JPS59206671A - Control valve apparatus having electrostriction element - Google Patents

Control valve apparatus having electrostriction element

Info

Publication number
JPS59206671A
JPS59206671A JP8078883A JP8078883A JPS59206671A JP S59206671 A JPS59206671 A JP S59206671A JP 8078883 A JP8078883 A JP 8078883A JP 8078883 A JP8078883 A JP 8078883A JP S59206671 A JPS59206671 A JP S59206671A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
piston
actuating body
piston member
electrostrictive element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8078883A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Abe
誠幸 阿部
Toshihiko Ito
猪頭 敏彦
Yasuyuki Sakakibara
榊原 康行
Hitoshi Kamimura
均 上村
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.)
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Soken Inc filed Critical Nippon Soken Inc
Priority to JP8078883A priority Critical patent/JPS59206671A/en
Publication of JPS59206671A publication Critical patent/JPS59206671A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/08Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series the valves opening in direction of fuel flow
    • 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
    • F02M47/00Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/04Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure using fluid, other than fuel, for injection-valve actuation
    • F02M47/046Fluid pressure acting on injection-valve in the period of injection to open it
    • 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
    • F02M51/00Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/0603Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using piezoelectric or magnetostrictive operating means
    • 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
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/167Means for compensating clearance or thermal expansion

Abstract

PURPOSE:To stabilize the fuel injection amount by shifting the operation body of a control valve apparatus which is constituted of an electrical strain element, according to the elongation and contarction of the electrical strain element and making the effective stroke of a piston which corresponds to the max. length of shift smaller than the whole stroke of the piston. CONSTITUTION:The fuel supplied by a feed pump 3 flows into a space 71 and fills also a space 11. An electrical strain element 5 elongates or contracts when a voltage is applied, and for example, when +500V is supplied, a piston 10 shifts downward by 50mum against the repulsive force of a spring 111. Since the upper edge surface of a needle body 22 is positioned above by the ring-shaped groove 19 of a cylinder 17 at this time, the pressure of the fuel in the space 11 increases to the hydraulic pressure over the repulsive force of a spring 24, and the needle body 22 is pushed downward. Though a clearance is provided between the slidable part 18 of the cylinder 7 and a piston part 221, fuel leak through the clearance is prevented, since transfer of the piston 10 is performed at high speed, and the needle body 22 is pushed downward, and the fuel in the space 71 is jetted-out.

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は電歪素子による噴射弁装置に関する。[Detailed description of the invention] Technical field The present invention relates to an injection valve device using an electrostrictive element.

本発明による装置は例えば自動車エンジンの非同期噴射
弁用に用いられる。特に電歪素子の歪量変化、例えば温
度に対する歪量変化等によらず安定した噴射量を得たい
場合などに用いられる。
The device according to the invention is used, for example, for asynchronous injection valves in motor vehicle engines. It is particularly used when it is desired to obtain a stable injection amount regardless of changes in the amount of strain in the electrostrictive element, such as changes in the amount of strain due to temperature.

従来技術 一般に、自動車のレスポンス向上のために電子制御化の
ニーズは高まっており、中でも噴射弁は重要な役割をも
っている。従来、高速応答のアクチーエータとして電歪
素子を用いることが提案されているが一般にこの素子は
温度によって歪量が変化し、歪量を直接噴射量に変換す
る形式の噴射弁は噴射量が変化するという問題がある。
BACKGROUND ART In general, there is a growing need for electronic control to improve the response of automobiles, and injection valves play an important role in this. Conventionally, it has been proposed to use an electrostrictive element as a high-speed response actuator, but the amount of strain in this element generally changes depending on the temperature, and the amount of injection in injection valves that directly convert the amount of strain into the amount of injection changes. There is a problem.

本発明者は、電歪素子の歪量が変化しても、その歪量1
00%をニードルリフトに変換せず無効歪量をとること
によって一定のニードルリフトにすルコとにより、噴射
量を安定させることができるという事実に着目した。
The present inventor has proposed that even if the amount of strain of the electrostrictive element changes, the amount of strain 1
We focused on the fact that the injection amount can be stabilized by not converting 00% to needle lift but by taking the invalid strain amount to maintain a constant needle lift.

発明の目的 本発明の目的は、前述の従来形における問題点にかんが
み、作動体を電歪素子の伸縮に応じて移動させ、該作動
体の移動の最大長さに相当する該ピストン部材の有効ス
トロークが該ピストン部材の全ストロークよりも小であ
るようにするという着想にもとづき、燃料噴射量を安定
化させることにある。
OBJECTS OF THE INVENTION In view of the problems with the conventional type described above, an object of the present invention is to move an actuating body in accordance with the expansion and contraction of an electrostrictive element, and to increase the effective length of the piston member corresponding to the maximum length of movement of the actuating body. The purpose is to stabilize the fuel injection amount based on the idea that the stroke is smaller than the total stroke of the piston member.

発明の構成 本発明においては、電歪素子、該電歪素子の伸縮に応動
するピストン部材、該ピストン部材により閉塞され燃料
が充満されるポンプ室、および、・該ポンプ室に端面を
臨ませた作動体を具備し、該作動体が該電歪素子の伸縮
に応じて移動を行い、かつ作動体の移動の最大長さに相
当する該ピストン部材の有効ストロークが該ピストン部
材の全ストロークよりも小であることを特徴とする電歪
素子による制御弁装置が提供される。
Structure of the Invention In the present invention, an electrostrictive element, a piston member that responds to the expansion and contraction of the electrostrictive element, a pump chamber that is closed by the piston member and filled with fuel, and an end face facing the pump chamber are provided. The actuating body moves according to the expansion and contraction of the electrostrictive element, and the effective stroke of the piston member corresponding to the maximum length of movement of the actuating body is longer than the entire stroke of the piston member. A control valve device using an electrostrictive element is provided, which is characterized by being small.

実施例 本発明の一実施例としての電歪素子による制御弁装置が
第1図に示される。第1図装置は動作中燃料が非圧縮状
態である形式のものである。第1図装置の特性が第2図
に示される。
Embodiment A control valve device using an electrostrictive element as an embodiment of the present invention is shown in FIG. The system of FIG. 1 is of the type in which the fuel is in an uncompressed state during operation. The characteristics of the device of FIG. 1 are shown in FIG.

第1図装置において1は燃料タンクであり配管2、フィ
ードポンプ3、配管4、電歪式制御弁Cvの順にフィー
ドラインを形成しである。制御弁Cvは主に電歪素子5
、ケーシング6、シリンダ7、バルブセット8、ホルダ
ー9、ピストン10、スプリング111から構成されて
いる。
In the apparatus shown in FIG. 1, 1 is a fuel tank, and a feed line is formed in this order: a pipe 2, a feed pump 3, a pipe 4, and an electrostrictive control valve Cv. The control valve Cv mainly includes an electrostrictive element 5
, a casing 6, a cylinder 7, a valve set 8, a holder 9, a piston 10, and a spring 111.

ケーシング6の中央部のスペース12に電歪素子5とピ
ストン10、スプリング111を収納しである。さらに
電歪素子5に付勢回路13からの電圧を受入れるための
リード線131の取り出し部132を上部中央に形成し
ている。
An electrostrictive element 5, a piston 10, and a spring 111 are housed in a space 12 in the center of the casing 6. Furthermore, a takeout portion 132 for a lead wire 131 for receiving the voltage from the biasing circuit 13 is formed in the upper center of the electrostrictive element 5 .

またケーシング6には燃料入口ポート15、燃料オーバ
ーフローボート16を形成し、入口ボート15は配管4
と、オーバーフローボート16は配管17とそれぞれ接
続しである。配管17の途中には絞り171を設は適当
なフィード圧に設定しである。
Furthermore, a fuel inlet port 15 and a fuel overflow boat 16 are formed in the casing 6, and the inlet boat 15 is connected to the piping 4.
The overflow boat 16 is connected to the piping 17, respectively. A throttle 171 is provided in the middle of the pipe 17 to set an appropriate feed pressure.

シリンダ7は摺動部18が中心部に形成され、その一部
にリング状溝19を設けである。リング状溝19はボー
ト20によって入口ボート15と通じ、ボート21によ
ってオーバーフローボート16と通じている。バルブセ
ット8はニードル体22、バルブボディ23、スプリン
グ24、スプリング支持プレート25より成っている。
The cylinder 7 has a sliding part 18 formed in the center thereof, and a ring-shaped groove 19 is provided in a part of the sliding part 18. The ring-shaped groove 19 communicates with the inlet boat 15 by a boat 20 and with the overflow boat 16 by a boat 21 . The valve set 8 includes a needle body 22, a valve body 23, a spring 24, and a spring support plate 25.

ニードル体22の上部はピストン部221、下端は外聞
弁形状のシート部222を形成する。スプリング24に
よってシート部222はバルブボディ23のシート部2
31に押圧され燃料のシールを行っている。バルブボデ
ィ23のシート部231の上部はスプリング室232で
ある。
The upper part of the needle body 22 forms a piston part 221, and the lower end forms a seat part 222 in the shape of an outer valve. The seat portion 222 is connected to the seat portion 2 of the valve body 23 by the spring 24.
31 to seal the fuel. A spring chamber 232 is located above the seat portion 231 of the valve body 23 .

シリンダ7の下部中央にはスプリング支持プレート25
が収納されるスペース71を設けである。
At the center of the bottom of the cylinder 7 is a spring support plate 25.
A space 71 is provided in which the items are stored.

シリンダ7の上端面72は外周部がケーシング6の下端
面と密着しシールを保つとともに中央部はスプリング1
11の座としてピストン10、電歪素子5を上方に付勢
できる様にしである。
The outer periphery of the upper end surface 72 of the cylinder 7 is in close contact with the lower end surface of the casing 6 to maintain a seal, and the center portion is connected to the spring 1.
The piston 10 and the electrostrictive element 5 can be urged upward as a seat 11.

シリンダ7の下端面73はバルブボディ23の上端面2
33と密着しシールを保つ。さらにシリンダ7のボート
20に通じるボート26がバルブボディ23のボート2
7と通じ、ボート27けスプリング室232に開口する
。ケーシング6、シリンダ7、バルブボディ23はホル
ダー9により一体的に締結しである。
The lower end surface 73 of the cylinder 7 is the upper end surface 2 of the valve body 23.
33 and maintains a seal. Furthermore, the boat 26 connected to the boat 20 of the cylinder 7 is the boat 2 of the valve body 23.
7 and opens into the spring chamber 232 of the boat 27 . The casing 6, cylinder 7, and valve body 23 are integrally fastened by a holder 9.

スプリング111の設置空間11はニードル22を下方
へ押し出すためのポンプ室となる。ニードル22のシー
ト部222が着座しているときピアトン部221の上端
面がリング状溝19より上方に位置させである。ピスト
ン10の外周部にはシール用のOリング28を設けてい
る。さらにスプリング支持プレート25の外径はスプリ
ング室232の内径よりも大きくとってあり、ニードル
体22がオーバーリフトしない様にしである2゜第1図
装置の動作が以下に説明される。
The installation space 11 of the spring 111 becomes a pump chamber for pushing the needle 22 downward. When the seat portion 222 of the needle 22 is seated, the upper end surface of the Piaton portion 221 is positioned above the ring-shaped groove 19. An O-ring 28 for sealing is provided on the outer circumference of the piston 10. Further, the outer diameter of the spring support plate 25 is larger than the inner diameter of the spring chamber 232 to prevent the needle body 22 from overlifting.The operation of the apparatus shown in FIG. 1 will be described below.

フィードポンプ3により供給された燃料は入口ボート1
5、通路20、リング状溝19、通路21、オーバーフ
ローボート16を通9、配管17、タンク1へと復帰ざ
1せられると共にボート20から分岐したボート26、
ボート27を通r+スヘース71へ流入する3、同時に
ニードル体22のピストンff1i221とシリンダ摺
動部18の間隙を通ってポンプ室としてのスペース11
へも燃料が満たされる。
The fuel supplied by the feed pump 3 is fed to the inlet boat 1
5, a passage 20, a ring-shaped groove 19, a passage 21, an overflow boat 16 passing through 9, a pipe 17, a boat 26 which is returned to the tank 1 and is branched from the boat 20;
3 flows into the r+ space 71 through the boat 27, and at the same time flows through the gap between the piston ff1i221 of the needle body 22 and the cylinder sliding part 18 to the space 11 serving as the pump chamber.
It is also filled with fuel.

このフィード圧でニードル体22のシート部222から
燃料が漏洩しない様に開弁圧力がスプリング24で設定
される。電歪素子5は電圧を印加すると伸縮するもので
例えば+500V印加した時、軸方内鉄50μmの伸び
を生ずる。従って前述の状態で電歪素子5に+500v
印加すればピストン10はスプリング111の反力に打
ちかって下方に50μm変位する。
The valve opening pressure is set by the spring 24 so that fuel does not leak from the seat portion 222 of the needle body 22 with this feed pressure. The electrostrictive element 5 expands and contracts when a voltage is applied. For example, when +500V is applied, the axial inner core elongates by 50 μm. Therefore, in the above state, +500V is applied to the electrostrictive element 5.
When applied, the piston 10 is displaced 50 μm downward by the reaction force of the spring 111.

この時シリンダ7のリング状溝19よりニードル体22
の上端面が上方に位置しているのでスペース11内の燃
料はスプリング24の反力以上の油圧に上昇しつつニー
ドル体22を下方へ押し下げる。
At this time, the needle body 22 is inserted into the ring-shaped groove 19 of the cylinder 7.
Since the upper end surface is located upward, the fuel in the space 11 increases to a hydraulic pressure greater than the reaction force of the spring 24 and pushes the needle body 22 downward.

シリンダ7の摺動部18とニードル体22のピストン部
221にはわずかのクリアランスが設定されているがピ
ストン10の移動は数10μsecという高速で行われ
るためクリアランスからの燃料洩れはほとんどなくニー
ドル体22が下方へ押し出されるのである。わずかでも
ニードル体が下方へ移動ずればシート部222のシール
は解除されスペース71内の燃料は円錐状に外部へ噴射
される。
A slight clearance is set between the sliding part 18 of the cylinder 7 and the piston part 221 of the needle body 22, but since the piston 10 moves at a high speed of several tens of microseconds, there is almost no fuel leakage from the clearance and the needle body 22 is pushed downward. If the needle body moves downward even slightly, the seal on the seat portion 222 is released and the fuel in the space 71 is injected outward in a conical shape.

すなわち電歪素子5への高電圧印加時期が噴射開始時期
になるわけである。ピストン10がさらに下方へ移動す
ればニードル体22もさらに下方へ移動する。ニードル
体上端面がリング状溝19と合致しスペース11内の油
圧がボート20あるいは21側へ導通すると、ピストン
1oがさらに動いてもニードル体22を下方へ押すこと
は不可能となる。この時がニードル体22の最大リフト
となる。
In other words, the time when high voltage is applied to the electrostrictive element 5 becomes the injection start time. If the piston 10 moves further downward, the needle body 22 also moves further downward. When the upper end surface of the needle body matches the ring-shaped groove 19 and the hydraulic pressure in the space 11 is conducted to the boat 20 or 21 side, it becomes impossible to push the needle body 22 downward even if the piston 1o moves further. At this time, the needle body 22 reaches its maximum lift.

その後電歪素子5への高電圧印加を停止し例えばOvま
で電圧を落とすとスペース11内の油圧は瞬時に低下し
スプリング24の反力によってニードル体22は元の位
置まで戻される。以下これを繰り返すわけである。
Thereafter, when the high voltage application to the electrostrictive element 5 is stopped and the voltage is lowered to, for example, Ov, the oil pressure in the space 11 drops instantly and the needle body 22 is returned to its original position by the reaction force of the spring 24. This is repeated below.

第1図装置は非圧縮タイプの一定移動量(リフト)にコ
ントロールする制御弁装置である。第1図装置において
は、第2図の示すようにピストンが移動を開始した時ニ
ードル体22は開弁しリング状溝19と二〜ドル体上端
面が合致した時最大リフトとなる訳で、このニードル体
のリフトは常に一定の値をとる。
The device shown in FIG. 1 is a non-compression type control valve device that controls the amount of movement (lift) to be constant. In the device shown in FIG. 1, as shown in FIG. 2, when the piston starts to move, the needle body 22 opens, and the maximum lift occurs when the ring-shaped groove 19 and the upper end surface of the second needle body coincide with each other. The lift of this needle body always takes a constant value.

第2図において横軸は電圧Eを、縦軸はビストンストロ
ークLをあられす。ピストンの全ストロークはL(TO
T)で、有効ストロークはL(EF’F)であられされ
る。例えば電歪素子の温度特性等による伸びの変化があ
っても最小伸び量以下にニー′ドル体22の有効リフト
を設定しておけば温度の影響なしで一定のリフトが得ら
れ一定の噴射量が得られる訳である。1回の作動におけ
る噴射量が一定であるので噴射量は周波数で制御するも
のである。
In FIG. 2, the horizontal axis represents the voltage E, and the vertical axis represents the piston stroke L. The total stroke of the piston is L(TO
T), the effective stroke is given by L(EF'F). For example, even if the elongation changes due to the temperature characteristics of the electrostrictive element, if the effective lift of the needle body 22 is set below the minimum elongation amount, a constant lift can be obtained without the influence of temperature, and a constant injection amount can be obtained. is obtained. Since the injection amount in one operation is constant, the injection amount is controlled by frequency.

本発明の他の実施例が第3図に示される。第3図装置は
動作中燃料が圧縮状態となる形式のものである。第3図
装置の特性が第4図に示される。
Another embodiment of the invention is shown in FIG. The device shown in FIG. 3 is of the type in which the fuel is compressed during operation. The characteristics of the device shown in FIG. 3 are shown in FIG.

第3図装置において、電歪式制御弁Cvは主に電歪素子
5、ケーシング6、シリンダ7、バルブセット8、ホル
ダー9、ピストン10、スプリングIII、”  ル(
If−12、)/す/グ113〃・ら反っている。ケー
シング6・□、電歪素子5の配置ホルり−9は第1図装
置と同様である。
In the device shown in FIG. 3, the electrostrictive control valve Cv mainly includes an electrostrictive element 5, a casing 6, a cylinder 7, a valve set 8, a holder 9, a piston 10, a spring III,
If-12,)/su/g113〃・ra is warped. The casing 6, □, and the arrangement holder 9 for the electrostrictive element 5 are the same as those in the apparatus shown in FIG.

シリンダ7は摺動部18が中心部に形成され、その一部
にリング状溝19を設けである。1ノング状溝19はボ
ート20によって入口ポート15と2通じ、ボート21
によってオーツく−フローボート16と通じている。バ
ルブセット8はニードル体121、バルブボディ23、
スプリング24、スプリング支持プレート124より成
っている。
The cylinder 7 has a sliding part 18 formed in the center thereof, and a ring-shaped groove 19 is provided in a part of the sliding part 18. 1 non-groove 19 communicates with the inlet port 15 by the boat 20;
It is in communication with Oat's Flow Boat 16. The valve set 8 includes a needle body 121, a valve body 23,
It consists of a spring 24 and a spring support plate 124.

ニードル体下端は外開弁形状のシート部1211を形成
し、スプリング24によってバルブボディ23のシート
部231に押圧され、燃料のシールを行っている。バル
ブボディ23のシート部上部はスプリング113の収納
も兼ねたポンプ室232である。□スプリング113の
上端はスプール体32の下端面と接しスプール体32を
上方に付勢している。
The lower end of the needle body forms a seat portion 1211 in the shape of an outwardly opening valve, and is pressed against the seat portion 231 of the valve body 23 by a spring 24 to seal the fuel. The upper part of the seat portion of the valve body 23 is a pump chamber 232 that also serves as a housing for the spring 113. □The upper end of the spring 113 contacts the lower end surface of the spool body 32 and urges the spool body 32 upward.

スプール体32上面が組付時ピーストン10のストッパ
部101と接している。
The upper surface of the spool body 32 is in contact with the stopper portion 101 of the piece stone 10 during assembly.

スプール体32の摺動部の一部にリング状溝321が形
成され横穴322、縦穴323によりポンプ苓232と
通じている。組伺時リング状溝321はシリンダ7のリ
ング状溝19と重なる様に設置する。
A ring-shaped groove 321 is formed in a part of the sliding portion of the spool body 32, and communicates with the pump holder 232 through a horizontal hole 322 and a vertical hole 323. During assembly, the ring-shaped groove 321 is installed so as to overlap the ring-shaped groove 19 of the cylinder 7.

スプール体32の上方にはシリンダ7の摺動部18の径
より小さい径の凸部324を設けその肩部325が組付
時においてリング状溝19と重ならない様に形成しであ
る。さらにリング状溝321がすが適当なストロークだ
け下方・・、2動した時、肩部325がリング状溝19
と合致する様な寸法関係としである。スプリング111
の設置空間11はスプール体を下方へ押し出すための第
1ポンプ室である。
A convex portion 324 having a diameter smaller than the diameter of the sliding portion 18 of the cylinder 7 is provided above the spool body 32, and its shoulder portion 325 is formed so as not to overlap the ring-shaped groove 19 during assembly. Furthermore, when the ring-shaped groove 321 moves downward by an appropriate stroke... When the shoulder 325 moves downward, the ring-shaped groove 19
The dimensional relationship is such that it matches. Spring 111
The installation space 11 is a first pump chamber for pushing the spool body downward.

第3図装置の作動について以下に説明される。The operation of the FIG. 3 apparatus will now be described.

フィードポンプ3から供給された燃料は配管4、入口ポ
ート15、ポート20、リング状溝19、ボート21.
オーバーフローポート16を通りクンクへと復帰させら
れると共にリング状溝19からスプール体32のり/グ
状溝321へ入9横穴322、縦穴323を通り第2ポ
ンプ室232へ入る。
The fuel supplied from the feed pump 3 is transferred to the pipe 4, the inlet port 15, the port 20, the ring groove 19, the boat 21.
It passes through the overflow port 16 and returns to the pump, and enters the groove 321 of the spool body 32 from the ring-shaped groove 19, passes through the horizontal hole 322 and the vertical hole 323, and enters the second pump chamber 232.

同時にリング状溝19より上方のシリンダ摺動部18と
スプール体12の間隙より燃料が第1ポンプ室11へ入
る。
At the same time, fuel enters the first pump chamber 11 from the gap between the cylinder sliding portion 18 and the spool body 12 above the ring-shaped groove 19.

この状態においてニードル体121のシート部1211
はスプリング24によって上方へ押圧され第2ポンプ室
232の燃料をシールしている。さらにスプリング11
3によってスプール体32を上方に付勢し、ピストン1
0のストッパ部101とスプール体上端面が接触する様
になっている。
In this state, the seat portion 1211 of the needle body 121
is pressed upward by the spring 24 to seal the fuel in the second pump chamber 232. Furthermore, spring 11
3 urges the spool body 32 upward, and the piston 1
The stopper portion 101 of 0 and the upper end surface of the spool body are in contact with each other.

電歪素子5に+500V印加するとピストン10は下方
へ移動し、第1ポンプ室ll内の油の移動が行われスプ
ール体32は下方へ移動し始める。
When +500V is applied to the electrostrictive element 5, the piston 10 moves downward, the oil in the first pump chamber 11 is moved, and the spool body 32 begins to move downward.

スプール体32のリング状溝321がシリンダのリング
状溝19からはずれると第2ポンプ室232は油の移動
不可能な圧力室となる。
When the ring-shaped groove 321 of the spool body 32 is removed from the ring-shaped groove 19 of the cylinder, the second pump chamber 232 becomes a pressure chamber in which oil cannot move.

第1ポンプ室11は電歪素子5の伸びにより圧力が上昇
しながらもさらに下方ヘスプール体を移動させる。第2
ポンプ室232の圧力がバルブセット8の開弁圧を上回
るとニードル体121はリフトし第2ポンプ冨232内
の燃料は円錐状に噴射する。
The first pump chamber 11 moves the hespool body further downward even as the pressure increases due to the expansion of the electrostrictive element 5. Second
When the pressure in the pump chamber 232 exceeds the opening pressure of the valve set 8, the needle body 121 lifts and the fuel in the second pump rim 232 is injected in a conical shape.

なおもスプール体32はピストン10の移動により下方
へ移動するがスプール体上方の肩部325がシリンダの
リング状溝19と合致すると第1ポ/ブ室11内の油圧
はボート21方向ヘリリーフされるので、これ以上スプ
ール体12を下方へ移ψj1させることは不可能となる
。スプール体32は油の移動により下方へ移動するもの
でストッパ部101とスプール体上端面は常に密着して
いるわけではない。
The spool body 32 still moves downward due to the movement of the piston 10, but when the upper shoulder 325 of the spool body matches the ring-shaped groove 19 of the cylinder, the oil pressure in the first port chamber 11 is relieved toward the boat 21. Therefore, it becomes impossible to move the spool body 12 downward ψj1 any further. The spool body 32 moves downward due to the movement of oil, and the stopper portion 101 and the upper end surface of the spool body are not always in close contact with each other.

電歪−素子5への高電圧を解除すると縮むのでスプール
体32はスプリング113に付勢され上方へ移動しスト
ッパ部101で停止する。この詩才た第2ポンプ室23
2へ燃料が流入し、以下これを反復する。
When the high voltage applied to the electrostrictive element 5 is released, it contracts, so the spool body 32 is urged by the spring 113 and moves upward, stopping at the stopper portion 101. This poetic 2nd pump room 23
Fuel flows into 2, and this process is repeated thereafter.

第3図装置においてもスプール体32のストロークはシ
リンダ7のリング状溝19とスフ“−11体12のリン
グ状溝321と肩部325の寸法関係で決定されるので
第4図の如く第2ボ/ブ室232にポ′ンプ作用を行わ
せるスプール体32のストロークは常に一定となり、従
って吐出燃料も一定となる。
In the device shown in FIG. 3, the stroke of the spool body 32 is also determined by the dimensional relationship between the ring-shaped groove 19 of the cylinder 7, the ring-shaped groove 321 of the spool body 12, and the shoulder 325. The stroke of the spool body 32 that pumps the bo/b chamber 232 is always constant, and therefore the discharged fuel is also constant.

第1図装置、第3図装置においては、ビストンストロー
クをピストン径、1:9小径のニードル体もしくはスプ
ール体でストr−りを増幅させその一部のストロークを
有効ストロークとして噴射に寄与させている。第1図装
置、第3図装置においては、噴射量制御は周波数制御で
行われる。
In the device shown in Fig. 1 and the device shown in Fig. 3, the piston stroke is amplified by a needle body or spool body with a diameter smaller than 1:9, and a part of the stroke contributes to the injection as an effective stroke. There is. In the apparatus shown in FIG. 1 and the apparatus shown in FIG. 3, injection amount control is performed by frequency control.

発明の効果 本発明によれば、燃料噴射量の安定化された、電歪素子
による制御弁装置が得られる。
Effects of the Invention According to the present invention, a control valve device using an electrostrictive element in which the amount of fuel injection is stabilized can be obtained.

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

第1図は本発明の一実施例としての電歪素子による制御
弁装置を示す図、 第2図は第1図装置の動作特性を示す図、第3図は本発
明の他の実施例としての電歪素子による制御弁装置を示
す図、 第4図は第3図装置の動作特性を示す図である。 (符号の説明) 1・・・燃料タンク、2・・・配管、3・・・フィード
ポンプ、4・・・配管、5・・・電歪素子、6・・・ク
ータンク、7・・・シリンタ、71・・・スペース、7
2・・・上端面、73・・・下端面、8・・・バルブセ
ット、9・・・ホルダー、10・・・ピストン、11・
・・スプリング設置空間、111・・・スプリング、1
2・・・中央部スペース、13・・・付勢回路、131
・・・リード線、132・・・リード線取出し部、15
・・・燃料入口ボート、16・・・オーバーフローボー
ト、17・・・配管、171・・・絞り、18・・・摺
動部、19・−・リング状溝、20・・・ボート、22
・・・ニードル体、221・・・ピストン部、222・
・・シート部、23・・・バルブボデ(,231−・・
シート部、232・・・スプリング室、233・・・上
端面、24・・・スプリング、25・・・スプリング支
持プレート、26.27・・・ボート、28・・・0リ
ング、32・・・スプール体、CV・・・電歪式制御弁
。 特許出願人 株式会社日本自動車部品総合研究所 特許出願代理人 弁理士  青 木   朗 弁理士 西舘和之 弁理士  松 下   操 弁理士  山 口 昭 之 第1図 第2図 →E 第3図 →F
Fig. 1 is a diagram showing a control valve device using an electrostrictive element as an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a diagram showing the operating characteristics of the device shown in Fig. 1, and Fig. 3 is a diagram showing another embodiment of the invention. FIG. 4 is a diagram showing the operating characteristics of the device shown in FIG. 3. (Explanation of symbols) 1...Fuel tank, 2...Piping, 3...Feed pump, 4...Piping, 5...Electrostrictive element, 6...Cool tank, 7...Cylinder , 71...space, 7
2... Upper end surface, 73... Lower end surface, 8... Valve set, 9... Holder, 10... Piston, 11...
...Spring installation space, 111...Spring, 1
2... Central space, 13... Biasing circuit, 131
... Lead wire, 132 ... Lead wire extraction part, 15
... Fuel inlet boat, 16 ... Overflow boat, 17 ... Piping, 171 ... Throttle, 18 ... Sliding part, 19 ... Ring-shaped groove, 20 ... Boat, 22
... Needle body, 221 ... Piston part, 222.
... Seat part, 23... Valve body (,231-...
Seat portion, 232...Spring chamber, 233...Upper end surface, 24...Spring, 25...Spring support plate, 26.27...Boat, 28...0 ring, 32... Spool body, CV...electrostrictive control valve. Patent Applicant Japan Auto Parts Research Institute Co., Ltd. Patent Application Agent Akira Aoki Patent Attorney Kazuyuki Nishidate Patent Attorney Masashi Matsushita Akira Yamaguchi Figure 1 Figure 2 → E Figure 3 → F

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、電歪素子、該電歪素子の伸縮に応動するピストン部
材、該ピストン部材により閉塞され燃料が充満されるポ
ンプ室、および、該ポンプ室に端面を臨ませた作動体を
具備し、該作動体が該電歪素子の伸縮に応じて移動を行
い、かつ作動体の移動の最大長さに相当する該ピストン
部材の有効ストロークが該ピストン部材の全ストローク
よりも小であることを特徴とする電歪素子による制御弁
装置。 2、該作動体がニードル体であり、該作動体の該電歪素
子の伸縮に応じて移動が、ピストン部材の移動開始と同
時に該作動体が移動を開始し、燃料を噴射させ、ピスト
ン部材の移動の途中においてピストン部材に面するポン
プ室油圧を低圧側へIJ IJ−フし、該作動体の移動
が制限される形態で行われる、特許請求の範囲第1項記
載の装置。 3、該作動体がスプール体であり、該スプール体に対向
してさらにバルブセットが配置され、該作動体の該電歪
素子の伸縮に応じての移動が、該ピストン部材の移動開
始と同時に該作動体が移動を開始し、一定長さ移動後、
核作動体と該バルブセットの間の燃料の圧力を上昇させ
て該バルブセントから燃料を噴射させ、さらに一定長さ
移動後該ピストン部材に面したポンプ室の油圧を低圧側
へIJ リーフし噴射を終了させる形態で行われる、特
許請求の範囲第1項記載の装置。
[Scope of Claims] 1. An electrostrictive element, a piston member that responds to the expansion and contraction of the electrostrictive element, a pump chamber that is closed by the piston member and filled with fuel, and an operation in which the end face faces the pump chamber. the actuating body moves according to the expansion and contraction of the electrostrictive element, and the effective stroke of the piston member corresponding to the maximum length of movement of the actuating body is smaller than the total stroke of the piston member. A control valve device using an electrostrictive element, characterized in that: 2. The actuating body is a needle body, and the actuating body moves according to the expansion and contraction of the electrostrictive element of the actuating body, and the actuating body starts moving at the same time as the piston member starts moving, injects fuel, and causes the piston member to move. 2. The device according to claim 1, wherein the hydraulic pressure in the pump chamber facing the piston member is shifted to a low pressure side during the movement of the actuating body, so that the movement of the actuating body is restricted. 3. The actuating body is a spool body, and a valve set is further disposed opposite to the spool body, and the movement of the actuating body according to the expansion and contraction of the electrostrictive element occurs simultaneously with the start of movement of the piston member. The actuating body starts moving, and after moving a certain length,
The pressure of the fuel between the nuclear actuating body and the valve set is increased to inject the fuel from the valve center, and after further movement for a certain distance, the hydraulic pressure in the pump chamber facing the piston member is reefed to the low pressure side and the fuel is injected. 2. The device according to claim 1, wherein the device is configured to terminate the process.
JP8078883A 1983-05-11 1983-05-11 Control valve apparatus having electrostriction element Pending JPS59206671A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8078883A JPS59206671A (en) 1983-05-11 1983-05-11 Control valve apparatus having electrostriction element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8078883A JPS59206671A (en) 1983-05-11 1983-05-11 Control valve apparatus having electrostriction element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS59206671A true JPS59206671A (en) 1984-11-22

Family

ID=13728184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8078883A Pending JPS59206671A (en) 1983-05-11 1983-05-11 Control valve apparatus having electrostriction element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59206671A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61263859A (en) * 1985-05-20 1986-11-21 Nippon Soken Inc Anti-skid brake device for vehicle
US4909440A (en) * 1988-01-21 1990-03-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel injector for an engine
US5271226A (en) * 1992-04-24 1993-12-21 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Commerce High speed, amplitude variable thrust control
WO1994019598A1 (en) * 1993-02-26 1994-09-01 Siemens Aktiengesellschaft Device for opening and closing a through-hole in a housing
FR2782795A1 (en) * 1998-08-27 2000-03-03 Siemens Ag Device for controlling fluid addition, especially applicable to fuel injection, has a hydraulic based controller system for regulating the opening and closing of the fuel injection nozzle
JP2002536591A (en) * 1999-02-10 2002-10-29 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 Injector with piezoelectric multilayer actuator for injection system
JP2013535619A (en) * 2010-08-10 2013-09-12 グレート プレーンズ ディーゼル テクノロジーズ、エル.シー. Programmable diesel fuel injector

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61263859A (en) * 1985-05-20 1986-11-21 Nippon Soken Inc Anti-skid brake device for vehicle
US4909440A (en) * 1988-01-21 1990-03-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel injector for an engine
US5271226A (en) * 1992-04-24 1993-12-21 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Commerce High speed, amplitude variable thrust control
US5431010A (en) * 1992-04-24 1995-07-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce High speed, amplitude variable thrust control method
WO1994019598A1 (en) * 1993-02-26 1994-09-01 Siemens Aktiengesellschaft Device for opening and closing a through-hole in a housing
FR2782795A1 (en) * 1998-08-27 2000-03-03 Siemens Ag Device for controlling fluid addition, especially applicable to fuel injection, has a hydraulic based controller system for regulating the opening and closing of the fuel injection nozzle
JP2002536591A (en) * 1999-02-10 2002-10-29 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 Injector with piezoelectric multilayer actuator for injection system
JP2013535619A (en) * 2010-08-10 2013-09-12 グレート プレーンズ ディーゼル テクノロジーズ、エル.シー. Programmable diesel fuel injector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6715695B2 (en) Pressure responsive valve for a compensator in a solid state actuator
US6705551B1 (en) Common rail injector
JP3740733B2 (en) Fuel injection device for internal combustion engine
JP5345612B2 (en) Control valve used for fuel injector and fuel injector used for internal combustion engine having the control valve
US6499471B2 (en) Hydraulic compensator for a piezoelectrical fuel injector
US20050017096A1 (en) Injection valve
US6119952A (en) Device and method for dosing fluid
GB2201753A (en) Piezoelectric fuel injection control valve
JP4126014B2 (en) Fuel injection valve
KR20000015898A (en) Fuel injection valve with a piezo-electric or magnetostrictive actuator
JPH0561461B2 (en)
JP2005517858A (en) Fuel injection valve for internal combustion engine
JPH08506883A (en) Metering device for fluids
JPS601369A (en) Fuel injection valve
JP2003510507A (en) Valve for controlling liquid
JP2006529012A (en) Valve for controlling fluid
JP4116542B2 (en) Fuel injection valve
JPS59206671A (en) Control valve apparatus having electrostriction element
US20020162900A1 (en) Injector for controlling fluids
US6932278B2 (en) Fuel injection valve
JP2003120461A (en) Valve for controlling liquid
JP4197337B2 (en) Fuel injector
US6637677B1 (en) Fuel injector
KR20010101483A (en) Fuel injection valve
JP2003510510A (en) Valve to control liquid