JPH08296521A - Needle valve controller of injector - Google Patents

Needle valve controller of injector

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Publication number
JPH08296521A
JPH08296521A JP18006295A JP18006295A JPH08296521A JP H08296521 A JPH08296521 A JP H08296521A JP 18006295 A JP18006295 A JP 18006295A JP 18006295 A JP18006295 A JP 18006295A JP H08296521 A JPH08296521 A JP H08296521A
Authority
JP
Japan
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injection
hole
pressure
valve
orifice
Prior art date
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Pending
Application number
JP18006295A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihisa Koizumi
芳久 小泉
Hiroshi Ueno
宏 上野
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.)
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP18006295A priority Critical patent/JPH08296521A/en
Publication of JPH08296521A publication Critical patent/JPH08296521A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To obtain good initial injection characteristics even if time interval between injections is short and suppress initial injection rate without worsening spill characteristics. CONSTITUTION: A needle valve controller 50 of an injector is provided with a piston 56 which is pressed and moved from its original position in a control chamber 52 due to the supply of high fuel pressure to lower a needle valve and an orifice 59 which is formed in the piston 56 and discharges fuel in the control chamber 52 appropriately when the needle valve is lifted. It is further provided with a communicating passage 66 which passes fuel in the control chamber 52 into a rear surface side 65 of the piston 56 in a process in which the piston 56 returns to its original position.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はインジェクタの針弁
制御装置に係り、特に、ディーゼルエンジン等に高圧燃
料を噴射供給するインジェクタにおいて、その初期噴射
を最適化すべく針弁を制御する装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an injector needle valve control device, and more particularly to a device for controlling a needle valve in an injector for injecting high-pressure fuel to a diesel engine or the like in order to optimize its initial injection. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、コモンレールと称される一種の
サージタンクに高圧燃料を蓄圧し、この高圧燃料をディ
ーゼルエンジン等に噴射供給するコモンレール式(CR
式)インジェクタが知られている。このインジェクタに
あっては、エンジン回転数によらず高い噴射圧力が常時
得られ、低回転域でも可燃混合気形成に有利な高い噴射
圧力が得られる利点がある。また、噴射時期の設定が自
由に行えるため多段噴射が可能となり、出力、排ガス特
性、騒音及び臭気等の改善に極めて有効となる。多段噴
射については、図9にその様子を概略的に示す。これに
よれば、先ずパイロット噴射が行われ、所定のインター
バル時間を経てメイン噴射が行われる。またの()内
に示すように、メイン噴射の後にアフター噴射が行われ
ることもある。
2. Description of the Related Art Generally, a high pressure fuel is accumulated in a kind of surge tank called a common rail, and the high pressure fuel is injected and supplied to a diesel engine or the like.
Formula) injectors are known. This injector has an advantage that a high injection pressure is always obtained regardless of the engine speed, and a high injection pressure advantageous for forming a combustible mixture is obtained even in a low rotation range. Further, since the injection timing can be freely set, multi-stage injection is possible, which is extremely effective for improving output, exhaust gas characteristics, noise, odor, and the like. FIG. 9 schematically shows the multistage injection. According to this, the pilot injection is first performed, and the main injection is performed after a predetermined interval time. Also, as shown in (), after-injection may be performed after the main injection.

【0003】通常、このようなインジェクタには、その
初期噴射、即ち噴射開始直後の噴霧を最適化するため
に、針弁即ちノズルニードルのリフト或いは上昇速度を
制御するための装置が設けられている。
Usually, such injectors are provided with a device for controlling the lift or ascent rate of the needle valve or nozzle needle in order to optimize its initial injection, ie the spray immediately after the start of injection. .

【0004】図10は従来の針弁制御装置を示し、図示
するように、アッパボディaとロアボディbとで区画形
成される制御室c内には、ダンピングオリフィスバルブ
d、オリフィススプリングe、及び摺動可能なピストン
即ちパイロットオリフィスバルブfがそれぞれ装入され
ている。制御室cの上方には図示しないソレノイドバル
ブが設けられ、この切替えにより無噴射時には高燃圧即
ち燃料による高圧が、噴射時にはそれをリークさせて生
じる低圧が、導圧ポートgを通じて供給ないし導入され
るようになっている。
FIG. 10 shows a conventional needle valve control device. As shown in the drawing, a damping orifice valve d, an orifice spring e, and a slide valve are provided in a control chamber c defined by an upper body a and a lower body b. Movable pistons or pilot orifice valves f are respectively installed. A solenoid valve (not shown) is provided above the control chamber c. By this switching, a high fuel pressure, that is, a high pressure due to the fuel during no injection, and a low pressure generated by leaking the fuel during injection are supplied or introduced through the pressure guiding port g. It is like this.

【0005】具体的な動作を説明すれば、無噴射時には
図11(d)に示すように、制御室c内に高圧が導入さ
れ、その高圧でコマンドピストンhを下降させ、これに
連結するノズルニードル(図示せず)で噴孔(図示せ
ず)を塞ぐようになっている。噴射開始となればソレノ
イドバルブが切替えられ、図11(a)の如く、導圧ポ
ートg内が低圧となり、制御室c内からオリフィス孔i
を通じて燃料が移動することで、制御室c内は低圧とな
って、コマンドピストンh及びノズルニードルのリフト
を許容する。特にこのオリフィス孔iが、燃料の通過流
量を定め、ノズルニードルのリフト速度を制御する。よ
ってその孔径は、初期噴射を最適化する孔径となるよう
定められている。
Explaining the specific operation, when no injection is performed, as shown in FIG. 11 (d), a high pressure is introduced into the control chamber c, and the command piston h is lowered by the high pressure, and a nozzle connected to this command piston h. The injection hole (not shown) is closed by a needle (not shown). When the injection is started, the solenoid valve is switched, and as shown in FIG. 11A, the pressure in the pressure guiding port g becomes low, and the orifice hole i from the control chamber c is changed.
As the fuel moves through the control chamber c, the pressure inside the control chamber c becomes low, and the command piston h and the nozzle needle are allowed to lift. In particular, this orifice hole i determines the flow rate of the fuel passing therethrough and controls the lift speed of the nozzle needle. Therefore, the hole diameter is determined so as to optimize the initial injection.

【0006】噴射の終了に際しては、導圧ポートgから
の高圧がパイロットオリフィスバルブfを下降させ、こ
れによってコマンドピストンhに高圧を与えてノズルニ
ードルを下降させる。従って噴孔は閉塞し、噴射が終了
する。この状態で、パイロットオリフィスバルブfを境
とする制御室c内の導圧ポートg側室内即ち一端側室j
内と、その反対側のダンピングオリフィスバルブd側室
内即ち他端側室k内との圧力は、ほぼ同圧の高圧なの
で、オリフィススプリングeによる付勢力と、オリフィ
ス孔iを通じた燃料の移動とにより、図11(c),
(d)といった順序で、パイロットオリフィスバルブf
が上昇する。そして図11(d)の状態が、次噴射に向
けての待機状態となる。
At the end of the injection, the high pressure from the pressure introducing port g lowers the pilot orifice valve f, thereby giving a high pressure to the command piston h and lowering the nozzle needle. Therefore, the injection hole is closed and the injection is completed. In this state, the pressure guide port g side chamber inside the control chamber c bordering the pilot orifice valve f, that is, the one end side chamber j
Since the pressure inside and the pressure inside the damping orifice valve d side chamber, that is, the inside of the other end side chamber k on the opposite side are substantially the same high pressure, due to the biasing force of the orifice spring e and the movement of the fuel through the orifice hole i, FIG. 11 (c),
Pilot orifice valve f in the order of (d)
Rises. Then, the state of FIG. 11 (d) becomes a standby state for the next injection.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
1サイクルの動作は各噴射毎に行われるものであるか
ら、多段噴射の場合にあっても、パイロット噴射、メイ
ン噴射、及びアフター噴射のそれぞれについて行われる
ことになる。
By the way, since such a one-cycle operation is performed for each injection, even in the case of multi-stage injection, pilot injection, main injection, and after injection are performed. Will be done.

【0008】しかし、上記装置の場合、パイロット又は
アフター噴射と、メイン噴射とのインターバル時間が短
くなると、図11(b)の状態から(d)の状態への移
行、即ち次噴射待機状態への復帰が速やかに行われず、
正確な噴射が実行できないという問題がある。
However, in the case of the above apparatus, when the interval time between the pilot or after injection and the main injection becomes short, the state of FIG. 11 (b) shifts to the state of (d), that is, the next injection standby state. Return is not done promptly,
There is a problem that accurate injection cannot be performed.

【0009】詳述すると、図11(b)に示す噴射終了
時点では、一端側室j内に導圧ポートgから高圧が送ら
れ、この高圧を受けてパイロットオリフィスバルブfが
上端の原位置から下方に押動される。これによって他端
側室k内は圧縮され、コマンドピストンhを下降させ得
るような一端側室j内とほぼ同圧の高圧となる。そして
オリフィススプリングeがパイロットオリフィスバルブ
fに上昇力を与え、同時に一端側室j内の燃料がオリフ
ィス孔iを通じて他端側室k内に移動するため、パイロ
ットオリフィスバルブfは図11(c)のように徐々に
上昇し、図11(d)の如く原位置に戻る。これから分
かるように、パイロットオリフィスバルブfの復帰は、
特にオリフィス孔iの孔径が比較的小さいため、即座に
は行われない。
More specifically, at the end of injection shown in FIG. 11 (b), a high pressure is sent from the pressure guiding port g into the one end side chamber j, and the pilot orifice valve f is moved downward from its original position at the upper end in response to this high pressure. Is pushed to. As a result, the inside of the other end side chamber k is compressed to a high pressure which is almost the same as the inside pressure of the one end side chamber j such that the command piston h can be lowered. Then, the orifice spring e gives a rising force to the pilot orifice valve f, and at the same time, the fuel in the one end side chamber j moves into the other end side chamber k through the orifice hole i, so that the pilot orifice valve f becomes as shown in FIG. It gradually rises and returns to its original position as shown in FIG. As can be seen, the return of the pilot orifice valve f is
Especially, since the diameter of the orifice hole i is relatively small, it is not performed immediately.

【0010】ところが、インターバル時間が短くなる
と、パイロットオリフィスバルブfが復帰する前(例え
ば図11(c)の状態)に噴射開始となり、一端側室j
内の減圧によりパイロットオリフィスバルブfの急上昇
が生じる。こうなると他端側室k内も急減圧され、コマ
ンドピストンh及びノズルニードルの急リフトが生じ、
リフト速度の正確な制御が不可能となる。
However, when the interval time becomes short, injection starts before the pilot orifice valve f returns (for example, the state shown in FIG. 11 (c)), and the one end side chamber j
Due to the reduced pressure inside, the pilot orifice valve f suddenly rises. In this case, the pressure in the other end side chamber k is rapidly reduced, and the command piston h and the nozzle needle are rapidly lifted.
Accurate control of lift speed becomes impossible.

【0011】またこれにより、初期噴射率が増加してN
Ox、燃焼騒音等の増加を招き、また、燃料噴射量の急
増及び制御不良によりドライバビリティの低下等を招
く。
As a result, the initial injection rate increases and N
Ox, combustion noise, and the like are increased, and drastic increase in fuel injection amount and poor control cause deterioration of drivability.

【0012】そこで、本発明は上記課題を解決すべく創
案されたものであり、その目的は、噴射間のインターバ
ル時間が短い場合であっても良好な初期噴射特性を得る
ことができるインジェクタの針弁制御装置を提供するこ
とにある。
Therefore, the present invention was devised to solve the above problems, and an object thereof is to provide an injector needle capable of obtaining good initial injection characteristics even when the interval time between injections is short. It is to provide a valve control device.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るインジェクタの針弁制御装置は、高燃
圧の供給により制御室内で原位置から押動されて針弁を
下降させるピストンと、このピストンに形成され上記針
弁のリフト時に上記制御室内の燃料を適宜排出させるオ
リフィスと、上記ピストンが上記原位置に戻る過程で上
記制御室内の燃料を上記ピストンの背面側に通す連通路
とを備えたものである。これによれば、噴射終了と同時
に下降されたピストンが原位置に戻る過程において、制
御室内の燃料は、オリフィスとは別の連通路を通じても
ピストンの背面側に移動される。これによってピストン
の復帰移動は速やかに行われ、その応答性は改善され
る。
In order to achieve the above object, a needle valve control device for an injector according to the present invention comprises a piston that is pushed from its original position in a control chamber by the supply of high fuel pressure to lower the needle valve. An orifice formed in the piston for appropriately discharging the fuel in the control chamber when the needle valve is lifted, and a communication passage for passing the fuel in the control chamber to the back side of the piston in the process of returning the piston to the original position. It is equipped with. According to this, in the process in which the piston lowered when the injection is completed returns to the original position, the fuel in the control chamber is moved to the back side of the piston also through the communication passage different from the orifice. As a result, the return movement of the piston is quickly performed, and its responsiveness is improved.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下本発明の好適な実施の形態を
添付図面に基づいて詳述する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

【0015】図2は、本発明に係る針弁制御装置が適用
されるインジェクタの全体を示す。図示するように、イ
ンジェクタ1は、ロアボディ2とアッパボディ3とから
主に構成される分割式のインジェクタボディ4を有す
る。ロアボディ2とアッパボディ3とはバルブナット5
で結合され、これらにはキャップボディ6が被せられて
いる。キャップボディ6内にはソレノイド7が設けら
れ、このソレノイド7には外部端子8から電力が供給さ
れる。ロアボディ2の先端部或いは下端部には、チップ
パッキン9を介してノズルボディ10がリテーニングナ
ット11を用いて結合される。またロアボディ2側部の
ボス取付部12には、コモンレール(図示せず)から高
圧燃料を導入するためのインレットボス13と、リーク
による低圧燃料を導出するためのアウトレットボス14
とが取り付けられる。
FIG. 2 shows the entire injector to which the needle valve control device according to the present invention is applied. As illustrated, the injector 1 has a split injector body 4 mainly composed of a lower body 2 and an upper body 3. The lower body 2 and the upper body 3 have a valve nut 5
And the cap body 6 is put on them. A solenoid 7 is provided inside the cap body 6, and electric power is supplied to the solenoid 7 from an external terminal 8. A nozzle body 10 is joined to the tip end or the bottom end of the lower body 2 through a tip packing 9 using a retaining nut 11. The boss mounting portion 12 on the side of the lower body 2 has an inlet boss 13 for introducing high-pressure fuel from a common rail (not shown) and an outlet boss 14 for discharging low-pressure fuel due to a leak.
And are attached.

【0016】ノズルボディ10の先端部には噴孔15が
設けられ、この噴孔15は針弁即ちノズルニードル16
の上下移動により開閉される。インレットボス13から
の高圧燃料は分岐17からノズル側高圧通路18に通じ
て油溜り室19に溜められる。そしてその燃料は、ノズ
ルニードル16が上昇すれば、ノズルニードル16外周
の隙間を通じて噴孔15から噴射される。ノズルニード
ル16には油溜り室19の位置にテーパ面20が形成さ
れ、詳しくは後述するが、このテーパ面20はノズルニ
ードル16に高圧燃料による上昇力を与える。
A nozzle hole 15 is provided at the tip of the nozzle body 10, and the nozzle hole 15 is a needle valve or nozzle needle 16.
It is opened and closed by moving up and down. The high-pressure fuel from the inlet boss 13 is led from the branch 17 to the nozzle-side high-pressure passage 18 and stored in the oil sump chamber 19. When the nozzle needle 16 moves up, the fuel is injected from the injection hole 15 through the gap on the outer circumference of the nozzle needle 16. A tapered surface 20 is formed on the nozzle needle 16 at the position of the oil sump 19, and the tapered surface 20 gives a rising force by the high pressure fuel to the nozzle needle 16, which will be described in detail later.

【0017】ロアボディ2の中心孔21には、軸状に形
成されたコマンドピストン22が、中心孔21の摺動部
23、及びスペーサ24とシム25とに対し摺動可能に
装入される。中心孔21のスプリング収容部26にはノ
ズルスプリング27が装入され、ノズルスプリング27
は、プレッシャピン28を介して、ノズルニードル16
を下方即ち閉方向に押圧或いは付勢する。プレッシャピ
ン28の中心部にはコマンドピストン22の下端面が当
接される。
In the center hole 21 of the lower body 2, a command piston 22 formed in a shaft shape is slidably inserted in the sliding portion 23 of the center hole 21, the spacer 24 and the shim 25. A nozzle spring 27 is inserted in the spring accommodating portion 26 of the center hole 21.
The nozzle needle 16 through the pressure pin 28.
Is pressed or urged downward, that is, in the closing direction. The lower end surface of the command piston 22 is brought into contact with the center of the pressure pin 28.

【0018】ソレノイド7を実質的に収容するソレノイ
ドボディ29は、キャップボディ6によりリングスペー
サ30を介してアッパボディ3に結合される。ソレノイ
ドボディ29の軸心部には摺動軸31が固定され、摺動
軸31にはソレノイド弁体32とスプリング33とが嵌
合される。ソレノイド弁体32は、摺動軸31の外周面
と、アッパボディ3軸心部の摺動孔34内周面とに対し
摺動可能である。またソレノイド弁体32はスプリング
33によって下方に付勢され、ソレノイド7が通電され
て噴射状態となるときは上方に移動される。
The solenoid body 29, which substantially houses the solenoid 7, is coupled to the upper body 3 by the cap body 6 via the ring spacer 30. A sliding shaft 31 is fixed to the axial center of the solenoid body 29, and a solenoid valve element 32 and a spring 33 are fitted to the sliding shaft 31. The solenoid valve element 32 is slidable with respect to the outer peripheral surface of the sliding shaft 31 and the inner peripheral surface of the sliding hole 34 at the axial center of the upper body 3. Further, the solenoid valve element 32 is biased downward by the spring 33, and is moved upward when the solenoid 7 is energized to be in the injection state.

【0019】図3は、このときの様子を詳細に示し、
(a)は無噴射状態(電流 OFF)、(b)は噴射状態
(電流ON)を示す。先ず無噴射状態にあって、ソレノイ
ド弁体32は下方に位置され、その縮径部35の下端周
縁に形成された斜め面36が、アッパボディ3の軸心部
に形成された導圧ポート37の入口座面38に面当たり
して、ソレノイド弁体32の移動を規制する。このと
き、ソレノイド弁体32に形成された横孔39が、制御
側高圧通路40の出口端としての周溝41に一致すると
共に、横孔39の内側に摺動軸31の縮径部42が位置
して、横孔39内の高圧燃料をポート接続孔43へと洩
れ出させる。摺動孔34の下端には、高圧燃料をリーク
させるための制御側低圧通路44が接続されるが、この
状態ではソレノイド弁体32により閉とされ、リークは
なされない。結局、高圧通路40からの高圧(コモンレ
ール圧)燃料は、その圧力を維持したまま導圧ポート3
7へと送られる。
FIG. 3 shows the details at this time,
(A) shows a non-injection state (current OFF), (b) shows an injection state (current ON). First, in the non-injection state, the solenoid valve body 32 is positioned below, and the inclined surface 36 formed on the lower end peripheral edge of the reduced diameter portion 35 has a pressure guiding port 37 formed on the axial center portion of the upper body 3. The movement of the solenoid valve element 32 is regulated by hitting the deposit face 38 of the. At this time, the lateral hole 39 formed in the solenoid valve body 32 coincides with the circumferential groove 41 as the outlet end of the control-side high-pressure passage 40, and the reduced diameter portion 42 of the sliding shaft 31 is provided inside the lateral hole 39. Positioned, the high-pressure fuel in the lateral hole 39 leaks to the port connection hole 43. A control-side low-pressure passage 44 for leaking high-pressure fuel is connected to the lower end of the sliding hole 34, but in this state, the solenoid valve body 32 closes and no leak occurs. After all, the high-pressure (common rail pressure) fuel from the high-pressure passage 40 maintains the pressure and the pressure guiding port 3
Sent to 7.

【0020】次に噴射状態となると、図3(b)に示す
ように、ソレノイド弁体32が上方に移動され、横孔3
9が周溝41から若干外れ、縮径部42がポート接続孔
43の入口を塞ぐ。即ち、前記同様、縮径部42の下端
周縁部と、ポート接続孔43の上端周縁部との面取り部
分同士が面当たりする。これにより、高圧通路40から
の高圧燃料は遮断されてポート接続孔43には流通され
ない。そしてこのとき、ソレノイド弁体32の縮径部3
5が導圧ポート37を開き、この導圧ポート37を低圧
通路44へと連通させて、今度は導圧ポート37からの
高圧燃料のリークを生じさせる。これによって、導圧ポ
ート37内は低圧となる。なお、このリーク燃料は、図
2に仮想線で示す通路44aを通じてアウトレットボス
14から排出される。
Next, in the injection state, as shown in FIG. 3B, the solenoid valve element 32 is moved upward and the lateral hole 3
9 is slightly displaced from the circumferential groove 41, and the reduced diameter portion 42 blocks the inlet of the port connection hole 43. That is, similarly to the above, the chamfered portions of the lower end peripheral portion of the reduced diameter portion 42 and the upper end peripheral portion of the port connection hole 43 come into contact with each other. As a result, the high pressure fuel from the high pressure passage 40 is blocked and does not flow into the port connection hole 43. At this time, the reduced diameter portion 3 of the solenoid valve body 32
5 opens the pressure guiding port 37 and connects the pressure guiding port 37 to the low pressure passage 44, which in turn causes the high pressure fuel to leak from the pressure guiding port 37. As a result, the pressure in the pressure guiding port 37 becomes low. The leaked fuel is discharged from the outlet boss 14 through the passage 44a shown in phantom in FIG.

【0021】図2に示すように、制御側低圧通路44
は、ロアボディ2とアッパボディ3との隙間45を介し
て、ロアボディ2に形成されたノズル側低圧通路46へ
と連通される。さらに隙間45は、アッパボディ3に形
成された低圧連通路47を介して、ソレノイド弁体32
のための移動室48へと連通される。ノズル側低圧通路
46は、中心孔21の拡径部49に接続され、これによ
り低圧燃料は、コマンドピストン22と拡径部49との
隙間、及びスプリング収容部26を通じてプレッシャピ
ン28にまで到達する。なおこれらへの高圧燃料の侵入
はない。
As shown in FIG. 2, the control side low pressure passage 44
Is communicated with a nozzle-side low pressure passage 46 formed in the lower body 2 through a gap 45 between the lower body 2 and the upper body 3. Further, the gap 45 is provided through the low pressure communication passage 47 formed in the upper body 3 to the solenoid valve body 32.
Is connected to the transfer chamber 48. The nozzle-side low pressure passage 46 is connected to the enlarged diameter portion 49 of the center hole 21, so that the low pressure fuel reaches the pressure pin 28 through the gap between the command piston 22 and the enlarged diameter portion 49, and the spring accommodating portion 26. . There is no intrusion of high pressure fuel into them.

【0022】ここで、ロアボディ2とアッパボディ3と
の境界部乃至接続部には、本発明に係る針弁制御装置5
0が設けられる。図1に示すように、針弁制御装置50
は、ロアボディ2の軸心部に形成された有底円筒体状の
穴51の内面と、アッパボディ3の下面とで区画形成さ
れる制御室52を有する。制御室52の一端即ち上端面
53は平面とされ、その中心部には導圧ポート37の出
口端が開口される。なお導圧ポート37の出口端付近は
拡径されている。制御室52内の他端即ち下端部にはダ
ンピングオリフィスバルブ54が設けられている。ダン
ピングオリフィスバルブ54は、有底円筒体状に形成さ
れ、その底部中心位置には、制御室52の出口を実質的
に形成するダンピングオリフィス孔54aが設けられ
る。そして穴51に連通して前記中心孔21が設けられ
るため、オリフィス孔54aはコマンドピストン22へ
の燃料の供給、或いは高圧・低圧の供給を行うことにな
る。ダンピングオリフィスバルブ54の内筒部には、コ
イルスプリングによるオリフィススプリング55が装入
される。そしてこのオリフィススプリング55を介し
て、ピストンたるパイロットオリフィスバルブ56が上
方に付勢されて設けられる。
Here, the needle valve control device 5 according to the present invention is provided at a boundary portion or a connecting portion between the lower body 2 and the upper body 3.
0 is provided. As shown in FIG. 1, the needle valve control device 50
Has a control chamber 52 defined by the inner surface of a bottomed cylindrical hole 51 formed in the axial center of the lower body 2 and the lower surface of the upper body 3. One end of the control chamber 52, that is, the upper end surface 53 is a flat surface, and the outlet end of the pressure guiding port 37 is opened at the center thereof. The diameter of the pressure guide port 37 near the outlet end is enlarged. A damping orifice valve 54 is provided at the other end, that is, the lower end of the control chamber 52. The damping orifice valve 54 is formed in a cylindrical shape with a bottom, and a damping orifice hole 54 a that substantially forms the outlet of the control chamber 52 is provided at the center position of the bottom. Since the central hole 21 is provided so as to communicate with the hole 51, the orifice hole 54a supplies fuel to the command piston 22 or supplies high pressure and low pressure. An orifice spring 55, which is a coil spring, is installed in the inner cylinder of the damping orifice valve 54. A pilot orifice valve 56, which is a piston, is urged upward through the orifice spring 55.

【0023】パイロットオリフィスバルブ56は、制御
室52の内側壁に沿って摺動可能に装入され、その実質
的な摺動部分をなす円盤状部57と、円盤状部57の中
心部から下方に延出されるテーパ軸部58とから断面略
T字状に形成される。パイロットオリフィスバルブ56
には、その中心に沿って、上側にはオリフィス即ちオリ
フィス孔59が、下側には拡径孔60が貫通して形成さ
れる。この拡径孔60はダンピングオリフィスバルブ5
4の拡径孔61と同径に形成されるが、オリフィス孔5
9はダンピングオリフィス孔54aよりも小径とされ
る。テーパ軸部58は、円盤状部57がダンピングオリ
フィスバルブ54の上端面に当接したとき、ダンピング
オリフィスバルブ54の内底面と隙間を形成するような
延出長とされる。そしてテーパ軸部58は、ダンピング
オリフィスバルブ54の内側壁とともに、オリフィスス
プリング55の伸縮時の曲がりを防止するガイドの役割
も果たす。
The pilot orifice valve 56 is installed slidably along the inner wall of the control chamber 52, and has a disk-shaped portion 57 that forms a substantial sliding portion thereof, and a portion below the center of the disk-shaped portion 57. It is formed in a substantially T-shaped cross section from the taper shaft portion 58 extending to the. Pilot orifice valve 56
An orifice or orifice hole 59 is formed on the upper side and a diameter-expanded hole 60 is formed on the lower side along the center thereof. This expanded hole 60 is used for the damping orifice valve 5
4 has the same diameter as the expanded diameter hole 61, but the orifice hole 5
9 has a smaller diameter than the damping orifice hole 54a. The taper shaft portion 58 has an extension length that forms a gap with the inner bottom surface of the damping orifice valve 54 when the disk-shaped portion 57 contacts the upper end surface of the damping orifice valve 54. The taper shaft portion 58 also plays a role of a guide for preventing the bending of the orifice spring 55 when the orifice spring 55 expands and contracts, together with the inner wall of the damping orifice valve 54.

【0024】特にパイロットオリフィスバルブ56に
は、円盤状部57の径方向外側の部分に、その軸方向に
沿って貫通する孔部62が形成される。孔部62は、対
向位置に二つ形成され、その内径がオリフィス孔59の
内径よりも大きく形成されると共に、その上下端は面取
りされている。そして孔部62は、導圧ポート37の出
口端の開口よりも径方向外側に位置され、これにより円
盤状部57の上端面63が制御室52の上端面53に当
接するとき、即ちパイロットオリフィスバルブ56が原
位置に位置するとき、導圧ポート37と孔部62とは離
間されて連通しないようになっている。またこのとき、
面63,53同士は完全に面当たりし、導圧ポート37
はオリフィス孔59の部分を除いて閉鎖される。さらに
孔部62は、ダンピングオリフィスバルブ54の内側壁
のなす半径位置にその中心をほぼ位置させる。
Particularly, in the pilot orifice valve 56, a hole portion 62 penetrating along the axial direction is formed in a portion of the disc-shaped portion 57 on the outer side in the radial direction. Two hole portions 62 are formed at opposing positions, the inner diameter thereof is formed larger than the inner diameter of the orifice hole 59, and the upper and lower ends thereof are chamfered. The hole portion 62 is located radially outward of the opening at the outlet end of the pressure guiding port 37, so that when the upper end surface 63 of the disk-shaped portion 57 contacts the upper end surface 53 of the control chamber 52, that is, the pilot orifice. When the valve 56 is in the original position, the pressure guiding port 37 and the hole portion 62 are separated from each other so as not to communicate with each other. At this time,
The surfaces 63 and 53 are completely in contact with each other, and the pressure guiding port 37
Is closed except for the orifice hole 59. Further, the hole portion 62 has its center substantially located at the radial position formed by the inner wall of the damping orifice valve 54.

【0025】このようにして、制御室52内には、パイ
ロットオリフィスバルブ56を境とする一端即ち上端側
室64と他端即ち下端側室65とが形成されると共に、
パイロットオリフィスバルブ56には、孔部62によ
り、上端側室64内に臨んで一端が開口され、下端側室
65内に臨んで他端が開口される連通路66が設けられ
ることになる。なお言い換えれば、上端側室64は、制
御室52の上端面53とパイロットオリフィスバルブ5
6の上端面63との間の空間であり、下端側室65は、
パイロットオリフィスバルブ56とダンピングオリフィ
スバルブ54との間の空間である。
In this way, in the control chamber 52, one end, that is, the upper end side chamber 64 and the other end, that is, the lower end side chamber 65, which are bordered by the pilot orifice valve 56, are formed, and
The pilot orifice valve 56 is provided with a communication passage 66 having one end opened to the inside of the upper end side chamber 64 and the other end opened to the inside of the lower end side chamber 65 by the hole 62. In other words, the upper end side chamber 64 includes the upper end surface 53 of the control chamber 52 and the pilot orifice valve 5
6 is a space between the upper end surface 63 and the lower end side chamber 65,
A space between the pilot orifice valve 56 and the damping orifice valve 54.

【0026】次に、かかる構成からなるインジェクタ1
の動作説明を行う。図2に示すように、無噴射時、イン
レットボス13から導入された高圧燃料は、分岐17、
ノズル側高圧通路18を通じて油溜り室19に溜めら
れ、ノズルニードル16にテーパ面20を介して上昇力
を与える。他方、制御側高圧通路40に分岐した高圧燃
料は、前述の通り導圧ポート37に送られ、制御室52
を通過してコマンドピストン22に下降力を与える。結
局、このコマンドピストン22とノズルスプリング27
とによるノズルニードル16への下降力が前記上昇力に
打ち勝って、ノズルニードル16を下方に押圧し噴孔1
5を閉塞する。そしてこのとき、図11(d)の如く、
パイロットオリフィスバルブ56は原位置に位置され
る。
Next, the injector 1 having the above structure
The operation will be described. As shown in FIG. 2, at the time of no injection, the high pressure fuel introduced from the inlet boss 13 receives the branch 17,
The oil is stored in the oil sump chamber 19 through the nozzle-side high-pressure passage 18, and a rising force is applied to the nozzle needle 16 via the tapered surface 20. On the other hand, the high pressure fuel branched to the control side high pressure passage 40 is sent to the pressure introducing port 37 as described above, and the control chamber 52
And a downward force is applied to the command piston 22. After all, this command piston 22 and nozzle spring 27
The downward force exerted on the nozzle needle 16 overcomes the upward force and presses the nozzle needle 16 downward to push the injection hole 1
Block 5 And at this time, as shown in FIG.
The pilot orifice valve 56 is located in the home position.

【0027】次に噴射時、油溜り室19の高圧燃料がノ
ズルニードル16に上昇力を与えるのは同様であるが、
導圧ポート37の高圧燃料が制御側低圧通路44にリー
クして低圧となり、制御室52内の高圧燃料も導圧ポー
ト37に排出されて低圧となるため、コマンドピストン
22への下降力が著しく減少される。結局、前記上昇力
が、コマンドピストン22への下降力、制御側低圧通路
44からの低圧燃料によるプレッシャピン28への下降
力、及びノズルスプリング27による下降力の和に打ち
勝って、ノズルニードル16をリフトさせて噴孔15を
開放し、噴射を行わせる。
Next, at the time of injection, it is the same that the high-pressure fuel in the oil sump 19 gives rise to the nozzle needle 16,
The high-pressure fuel in the pressure guiding port 37 leaks to the control-side low-pressure passage 44 to have a low pressure, and the high-pressure fuel in the control chamber 52 is also discharged to the pressure guiding port 37 to have a low pressure, so that the descending force to the command piston 22 is remarkable. Will be reduced. After all, the ascending force overcomes the sum of the descending force to the command piston 22, the descending force to the pressure pin 28 by the low pressure fuel from the control side low pressure passage 44, and the descending force by the nozzle spring 27, and the nozzle needle 16 is moved. The nozzle hole 15 is lifted to open and the injection is performed.

【0028】特に噴射開始直後、図1を参照して、導圧
ポート37が低圧となるので、下端側室65内の高圧燃
料はオリフィス孔59を通じて導圧ポート37へと移動
する。このときの移動流量が高圧から低圧となる速度を
決定し、ノズルニードル16の初期リフト速度或いは初
期噴射特性を決定することになる。そしてこのとき、連
通路66は制御室52の上端面53によって閉鎖される
から、連通路66を通じた燃料の移動はない。やがて
は、下端側室65内の圧力が所定の低圧(リーク圧)に
安定する。以上の状態が図11(a)の状態である。
Particularly, immediately after the start of injection, referring to FIG. 1, the pressure guiding port 37 becomes low in pressure, so that the high-pressure fuel in the lower end side chamber 65 moves to the pressure guiding port 37 through the orifice hole 59. At this time, the speed at which the moving flow rate changes from high pressure to low pressure is determined, and the initial lift speed or the initial injection characteristic of the nozzle needle 16 is determined. At this time, since the communication passage 66 is closed by the upper end surface 53 of the control chamber 52, the fuel does not move through the communication passage 66. Eventually, the pressure inside the lower end side chamber 65 stabilizes at a predetermined low pressure (leak pressure). The above state is the state of FIG.

【0029】噴射終了時、再び導圧ポート37内に高圧
燃料が送られると、その高圧燃料はパイロットオリフィ
スバルブ56の上端面63に作用し、オリフィススプリ
ング55の付勢力に抗じてパイロットオリフィスバルブ
56を下方に押動する。するとバルブ56は、比較的短
時間でダンピングオリフィスバルブ54に当接し、下端
側室65内を高圧(コモンレール圧とほぼ同圧)とす
る。ダンピングオリフィス孔54aはこの高圧燃料の排
出流量を決定するが、その流量値は比較的大きい。こう
して、コマンドピストン22には下降力が加わって、ノ
ズルニードル16の比較的速い速度での下降が生じて噴
射が停止する。以上の状態が図11(b)の状態であ
る。
When high-pressure fuel is sent into the pressure guiding port 37 again at the end of injection, the high-pressure fuel acts on the upper end surface 63 of the pilot orifice valve 56 and resists the urging force of the orifice spring 55 to cause the pilot orifice valve to move. Push 56 downwards. Then, the valve 56 comes into contact with the damping orifice valve 54 in a relatively short time, and the inside of the lower end side chamber 65 has a high pressure (approximately the same pressure as the common rail pressure). The damping orifice hole 54a determines the discharge flow rate of this high-pressure fuel, but the flow rate value is relatively large. In this way, a downward force is applied to the command piston 22, the nozzle needle 16 descends at a relatively high speed, and the injection is stopped. The above state is the state shown in FIG.

【0030】ところが、図11(b)〜(d)に示すよ
うな、これに続くパイロットオリフィスバルブ56の復
帰が即座に行われる点が本形態の最も大きな特徴であ
る。即ち、パイロットオリフィスバルブ56が下端位置
に移動されると、連通路66は開放されて上端側室64
内と下端側室65内とを連通する。従来これらを連通し
ていたのはオリフィス孔59のみであったが、本形態で
はこれとは別の連通路66を形成したため通路面積を実
質的に拡大(変化)させることができる。よって高圧燃
料の移動流量を増すことができ、パイロットオリフィス
バルブ56がオリフィススプリング55の付勢力で原位
置に戻ろうとする場合、上端側室64内の燃料を連通路
66を通じて、パイロットオリフィスバルブ56背面側
の下端側室65内に即座に移動させ、パイロットオリフ
ィスバルブ56の移動速度を高めることができる。これ
により、パイロットオリフィスバルブ56の応答性が格
段に向上し、特に多段噴射に際してインターバル時間が
短い場合であっても、良好な初期噴射特性を得ることが
可能となる。またこれに伴う前述のNOx増加等の問題
点も解決することができる。
However, the greatest feature of this embodiment is that the subsequent return of the pilot orifice valve 56 as shown in FIGS. 11B to 11D is immediately performed. That is, when the pilot orifice valve 56 is moved to the lower end position, the communication passage 66 is opened and the upper end side chamber 64 is opened.
The inside is communicated with the inside of the lower end side chamber 65. Conventionally, only the orifice hole 59 communicated with these, but in the present embodiment, since the communication passage 66 different from this is formed, the passage area can be substantially expanded (changed). Therefore, the moving flow rate of the high-pressure fuel can be increased, and when the pilot orifice valve 56 tries to return to the original position by the biasing force of the orifice spring 55, the fuel in the upper end side chamber 64 is passed through the communication passage 66 to the rear side of the pilot orifice valve 56. It is possible to immediately move the pilot orifice valve 56 into the lower end side chamber 65 and increase the moving speed of the pilot orifice valve 56. As a result, the responsiveness of the pilot orifice valve 56 is remarkably improved, and good initial injection characteristics can be obtained even when the interval time is short especially in multi-stage injection. In addition, the problems such as the increase in NOx that accompanies this can be solved.

【0031】図4は、多段噴射に際しての噴射特性を示
すグラフで、(a)は噴射・無噴射を制御するための入
力信号の様子を、(b)は実際の噴射状態を示す。
(b)において実線が本形態の場合、破線が従来の場合
であるが、これからも、〜とインターバル時間が短
くなるほど、初期噴射特性の向上が見られるのが分か
る。さらに本形態では、連通路66を孔部62による簡
単な構成とし、特に制御室52の上端面53を連通路6
6の開閉に利用したため、コストの低減化等を図れるメ
リットがある。
4A and 4B are graphs showing injection characteristics in multi-stage injection. FIG. 4A shows a state of an input signal for controlling injection / non-injection, and FIG. 4B shows an actual injection state.
In (b), the solid line represents the present embodiment, and the broken line represents the conventional case. From this, it can be seen that as the interval time becomes shorter, the initial injection characteristics are improved. Further, in the present embodiment, the communication passage 66 has a simple structure with the hole portion 62, and in particular, the upper end surface 53 of the control chamber 52 is connected to the communication passage 6
Since it is used for opening and closing 6, the cost can be reduced.

【0032】次に変形例について説明する。Next, a modified example will be described.

【0033】図5は、パイロットオリフィスバルブ56
の孔部62を一つとし、図6は孔部62を三つとして、
連通路66の通路面積をそれぞれ変更した例を示してい
る。これら孔部62はいずれも丸孔であるが、角孔等の
任意の形状にすることが可能である。
FIG. 5 shows a pilot orifice valve 56.
6 has one hole 62, and FIG. 6 has three holes 62.
The example which changed each passage area of the communicating passage 66 is shown. Although each of the hole portions 62 is a round hole, it can be formed in any shape such as a square hole.

【0034】図7は、円盤状部57の側面に軸方向に沿
って延出する溝部67を形成し、この溝部67と制御室
52側壁(図示省略)とによって区画される空間を連通
路66とした例を示す。溝部67は周方向 120°間隔で
三つ形成され、断面略半円状とされている。勿論この溝
部67についても任意の変更が可能である。
In FIG. 7, a groove portion 67 extending along the axial direction is formed on the side surface of the disk-shaped portion 57, and a space defined by the groove portion 67 and the side wall of the control chamber 52 (not shown) is formed as a communication passage 66. Here is an example. Three groove portions 67 are formed at intervals of 120 ° in the circumferential direction and have a substantially semicircular cross section. Of course, the groove portion 67 can be arbitrarily changed.

【0035】図8に示す例にあっては、こんどはパイロ
ットオリフィスバルブ56の方ではなく、制御室52の
側壁に軸方向に延出する溝部68が形成されている。そ
してこの溝部68と円盤状部57の側面とが連通路66
を区画形成する。ここで溝部68は、制御室52の上端
位置から、少なくともダンピングオリフィスバルブ54
の上端位置まで延出され、パイロットオリフィスバルブ
56の全ストローク領域について、高圧燃料の移動をし
得るようになっている。なおこの溝部68も、周方向に
等間隔で三つ形成され断面略半円状とされている。前記
同様に変形も可能である。
In the example shown in FIG. 8, not the pilot orifice valve 56 but the groove 68 extending in the axial direction is formed in the side wall of the control chamber 52. The groove portion 68 and the side surface of the disk-shaped portion 57 form the communication passage 66.
To form a section. Here, the groove 68 extends from the upper end position of the control chamber 52 to at least the damping orifice valve 54.
Of the pilot orifice valve 56 so that the high-pressure fuel can move in the entire stroke region. It should be noted that three groove portions 68 are also formed at equal intervals in the circumferential direction and have a substantially semicircular cross section. Modifications are possible as described above.

【0036】また、図示しないが、例えば制御室52の
側壁に連通路66の一端と他端とを開口し、ロアボディ
2内部に連通路66を区画形成するようにしてもよい。
Although not shown, for example, one end and the other end of the communication passage 66 may be opened in the side wall of the control chamber 52 to partition the communication passage 66 inside the lower body 2.

【0037】さて、以上の形態は特に初期噴射特性の向
上を図るものであるが、以下に述べる変形例によれば、
噴射終了時の特性(スピル特性)をも併せて改善するこ
とができる。
The above-mentioned embodiment is intended to improve the initial injection characteristics, but according to the modified examples described below,
The characteristics at the end of injection (spill characteristics) can also be improved.

【0038】図12に示すように、この変形例にあって
は、図1の形態にあったダンピングオリフィスバルブ5
4が省略されている。制御室52内には比較的大径のコ
イルスプリングによるオリフィススプリング55が設け
られ、オリフィススプリング55の上側には形状の異な
るパイロットオリフィスバルブ56が摺動可能に設けら
れる。オリフィススプリング55の下端は穴51の内底
面に当接され、その上端は、パイロットオリフィスバル
ブ56の下端周縁部に形成された周溝70内に嵌め入れ
られる。
As shown in FIG. 12, in this modification, the damping orifice valve 5 having the configuration shown in FIG. 1 is used.
4 is omitted. An orifice spring 55, which is a coil spring having a relatively large diameter, is provided in the control chamber 52, and a pilot orifice valve 56 having a different shape is slidably provided above the orifice spring 55. The lower end of the orifice spring 55 is in contact with the inner bottom surface of the hole 51, and the upper end of the orifice spring 55 is fitted into the circumferential groove 70 formed in the peripheral portion of the lower end of the pilot orifice valve 56.

【0039】パイロットオリフィスバルブ56は、その
上端面71がドーム状乃至断面円弧状に形成され、その
中心に沿って、上側にはテーパ孔72が、下側にはオリ
フィス孔73が貫通して形成される。パイロットオリフ
ィスバルブ56の下端面74は周溝70の部分を除いて
平面に形成される。そしてパイロットオリフィスバルブ
56の径方向外側の部分に、連通路66を区画する軸方
向に貫通した孔部62が形成される。孔部62は前記同
様、対向位置に二つ形成され、その内径がオリフィス孔
73の内径よりも大きくされる。
The pilot orifice valve 56 has an upper end surface 71 formed in a dome shape or an arc shape in cross section, and a taper hole 72 is formed in the upper side and an orifice hole 73 is formed in the lower side through the center thereof. To be done. The lower end surface 74 of the pilot orifice valve 56 is formed flat except for the peripheral groove 70. An axially penetrating hole portion 62 that defines the communication passage 66 is formed at a radially outer portion of the pilot orifice valve 56. Similar to the above, two hole portions 62 are formed at opposing positions, and the inner diameter thereof is made larger than the inner diameter of the orifice hole 73.

【0040】特にこのパイロットオリフィスバルブ56
においては、穴51の内側壁との摺動面をなす側面部7
5が、前記形態の場合よりも短い長さ(軸方向長さ)に
形成されており、これによって摺動時の摩擦抵抗を軽減
でき、スムーズ且つ応答性のよい動作を実現できる。ま
た下端面74を平面としたので、軽量化による応答性向
上も実現できる。そして側面部75は、摺動面を形成す
べくその外径が精密加工にて高精度に仕上げられるが、
その長さが短いことで加工長も減り、加工コストを減小
できるメリットがある。また前記形態の場合も同様であ
るが、パイロットオリフィスバルブ56が穴51の内側
壁に沿って摺動しこれら間での燃料移動はないため、上
端側室64及び下端側室65間の燃料の移動流量をオリ
フィス孔73及び孔部62の流路面積和のみによって決
定でき、これにより噴射特性のセッティング或いは変更
を、孔径や孔数等の変更のみで完全に決定することがで
きる。
In particular, this pilot orifice valve 56
, The side surface portion 7 forming a sliding surface with the inner wall of the hole 51
5 is formed to have a shorter length (axial length) than in the case of the above-mentioned embodiment, whereby frictional resistance at the time of sliding can be reduced and smooth and responsive operation can be realized. Further, since the lower end surface 74 is a flat surface, it is possible to improve the responsiveness by reducing the weight. The outer diameter of the side surface portion 75 is finished with high precision by precision processing to form a sliding surface.
Since the length is short, the processing length is reduced, and there is an advantage that the processing cost can be reduced. The same applies to the case of the above-described embodiment, but since the pilot orifice valve 56 slides along the inner wall of the hole 51 and there is no fuel movement between them, the flow rate of fuel movement between the upper end side chamber 64 and the lower end side chamber 65. Can be determined only by the sum of the flow passage areas of the orifice hole 73 and the hole portion 62, whereby the setting or change of the injection characteristics can be completely determined only by changing the hole diameter, the number of holes, and the like.

【0041】加えて、制御室52の上端には、パイロッ
トオリフィスバルブ56の上方への移動を規制するため
のバルブシート76が設けられる。なおこのバルブシー
ト76は、穴51への圧入、制御室52の上端面53即
ちアッパボディ3へのねじ止め等により固定されてお
り、その固定方法は任意である。或いは、アッパボディ
3に一体形成しても構わない。バルブシート76はその
中心に、導圧ポート37と同径程度に形成された導圧口
77を有する。この導圧口77に対し、パイロットオリ
フィスバルブ56のテーパ孔72の上端開口径は大きく
形成されている。テーパ孔72の上端周縁部がバルブシ
ート76に当接するとき、パイロットオリフィスバルブ
56の上方への移動は規制され、且つこのとき、導圧口
77の下端出口は上端側室64からは直接的には遮断さ
れ、導圧口77はテーパ孔72にのみ直接的に連通する
ことになる。
In addition, a valve seat 76 for restricting upward movement of the pilot orifice valve 56 is provided at the upper end of the control chamber 52. The valve seat 76 is fixed by press fitting into the hole 51, screwing to the upper end surface 53 of the control chamber 52, that is, the upper body 3, and the like, and the fixing method is arbitrary. Alternatively, it may be integrally formed with the upper body 3. The valve seat 76 has a pressure guide port 77 formed at the center thereof with the same diameter as the pressure guide port 37. The diameter of the upper end of the tapered hole 72 of the pilot orifice valve 56 is larger than that of the pressure guide port 77. When the upper end peripheral portion of the tapered hole 72 abuts on the valve seat 76, the upward movement of the pilot orifice valve 56 is restricted, and at this time, the lower end outlet of the pressure guide port 77 does not come directly from the upper end side chamber 64. Since the pressure guiding port 77 is blocked, the pressure guiding port 77 directly communicates only with the tapered hole 72.

【0042】また、前述の通りダンピングオリフィスバ
ルブ54が省略されていることから、ロアボディ2の中
心孔21は制御室52内に直接連通されている。ここで
制御室52には燃圧が作用しているから、コマンドピス
トン22の制御室52内への進入はない。
Since the damping orifice valve 54 is omitted as described above, the central hole 21 of the lower body 2 is directly communicated with the control chamber 52. Since the fuel pressure acts on the control chamber 52, the command piston 22 does not enter the control chamber 52.

【0043】上記構成による作用を説明すると、先ず噴
射時、パイロットオリフィスバルブ56はバルブシート
76に当接しており、下端側室65の高圧燃料はオリフ
ィス孔73、テーパ孔72及び導圧口77のみを通じて
導圧ポート37へと排出される。
To explain the operation of the above structure, first, at the time of injection, the pilot orifice valve 56 is in contact with the valve seat 76, and the high pressure fuel in the lower end side chamber 65 is passed only through the orifice hole 73, the tapered hole 72 and the pressure introducing port 77. It is discharged to the pressure guiding port 37.

【0044】そして噴射終了時、導圧ポート37からは
高圧燃料が送られ、この高圧燃料は導圧口77を通じた
後、パイロットオリフィスバルブ56のテーパ孔72内
壁を押圧する。こうなるとパイロットオリフィスバルブ
56が僅かに下方に移動し、この瞬間に前述の上端側室
64との遮断がなくなって、高圧燃料は上端側室64内
に流入し、パイロットオリフィスバルブ56をその上端
面71から押圧する。さらにその高圧燃料は、テーパ孔
72及びオリフィス孔73も通ずるが、主に大径の孔部
62を通じて下端側室65内へと流入し、中心孔21内
のコマンドピストン22を直接的に下方に押圧する。こ
れにより、噴孔15が閉塞されて噴射が終了する。
At the end of injection, high-pressure fuel is sent from the pressure guiding port 37. The high-pressure fuel passes through the pressure guiding port 77 and then presses the inner wall of the tapered hole 72 of the pilot orifice valve 56. In this case, the pilot orifice valve 56 moves slightly downward, and at this moment, the above-mentioned shutoff from the upper end side chamber 64 disappears, the high pressure fuel flows into the upper end side chamber 64, and the pilot orifice valve 56 is moved from the upper end surface 71 thereof. Press. Further, the high-pressure fuel also passes through the tapered hole 72 and the orifice hole 73, but mainly flows into the lower end side chamber 65 through the large-diameter hole portion 62 and directly presses the command piston 22 in the central hole 21 downward. To do. As a result, the injection hole 15 is closed and the injection ends.

【0045】ここで特に、前記形態の場合においては、
ダンピングオリフィスバルブ54のダンピングオリフィ
ス孔54aを通じて高圧燃料の中心孔21への移動を行
なっていた。これは耐久性等を考慮して、比較的小径の
ダンピングオリフィス孔54aを通過させることによ
り、コマンドピストン22つまりノズルニードル16の
下降速度を制限したことによるが、特に耐久性等に問題
がない場合、下降速度を高めて即座に噴孔15を閉塞す
る方が噴射特性の点からは好ましい。本形態はこれを実
現したもので、即ち本形態によれば、ノズルニードル1
6の下降速度が高められて噴射終了時間を短縮でき、噴
射終了時における燃料の「切れ」を良好としてHCの発
生を抑え、噴射終了時の特性を大巾に改善することがで
きる。なお図13においては、本形態と前記形態とによ
る噴射特性の比較がなされており、これからも本形態
(実線)が前記形態(破線)の場合に比べ、噴射終了時
間が短縮されているのが分かる。
In particular, in the case of the above-mentioned form,
The high-pressure fuel was moved to the central hole 21 through the damping orifice hole 54a of the damping orifice valve 54. This is because the descending speed of the command piston 22, that is, the nozzle needle 16 is limited by passing the damping orifice hole 54a having a relatively small diameter in consideration of durability and the like. From the viewpoint of injection characteristics, it is preferable to increase the descending speed and immediately close the injection hole 15. This embodiment realizes this, that is, according to this embodiment, the nozzle needle 1
The falling speed of 6 can be increased to shorten the injection end time, suppress the generation of HC by making the fuel “cut” at the end of injection good, and greatly improve the characteristics at the end of injection. It should be noted that in FIG. 13, the injection characteristics are compared between the present embodiment and the above embodiment, and from this point onward, the injection end time is shortened as compared to the case where the present embodiment (solid line) is the above embodiment (broken line). I understand.

【0046】また本形態において、孔部62の孔径や数
を適当に定め、連通路66の通路面積和を適当に定めれ
ばノズルニードル16の下降速度も最適に決定すること
ができる。そして中心孔21への移動流量の増加に伴
い、ダンピングオリフィスバルブ54の下降ストローク
量も短縮でき、ダンピングオリフィスバルブ54の復帰
時間をも短縮できてより応答性が高められる。そして同
時に、ダンピングオリフィスバルブ54の省略による構
造のシンプル化、低コスト化も達成できる。勿論本形態
においても、初期噴射特性の向上という前記同様の利点
は引き続き併せ持つ。また本形態のパイロットオリフィ
スバルブ56はその上端面71がドーム状であるから、
上端側室64内の高圧燃料を孔部62にスムーズに案内
できるメリットもある。
Further, in this embodiment, if the hole diameter and the number of the holes 62 are appropriately set and the sum of the passage areas of the communicating passages 66 is appropriately set, the descending speed of the nozzle needle 16 can be optimally determined. Then, as the moving flow rate to the central hole 21 increases, the descending stroke amount of the damping orifice valve 54 can be shortened, and the returning time of the damping orifice valve 54 can be shortened, so that the responsiveness is further enhanced. At the same time, simplification of the structure and cost reduction can be achieved by omitting the damping orifice valve 54. Of course, this embodiment also has the same advantage as the above-mentioned improvement of the initial injection characteristic. Further, since the pilot orifice valve 56 of this embodiment has a dome-shaped upper end surface 71,
There is also an advantage that the high pressure fuel in the upper end side chamber 64 can be smoothly guided to the hole 62.

【0047】このように、本発明は上記形態に限定され
ず種々の態様が可能である。
As described above, the present invention is not limited to the above-mentioned modes, and various modes are possible.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明は次の如き優れた効果を発揮す
る。
The present invention exhibits the following excellent effects.

【0049】(1)噴射間のインターバル時間を短く設
定できる。
(1) The interval time between injections can be set short.

【0050】(2)噴射間のインターバル時間が短い場
合であっても良好な初期噴射特性を得ることができる。
(2) Good initial injection characteristics can be obtained even when the interval time between injections is short.

【0051】(3)初期噴射率を小さくしても、噴射終
り時特性(スピル特性)を悪化させない。
(3) Even if the initial injection rate is reduced, the characteristics at the end of injection (spill characteristics) are not deteriorated.

【0052】(4)NOx、燃焼騒音等を減少し、ドラ
イバビリティを向上できる。
(4) NOx, combustion noise, etc. can be reduced and drivability can be improved.

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

【図1】本発明に係る針弁制御装置の一形態を示す縦断
正面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional front view showing an embodiment of a needle valve control device according to the present invention.

【図2】図1の針弁制御装置が採用されるインジェクタ
を示す縦断正面図である。
FIG. 2 is a vertical sectional front view showing an injector in which the needle valve control device of FIG. 1 is adopted.

【図3】ソレノイド弁体の動作の様子を示し、(a)は
無噴射状態、(b)は噴射状態を示す。
3A and 3B show a state of operation of a solenoid valve body, FIG. 3A shows a non-injection state, and FIG. 3B shows an injection state.

【図4】多段噴射に際しての噴射特性を示すグラフで、
(a)は入力信号、(b)は噴射状態を示す。
FIG. 4 is a graph showing injection characteristics in multi-stage injection,
(A) shows an input signal, (b) shows an injection state.

【図5】変形例を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a modified example.

【図6】変形例を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a modified example.

【図7】変形例を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a modified example.

【図8】変形例を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing a modified example.

【図9】多段噴射を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining multi-stage injection.

【図10】従来の針弁制御装置を示す縦断正面図であ
る。
FIG. 10 is a vertical sectional front view showing a conventional needle valve control device.

【図11】図10の針弁制御装置における動作を示す縦
断正面図である。
11 is a vertical cross-sectional front view showing the operation of the needle valve control device of FIG.

【図12】変形例を示す縦断正面図である。FIG. 12 is a vertical sectional front view showing a modified example.

【図13】図12の変形例による噴射特性を示すグラフ
である。
FIG. 13 is a graph showing injection characteristics according to the modified example of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 インジェクタ 50 針弁制御装置 52 制御室 16 ノズルニードル(針弁) 56 パイロットオリフィスバルブ(ピストン) 59 オリフィス孔(オリフィス) 65 下端側室(ピストンの背面側) 66 連通路 1 Injector 50 Needle valve control device 52 Control chamber 16 Nozzle needle (needle valve) 56 Pilot orifice valve (piston) 59 Orifice hole (orifice) 65 Lower end side chamber (rear side of piston) 66 Communication passage

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高燃圧の供給により制御室内で原位置か
ら押動されて針弁を下降させるピストンと、該ピストン
に形成され上記針弁のリフト時に上記制御室内の燃料を
適宜排出させるオリフィスと、上記ピストンが上記原位
置に戻る過程で上記制御室内の燃料を上記ピストンの背
面側に通す連通路とを備えたことを特徴とするインジェ
クタの針弁制御装置。
1. A piston that is pushed from its original position in a control chamber by supplying a high fuel pressure to lower a needle valve, and an orifice formed in the piston for appropriately discharging fuel in the control chamber when the needle valve is lifted. A needle valve control device for an injector, comprising: a communication passage that allows the fuel in the control chamber to pass to the back side of the piston when the piston returns to the original position.
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