JPH10176622A - Fuel injector for engine - Google Patents

Fuel injector for engine

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Publication number
JPH10176622A
JPH10176622A JP8352529A JP35252996A JPH10176622A JP H10176622 A JPH10176622 A JP H10176622A JP 8352529 A JP8352529 A JP 8352529A JP 35252996 A JP35252996 A JP 35252996A JP H10176622 A JPH10176622 A JP H10176622A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
chamber
pressure
piston
spring
Prior art date
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Pending
Application number
JP8352529A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideki Nemoto
英希 根本
Tadashi Uchiyama
正 内山
Tomoaki Kakihara
知明 柿原
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
Application filed by Isuzu Motors Ltd filed Critical Isuzu Motors Ltd
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Publication of JPH10176622A publication Critical patent/JPH10176622A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M57/00Fuel-injectors combined or associated with other devices
    • F02M57/02Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
    • F02M57/022Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive
    • F02M57/025Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive hydraulic, e.g. with pressure amplification
    • F02M57/026Construction details of pressure amplifiers, e.g. fuel passages or check valves arranged in the intensifier piston or head, particular diameter relationships, stop members, arrangement of ports or conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M57/00Fuel-injectors combined or associated with other devices
    • F02M57/02Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
    • F02M57/022Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive
    • F02M57/025Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive hydraulic, e.g. with pressure amplification

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel injector for an engine which, when fuel that has entered its spring chamber is excessively discharged therefrom, absorbs part of the discharged fuel through the compression of its air chamber adjoining the spring chamber to ensure a pressure increase for fuel by means of a pressure intensifying piston. SOLUTION: An annular chamber 200 defined around a smallerdiameter part 24 in a pressure-intensifying piston 9 includes a spring chamber 30 in which a return spring 17 is disposed and an air chamber 208 in which a set spring 209 is disposed, which are both separated from each other by means of a separator piston 207. When the pressure of fuel in the spring chamber 30 rises at pressure increase for rapid acceleration after a longer period of idling and the like, the separator piston 207 is correspondingly displaced to compress the air chamber 208. This permits the work of the pressure-intensifying piston 9 to be utilized for pressure increase rather than fuel discharge to thereby ensure a target quantity of fuel injected.

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】この発明は、コモンレールか
ら供給された増圧室内の燃料を増圧ピストンによって増
圧するエンジンの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 fuel injection device for an engine in which fuel in a pressure boosting chamber supplied from a common rail is boosted by a pressure boosting piston.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、エンジン用油圧作動式電子制御燃
料噴射装置として、例えば、特開平6−294362号
公報や特表平6−511524に開示されたものがあ
る。これらの燃料噴射装置は、エンジンの燃料噴射行程
において油圧作動の噴射器の燃料流量特性を可変的に制
御したり、迅速な始動を可能にしたものであり、例え
ば、図7に示されるような構造を有している。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a hydraulically operated electronically controlled fuel injection device for an engine, there have been disclosed, for example, JP-A-6-294362 and JP-A-6-511524. These fuel injection devices variably control the fuel flow characteristics of a hydraulically operated injector during the fuel injection stroke of an engine, and enable quick start. For example, as shown in FIG. It has a structure.

【0003】図7に示すように、燃料噴射装置1は、中
空穴と噴口13を形成した本体、及び本体の外側に燃料
チャンバ20を形成するように隙間を形成して配置され
たケース6から構成されている。燃料噴射装置1の本体
は、中空穴46を備え且つ噴口13を形成されたノズル
本体2、増圧室7を形成する燃料供給本体(プランジャ
バレル)5、ノズル本体2と燃料供給本体5との間に位
置するスペーサ本体81と中空孔29を備えた中空スペ
ーサ本体21、高圧作動オイルが供給される圧力室8を
備えているインジェクタ本体4、及びリーク通路である
ドレン溝39とドレン通路38を備え且つソレノイド弁
16を配置したソレノイド本体3から構成されている。
ケース6は、燃料チャンバ20を形成するため、ノズル
本体2、スペーサ本体81、中空スペーサ本体21及び
燃料供給本体5を取り囲んでいる。ケース6は、本体と
の間に形成された燃料チャンバ20を形成するため、ケ
ース6の一端がノズル本体2の段部の当接面14に係止
してシールされ、他端がインジェクタ本体4に螺入され
た嵌合面80でシールされている。コモンレール51に
は、ケース6に形成された燃料供給口11と燃料排出口
12が開口し、燃料がコモンレール51から燃料チャン
バ20に常時供給されている。
[0003] As shown in FIG. 7, a fuel injection device 1 includes a main body having a hollow hole and an injection hole 13, and a case 6 having a gap formed so as to form a fuel chamber 20 outside the main body. It is configured. The main body of the fuel injection device 1 includes a nozzle main body 2 having a hollow hole 46 and having an injection port 13 formed therein, a fuel supply main body (plunger barrel) 5 forming a pressure intensifying chamber 7, and a nozzle main body 2 and a fuel supply main body 5. The hollow spacer body 21 having the spacer body 81 and the hollow hole 29 located therebetween, the injector body 4 having the pressure chamber 8 to which the high-pressure hydraulic oil is supplied, and the drain groove 39 and the drain passage 38 serving as leak passages It comprises a solenoid body 3 provided with a solenoid valve 16.
The case 6 surrounds the nozzle main body 2, the spacer main body 81, the hollow spacer main body 21, and the fuel supply main body 5 to form the fuel chamber 20. In order to form the fuel chamber 20 formed between the case 6 and the main body, one end of the case 6 is sealed by being locked on the contact surface 14 of the step portion of the nozzle main body 2 and the other end is connected to the injector main body 4. Is sealed by a fitting surface 80 screwed into the connector. A fuel supply port 11 and a fuel discharge port 12 formed in the case 6 are opened in the common rail 51, and fuel is constantly supplied from the common rail 51 to the fuel chamber 20.

【0004】燃料噴射装置1は、燃料チャンバ20から
供給された燃料を増圧するための燃料供給本体5内に形
成された増圧室7、増圧室7から噴口13へと燃料を供
給するため、スペーサ本体81、中空スペーサ本体21
及びノズル本体2に形成された燃料通路22、ノズル本
体2の中空穴46内で摺動可能に保持されて燃料圧によ
って噴口13を開放する針弁23、増圧室7の燃料を増
圧する増圧ピストン9A、増圧ピストン9Aの端部に高
圧を付与する高圧作動オイルが供給される圧力室8、及
び圧力室8に高圧作動オイルの供給を制御するソレノイ
ド弁(制御弁)16を有している。
[0004] The fuel injection device 1 is for increasing the pressure of the fuel supplied from the fuel chamber 20, a pressure increasing chamber 7 formed in a fuel supply main body 5, and for supplying fuel from the pressure increasing chamber 7 to the injection port 13. , Spacer body 81, hollow spacer body 21
A fuel passage 22 formed in the nozzle body 2, a needle valve 23 slidably held in a hollow hole 46 of the nozzle body 2 to open the injection port 13 by fuel pressure, and a pressure increasing chamber for increasing the pressure of the fuel in the pressure increasing chamber 7. It has a pressure piston 9A, a pressure chamber 8 to which high-pressure hydraulic oil for applying high pressure is supplied to the end of the pressure-increasing piston 9A, and a solenoid valve (control valve) 16 for controlling the supply of high-pressure hydraulic oil to the pressure chamber 8. ing.

【0005】リターンスプリング18は、中空スペーサ
本体21に形成された中空孔29内に配置され、噴口1
3を閉鎖する方向に針弁23にばね力を付勢する。リタ
ーンスプリング18の一端は針弁23の上端に当接し、
他端はスペーサ本体81に当接している。インジェクタ
本体4に形成された中空穴26で形成される中空部のス
プリング室30は、増圧ピストン9Aの大径部25Aの
端面と燃料供給本体5との端面との間に形成されてい
る。スプリング室30には、増圧ピストン9Aを圧力室
8側へ付勢するリターンスプリング17が配置されてい
る。インジェクタ本体4に形成された中空穴85には、
作動オイルをカットする側にソレノイド弁16を付勢す
るリターンスプリング19が配置されている。増圧ピス
トン9Aが配置されたスプリング室30は、燃料供給本
体5に形成された排出路83及び排出路83に配置され
たボール弁84を通じて燃料チャンバ20に連通してい
る。スプリング室30には、通常、漏洩燃料が入り込ん
でおり、燃料チャンバ20内の燃料圧と同等の状態であ
るが、増圧ピストン9Aの往復動によって流入燃料がス
プリング室30から排除されて空所が形成されている。
The return spring 18 is disposed in a hollow hole 29 formed in the hollow spacer body 21 and
A spring force is applied to the needle valve 23 in a direction to close the needle valve 3. One end of the return spring 18 contacts the upper end of the needle valve 23,
The other end is in contact with the spacer body 81. The hollow spring chamber 30 formed by the hollow hole 26 formed in the injector main body 4 is formed between the end surface of the large diameter portion 25A of the pressure-intensifying piston 9A and the end surface of the fuel supply main body 5. A return spring 17 for urging the pressure-intensifying piston 9A toward the pressure chamber 8 is disposed in the spring chamber 30. A hollow hole 85 formed in the injector body 4 includes:
A return spring 19 for urging the solenoid valve 16 is disposed on the side where the operating oil is cut. The spring chamber 30 in which the pressure-intensifying piston 9A is disposed communicates with the fuel chamber 20 through a discharge path 83 formed in the fuel supply main body 5 and a ball valve 84 disposed in the discharge path 83. Normally, the leaked fuel enters the spring chamber 30 and is in the same state as the fuel pressure in the fuel chamber 20, but the inflow fuel is removed from the spring chamber 30 by the reciprocating motion of the pressure-intensifying piston 9A, and the empty space is removed. Are formed.

【0006】増圧ピストン9Aは、増圧室7の一部を下
端面で形成するプランジャである小径部24A、圧力室
8の一部を上端面で形成すると共にインジェクタ本体4
の中空穴26内を往復動する大径部25A、及び大径部
25Aの外周部47の全周辺から垂下して中空穴26の
内面を摺動する摺動面49を構成するガイドリング部4
1Aから構成されている。ガイドリング部41Aは、増
圧ピストン9Aの上下動を安定させる機能を有する。増
圧ピストン9Aの小径部24Aは燃料供給本体5に形成
された中空孔42を往復動し、大径部25Aはインジェ
クタ本体4に形成された中空穴26を往復動する。ま
た、インジェクタ本体4に形成された中空穴26にはシ
ール部材44が配置され、増圧ピストン9Aと中空穴2
6との隙間をシール部材44でシールし、それによっ
て、圧力室8内の高圧作動オイルがスプリング室30へ
漏洩しないように、スプリング室30と圧力室8とが遮
断されている。なお、図8に示すように、増圧ピストン
9は小径部24と大径部25を別体で構成することがで
きる。小径部24に嵌合したスプリングリテーナ219
の大径部25側への移動は、小径部24の上端部206
から所定の距離だけ離れた位置に形成された周溝203
に嵌着されたスナップリング204によって制限されて
いる。リターンスプリング17は、スプリングリテーナ
219及びスナップリング204をこの順に介して、小
径部24を大径部25に当接させている。
The pressure-intensifying piston 9A has a small-diameter portion 24A as a plunger forming a part of the pressure-increasing chamber 7 at a lower end surface, a part of the pressure chamber 8 at an upper end surface thereof, and the injector body 4.
The large diameter portion 25A reciprocating in the hollow hole 26, and the guide ring portion 4 forming a sliding surface 49 which hangs down from the entire periphery of the outer peripheral portion 47 of the large diameter portion 25A and slides on the inner surface of the hollow hole 26.
1A. The guide ring portion 41A has a function of stabilizing the vertical movement of the pressure-intensifying piston 9A. The small-diameter portion 24A of the pressure-intensifying piston 9A reciprocates in a hollow hole 42 formed in the fuel supply main body 5, and the large-diameter portion 25A reciprocates in a hollow hole 26 formed in the injector main body 4. A seal member 44 is disposed in the hollow hole 26 formed in the injector body 4, and the pressure increasing piston 9A and the hollow hole 2 are provided.
The gap between the spring chamber 30 and the pressure chamber 8 is shut off so that the high-pressure hydraulic oil in the pressure chamber 8 does not leak to the spring chamber 30. As shown in FIG. 8, the pressure-intensifying piston 9 can have the small-diameter portion 24 and the large-diameter portion 25 formed separately. Spring retainer 219 fitted to small diameter portion 24
Is moved to the large diameter portion 25 side by the upper end portion 206 of the small diameter portion 24.
Circumferential groove 203 formed at a position separated by a predetermined distance from
Is limited by the snap ring 204 fitted to the boss. The return spring 17 causes the small diameter portion 24 to contact the large diameter portion 25 via the spring retainer 219 and the snap ring 204 in this order.

【0007】燃料供給本体5に形成された中空孔42の
端部には、増圧室7が形成されている。増圧室7への燃
料の供給は、燃料チャンバ20から中空スペーサ本体2
1に形成した燃料通路37とスペーサ本体81に形成し
た燃料通路35を通じて行われる。燃料通路35には、
増圧室7の高圧燃料が燃料チャンバ20に逆流するのを
防止するため、逆止弁36が組み込まれている。また、
増圧室7内の増圧された燃料は、スペーサ本体81、中
空スペーサ本体21及びノズル本体2に形成された燃料
通路22を通じて噴口13へと供給される。ノズル本体
2と針弁23との間には、燃料通路が形成され、針弁2
3の先端のテーパ面45に高圧燃料圧が付与されること
によって針弁23はリフトする。針弁23は、ノズル本
体2の中空穴46内で摺動可能に保持されて燃料圧によ
ってリフトされ、噴口13を開放する。
[0007] At the end of the hollow hole 42 formed in the fuel supply main body 5, a pressure increasing chamber 7 is formed. The fuel is supplied to the pressure intensifying chamber 7 from the fuel chamber 20 through the hollow spacer body 2.
1 through the fuel passage 37 formed in the spacer body 81. In the fuel passage 35,
A check valve 36 is incorporated to prevent the high pressure fuel in the pressure intensifying chamber 7 from flowing back into the fuel chamber 20. Also,
The fuel whose pressure has been increased in the pressure increasing chamber 7 is supplied to the injection port 13 through the fuel passage 22 formed in the spacer main body 81, the hollow spacer main body 21, and the nozzle main body 2. A fuel passage is formed between the nozzle body 2 and the needle valve 23, and the needle valve 2
The needle valve 23 is lifted by applying a high fuel pressure to the tapered surface 45 at the end of the needle 3. The needle valve 23 is slidably held in the hollow hole 46 of the nozzle body 2, lifted by fuel pressure, and opens the injection port 13.

【0008】増圧ピストン9Aは、圧力室8に面する大
径部25Aの頂面65の外周部が切り欠かれた平らな面
73に形成されている。圧力室8を形成するインジェク
タ本体4の壁面は、増圧ピストン9Aの頂面65に対し
て平行な平らな面72に形成されている。従って、圧力
室8において、増圧ピストン9Aの平らな面73とイン
ジェクタ本体4の平らな面72との間には、狭い環状隙
間74が形成されている。また、増圧ピストン9Aは、
その頂面65の中央の突出部がリターンスプリング17
のばね力によってインジェクタ本体4の平らな面72に
当接している。
The pressure-increasing piston 9A is formed on a flat surface 73 in which the outer peripheral portion of the top surface 65 of the large-diameter portion 25A facing the pressure chamber 8 is cut off. The wall surface of the injector body 4 forming the pressure chamber 8 is formed as a flat surface 72 parallel to the top surface 65 of the pressure-intensifying piston 9A. Therefore, in the pressure chamber 8, a narrow annular gap 74 is formed between the flat surface 73 of the pressure-intensifying piston 9 </ b> A and the flat surface 72 of the injector body 4. The pressure-intensifying piston 9A
The center projection of the top surface 65 is the return spring 17.
Abuts against the flat surface 72 of the injector body 4 by the spring force of

【0009】燃料噴射装置1において、リターンスプリ
ング17を収容したスプリング室30は、増圧ピストン
9Aの大径部25A及びガイドリング部41Aが摺動す
るインジェクタ本体4に形成された中空穴26に形成さ
れている。増圧ピストン9Aとインジェクタ本体4の中
空穴26との隙間は、大径部25Aと中空穴26との間
に配置されたシール部材44によってシールされている
ので、スプリング室30から圧力室8への燃料の漏洩は
阻止されている。スプリング室30内に入り込んだ燃料
は、燃料供給本体5に形成された排出路83を通じて燃
料チャンバ20に排出するように構成されている。増圧
ピストン9Aのリターンスプリング17が配置されてい
るスプリング室30には、小径部24Aのプランジャ回
り即ち燃料供給本体5の中空孔42と小径部24Aの外
周面との間の摺動面の隙間28及びインジェクタ本体4
と燃料供給本体5との当接面の隙間48を通じて燃料チ
ャンバ20からの燃料がリークして侵入する。スプリン
グ室30に侵入した燃料は、排出路83を通じて燃料チ
ャンバ20に排出される。排出路83にはボール弁84
が配設されているので、燃料が燃料チャンバ20から排
出路83を通じてスプリング室30へ逆流することは阻
止される。通常はスプリング室30には増圧ピストン9
Aのストローク分の空所が形成されて燃料が入り込んで
いる。そこで、スプリング室30における空所が増圧ピ
ストン9Aのストローク分以下となる程度まで燃料が侵
入すると、増圧ピストン9Aの往復動に伴って中空穴2
6内のスプリング室30に存在する燃料が排出路83を
通じて燃料チャンバ20へ排出できるが、ボール弁84
の作用で逆流は阻止されるように構成されている。
In the fuel injection device 1, a spring chamber 30 accommodating the return spring 17 is formed in a hollow hole 26 formed in the injector body 4 in which the large-diameter portion 25A of the pressure-intensifying piston 9A and the guide ring portion 41A slide. Have been. Since the gap between the pressure-intensifying piston 9A and the hollow hole 26 of the injector body 4 is sealed by the seal member 44 disposed between the large-diameter portion 25A and the hollow hole 26, the gap is moved from the spring chamber 30 to the pressure chamber 8. Is prevented from leaking. The fuel that has entered the spring chamber 30 is configured to be discharged to the fuel chamber 20 through a discharge path 83 formed in the fuel supply main body 5. In the spring chamber 30 in which the return spring 17 of the pressure-intensifying piston 9A is disposed, a gap between the sliding surface around the plunger of the small-diameter portion 24A, that is, between the hollow hole 42 of the fuel supply main body 5 and the outer peripheral surface of the small-diameter portion 24A. 28 and injector body 4
The fuel from the fuel chamber 20 leaks and penetrates through the gap 48 on the contact surface between the fuel chamber and the fuel supply main body 5. The fuel that has entered the spring chamber 30 is discharged to the fuel chamber 20 through the discharge path 83. The discharge valve 83 has a ball valve 84
Is disposed, fuel is prevented from flowing back from the fuel chamber 20 to the spring chamber 30 through the discharge path 83. Normally, the pressure increasing piston 9 is provided in the spring chamber 30.
A space corresponding to the stroke of A is formed, and fuel enters. Then, when the fuel enters to such an extent that the empty space in the spring chamber 30 becomes equal to or less than the stroke of the pressure boosting piston 9A, the hollow hole 2 is reciprocated with the pressure boosting piston 9A.
The fuel existing in the spring chamber 30 inside the fuel chamber 20 can be discharged to the fuel chamber 20 through the discharge path 83, but the ball valve 84
Is configured to prevent backflow.

【0010】また、燃料噴射装置1が組み込まれたエン
ジンにおける燃料供給システムとして、図6に示すもの
が知られている。燃料供給システムでは、エンジンの各
気筒に燃料噴射装置1がそれぞれ設けられている。燃料
噴射装置1には、燃料供給のための共通の通路であるコ
モンレール51が設けられている。コモンレール51に
は、燃料ポンプ53の駆動によって燃料タンク52の燃
料が燃料フィルタ54を通じて供給される。コモンレー
ル51は各燃料噴射装置1に連通し、燃料回収通路55
を通じて燃料タンク52に回収される。即ち、燃料噴射
装置1は、その燃料供給口11と燃料排出口12とに所
定圧の燃料が常に供給されているコモンレール51に配
置されている。
FIG. 6 shows a known fuel supply system for an engine in which the fuel injection device 1 is incorporated. In the fuel supply system, a fuel injection device 1 is provided for each cylinder of the engine. The fuel injection device 1 is provided with a common rail 51 which is a common passage for supplying fuel. The fuel in the fuel tank 52 is supplied to the common rail 51 through the fuel filter 54 by the driving of the fuel pump 53. The common rail 51 communicates with each fuel injection device 1 and has a fuel recovery passage 55
Through the fuel tank 52. That is, the fuel injection device 1 is disposed on the common rail 51 in which fuel at a predetermined pressure is constantly supplied to the fuel supply port 11 and the fuel discharge port 12 thereof.

【0011】燃料噴射装置1は、燃料圧の増圧のため
に、高圧の作動流体即ち作動オイルを圧力室8へ供給す
るように構成されている。燃料噴射装置1は、高圧オイ
ルマニホルド56にそれぞれ連結されている。高圧オイ
ルマニホルド56には、オイル溜まり57からのオイル
がオイルポンプ58の作動によってオイル供給路61を
通じて供給され、オイル供給路61の途中にはオイルク
ーラ59やオイルフィルタ60が設けられている。ま
た、オイル供給路61は、オイルギャラリ62に通じる
潤滑系通路67と燃料噴射装置1の圧力室に供給される
作動オイル系通路66に分岐している。作動オイル系通
路66には、高圧オイルポンプ63が設けられ、高圧オ
イルポンプ63から高圧オイルマニホルド56へのオイ
ルの供給は流量制御弁64を介してコントロールされて
いる。コントローラ50は、流量制御弁64の制御と燃
料噴射装置1のソレノイド10の制御を行うように構成
されている。コントローラ50には、エンジンの作動状
況として、回転センサ68で検出されたエンジン回転
数、負荷センサ69で検出されたアクセル開度及び位置
センサ70で検出されたクランク角が入力されている。
また、コントローラ50には、高圧オイルマニホルド5
6に設置した圧力センサ71で検出された高圧オイルマ
ニホルド56の作動オイル圧が入力される。
The fuel injection device 1 is configured to supply a high-pressure working fluid, that is, working oil, to the pressure chamber 8 to increase the fuel pressure. The fuel injection device 1 is connected to the high-pressure oil manifold 56, respectively. Oil from an oil reservoir 57 is supplied to the high-pressure oil manifold 56 through an oil supply path 61 by operation of an oil pump 58, and an oil cooler 59 and an oil filter 60 are provided in the oil supply path 61. The oil supply passage 61 branches into a lubrication system passage 67 leading to the oil gallery 62 and a working oil system passage 66 supplied to the pressure chamber of the fuel injection device 1. A high-pressure oil pump 63 is provided in the working oil system passage 66, and the supply of oil from the high-pressure oil pump 63 to the high-pressure oil manifold 56 is controlled via a flow control valve 64. The controller 50 is configured to control the flow control valve 64 and control the solenoid 10 of the fuel injection device 1. The controller 50 receives, as the operating state of the engine, the engine speed detected by the rotation sensor 68, the accelerator opening detected by the load sensor 69, and the crank angle detected by the position sensor 70.
The controller 50 includes a high-pressure oil manifold 5.
The working oil pressure of the high-pressure oil manifold 56 detected by the pressure sensor 71 installed at 6 is input.

【0012】燃料噴射装置1は、噴口13の針弁23に
よる開閉作動がソレノイド10の制御によって行われる
ものであり、コントローラ50からの指令でソレノイド
10が付勢されると、アーマチャ32が吸着され、アー
マチャ32に固定されているソレノイド弁16がリター
ンスプリング19のばね力に抗してリフトする。ソレノ
イド弁16がリフトすると、ソレノイド弁16のテーパ
面86とインジェクタ本体4のバルブシート87との間
に形成される通路33が開口し、高圧作動オイルが高圧
オイルマニホルド56からインジェクタ本体4に形成さ
れた供給路31と通路34を通じて圧力室8に供給され
る。圧力室8に高圧作動オイルが供給されると、増圧ピ
ストン9Aの大径部25Aの頂面65とインジェクタ本
体4の壁面(平らな面)72との間に形成された環状隙
間74に高圧作動オイルが供給され、増圧ピストン9A
に作動圧が付勢される。一方、コモンレール51の燃料
は、ケース6に形成された供給口11から燃料チャンバ
20に供給され、次いで、燃料チャンバ20から中空ス
ペーサ本体21に形成した燃料通路37、スペーサ本体
81に形成された燃料通路35を通じて増圧室7に供給
されている。
In the fuel injection device 1, the opening and closing operation of the injection port 13 by the needle valve 23 is performed by controlling the solenoid 10. When the solenoid 10 is energized by a command from the controller 50, the armature 32 is attracted. The solenoid valve 16 fixed to the armature 32 lifts against the spring force of the return spring 19. When the solenoid valve 16 is lifted, the passage 33 formed between the tapered surface 86 of the solenoid valve 16 and the valve seat 87 of the injector body 4 opens, and high-pressure operating oil is formed in the injector body 4 from the high-pressure oil manifold 56. The pressure is supplied to the pressure chamber 8 through the supply path 31 and the passage 34. When high-pressure hydraulic oil is supplied to the pressure chamber 8, high-pressure hydraulic oil is supplied to an annular gap 74 formed between the top surface 65 of the large-diameter portion 25A of the pressure-intensifying piston 9A and the wall surface (flat surface) 72 of the injector body 4. Hydraulic oil is supplied and the booster piston 9A
, The operating pressure is applied. On the other hand, the fuel of the common rail 51 is supplied from the supply port 11 formed in the case 6 to the fuel chamber 20, and then the fuel passage 37 formed in the hollow spacer body 21 and the fuel formed in the spacer body 81 from the fuel chamber 20. The pressure is supplied to the pressure increasing chamber 7 through the passage 35.

【0013】増圧ピストン9Aが圧力室8内の作動オイ
ルの圧力で下降すると、燃料通路35が逆止弁36によ
って閉鎖され、増圧室7内の燃料が増圧される。増圧室
7の燃料が増圧されると、燃料圧はリターンスプリング
18のばね力に抗して針弁23をリフトさせる。また、
ソレノイド10によるソレノイド弁16への付勢力が解
放すると、リターンスプリング19のばね力でソレノイ
ド弁16が下降し、ソレノイド弁16に設けたドレン溝
39が開放し、圧力室8の高圧作動オイルはドレン溝3
9とドレン通路38を通じて排出される。圧力室8の高
圧作動オイルが排出されると、増圧ピストン9Aがリタ
ーンスプリング17のばね力で元に復帰し、増圧室7は
燃料チャンバ20と同等の圧力になり、針弁23にかか
る燃料圧が低下し、リターンスプリング18のばね力で
針弁23のテーパ面45がノズル本体2のバルブシート
に着座して噴口13が閉鎖する。
When the pressure-increasing piston 9A is lowered by the pressure of the working oil in the pressure chamber 8, the fuel passage 35 is closed by the check valve 36, and the pressure in the pressure-increasing chamber 7 is increased. When the pressure of the fuel in the pressure increasing chamber 7 is increased, the fuel pressure lifts the needle valve 23 against the spring force of the return spring 18. Also,
When the urging force of the solenoid 10 to the solenoid valve 16 is released, the solenoid valve 16 is lowered by the spring force of the return spring 19, the drain groove 39 provided in the solenoid valve 16 is opened, and the high-pressure operating oil in the pressure chamber 8 is drained. Groove 3
9 and drain through the drain passage 38. When the high-pressure hydraulic oil in the pressure chamber 8 is discharged, the pressure-intensifying piston 9A returns to the original pressure by the spring force of the return spring 17, and the pressure in the pressure-increasing chamber 7 becomes equal to the pressure of the fuel chamber 20, and is applied to the needle valve 23. The fuel pressure is reduced, and the taper surface 45 of the needle valve 23 is seated on the valve seat of the nozzle body 2 by the spring force of the return spring 18 and the injection port 13 is closed.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】スプリング室30に燃
料の侵入が増加してスプリング室30における空所が増
圧ピストン9Aのストローク分以下となる程度まで減少
すると、スプリング室30内の燃料の一部は増圧ピスト
ン9Aの往復動に伴って排出路83を通じて燃料チャン
バ20へ排出されるが、この燃料の排出には燃料チャン
バ20内の燃料圧に抗してボール弁84を押し開く仕事
が必要である。この仕事は増圧ピストン9Aに与えられ
る仕事で賄われるため、増圧室7での燃料の増圧に供さ
れる仕事が減少する。このため、空所の減少の程度に応
じて燃料が排出路83を通じて燃料チャンバ20へ排出
される場合と排出されない場合とで、増圧ピストン9A
が燃料を増圧する程度が異なり、実際の燃料噴射量に差
異を生じる。その結果、例えば、エンジンのアイドル運
転時のエンジン出力軸の回転にバラツキを生じる。
When the intrusion of fuel into the spring chamber 30 increases and the space in the spring chamber 30 decreases to a value not more than the stroke of the pressure-intensifying piston 9A, one of the fuel in the spring chamber 30 is reduced. The part is discharged to the fuel chamber 20 through the discharge path 83 with the reciprocating movement of the pressure-intensifying piston 9A. In discharging the fuel, the work of pushing and opening the ball valve 84 against the fuel pressure in the fuel chamber 20 is performed. is necessary. Since this work is covered by the work given to the pressure-intensifying piston 9A, the work provided for increasing the pressure of the fuel in the pressure-increasing chamber 7 is reduced. For this reason, depending on the degree of the decrease in the empty space, the pressure-intensifying piston 9A is discharged depending on whether the fuel is discharged to the fuel chamber 20 through the discharge passage 83 or not.
Differ in the degree to which they increase the fuel pressure, causing a difference in the actual fuel injection amount. As a result, for example, the rotation of the engine output shaft during idling operation of the engine varies.

【0015】また、一般には増圧ピストン9Aのストロ
ーク量は燃料噴射量に対応しているから、アイドル運転
後に急発進や急加速をしようとすると、燃料噴射量が小
である状態が長時間継続してスプリング室30内の空所
が既に小さくなっているときに、増圧ピストン9Aのス
トロークが急に増加して燃料噴射量が急激に最大の状態
に移行することになる。しかしながら、増圧ピストン9
Aのストロークの急な増加は、燃料チャンバ20への排
出燃料量が過大となることを意味しているので、増圧ピ
ストン9Aによる燃料の排出仕事が急増して本来の増圧
仕事が減少し、結果的には、目標となる燃料噴射量が得
られず、加速性能が極端に悪化する。
In general, the stroke amount of the pressure-intensifying piston 9A corresponds to the fuel injection amount. Therefore, when the vehicle is suddenly started or accelerated after idling, the state where the fuel injection amount is small continues for a long time. When the space in the spring chamber 30 has already become small, the stroke of the pressure-intensifying piston 9A suddenly increases, and the fuel injection amount suddenly shifts to the maximum state. However, the booster piston 9
A sharp increase in the stroke of A means that the amount of fuel discharged to the fuel chamber 20 becomes excessive, so that the work of discharging fuel by the pressure-intensifying piston 9A rapidly increases and the original pressure-intensifying work decreases. As a result, the target fuel injection amount cannot be obtained, and the acceleration performance is extremely deteriorated.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】この発明の目的は、上記
の課題を解決することであり、コモンレールから供給さ
れた増圧室内の燃料を増圧ピストンによって増圧して燃
料噴射するエンジンの燃料噴射装置において、インジェ
クタ本体の中空穴に、スプリング室とは別に空気室を確
保し、スプリング室からの排出燃料量が過大になるとき
には排出燃料の一部を空気室の容積が減少することで吸
収することによって、増圧ピストンに与えられた仕事を
燃料排出仕事に費やすことに起因して生じていた上記の
不都合を解消するエンジンの燃料噴射装置を提供するこ
とである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a fuel injection system for an engine in which fuel in a pressure boosting chamber supplied from a common rail is boosted by a pressure boosting piston to inject fuel. In the device, an air chamber is secured separately from the spring chamber in the hollow hole of the injector body, and when the amount of fuel discharged from the spring chamber becomes excessive, a part of the discharged fuel is absorbed by reducing the volume of the air chamber. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a fuel injection device for an engine that solves the above-mentioned disadvantage caused by spending the work given to the pressure-intensifying piston for the fuel discharging work.

【0017】この発明は、コモンレールからの燃料が供
給される本体に形成された増圧室、前記増圧室内の燃料
を増圧するため前記本体に形成された圧力室に供給され
る作動流体で駆動される増圧ピストン、前記増圧室から
の燃料を噴射する噴口を燃料圧によって開閉するため前
記本体内でリフトする針弁、前記増圧ピストンを駆動す
るため前記作動流体の前記圧力室への供給を制御する制
御弁、及び燃料チャンバを形成するため前記本体の外周
に配置され且つ前記コモンレールに開口する燃料供給口
と燃料排出口とが形成されたケースを具備し、前記増圧
ピストンは前記増圧室の壁面の一部を形成する小径部及
び前記圧力室の壁面の一部を形成する大径部から成り、
前記本体には前記小径部の外側で且つ前記大径部が摺動
可能な環状室が形成され、前記環状室にはスプリングリ
テーナと該スプリングリテーナに隣接して相対移動する
セパレートピストンとが配置され、前記環状室には、前
記スプリングリテーナに一端が支持され且つ前記増圧ピ
ストンを復帰させるリターンスプリングが配置されたス
プリング室と、前記セパレートピストンによって密封さ
れた空気室とが形成され、前記空気室には前記セパレー
トピストンを復帰させるセットスプリングが配置されて
いることから成るエンジンの燃料噴射装置に関する。
According to the present invention, there is provided a pressure boosting chamber formed in a main body to which fuel from a common rail is supplied, and driven by a working fluid supplied to a pressure chamber formed in the main body to increase the pressure of the fuel in the pressure boosting chamber. A pressure-increasing piston, a needle valve that lifts in the main body to open and close an injection port for injecting fuel from the pressure-intensifying chamber with fuel pressure, and a hydraulic fluid to drive the pressure-increasing piston to the pressure chamber. A control valve for controlling the supply, and a case arranged on the outer periphery of the main body to form a fuel chamber and having a fuel supply port and a fuel discharge port opened to the common rail; Consisting of a small diameter portion forming a part of the wall surface of the pressure intensifying chamber and a large diameter portion forming a part of the wall surface of the pressure chamber,
An annular chamber is formed in the main body outside the small-diameter portion and the large-diameter portion is slidable. A spring retainer and a separate piston that moves relatively adjacent to the spring retainer are disposed in the annular chamber. A spring chamber in which one end is supported by the spring retainer and in which a return spring for returning the pressure-increasing piston is disposed, and an air chamber sealed by the separate piston is formed in the annular chamber; The present invention relates to a fuel injection device for an engine, comprising a set spring for returning the separate piston.

【0018】このエンジンの燃料噴射装置は、上記のよ
うに、前記本体内に環状室を形成し、環状室にはスプリ
ングリテーナとセパレートピストンとを配置してスプリ
ング室と空気室とを形成し、空気室にはセパレートピス
トンを復帰させるセットスプリングを配置したので、次
のように作動する。即ち、通常は、空気室に配置された
セットスプリングによってセパレートピストンは復帰位
置にあり、空気室の容積は上限値にある。しかし、長時
間のアイドル運転の後にアクセルペダルを大きく踏み込
み、急加速又は急発進をしようとすると、従来の燃料噴
射装置と同様に、増圧ピストンのストロークが大きくな
って、環状室のスプリング室に侵入していた燃料の圧力
を高めて、排出量を過大にしようとする。
In the fuel injection device for an engine, as described above, an annular chamber is formed in the main body, and a spring retainer and a separate piston are arranged in the annular chamber to form a spring chamber and an air chamber. Since a set spring for returning the separate piston is disposed in the air chamber, the operation is performed as follows. That is, normally, the separate piston is at the return position by the set spring disposed in the air chamber, and the volume of the air chamber is at the upper limit. However, if the accelerator pedal is greatly depressed after a long idling operation to perform rapid acceleration or sudden start, the stroke of the pressure-intensifying piston becomes large as in the conventional fuel injection device, and the spring chamber of the annular chamber becomes large. Attempts to increase emissions by increasing the pressure of the fuel that has penetrated.

【0019】スプリングリテーナに隣接して配置されて
いるセパレートピストンはスプリングリテーナに対して
相対移動可能であるから、スプリング室内の増大した燃
料圧は、セパレートピストンに作用して、セパレートピ
ストンを復帰させようとするセットスプリングのばね力
に抗してセパレートピストンを移動させる。したがっ
て、空気室内の空気が圧縮されて容積が減少する。空気
室は、セパレートピストンによって密封されているの
で、スプリング室内の燃料と空気室内の空気とは互いに
漏洩することはない。このように、増圧ピストンのスト
ロークが増加しても空気室の容積が減少した分だけ、ス
プリング室内の燃料の排出量が減少し、増圧ピストンに
与えられた仕事が燃料排出に費やされることがなく、増
圧室の燃料が増圧ピストンによって有効に増圧される。
Since the separate piston disposed adjacent to the spring retainer can move relative to the spring retainer, the increased fuel pressure in the spring chamber acts on the separate piston to return the separate piston. The separate piston is moved against the spring force of the set spring. Therefore, the air in the air chamber is compressed and the volume is reduced. Since the air chamber is sealed by the separate piston, the fuel in the spring chamber and the air in the air chamber do not leak from each other. In this way, even if the booster piston stroke is increased, the amount of fuel discharged from the spring chamber is reduced by the reduced volume of the air chamber, and the work given to the booster piston is spent on fuel discharge. And the fuel in the booster chamber is effectively boosted by the booster piston.

【0020】このエンジンの燃料噴射装置において、ス
プリングリテーナは前記小径部に係止されている。この
ようなスプリングリテーナの係止構造とすると、リター
ンスプンリングのばね力は、スプリングリテーナを介し
て小径部に伝わり、小径部を大径部に当接させるように
付勢するので、小径部は、圧力室に供給される圧力に応
答する動作をする大径部に対する追従性が良くなる。
In this fuel injection device for an engine, a spring retainer is locked to the small diameter portion. With such a retaining structure for the spring retainer, the spring force of the return spun ring is transmitted to the small-diameter portion via the spring retainer and urges the small-diameter portion to contact the large-diameter portion. In addition, the ability to follow a large diameter portion that operates in response to the pressure supplied to the pressure chamber is improved.

【0021】このエンジンの燃料噴射装置において、増
圧ピストンは大径部の外周部から垂下し且つ本体の環状
室に対して摺動面を形成するガイドリング部を備えてい
る。ガイドリング部は、増圧ピストンの移動の際に環状
室に対して大きな摺動面積を確保しているため、増圧ピ
ストンの上下動を安定させる機能を有する。
In this fuel injection device for an engine, the pressure-intensifying piston has a guide ring portion that hangs from the outer peripheral portion of the large-diameter portion and forms a sliding surface with respect to the annular chamber of the main body. The guide ring portion has a function of stabilizing the vertical movement of the pressure-intensifying piston because the guide ring portion secures a large sliding area with respect to the annular chamber when the pressure-intensifying piston moves.

【0022】また、このエンジンの燃料噴射装置におい
て、セパレートピストンは前記ガイドリング部の内周面
に対して摺動自在である。このように構成すると、スプ
リング室の燃料圧が過大にならない状態で増圧ピストン
が上下動をしている限りは、セパレートピストンは増圧
ピストンに対して相対移動することはないので、セパレ
ートピストンの密封手段が摺動して摩耗する機会が減少
する。
In this fuel injection device for an engine, the separate piston is slidable with respect to the inner peripheral surface of the guide ring. With this configuration, the separate piston does not move relative to the booster piston as long as the booster piston moves up and down in a state where the fuel pressure in the spring chamber does not become excessively large. The opportunity for the sealing means to slide and wear is reduced.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
によるエンジンの燃料噴射装置の実施例を説明する。図
1はこの発明によるエンジンの燃料噴射装置の第1実施
例を示す断面図であり、図2はその要部の拡大断面図で
ある。図1に示すエンジンの燃料噴射装置は、図7に示
すエンジンの燃料噴射装置と比較して、増圧ピストンの
特に空気室に関する構成以外は、同一の構成及び同一の
機能を有するので、同一の部品には同一の符号を付し、
重複する説明を省略する。また、エンジンの燃料噴射装
置としての基本的な燃料噴射動作についても変わるとこ
ろがないので、燃料噴射動作についても重複する説明を
省略する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an engine fuel injection device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a fuel injection device for an engine according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part thereof. The engine fuel injection device shown in FIG. 1 has the same configuration and the same function as the fuel injection device of the engine shown in FIG. Parts have the same reference numerals,
A duplicate description will be omitted. In addition, since there is no change in the basic fuel injection operation as the fuel injection device of the engine, the overlapping description of the fuel injection operation is omitted.

【0024】このエンジンの燃料噴射装置は、図6に示
す燃料供給システムに組み込んで適用されるものであ
り、エンジンの各気筒に配置されている。この実施例で
は、図1及び図2を参照して、1つの燃料噴射装置につ
いて説明する。燃料噴射装置1は、燃料供給システムに
おけるコモンレール51に燃料供給口11と燃料排出口
12とが開口し、コモンレール51の燃料が常に供給さ
れる状態である。増圧ピストン9は、大径部25の外周
部から垂下するガイドリング部41を備えている。イン
ジェクタ本体4には、中空穴26と小径部24で囲まれ
る空間として環状室200が形成されている。環状室2
00の上下端は、燃料供給本体5と大径部25の底面2
02とで定められている。増圧ピストン9の小径部24
は、大径部25とは別体として形成されている。
The fuel injection device of this engine is applied by being incorporated in a fuel supply system shown in FIG. 6, and is arranged in each cylinder of the engine. In this embodiment, one fuel injection device will be described with reference to FIGS. The fuel injection device 1 is in a state where the fuel supply port 11 and the fuel discharge port 12 are opened in the common rail 51 in the fuel supply system, and the fuel on the common rail 51 is always supplied. The pressure-intensifying piston 9 includes a guide ring portion 41 that hangs down from the outer peripheral portion of the large-diameter portion 25. An annular chamber 200 is formed in the injector body 4 as a space surrounded by the hollow hole 26 and the small diameter portion 24. Annular chamber 2
The upper and lower ends of the fuel supply main body 5 and the bottom surface 2 of the large diameter portion 25
02. Small-diameter portion 24 of booster piston 9
Is formed separately from the large diameter portion 25.

【0025】小径部24には底面202から所定の距離
の位置に周溝203が形成され、周溝203にスナップ
リング204が嵌められている。小径部24にはスプリ
ングリテーナ205が嵌合されており、リターンスプリ
ング17がスプリングリテーナ205に対して図の下側
から当接している。リターンスプリング17は、燃料供
給本体5の上面とスプリングリテーナ205との間で圧
縮状態で配設されているので、スナップリング204を
介してスプリングリテーナ205を小径部24に係止し
ている。したがって、リターンスプリング17は、小径
部24を大径部25に対して付勢しており、小径部24
の上端面を大径部25の底面202に当接させて小径部
24を大径部25の動作に追従させている。
A circumferential groove 203 is formed in the small diameter portion 24 at a predetermined distance from the bottom surface 202, and a snap ring 204 is fitted in the circumferential groove 203. A spring retainer 205 is fitted to the small diameter portion 24, and the return spring 17 is in contact with the spring retainer 205 from below in the figure. Since the return spring 17 is arranged in a compressed state between the upper surface of the fuel supply main body 5 and the spring retainer 205, the spring retainer 205 is locked to the small diameter portion 24 via the snap ring 204. Therefore, the return spring 17 urges the small diameter portion 24 against the large diameter portion 25,
Is made to contact the bottom surface 202 of the large diameter portion 25 so that the small diameter portion 24 follows the operation of the large diameter portion 25.

【0026】小径部24の上端部206には、セパレー
トピストン207が摺動自在に嵌合されている。セパレ
ートピストン207は、増圧ピストン9の環状室200
をスプリング室30と空気室208とに区分している。
空気室208内にはセットスプリング209が、一端を
底面202に当接させ他端をセパレートピストン207
に当接させた圧縮状態で配設されている。リターンスプ
リング17のばね力がセットスプリング209のばね力
よりも大きくなるように設定されているので、スプリン
グリテーナ205は通常はスナップリング204に当接
した位置を占めている。セパレートピストン207の復
帰位置は、スプリングリテーナ205に当接した位置と
される。スプリングリテーナ205は、セパレートピス
トン207の復帰位置を定める部品と兼用される。この
ときのセットスプリング209のばね力は、スプリング
リテーナ205に支持される。なお、セパレートピスト
ン207が復帰位置にある状態でのセットスプリング2
09のばね力は、スプリング室30内の燃料圧が僅かに
上昇した程度では、セパレートピストン207がスプリ
ングリテーナ205からリフトしないような値に設定さ
れている。
A separate piston 207 is slidably fitted to the upper end 206 of the small diameter portion 24. The separate piston 207 is provided in the annular chamber 200 of the pressure increasing piston 9.
Are divided into a spring chamber 30 and an air chamber 208.
A set spring 209 has one end in contact with the bottom surface 202 and the other end in the air chamber 208.
It is disposed in a compressed state in which it is brought into abutment. Since the spring force of the return spring 17 is set to be larger than the spring force of the set spring 209, the spring retainer 205 normally occupies a position in contact with the snap ring 204. The return position of the separate piston 207 is a position where it comes into contact with the spring retainer 205. The spring retainer 205 is also used as a component that determines the return position of the separate piston 207. At this time, the spring force of the set spring 209 is supported by the spring retainer 205. The set spring 2 in a state where the separate piston 207 is at the return position
The spring force of 09 is set to a value such that the separate piston 207 does not lift from the spring retainer 205 when the fuel pressure in the spring chamber 30 slightly increases.

【0027】図3は、セパレートピストン207を示す
斜視図である。セパレートピストン207は、環状形状
を有しており、筒状の内周面210と外周面211にそ
れぞれ形成された周溝212,213には、シール材と
してのOリング214,215が嵌装されている。Oリ
ング214は小径部24の外周面に対して、Oリング2
15はガイドリング部41の内周面201に対して、そ
れぞれ摺動自在に係合してスプリング室30と空気室2
08との間において燃料又は空気の漏洩を防止してい
る。小径部24とガイドリング部41はいずれも増圧ピ
ストン9の構成要素であって、増圧ピストン9の通常の
作動ではOリング215は増圧ピストン9と一体的に移
動し、空気室208の容積が噴火するときのみ増圧ピス
トン9と摺動するので、Oリング214,215の寿命
を長期に確保することができる。
FIG. 3 is a perspective view showing the separate piston 207. Separate piston 207 has an annular shape, and O-rings 214 and 215 as sealing materials are fitted in circumferential grooves 212 and 213 formed on cylindrical inner peripheral surface 210 and outer peripheral surface 211, respectively. ing. The O-ring 214 is attached to the O-ring 2
15 is slidably engaged with the inner peripheral surface 201 of the guide ring portion 41, respectively.
08 to prevent leakage of fuel or air. The small-diameter portion 24 and the guide ring portion 41 are both components of the pressure-intensifying piston 9, and the O-ring 215 moves integrally with the pressure-increasing piston 9 during normal operation of the pressure-increasing piston 9, and Only when the volume erupts, it slides with the pressure-intensifying piston 9, so that the life of the O-rings 214 and 215 can be secured for a long time.

【0028】図4は、スプリングリテーナ205を示す
斜視図である。スプリングリテーナ205は、小径部2
4が貫通するための中央の貫通孔216と、周囲におい
て周方向に隔置して形成された連通溝217(図の簡潔
のため、2箇所のみ符号を付す)とを有している。燃料
圧力は連通溝217を通して伝播すると共に、燃料自体
も連通溝217を通して移動することができる。
FIG. 4 is a perspective view showing the spring retainer 205. The spring retainer 205 has a small diameter portion 2.
4 has a central through-hole 216 through which it penetrates, and a communication groove 217 (only two symbols are attached for simplicity of the figure) formed circumferentially at the periphery. The fuel pressure propagates through the communication groove 217, and the fuel itself can move through the communication groove 217.

【0029】燃料噴射装置1は、上記のように構成さ
れ、次のように作動する。図5は、上記の構成を有する
エンジンの燃料噴射装置の実施例の作動状態を示す図2
と同様の主要部の拡大断面図であり、例えば、長いアイ
ドル運転状態から急発進や急加速をするような場合に、
アクセルペダルが強く踏み込まれて燃料噴射量を増やそ
うとするときのセパレートピストン207及び空気室2
08の作動状態を示している。スプリング室30には燃
料が充満しているので、圧力室8内の圧力がソレノイド
弁16の作動によって高められると、増圧ピストン9の
ストロークが大きくなろうとする。スプリング室30内
の燃料は、ボール弁84を開き、排出路83を通じて燃
料チャンバ20内の燃料圧に抗して排出されようとする
が、排出されるべき燃料量が過大であって実際に排出す
ることができる燃料量は制限されるので、結局、スプリ
ング室30内の燃料圧を高めることになる。
The fuel injection device 1 is configured as described above, and operates as follows. FIG. 5 is a diagram showing an operation state of the embodiment of the fuel injection device for an engine having the above configuration.
It is an enlarged sectional view of the same main part as, for example, when suddenly starting or suddenly accelerating from a long idle operation state,
The separate piston 207 and the air chamber 2 when the accelerator pedal is strongly depressed to increase the fuel injection amount
08 shows the operating state. Since the spring chamber 30 is full of fuel, when the pressure in the pressure chamber 8 is increased by the operation of the solenoid valve 16, the stroke of the pressure-intensifying piston 9 tends to increase. The fuel in the spring chamber 30 attempts to be discharged against the fuel pressure in the fuel chamber 20 through the discharge path 83 by opening the ball valve 84, but the amount of fuel to be discharged is too large to actually discharge the fuel. Since the amount of fuel that can be performed is limited, the fuel pressure in the spring chamber 30 is eventually increased.

【0030】高くなったスプリング室30内の圧力は、
スプリングリテーナ205の連通溝217を通じてセパ
レートピストン207に作用する。セットスプリング2
09の強さは、スプリング室30内の圧力で容易に撓む
ものに設定されているため、セパレートピストン207
は空気室208内の空気圧とセットスプリング209の
ばね力とに抗して大径部25側に移動する。スプリング
室30内の燃料は、空気室208の容積が減少した分だ
け、連通溝217を通じてスプリングリテーナ205と
セパレートピストン207との間の形成された空間21
8に入り込む。したがって、排出すべき燃料が過大であ
っても、セパレートピストン207が移動して空気室2
08内の空気を圧縮し空気室208の容積を縮小させる
ことで、排出すべき燃料の一部が吸収され、増圧ピスト
ン9の1ストローク当たりの燃料排出量を減少させるこ
とができる。このように、増圧ピストン9に与えられる
仕事のうち、燃料排出に費やされる仕事が制限されて増
圧ピストン9の本来の増圧機能が確保されるので、急発
進や急加速時にも目標となる燃料噴射量が得られる。な
お、空間218に侵入した燃料は、増圧ピストン9がス
プリング室30内の燃料を排出するストロークを数回繰
り返すうちに排出される。
The increased pressure in the spring chamber 30 is
It acts on the separate piston 207 through the communication groove 217 of the spring retainer 205. Set spring 2
09 is set so that it can be easily bent by the pressure in the spring chamber 30.
Moves toward the large-diameter portion 25 side against the air pressure in the air chamber 208 and the spring force of the set spring 209. The fuel in the spring chamber 30 is supplied to the space 21 formed between the spring retainer 205 and the separate piston 207 through the communication groove 217 by an amount corresponding to the reduced volume of the air chamber 208.
Step into 8. Therefore, even if the amount of fuel to be discharged is excessive, the separate piston 207 moves and the air chamber 2
By compressing the air inside 08 and reducing the volume of the air chamber 208, a part of the fuel to be discharged is absorbed, and the fuel discharge amount per stroke of the pressure-intensifying piston 9 can be reduced. In this way, of the work given to the booster piston 9, the work expended on fuel discharge is limited, and the original booster function of the booster piston 9 is secured. The following fuel injection amount can be obtained. The fuel that has entered the space 218 is discharged while the stroke of discharging the fuel in the spring chamber 30 by the pressure-intensifying piston 9 is repeated several times.

【0031】[0031]

【発明の効果】この発明によるエンジンの燃料噴射装置
は、上記のように、コモンレールから供給された増圧室
内の燃料を増圧ピストンによって増圧して燃料噴射する
エンジンの燃料噴射装置において、本体に環状室を形成
し、環状室にはスプリングリテーナとセパレートピスト
ンとを配置してスプリング室と空気室とを形成し、空気
室にはセパレートピストンを復帰させるセットスプリン
グを配置したので、例えば、長時間のアイドル運転の後
にアクセルペダルを強く踏み込んで急加速又は急発進を
しようとする場合に、環状室のスプリング室に侵入して
いた燃料が過大に排出されようとしても、スプリング室
内の増大した燃料圧は、セパレートピストンに作用し
て、セットスプリングのばね力に抗してセパレートピス
トンを移動させる。空気室内の空気は圧縮され、空気室
の容積が減少した分だけスプリング室内の燃料は排出さ
れずに済むので、増圧ピストンによる燃料の排出仕事が
増大することはない。したがって、アイドル運転後に急
発進や急加速をするような場合にも、増圧ピストンに与
えられた仕事は本来の燃料の増圧に使用され、目標とな
る燃料噴射量が確保され、加速性能の悪化を防止するこ
とができる。
As described above, the fuel injection device for an engine according to the present invention is a fuel injection device for an engine in which fuel in a pressure boosting chamber supplied from a common rail is boosted by a pressure boosting piston to inject fuel. An annular chamber is formed, a spring retainer and a separate piston are arranged in the annular chamber to form a spring chamber and an air chamber, and a set spring for returning the separate piston is arranged in the air chamber. When the accelerator pedal is strongly depressed after the idling operation to rapidly accelerate or start suddenly, even if the fuel that has entered the spring chamber of the annular chamber is excessively discharged, the increased fuel pressure in the spring chamber is increased. Acts on the separate piston to move the separate piston against the spring force of the set spring. Since the air in the air chamber is compressed and the fuel in the spring chamber does not have to be discharged by the reduced volume of the air chamber, the work of discharging the fuel by the pressure increasing piston does not increase. Therefore, even when the vehicle suddenly starts or accelerates after idling, the work given to the pressure-intensifying piston is used to increase the original fuel pressure, the target fuel injection amount is secured, and the acceleration performance is improved. Deterioration can be prevented.

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

【図1】この発明によるエンジンの燃料噴射装置の一実
施例を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of an engine fuel injection device according to the present invention.

【図2】この発明によるエンジンの燃料噴射装置の一実
施例の主要部の拡大断面図である。
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of an embodiment of an engine fuel injection device according to the present invention.

【図3】この発明によるエンジンの燃料噴射装置の一実
施例に用いられるセパレートピストンの斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view of a separate piston used in an embodiment of the engine fuel injection device according to the present invention.

【図4】この発明によるエンジンの燃料噴射装置の一実
施例に用いられるスプリングリテーナの斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view of a spring retainer used in an embodiment of the engine fuel injection device according to the present invention;

【図5】この発明によるエンジンの燃料噴射装置の一実
施例の作動状態を示す主要部の拡大断面図である。
FIG. 5 is an enlarged sectional view of a main part showing an operation state of an embodiment of a fuel injection device for an engine according to the present invention.

【図6】エンジンの燃料噴射装置の燃料供給システムを
示す概略説明図である。
FIG. 6 is a schematic explanatory view showing a fuel supply system of a fuel injection device for an engine.

【図7】従来のエンジンの燃料噴射装置を示す断面図で
ある。
FIG. 7 is a sectional view showing a conventional fuel injection device for an engine.

【図8】従来のエンジンの燃料噴射装置の増圧ピストン
の構造を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a structure of a pressure boosting piston of a conventional fuel injection device for an engine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 燃料噴射装置 2 ノズル本体 3 ソレノイド本体 4 インジェクタ本体 5 燃料供給本体 6 ケース 7 増圧室 8 圧力室 9 増圧ピストン 11 燃料供給口 12 燃料排出口 13 噴口 16 ソレノイド弁(制御弁) 17 リターンスプリング 20 燃料チャンバ 23 針弁 24 小径部 25 大径部 30 スプリング室 41 ガイドリング部 42 中空孔 51 コモンレール 83 排出路 200 環状室 201 内周面 205 スプリングリテーナ 207 セパレートピストン 208 空気室 209 セットスプリング REFERENCE SIGNS LIST 1 fuel injection device 2 nozzle body 3 solenoid body 4 injector body 5 fuel supply body 6 case 7 booster chamber 8 pressure chamber 9 booster piston 11 fuel supply port 12 fuel outlet 13 injection port 16 solenoid valve (control valve) 17 return spring Reference Signs List 20 fuel chamber 23 needle valve 24 small diameter section 25 large diameter section 30 spring chamber 41 guide ring section 42 hollow hole 51 common rail 83 discharge path 200 annular chamber 201 inner peripheral surface 205 spring retainer 207 separate piston 208 air chamber 209 set spring

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コモンレールからの燃料が供給される本
体に形成された増圧室、前記増圧室内の燃料を増圧する
ため前記本体に形成された圧力室に供給される作動流体
で駆動される増圧ピストン、前記増圧室からの燃料を噴
射する噴口を燃料圧によって開閉するため前記本体内で
リフトする針弁、前記増圧ピストンを駆動するため前記
作動流体の前記圧力室への供給を制御する制御弁、及び
燃料チャンバを形成するため前記本体の外周に配置され
且つ前記コモンレールに開口する燃料供給口と燃料排出
口とが形成されたケースを具備し、前記増圧ピストンは
前記増圧室の壁面の一部を形成する小径部及び前記圧力
室の壁面の一部を形成する大径部から成り、前記本体に
は前記小径部の外側で且つ前記大径部が摺動可能な環状
室が形成され、前記環状室にはスプリングリテーナと該
スプリングリテーナに隣接して相対移動するセパレート
ピストンとが配置され、前記環状室には、前記スプリン
グリテーナに一端が支持され且つ前記増圧ピストンを復
帰させるリターンスプリングが配置されたスプリング室
と、前記セパレートピストンによって密封された空気室
とが形成され、前記空気室には前記セパレートピストン
を復帰させるセットスプリングが配置されていることか
ら成るエンジンの燃料噴射装置。
1. A pressure boosting chamber formed in a main body to which fuel from a common rail is supplied, and driven by a working fluid supplied to a pressure chamber formed in the main body to increase the pressure of the fuel in the pressure boosting chamber. A booster piston, a needle valve that lifts in the main body to open and close a nozzle for injecting fuel from the booster chamber by fuel pressure, and supplies the working fluid to the pressure chamber to drive the booster piston. A control valve for controlling, and a case disposed on an outer periphery of the main body to form a fuel chamber and having a fuel supply port and a fuel discharge port opened to the common rail; An annular portion formed of a small-diameter portion forming a part of the wall surface of the chamber and a large-diameter portion forming a part of the wall surface of the pressure chamber, wherein the main body has an annular shape outside the small-diameter portion and on which the large-diameter portion can slide. A chamber is formed, said A spring retainer and a separate piston that moves relatively adjacent to the spring retainer are disposed in the annular chamber, and a return spring that is supported at one end by the spring retainer and returns the pressure-increasing piston is disposed in the annular chamber. A fuel injection device for an engine, comprising: a spring chamber that is provided and an air chamber sealed by the separate piston, and a set spring that returns the separate piston is disposed in the air chamber.
【請求項2】 前記スプリングリテーナは前記小径部に
係止されている請求項1に記載のエンジンの燃料噴射装
置。
2. The fuel injection device for an engine according to claim 1, wherein the spring retainer is locked to the small diameter portion.
【請求項3】 前記増圧ピストンは前記大径部の外周部
から垂下し且つ前記本体の前記環状室に対して摺動面を
形成するガイドリング部を備えている請求項1又は2に
記載のエンジンの燃料噴射装置。
3. The pressure boosting piston according to claim 1, further comprising a guide ring portion hanging down from an outer peripheral portion of the large diameter portion and forming a sliding surface with respect to the annular chamber of the main body. Engine fuel injection system.
【請求項4】 前記セパレートピストンは前記ガイドリ
ング部の内周面に対して摺動自在である請求項3に記載
のエンジンの燃料噴射装置。
4. The fuel injection device for an engine according to claim 3, wherein the separate piston is slidable with respect to an inner peripheral surface of the guide ring portion.
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