JPH08232796A - 燃料噴射ノズルの噴射供給パターン制御ポートチェックストップ部材 - Google Patents

燃料噴射ノズルの噴射供給パターン制御ポートチェックストップ部材

Info

Publication number
JPH08232796A
JPH08232796A JP8013557A JP1355796A JPH08232796A JP H08232796 A JPH08232796 A JP H08232796A JP 8013557 A JP8013557 A JP 8013557A JP 1355796 A JP1355796 A JP 1355796A JP H08232796 A JPH08232796 A JP H08232796A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
check
cavity
fuel
control port
stop member
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.)
Withdrawn
Application number
JP8013557A
Other languages
English (en)
Inventor
Lianghe Zuo
ツオ リャンギー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar Inc
Original Assignee
Caterpillar Inc
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 by Caterpillar Inc filed Critical Caterpillar Inc
Publication of JPH08232796A publication Critical patent/JPH08232796A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0003Fuel-injection apparatus having a cyclically-operated valve for connecting a pressure source, e.g. constant pressure pump or accumulator, to an injection valve held closed mechanically, e.g. by springs, and automatically opened by fuel pressure
    • F02M63/0007Fuel-injection apparatus having a cyclically-operated valve for connecting a pressure source, e.g. constant pressure pump or accumulator, to an injection valve held closed mechanically, e.g. by springs, and automatically opened by fuel pressure using electrically actuated valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B75/22Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/12Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship providing a continuous cyclic delivery with variable pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M57/00Fuel-injectors combined or associated with other devices
    • F02M57/02Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
    • F02M57/022Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive
    • F02M57/025Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive hydraulic, e.g. with pressure amplification
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/02Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
    • F02M59/10Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive
    • F02M59/105Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive hydraulic drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B2075/1804Number of cylinders
    • F02B2075/1832Number of cylinders eight
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/14Direct injection into combustion chamber
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料噴射ノズル・先端組立体に関する。 【解決手段】 この燃料噴射ノズル・先端組立体は、中
心軸線を有し、これに沿ってキャビティを形成し、この
キャビティの第一端において少なくとも一つのスプレー
オリフィスが、第二端においてキャビティより小径の制
御ポートを備えている。ハウジングの吐出通路がその第
一端部においてキャビティまで開く。ニードルチェック
がキャビティ内に配置されており、キャビティの第一端
部と作動的に係合し第一位置においてオリフィスを作動
的にブロックする一端部を有する。制御ポートチェック
がキャビティ内に配置されており第一位置と第二位置と
の間を作動的に動くようになっている。付勢装置がニー
ドルチェックと制御ポートチェック間に機能的に配置さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的に内燃機関の燃
料噴射器に関する。より詳細には、本発明は燃料噴射流
量を調整するための燃料噴射器のノズルに対する改良に
関する。
【0002】
【従来の技術】燃料噴射システムの例が米国特許第4、
527、738号、同第4、568、021号、及び同
第5、213、083号にみられる。燃料噴射サイク
ル、即ち燃料噴射フェーズの間、燃料プランジャ室から
燃料が押し出され、一又は二以上の通路から、一又は二
以上の燃料スプレーオリフィスを通る燃料の流れをブロ
ックするように着座したニードルチェックの先端部分ま
での間で、燃料の圧力が増大する。加圧された燃料は、
着座しない位置にニードルチェックを動かし、オリフィ
スを開いて燃料がオリフィスを通って流れ得るようにす
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】噴射サイクルにおい
て、エンジン燃焼ノイズまたは窒素酸化物(NOx )の
エミッションを最小にするためには、噴射サイクルの初
期に燃焼室に送られる燃料の量を最小にすることが多く
の場合望まれる。供給燃料の量をこのように減少させる
ことは、燃料供給の供給パターン制御とみなされる。燃
料供給充填の供給パターン制御を行なうことのできる利
用可能ないくつかの公知の装置がある。燃料噴射器内に
容易に収納できるコンパクトで簡単な供給パターン制御
装置を形成することが望ましい。本発明は、上述の一つ
か二つ以上の問題を解決する。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様におい
て、中心軸線を有し、これに沿ってキャビティを形成す
るニードルハウジングを備えた燃料噴射ノズル・先端組
立体を開示する。少なくとも一つのスプレーオリフィス
が前記キャビティの第一端部において前記ハウジングを
貫通している。前記キャビティよりも小径の制御ポート
が前記キャビティの第二端部において前記ハウジングを
貫通している。前記ハウジングの吐出通路は、前記キャ
ビティとほぼ並列であり、前記第一及び第二端部の間で
キャビティに流体的に接続されている。ニードルチェッ
クがキャビティ内に配置されており、キャビティの第一
端部と作動的に係合し、第一位置においてオリフィスを
作動的にブロックする点を有する。このニードルチェッ
クは、キャビティと緊密に嵌合摺動し、半径方向にシー
ルする関係にある大きさである。キャビティ内に配置さ
れたハットは、制御ポートを通る流体の流れをブロック
する、キャビティの第二端部に対する第一位置と、流体
が制御ポートを通ることができる、キャビティの第二端
部から離れた第二位置との間を作動的に動く。付勢手段
がニードルチェックとハットの間に機能的に配置されて
おり、ハットとニードルチェクをそれぞれ第一位置に付
勢する。ニードルチェックとハットとの間のキャビティ
に配置されたピン部材は、第一位置におけるニードルチ
ェックの付勢手段作用面と第一位置におけるハットとの
間の距離よりも短い。
【0005】本発明は、噴射サイクル即ち噴射フェーズ
の初期において燃焼室に噴射される燃料の量を減少させ
て、燃料充填の噴射供給パターン制御を行なう付勢され
たハットを備えた燃料噴射器のノズル・先端組立体を提
供する。
【0006】
【実施例】図1乃至図5を参照すると、図1乃至図5を
全て通して同じ参照符号は同じ要素、または特性を表し
ており、図2と図3に示すように燃料噴射器12のノズ
ル・先端組立体10は、制御ポートチェック14即ちハ
ット14を備えている。図1乃至図3に示されているよ
うに、ユニット噴射器12は油圧作動式電子制御ユニッ
ト噴射器として示されているが、本発明は、機械作動式
機械制御ユニット噴射器、およびポンプラインノズル燃
料システムのような他の種類の燃料噴射器にも適用可能
であり、これらに限定されない。例えば、噴射器12は
油圧作動式電子制御噴射器システム16に配置されてお
り、以後HEUI燃料噴射器システムという。ユニット
噴射器12は、ディーゼルサイクル直接噴射型内燃機関
18に用いられるものとして図1に示されている。図1
には、V型8気筒機関が示されており本明細書に記載す
るが、本発明は、直列型気筒機関及び回転機関のように
他の種類の機関にも適用可能であり、機関は、8気筒以
下か8気筒以上、即ち8個以下の燃焼室19か8個以上
の燃焼室19を含むことができる。図2に部分的にしか
示していないが、例としてエンジン18が一対のシリン
ダヘッド20を有している。各シリンダヘッド20は、
1又は2以上のユニット噴射器ボア22を有しており、
ここでは4個設けられている。以下の記載では、最初に
HEUIシステム16の要素と作動を記載し、次いでノ
ズル・先端組立体10の実施例をより詳細に記載する。
【0007】図1と図2を参照すると、HEUI燃料噴
射システム16は、各ユニット噴射器ボア22内に配置
されるようになった1又は2以上の油圧作動式電子制御
ユニット噴射器12、油圧作動流体を供給し各ユニット
噴射器12へ流体を送り込む手段、即ち装置26、燃料
を各ユニット噴射器に供給する手段、即ち装置28、及
び電子制御モジュール30のようなHEUI燃料システ
ム16を電子的に制御する手段、即ち装置30を含んで
いるのが好ましい。ユニット噴射器12は本実施例にお
いて好ましいが、一体型ではない噴射器(例えば、ポン
プラインノズル燃焼システム)によって用いられる他の
用途にも可能である。油圧作動流体を供給し各ユニット
噴射器へ流体を送り込む手段、即ち装置26は、サンプ
32と流体をサンプ32から吸引する低圧搬送ポンプ3
4を含んでいる。装置26は、冷却器36、フィルター
38、低圧搬送ポンプ34からの油圧作動流体が通る、
一体化された圧力制御システムを備えた高圧ポンプ40
も含んでいる。高圧ポンプ40は電子制御モジュール
(ECM)30からの信号S9に応答して高圧ポンプ4
0の出力ポート42からの流体の出力圧を変化させる。
ECMからの信号S9は複数のシステムパラメータを表
す1又は2以上の入力信号S1乃至S8の関数として求
められる。
【0008】油圧作動流体はポンプの出力ポート42か
らチェックバルブ44を通る。チェックバルブ44はオ
リフィス46に並列である。油圧作動流体は、チェック
バルブ44から油圧作動流体マニホルド48に通る。マ
ニホルド48内の油圧作動流体がユニット燃料噴射器1
2内に入る。燃料を供給する手段、即ち装置28は燃料
タンク50と、このタンクからの流体を取り除きこれを
燃料供給手段28の一部であるコンディショニング手段
54に通す搬送ポンプ52を含んでいる。燃料がコンデ
ィショニング手段54から燃料マニホルド56内を通り
ユニット噴射器12の各バンクに入る。燃料が比較的低
圧(例えば、約276乃至約413キロパスカルkp
a、即ち40乃至60ポンド/平方インチpsi)で燃
料マニホルド56と噴射器12に供給される。図2に示
すように、電子燃料搬送命令信号S10を受信すること
に応答して高圧作動流体か、低圧減衰流体のいずれかを
各ユニット噴射器12に選択的に連通するための手段、
即ち装置として各ユニット噴射器のアクチュエータ・バ
ルブ組立体58が設けられている。アクチュエータ・バ
ルブ組立体58は、好ましくはソレノイド組立体60の
形状であるアクチュエータ60と、好ましくはポペット
バルブ62の形状であるバルブ62とを含んでいる。ソ
レノイド組立体60は、固定スタータ組立体64と可動
アーマチュア66とを含んでいる。ポペットバルブが本
体ボア室67内に配置されている。
【0009】ユニット噴射器12はインテンシファイヤ
ーピストン68と、このピストン68とは別体の部品
か、または一体となっている、ピストンに対応した燃料
ポンププランジャ70とを含んでいる。プランジャ70
は、燃料ポンプ、即ちプランジャ室76を内部に形成す
るバレル74のボア72内に延びている。プランジャば
ね78がインテンシファイヤーピストン68とバレル7
4との間に、プランジャ70を囲むように配置されてい
る。ECM30は、例えば、信号S1乃至S8を発信す
る8個の信号表示装置のような1又は2以上の信号表示
装置から入力データ信号を受信する。入力データ信号
は、エンジン速度S1、エンジンクランクシャフト位置
S2、エンジンクーラント温度S3、エンジン排気背圧
S4、吸気マニホルド圧S5、油圧作動流体マニホルド
圧S6、スロットル位置、即ち所望の燃料設定S7、例
えばトランスミッションのギア設定を表すようなトラン
スミッション作動状態表示信号S8を含んでいればよ
い。出力制御信号S9は、油圧作動流体を供給する装置
26の要素である高圧ポンプに送られた作動流体マニホ
ルド圧命令信号である。信号S6を発信する圧力トラン
ジューサ79が図1に示されている。
【0010】図3を参照すると、ノズル・先端組立体1
0が、プランジャ70とピストン68の反対側のバレル
74に当接するストップ部材80を含んでいる。ストッ
プ部材80は、燃料入口通路82、制御ポート84、及
び吐出通路86を形成する。全ての3つの要素82、8
4、86は、一端部上においてバレル74の燃料プラン
ジャ室76に流体的に接続されている。制御ポート84
は、中心の長手方向の軸線88上の中央であるのが好ま
しく、この軸線に沿ってプランジャ70とピストン68
とが往復運動するスリーブ90は、バレル74に対向す
る側のストップ部材80に当接する。スリーブ90は、
軸線88に平行なばね室92、スリーブ90の壁内で軸
線88にほぼ平行な吐出通路86の連続部、及びスリー
ブ90を通る、軸線88に垂直な排気口94とを形成す
る。ニードルチェック先端96は、ストップ部材80の
反対側のスリーブ90に当接する。ニードルチェック先
端96は、軸線88を中心として、細長い縮減した径の
ステム部分98を有している。ステム部分98の端部1
00は、スリーブ90の反対側に配置されている。ニー
ドルチェック先端96は、軸線88に沿ってステム部分
98の端部100の方向に向かって延びたブラインドボ
ア104と、吐出通路86のさらに延びた延長部の双方
を有する。スリーブ90のばね室92とニードルチェッ
ク先端96のボア104は共に、連続したキャビティを
備えており、第一端部がニードルチェック先端の一端部
100に配置されており、第二端部はストップ部材80
に配置されている。1又は2以上の燃料噴射スプレーオ
リフィス105が端部100を通って延びたブラインド
ボア104内を通る。ニードルチェック先端96内の吐
出通路86はブラインドボア104と流体的に接続され
ている。ストップ部材80、スリーブ90及びニードル
チェック先端96は共に、制御ポートチェック14、ば
ね110、ピン112、スペーサ114及びチェック1
16が配置されたニードルハウジング106を形成す
る。
【0011】本実施例において、ピン112が制御ポー
トチェック14に固定されており、共に動くようになっ
ている。一体型制御ポートチェック14とピン112が
供給パターン制御バルブ117とみなされており、制御
ポートチェック14とピン112は、それぞれ第一及び
第二部分を形成する。制御ポートチェック14は、円錐
形状であるのが好ましく、制御ポート84の補足的に形
成されたシート119に着座するようになっている。チ
ェック116は、ニードルチェック先端96の一端部1
00内に着座するようにテーパ部分118を有してお
り、吐出通路86とオリフィス105との間の流体連通
をブロックするのに十分な大きさである。スペーサ11
4は、ばね室92内においてチェック116に対して休
止しており、ハット14に向けられたばね反作用面を形
成する。ばね110がスペーサ114と制御ポートチェ
ック14の間に配置されており、ポートチェック14と
ニードルチェック116とを閉位置にまで付勢して制御
ポート84とオリフィス105のそれぞれを停止したり
ブロックしたりする。別の実施例において、ピン112
は、ポートチェック14から離れており、ポートチェッ
ク14とスペーサ114との間のばねと平行に配置され
ている。他の実施例において、ピン112はスペーサ1
14に固定されて共に動くようになっている。
【0012】ニードルチェック116は2つの部分を有
する。点118に遠い方のガイド部分120は、ボア1
04と緊密に嵌合摺動し、半径方向にシールするような
関係の大きさである。ガイド部分120よりも直径が小
さい端部122がガイド部分120から延びており、テ
ーパ部分118を含む。吐出通路86は、ボア104と
ニードルチェック116の端部122とによって形成さ
れた環状吐出通路123と結合される。2つの通路86
と123との接続部は、ガイド部分120から端部12
2までのチェック116内の遷移部とほぼ整列したカー
ディオイド室とみなすのが好ましい。チェック116の
ガイド部分120が配置された、カーディオイドの反対
側のボア104の直径とは関係なく、カーディオイド室
と端部100との間のボア104の一部分は、直径を変
えることができる。HEUIシステムは次の手段で作動
する。図2と図3を参照すると、燃料マニホルド56か
らの低圧燃料がケース燃料入口穴124、環状通路12
6、エッジフィルタのような近接間隙通路128、及び
燃料入口通路82を通って流れる。燃料プランジャ室7
6内の圧力がチェックバルブ132の上流側の圧力より
も選択された量だけ低いとき、比較的低圧の燃料によっ
て入口通路82に配置されたチェックバルブ132は着
座しない。チェックバルブ132は着座せず、燃料プラ
ンジャ室は燃料で再び充たされる。
【0013】ソレノイド組立体60が非励磁の状態で、
ポペットバルブ62がポペットばね136によって第一
の非噴射位置に付勢されて、ピストンポンプ室140
と、作動流体サンプ32と連通する上方環状周囲溝14
2、コネクタ通路144、及びドレン通路146との間
の連通を開く間、作動流体入口通路138とピストンポ
ンプ室140との間の流体連通をブロックする。ピスト
ンポンプ室140内のごくわずかな流体圧で、プランジ
ャばね78はプランジャ70とインテンシファイヤーピ
ストン68を押上げバルブ本体150にピストンを着座
させる。HEUIシステムは、噴射開始点、噴射停止
点、及び噴射圧を全てエンジン速度と荷重とは関係なく
調整できる。エンジン速度と荷重とは関係なく噴射を開
始するために、燃料搬送命令信号S10がECM30に
よって発信されて、電子駆動ユニット(図示せず)に送
られる。電子駆動ユニットは、選択されたユニット噴射
器12のソレノイド組立体60に導かれる所定の波型を
形成する。ソレノイド組立体60は、電気的に付勢され
てアーマチュア66が電磁的にスタータ64の方向に引
っ張られるようになっている。ポペットバルブ62が可
動アーマチュア66によっても引っ張られる。上側のシ
ート154がピストンポンプ室140、環状本体ボア室
67とドレン通路146との間の流体連通をブロックす
る間、ポペットバルブ62の下側のシート152が入口
通路138とピストンポンプ室140との流体連通を行
なう第二の位置にポペットバルブ62が動く。比較的高
圧(約23メガパスカルMpa、即ち3335ポンド/
平方インチpsi)で油圧作動流体が入口通路138、
環状本体ボア室67、中間通路158を通り、ピストン
ポンプ室140に流れ、インテンシファイヤーピストン
68上に駆動力が油圧的にかかることになる。
【0014】高圧作動流体が押圧されたプランジャばね
78と燃料圧とによって発生した力に対抗してインテン
シファイヤーピストン68とプランジャ70を変位させ
る。燃料プランジャ室76内の燃料が、インテンシファ
イヤーピストンポンプ室140における作動流体の圧力
と、インテンシファイヤーピストン68とプランジャ7
0との間の有効面積比A1/A2の関数であるレベルに
まで加圧される。この加圧された燃料が燃料プランジャ
室76から吐出通路86を通り環状吐出通路123に流
れ、ニードルチェックばね110によってかけられる力
に対向してニードルチェック116に加圧燃料が作用す
る。選択された圧力レベルに到達した後に、加圧された
燃料がニードルチェック116を持ち上げて、高圧に加
圧された燃料がスプレーオリフィス105を通り、燃焼
室へ噴射を開始する。噴射を終了するために、即ちエン
ジン速度と荷重とは関係なく噴射された燃料量を制御す
るように、ECM30は電子駆動ユニットへの燃料搬送
命令信号S10を停止する。次いで、電子駆動ユニット
は波型を中断し、これにより選択されたユニット噴射器
12のソレノイド組立体60を電気的に停止することに
なる。電磁力がないことによって押圧されたばね136
が伸びて、アーマチュア66とポペットバルブ62とを
第一位置に戻す。
【0015】燃料プランジャ室76、制御ポート84、
吐出通路86、及び環状吐出通路123内の燃料は、ほ
ぼ同じ圧力である。ばね110は、低圧でニードルチェ
ック116と供給パターン制御バルブ117を着座した
第一位置に維持する。インテンシファイヤーピストン6
8が高圧作動流体にさらけ出されたとき、プランジャ7
0がストップ部材80に向けられてノズル・先端組立体
10内の燃料圧が大きくなる。加圧された燃料がチェッ
クの第一作用面積に作用する。第一作用面積は、「延び
たブラインドボア104の断面積 − 着座したチェッ
ク部分118の着座面積(即ち、剥き出しになっていな
い)」にほぼ等しい。ニードルチェック116に対する
流体圧はニードルチェックとスペーサ114をばね11
0の力に抗して上方に変位させる。燃料圧が同時に供給
パターン制御バルブ117の初期の第二の作用面積に対
して制御ポート84を通って作用し、ばね110よりも
大きいことによってストップ部材80から供給パターン
制御バルブ117を離す。初期の第二の作用面積は制御
ポートチェック14に近接した制御ポート84の断面積
に等しい。第一の作用面積は、初めの第二作用面積より
もわずかに大きく、供給パターン制御バルブ117が着
座しない前にチェック116を着座させない。燃料が燃
料プランジャ室76から吐出通路86を通って環状吐出
通路123に流れ、燃料の一部分がオリフィス105を
通って燃焼室19にスプレーされる。吐出通路86から
の燃料の残りは、チェック116がピン112の方向に
軸線方向に変位するにつれて環状吐出通路123に戻
る。制御ポート84を通る燃料は、供給パターン制御バ
ルブ117を通ってばね室92に動き、排気口94を通
って、低圧流体と均衡がとられる。次いで、スペーサ1
14はバルブ117のピン112と接触する。ニードル
チェック116が着座位置から変位すると第一の作用面
積が増大し、ボア104の断面積とほぼ等しくなる。バ
ルブ117が着座しないときに第二作用面積がわずかに
増大するときでさえ、第一作用面積は第二作用面積より
もかなり大きくなり始めた。チェック116が連続して
軸線方向に変位することによって、供給パターン制御バ
ルブ117はそのシートに押しつけられ燃料の流れを減
少させて終了させる。燃料プランジャ室76からの燃料
吐出の均衡は吐出通路86と環状吐出通路123を通っ
て主にスプレーオリフィス105を介してなされる。
【0016】供給パターン制御バルブ117を通る燃料
の流れは本発明に供給パターン制御特性を提供する。図
4は、時間tの関数として燃焼室に入る燃料吐出量fの
プロットを示す。このプロットは、制御ポート84と制
御ポートチェック14とによって与えられたような燃料
噴射供給パターン制御の利点を備えた場合と、備えてい
ない場合双方の燃料吐出を示す。破線で示した図4の線
Aは、制御ポート停止の利点がない場合の燃料吐出を示
している。連続線で示した線Bは、噴射器が本発明で示
したような制御ポートストップ部材を有すると考えられ
た噴射室への吐出を表す。噴射サイクルにおいて、供給
パターン制御によって燃焼室に初期に噴射された燃料の
量が減少することは容易にわかる。噴射開始、即ちSO
Iは、チェックが着座せず噴射が開始するときの時間に
おけるポイントである。時間t1は、供給パターン制御
バルブ117が着座せず、供給パターン制御が開始する
時間におけるポイントである。時間t2 は、ハットがそ
のシートに戻るところである。図5は、噴射サイクルの
間の時間tの関数として、ニードルチェック116の変
位xと制御ポートチェック14の変位xを表すプロット
である。供給パターン制御バルブ117の変位は破線で
示す。チェック116の変位は直線で示す。
【0017】本発明の他の態様、目的及び利点は図面、
発明の開示及び請求の範囲から得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】8個のユニット噴射器を有する8気筒内燃機関
の作動流体回路と、燃料噴射回路の双方を含む、本発明
の油圧作動式電子制御ユニット噴射燃料システムの概略
図である。
【図2】例示的な内燃機関内に設けられた図1のユニッ
ト噴射器の一実施例の部分断面図である。
【図3】図2において示されたノズル・先端組立体の拡
大図である。
【図4】時間の関数としての燃料吐出のプロットであ
る。
【図5】時間の関数としてのチェックの変位とハットの
変位のプロットである。
【符号】
10 ノズル・先端組立体 12 燃料噴射器 14 ハット 16 油圧作動式噴射器システム 22 ユニット噴射器ボア 30 電子制御モジュール 32 サンプ 34 低圧搬送ポンプ 40 高圧ポンプ 42 出力ポート 44 チェックバルブ 46 オリフィス 48 流体マニホルド 58 アクチュエータ・バルブ組立体 60 ソレノイド 62 ポペットバルブ 68 ピストン 70 プランジャ 74 バレル 78 プランジャばね 80 ストップ部材 82 燃料入口通路 84 制御ポート 86 吐出通路 88 軸線 90 スリーブ 96 ニードルチェック 104 ボア 105 オリフィス 110 ばね 116 ニードルチェック 117 供給パターン制御バルブ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中心軸線を有し該軸線に沿って内部キャ
    ビティが形成され、該キャビティの第一端部には少なく
    とも一つの貫通スプレーオリフィスが、前記キャビティ
    の第二端部には制御ポートシートと前記キャビティより
    小径の制御ポートとが形成されており、前記キャビティ
    を燃料ポンプ室の第一端部に流体的に接続する吐出通路
    が形成されたチェックハウジングと、 前記キャビティと緊密に嵌合摺動し半径方向にシールす
    る関係にあるような大きさであり、前記少なくとも一つ
    のオリフィスの方に向けられて、第一位置において前記
    少なくとも一つのオリフィスをブロックする部分を有す
    る、前記キャビティ内に配置されたチェックと、 第一及び第二端部を備えて前記キャビティ内に配置され
    ており、前記第一端部が前記キャビティの前記第二端部
    に当接して前記制御ポートを通る流体の流れをブロック
    する第一位置と、前記第一端部が前記キャビティの前記
    第二端部から離れて流体の流れが前記制御ポートを通る
    ことができるようにする第二位置との間を可動な供給パ
    ターン制御バルブと、 該供給パターン制御バルブの前記第一端部と前記チェッ
    クとをそれぞれの第一位置に付勢し、前記チェックと前
    記供給パターン制御バルブとの間に機能的に配置される
    ようになった手段と、が設けられており、 前記供給パターン制御バルブの前記第二端部は、前記チ
    ェックと前記供給パターン制御バルブの前記第一端部と
    の間で前記キャビティ内に配置され、前記第一位置にお
    ける前記チェックと前記供給パターン制御バルブの前記
    第一端部との間の距離よりも長さが短く、これらの間の
    相対的な動きを制限するようになり、前記供給パターン
    制御バルブの前記第一端部が前記制御ポートシートに対
    して保持されている第二位置に前記チェックが動くにつ
    れて前記供給パターン制御バルブは、前記チェックによ
    って変位するようになっていることを特徴とする燃料噴
    射器に用いられるノズル・先端組立体。
  2. 【請求項2】 前記チェックハウジングは、 前記キャビティの前記第二端部を形成し、前記制御ポー
    トと前記吐出通路の第一部分を備えたストップ部材と、 該ストップ部材からの前記吐出通路の連続部と、前記付
    勢手段が配置された前記キャビティの付勢室と、前記ば
    ね室に垂直な、前記スリーブを通る排気口と、を形成す
    るスリーブと、 前記吐出通路のさらに延びた連続部と、前記キャビティ
    の延長ブラインドボアとを形成し、該延長ブラインドボ
    アの一端には前記少なくとも一つのオリフィスが配置さ
    れるようになったチェック先端と、 が設けられたことを特徴とする請求項1に記載のノズル
    ・先端組立体。
  3. 【請求項3】 前記バルブ手段は、制御ポートを内部に
    備えた、前記チェックハウジングに対して固定されたス
    トップ部材と、前記制御ポート内に着座しチェックの動
    きを制限する第一位置と前記制御ポートから離れて燃料
    が流れるようにする第二位置とを有するバルブと、を含
    んでおり、前記少なくとも一つのオリフィスを通る燃料
    噴射の初期流量を制限するようになっていることを特徴
    とする請求項1に記載のノズル・先端組立体。
JP8013557A 1995-01-31 1996-01-30 燃料噴射ノズルの噴射供給パターン制御ポートチェックストップ部材 Withdrawn JPH08232796A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/380,930 US5487508A (en) 1994-03-31 1995-01-31 Injection rate shaping control ported check stop for a fuel injection nozzle
US08/380930 1995-01-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08232796A true JPH08232796A (ja) 1996-09-10

Family

ID=23503003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8013557A Withdrawn JPH08232796A (ja) 1995-01-31 1996-01-30 燃料噴射ノズルの噴射供給パターン制御ポートチェックストップ部材

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5487508A (ja)
JP (1) JPH08232796A (ja)
DE (1) DE19603435A1 (ja)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6161770A (en) 1994-06-06 2000-12-19 Sturman; Oded E. Hydraulically driven springless fuel injector
US6257499B1 (en) 1994-06-06 2001-07-10 Oded E. Sturman High speed fuel injector
IT232490Y1 (it) * 1994-07-01 2000-01-10 Elasis Sistema Ricerca Fiat Dispositivo di registrazione della corsa dell'otturatore per un iniettore di combustibile
US5647536A (en) * 1995-01-23 1997-07-15 Cummins Engine Company, Inc. Injection rate shaping nozzle assembly for a fuel injector
US5645224A (en) * 1995-03-27 1997-07-08 Caterpillar Inc. Modulating flow diverter for a fuel injector
US6148778A (en) 1995-05-17 2000-11-21 Sturman Industries, Inc. Air-fuel module adapted for an internal combustion engine
US5685490A (en) * 1995-07-27 1997-11-11 Caterpillar Inc. Fuel injector with pressure bleed-off stop
US5743237A (en) * 1997-01-28 1998-04-28 Caterpillar Inc. Hydraulically-actuated fuel injector with needle valve operated spill passage
US5950931A (en) * 1998-01-30 1999-09-14 Caterpillar Inc. Pressure decay passage for a fuel injector having a trapped volume nozzle assembly
US6085991A (en) 1998-05-14 2000-07-11 Sturman; Oded E. Intensified fuel injector having a lateral drain passage
US6113012A (en) * 1998-06-25 2000-09-05 Caterpillar Inc. Rate shaped fuel injector with internal dual flow rate office
US6113000A (en) * 1998-08-27 2000-09-05 Caterpillar Inc. Hydraulically-actuated fuel injector with intensifier piston always exposed to high pressure actuation fluid inlet
EP1112445B1 (en) 1998-09-10 2004-05-12 International Engine Intellectual Property Company, LLC. Fuel injector
DE19939939A1 (de) * 1999-08-23 2001-04-19 Bosch Gmbh Robert Injektor für ein Common-Rail-Einspritzsystem für Brennkraftmaschinen mit kompakter Bauweise
DE19948341A1 (de) 1999-10-07 2001-04-19 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffhochdruckspeicher
DE10323177A1 (de) * 2003-05-22 2004-12-09 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen
DE10355645A1 (de) * 2003-11-28 2005-07-07 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzsystem
US7415969B2 (en) 2006-02-28 2008-08-26 Caterpillar Inc. Fuel injector having recessed check top
DE102006026877A1 (de) * 2006-06-09 2007-12-13 Robert Bosch Gmbh Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
JP5043761B2 (ja) * 2008-06-18 2012-10-10 本田技研工業株式会社 燃料噴射装置
EP2896811B1 (en) * 2014-01-15 2016-10-19 Continental Automotive GmbH Nozzle assembly and fuel injection valve for a combustion engine

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL133905C (ja) * 1968-11-05
DE2441841A1 (de) * 1974-08-31 1976-03-18 Daimler Benz Ag Kraftstoffeinspritzduese fuer brennkraftmaschinen
US4054248A (en) * 1976-07-01 1977-10-18 General Motors Corporation Fuel injector pump for a unit fuel injector
DE2711902A1 (de) * 1977-03-18 1978-09-21 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzduese
DE2801976A1 (de) * 1978-01-18 1979-07-19 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzsystem
DE3409924A1 (de) * 1983-03-31 1984-10-11 AVL Gesellschaft für Verbrennungskraftmaschinen und Messtechnik mbH, Prof. Dr.Dr.h.c. Hans List, Graz Duesenhalter fuer eine kraftstoffeinspritzduese
GB8315717D0 (en) * 1983-06-08 1983-07-13 Lucas Ind Plc Fuel injection nozzles
GB8319284D0 (en) * 1983-07-16 1983-08-17 Lucas Ind Plc Fuel injection nozzles
JPS60259764A (ja) * 1984-05-10 1985-12-21 Diesel Kiki Co Ltd 燃料噴射弁
DE3629754C2 (de) * 1986-09-01 1994-07-14 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zur Erzeugung von Voreinspritzungen bei Pumpedüsen
EP0267177A1 (de) * 1986-10-30 1988-05-11 VOEST-ALPINE AUTOMOTIVE Gesellschaft m.b.H. Kraftstoffeinspritzdüse
JPH0196466A (ja) * 1987-10-07 1989-04-14 Honda Motor Co Ltd 内燃機関用燃料噴射ノズル
US4986472A (en) * 1989-09-05 1991-01-22 Cummins Engine Company, Inc. High pressure unit fuel injector with timing chamber pressure control
DE3937917A1 (de) * 1989-11-15 1991-05-16 Man Nutzfahrzeuge Ag Verfahren zum intermittierenden einspritzen von brennstoff in den brennraum einer brennkraftmaschine, sowie vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens
JPH03222861A (ja) * 1990-01-29 1991-10-01 Nissan Motor Co Ltd エンジンの燃料噴射装置
US5121730A (en) * 1991-10-11 1992-06-16 Caterpillar Inc. Methods of conditioning fluid in an electronically-controlled unit injector for starting
US5143291A (en) * 1992-03-16 1992-09-01 Navistar International Transportation Corp. Two-stage hydraulic electrically-controlled unit injector

Also Published As

Publication number Publication date
US5487508A (en) 1996-01-30
DE19603435A1 (de) 1996-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5423484A (en) Injection rate shaping control ported barrel for a fuel injection system
JPH08232796A (ja) 燃料噴射ノズルの噴射供給パターン制御ポートチェックストップ部材
US6601566B2 (en) Fuel injector with directly controlled dual concentric check and engine using same
EP0774067B1 (en) Solenoid actuated miniservo spool valve
US6145492A (en) Control valve for a fuel injection valve
US5884848A (en) Fuel injector with piezoelectric and hydraulically actuated needle valve
JPH06299928A (ja) 内燃機関の燃料噴射装置
EP0957261B1 (en) Fuel system and pump suitable for use therein
US6854962B2 (en) Pump system with high pressure restriction
US20060289681A1 (en) Injection nozzle for internal combustion engines
US5832954A (en) Check valve assembly for inhibiting Helmholtz resonance
US5868317A (en) Stepped rate shaping fuel injector
KR20010080112A (ko) 연료 분사 장치
JPH08921A (ja) 高圧流体圧装置用エッジフィルタ
US6543706B1 (en) Fuel injection nozzle for an internal combustion engine
US6568369B1 (en) Common rail injector with separately controlled pilot and main injection
JP3846917B2 (ja) 燃料噴射装置
US6439201B1 (en) Fuel injector having dual flow rate capabilities and engine using same
JPH10131828A (ja) 噴射弁装置
JPH0429082Y2 (ja)
US20040099246A1 (en) Fuel injector with multiple control valves
JP2002130086A (ja) 二段噴射燃料噴射弁
US7451743B2 (en) Fuel injection system with accumulator fill valve assembly
JPS6038047Y2 (ja) 内燃機関用ポンプノズル
JPH0428902B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20030401