JPH11107873A - 圧力制御装置及びそれを用いた蓄圧式燃料噴射装置 - Google Patents

圧力制御装置及びそれを用いた蓄圧式燃料噴射装置

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JPH11107873A
JPH11107873A JP9270953A JP27095397A JPH11107873A JP H11107873 A JPH11107873 A JP H11107873A JP 9270953 A JP9270953 A JP 9270953A JP 27095397 A JP27095397 A JP 27095397A JP H11107873 A JPH11107873 A JP H11107873A
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JP
Japan
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valve
pressure
control device
pressure control
accumulator
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JP9270953A
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English (en)
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Tetsushi Natsume
哲志 夏目
Kazuhiko Oshima
和彦 大島
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Denso Corp
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Denso Corp
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 弁が開閉したことを検出可能な圧力制御装置
を提供することにある。 【解決手段】 ボディ1の蓄圧室側圧力とバルブ3の受
圧面積との積が圧縮コイルスプリング4の設定力を超え
ると、圧縮コイルスプリング4に抗してバルブ3がシー
ト面2から離間することで開弁する。ボディ1に対する
バルブ3の相対変位量が所定範囲を超えるとバルブロッ
ド31の端面41がスイッチ部材38に機械的に接触す
ることによりスイッチ部材38が電気的に導通する。こ
のときのランプの点灯により開弁状態を検知することが
できる。したがって、蓄圧式燃料噴射装置の燃料圧力の
過度上昇が発生したとき圧力制御装置の作動を容易に確
認することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、蓄圧室に蓄えた高
圧燃料を複数のインジェクタから所定のタイミングで噴
射するようにした内燃機関の燃料噴射装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】多気筒内燃機関の複数の気筒に対応して
設けられる複数のインジェクタに高圧燃料を供給する手
段として、蓄圧室に蓄えられた高圧燃料を各インジェク
タに供給するいわゆるコモンレール式燃料噴射装置が知
られている。このようなコモンレールとしての蓄圧容器
は、入口側が高圧配管を経て高圧供給ポンプに接続さ
れ、出口側が複数の配管を経て複数のインジェクタに接
続されている。
【0003】この蓄圧容器に取付けられる従来の圧力制
御装置は、例えば図8に示すような構成を有する。ボデ
ィ1にねじ結合されるハウジング5の内部に収容される
バルブ3が圧縮コイルスプリング4の付勢力によりシー
ト面2に着座している。圧縮コイルスプリング4の一端
はシム6に当接し、他端がバルブ3に当接している。ハ
ウジング5には配管継手8がホロースクリュウ7により
連結されている。
【0004】この圧力制御装置10は、バルブ3に作用
する蓄圧室の圧力と受圧面積との積による開弁方向の力
が圧縮コイルスプリング4の付勢力を超えたとき、シー
ト面2からバルブ3が離間することにより開弁し、蓄圧
室からの燃料を通路11、12、13および14を経由
して開放し、蓄圧室の圧力を低下させる。このようにし
て、蓄圧室の圧力が所定値を超えないように蓄圧室の圧
力を制御している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このような蓄圧容器に
取付けられる圧力制御装置によると、蓄圧室の圧力が所
定値を超えたとき、弁が開いて蓄圧室の燃料が圧力制御
装置を経由して低圧側に解放される。蓄圧室の燃料が低
圧側に解放されて燃料圧力が所定値以下に低下すると、
すなわち蓄圧室の圧力とバルブ3の受圧面積との積が圧
縮コイルスプリング4の付勢力よりも小さい値になった
とき、バルブ3がシート面2に着座し、弁が閉じる。こ
れにより圧力制御装置10が閉弁状態となる。
【0006】ところが、従来の蓄圧式燃料噴射装置で
は、この燃料噴射装置を備えたエンジン搭載車両の運転
者は、圧力制御装置が開閉の動作状態を知ることはでき
なかった。本発明の目的は、弁が開閉したことを検出可
能な圧力制御装置を提供することにある。
【0007】本発明の別の目的は、蓄圧式燃料噴射装置
の圧力の過度上昇時に作動する圧力制御装置の作動を確
認可能な蓄圧式燃料噴射装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
圧力制御装置によると、ボディの燃料通路入口側圧力と
バルブの受圧面積との積が付勢手段の設定力を超える
と、付勢手段に抗してバルブが弁座から離間することで
開弁する。このとき、ボディに対するバルブの相対変位
量が所定範囲を超えるとバルブがスイッチ部材に機械的
に接触することによりスイッチ部材が電気的に導通す
る。このときの電気信号の変化により開弁状態を検知す
ることができる。
【0009】開弁状態からボディの燃料通路入口側圧力
が低下し、この燃料通路入口側圧力とバルブの受圧面積
との積が付勢手段の設定力以下になると、バルブが弁座
に当接することで閉弁する。このとき、ボディに対する
バルブの相対変位量が初期値に戻り、バルブがスイッチ
部材から離間することによりスイッチ部材が電気的に非
導通となる。このときの電気信号の変化により閉弁状態
を検知することができる。
【0010】本発明の請求項2記載の蓄圧式燃料噴射装
置によると、バルブが弁座から離間したとき、蓄圧室の
燃料の一部がバルブと弁座の間の通路から低圧側に開放
される。すると、蓄圧容器の蓄圧室の圧力上昇が防止さ
れる。このとき、バルブがスイッチ部材に当接すると、
スイッチ部材が電気的に導通し、圧力制御装置の開弁状
態にあることを電気信号の変化により検出することがで
きる。
【0011】本発明の請求項3記載の蓄圧式燃料噴射装
置によると、スイッチ部材とバルブとの電気的接続がバ
ルブのリフト量が所定値になったときに設定されている
から、機械的に簡単な構成により蓄圧室の圧力の過度の
上昇を知ることができる。ことを特徴とする請求項2記
載の蓄圧式燃料噴射装置。本発明の請求項4記載の蓄圧
式燃料噴射装置によると、圧力制御装置の開弁時にスイ
ッチ部材が蓄圧容器を経由して接地されるため、電気的
に簡単な回路で蓄圧室の圧力の過度の上昇を知ることが
できる。
【0012】本発明の請求項5記載の蓄圧式燃料噴射装
置によると、スイッチ部材がランプに電気的に接続され
ているから、運転者が蓄圧室の圧力の異常上昇を容易に
知ることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
実施例を図面に基づいて説明する。ディーゼル機関用燃
料噴射装置に本発明を適用した一実施例を図1と図2に
示す。図2において、ディーゼル機関(エンジン)には
複数の気筒に対応して個々にインジェクタ55が配設さ
れ、インジェクタ55から各気筒への燃料の噴射は、噴
射制御用電磁弁のオンオフにより制御される。インジェ
クタ55は各気筒共通の蓄圧容器21の蓄圧室56に接
続されており、噴射制御用電磁弁が開弁している期間、
蓄圧室56の燃料がインジェクタ55よりエンジンの各
気筒に噴射される。蓄圧室56には連続的に燃料噴射圧
に相当する高い所定圧が蓄圧される必要があるため、供
給配管57を経て高圧供給ポンプ59が接続される。こ
の高圧供給ポンプ59は、燃料タンク61から公知の低
圧供給ポンプ60を経て吸入された燃料を高圧に加圧
し、蓄圧室56内の燃料を高圧に制御維持する。
【0014】このシステムを制御する電子制御ユニット
ECUには、例えばエンジン回転数センサおよび負荷セ
ンサより、回転数と負荷の情報が入力され、これらの信
号より判断されるエンジン運転状態に応じて決定される
最適の噴射時期、噴射量(噴射期間)となるようにEC
Uは各噴射制御用電磁弁に制御信号を出力する。これと
同時に、ECUは回転数と負荷等に応じて噴射圧力が最
適値となるように高圧供給ポンプ59に制御信号を出力
する。蓄圧室56にはコモンレール圧を検出する圧力セ
ンサ62が配設されており、圧力センサ62の信号があ
らかじめ回転数や負荷に応じて設定した最適値となるよ
うに高圧供給ポンプ59の吐出量を制御する。
【0015】図1に示す圧力制御装置20は、図2に示
すように、蓄圧容器21にボディ1のねじ部22がねじ
結合される。ボディ1の反蓄圧容器側にはハウジング5
がねじ結合されている。ボディ1とハウジング5の内部
にはバルブ3と圧縮コイルスプリング4が収容されてい
る。ボディ1とハウジング5は、シール部材24により
ねじ部が液密に保持される。バルブ3の当接部25はシ
ート面2に着座可能であり、このバルブ3の反当接部側
に圧縮コイルスプリング4の一端が当接している。圧縮
コイルスプリング4の他端はシム6を介してハウジング
5に当接している。バルブ3の外周面には第1の切欠面
27と第2の切欠面28とが形成される。この第1の切
欠面27および第2の切欠面28とボディ1の内壁との
隙間が燃料通路となる。
【0016】ボディ1のスプリング収容孔29は軸方向
に延びており、この反バルブ側にスプリング収容孔29
の通路12と外部とを連通するねじ孔30が形成されて
いる。このねじ穴30にホロースクリュウ7がねじ結合
されている。ホロースクリュウ7のねじ結合により配管
継手8がシール部材43、44に液密にハウジング5に
固定される。蓄圧容器から燃料を逃す通路は、通路1
1、12、13、14である。スプリング収容庫29の
反蓄圧容器側にはバルブロッド31を軸方向に摺動可能
な案内孔32が形成されている。案内孔32の内壁の外
端にはシール部材33が環状に液密に取り付けられてい
る。
【0017】スイッチ手段34は、ハウジング5の反蓄
圧容器側に設けられ、ブッシュ36と絶縁材37とスイ
ッチ部材38とからなる。ブッシュ36はねじ部39が
ハウジング5にねじ結合され、内部にバルブロッド31
を摺動可能に案内する案内孔40を有する。このブッシ
ュ36のフランジ端面にリング状に絶縁材37が接合さ
れ、この絶縁材37の反ブッシュ側にスイッチ部材38
が取り付けられている。
【0018】図1に示すようにバルブ3が閉弁状態にあ
るとき、バルブロッド31の端面41はスイッチ部材3
8との間に隙間を有する。バルブ3が開弁すると、バル
ブ3が押し上げるバルブロッド31がリフトし、このリ
フト量が次第に大きくなると、やがてバルブロッド31
の端面41がスイッチ部材38に当接する。このときス
イッチ部材38とバルブロッド31とが電気的に導通
し、スイッチ部材38に導線63により接続されるラン
プ42が点灯するようになっている。
【0019】次に、圧力制御装置20の動作について図
3および図4に基づいて説明する。図3は圧力制御装置
20の閉弁状態を示し、図4は圧力制御装置20の開弁
状態を示す。閉弁状態では、図3に示すように、バルブ
3の当接部25がシート面2に当接している。このと
き、バルブロッド31の端面41はスイッチ部材38と
非接触の状態にある。
【0020】蓄圧室の圧力が増大し、バルブの受圧面積
と蓄圧室の圧力の積が圧縮コイルスプリング4の付勢力
を超えると、バルブ3の当接部25がシート面2から離
間し、バルブ3が圧縮コイルスプリング4に抗してバル
ブロッド31をリフトする。バルブリフト量が最大とな
ると、図4に示すようにバルブロッド31の端面41が
スイッチ部材38に当接する。このとき図示しないラン
プ42が点灯する。この状態から蓄圧室の圧力が低下す
ると、バルブ3は再び図3に示す閉弁状態に戻る。
【0021】次に、圧力制御装置20の作動時のバルブ
開閉機構について説明する。図5に示すように、(A)
は開弁前、(B)は開弁中、(C)は閉弁時の状態を示
す。(A)の開弁前、バルブ3とシート面2が接触して
いる面A1が蓄圧室の圧力を受ける面となる。このと
き、圧縮コイルスプリング4の付勢力Fsp、コモンレー
ル圧(蓄圧室の圧力)Pc 1とすると、Fsp> Pc 1
・A1となる。これにより閉弁状態である。蓄圧室の圧
力が上昇し、 Fsp< Pc 1・A1となると、(B)
の開弁中となる。(B)の開弁中、シート面2からバル
ブ3が離間し、燃料が蓄圧室から通路11を通り矢印方
向に流出する。燃料の流出経路は、蓄圧室、通路11、
12、13、14となる。これにより、蓄圧室の圧力を
低下し、やがて、後述する(C)に示すスプリング力と
燃料圧力との関係となると、圧力制御装置20は閉弁す
る。(C)の閉弁時には、バルブ3のバルブ摺動部が燃
料圧力を受ける受圧面A3と蓄圧室の圧力Pc 2とに次
の関係が成立する。
【0022】Fsp> Pc 2・A3 次に、圧力制御装置20のバルブリフトにより圧力制御
装置を経由して低圧側に燃料が流れているときの開弁状
態検出装置について説明する。図5において(A)に示
すように開弁前、バルブ3はリフト前であるのでバルブ
ロッド31の端面41がスイッチ部材38に接触しない
ので、スイッチ部材30は電気的にバルブロッド31と
非導通である。開弁中、(B)に示すように、バルブロ
ッド31のリフトにより端面41が図4に示すようにス
イッチ部材38に接触すると、スイッチ部材38がバル
ブロッド31と導通する。すると、図6に示すランプ4
2に接続される導線63がスイッチ部材38、バルブロ
ッド31、ボディ1を経由して蓄圧容器21に導通する
ので、検出信号としてのランプ42が点灯する。これに
より圧力制御装置20の開弁動作時を運転者に知らせ
る。閉弁すると(C)に示すように、バルブ3が閉弁
し、スイッチ部材38とバルブロッド31とが離間し、
電気的にスイッチ部材38が遮断されるので、ランプ4
2が消灯する。
【0023】次に、開弁状態検出装置のコモンレール圧
とバルブリフトとランプの動作状態との関係を示す一例
を図7に示す。図7に示すように、コモンレール圧が所
定値に達する前、バルブ3は閉弁状態にあり、ランプ4
2は消灯している。コモンレール圧が次第に上昇する
と、バルブ3が開き、一気にバルブリフトが最大リフト
量となる。このときスイッチ部材38とバルブロッド3
1とが当接することにより、導線42が電気的に導通す
る。これによりランプ42が点灯する。バルブリフトの
継続中、圧力制御装置20の通路11、12、13およ
び14を経由して蓄圧室の燃料がリークされるので、蓄
圧室の燃料は次第に低下する。コモンレール圧が低下
し、圧縮コイルスプリング4の付勢力とコモンレール圧
のバランスが上記したように閉弁状態となると、バルブ
3がシート面2に着座し、ランプ42が消灯に切り替わ
る。
【0024】本発明の他の実施例として、圧力制御装置
の開弁状態を知らせる方法としてランプを用いたが、そ
の他の検出手段を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例による圧力制御装置の断面図で
ある。
【図2】本発明の実施例の圧力制御装置を適用した蓄圧
式燃料噴射システムの構成図である。
【図3】本発明の実施例による圧力制御装置の閉弁状態
を示す部分断面図である。
【図4】本発明の実施例による圧力制御装置の開弁状態
を示す部分断面図である。
【図5】本発明の実施例による圧力制御装置の作動説明
図である。
【図6】本発明の実施例による圧力制御装置の取付状態
を示す図である。
【図7】本発明の実施例による圧力制御装置の作動を示
すタイムチャートである。
【図8】従来例による圧力制御装置の断面図である。
【符号の説明】
1 ボディ 2 シート面(弁座) 3 バルブ 4 圧縮コイルスプリング(付勢手段) 5 ハウジング 7 ホロースクリュウ 8 配管継手 11、12、13、14 通路 20 圧力制御装置 21 蓄圧容器 24 シール部材 25 当接部 27 第1の切欠面 28 第2の切欠面 31 バルブロッド(バルブ) 34 スイッチ手段 36 ブッシュ 37 絶縁材 38 スイッチ部材 40 案内孔 42 ランプ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02M 63/00 F02M 63/00 C

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部に燃料通路および弁座を有するボデ
    ィと、 前記ボディに軸方向に相対移動可能かつ前記弁座に当接
    可能なバルブと、 前記バルブを前記弁座に当接する方向に付勢し、前記ボ
    ディ内に収容される付勢手段と、 前記ボディに対する前記バルブの相対変位量が所定範囲
    を超えると前記バルブが機械的に接触することにより電
    気的に導通するスイッチ部材とを備えることを特徴とす
    る圧力制御装置。
  2. 【請求項2】 内燃機関の各気筒ごとに設けられるイン
    ジェクタに供給する燃料を高圧に蓄圧する蓄圧容器を備
    えた蓄圧式燃料噴射装置において、前記蓄圧室に前記圧
    力制御装置の燃料通路入口側を連通するように前記圧力
    制御装置を前記蓄圧容器に取り付けたことを特徴とする
    請求項1記載の圧力制御装置を用いた蓄圧式燃料噴射装
    置。
  3. 【請求項3】 前記スイッチ部材と前記バルブとの電気
    的接続は、前記バルブのリフト量が所定値になったとき
    に設定されていることを特徴とする請求項2記載の蓄圧
    式燃料噴射装置。
  4. 【請求項4】 前記圧力制御装置の開弁時、前記スイッ
    チ部材は蓄圧容器を経由して接地されることを特徴とす
    る請求項2または3記載の蓄圧式燃料噴射装置。
  5. 【請求項5】 前記スイッチ部材はランプに電気的に接
    続されていることを特徴とする請求項2、3または4記
    載の蓄圧式燃料噴射装置。
JP9270953A 1997-10-03 1997-10-03 圧力制御装置及びそれを用いた蓄圧式燃料噴射装置 Pending JPH11107873A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003506613A (ja) * 1999-08-03 2003-02-18 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 燃料高圧蓄圧器
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CN109154260A (zh) * 2016-02-26 2019-01-04 德尔福知识产权有限公司 用于燃烧式发动机的燃料喷射器

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