JPH08177673A - 燃料噴射弁 - Google Patents
燃料噴射弁Info
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- JPH08177673A JPH08177673A JP32054194A JP32054194A JPH08177673A JP H08177673 A JPH08177673 A JP H08177673A JP 32054194 A JP32054194 A JP 32054194A JP 32054194 A JP32054194 A JP 32054194A JP H08177673 A JPH08177673 A JP H08177673A
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- valve
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は燃料噴射弁に関し、リーク量を減少
させ効率を高めることを目的とする。 【構成】 間欠圧送ポンプ24からインレットポート30を
経て第１のチェック弁56を介して背圧室44に、第２のチ
ェック弁58を介してアキュムレータ室50に、それぞれ燃
料が導入される。背圧室44をドレーンポート32に接続す
る通路にポペット弁60が設けられる。ポペット弁60はソ
レノイド62によって駆動される。ソレノイド62によるポ
ペット弁60の開弁時期は所期の燃料噴射時期、噴射量が
得られるように制御される。
させ効率を高めることを目的とする。 【構成】 間欠圧送ポンプ24からインレットポート30を
経て第１のチェック弁56を介して背圧室44に、第２のチ
ェック弁58を介してアキュムレータ室50に、それぞれ燃
料が導入される。背圧室44をドレーンポート32に接続す
る通路にポペット弁60が設けられる。ポペット弁60はソ
レノイド62によって駆動される。ソレノイド62によるポ
ペット弁60の開弁時期は所期の燃料噴射時期、噴射量が
得られるように制御される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高圧燃料を制御するため
の燃料噴射弁に関するものである。
の燃料噴射弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高圧燃料を噴射するための電磁作動の燃
料噴射弁として図１に示すような三方弁式燃料噴射弁が
公知である。この燃料噴射弁では、ニードル１は連結部
２を介してコマンドピストン３に連結され、コマンドピ
ストン３の一側に背圧室４が形成され、高圧ポート５か
らの高圧燃料を背圧室４に導入する状態とドレーンポー
ト６に排出する状態とで切替を行う切替手段を具備して
いる。この切替手段は筒状のアウタバルブ７と、アウタ
バルブ７内を軸線方向に摺動可能にフリーに配置された
ニードル形状のインナバルブ８とから構成される。ま
た、アクチュエータとしてのソレノイド９がアウタバル
ブ７の上端フランジ部７Ａと対向するように設けられ、
スプリング１０はアウタバルブ７を下向きに付勢してい
る。
料噴射弁として図１に示すような三方弁式燃料噴射弁が
公知である。この燃料噴射弁では、ニードル１は連結部
２を介してコマンドピストン３に連結され、コマンドピ
ストン３の一側に背圧室４が形成され、高圧ポート５か
らの高圧燃料を背圧室４に導入する状態とドレーンポー
ト６に排出する状態とで切替を行う切替手段を具備して
いる。この切替手段は筒状のアウタバルブ７と、アウタ
バルブ７内を軸線方向に摺動可能にフリーに配置された
ニードル形状のインナバルブ８とから構成される。ま
た、アクチュエータとしてのソレノイド９がアウタバル
ブ７の上端フランジ部７Ａと対向するように設けられ、
スプリング１０はアウタバルブ７を下向きに付勢してい
る。
【０００３】ソレノイド９に通電していない場合スプリ
ング１０によってアウタバルブ７は下方に変位せしめら
れ、このとき高圧ポート５は機関が始動される時、イン
ナバルブ８が下降していてシート部８Ａがアウタバルブ
７のシート面７Ｂに着座状態であっても、インナバルブ
シート部８Ａの径はインナバルブガイド径より若干小さ
いため、高圧ポート５から供給される油圧はインナバル
ブ８を上昇せしめるべく作用する。また、アウタバルブ
７はスプリング１０により下方へ押されて、アウタバル
ブ７のシート部７ｃはシート面１５Ａに着座しており、
背圧室４は高圧ポート５と連通しているため、図１に示
す状態では燃料噴射は停止している。
ング１０によってアウタバルブ７は下方に変位せしめら
れ、このとき高圧ポート５は機関が始動される時、イン
ナバルブ８が下降していてシート部８Ａがアウタバルブ
７のシート面７Ｂに着座状態であっても、インナバルブ
シート部８Ａの径はインナバルブガイド径より若干小さ
いため、高圧ポート５から供給される油圧はインナバル
ブ８を上昇せしめるべく作用する。また、アウタバルブ
７はスプリング１０により下方へ押されて、アウタバル
ブ７のシート部７ｃはシート面１５Ａに着座しており、
背圧室４は高圧ポート５と連通しているため、図１に示
す状態では燃料噴射は停止している。
【０００４】ソレノイド９に通電するとアウタバルブ７
は上方へ吸引されて上昇し、シート部７Ｃがボデー１５
のシート面１５Ａから離座すると共に、シート面７Ｂが
インナバルブシート部８Ａに着座する。それによって背
圧室４はドレーンポート８と連通して油圧が低下するた
め、ニードル１は高圧ポート５に通じている油だまり１
３の圧力によって押し上げられて噴口１４を開き、燃料
の噴射が開始される。
は上方へ吸引されて上昇し、シート部７Ｃがボデー１５
のシート面１５Ａから離座すると共に、シート面７Ｂが
インナバルブシート部８Ａに着座する。それによって背
圧室４はドレーンポート８と連通して油圧が低下するた
め、ニードル１は高圧ポート５に通じている油だまり１
３の圧力によって押し上げられて噴口１４を開き、燃料
の噴射が開始される。
【０００５】従来の三方弁式燃料噴射弁においては、切
替手段を相互に摺動可能なアウタバルブ７とインナバル
ブ８とで構成し、噴射停止時は高圧燃料ガインナバルブ
８に作用し、インナバルブ８はシート面７Ｂよりリフト
した状態となり、背圧室４へ高圧燃料が導入され、ニー
ドル１を着座せしめる。一方、燃料噴射時はアウタバル
ブ７をスプリング１０に抗して駆動することによりシー
ト面７Ｂを閉鎖させると共にシート面１５Ａを開放さ
せ、背圧室４の燃料をドレン側に排出させることにより
ニードル１をリフトさせている。即ち、アウタバルブ７
とインナバルブ８との協働によって、背圧室４を高圧燃
料側に接続する状態（燃料噴射停止状態）と背圧室４を
ドレーン側に接続する状態（燃料噴射状態）とを切り替
える作用を行わしめている。
替手段を相互に摺動可能なアウタバルブ７とインナバル
ブ８とで構成し、噴射停止時は高圧燃料ガインナバルブ
８に作用し、インナバルブ８はシート面７Ｂよりリフト
した状態となり、背圧室４へ高圧燃料が導入され、ニー
ドル１を着座せしめる。一方、燃料噴射時はアウタバル
ブ７をスプリング１０に抗して駆動することによりシー
ト面７Ｂを閉鎖させると共にシート面１５Ａを開放さ
せ、背圧室４の燃料をドレン側に排出させることにより
ニードル１をリフトさせている。即ち、アウタバルブ７
とインナバルブ８との協働によって、背圧室４を高圧燃
料側に接続する状態（燃料噴射停止状態）と背圧室４を
ドレーン側に接続する状態（燃料噴射状態）とを切り替
える作用を行わしめている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この従来の三方弁構造
では、背圧室４よりインナバルブ８とアウタバルブ７、
バルブボデー１５とアウタバルブ７の上下方向、コマン
ドピストン３とハウジング１６、ニードル１とノズルボ
デー１７との摺動部から、常時高圧燃料がドレーンへリ
ークする。このリーク量は、燃料の粘性が低い高温、そ
して高圧程多い。また、常時高圧燃料がリークしないよ
うにした燃料噴射弁として５８−６１３１０号が提案さ
れている。この燃料噴射弁では、連続的に高圧の燃料を
供給するものにおいて、背圧室を開閉するポペットタイ
プの弁を有し、背圧室にニードル側から高圧を導入する
絞りを設けている。噴射時にポペット弁が開弁すること
により背圧室から燃料が抜け、ニードルは開弁し噴射が
行われる。従って、背圧室からドレーンに排出される燃
料量は噴射量と同程度となっている。従って、燃料圧送
ポンプは、噴射量とリーク量又は燃料排出量の和の燃料
を圧送する必要があり、大容量大型となり、駆動損失が
大きいという問題がある。
では、背圧室４よりインナバルブ８とアウタバルブ７、
バルブボデー１５とアウタバルブ７の上下方向、コマン
ドピストン３とハウジング１６、ニードル１とノズルボ
デー１７との摺動部から、常時高圧燃料がドレーンへリ
ークする。このリーク量は、燃料の粘性が低い高温、そ
して高圧程多い。また、常時高圧燃料がリークしないよ
うにした燃料噴射弁として５８−６１３１０号が提案さ
れている。この燃料噴射弁では、連続的に高圧の燃料を
供給するものにおいて、背圧室を開閉するポペットタイ
プの弁を有し、背圧室にニードル側から高圧を導入する
絞りを設けている。噴射時にポペット弁が開弁すること
により背圧室から燃料が抜け、ニードルは開弁し噴射が
行われる。従って、背圧室からドレーンに排出される燃
料量は噴射量と同程度となっている。従って、燃料圧送
ポンプは、噴射量とリーク量又は燃料排出量の和の燃料
を圧送する必要があり、大容量大型となり、駆動損失が
大きいという問題がある。
【０００７】この発明はリーク量を減少させ効率を高め
ることができる燃料噴射弁を提供することを目的とす
る。
ることができる燃料噴射弁を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記の問題を解決するた
めに、本発明ではノズル内にアキュームレータ室を有
し、間欠圧送ポンプにより燃料が圧送される燃料噴射弁
において、燃料噴射弁の燃料入口からニードル背圧室へ
の燃料通路に設けた第１のチェック弁と、燃料噴射弁の
燃料入口、又はニードル背圧室からアキュームレータ室
への燃料通路に設けた第２のチェック弁と、ニードル背
圧室の燃料排出制御を行うアクチュータによって駆動さ
れるポペット式２方弁とを具備し、ニードル背圧室の燃
料排出時期及び量に応じて、燃料噴射時期、噴射量を制
御するように構成したことを特徴とする。
めに、本発明ではノズル内にアキュームレータ室を有
し、間欠圧送ポンプにより燃料が圧送される燃料噴射弁
において、燃料噴射弁の燃料入口からニードル背圧室へ
の燃料通路に設けた第１のチェック弁と、燃料噴射弁の
燃料入口、又はニードル背圧室からアキュームレータ室
への燃料通路に設けた第２のチェック弁と、ニードル背
圧室の燃料排出制御を行うアクチュータによって駆動さ
れるポペット式２方弁とを具備し、ニードル背圧室の燃
料排出時期及び量に応じて、燃料噴射時期、噴射量を制
御するように構成したことを特徴とする。
【０００９】
【作用】間欠圧送ポンプの吐出時に第１のチェック弁を
介して背圧室に第２のチェック弁を介してアキュームレ
ータ室に燃料がそれぞれ導入される。間欠圧送ポンプか
らの吐出がやんだ場合に第１及び第２のチェック弁の存
在により背圧室及びアキュームレータ内に燃料は保持さ
れる。
介して背圧室に第２のチェック弁を介してアキュームレ
ータ室に燃料がそれぞれ導入される。間欠圧送ポンプか
らの吐出がやんだ場合に第１及び第２のチェック弁の存
在により背圧室及びアキュームレータ内に燃料は保持さ
れる。
【００１０】ポペット弁が開放されると、第１のチェッ
ク弁により保持された背圧室内の燃料はドレーンに排出
されるため、背圧室の圧力は下がり、一方アキュームレ
ータ室の圧力は第２のチェック弁により維持され、アキ
ュームレータの圧力が背圧室の圧力より高くなり、その
圧力差によりニードルは開弁し、噴口から燃料噴射が行
われる。
ク弁により保持された背圧室内の燃料はドレーンに排出
されるため、背圧室の圧力は下がり、一方アキュームレ
ータ室の圧力は第２のチェック弁により維持され、アキ
ュームレータの圧力が背圧室の圧力より高くなり、その
圧力差によりニードルは開弁し、噴口から燃料噴射が行
われる。
【００１１】燃料噴射によってアキュームレータの圧力
は下がり、ニードルは閉弁し、噴口を閉鎖するため燃料
噴射は停止される。
は下がり、ニードルは閉弁し、噴口を閉鎖するため燃料
噴射は停止される。
【００１２】
【実施例】以下本発明の実施例を添付の図面に基づいて
説明する。図２に本発明の実施例を示す。２４は燃料圧
送ポンプ、２６は燃料噴射弁、２８は燃料タンクであ
る。燃料噴射弁２６は燃料インレット３０とドレーン３
２と噴口３３とを有し、インレット３０はポンプ２４に
接続され、ドレーン３２は燃料タンク２８に接続され
る。燃料圧送ポンプ２４は間欠的に燃料の圧送動作を行
うものであり、コモンレール等の燃料圧力波を平滑化す
る手段なしに、直接に燃料噴射弁２６に接続される。
説明する。図２に本発明の実施例を示す。２４は燃料圧
送ポンプ、２６は燃料噴射弁、２８は燃料タンクであ
る。燃料噴射弁２６は燃料インレット３０とドレーン３
２と噴口３３とを有し、インレット３０はポンプ２４に
接続され、ドレーン３２は燃料タンク２８に接続され
る。燃料圧送ポンプ２４は間欠的に燃料の圧送動作を行
うものであり、コモンレール等の燃料圧力波を平滑化す
る手段なしに、直接に燃料噴射弁２６に接続される。
【００１３】燃料噴射弁２６は図２に断面図を示すよう
にハウジング３４を備え、ハウジング３４の下端にノズ
ルボデー３６が端面同志で接合するように配置され、リ
テーナ３８をハウジング３４にねじ込むことによってノ
ズルボデー３６はハウジング３４に締結保持される。ニ
ードル４０は大径部40-1と大径部40-1から一体に延びる
小径部40-2とから構成される。ニードル４０の大径部40
-1はハウジング３４に形成されるボア34-1に摺動自在に
２〜３μｍのクリアランスで嵌合され、ニードル４０の
小径部40-2はハウジング３４のボア34-2及びノズルボデ
ー３６に形成されるボア36-1を介して延びており、ニー
ドル４０の下端はニードルシート40-3を形成している。
噴口３３に近接してノズルボデー３６の内面はバルブシ
ート36-2を形成している。
にハウジング３４を備え、ハウジング３４の下端にノズ
ルボデー３６が端面同志で接合するように配置され、リ
テーナ３８をハウジング３４にねじ込むことによってノ
ズルボデー３６はハウジング３４に締結保持される。ニ
ードル４０は大径部40-1と大径部40-1から一体に延びる
小径部40-2とから構成される。ニードル４０の大径部40
-1はハウジング３４に形成されるボア34-1に摺動自在に
２〜３μｍのクリアランスで嵌合され、ニードル４０の
小径部40-2はハウジング３４のボア34-2及びノズルボデ
ー３６に形成されるボア36-1を介して延びており、ニー
ドル４０の下端はニードルシート40-3を形成している。
噴口３３に近接してノズルボデー３６の内面はバルブシ
ート36-2を形成している。
【００１４】ハウジング３４のボア34-1内においてニー
ドル４０の大径部40-1の上側に背圧室４４が形成され
る。スプリング４６が背圧室４４内に配置され、スプリ
ングはニードル４０を、その下端のニードルシート40-3
がバルブシート36-2に着座するように下方に付勢してい
る。一方、ニードル４０の小径部40-2の周囲におけるハ
ウジング３４のボア34-2とノズルボデー３６のボア36-1
とはアキュムレータ室５０を形成する。
ドル４０の大径部40-1の上側に背圧室４４が形成され
る。スプリング４６が背圧室４４内に配置され、スプリ
ングはニードル４０を、その下端のニードルシート40-3
がバルブシート36-2に着座するように下方に付勢してい
る。一方、ニードル４０の小径部40-2の周囲におけるハ
ウジング３４のボア34-2とノズルボデー３６のボア36-1
とはアキュムレータ室５０を形成する。
【００１５】ハウジング３４に第１の燃料通路５２が形
成され、一端は背圧室４４に接続され、他端は燃料イン
レット３０に接続している。ハウジング３４は更に第２
の燃料通路５４を有し一端はアキュムレータ室５０に接
続し、他端は同じく燃料インレット３０に接続してい
る。第１のチェック弁５６が第１の燃料通路５２に配置
され、第２のチェック弁５８が第２の燃料通路５４内に
配置され、燃料噴射ポンプ２４からの圧送の停止時にチ
ェック弁５６，５８は閉鎖され、背圧室４４及びアキュ
ムレータ室５０内に同圧力での蓄圧が行われる。
成され、一端は背圧室４４に接続され、他端は燃料イン
レット３０に接続している。ハウジング３４は更に第２
の燃料通路５４を有し一端はアキュムレータ室５０に接
続し、他端は同じく燃料インレット３０に接続してい
る。第１のチェック弁５６が第１の燃料通路５２に配置
され、第２のチェック弁５８が第２の燃料通路５４内に
配置され、燃料噴射ポンプ２４からの圧送の停止時にチ
ェック弁５６，５８は閉鎖され、背圧室４４及びアキュ
ムレータ室５０内に同圧力での蓄圧が行われる。
【００１６】ハウジング３４はボア34-3を有しており、
バルブシート34-4及び排出ポート34-5を介して背圧室４
４に接続している。ポペット式のバルブ６０がボア34-3
に摺動自在に嵌合され、バルブ６０の下端はバルブシー
ト34-4に対向配置される。バルブシート34-4に近接した
ボア34-4は径が拡開形成されて、ドレーン室６１を形成
しており、ドレーン室６１はドレーン３２に接続してい
る。ハウジング３４はその上部がアーマチュア室34-6を
有し、バルブ６０の上端に形成されるアーマチュア部60
-1はアーマチュア室34-6に収容される。アーマチュア部
60-1はソレノイド６２と対向設置される。スプリング６
４はバルブ６０を下方にバルブシート34-4に着座付勢す
るように設けられる。尚、アーマチュア室34-6は通路34
-7を介してドレーン３２に接続される。
バルブシート34-4及び排出ポート34-5を介して背圧室４
４に接続している。ポペット式のバルブ６０がボア34-3
に摺動自在に嵌合され、バルブ６０の下端はバルブシー
ト34-4に対向配置される。バルブシート34-4に近接した
ボア34-4は径が拡開形成されて、ドレーン室６１を形成
しており、ドレーン室６１はドレーン３２に接続してい
る。ハウジング３４はその上部がアーマチュア室34-6を
有し、バルブ６０の上端に形成されるアーマチュア部60
-1はアーマチュア室34-6に収容される。アーマチュア部
60-1はソレノイド６２と対向設置される。スプリング６
４はバルブ６０を下方にバルブシート34-4に着座付勢す
るように設けられる。尚、アーマチュア室34-6は通路34
-7を介してドレーン３２に接続される。
【００１７】次に図２に示した実施例の作動を説明す
る。図３において時刻ｔ1 は燃料噴射における１サイク
ルの開始を示し、間欠圧送ポンプ２４からの燃料圧力
（インレット３０での燃料圧力）は図３(ハ) で示すよう
に増加を開始する。燃料圧力がチェック弁56, 58の開弁
圧力まで増加すると（時刻ｔ2 ）、チェック弁は開弁
し、背圧室４４、アキュムレータ室５０への燃料の供給
が許容され、背圧室４４及びアキュムレータ室５０の燃
料圧力は図３の(ニ) 及び(ヘ) で示すように増加を開始す
る。間欠圧送ポンプ２４からの燃料の圧送は時刻ｔ3 に
おいて停止される。時刻ｔ1 からｔ3 までの期間Ｔ1 に
おける燃料の導入によって背圧室４４及びアキュームレ
ータ室５０には1000 kgf／cm2 の燃料が蓄圧される（図
３の(ニ) 及び(ヘ) 参照）。ここで、ニードル４０の大径
部40-1の径を4 mm、ニードルシート40-3の径を１ mm 、
ニードルスプリング４６の力を６．３kgとすると、ニー
ドル４０に作用する下向きの力ＦD 、上向きの力ＦU は
それぞれ ＦD ＝（π／４）×(0.4)2×1000＋6.3 ≒ 132.0（kg） ＦU ＝（π／４）×((0.4)2 −(0.1)2) × 1000 ≒ 117.8（kg） であり、ニードル４０は差し引き14.2 kg の力で着座し
ている。そして間欠燃料圧送ポンプ２４の燃料圧送が終
了すると（図３の時刻ｔ3 ）、間欠燃料圧送ポンプ２４
内に設けられた吸い戻し弁（図示しない）によりインレ
ット３０の燃料圧力が大気圧程度まで低下するため、チ
ェック弁56, 58は閉弁し、図２に示した状態となる。そ
してｔ1 〜噴射直前までの間、圧力差のある摺動部が存
在しないため、燃料リークは発生しない。
る。図３において時刻ｔ1 は燃料噴射における１サイク
ルの開始を示し、間欠圧送ポンプ２４からの燃料圧力
（インレット３０での燃料圧力）は図３(ハ) で示すよう
に増加を開始する。燃料圧力がチェック弁56, 58の開弁
圧力まで増加すると（時刻ｔ2 ）、チェック弁は開弁
し、背圧室４４、アキュムレータ室５０への燃料の供給
が許容され、背圧室４４及びアキュムレータ室５０の燃
料圧力は図３の(ニ) 及び(ヘ) で示すように増加を開始す
る。間欠圧送ポンプ２４からの燃料の圧送は時刻ｔ3 に
おいて停止される。時刻ｔ1 からｔ3 までの期間Ｔ1 に
おける燃料の導入によって背圧室４４及びアキュームレ
ータ室５０には1000 kgf／cm2 の燃料が蓄圧される（図
３の(ニ) 及び(ヘ) 参照）。ここで、ニードル４０の大径
部40-1の径を4 mm、ニードルシート40-3の径を１ mm 、
ニードルスプリング４６の力を６．３kgとすると、ニー
ドル４０に作用する下向きの力ＦD 、上向きの力ＦU は
それぞれ ＦD ＝（π／４）×(0.4)2×1000＋6.3 ≒ 132.0（kg） ＦU ＝（π／４）×((0.4)2 −(0.1)2) × 1000 ≒ 117.8（kg） であり、ニードル４０は差し引き14.2 kg の力で着座し
ている。そして間欠燃料圧送ポンプ２４の燃料圧送が終
了すると（図３の時刻ｔ3 ）、間欠燃料圧送ポンプ２４
内に設けられた吸い戻し弁（図示しない）によりインレ
ット３０の燃料圧力が大気圧程度まで低下するため、チ
ェック弁56, 58は閉弁し、図２に示した状態となる。そ
してｔ1 〜噴射直前までの間、圧力差のある摺動部が存
在しないため、燃料リークは発生しない。
【００１８】噴射を開始しようとする時（図３の
ｔ4 ）、ソレノイド６２に通電すると、バルブスプリン
グ６４の力より大きな吸引力が発生し、ポペット弁６０
のアーマチャ部60-1が上方へ移動し、ポペット弁６０は
バルブシート34-4より離座する。その結果、背圧室４４
の燃料がドレーン３２を介して燃料タンク２８に排出さ
れる。この時、背圧室４４の容積を１２５mm3 とし、５
mm3 の燃料を排出するように通電をＯＮ−ＯＦＦすると
背圧室４４の圧力は ΔＰ＝（１／β）×（ΔＶ／Ｖ） … (1) ここにβは圧縮率で１×10-4 cm2／kg によって400 kg／cm2 低下する（図３(ニ) 参照）。この
圧力低下途中において、113 kg／cm2 低下した時（時刻
ｔ5 ）、ニードル４０に作用する上向きの力ＦUはｔ1
時と同一に維持されているが、下向きの力ＦD ′は ＦD ′＝（π／４）×(0.4)2×887 ＋6.3 ≒ 117.8（k
g） となり、ニードル４０に作用する上下方向の力がバラン
スし、さらに圧力が低下すると、上向きの力が大きくな
り、ニードル４０がスプリング４６に抗して上昇し、噴
口３３を開口させ噴射が開始される（図３(ホ) ）。そし
て、噴射によりアキュームレータ室１０の圧力は徐々に
低下する（図３(ヘ) 参照）。この時、ニードル６に作用
する下向きの力ＦD ″、上向きの力ＦU ″はそれぞれ ＦD ″＝（π／４）×(0.4)2×600 ＋6.3 ≒ 81.7 （kg） ＦU ″＝（π／４）×(0.4)2×（アキュムレータ室５０の圧力） であり、ＦD ″＝ＦU ″となる650 kg／cm2 までアキュ
ームレータ室５０の圧力が低下した時、ニードル４０は
着座面36-2に着座し、噴射を終了する（図３のｔ 6 ）。
このｔ4 〜ｔ6 の間、ハウジング３４とニードル４０の
大径部40-1の摺動部では、小さな圧力差でアキュームレ
ータ室５０から背圧室４４へ若干の燃料がリークするも
ののドレーン３２への燃料リークは発生しない。
ｔ4 ）、ソレノイド６２に通電すると、バルブスプリン
グ６４の力より大きな吸引力が発生し、ポペット弁６０
のアーマチャ部60-1が上方へ移動し、ポペット弁６０は
バルブシート34-4より離座する。その結果、背圧室４４
の燃料がドレーン３２を介して燃料タンク２８に排出さ
れる。この時、背圧室４４の容積を１２５mm3 とし、５
mm3 の燃料を排出するように通電をＯＮ−ＯＦＦすると
背圧室４４の圧力は ΔＰ＝（１／β）×（ΔＶ／Ｖ） … (1) ここにβは圧縮率で１×10-4 cm2／kg によって400 kg／cm2 低下する（図３(ニ) 参照）。この
圧力低下途中において、113 kg／cm2 低下した時（時刻
ｔ5 ）、ニードル４０に作用する上向きの力ＦUはｔ1
時と同一に維持されているが、下向きの力ＦD ′は ＦD ′＝（π／４）×(0.4)2×887 ＋6.3 ≒ 117.8（k
g） となり、ニードル４０に作用する上下方向の力がバラン
スし、さらに圧力が低下すると、上向きの力が大きくな
り、ニードル４０がスプリング４６に抗して上昇し、噴
口３３を開口させ噴射が開始される（図３(ホ) ）。そし
て、噴射によりアキュームレータ室１０の圧力は徐々に
低下する（図３(ヘ) 参照）。この時、ニードル６に作用
する下向きの力ＦD ″、上向きの力ＦU ″はそれぞれ ＦD ″＝（π／４）×(0.4)2×600 ＋6.3 ≒ 81.7 （kg） ＦU ″＝（π／４）×(0.4)2×（アキュムレータ室５０の圧力） であり、ＦD ″＝ＦU ″となる650 kg／cm2 までアキュ
ームレータ室５０の圧力が低下した時、ニードル４０は
着座面36-2に着座し、噴射を終了する（図３のｔ 6 ）。
このｔ4 〜ｔ6 の間、ハウジング３４とニードル４０の
大径部40-1の摺動部では、小さな圧力差でアキュームレ
ータ室５０から背圧室４４へ若干の燃料がリークするも
ののドレーン３２への燃料リークは発生しない。
【００１９】ここで、アキュームレータ室５０の容積を
背圧室４４の容積の１０倍である1.25 cc とし、背圧室
４４への燃料リークを無視すると、噴射量Ｑは前記の式
(1)を用いて Ｑ＝ΔＰ×β×Ｖ＝350 ×１×10-4×1250≒43.8 (mm3) となる（実際には、背圧室４４への燃料リークが若干あ
るため、これより噴射量は少なくなる）。
背圧室４４の容積の１０倍である1.25 cc とし、背圧室
４４への燃料リークを無視すると、噴射量Ｑは前記の式
(1)を用いて Ｑ＝ΔＰ×β×Ｖ＝350 ×１×10-4×1250≒43.8 (mm3) となる（実際には、背圧室４４への燃料リークが若干あ
るため、これより噴射量は少なくなる）。
【００２０】次に、間欠燃料圧送ポンプ１は次サイクル
の噴射のために５＋43.8 mm3の燃料を燃料噴射弁２６に
圧送する（ｔ7 〜ｔ8 ）。以上の作動においてはアキュ
ームレータ室５０の容積を1.25 cc としたが、噴射量は
アキュームレータ室５０の容積に比例するため、この容
積をエンジンからの最大噴射量にあわせて設定すれば燃
料排出量は５mm3 ですむ。
の噴射のために５＋43.8 mm3の燃料を燃料噴射弁２６に
圧送する（ｔ7 〜ｔ8 ）。以上の作動においてはアキュ
ームレータ室５０の容積を1.25 cc としたが、噴射量は
アキュームレータ室５０の容積に比例するため、この容
積をエンジンからの最大噴射量にあわせて設定すれば燃
料排出量は５mm3 ですむ。
【００２１】以上、間欠燃料圧送ポンプ１は５mm3 ＋最
大噴射量の燃料を圧送する能力があれば良く、圧送期間
ｔ1 〜ｔ3 以外のタイミングでソレノイド１５に通電す
ることにより、また通電期間を変化させ、背圧室４４か
らの燃料排出量を制御することにより、噴射時期、噴射
量を自由に設定できる。なお、図１においては、チェッ
ク弁56, 58をそれぞれ背圧室４４、アキュームレータ室
５０へ並列に設けたが、チェック弁５８を廃止し、チェ
ック弁５６から背圧室４４へ、さらに背圧室４４から別
のチェック弁を介しアキュームレータ室５０へ燃料が圧
送される直列構成としても同様な制御が可能である。
大噴射量の燃料を圧送する能力があれば良く、圧送期間
ｔ1 〜ｔ3 以外のタイミングでソレノイド１５に通電す
ることにより、また通電期間を変化させ、背圧室４４か
らの燃料排出量を制御することにより、噴射時期、噴射
量を自由に設定できる。なお、図１においては、チェッ
ク弁56, 58をそれぞれ背圧室４４、アキュームレータ室
５０へ並列に設けたが、チェック弁５８を廃止し、チェ
ック弁５６から背圧室４４へ、さらに背圧室４４から別
のチェック弁を介しアキュームレータ室５０へ燃料が圧
送される直列構成としても同様な制御が可能である。
【００２２】
【発明の効果】本発明の燃料噴射弁においては、ドレー
ンに連通する高圧摺動部が存在せず、また、噴射期間中
の燃料排出量は、ニードル背圧室の燃料圧力をどこまで
低下させるかといった少量ですむため、燃料圧送量が少
なくてすみ、燃料圧送ポンプを小型化することができ
る。
ンに連通する高圧摺動部が存在せず、また、噴射期間中
の燃料排出量は、ニードル背圧室の燃料圧力をどこまで
低下させるかといった少量ですむため、燃料圧送量が少
なくてすみ、燃料圧送ポンプを小型化することができ
る。
【図１】図１は従来技術における三方弁型の燃料噴射弁
の断面図である。
の断面図である。
【図２】図２はこの発明のポペット弁型の燃料噴射弁の
断面図である。
断面図である。
【図３】図３はこの発明の燃料噴射弁の１サイクルおけ
る各部の作動を説明する図である。
る各部の作動を説明する図である。
２４…間欠燃料圧送ポンプ ２６…燃料噴射弁 ２８…燃料タンク ３０…燃料インレット ３２…ドレーン ４０…ニードル ４４…背圧室 ５０…アキュムレータ室 ５６…第１のチェック弁 ５８…第２のチェック弁 ６０…ポペット弁 ６２…ソレノイド
フロントページの続き (72)発明者 都筑 祥博 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 ノズル内にアキュームレータ室を有し、
間欠圧送ポンプにより燃料が圧送される燃料噴射弁にお
いて、 燃料噴射弁の燃料入口から、ニードル背圧室への燃料通
路に設けた第１のチェック弁と、燃料噴射弁の燃料入口
又はニードル背圧室からアキュームレータ室への燃料通
路に設けた第２のチェック弁と、 ニードル背圧室の燃料排出制御を行うアクチュエータに
よって駆動されるポペット式２方弁とを具備し、 ニードル背圧室の燃料排出時期及び量に応じて燃料噴射
時期、噴射量を制御するように構成したことを特徴とす
る燃料噴射弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32054194A JPH08177673A (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 燃料噴射弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32054194A JPH08177673A (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 燃料噴射弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08177673A true JPH08177673A (ja) | 1996-07-12 |
Family
ID=18122592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32054194A Withdrawn JPH08177673A (ja) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | 燃料噴射弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08177673A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015533401A (ja) * | 2012-11-05 | 2015-11-24 | デルファイ・インターナショナル・オペレーションズ・ルクセンブルク・エス・アー・エール・エル | 三方向弁組立体 |
-
1994
- 1994-12-22 JP JP32054194A patent/JPH08177673A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015533401A (ja) * | 2012-11-05 | 2015-11-24 | デルファイ・インターナショナル・オペレーションズ・ルクセンブルク・エス・アー・エール・エル | 三方向弁組立体 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020305 |