JPH09158811A - 燃料噴射装置 - Google Patents
燃料噴射装置Info
- Publication number
- JPH09158811A JPH09158811A JP31636995A JP31636995A JPH09158811A JP H09158811 A JPH09158811 A JP H09158811A JP 31636995 A JP31636995 A JP 31636995A JP 31636995 A JP31636995 A JP 31636995A JP H09158811 A JPH09158811 A JP H09158811A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- diameter
- pressure
- valve
- needle valve
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
装置を提供する。 【解決手段】 制御ピストン22の径をdP 、ニードル
弁20のガイド径をdNG、ニードル弁20のシート径を
dNS、インジェクタ1の必要最低噴射圧をPIL、ニード
ル弁20の開弁圧をP0 、流入絞りの径をd1 、流出絞
りの径をd2 とすると、d2 /d1 >{dP 2 ×PIL/
((dNG 2 −dNS 2 )×(PIL−P0 ))−1}1/4 を
満足するようにd2 /d1 の値を設定することにより、
インジェクタ1から燃料を噴射可能である。したがっ
て、インジェクタの仕様およびエンジン性能上必要な最
低噴射圧が変更されても燃料を噴射可能なインジェクタ
を容易に設計することができる。
Description
り燃料噴射時期を制御する燃料噴射装置に関するもので
ある。
燃料噴射装置において、インジェクタに収容された制御
ピストンの反噴射側に制御圧力室を設け、制御圧力室と
燃料低圧側とを電磁弁で断続することにより燃料噴射時
期を制御するものが知られている。このような燃料噴射
装置では、制御圧力室の燃料流入側および流出側にそれ
ぞれ流入絞りおよび流出絞りを設け、流出絞りの流路面
積を流入絞りの流路面積よりも大きくすることにより、
電磁弁の開弁時、制御圧力室の燃料圧力を低下させ、制
御ピストンとともにニードル弁をリフトさせ燃料を噴射
させている。
流入絞りの流路面積差、つまり流路の径差を小さくする
ことにより初期噴射率を低減し、制御圧力室の圧力低下
速度を減少させて排ガス中のNOx等を低減することが
考えられている。
たような従来の燃料噴射装置では、流出絞りと流入絞り
の流路の径差を小さくすると、制御圧力室の圧力低下限
界値が上昇し、コモンレールから供給される圧力が低圧
の場合、燃料噴射不能となることがある。エンジン性能
上必要な最低噴射圧を満たしつつ、排ガスを浄化するた
めに流出絞りと流入絞りの流路径差を小さくした燃料噴
射装置を定性的に、かつ容易に設計する手法は知られて
おらず、噴射装置毎に多くの設計工数を必要としてい
る。
なされたものであり、要求仕様に応じて容易に設計可能
な燃料噴射装置を提供することを目的とする。
燃料噴射装置によると、制御ピストンの径をdP 、ニー
ドル弁のガイド径をdNG、ニードル弁のシート径を
dNS、インジェクタの必要最低噴射圧をPIL、ニードル
弁の開弁圧をP0 、流入絞りの径をd1 、流出絞りの径
をd2 とすると、 d2 /d1 >{dP 2 ×PIL/((dNG 2 −dNS 2 )×
(PIL−P0 ))−1}1/4 を満たすように流入絞りの径d1 および流出絞りの径d
2 を設定することにより燃料噴射可能である。したがっ
て、エンジン性能上必要な最低噴射圧やインジェクタの
体格等、要求仕様に応じて燃料噴射可能な燃料噴射装置
を定性的に容易に設計することができる。
実施例を図面に基づいて説明する。本発明の一実施例に
よるディーゼルエンジンの蓄圧式燃料噴射装置を図1お
よび図2に示す。図1に示すように、インジェクタ1の
下端部に設けられた噴射ノズル2のノズルボディ11に
は図示しない噴孔を開閉するニードル弁20が往復移動
可能に収容されている。ノズルボディ11およびインジ
ェクタボディ13はディスタンスピース12を挟んでリ
テーニングナット14により結合されている。ニードル
弁20の反噴射側にはプレッシャピン21、およびこの
プレッシャピン21と反噴射側で接触あるいは連結する
制御ピストン22が配設されている。プレッシャピン2
1はスプリング23内に貫挿されており、スプリング2
3はプレッシャピン21を図1の下方に付勢している。
制御ピストン22の反噴射側には制御圧力室40が設け
られている。
モンレールから高圧燃料が燃料供給通路61に供給さ
れ、この高圧燃料は、後述する流入絞り41を介して制
御圧力室40に供給される。インジェクタ1内の余剰燃
料は燃料排出通路64からインジェクタ外部に排出され
る。電磁弁30は二方電磁弁であり、インジェクタボデ
ィ11の上方に配設されている。電磁弁30の弁部材3
1は、バルブボディ33に往復移動可能に支持されてお
り、バルブボディ33に設けた弁座33aに着座可能で
ある。弁部材31はスプリング37により弁座33aに
向けて付勢されている。弁部材31内には軸方向両端に
開口する圧力バランス室31aが設けられている。圧力
バランス室31aの反制御圧力室側の一方の開口部は圧
力バランス室31aを形成する弁部材31の内壁と摺動
するバランスピストン32により封止されている。圧力
バランス室31aの他方の開口部は制御圧力室側に開口
しており、圧力バランス室31aは制御圧力室30と連
通している。
ン32の断面積とはほぼ等しい。つまり、弁部材31が
弁座33aに着座した図1に示す状態では、弁部材31
が制御圧力室側の高圧燃料からリフト方向に受ける力
と、圧力バランス室31aの高圧燃料から弁座33aへ
の着座方向に受ける力はほぼ等しくなっている。弁部材
31の他の受圧面に働く燃料圧力は、制御圧力室側の高
圧燃料および圧力バランス室31の高圧燃料に比較して
極めて小さいので、弁部材31が電磁弁30の開弁方向
および閉弁方向に受ける力はほぼ等しいと考えることが
できる。したがって、スプリング37の付勢力を小さく
しても弁部材31は弁座33aに着座可能である。さら
に、スプリング37の付勢力に抗して弁部材31をリフ
トするコイル34の吸引力も小さくできるので、電磁弁
全体の体格を小型化できる。
31aの他方の開口部を封止しており、圧力バランス室
31aを形成する弁部材31の内壁と摺動可能である。
エンジンが始動し、コモンレールからインジェクタ1に
燃料が供給されると、バランスピストン32は圧力バラ
ンス室31aの圧力によりストッパ38に当接する。コ
イル34はコア35に巻回されており、コネクタ50の
ピン51からコイル34に駆動パルスが供給される。コ
イル34への通電をオンしたときに発生する磁力により
スプリング37の付勢力に抗してアーマチャ36ととも
に弁部材31が吸引され、弁部材31は弁座33aから
離座する。
噴射側に設けられた制御圧力室40は流入絞り41を介
して燃料供給通路61と連通しているとともに、流出絞
り42を介して圧力バランス室31aと連通している。
流出絞り42の流路径は流入絞り41の流路径よりも大
きい。つまり、流出絞り42の流路面積は流入絞り41
の流路面積よりも大きい。弁部材31が弁座33aに着
座している場合、制御圧力室40および圧力バランス室
31aは燃料低圧側としての燃料排出通路62との連通
を遮断されている。
に着座した状態では、制御圧力室40および圧力バラン
ス室31aは燃料排出通路62との連通を遮断されてい
る。弁部材31が弁座33aから離座すると、制御圧力
室40の高圧燃料は流出絞り42から燃料排出通路6
2、63、64に流出し、インジェクタ1から例えば燃
料タンクに還流される。
する。 (1) コイル34への通電オフ時、弁部材31は弁座33
aに着座しているので制御圧力室40および圧力バラン
ス室31aと燃料排出通路62との連通は遮断されてお
り、制御圧力室40および圧力バランス室31aの燃料
圧力は高圧である。このとき、前述したように電磁弁3
0の開弁方向および閉弁方向に燃料圧力から弁部材31
が受ける力はほぼ等しくなっている。
部材31は弁座33aから離座し制御圧力室40は低圧
側の燃料排出通路62と連通する。このとき、流出絞り
42の流路面積が流入絞り41の流路面積よりも大きい
ので、制御圧力室40の燃料圧力が低下する。制御圧力
室40の圧力が低下すると制御ピストン22とともにニ
ードル弁20がリフトし、噴孔から燃料が噴射される。
ードル弁20のガイド径をdNG、ニードル弁20のシー
ト径をdNS、コモンレールからインジェクタ1に供給さ
れる燃料供給圧をPC 、ニードル弁20の開弁圧をP0
とすると、噴射を開始するために必要な制御圧力室40
の圧力PCC1 は次式(1) で示される。 PCC1 =(dNG 2 −dNS 2 )×(PC −P0 )/dP 2 ・・・(1) 式(1) において、開弁圧P0 は、制御圧力室40の圧力
を考慮しない場合にニードル弁20をリフトさせるのに
必要な燃料供給圧を示している。スプリング23の付勢
力FS は、開弁圧P0 、ニードル弁20のガイド径dNG
およびニードル弁20のシート径dNSから次式(2) で表
され、式(2) から開弁圧P0 を求めることができる。
5mm、FS =10.3kgf 、P0 =120kgf/cm2 であ
る。また、弁部材31が弁座33aから離座した状態に
おいて、図3に示すように、流入絞り41の流量を
Q1 、流量係数をC1 、流出絞り42の流量をQ2 、流
量係数をC2 とすると、制御圧力室40への流入量と制
御圧力室40からの流出量とが平衡し、図4に示すよう
に制御圧力室40の圧力PCCが一定の最低圧PCC 2 とな
る定常状態ではQ1 =Q2 となり、最低圧PCC2 は次式
(3) で表される。
され、燃料供給圧PC とともにd2 /d1 の値によって
も変化する。 PCC2 =PC /{1+(d2 /d1 )4 } ・・・(4) 図5において、点線は式(1) を示し、実線はd2 /d1
を変化させたときの式(4) を示す。インジェクタ1はP
CC1 >PCC2 の領域で噴射可能であるから、図5におい
て点線と各実線との交点における値よりも燃料供給圧P
C が高くなれば噴射可能である。図5から判るように、
d2 /d1 の値を大きくすると噴射可能な燃料供給圧P
C の最小値が低下する。
入すると、次式(5) になる。 (dNG 2 −dNS 2 )×(PC −P0 )/dP 2 >PC /{1+(d2 /d1 )4 } ・・・(5) 式(5) を整理し燃料供給圧PC に代えてエンジン性能上
必要な最低噴射圧PILを代入すると、次式(6) になる。
ド径dNG、ニードル弁のシート径dNS、ニードル弁の開
弁圧P0 、必要最低噴射圧PILが変更されても、式(6)
を満足するようにd2 /d1 の値を設定することによ
り、インジェクタから燃料を噴射することができる。
プリング37の付勢力により弁部材31は弁座33aに
着座し圧力バランス室40と燃料排出通路62との連通
が遮断される。そして、制御圧力室40の圧力PCCが上
昇し制御ピストン22とともにニードル弁20は噴孔閉
塞方向に移動する。これにより噴孔からの燃料噴射が終
了する。
ことから判るように、制御ピストンの反噴射側に設けた
制御圧力室と燃料低圧側とを電磁弁で断続し、燃料噴射
量および燃料噴射時期を制御する燃料噴射装置におい
て、式(6) を満たすように流出絞りおよび流入絞りの径
を決定すれば、インジェクタの仕様やエンジン性能から
要求される必要最低噴射圧が変化しても燃料を噴射可能
な燃料噴射装置を容易に設計することができる。
面図である。
力室の作動を示す模式的説明図である。
させたときの噴射可能領域および噴射不可能領域を示す
特性図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 インジェクタの噴射ノズルの噴孔に高圧
燃料を供給可能な燃料供給通路と前記噴孔とを断続する
ニードル弁と、 前記ニードル弁の反噴射側に前記ニードル弁と往復移動
可能に設けられた制御ピストンと、 前記制御ピストンの反噴射側に設けられ前記燃料供給通
路と連通する制御圧力室と燃料低圧側とを断続する電磁
弁とを備え、 前記燃料供給通路と前記制御圧力室との間に流入絞りを
設けるとともに前記制御圧力室と燃料低圧側との間に前
記流入絞りよりも流路径の大きい流出絞りを設けた燃料
噴射装置において、 前記制御ピストンの径をdP 、前記ニードル弁のガイド
径をdNG、前記ニードル弁のシート径をdNS、前記イン
ジェクタの必要最低噴射圧をPIL、前記ニードル弁の開
弁圧をP0 、前記流入絞りの径をd1 、前記流出絞りの
径をd2 とすると、 d2 /d1 >{dP 2 ×PIL/((dNG 2 −dNS 2 )×
(PIL−P0 ))−1}1/4 を満たすように前記流入絞りの径d1 、前記流出絞りの
径d2 を設定することを特徴とする燃料噴射装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31636995A JP3758727B2 (ja) | 1995-12-05 | 1995-12-05 | 燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31636995A JP3758727B2 (ja) | 1995-12-05 | 1995-12-05 | 燃料噴射装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002041443A Division JP3759052B2 (ja) | 2002-02-19 | 2002-02-19 | 燃料噴射装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09158811A true JPH09158811A (ja) | 1997-06-17 |
JP3758727B2 JP3758727B2 (ja) | 2006-03-22 |
Family
ID=18076336
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31636995A Expired - Fee Related JP3758727B2 (ja) | 1995-12-05 | 1995-12-05 | 燃料噴射装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3758727B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0844385A1 (en) * | 1996-11-21 | 1998-05-27 | Denso Corporation | Accumulator fuel injection apparatus for internal combustion engine |
US6027037A (en) * | 1995-12-05 | 2000-02-22 | Denso Corporation | Accumulator fuel injection apparatus for internal combustion engine |
DE10137890B4 (de) * | 2000-08-03 | 2016-12-01 | Denso Corporation | Kraftstoffeinspritzvorrichtung |
WO2020071033A1 (ja) * | 2018-10-05 | 2020-04-09 | 株式会社デンソー | 燃料噴射弁およびエンジンシステム |
-
1995
- 1995-12-05 JP JP31636995A patent/JP3758727B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6027037A (en) * | 1995-12-05 | 2000-02-22 | Denso Corporation | Accumulator fuel injection apparatus for internal combustion engine |
EP0844385A1 (en) * | 1996-11-21 | 1998-05-27 | Denso Corporation | Accumulator fuel injection apparatus for internal combustion engine |
DE10137890B4 (de) * | 2000-08-03 | 2016-12-01 | Denso Corporation | Kraftstoffeinspritzvorrichtung |
DE10165131A1 (de) | 2000-08-03 | 2016-12-08 | Denso Corporation | Kraftstoffeinspritzvorrichtung |
WO2020071033A1 (ja) * | 2018-10-05 | 2020-04-09 | 株式会社デンソー | 燃料噴射弁およびエンジンシステム |
JP2020060107A (ja) * | 2018-10-05 | 2020-04-16 | 株式会社デンソー | 燃料噴射弁およびエンジンシステム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3758727B2 (ja) | 2006-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100402831C (zh) | 燃料喷射阀 | |
JP3700981B2 (ja) | 蓄圧式燃料噴射装置 | |
JP3446432B2 (ja) | 燃料噴射装置 | |
US20100012092A1 (en) | Fuel injection control device and method of controlling fuel injection for an internal combustion engine | |
GB2341893A (en) | Two-stage electromagnetically actuated fuel injector for i.c. engines | |
JPH1030517A (ja) | 気体燃料噴射弁 | |
JPH09158811A (ja) | 燃料噴射装置 | |
JPH0666219A (ja) | ディーゼル機関用燃料噴射装置 | |
JP3759052B2 (ja) | 燃料噴射装置 | |
JP3777637B2 (ja) | 燃料噴射装置 | |
JP3525613B2 (ja) | 内燃機関の燃料噴射装置 | |
JP3781060B2 (ja) | 燃料噴射装置 | |
US6776139B1 (en) | Fuel injector assembly having multiple control valves with a single actuator | |
JP6913816B2 (ja) | 燃料噴射弁及びその組立方法 | |
JPH11182376A (ja) | 筒内噴射装置 | |
WO2021039434A1 (ja) | 燃料噴射装置 | |
JP2001227428A (ja) | 燃料噴射弁 | |
JP3458451B2 (ja) | 燃料噴射装置 | |
JPH0979104A (ja) | 蓄圧式燃料噴射装置 | |
JPH0412165A (ja) | 燃料噴射装置 | |
JPH09296767A (ja) | 内燃機関の燃料噴射装置 | |
JPH07139451A (ja) | 電子制御ユニットインジェクタ | |
JPH09195881A (ja) | 燃料噴射装置 | |
JPH11200984A (ja) | 内燃機関の燃料噴射弁 | |
JPS58172458A (ja) | 燃料噴射ノズル |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051121 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051227 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100113 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110113 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120113 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130113 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140113 Year of fee payment: 8 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |