつた。
[Problems to be solved by the invention] However, such conventional fuel injection valves have the following problems. That is, (1) in a fuel injection valve equipped with a check valve that allows fuel to flow in the nozzle direction, the pipeline through which the pressure waves reciprocate is shortened from the nozzle to the check valve, and the period of pressure fluctuation is shortened.
Therefore, although the cycle is shortened, there is a problem that the pressure amplitude may not become sufficiently small, which may lead to secondary injection.

(2) また、圧力波を吸収する吸収室を設けた燃料
噴射装置では、構造が複雑・大型であり、圧力
損失が大きく、燃料噴射弁と一体の構造とする
には問題があつた。
(2) Furthermore, fuel injection devices equipped with an absorption chamber that absorbs pressure waves have a complex and large structure, resulting in large pressure loss, and there are problems in integrating the structure with the fuel injection valve.

そこで本考案は上記の問題点を解決することを
目的とし、簡便な構成で有効に圧力波を減衰する
ことができる燃料噴射弁を提供することを目的と
してなされた。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems and to provide a fuel injection valve that can effectively attenuate pressure waves with a simple configuration.

考案の構成 [問題点を解決するための手段] かかる目的を達成すべく、本考案は問題点を解
決するための手段として次の構成をとつた。即
ち、閉弁方向にばね付勢されたニードルに形成さ
れた受圧面に面して燃料圧により上記ニードルを
開弁方向に押圧するニードル加圧室を備え、上記
ニードルの開弁方向の移動により、ノズルから燃
料を噴射する燃料噴射弁において、 上記ニードルと直列に摺動可能に配置された制
御ロツドと、 該制御ロツドの後端に面して燃料圧により上記
ニードルを閉弁方向に押圧する燃料室と、 上記制御ロツドに形成された受圧面に面して燃
料圧により上記制御ロツドを上記ニードルの開弁
方向に押圧する制御ロツド加圧室と、 該制御ロツド加圧室内の燃料圧を伸縮により
加・減圧する圧電アクチユエータと、 上記ニードル加圧室及び上記燃料室と加圧され
た燃料を蓄える蓄圧室とを連通する燃料通路と、 を有すると共に、 上記ニードル加圧室及び上記燃料室と上記蓄圧
室との間の燃料通路にばね付勢された第1弁体を
有し、ノズル方向には燃料通過可能な第1チエツ
ク弁と、 上記第1弁体内に摺動自在に挿入した第2弁体
をばねにより付勢して反ノズル方向には燃料通過
可能とした第2チエツク弁と、 を備えたことを特徴とする燃料噴射弁の構成がそ
れである。
Structure of the invention [Means for solving the problems] In order to achieve the above object, the present invention has the following structure as a means for solving the problems. That is, a needle pressurizing chamber is provided which faces a pressure-receiving surface formed on a needle spring-biased in the valve-closing direction and presses the needle in the valve-opening direction by means of fuel pressure, and when the needle moves in the valve-opening direction, , a fuel injection valve that injects fuel from a nozzle, comprising: a control rod slidably disposed in series with the needle; and a control rod that faces the rear end of the control rod and presses the needle in the valve closing direction with fuel pressure. a fuel chamber; a control rod pressurizing chamber that faces a pressure receiving surface formed in the control rod and presses the control rod in the valve opening direction of the needle by means of fuel pressure; a piezoelectric actuator that pressurizes and depressurizes by expanding and contracting; a fuel passage that communicates the needle pressurizing chamber and the fuel chamber with a pressure accumulating chamber that stores pressurized fuel; and the needle pressurizing chamber and the fuel chamber. and a first valve element biased by a spring in the fuel passage between the fuel passage and the pressure accumulation chamber, a first check valve through which fuel can pass in the direction of the nozzle, and a first check valve slidably inserted into the first valve body. This is a configuration of a fuel injection valve characterized by comprising: a second check valve whose second valve body is biased by a spring to allow fuel to pass in a direction opposite to the nozzle.

[作用] 上記構成を有する本考案の燃料噴射弁は、開弁
時に、圧電アクチユエータが制御ロツド加圧室内
の燃料圧を加圧し、制御ロツドをニードル開弁方
向に摺動させる。制御ロツドの急激な摺動によ
り、燃料室で発生した圧力波は、ばねにより付勢
された第2チエツク弁の第2弁体により減衰す
る。
[Function] In the fuel injection valve of the present invention having the above configuration, when the valve is opened, the piezoelectric actuator pressurizes the fuel pressure in the control rod pressurizing chamber and causes the control rod to slide in the needle valve opening direction. Due to the rapid sliding of the control rod, the pressure waves generated in the fuel chamber are damped by the second valve body of the second check valve, which is biased by a spring.

また、第1チエツク弁の第1弁体をばね付勢力
に抗して移動し、蓄圧室から燃料通路を介して加
圧された燃料がニードル加圧室に供給される。そ
して、ニードル加圧室に供給される燃料圧を受圧
面が受けてニードルが開弁方向に摺動し、ノズル
から燃料を噴射する。
Further, the first valve body of the first check valve is moved against the biasing force of the spring, and pressurized fuel is supplied from the pressure accumulation chamber to the needle pressurization chamber via the fuel passage. Then, the pressure receiving surface receives the fuel pressure supplied to the needle pressurizing chamber, the needle slides in the valve opening direction, and fuel is injected from the nozzle.

また、閉弁時に、圧電アクチユエータが制御ロ
ツド加圧室内の燃料圧を減圧し、燃料室内の燃料
圧により、制御ロツドが閉弁方向にニードルを押
圧し、ニードルは、閉弁方向のばね付勢力とによ
り、閉弁方向に移動する。閉弁により生じた圧力
波をばねにより付勢された第2チエツク弁の第2
弁体により減衰する。
Also, when the valve is closed, the piezoelectric actuator reduces the fuel pressure in the control rod pressurizing chamber, and the fuel pressure in the fuel chamber causes the control rod to press the needle in the valve closing direction, and the needle is pressed by the spring biasing force in the valve closing direction. This moves the valve in the valve closing direction. The pressure wave generated by the valve closing is applied to the second check valve, which is biased by a spring.
Attenuated by the valve body.

[実施例] 以下本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on the drawings.

第1図は本考案の一実施例である燃料噴射弁を
燃料供給系と共に示す断面図である。この燃料供
給系には、燃料タンクTに連結された吐出圧制御
可能な燃料供給ポンプP、燃料供給ポンプPより
所定圧に加圧された燃料を一旦蓄える蓄圧室R、
蓄圧室Rに蓄えられた燃料を燃料噴射弁1に供給
する燃料供給管K等が配設されている。
FIG. 1 is a sectional view showing a fuel injection valve as an embodiment of the present invention together with a fuel supply system. This fuel supply system includes a fuel supply pump P connected to the fuel tank T whose discharge pressure can be controlled, a pressure accumulation chamber R that temporarily stores fuel pressurized to a predetermined pressure by the fuel supply pump P,
A fuel supply pipe K and the like for supplying the fuel stored in the pressure accumulation chamber R to the fuel injection valve 1 are provided.

この燃料噴射弁1は、燃料噴射弁本体2、ノズ
ル孔4が形成されたノズル6、スペーサ8、ノズ
ル6及びスペーサ8を燃料噴射弁本体に固着する
ノズルホルダ10、燃料噴射弁本体2の側面に取
付けられた圧電アクチユエータ12、燃料噴射弁
本体2の上端に取付けられた減衰弁14を備えて
いる。
This fuel injection valve 1 includes a fuel injection valve body 2, a nozzle 6 in which a nozzle hole 4 is formed, a spacer 8, a nozzle holder 10 for fixing the nozzle 6 and the spacer 8 to the fuel injection valve body, and a side surface of the fuel injection valve body 2. A piezoelectric actuator 12 is attached to the fuel injection valve body 2, and a damping valve 14 is attached to the upper end of the fuel injection valve body 2.

上記燃料噴射弁本体2内には軸方向に摺動可能
に挿入された制御ロツド16が設けられ、ノズル
6及びスペーサ8内には同じく軸方向に摺動可能
に挿入された加圧ピン18及びニードル20が
各々直列に配設されている。また、燃料噴射弁本
体2内には制御ロツド16の後端に減衰弁14と
連通した燃料室22が形成され、この燃料室22
には後述する加圧された燃料が供給される。従つ
て、燃料室22の燃料圧が制御ロツド16の後端
に作用する。
A control rod 16 is provided inside the fuel injection valve main body 2 so as to be slidable in the axial direction, and a pressure pin 18 and a pressure pin 18 are also provided inside the nozzle 6 and the spacer 8 so as to be slidable in the axial direction. Needles 20 are each arranged in series. Further, a fuel chamber 22 is formed in the fuel injection valve body 2 at the rear end of the control rod 16 and communicates with the damping valve 14.
is supplied with pressurized fuel, which will be described later. Therefore, the fuel pressure in the fuel chamber 22 acts on the rear end of the control rod 16.

更に、制御ロツド16はその中間部に円錐状を
なす受圧面16aを有し、燃料噴射弁本体2内に
は上記受圧面16aの周りに制御ロツド加圧室2
4が形成されている。この制御ロツド加圧室24
は圧電アクチユエータ12及び燃料噴射弁本体2
により形成された圧力室26に連通している。
Further, the control rod 16 has a conical pressure receiving surface 16a at its intermediate portion, and a control rod pressurizing chamber 2 is provided in the fuel injection valve body 2 around the pressure receiving surface 16a.
4 is formed. This control rod pressurizing chamber 24
are the piezoelectric actuator 12 and the fuel injection valve body 2
It communicates with a pressure chamber 26 formed by.

一方、燃料噴射弁本体2内には加圧ピン18を
図下方に向けて付勢するばね28が挿入され、ニ
ードル20はこのばね28により加圧ピン18を
介して下方に押圧される。このニードル20には
その中間部に円錘状をなす受圧面20aが形成さ
れ、ノズル6内にはこの受圧面20aの周りにニ
ードル加圧室30が設けられている。ニードル加
圧室30は、燃料噴射弁本体2、スペーサ8、ノ
ズル6内に各々穿設された燃料通路32,34,
36により燃料室22と連通されると共に、ニー
ドル20の周りに形成された環状の燃料通路38
を介してノズル孔4に連通されている。
On the other hand, a spring 28 is inserted into the fuel injection valve body 2 to urge the pressure pin 18 downward in the figure, and the needle 20 is pressed downward by the spring 28 via the pressure pin 18. This needle 20 has a conical pressure receiving surface 20a formed in its middle portion, and a needle pressurizing chamber 30 is provided in the nozzle 6 around this pressure receiving surface 20a. The needle pressurizing chamber 30 includes fuel passages 32, 34, which are formed in the fuel injection valve body 2, the spacer 8, and the nozzle 6, respectively.
an annular fuel passage 38 formed around the needle 20 and in communication with the fuel chamber 22 by 36;
The nozzle hole 4 is connected to the nozzle hole 4 through the nozzle hole 4.

上記圧電アクチユエータ12は、燃料噴射弁本
体2に形成された摺動孔40に挿装されたピスト
ン42、ピストン42と燃料噴射弁本体2との間
に挿入された皿バネ44、燃料噴射弁本体2に螺
入されたケーシング46、ピストン42とケーシ
ング46との間に挿着された圧電素子48を備え
ている。この圧電素子48は薄板状の圧電単体を
多数積層した積層構造をなしており、この圧電素
子48に電圧を印加すると電歪効果によつて軸方
向に伸長する。この伸び量は50μm前後の少量で
あるが、応答性が極めて良好であり、電圧を印加
してから伸びるまでの応答時間は80μsec程度であ
る。電圧を取り去ると、圧電素子48はただちに
縮む。
The piezoelectric actuator 12 includes a piston 42 inserted into a sliding hole 40 formed in the fuel injection valve body 2, a disc spring 44 inserted between the piston 42 and the fuel injection valve body 2, and a disc spring 44 inserted into the fuel injection valve body 2. 2, and a piezoelectric element 48 inserted between the piston 42 and the casing 46. This piezoelectric element 48 has a laminated structure in which a large number of thin plate-shaped piezoelectric elements are laminated, and when a voltage is applied to this piezoelectric element 48, it expands in the axial direction due to an electrostrictive effect. Although the amount of elongation is small, around 50 μm, the response is extremely good, and the response time from application of voltage to elongation is about 80 μsec. When the voltage is removed, piezoelectric element 48 immediately contracts.

また、上記減衰弁14は、一端に燃料供給管K
と接続され他端を燃料噴射弁本体2に螺入された
減衰弁本体50、減衰弁本体50内に挿着された
弁ボデイ52、弁ボデイ52に摺動自在に支持さ
れ弁ボデイ52下端に形成された弁座52aと係
合する弁体54、弁体54と弁ボデイ52との間
に挿入されたスプリング55、弁体54内に形成
された弁座54aと係合し第2弁体として作用す
るボール56、弁体54の一端に螺入されたプラ
グ58、プラグ58とボール56との間に挿着さ
れたスプリング60を備えている。
Further, the damping valve 14 has a fuel supply pipe K at one end.
A damping valve body 50 is connected to the valve body 50 and the other end is screwed into the fuel injection valve body 2, a valve body 52 is inserted into the damping valve body 50, and a valve body 52 is slidably supported by the valve body 52 and is attached to the lower end of the valve body 52. A valve body 54 that engages with the formed valve seat 52a, a spring 55 inserted between the valve body 54 and the valve body 52, and a second valve body that engages with the valve seat 54a formed within the valve body 54. A plug 58 is screwed into one end of the valve body 54, and a spring 60 is inserted between the plug 58 and the ball 56.

また、減衰弁本体50の燃料供給管K側には燃
料通路62が、一方、燃料噴射弁本体2側には燃
料通路64が形成されている。更に、プラグ58
には燃料通路66が、弁体54には大径の燃料通
路68が、また、燃料通路68に連接して小径の
燃料通路70が、各々形成されている。更に、弁
体54の外周には、環状室72が形成されると共
に、環状室72と燃料通路68とを連通する燃料
通路74も形成されている(第2図参照)。
Further, a fuel passage 62 is formed on the fuel supply pipe K side of the damping valve body 50, and a fuel passage 64 is formed on the fuel injection valve body 2 side. Furthermore, the plug 58
A fuel passage 66 is formed in the valve body 54, a large diameter fuel passage 68 is formed in the valve body 54, and a small diameter fuel passage 70 is formed in connection with the fuel passage 68. Furthermore, an annular chamber 72 is formed on the outer periphery of the valve body 54, and a fuel passage 74 that communicates the annular chamber 72 with the fuel passage 68 is also formed (see FIG. 2).

次に、上述した本実施例の燃料噴射弁1の作動
について詳説する。
Next, the operation of the fuel injection valve 1 of this embodiment described above will be explained in detail.

まず、燃料供給ポンプPが駆動され、燃料タン
クT内の燃料が所定圧に加圧されて蓄圧室Rを介
して燃料噴射弁1に燃料が供給される。供給され
た燃料は、燃料通路62,66を介して燃料通路
68に流入する。この燃料通路68に流入した燃
料の圧力により、弁体54に図下方作用力が働
き、この作用力がスプリング55の弁体54への
付勢力による図上方作用力に打ち勝つと、弁体5
4が図下方に移動する。この移動により弁ボデイ
52の弁座52aから弁体54が離間し、燃料通
路74及び環状室72を介して燃料通路68と燃
料通路64とを連通する。該連通により燃料通路
64を介して燃料室22に加圧された燃料を供給
する。
First, the fuel supply pump P is driven, the fuel in the fuel tank T is pressurized to a predetermined pressure, and the fuel is supplied to the fuel injection valve 1 via the pressure accumulation chamber R. The supplied fuel flows into the fuel passage 68 via the fuel passages 62 and 66. The pressure of the fuel that has flowed into the fuel passage 68 causes a downward force to act on the valve body 54, and when this force overcomes the upward force in the figure due to the urging force of the spring 55 on the valve body 54, the valve body
4 moves downward in the figure. This movement causes the valve body 54 to separate from the valve seat 52a of the valve body 52, thereby communicating the fuel passage 68 and the fuel passage 64 via the fuel passage 74 and the annular chamber 72. This communication supplies pressurized fuel to the fuel chamber 22 via the fuel passage 64.

燃料室22に所定圧の燃料が供給されると、燃
料室22内の燃料圧により制御ロツド16を図下
方に押圧し、ばね28のばね力と共に加圧ピン1
8を介してニードル20を図下方に押圧する図下
方作用力が働く。一方、燃料室22に供給された
燃料は、燃料通路32,34,36を介してニー
ドル加圧室30にも供給される。ニードル加圧室
30に燃料が供給されると、ニードル加圧室30
の燃料圧によりニードル20の受圧面20aに図
上作用力が働く。また、制御ロツド16の上端面
積はこのニードル20の受圧面20aより若干大
きく形成されている。従つて、図下方作用力が図
上方作用力に打ち勝つてニードル20を図下方に
押圧する。これにより燃料通路38とノズル孔4
との連通を遮断する(第1図の状態)。従つて、
ノズル孔4から燃料は噴射されない。
When fuel at a predetermined pressure is supplied to the fuel chamber 22, the fuel pressure in the fuel chamber 22 presses the control rod 16 downward in the figure, and together with the spring force of the spring 28, the pressure pin 1
A downward acting force that presses the needle 20 downward in the figure acts through the needle 8 . On the other hand, the fuel supplied to the fuel chamber 22 is also supplied to the needle pressurizing chamber 30 via the fuel passages 32, 34, and 36. When fuel is supplied to the needle pressurizing chamber 30, the needle pressurizing chamber 30
An acting force acts on the pressure receiving surface 20a of the needle 20 due to the fuel pressure. Further, the upper end area of the control rod 16 is formed to be slightly larger than the pressure receiving surface 20a of the needle 20. Therefore, the force acting downward in the figure overcomes the force acting upward in the figure and presses the needle 20 downward in the figure. As a result, the fuel passage 38 and the nozzle hole 4
(state shown in Figure 1). Therefore,
No fuel is injected from the nozzle hole 4.

次に、この状態から、圧電アクチユエータ12
の圧電素子48に正の電圧を印加し、ピストン4
2をすみやかに移動すると、圧力室26の圧力が
急上昇する。これに伴つて制御ロツド加圧室24
の圧力が急上昇して制御ロツド16を図上方に押
し上げる。
Next, from this state, the piezoelectric actuator 12
A positive voltage is applied to the piezoelectric element 48 of the piston 4.
2 is moved quickly, the pressure in the pressure chamber 26 rises rapidly. Along with this, the control rod pressurizing chamber 24
The pressure suddenly increases and pushes the control rod 16 upward in the figure.

制御ロツド16が急激に上昇すると、燃料室2
2内で圧力波が発生する場合がある。発生した圧
力波が、燃料通路64を介して燃料通路70に到
達すると、燃料通路70内の圧力が上昇し、この
上昇した圧力により、ボール56に図上方作用力
が働く。この図上方作用力がスプリング60によ
るボール56に作用する図下方付勢力を上回る
と、ボール56を押し上げる(第3図の状態)。
この圧力上昇による圧力により、スプリング60
の付勢力に打ち勝つてボール56を押し上げる仕
事をさせる。この際、圧力エネルギを消費して、
圧力波を減衰する。
When the control rod 16 rises rapidly, the fuel chamber 2
Pressure waves may occur within 2. When the generated pressure wave reaches the fuel passage 70 via the fuel passage 64, the pressure within the fuel passage 70 increases, and this increased pressure acts on the ball 56 in an upward direction in the figure. When this upward acting force exceeds the downward biasing force exerted on the ball 56 by the spring 60, the ball 56 is pushed up (the state shown in FIG. 3).
Due to the pressure caused by this pressure increase, the spring 60
The ball 56 is made to work to push up the ball 56 by overcoming the urging force of the ball 56. At this time, pressure energy is consumed,
Attenuates pressure waves.

一方、燃料室22と燃料通路32,34,36
を介して連通したニードル加圧室30には上記燃
料ポンプPによる燃料圧が常に加わつているの
で、この圧力によりニードル20をばね28のば
ね力に抗して図上方に急速に押し上げる。従つ
て、燃料通路38とノズル孔4とが連通され、ノ
ズル孔4より燃料がすみやかに噴射される。
On the other hand, the fuel chamber 22 and the fuel passages 32, 34, 36
Since the fuel pressure from the fuel pump P is constantly applied to the needle pressurizing chamber 30 which is communicated through the needle pressurizing chamber 30, this pressure rapidly pushes the needle 20 upward in the figure against the spring force of the spring 28. Therefore, the fuel passage 38 and the nozzle hole 4 are communicated with each other, and fuel is quickly injected from the nozzle hole 4.

また、圧電素子48に加えられた電圧を取り去
ると、ピストン42が図右方に急速に移動し、燃
料室22の燃料圧とばね28のばね力とにより制
御ロツド16、加圧ピン18を介してニードル2
0を図下方に急速に押し下げる。よつて、燃料通
路38とノズル孔4との連通が急速に遮断され、
燃料噴射をすみやかに停止する。
Furthermore, when the voltage applied to the piezoelectric element 48 is removed, the piston 42 rapidly moves to the right in the figure, and due to the fuel pressure in the fuel chamber 22 and the spring force of the spring 28, the piston 42 moves through the control rod 16 and the pressure pin 18. needle 2
0 rapidly downwards in the figure. Therefore, communication between the fuel passage 38 and the nozzle hole 4 is rapidly cut off.
Immediately stop fuel injection.

このニードル20によるノズル孔4の急速な遮
断により圧力波が発生する場合がある。発生した
圧力波がニードル20の先端部から燃料通路3
8、ニードル加圧室30、燃料通路36,34,
32、燃料室22を順次通過して燃料通路64に
到達する。燃料通路64に圧力波が到達すると、
燃料通路64内の圧力が上昇し、燃料通路62内
の圧力より高くなる。従つて、弁体54にはスプ
リング55の付勢力及び圧力上昇による圧力によ
り図上方作用力が働き、弁体54は弁ボデイ52
の弁座52aに着座する。この着座により、燃料
通路64と環状室72との連通を遮断する(第2
図の状態)。次に、圧力波が燃料通路70に到達
すると、燃料通路70内の圧力が上昇し、この上
昇した圧力により、ボール56に図上方作用力が
働く。この図上方作用力がスプリング60による
ボール56に作用する図下方付勢力を上回ると、
ボール56を押し上げる(第3図の状態)。この
圧力上昇による圧力により、スプリング60の付
勢力に打ち勝つてボール56を押し上げる仕事を
させる。
This rapid blocking of the nozzle hole 4 by the needle 20 may generate pressure waves. The generated pressure wave flows from the tip of the needle 20 to the fuel passage 3.
8, needle pressurization chamber 30, fuel passages 36, 34,
32 and the fuel chamber 22 to reach the fuel passage 64. When the pressure wave reaches the fuel passage 64,
The pressure in fuel passage 64 increases and becomes higher than the pressure in fuel passage 62. Therefore, an upward acting force acts on the valve body 54 due to the biasing force of the spring 55 and the pressure due to the pressure increase, and the valve body 54 acts on the valve body 52.
is seated on the valve seat 52a. This seating blocks communication between the fuel passage 64 and the annular chamber 72 (second
condition). Next, when the pressure wave reaches the fuel passage 70, the pressure within the fuel passage 70 increases, and this increased pressure acts on the ball 56 in an upward direction in the figure. When this upward acting force exceeds the downward biasing force acting on the ball 56 by the spring 60,
Push up the ball 56 (state shown in Figure 3). The pressure resulting from this pressure increase overcomes the biasing force of the spring 60 and works to push the ball 56 up.

このように本実施例の燃料噴射弁1によると、
燃料圧による図下方に移動した弁体54の環状室
72、燃料通路64,32等を介してニードル加
圧室30に燃料を供給し、圧電素子1の伸長によ
り制御ロツド16を図上方に移動すると共に、上
記ニードル加圧室30の燃料圧によりニードル2
0を図上方に移動し、ノズル孔4より燃料噴射を
行なう。
As described above, according to the fuel injection valve 1 of this embodiment,
Fuel is supplied to the needle pressurizing chamber 30 through the annular chamber 72 of the valve body 54, which has moved downward in the drawing due to the fuel pressure, the fuel passages 64, 32, etc., and the control rod 16 is moved upward in the drawing by the expansion of the piezoelectric element 1. At the same time, the needle 2 is heated by the fuel pressure in the needle pressurizing chamber 30.
0 upward in the figure, and fuel injection is performed from the nozzle hole 4.

また、圧電素子1を縮小し、燃料圧により制御
ロツド16を図下方に移動して、ニードル20に
よりノズル孔4を急速に遮断する。この遮断によ
り、圧力波が発生すると、圧力波は燃料通路3
8,32,64等を順次通過し、圧力波が燃料通
路70に到達すると、燃料通路70内の圧力が上
昇し、ボール56をスプリング60の付勢力に抗
して押し上げる。この際、圧力エネルギを消費し
て、圧力波を減衰する。
In addition, the piezoelectric element 1 is contracted, the control rod 16 is moved downward in the figure by the fuel pressure, and the nozzle hole 4 is rapidly blocked by the needle 20. When a pressure wave is generated due to this blockage, the pressure wave is transmitted to the fuel passage 3.
8, 32, 64, etc., and when the pressure wave reaches the fuel passage 70, the pressure within the fuel passage 70 increases, pushing the ball 56 upward against the biasing force of the spring 60. At this time, pressure energy is consumed to attenuate the pressure wave.

以上説明した本実施例において、圧電アクチユ
エータ12を用いてパイロツト燃料噴射と主燃料
噴射とを行なう場合のニードル20先端部の圧力
変化、ニードル20リフト量、単位時間当りの噴
射量を各々時間の変化と共に示したのが第4図で
ある。図示のごとく、燃料噴射弁1によると、パ
イロツト噴射a後の急速な閉弁での圧力波の発生
による圧力変化は減衰弁14のないもの(破線)
と比較し大幅に減少する(実線)。従つて、本噴
射b時の上記圧力変化による噴射量への影響は減
衰弁14のないもの(破線)と比較し大幅に少な
い(実線)。
In the present embodiment described above, when pilot fuel injection and main fuel injection are performed using the piezoelectric actuator 12, the pressure change at the tip of the needle 20, the lift amount of the needle 20, and the injection amount per unit time are each changed over time. FIG. 4 also shows this. As shown in the figure, according to the fuel injection valve 1, the pressure change due to the generation of pressure waves during rapid valve closing after the pilot injection a is the same as that without the damping valve 14 (dashed line).
(solid line). Therefore, the effect on the injection amount due to the pressure change during the main injection b is significantly smaller (solid line) than in the case without the damping valve 14 (broken line).

一方、ニードル加圧室30に正圧波(圧力が増
加した波)が作用すると、ニードル60の移動速
度が遅くなり、閉弁時間が遅れ、逆に、ニードル
加圧室30に膨張波(圧力が低下した波)が作用
すると、ニードル60の移動速度が早くなり、閉
弁時間が早くなる。このように、圧力波によりニ
ードル加圧室30に作用する圧力に違いがあると
開弁時間に差が生じる。従つて、燃料噴射量特性
に影響を及ぼし、制御性が悪化する。よつて、減
衰弁14により圧力波を減衰弁することにより制
御性を改善することができる。
On the other hand, when a positive pressure wave (wave with increased pressure) acts on the needle pressurizing chamber 30, the moving speed of the needle 60 slows down, the valve closing time is delayed, and conversely, an expansion wave (wave with increased pressure) acts on the needle pressurizing chamber 30. When the wave (reduced wave) acts, the moving speed of the needle 60 becomes faster and the valve closing time becomes faster. In this way, if there is a difference in the pressure acting on the needle pressurizing chamber 30 due to pressure waves, a difference occurs in the valve opening time. Therefore, the fuel injection amount characteristics are affected and controllability is deteriorated. Therefore, controllability can be improved by damping the pressure waves using the damping valve 14.

また、圧力波を十分に減衰するので、圧力波に
よる2次噴射が内燃機関の膨張行程の終わりに生
じ、例えば、デイーゼル機関のスモークの増加を
生じるといつた問題は十分に解消される。更に、
2次噴射が高速回転する内燃機関の吸気行程で生
じ、燃料噴射量による出力制御の困難、シリンダ
内圧の増加による騒音の増加、ひいては機関の損
傷といつた問題もことごとく解消される。
In addition, since the pressure waves are sufficiently attenuated, the problem that secondary injection due to the pressure waves occurs at the end of the expansion stroke of the internal combustion engine, resulting in an increase in smoke in diesel engines, for example, is satisfactorily solved. Furthermore,
Secondary injection occurs in the intake stroke of a high-speed rotating internal combustion engine, and problems such as difficulty in controlling output by fuel injection amount, increase in noise due to increase in cylinder internal pressure, and even damage to the engine are all solved.

一方、減衰弁14のスプリング60の付勢力に
より、燃料通路62内の圧力より燃料通路70内
の圧力を高く維持できるため、蓄圧室Rの圧力が
低下しても燃料通路70内の圧力をスプリング6
0の付勢力による圧力差の分だけ高く維持でき
る。従つて、閉弁時のニードル60への図下方作
用力を大きい状態で維持でき、蓄圧室Rの圧力が
低下してもノズル孔4からの燃料漏れやノズル孔
4からの燃焼ガスの浸入を防止することができ
る。
On the other hand, the pressure in the fuel passage 70 can be maintained higher than the pressure in the fuel passage 62 due to the biasing force of the spring 60 of the damping valve 14, so even if the pressure in the pressure accumulation chamber R decreases, the pressure in the fuel passage 70 can be maintained by the spring. 6
It can be maintained high by the pressure difference due to the biasing force of 0. Therefore, the downward force acting on the needle 60 when the valve is closed can be maintained in a large state, and even if the pressure in the pressure accumulation chamber R decreases, fuel leakage from the nozzle hole 4 and combustion gas intrusion from the nozzle hole 4 can be prevented. It can be prevented.

以上本考案の実施例について説明したが、本考
案はこのような実施例に何等限定されるものでは
なく、本考案の要旨を逸脱しない範囲内において
種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments in any way, and it goes without saying that it can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. .

考案の効果 以上説明したように本考案の燃料噴射弁による
と、開弁時には、制御ロツドの急激な移動により
燃料室に発生した圧力波をばね付勢された第2チ
エツク弁の第2弁体により減衰すると共に、第1
チエツク弁を通過して燃料をノズルに供給し、閉
弁時には、閉弁により発生した圧力波をばね付勢
された第2チエツク弁の第2弁体により減衰する
という優れた効果を奏する。従つて、圧力波の発
生による2次噴射を防止することができる。ま
た、第2弁体をばね付勢することにより、燃料噴
射弁内の残留圧力を高く維持することができ、燃
料圧の作用により閉弁するものでは、閉弁をより
確実に行なうことができるという効果も奏する。
Effects of the Invention As explained above, according to the fuel injection valve of the present invention, when the valve is opened, the pressure wave generated in the fuel chamber by the rapid movement of the control rod is transferred to the second valve body of the second check valve which is biased by the spring. The first
Fuel is supplied to the nozzle through the check valve, and when the valve is closed, the pressure wave generated by the valve closing is attenuated by the second valve body of the second check valve, which is an excellent effect. Therefore, secondary injection due to the generation of pressure waves can be prevented. In addition, by biasing the second valve body with a spring, the residual pressure inside the fuel injection valve can be maintained high, and in valves that close due to the action of fuel pressure, the valve can be closed more reliably. It also has this effect.

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

第1図は本考案の一実施例としての燃料噴射弁
を燃料供給系と共に示す断面図、第2図は弁体近
傍の拡大断面図、第3図は弁体の動作説明の拡大
断面図、第4図は本実施例の燃料噴射弁の圧力変
化、ニードルリフト量、噴射量を時間と共に示す
グラフ、である。 20……ニードル、54……弁体、55,60
……スプリング、56……ボール、62,64,
66,68,70,74……燃料通路。
FIG. 1 is a sectional view showing a fuel injection valve as an embodiment of the present invention together with a fuel supply system, FIG. 2 is an enlarged sectional view of the vicinity of the valve body, and FIG. 3 is an enlarged sectional view illustrating the operation of the valve body. FIG. 4 is a graph showing the pressure change, needle lift amount, and injection amount of the fuel injection valve of this embodiment over time. 20... Needle, 54... Valve body, 55, 60
... Spring, 56 ... Ball, 62, 64,
66, 68, 70, 74...Fuel passage.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 閉弁方向にばね付勢されたニードルに形成され
た受圧面に面して燃料圧により上記ニードルを開
弁方向に押圧するニードル加圧室を備え、上記ニ
ードルの開弁方向の移動により、ノズルから燃料
を噴射する燃料噴射弁において、 上記ニードルと直列に摺動可能に配置された制
御ロツドと、 該制御ロツドの後端に面して燃料圧により上記
ニードルを閉弁方向に押圧する燃料室と、 上記制御ロツドに形成された受圧面に面して燃
料圧により上記制御ロツドを上記ニードルの開弁
方向に押圧する制御ロツド加圧室と、 該制御ロツド加圧室内の燃料圧を伸縮により
加・減圧する圧電アクチユエータと、 上記ニードル加圧室及び上記燃料室と加圧され
た燃料を蓄える蓄圧室とを連通する燃料通路と、 を有すると共に、 上記ニードル加圧室及び上記燃料室と上記蓄圧
室との間の燃料通路にばね付勢された第1弁体を
有し、ノズル方向には燃料通過可能な第1チエツ
ク弁と、 上記第1弁体内に摺動可能に挿入した第2弁体
をばねにより付勢して反ノズル方向には燃料通過
可能とした第2チエツク弁と、 を備えたことを特徴とする燃料噴射弁。
[Claims for Utility Model Registration] A needle pressurizing chamber is provided which faces a pressure receiving surface formed on a needle spring-biased in the valve closing direction and presses the needle in the valve opening direction by means of fuel pressure; In a fuel injection valve that injects fuel from a nozzle by movement in the valve opening direction, a control rod is slidably disposed in series with the needle, and a control rod facing the rear end of the control rod injects the needle with fuel pressure. a fuel chamber that presses in the valve closing direction; a control rod pressurizing chamber that faces a pressure receiving surface formed on the control rod and presses the control rod in the valve opening direction of the needle with fuel pressure; a piezoelectric actuator that increases or decreases the fuel pressure in the pressure chamber by expansion and contraction; and a fuel passage that communicates the needle pressurization chamber and the fuel chamber with a pressure accumulation chamber that stores pressurized fuel; a pressure chamber and a first valve element biased by a spring in a fuel passage between the fuel chamber and the pressure accumulation chamber; a first check valve through which fuel can pass in the nozzle direction; and a first check valve inside the first valve body. A fuel injection valve comprising: a second check valve whose second valve element slidably inserted is biased by a spring to allow fuel to pass in a direction opposite to the nozzle.
JP1986119209U 1986-08-01 1986-08-01 Expired - Lifetime JPH053739Y2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1986119209U JPH053739Y2 (en) 1986-08-01 1986-08-01

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1986119209U JPH053739Y2 (en) 1986-08-01 1986-08-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6324363U JPS6324363U (en) 1988-02-17
JPH053739Y2 true JPH053739Y2 (en) 1993-01-28

Family

ID=31006361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1986119209U Expired - Lifetime JPH053739Y2 (en) 1986-08-01 1986-08-01

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH053739Y2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2695675B2 (en) * 1990-04-02 1998-01-14 三菱重工業株式会社 Fuel injection device for diesel engine

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56115849A (en) * 1980-02-15 1981-09-11 Nippon Denso Co Ltd Fuel injection pump for internal combustion engine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56115849A (en) * 1980-02-15 1981-09-11 Nippon Denso Co Ltd Fuel injection pump for internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6324363U (en) 1988-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3583784B2 (en) Hydraulic drive electronic fuel injection system
US5752659A (en) Direct operated velocity controlled nozzle valve for a fluid injector
US7850091B2 (en) Fuel injector with directly triggered injection valve member
US5884848A (en) Fuel injector with piezoelectric and hydraulically actuated needle valve
JP2001501272A (en) Fuel injection device for internal combustion engines
JPH0842425A (en) Fuel injector having fluid confinement means for closing check valve
JP2006522899A (en) Fuel injector with variable actuator stroke transducer
WO2007106510A2 (en) Direct needle control fuel injectors and methods
US7353806B2 (en) Fuel injector with pressure balancing valve
JPH09184466A (en) Fuel injection valve used for internal combustion engine
JP4173821B2 (en) Fuel injection device for internal combustion engine
US20030127539A1 (en) Injection device and method for injecting a fluid
US6883725B2 (en) Fuel injection valve
JPH1047206A (en) Fuel injection valve for internal combustion engine
JP2004521217A (en) Pump system with high pressure restriction
JPS60259764A (en) Fuel injection valve
GB2312932A (en) Hydraulically actuated fuel injector with rate shaping plunger/piston assembly
JP2001504915A (en) Fuel injection valve
US20060202052A1 (en) Fuel injection valve comprising two coaxial valve needles
JP2004517254A (en) Injection valve
JPH053739Y2 (en)
US4917068A (en) Unit injector for an engine
JP2003511623A (en) Injector for a fuel injection system used in an internal combustion engine having a nozzle needle protruding into a valve control chamber
US6595188B2 (en) Compact valve assembly and fuel injector using same
JP2005513332A (en) Fuel injection device for an internal combustion engine