JPH11264360A - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インジェクタより発生する圧力脈動を減衰さ
せることが可能な燃料噴射装置を提供する。 【解決手段】 フィルタ６３の上方であって、インジェ
クタ１０の反噴孔側の上端にハウジング７０が設けられ
ており、ハウジング７０の内部はゴムあるいは樹脂製の
仕切板８０により仕切られている。ハウジング７０と仕
切板８０とで形成された空間７１に空気を気密に封入し
ており、空間７１内に圧縮コイルスプリング９０が設け
られている。圧縮コイルスプリング９０は仕切板８０を
噴孔３２ａ側に付勢している。噴孔３２ａの開閉に伴い
発生する圧力脈動は、フィルタ６３を経て仕切板８０お
よび圧縮コイルスプリング９０に伝達され、仕切板８０
および圧縮コイルスプリング９０が位置変動することに
よって減衰する。したがって、圧力脈動がフューエルデ
リバリパイプ内に伝達して燃料供給用配管を振動させる
のを低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料噴射装置に関
し、特にフューエルデリバリパイプに導入される燃料を
インジェクタから内燃機関（以下、内燃機関」をエンジ
ンという）の各気筒内に噴射する燃料噴射装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、燃料ポンプとフューエルデリ
バリパイプとを燃料供給用配管で接続し、フューエルデ
リバリパイプでエンジンの各気筒毎に分配された燃料を
インジェクタに供給し、インジェクタの噴孔から各気筒
内に燃料を噴射する燃料噴射装置が知られている。

【０００３】フューエルデリバリパイプ内の燃料には、
インジェクタの閉弁時に反射波により生じる圧力脈動
が存在し、この燃料脈動により燃料供給用配管が振動す
る。さらに、噴孔の開閉に伴い、例えばインジェクタ
の弁部材が弁座に着座するときのようにインジェクタ内
の部材同士が衝突するときに発生する圧力脈動がフュー
エルデリバリパイプ内に伝達して燃料供給用配管が振動
する。

【０００４】このような燃料供給用配管の振動から生じ
る音を低減するため、フューエルデリバリパイプ内で発
生した脈動を減衰するための装置としてダイアフラム式
のパルセーションダンパが知られている。このパルセー
ションダンパは、ゴム製のダイアフラムとスプリングと
を有しており、これらのダイアフラムやスプリングが燃
料圧力に応動することにより燃料圧力の脈動を減衰させ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ダイアフラム式のパルセーションダンパでは、上記の
インジェクタの閉弁時に反射波により生じる圧力脈動を
減衰させる効果としては充分であったが、上記の噴孔
の開閉に伴い発生する圧力脈動を減衰させることはでき
ないという問題があった。パルセーションダンパが上記
のの圧力脈動を減衰させることができない理由は、上
記のの圧力脈動は脈動周波数が約１ｋＨｚ以下程度で
あり、上記のの圧力脈動は脈動周波数が約２〜１５ｋ
Ｈｚであって、パルセーションダンパがその構造上、比
較的高周波の圧力脈動を減衰させることができないため
である。

【０００６】本発明は、このような問題を解決するため
になされたものであって、インジェクタの噴孔の開閉に
伴い発生する圧力脈動を減衰させることが可能な燃料噴
射装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
燃料噴射装置によると、インジェクタの噴孔の開閉に伴
い発生する圧力脈動を減衰させる圧力脈動減衰手段をイ
ンジェクタの反噴孔側に設けているので、インジェクタ
の噴孔の開閉に伴い発生する圧力脈動を減衰させて、圧
力脈動がフューエルデリバリパイプ内に伝達して燃料供
給用配管を振動させるのを低減することができる。さら
に、予めインジェクタに圧力脈動減衰手段を取付けるこ
とにより、後付けに比べて圧力脈動減衰手段の取付け作
業が容易になり、組付け工数を低減することができる。

【０００８】本発明の請求項２記載の燃料噴射装置によ
ると、圧力脈動減衰手段は、ハウジングと仕切板とを有
し、ハウジングと前記仕切板とで形成された空間に気体
を封入しているので、簡単な構造で燃料供給用配管の振
動を低減することができる。さらに、構造を簡素化する
ことで搭載スペースを必要とせず、部品点数を低減する
ことができる。

【０００９】本発明の請求項３記載の燃料噴射装置によ
ると、仕切板を噴孔側に付勢する付勢手段を圧力脈動減
衰手段のハウジング内に設けているので、付勢手段の付
勢力を調整することにより、インジェクタの噴孔の開閉
に伴い発生する圧力脈動の大きさに応じてこの圧力脈動
を効率よく減衰させて、圧力脈動がフューエルデリバリ
パイプ内に伝達して燃料供給用配管を振動させるのを低
減することができる。

【００１０】本発明の請求項４記載の燃料噴射装置によ
ると、仕切板はゴムあるいは樹脂からなるので、簡単な
構造で燃料供給用配管の振動を低減することができる。
さらに、圧力脈動減衰手段の部材が安価であり、部材の
取付け作業が容易になる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。本発明の一実施例による燃料噴射装置
を図１、図２および図３に示す。本実施例は、自動車用
四気筒エンジンに本発明の燃料噴射装置を適用した例で
ある。図３に示すように、燃料タンク１の内部に燃料ポ
ンプ２を備え、燃料タンク１内に蓄えられる燃料を燃料
ポンプ２により圧送し、燃料供給用配管５、フィルタ４
を通して燃料供給用配管５の出口側端部に接続されたフ
ューエルデリバリパイプ６へ燃料を吐出する。フューエ
ルデリバリパイプ６の一端は、入口管７に締めつけられ
ている。また、フューエルデリバリパイプ６の他端は、
プレッシャレギュレータ９がナット８により締めつけら
れている。フューエルデリバリパイプ６内の燃料圧力調
整は、プレッシャレギュレータ９により所定圧力に調整
される。燃料ポンプ２で汲み上げた燃料はインジェクタ
１０で図示しないエンジンの各気筒内に噴射され、余剰
燃料はプレッシャレギュレータ９を通して燃料タンク１
内に還流される。また、フューエルデリバリパイプ６の
内部に混入したエアや高温時にフューエルデリバリパイ
プ６で発生したベーパは、燃料ポンプ２が運転されたと
き、プレッシャレギュレータ９を通して燃料タンク１内
に排出される。

【００１２】次に、インジェクタ１０の詳細を図１を用
いて説明する。図１に示すように、強磁性材料からなる
固定コア２１はインジェクタ１０の樹脂製のハウジング
モールド１１の内部に収容されている。磁性材料からな
る可動コア２２は筒状に形成されており、非磁性パイプ
２３および磁性パイプ２４の内部空間に配設されてい
る。可動コア２２の外径は非磁性パイプ２３の内径より
僅かに小さく設定され、可動コア２２は非磁性パイプ２
３に摺動可能に支持されている。可動コア２２は、固定
コア２１と軸方向に対向し、固定コア２１の下端面と所
定の隙間を形成するように配設されている。

【００１３】非磁性パイプ２３は、固定コア２１の可動
コア側端部外周に嵌合し、レーザ溶接等により固定され
ている。非磁性パイプ２３の反固定コア側端部には、磁
性材料からなり段付きパイプ状に形成された磁性パイプ
２４が接続されている。なお、非磁性パイプ２３の反固
定コア側は可動コア２２の案内部を形成している。ニー
ドル弁２５の燃料噴射側の先端の当接部２５ａは、バル
ブボディ３０の内壁面３１に設けられた弁座３１ａに円
環状に着座可能である。ニードル弁２５の他方の端部に
は接合部２５ｂが形成されている。そして、接合部２５
ｂと可動コア２２とがレーザ溶接され、ニードル弁２５
と可動コア２２とが一体に連結される。接合部２５ｂの
外周には燃料通路としての二面取りが設けられている。

【００１４】バルブボディ３０は、スペーサ２８を介し
て磁性パイプ２４に挿入され、磁性パイプ２４とレーザ
溶接等により固定されている。スペーサ２８の厚みは固
定コア２１と可動コア２２とのエアギャップを所定値に
するように調節される。ニードル弁２５の燃料下流側で
バルブボディ３０の反スペーサ側にはステンレス製のプ
レート部材３２が設けられている。プレート部材３２
は、バルブボディ３０の先端に溶接、例えば全周溶接に
より接合されている。

【００１５】スリーブ４０は樹脂製であり、バルブボデ
ィ３０およびプレート部材３２の外周に圧入され、プレ
ート部材３２を保護している。プレート部材３２に形成
された噴孔３２ａから噴射される燃料はスリーブ４０の
開口部４０ａからエンジンの各気筒に噴射される。圧縮
コイルスプリング２６の一端は、可動コア２２に設けら
れたスプリング座２２ａに当接し、圧縮コイルスプリン
グ２６の他端は、アジャスティングパイプ２７の底部に
当接している。圧縮コイルスプリング２６は、可動コア
２２とニードル弁２５とを図１の下方、つまり当接部２
５ａが弁座３１ａに着座する方向に付勢している。

【００１６】アジャスティングパイプ２７は固定コア２
１の内周に圧入されている。組付け時にアジャスティン
グパイプ２７の圧入位置を調整することにより圧縮コイ
ルスプリング２６の付勢力を調整可能である。電磁コイ
ル５０は樹脂製のスプール５１の外周に巻回されてお
り、スプール５１は固定コア２１、非磁性パイプ２３、
磁性パイプ２４の外周に配設されている。電磁コイル５
０およびスプール５１の外周にハウジングモールド１１
が樹脂成形され、ハウジングモールド１１により電磁コ
イル５０が包囲されている。図示しない電子制御装置に
よってターミナル５２からリード線を介して電磁コイル
５０に励磁電流が流れると、ニードル弁２５および可動
コア２２が圧縮コイルスプリング２６の付勢力に抗して
固定コア２１の方向へ吸引され、当接部２５ａが弁座３
１ａから離座する。

【００１７】ターミナル５２はハウジングモールド１１
に埋設されており、電磁コイル５０に電気的に接続され
ている。ターミナル５２は電子制御装置に図示しないワ
イヤハーネスを介して接続されている。２枚の金属プレ
ート６１および６２は上方の一端が固定コア２１の外周
に接し、下方の他端が磁性パイプ２４の外周に接するよ
うに設けられ、電磁コイル５０への通電時の磁束を通す
磁路を形成する部材である。この２枚の金属プレート６
１、６２により電磁コイル５０が保護されている。

【００１８】フィルタ６３は固定コア２１の上方に配設
されており、燃料タンクから燃料ポンプ等によって圧送
され、インジェクタ１０内に流入する燃料中のゴミ等の
異物を除去する。固定コア２１内にフィルタ６３を通し
て流入した燃料は、アジャスティングパイプ２７からニ
ードル弁２５の接合部２５ｂに形成された二面取り部と
の隙間、さらには、バルブボディ３０とニードル弁２５
との摺動部に形成された四面取り部との隙間を通過し、
ニードル弁２５の当接部２５ａと弁座３１ａとよりなる
弁部に到る。

【００１９】フィルタ６３のさらに上方、すなわちイン
ジェクタ１０の反噴孔側の上端には、金属製のハウジン
グ７０が設けられている。図２に示すように、ハウジン
グ７０の内部はゴムあるいは樹脂製の仕切板８０により
仕切られており、ハウジング７０と仕切板８０とで形成
された空間７１に空気を気密に封入している。空間７１
内には、付勢手段としての圧縮コイルスプリング９０が
設けられている。圧縮コイルスプリング９０の一端はハ
ウジング７０の内底面７３に当接し、圧縮コイルスプリ
ング９０の他端は仕切板８０に当接している。圧縮コイ
ルスプリング９０は、仕切板８０を図１の下方、つまり
噴孔３２ａ側に付勢している。圧縮コイルスプリング９
０のばね定数を変更することにより、仕切板８０を噴孔
３２ａ側に付勢する付勢力を調整することが可能であ
る。ハウジング７０の壁面には、燃料をインジェクタ１
０の内部に流入するための燃料口７２が形成されてお
り、燃料口７２はフィルタ６３の内部に連通している。
ハウジング７０と仕切板８０と圧縮コイルスプリング９
０とは、圧力脈動減衰手段を構成している。

【００２０】次に、インジェクタ１０の作動について説
明する。 (1) 電磁コイル５０への通電オフ時、可動コア２２およ
びニードル弁２５は圧縮コイルスプリング２６の付勢力
により図１の下方に付勢され、ニードル弁２５の当接部
２５ａが弁座３１ａに着座する。これにより、噴孔３２
ａからの燃料噴射が遮断される。

【００２１】(2) 電磁コイル５０への通電をオンする
と、圧縮コイルスプリング２６の付勢力に抗して可動コ
ア２２が固定コア２１に吸引されるので、ニードル弁２
５の当接部２５ａが弁座３１ａから離座する。これによ
り、当接部２５ａと弁座３１ａとの開口部を通って燃料
が噴孔３２ａから噴射される。上記の(1) および(2) を
繰返し、ニードル弁２５の当接部２５ａが弁座３１ａに
着座、または弁座３１ａから離座して噴孔３２ａを開閉
するとき、ニードル弁２５の当接部２５ａと弁座３１ａ
とが衝突したり、または可動コア２２が固定コア２１と
衝突することによりインジェクタ１０に衝突振動が発生
する。この衝突振動は、圧力脈動となって図３に示すフ
ューエルデリバリパイプ６に伝達し、フューエルデリバ
リパイプ６の上流側の燃料供給用配管５に伝播する。

【００２２】しかしながら、本実施例においては、噴孔
３２ａの開閉に伴い発生する圧力脈動は、フィルタ６３
を経て仕切板８０および圧縮コイルスプリング９０に伝
達される。そして燃料の圧力脈動は、その大きさに応じ
て仕切板８０および圧縮コイルスプリング９０に作用す
る。すると仕切板８０および圧縮コイルスプリング９０
は位置変動することによって圧力脈動を減衰させる。す
なわち、仕切板８０および圧縮コイルスプリング９０
は、燃料の圧力脈動の大きさに応じて変位し、空間７１
の容積を変化させることにより、空間７１に封入された
空気が圧力脈動を吸収し、減衰させる。上述のように、
噴孔３２ａの開閉に伴い発生する圧力脈動を減衰させる
ことにより、圧力脈動がフューエルデリバリパイプ６内
に伝達して燃料供給用配管５を振動させるのを低減する
ことができる。

【００２３】また、本実施例においては、予めインジェ
クタに圧力脈動減衰手段を取付けることにより、後付け
に比べて圧力脈動減衰手段の取付け作業が容易になり、
組付け工数を低減することができる。さらに、本実施例
においては、ハウジング７０と仕切板８０とで形成され
た空間７１に空気を封入しているので、簡単な構造で圧
力脈動を減衰させることができ、構造を簡素化すること
で搭載スペースを必要とせず、部品点数を低減すること
ができる。

【００２４】さらにまた、本実施例においては、圧縮コ
イルスプリング９０を空間７１内に設けているので、圧
縮コイルスプリング９０のばね定数を変更することによ
り、圧力脈動の大きさに応じてこの圧力脈動を効率よく
減衰させることができる。さらにまた、本実施例におい
ては、仕切板８０はゴムあるいは樹脂からなるので、簡
単な構造で燃料供給用配管の振動を低減することがで
き、安価であり、部材の取付け作業が容易になる。

【００２５】本実施例では、燃料リターン有りシステム
のフューエルデリバリパイプを本発明の燃料噴射装置に
用いたが、本発明では、燃料リターンレスシステムのフ
ューエルデリバリパイプを用いてもかまわないし、Ｗイ
ンレットシステムのフューエルデリバリパイプを用いて
もかまわない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による燃料噴射装置のインジ
ェクタを示す断面図である。

【図２】本発明の一実施例による燃料噴射装置の圧力脈
動減衰手段を示す断面図である。

【図３】本発明の一実施例による燃料噴射装置を示す模
式図である。

【符号の説明】

５ 燃料供給用配管 ６ フューエルデリバリパイプ １０ 燃料噴射弁 ２１ 固定コア ２２ 可動コア ２５ ニードル弁 ２５ａ 当接部 ３０ ノズルボディ ３１ 内壁面 ３１ａ 弁座 ３２ａ 噴孔 ７０ ハウジング ７１ 空間 ８０ 仕切板 ９０ 圧縮コイルスプリング（付勢手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｍ 55/02 ３５０ Ｆ０２Ｍ 55/02 ３５０Ｄ Ｆ１６Ｌ 55/04 Ｆ１６Ｌ 55/04

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フューエルデリバリパイプと、 前記フューエルデリバリパイプに導入される燃料を内燃
   機関の各気筒内に噴射するインジェクタと、 前記インジェクタの反噴孔側に設けられ、前記インジェ
   クタの噴孔の開閉に伴い発生する圧力脈動を減衰させる
   圧力脈動減衰手段と、 を備えることを特徴とする燃料噴射装置。
2. 【請求項２】 前記圧力脈動減衰手段は、ハウジングと
   仕切板とを有し、前記ハウジングと前記仕切板とで形成
   された空間に気体を封入したことを特徴とする請求項１
   記載の燃料噴射装置。
3. 【請求項３】 前記圧力脈動減衰手段は、前記ハウジン
   グ内に設けられ、前記仕切板を前記噴孔側に付勢する付
   勢手段を有することを特徴とする請求項２記載の燃料噴
   射装置。
4. 【請求項４】 前記仕切板は、ゴムあるいは樹脂からな
   ることを特徴とする請求項２または３記載の燃料噴射装
   置。