JPH09166062A - Pressure accumulation type fuel injector - Google Patents

Pressure accumulation type fuel injector

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JPH09166062A
JPH09166062A JP32574795A JP32574795A JPH09166062A JP H09166062 A JPH09166062 A JP H09166062A JP 32574795 A JP32574795 A JP 32574795A JP 32574795 A JP32574795 A JP 32574795A JP H09166062 A JPH09166062 A JP H09166062A
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fuel injection
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve delayed response to a boosting failure or a pressure change at the time of starting and to control the deterioration of exhaust emission. SOLUTION: When fuel is sent by pressure from an intermittent pressure feeding pump 5, first and second check valves 25 and 26 are opened so as to supply the fuel to a back pressure room 20 and an incorporated type pressure accumulation room 23 and a fuel injection hole 21 is sealed by a needle valve 15. When current is carried to a solenoid 38, since a valve 35 is opened the back pressure room 20 is communicated with a drain port 33, the needle valve 15 is raised and injection is started. When the carrying of current to the solenoid 38 is stopped, since the valve 35 shuts off the back pressure room 20 and the drain port 33, high pressure fuel is supplied from the pressure accumulation room 23 through an orifice 27 to the back pressure room 20, the needle valve 15 is lowered and the injection is stopped. Since it is only necessary to supply fuel to the pressure accumulation room incorporated in each of the fuel injection valves, delayed response to a boosting failure at the time of starting or a pressure change is improved.

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、内燃機関に適用さ
れる蓄圧式燃料噴射装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure accumulation type fuel injection device applied to an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の蓄圧式燃料噴射装置の中には、例
えば、特開平5−332220号公報に示されているよ
うに、バランスロッドを用いた燃料噴射装置がある。該
燃料噴射装置の構成及び作動を図4に基づいて説明す
る。
2. Description of the Related Art Among conventional pressure-accumulation type fuel injection devices, there is a fuel injection device using a balance rod, as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-332220. The configuration and operation of the fuel injection device will be described with reference to FIG.

【0003】燃料圧送ポンプ150から圧送された高圧
燃料はコモンレール151に蓄圧され、さらに、エンジ
ンのシリンダヘッドに各気筒ごとに装着された油圧制御
弁100に供給されるようになっている。
The high-pressure fuel pumped from the fuel pump 150 is accumulated in the common rail 151 and further supplied to the hydraulic control valve 100 mounted on the cylinder head of the engine for each cylinder.

【0004】油圧制御弁100のホルダ101の下方に
は、公知のノズル102がリテーナ103により螺合さ
れ、ニードル105は、スプリングホルダ106を介し
てプレッシャスプリング107の力、及び、摺動自在で
ニードル105の径よりも大きくクリアランスが2〜3
μmのコマンドピストン108の上端に作用する燃料圧
力により、着座方向へ付勢されている。ホルダ101の
内部に左右方向に形成されたガイド孔110の中を摺動
することができるように、2〜3μmのクリアランスを
残してアウタバルブ111が挿入されており、スプリン
グ112により右方へ押されてアウタバルブシート11
3に着座している。アウタバルブ111内の左方の中心
孔115に、インナバルブシート116を有しクリアラ
ンスが2〜3μmのインナバルブ117が挿入され、燃
料圧力により左方に押されるようになっている。また右
方の中心孔には摺動自在にインナバルブシート116と
同径でクリアランスが2〜3μmのバランスロッド11
8が収容され、燃料圧力により右方へ押されるようにな
っている。
A well-known nozzle 102 is screwed under a holder 101 of the hydraulic control valve 100 by a retainer 103, and a needle 105 is slidable by the force of a pressure spring 107 via a spring holder 106. Larger than 105 diameter with 2-3 clearance
The fuel pressure acting on the upper end of the command piston 108 of μm urges it in the seating direction. The outer valve 111 is inserted leaving a clearance of 2 to 3 μm so that it can slide in the guide hole 110 formed in the holder 101 in the left-right direction, and is pushed to the right by the spring 112. Outer valve seat 11
Seated in 3. An inner valve 117 having an inner valve seat 116 and having a clearance of 2 to 3 μm is inserted into a left central hole 115 in the outer valve 111, and is pushed leftward by fuel pressure. A balance rod 11 having the same diameter as the inner valve seat 116 and a clearance of 2 to 3 μm is slidably mounted in the right center hole.
8 is accommodated and pushed rightward by the fuel pressure.

【0005】高圧ポート120は、環状の高圧溝12
1、ホルダ101内のフューエルポート122、ノズル
102内のフューエルポート123、油溜り125の順
で噴孔126近傍まで連通している。また高圧溝121
はアウタバルブ111内の径方向のフューエルポート1
27、軸方向のフューエルポート128にも連通してい
るので、図4のようにアウタバルブ111が右方へ動い
てインナバルブシート116が離座しているときには、
コマンドピストン108の上端の背圧室130にも連通
している。
The high pressure port 120 has an annular high pressure groove 12.
1. The fuel port 122 in the holder 101, the fuel port 123 in the nozzle 102, and the oil sump 125 are communicated in this order up to the vicinity of the injection hole 126. The high pressure groove 121
Is the radial fuel port 1 in the outer valve 111.
27, and also communicates with the axial fuel port 128. Therefore, as shown in FIG. 4, when the outer valve 111 moves to the right and the inner valve seat 116 is separated,
It also communicates with the back pressure chamber 130 at the upper end of the command piston 108.

【0006】プレッシャスプリング107が収容されて
いるスプリング室131は、ポート132によりスプリ
ング112が収容されるスプリング室133に連通して
おり、さらにスプリング室133はポート135によ
り、ドレーンポート136に連通している。また、アウ
タバルブ111内の環状の低圧溝137も、径方向のポ
ート138、ホルダ101内の環状の低圧溝140の順
にドレーンポート136に連通している。
The spring chamber 131, which accommodates the pressure spring 107, communicates with a spring chamber 133, which accommodates the spring 112, through a port 132, and the spring chamber 133 communicates with a drain port 136, through a port 135. There is. The annular low pressure groove 137 in the outer valve 111 also communicates with the drain port 136 in the order of the radial port 138 and the annular low pressure groove 140 in the holder 101.

【0007】次に、従来の油圧制御弁100の作動を簡
単に説明する。図4の状態は、燃料噴射が停止している
状態を示しており、燃料噴射開始時、ソレノイド141
に通電すると、アウタバルブ111は左方へ吸引されて
アウタバルブシート113から離座すると共に、インナ
バルブシート116に着座する。これによって背圧室1
30は、ドレーンポート136と連通して油圧が低下す
るため、ニードル105は、高圧ポート120に連通し
ている油溜り125の圧力によって上方に押上げられて
噴孔126を開き、燃料の噴射が開始される。
Next, the operation of the conventional hydraulic control valve 100 will be briefly described. The state of FIG. 4 shows a state in which the fuel injection is stopped, and when the fuel injection starts, the solenoid 141
When the power is turned on, the outer valve 111 is sucked to the left and separated from the outer valve seat 113, and at the same time, seated on the inner valve seat 116. By this, the back pressure chamber 1
Since 30 communicates with the drain port 136 and the hydraulic pressure decreases, the needle 105 is pushed upward by the pressure of the oil sump 125 communicating with the high pressure port 120 to open the injection hole 126, and the fuel is injected. Be started.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来の燃料噴射装置に
おいては、燃料噴射配管内とコモンレールは常に高圧で
ある。しかも、コモンレールは各気筒分の圧力を一定に
保持するために、30cc〜50ccと相当大きな容量を必
要とする。従って、エンジンの始動時には、コモンレー
ルの昇圧に相当時間を要するため、始動性が悪化した
り、運転条件が変化したときに、ポンプ側で圧力を変化
させようとしても、大容量のコモンレールではなかなか
目標圧力まで到達することができず、過渡運転時に、排
気エミッションの悪化を招来するといった問題を生じ
る。
In the conventional fuel injection device, the pressure inside the fuel injection pipe and the common rail is always high. Moreover, the common rail requires a considerably large capacity of 30 cc to 50 cc in order to keep the pressure for each cylinder constant. Therefore, when starting the engine, it takes a considerable time to boost the pressure of the common rail, so even if the pressure is changed on the pump side when the startability deteriorates or the operating conditions change, it is quite difficult to achieve the target with a large capacity common rail. The pressure cannot be reached, which causes a problem that exhaust emission is deteriorated during transient operation.

【0009】本発明は、従来技術の有する叙上の問題点
に鑑みて創出されたものであり、その目的とするところ
は、始動時の昇圧不良や圧力可変時の応答遅れ等を改善
することができ、ひいては排気エミッション悪化等を抑
制することができる蓄圧式燃料噴射装置を提供すること
である。
The present invention was created in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to improve the boosting failure at the time of starting, the response delay when the pressure is changed, and the like. Therefore, it is an object of the present invention to provide a pressure-accumulation fuel injection device capable of suppressing deterioration of exhaust emission and the like.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1記載の手段を採用することができる。この
手段によると、間欠圧送式ポンプからの燃料の圧送が開
始されると、第1の逆止弁は開弁し、インレットから、
内蔵された蓄圧室へ高圧燃料が供給され、また、蓄圧室
からオリフィスが設けられた通路を介して背圧室にも高
圧燃料が供給される。そして、背圧室、蓄圧室内の燃料
圧力が一定圧になると間欠圧送式ポンプからの燃料の供
給は停止され、第1の逆止弁は閉弁する。そして、ニー
ドル弁は背圧室内の下向きの圧力等により押圧され燃料
噴射は行なわれない。次に、噴射を開始しようとすると
き、油圧制御弁は背圧室内の圧力を減少させるように制
御されるため、該背圧室の圧力は低下する。そして、ニ
ードル弁に作用する上向きの力が大きくなるため、ニー
ドル弁は上方にリフトし、噴射が開始される。次に、噴
射を停止するために、油圧制御弁は背圧室内の圧力を増
加するように制御される。すると、蓄圧室よりオリフィ
スを介して背圧室へと高圧燃料が供給され、ニードル弁
は下降して燃料噴射は終了する。そして、間欠圧送ポン
プは次サイクルのために高圧燃料を燃料噴射装置へと再
度圧送し始める。
In order to solve the above-mentioned problems, the means described in claim 1 can be adopted. According to this means, when the pressure feed of the fuel from the intermittent pressure feed type pump is started, the first check valve is opened, and the first check valve is opened from the inlet.
The high-pressure fuel is supplied to the built-in pressure-accumulation chamber, and the high-pressure fuel is also supplied from the pressure-accumulation chamber to the back-pressure chamber via the passage provided with the orifice. Then, when the fuel pressure in the back pressure chamber and the pressure accumulating chamber becomes constant, the supply of fuel from the intermittent pressure feed pump is stopped, and the first check valve is closed. Then, the needle valve is pressed by the downward pressure of the back pressure chamber or the like, and fuel injection is not performed. Next, when the injection is started, the hydraulic control valve is controlled so as to reduce the pressure in the back pressure chamber, so that the pressure in the back pressure chamber decreases. Then, since the upward force acting on the needle valve becomes large, the needle valve lifts upward and injection is started. The hydraulic control valve is then controlled to increase the pressure in the back pressure chamber to stop the injection. Then, the high pressure fuel is supplied from the pressure accumulating chamber to the back pressure chamber through the orifice, the needle valve descends, and the fuel injection ends. Then, the intermittent pressure feed pump starts to feed the high pressure fuel again to the fuel injection device for the next cycle.

【0011】以上のように、燃料供給のためのポンプ
は、特殊なポンプを必要とせず、通常の間欠圧送式ポン
プを使用することができるので、大きな価格低下を達成
することができる。また、大容量のコモンレールをなく
すことができるため、エンジンへの搭載も容易となる。
さらに、大容量のコモンレールでなく、各気筒毎に設け
られた燃料噴射弁に内蔵される蓄圧室に対して燃料を圧
送すればよいため、始動時の昇圧不良、圧力可変時の応
答遅れ等を改善することができ、排気エミッションの悪
化などを抑制することが可能となる。また、背圧室はオ
リフィスを有する通路によりのみ蓄圧室と連通している
ので構造が簡単である。
As described above, since the pump for supplying fuel does not need a special pump and a normal intermittent pressure feed pump can be used, a large price reduction can be achieved. Also, since a large capacity common rail can be eliminated, it is easy to mount on an engine.
Furthermore, instead of using a large-capacity common rail, it suffices to send fuel under pressure to the pressure accumulating chamber built in the fuel injection valve provided for each cylinder, so that boosting failure at start-up, response delay when changing pressure, etc. It is possible to improve, and it is possible to suppress deterioration of exhaust emission. Further, the back pressure chamber communicates with the pressure accumulating chamber only through the passage having the orifice, so that the structure is simple.

【0012】上記課題を解決するために、請求項2記載
の手段を採用することができる。この手段によると、間
欠圧送式ポンプからの燃料の圧送が開始されると、第
1,2の逆止弁は開弁し、インレットから、背圧室、及
び内蔵された蓄圧室へ高圧燃料が供給される。そして、
背圧室、蓄圧室内の燃料圧力が一定圧になると間欠圧送
式ポンプからの燃料の供給は停止され、第1,2の逆止
弁は閉弁する。そして、ニードル弁は背圧室内の下向き
の圧力等により押圧され燃料噴射は行なわれない。次
に、噴射を開始しようとするとき、油圧制御弁は背圧室
内の圧力を減少させるように制御されるため、該背圧室
の圧力は低下する。そして、ニードル弁に作用する上向
きの力が大きくなるため、ニードル弁は上方にリフト
し、噴射が開始される。次に、噴射を停止するために、
油圧制御弁は背圧室内の圧力を増加するように制御され
る。すると、蓄圧室よりオリフィスを介して背圧室へと
高圧燃料が供給され、ニードル弁は下降して燃料噴射は
終了する。そして、間欠圧送ポンプは次サイクルのため
に高圧燃料を燃料噴射装置へと再度圧送し始める。
In order to solve the above-mentioned problems, means according to claim 2 can be adopted. According to this means, when the pressure feed of the fuel from the intermittent pressure feed pump is started, the first and second check valves are opened, and the high pressure fuel is fed from the inlet to the back pressure chamber and the built-in accumulator chamber. Supplied. And
When the fuel pressure in the back pressure chamber and the pressure accumulation chamber becomes constant, the supply of fuel from the intermittent pressure feed pump is stopped, and the first and second check valves are closed. Then, the needle valve is pressed by the downward pressure of the back pressure chamber or the like, and fuel injection is not performed. Next, when the injection is started, the hydraulic control valve is controlled so as to reduce the pressure in the back pressure chamber, so that the pressure in the back pressure chamber decreases. Then, since the upward force acting on the needle valve becomes large, the needle valve lifts upward and injection is started. Then, to stop the injection,
The hydraulic control valve is controlled to increase the pressure in the back pressure chamber. Then, the high pressure fuel is supplied from the pressure accumulating chamber to the back pressure chamber through the orifice, the needle valve descends, and the fuel injection ends. Then, the intermittent pressure feed pump starts to feed the high pressure fuel again to the fuel injection device for the next cycle.

【0013】以上のように、燃料供給のためのポンプ
は、特殊なポンプを必要とせず、通常の間欠圧送式ポン
プを使用することができるので、大きな価格低下を達成
することができる。また、大容量のコモンレールをなく
すことができるため、エンジンへの搭載も容易となる。
さらに、大容量のコモンレールでなく、各気筒毎に設け
られた燃料噴射弁に内蔵される蓄圧室に対して燃料を圧
送すればよいため、始動時の昇圧不良、圧力可変時の応
答遅れ等を改善することができ、排気エミッションの悪
化などを抑制することが可能となる。また、背圧室は、
オリフィスを有する通路により蓄圧室と連通するばかり
でなく、第2の逆止弁を有する通路によりインレットと
も連通しているので、背圧室には高圧燃料をより迅速に
供給することができる。
As described above, since the pump for supplying fuel does not need a special pump and a normal intermittent pressure feed type pump can be used, a large price reduction can be achieved. Also, since a large capacity common rail can be eliminated, it is easy to mount on an engine.
Furthermore, instead of using a large-capacity common rail, it suffices to send fuel under pressure to the pressure accumulating chamber built in the fuel injection valve provided for each cylinder, so that boosting failure at start-up, response delay when changing pressure, etc. It is possible to improve, and it is possible to suppress deterioration of exhaust emission. Also, the back pressure chamber
Since not only the passage having the orifice communicates with the pressure accumulating chamber but also the passage having the second check valve also communicates with the inlet, the high pressure fuel can be more quickly supplied to the back pressure chamber.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の第1実施形態を図1に基
づいて説明する。図1は内燃機関に適用した本発明の蓄
圧式燃料噴射装置の構成を示す断面図である。図におい
て、蓄圧式燃料噴射装置1は、燃料噴射弁2とその上部
に設けられた油圧制御弁3、例えば、二方弁式油圧制御
弁とからなる。間欠圧送式ポンプ5により圧送された高
圧燃料は調圧手段6により所望の噴射圧に設定され、エ
ンジンのシリンダヘッドにある各気筒毎に装着された燃
料噴射弁2のホルダ8のインレット7へと導入されるよ
うになっている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a pressure-accumulation fuel injection device of the present invention applied to an internal combustion engine. In the figure, a pressure-accumulation type fuel injection device 1 comprises a fuel injection valve 2 and a hydraulic control valve 3 provided above the fuel injection valve 2, for example, a two-way valve hydraulic control valve. The high-pressure fuel pumped by the intermittent pressure pump 5 is set to a desired injection pressure by the pressure adjusting means 6, and is delivered to the inlet 7 of the holder 8 of the fuel injection valve 2 mounted for each cylinder in the cylinder head of the engine. It is being introduced.

【0015】燃料噴射弁2のホルダ8内の下部穴10に
は、該ホルダ8から一部下方に突出したノズル11を有
するノズルボディ12と、また該ノズルボディ12の上
端部に設けられ中央が開口したディスタンスピース13
が夫々設置されている。ノズルボディ12内にはニード
ル弁15が上下に摺動自在に嵌挿されており、上記ノズ
ルボディ12、ディスタンスピース13、及びニードル
弁15とによりノズル部を構成している。ニードル弁1
5の上方にはスプリングホルダ16を介してプレッシャ
スプリング17が配置され、さらにプレッシャスプリン
グ17の上方にはホルダ8と2〜3μmの間隙を介して
上下に摺動自在に嵌挿されたコマンドピストン18が配
置されている。そして、上記ニードル弁15はプレッシ
ャスプリング17のばね力とコマンドピストン18の上
端に設けられた背圧室20に作用する高圧の燃料圧力と
により着座方向、即ち下方に押圧され、通常は上記ノズ
ル11の下部に設けられた燃料噴射孔21を閉鎖してい
る。上記ノズルボディ12とニードル弁15との間には
油溜り22が形成されており、ホルダ8に内蔵された蓄
圧室23と油溜り22との間には、ホルダ8、ディスタ
ンスピース13、ノズルボディ12を介して形成された
導入通路24が設けられている。そして、調圧手段6に
より所望の噴射圧に設定された高圧燃料は、燃料噴射弁
2に設けられたインレット7から第1の逆止弁25が形
成された通路を介して蓄圧室23へ導入され、さらに、
導入通路24、油溜り22を経て燃料噴射孔21近傍に
供給される一方、インレット7に導入された高圧燃料は
第2の逆止弁26が形成された通路を介して背圧室20
にも供給されている。また、上記蓄圧室23は第1のオ
リフィス27が形成された通路を介して背圧室20に連
通しており、背圧室20からは第2のオリフィス28が
形成された通路を介して油圧制御弁3の制御ポート30
へと連通している。
The lower hole 10 in the holder 8 of the fuel injection valve 2 has a nozzle body 12 having a nozzle 11 partially projecting downward from the holder 8 and a center provided at the upper end of the nozzle body 12. Opened distance piece 13
Are installed respectively. A needle valve 15 is vertically slidably fitted in the nozzle body 12, and the nozzle body 12, the distance piece 13, and the needle valve 15 form a nozzle portion. Needle valve 1
5, a pressure spring 17 is arranged via a spring holder 16 and a command piston 18 is slidably fitted above the pressure spring 17 with a holder 8 with a gap of 2 to 3 μm. Are arranged. Then, the needle valve 15 is pressed in the seating direction, that is, downward by the spring force of the pressure spring 17 and the high-pressure fuel pressure acting on the back pressure chamber 20 provided at the upper end of the command piston 18, and normally the nozzle 11 The fuel injection hole 21 provided in the lower part of is closed. An oil sump 22 is formed between the nozzle body 12 and the needle valve 15, and the holder 8, the distance piece 13, the nozzle body is interposed between the pressure accumulation chamber 23 and the oil sump 22 built in the holder 8. An introduction passage 24 formed through 12 is provided. Then, the high-pressure fuel set to a desired injection pressure by the pressure adjusting means 6 is introduced into the pressure accumulating chamber 23 from the inlet 7 provided in the fuel injection valve 2 through the passage in which the first check valve 25 is formed. And in addition,
The high-pressure fuel introduced into the inlet 7 while being supplied to the vicinity of the fuel injection hole 21 through the introduction passage 24 and the oil sump 22 passes through the passage in which the second check valve 26 is formed, and the back pressure chamber 20.
Is also supplied. Further, the pressure accumulating chamber 23 communicates with the back pressure chamber 20 through a passage having a first orifice 27 formed therein, and the back pressure chamber 20 has a hydraulic pressure through a passage having a second orifice 28 formed therein. Control port 30 of control valve 3
In communication with

【0016】油圧制御弁3のハウジング31には、燃料
タンク32に連通するドレーンポート33が設けられて
いる。油圧制御弁3のハウジング31内には、バルブ3
5が上下方向に摺動自在に移動することができるように
嵌挿され、上部に設けたスプリング36により下方に押
付けられており、バルブ35は下部のシート部37で着
座して、通常は、制御ポート30とドレーンポート33
とを遮断している。また、ハウジング31の上方にはソ
レノイド38が設置されている。上記バルブ35内に
は、バランス型のロッド40が上下方向に摺動自在に移
動することができるように嵌挿されている。そして、制
御ポート30に導入された高圧燃料は、バルブ35に形
成された連通路41を介してロッド40の下部室42ま
で導入されている。従って、ロッド40は、通常は、高
い燃料圧によって上方に押上げられている。該ロッド4
0の径をシート部37の径と等しいか、あるいは、若干
大きくすることにより、バルブ35にかかる油圧作用力
を殆どなくすか、あるいは、開弁方向に僅かにかかる程
度にすることができ、従って、ソレノイド38を小型化
することができる。
The housing 31 of the hydraulic control valve 3 is provided with a drain port 33 which communicates with the fuel tank 32. In the housing 31 of the hydraulic control valve 3, the valve 3
5 is inserted so as to be slidably movable in the vertical direction, and is pressed downward by a spring 36 provided at the upper portion, and the valve 35 is seated at a lower seat portion 37, and normally, Control port 30 and drain port 33
And shut off. A solenoid 38 is installed above the housing 31. A balanced rod 40 is fitted in the valve 35 so as to be slidable in the vertical direction. Then, the high-pressure fuel introduced into the control port 30 is introduced into the lower chamber 42 of the rod 40 via the communication passage 41 formed in the valve 35. Therefore, the rod 40 is normally pushed upward by the high fuel pressure. The rod 4
By setting the diameter of 0 to be equal to or slightly larger than the diameter of the seat portion 37, it is possible to almost eliminate the hydraulic force acting on the valve 35 or to slightly apply it in the valve opening direction. The solenoid 38 can be downsized.

【0017】次に、第1実施形態の作動を図2に基づい
て説明する。図2は第1実施形態の作動を説明するため
のタイムチャートである。図において、時刻t1 は燃料
噴射における1サイクルの開始を示し、間欠圧送式ポン
プ5からの燃料圧力(インレット7での燃料圧力)は図
2(ハ)で示すように増加を開始する。燃料圧力が第
1,2の逆止弁25,26の開弁圧力まで増加すると
(時刻t2 )、第1,2の逆止弁25,26は開弁し、
背圧室20、蓄圧室23への燃料の供給が許容され、背
圧室20及び蓄圧室23の燃料圧力は図2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5
からの燃料の圧送は時刻t3 において停止される。時刻
1 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20及び蓄圧室23には1000kgf /cm2
燃料が蓄圧される(図2の(ニ)及び(ヘ)参照)。こ
の圧力は調圧手段6により可変である ここで、ニードル弁15のガイド部43の径dgを4m
m、ニードル弁15のシート部45の径dsを2.25m
m、プレッシャスプリング17のばね力FP を10.3k
gf 、コマンドピストン18の径dkを4mmとすると、
ニードル弁15に作用する下向きの力FD 、上向きの力
U は、 FD =π/4×0.42 +1000(背圧室の圧力)+
10.3=136.0kg FU =π/4×(0.42 −0.2252 )×1000
(蓄圧室の圧力)=85.9kg であり、ニードル弁15は差引き(FD −FU )=5
0.1kgの力を下向きに受け着座している。そして間欠
圧送式ポンプ5の燃料圧送が終了すると(図2の時刻t
3 )、間欠圧送式ポンプ5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7の燃料圧力が大気圧
程度まで低下するため、第1,2の逆止弁25,26は
閉弁し、図1に示した状態となる。
Next, the operation of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a time chart for explaining the operation of the first embodiment. In the figure, time t 1 indicates the start of one cycle in fuel injection, and the fuel pressure from the intermittent pressure feed pump 5 (fuel pressure at the inlet 7) starts increasing as shown in FIG. When the fuel pressure increases to the opening pressure of the first and second check valves 25 and 26 (time t 2 ), the first and second check valves 25 and 26 open,
The supply of fuel to the back pressure chamber 20 and the pressure accumulation chamber 23 is allowed, and the fuel pressure in the back pressure chamber 20 and the pressure accumulation chamber 23 starts to increase as shown in (d) and (f) of FIG. Intermittent pressure pump 5
The fuel pumping from is stopped at time t 3 . The back pressure chamber 20 and the pressure accumulating chamber 23 by the introduction of the fuel in the period T 1 of the from time t 1 to t 3 Fuel 1000 kgf / cm 2 is accumulated (see Fig. 2 (d) and (f)). This pressure is variable by the pressure adjusting means 6. Here, the diameter dg of the guide portion 43 of the needle valve 15 is 4 m.
m, the diameter ds of the seat portion 45 of the needle valve 15 is 2.25 m
m, the spring force F P of the pressure spring 17 is 10.3k
If gf and the diameter dk of the command piston 18 are 4 mm,
The downward force F D and the upward force F U acting on the needle valve 15 are: F D = π / 4 × 0.4 2 +1000 (pressure in the back pressure chamber) +
10.3 = 136.0 kg F U = π / 4 × (0.4 2 −0.225 2 ) × 1000
(Pressure in the pressure accumulating chamber) = 85.9 kg, and the needle valve 15 is subtracted (F D −F U ) = 5.
It sits down with a force of 0.1 kg. Then, when the fuel pressure feeding of the intermittent pressure feeding type pump 5 is completed (time t in FIG. 2).
3 ) Since the fuel pressure in the inlet 7 is reduced to about atmospheric pressure by the suction return valve (not shown) provided in the intermittent pressure feed pump 5, the first and second check valves 25 and 26 are closed. The state shown in FIG.

【0018】噴射を開始しようとするとき(図2の時刻
4 )、ソレノイド38に通電すると、バルブ35がソ
レノイド38に吸引されて上方にリフトし、バルブのシ
ート部37が離座する。その結果、制御ポート30とド
レーンポート33とが連通し、背圧室20から燃料が排
出されるため、該背圧室20の圧力は低下する。ここに
おいて、背圧室20内の圧力が602kg/cm2 まで低下
すると(時刻t5 )、ニードル弁15に作用する下向き
の力FD ′は、 FD ′=π/4×0.42 ×602+10.3=85.
9kg となり、ニードル弁15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、ニードル弁15がプレッシャスプリング17に抗
して上昇し、燃料噴射孔21を開口させ噴射が開始され
る(図2(ホ))。そして、噴射により蓄圧室23の圧
力は徐々に低下する(図2(ヘ)参照)。ここにおける
蓄圧室23の圧力低下ΔPは、 但し、β:圧縮率(1×10-4cm2 /kg) V:蓄圧室の容積 ΔV:容積変化(噴射量に相当) で表わされ、それぞれ、使用するエンジンでの要求最大
噴射量に合わせて蓄圧室23の容積を決定してやればよ
い。例えば、ΔPを100kg/cm2 以下にしたいとすれ
ば、最大噴射量60mm3 でのエンジンにおいては、10
0=0.06÷104 ×V、即ち、V=6ccとすればよ
い。
When the injection of electricity is started (time t 4 in FIG. 2), when the solenoid 38 is energized, the valve 35 is attracted by the solenoid 38 and lifted upward, and the seat portion 37 of the valve is separated. As a result, the control port 30 and the drain port 33 communicate with each other, and the fuel is discharged from the back pressure chamber 20, so that the pressure in the back pressure chamber 20 decreases. Here, when the pressure in the back pressure chamber 20 drops to 602 kg / cm 2 (time t 5 ), the downward force F D ′ acting on the needle valve 15 is F D ′ = π / 4 × 0.4 2 × 602 + 10.3 = 85.
It becomes 9 kg, the vertical force acting on the needle valve 15 is balanced, and when the pressure further decreases, the upward force increases, the needle valve 15 rises against the pressure spring 17, and the fuel injection hole 21 is opened. Then, the injection is started (Fig. 2 (e)). Then, the injection causes the pressure in the pressure accumulating chamber 23 to gradually decrease (see FIG. 2F). The pressure drop ΔP in the pressure accumulating chamber 23 here is However, β: compression rate (1 × 10 -4 cm 2 / kg) V: volume of the accumulator ΔV: volume change (corresponding to injection amount), each of which corresponds to the maximum injection amount required by the engine used The volume of the pressure accumulating chamber 23 may be determined together. For example, if ΔP is desired to be 100 kg / cm 2 or less, 10 is required for an engine with a maximum injection amount of 60 mm 3.
0 = 0.06 ÷ 10 4 × V, that is, V = 6 cc.

【0019】次に、噴射を停止するために(時刻
6 )、ソレノイド38への通電を停止すると、バルブ
35はスプリング36により下方へ押し下げられ、シー
ト部37にて着座し、制御ポート30とドレーンポート
33とを遮断する。すると、蓄圧室23より第1のオリ
フィス27を介して背圧室20へと高圧燃料が供給さ
れ、ニードル弁15に作用する上向きの力をFU ′、下
向きの力をFD ″とすると、 FU ′=π/4×(0.42 −0.2252 )×(蓄圧
室の圧力) FD ″=π/4×0.42 ×(背圧室の圧力)+10.
3 となり、下向きの力FD ″が、上向きの力FU ′に上ま
わったとき、ニードル弁15は下降しはじめてシート部
45が着座し、燃料噴射孔21からの燃料噴射は終了す
る(時刻t7 )。次に、時刻t8 において、間欠圧送式
ポンプ5は、次サイクルのため高圧燃料を燃料噴射装置
1へと再度圧送しはじめる。
Next, in order to stop the injection (time t 6 ), when the energization of the solenoid 38 is stopped, the valve 35 is pushed downward by the spring 36, seated at the seat portion 37, and connected to the control port 30. The drain port 33 is shut off. Then, the high-pressure fuel is supplied from the pressure accumulating chamber 23 to the back pressure chamber 20 through the first orifice 27, and when the upward force acting on the needle valve 15 is F U ′ and the downward force is F D ″, F U '= π / 4 × (0.4 2 -0.225 2) × ( the pressure in the accumulator) F D "= π / 4 × 0.4 2 × ( pressure in the back pressure chamber) +10.
3, and when the downward force F D ″ exceeds the upward force F U ′, the needle valve 15 begins to descend, the seat portion 45 is seated, and the fuel injection from the fuel injection hole 21 ends (time). t 7). next, at time t 8, the intermittent pumping pump 5 begins to re-pump the high-pressure fuel to the fuel injection device 1 for the next cycle.

【0020】本発明の第2実施形態を図3に基づいて説
明する。また、前述の第1実施形態と共通する構造部分
については同じ参照符号を付すことによって、重複する
説明を省略する。本実施形態が第1実施形態と相違する
点は、インレット7から背圧室20に直接連通する通路
を設けない点である。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Further, the same reference numerals are given to the structural parts common to the above-described first embodiment, and the duplicated description will be omitted. The present embodiment is different from the first embodiment in that a passage that directly communicates from the inlet 7 to the back pressure chamber 20 is not provided.

【0021】始動時等には、背圧室20へ速やかに高圧
燃料が供給されないと、ニードル弁15を押上げる力が
強くなり、ソレノイド38に通電しなくてもニードル弁
15が上昇してシート部45を離座させるため、勝手に
燃料噴射孔21が開口し、該燃料噴射孔21から燃料が
噴出してしまうおそれがある。従って、第1実施態様に
おいては、インレット7と背圧室20との間に第2の逆
止弁26を設けている。
If high-pressure fuel is not rapidly supplied to the back pressure chamber 20 at the time of starting, the force for pushing up the needle valve 15 becomes strong, and the needle valve 15 rises even if the solenoid 38 is not energized. Since the portion 45 is separated, the fuel injection hole 21 is arbitrarily opened, and fuel may be ejected from the fuel injection hole 21. Therefore, in the first embodiment, the second check valve 26 is provided between the inlet 7 and the back pressure chamber 20.

【0022】しかしながら、オリフィス27が充分に大
きな場合は、第2の逆止弁26がなくてもオリフィス2
7により蓄圧室23から高圧燃料が充分に供給されるこ
とができる。
However, when the orifice 27 is sufficiently large, the orifice 2 can be provided without the second check valve 26.
Due to 7, the high pressure fuel can be sufficiently supplied from the pressure accumulating chamber 23.

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

【図1】内燃機関に適用した本発明の蓄圧式燃料噴射装
置の第1実施形態の構造を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a first embodiment of a pressure accumulation type fuel injection device of the present invention applied to an internal combustion engine.

【図2】第1実施形態の作動を説明するためのタイムチ
ャートである。
FIG. 2 is a time chart for explaining the operation of the first embodiment.

【図3】本発明の第2実施形態を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention.

【図4】従来の蓄圧式燃料噴射装置を示す断面図であ
る。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a conventional pressure-accumulation type fuel injection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…蓄圧式燃料噴射装置 2…燃料噴射弁 3…油圧制御弁 5…間欠圧送式ポンプ 6…調圧手段 7…インレット 8…ホルダ 15…ニードル弁 20…背圧室 21…燃料噴射孔 22…油溜り 23…蓄圧室 24…導入通路 25…第1の逆止弁 26…第2の逆止弁 27…第1のオリフィス 28…第2のオリフィス 33…ドレーンポート 35…バルブ 37…シート部 38…ソレノイド 40…ロッド 45…シート部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Accumulation type fuel injection device 2 ... Fuel injection valve 3 ... Hydraulic pressure control valve 5 ... Intermittent pressure feed type pump 6 ... Pressure adjusting means 7 ... Inlet 8 ... Holder 15 ... Needle valve 20 ... Back pressure chamber 21 ... Fuel injection hole 22 ... Oil sump 23 ... Accumulation chamber 24 ... Introduction passage 25 ... First check valve 26 ... Second check valve 27 ... First orifice 28 ... Second orifice 33 ... Drain port 35 ... Valve 37 ... Seat portion 38 … Solenoid 40… Rod 45… Seat

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 調圧手段を有する間欠圧送ポンプから各
気筒毎に設けられた燃料噴射弁に高圧燃料を圧送し、該
燃料噴射弁により高圧燃料が噴射される蓄圧式燃料噴射
装置において、 上記燃料噴射弁は、該燃料噴射弁のホルダに形成された
高圧燃料供給口であるインレットと、上記ホルダに内蔵
された蓄圧室と、上記インレットと上記蓄圧室とを連通
する通路に設けられた第1の逆止弁と、ホルダに収容さ
れたニードル弁の周囲に形成された油溜りと、該油溜り
と上記蓄圧室とを連通する導入通路と、上記ニードル弁
の上方に設けられた背圧室と、該背圧室と上記蓄圧室と
を連通する通路に設けられたオリフィスとを具備し、上
記背圧室内の圧力を増減させる油圧制御弁により、燃料
の噴射時期、噴射量を制御することを特徴とする蓄圧式
燃料噴射装置。
1. A pressure-accumulation fuel injection device in which high-pressure fuel is pressure-fed from an intermittent pressure feed pump having a pressure adjusting means to a fuel injection valve provided for each cylinder, and the high-pressure fuel is injected by the fuel injection valve. The fuel injection valve includes an inlet, which is a high-pressure fuel supply port formed in a holder of the fuel injection valve, a pressure accumulating chamber built in the holder, and a passage provided to connect the inlet and the pressure accumulating chamber. No. 1 check valve, an oil reservoir formed around the needle valve housed in the holder, an introduction passage communicating the oil reservoir with the pressure accumulating chamber, and a back pressure provided above the needle valve. Chamber, and an orifice provided in a passage that communicates the back pressure chamber with the pressure accumulator chamber, and controls the fuel injection timing and injection amount by a hydraulic control valve that increases or decreases the pressure in the back pressure chamber. Accumulation type fuel characterized by Injection device.
【請求項2】 上記燃料噴射部は、さらに、上記インレ
ットと上記背圧室とを連通する通路に設けられた第2の
逆止弁を具備することを特徴とする請求項1に記載され
た蓄圧式燃料噴射装置。
2. The fuel injection section further includes a second check valve provided in a passage that connects the inlet and the back pressure chamber. Accumulation type fuel injection device.
【請求項3】 上記油圧制御弁は、上記背圧室とドレン
とを連通・遮断することにより上記背圧室内の圧力を増
減させることを特徴とする請求項1または2記載の蓄圧
式燃料噴射装置。
3. The pressure-accumulation fuel injection according to claim 1, wherein the hydraulic control valve increases or decreases the pressure in the back pressure chamber by connecting and disconnecting the back pressure chamber and the drain. apparatus.
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