WO2014196344A1 - 燃料噴射弁 - Google Patents

燃料噴射弁 Download PDF

Info

Publication number
WO2014196344A1
WO2014196344A1 PCT/JP2014/063183 JP2014063183W WO2014196344A1 WO 2014196344 A1 WO2014196344 A1 WO 2014196344A1 JP 2014063183 W JP2014063183 W JP 2014063183W WO 2014196344 A1 WO2014196344 A1 WO 2014196344A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fuel
fuel injection
passage
pressure
valve
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/063183
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
浩史 小川原
須田　栄
Original Assignee
ボッシュ株式会社
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 ボッシュ株式会社 filed Critical ボッシュ株式会社
Priority to EP14807706.8A priority Critical patent/EP3006719B1/en
Priority to CN201480031671.2A priority patent/CN105283664B/zh
Publication of WO2014196344A1 publication Critical patent/WO2014196344A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/008—Arrangement of fuel passages inside of injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/02—Conduits between injection pumps and injectors, e.g. conduits between pump and common-rail or conduits between common-rail and injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/162—Means to impart a whirling motion to fuel upstream or near discharging orifices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/165—Filtering elements specially adapted in fuel inlets to injector
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/02—Fuel-injection apparatus having means for reducing wear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/27—Fuel-injection apparatus with filters

Definitions

  • the present invention relates to a fuel injection valve used in an accumulator fuel injection control device for an internal combustion engine.
  • a fuel injection valve that is used in an accumulator fuel injection control device for an internal combustion engine and injects high-pressure fuel supplied from a common rail (accumulator) into a cylinder of the internal combustion engine.
  • This fuel injection valve is configured to include a housing, a nozzle body, a valve needle, and a back pressure control unit.
  • the fuel injection valve includes an inlet connector to which a high-pressure pipe whose other end is connected to a common rail is connected, and high-pressure fuel is introduced into the fuel injection valve through a fuel passage formed in the inlet connector.
  • the introduced high-pressure fuel is supplied to the fuel injection hole provided in the nozzle body and is also supplied to the control chamber side of the back pressure control unit.
  • the pressure in the control chamber is adjusted to move the valve needle forward and backward, and the fuel injection is controlled by opening and closing the fuel injection hole.
  • an edge filter is press-fitted into an inlet connector, and foreign matter is collected using a gap formed thereby as a filter mesh.
  • the fuel injection valve described in Patent Document 2 has a large number of holes formed in a portion of the filter main body portion formed in a bag shape that faces the inner wall surface of the inlet portion. Foreign matter is captured by the main body.
  • the structure of the filter described in Patent Document 1 has a length in the axial direction of the inlet connector, and there is a possibility that foreign matter larger than the gap formed will pass through. Further, the filter described in Patent Document 2 has a limit in reducing the size of the hole to be formed, and it is difficult to collect foreign matter of several ⁇ m that reaches the fuel injection valve.
  • the present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to suppress damage to the valve seat portion of the control valve of the back pressure control portion due to foreign matter in the high-pressure fuel.
  • a housing having a first fuel passage communicating with the fuel injection hole and a second fuel passage communicating with the pressure control chamber, a valve needle provided to move forward and backward in the housing, And a control valve that controls the opening and closing of the fuel injection hole by moving the valve needle forward and backward by adjusting the pressure
  • the housing includes an inlet opening
  • the inlet opening includes An inlet connector having a high-pressure fuel introduction passage is attached, a fuel chamber is formed by an end surface portion of the inlet connector and a bottom surface portion of the inlet opening, and an outer peripheral portion of the bottom surface portion in the region of the fuel chamber
  • the first fuel passage is opened and the second fuel passage is opened at the center, and the height of the fuel passage introduced from the inlet connector into the fuel chamber.
  • Fuel fuel injection valve characterized in that it is formed configured to be able to swirling flow is provided, it is possible to solve the problems described above.
  • the inlet connector is provided in the fuel chamber by being provided in an axial direction extending in the axial direction, extending in the circumferential direction from the axial direction passage and being eccentric from the center of the axial direction passage. It is also possible to have a circumferential passage that opens.
  • the axial passage may be closed at the end on the fuel chamber side.
  • a plurality of the circumferential passages can be provided.
  • the diameter of the circumferential passage may be equal to or smaller than the diameter of the fuel injection hole.
  • a plurality of the circumferential passages may be provided so that the sum of the cross-sectional areas of the circumferential passages is equal to or greater than the sum of the cross-sectional areas of the fuel injection holes.
  • the number of the circumferential passages may be determined in consideration of the diameter and the sum of the cross-sectional areas.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an example of an overall configuration of a pressure accumulation fuel injection control device including a fuel injection valve 1 according to the present embodiment.
  • the fuel injection valve 1 is shown as a cross-sectional view.
  • the accumulator fuel injection control device includes a supply pump 52 that pumps fuel from a fuel tank 51, a common rail 12 that stores high-pressure fuel pumped by the supply pump 52, and high-pressure fuel accumulated in the common rail 12 as an internal combustion engine.
  • a fuel injection valve 1 that injects into a cylinder of an engine (not shown) is a main component.
  • the overall configuration of the pressure accumulation type fuel injection control device is basically the same as that of a conventionally known pressure accumulation type fuel injection control device.
  • the fuel injection valve 1 includes an injector housing 2, a nozzle body 3, a valve needle 4, a valve piston 5, a valve body 6, a back pressure control unit 7, and an inlet unit 8 as main components. It is configured.
  • the injector housing 2 and the nozzle body 3 correspond to the “housing” of the present invention.
  • the nozzle body 3 is fastened to the tip end portion (lower end side in FIG. 1) of the injector housing 2 by a nozzle nut 9.
  • the injector housing 2 and the nozzle body 3 are formed with first fuel passages 11 a and 11 b for sending the high-pressure fuel introduced from the inlet portion 8 to the fuel reservoir chamber 14 of the nozzle body 3.
  • the injector housing 2 is formed with a second fuel passage 13 for sending the fuel introduced from the inlet portion 8 to the control chamber 19 of the back pressure control portion 7.
  • a fuel reservoir chamber 14 is formed in the nozzle body 3 at a portion facing the pressure receiving portion 4A of the valve needle 4.
  • a fuel injection hole 16 is formed at the tip of the nozzle body 3, and the fuel injection hole 16 is formed by seating (seat) the tip of the valve needle 4 on a seat portion 17 connected to the fuel injection hole 16.
  • the fuel injection hole 16 is opened when the valve needle 4 is separated (lifted) from the seat portion 17. As a result, fuel injection can be started and stopped.
  • a spring chamber 22 is formed around the central axis in the injector housing 2 to which the nozzle body 3 is fastened, and a nozzle spring 18 for biasing the valve needle 4 toward the seat portion 17.
  • the valve piston 5 is inserted into the hole 2A formed in the injector housing 2 and is slidably inserted into the sliding hole 6A formed in the valve body 6 so as to be located above the valve needle 4. It arrange
  • the valve body 6 is formed with a control chamber 19 at a position where the top 5A of the valve piston 5 is located, and the top 5A of the valve piston 5 faces from the lower side (fuel injection hole 16 side). Yes.
  • the control chamber 19 communicates with an introduction-side orifice 20 formed in the valve body 6.
  • the introduction-side orifice 20 is communicated with the second fuel passage 13 via a pressure introduction chamber 21 formed annularly between the valve body 6 and the injector housing 2 in the circumferential direction of the valve body 6. As a result, the introduction pressure from the common rail 12 is supplied to the control chamber 19.
  • control chamber 19 communicates with an opening / closing orifice 23, and the opening / closing orifice 23 can be opened / closed by operating an electromagnetic valve 28 of a back pressure control unit 7 described later.
  • the pressure receiving area of the top 5A of the valve piston 5 in the control chamber 19 is set larger than the pressure receiving area of the pressure receiving part 4A of the nozzle needle 4.
  • the back pressure control unit 7 includes a solenoid valve 28, a holder 29, and a control chamber 19 as main elements.
  • the electromagnetic valve 28 includes a magnet 25, an armature 27, and a control valve body 24.
  • the armature 27 is attracted to the magnet 25 against the urging force of the valve spring 26, and the control valve body 24 continues to the opening / closing orifice 23.
  • the pressure in the control chamber 19 can be released to the fuel return path 15.
  • the high-pressure fuel from the common rail 12 acts on the pressure receiving portion 4A of the valve needle 4 in the fuel reservoir chamber 14 from the inlet portion 8 through the first fuel passages 11a and 11b. At the same time, it also acts on the top 5 ⁇ / b> A of the valve piston 5 in the control chamber 19 via the second fuel passage 13 and the pressure introduction chamber 21. Therefore, in a state where the control chamber 19 is cut off from the fuel low pressure side by the control valve body 24, the valve needle 4 causes the nozzle by the back pressure of the control chamber 19 received through the valve piston 5 and the urging force of the nozzle spring 18. It is seated on the seat portion 17 of the body 3 and the fuel injection hole 16 is closed.
  • the control valve body 24 opens the opening / closing orifice 23
  • the high pressure in the control chamber 19 causes the opening / closing orifice 23 to be opened.
  • the fuel return path 15 to the fuel tank 51 Accordingly, the high pressure acting on the top 5A of the valve piston 5 in the control chamber 19 is released, and the valve needle 4 resists the urging force of the nozzle spring 18 by the high pressure acting on the pressure receiving portion 4A.
  • the fuel injection hole 16 is opened and fuel injection is performed.
  • valve needle 4 When the opening / closing orifice 23 is closed by the control valve body 24 by demagnetizing the magnet 25, the valve needle 4 is moved to the seat position via the valve piston 5 by the pressure in the control chamber 19 and the biasing force of the nozzle spring 18.
  • the fuel injection hole 16 is closed by being seated on the seat portion 17, and the fuel injection ends.
  • FIG. 2 shows an enlarged cross-sectional view of the inlet portion 8 of the fuel injection valve 1 shown in FIG.
  • the inlet portion 8 is configured by attaching an inlet connector 30 to an inlet opening 2 a formed in the injector housing 2.
  • the inlet connector 30 is screwed into the inlet opening 2a in a liquid-tight manner.
  • the inlet connector 30 includes a cylindrical connector body 31 having both ends opened in the axial direction, a flow path forming member 33 held in the connector body 31, and a swirl flow forming portion 35 fixed to the tip of the flow path forming member 33. And have.
  • the outer periphery of the flow path forming member 33 is fixed in the connector body 31 in a liquid-tight manner by welding or welding. Further, the swirl flow forming portion 35 is fixed to the front end surface of the flow path forming member 33 by welding or the like.
  • the passage forming member 33 is formed with an axial passage 33a that opens to both ends in the axial direction and serves as an inflow passage for high-pressure fuel.
  • the swirl flow forming portion 35 opens to one side in the axial direction, while an end portion on the fuel chamber 40 side described later is closed, and the opening communicates with the axial passage 33a of the flow path forming member 33.
  • 35a and a circumferential passage 35b that is provided eccentrically from the center of the axial passage 35a and connects the axial passage 35a and the outer peripheral portion of the swirl flow forming portion 35 are formed.
  • FIG. 3 shows an arrow view of the AA cross section of FIG.
  • the swirl flow forming portion 35 includes a plurality of circumferential passages 35 b provided extending in a tangential direction from the central axial passage 35 a.
  • eight circumferential passages 35b each extending in the tangential direction are formed at equal intervals.
  • a fuel chamber is formed by the distal end portion (lower portion in FIG. 2) of the inlet connector 30 and the bottom surface portion 2aa of the inlet opening 2a. 40 is formed.
  • a shim member 37 is sandwiched between the tip-side surface of the inlet connector 30 (the surface on the lower side in FIG. 2) and the bottom surface portion 2aa of the inlet opening 2a. The leakage of high-pressure fuel from the gap between the bottom surface 2aa of the inlet opening 2a is suppressed.
  • a first fuel passage 11a that communicates with the fuel reservoir chamber 14 of the nozzle body 3 and a second fuel passage that communicates with the control chamber 19 of the back pressure control unit 7 are provided. 13 is open.
  • FIG. 4 shows an arrow view of the BB surface (the bottom surface portion 2aa of the inlet opening 2a) in FIG.
  • the first fuel passage 11a opens to the outer peripheral portion of the bottom surface portion 2aa
  • the second fuel passage 13 is the center of the bottom surface portion 2aa. Open to the part.
  • the high-pressure fuel supplied from the common rail 12 and introduced into the inlet connector 30 flows through the axial passages 33a and 35a formed in the inlet connector 30, and then is introduced into the fuel chamber 40 through the circumferential passage 35b.
  • the circumferential passage 35b is provided eccentrically from the center of the axial passage 35a, and in particular, in the present embodiment, the circumferential passage 35b is provided in the tangential direction, so as shown in FIG.
  • the fuel introduced into the fuel chamber 40 forms a swirling flow.
  • the fuel injection valve 1 separates the first fuel by separating it into the outer peripheral portion of the fuel chamber 40 instead of collecting several ⁇ m of foreign matter in the fuel supplied from the common rail 12 to the inlet connector 30.
  • the fuel is flowed to the passage 11a side, and fuel with relatively high cleanliness is flowed to the control chamber 19 side of the back pressure control unit 7.
  • the erosion of the valve seat surface of the electromagnetic valve 28 of the back pressure control unit 7 is reduced by the foreign matter.
  • the diameter of the circumferential passage 35 b of the swirl flow forming portion 35 is designed to be equal to or smaller than the diameter of the fuel injection hole 16.
  • the diameter of the circumferential passage 35b can be about 100 ⁇ m. Accordingly, a foreign substance having such a size as to clog the fuel injection hole 16 cannot pass through the circumferential passage 35b in advance, and the fuel injection hole 16 can be prevented from clogging.
  • the sum of the cross-sectional areas of the circumferential passages 35 b of the swirl flow forming portion 35 is designed to be equal to or greater than the sum of the cross-sectional areas of the fuel injection holes 16. Therefore, the pressure loss of the high-pressure fuel supplied from the common rail 12 to the fuel injection valve 1 is less likely to occur.
  • the diameter of the circumferential passage 35b is determined so as to be equal to or larger than the diameter of the fuel injection hole 16, and the total sectional area of the circumferential passage 35b is equal to or larger than the total sectional area of the fuel injection hole 16.
  • the number of circumferential passages 35b is determined.

Abstract

高圧燃料中の異物による背圧制御部の制御弁の弁座部の損傷を抑止する。ハウジングのインレット開口部には高圧燃料の導入通路を有するインレットコネクタが取り付けられ、前記インレットコネクタの端面部と前記インレット開口部の底面部とによって燃料室が形成され、前記燃料室の領域の前記底面部の外周部にはノズル側に連通する第１燃料通路が開口するとともに中央部には背圧制御部側に連通する第２燃料通路が開口し、前記インレットコネクタから前記燃料室に導入される高圧燃料が、前記インレット開口部の前記中央部を中心とする旋回流を形成可能に構成される。

Description

燃料噴射弁
　本発明は、内燃機関の蓄圧式燃料噴射制御装置に用いられる燃料噴射弁に関する。
　従来、内燃機関の蓄圧式燃料噴射制御装置に用いられ、コモンレール（蓄圧器）から供給される高圧燃料を内燃機関の気筒へ噴射するための燃料噴射弁が知られている。この燃料噴射弁は、ハウジングと、ノズルボディと、弁ニードルと、背圧制御部とを備えた構成となっている。
　燃料噴射弁は、他端がコモンレールに接続された高圧配管が接続されるインレットコネクタを備え、インレットコネクタ内に形成された燃料通路を介して、高圧燃料が燃料噴射弁内に導入される。導入された高圧燃料は、ノズルボディに設けられた燃料噴射孔側に供給されるとともに、背圧制御部の制御室側にも供給される。そして、背圧制御部において制御室内の圧力を調節することによって弁ニードルを進退動させ、燃料噴射孔を開閉することで燃料噴射を制御している。
　このような燃料噴射弁において、燃料中に硬質の異物が混入していると、背圧制御部の制御弁の弁座面が侵食し、精密な燃料噴射制御機能を喪失するおそれがある。このため、インレットコネクタにフィルタを配置して、燃料噴射弁に導入される高圧燃料中の異物を捕集するように構成した燃料噴射弁がある（特許文献１又は２を参照）。
　具体的に、特許文献１に記載の燃料噴射弁は、インレットコネクタにエッジフィルタを圧入し、それにより形成される間隙をフィルタメッシュとして異物を捕集するものとなっている。
　また、特許文献２に記載の燃料噴射弁は、袋形状に形成されたフィルタ本体部のうちインレット部の内壁面と対向する部分には、多数の孔が形成され、これにより、高圧燃料中の異物が本体部により捕捉されるものとなっている。
特開２００６－１０５０９２号公報　図２ 特開２００９－２０３８４３号公報
　しかしながら、特許文献１に記載のフィルタの構造は、インレットコネクタの軸方向に長さを有しており、形成される間隙よりも大きな異物が通過するおそれがある。また、特許文献２に記載のフィルタは、形成する孔の大きさを小さくすることにも限界があり、燃料噴射弁に到達する数μｍ単位の異物を捕集することが困難である。
　特に、近年では、蓄圧式燃料噴射制御装置において燃料噴射弁以外の箇所に設けられる燃料メインフィルタの性能が向上しており、燃料噴射弁に到達する異物は、燃料噴射弁のフィルタ構造の間隙よりも小さく、これまでのフィルタの構造では、燃料中の異物を捕集することが困難となっている。さらに、近年の厳しい排ガス規制に対応するための燃料圧力のさらなる高圧化により、上記異物による背圧制御部の制御弁の弁座面の侵食が促進されるおそれがある。
　本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、高圧燃料中の異物による背圧制御部の制御弁の弁座部の損傷を抑止することを目的の一つとする。
　本発明によれば、燃料噴射孔に通じる第１燃料通路及び圧力制御室に通じる第２燃料通路を有するハウジングと、前記ハウジング内を進退移動可能に設けられた弁ニードルと、前記圧力制御室内の圧力を調節することで前記弁ニードルを進退動させて前記燃料噴射孔の開閉制御を行う制御弁と、を備えた燃料噴射弁において、前記ハウジングはインレット開口部を備え、前記インレット開口部には高圧燃料の導入通路を有するインレットコネクタが取り付けられ、前記インレットコネクタの端面部と前記インレット開口部の底面部とによって燃料室が形成され、前記燃料室の領域の前記底面部の外周部には前記第１燃料通路が開口するとともに中央部には前記第２燃料通路が開口し、前記インレットコネクタから前記燃料室に導入される高圧燃料が旋回流を形成可能に構成されることを特徴とする燃料噴射弁が提供され、上述した問題を解決することができる。
　また、本発明の燃料噴射弁において、前記インレットコネクタが、軸方向に延びる軸方向通路と、前記軸方向通路から周方向に延びるとともに前記軸方向通路の中心から偏心して設けられて前記燃料室に開口する周方向通路と、を有するようにすることもできる。
　また、本発明の燃料噴射弁において、前記軸方向通路が、前記燃料室側の端部が閉鎖されているようにすることもできる。
　また、本発明の燃料噴射弁において、前記周方向通路を複数備えるようにすることもできる。
　また、本発明の燃料噴射弁において、前記周方向通路の直径が、前記燃料噴射孔の口径以下となるようにすることもできる。
　また、本発明の燃料噴射弁において、前記周方向通路を複数備え、前記周方向通路の断面積の総和が前記燃料噴射孔の断面積の総和以上となるようにすることもできる。
　また、本発明の燃料噴射弁において、前記周方向通路の数が、その直径と、前記断面積の総和とを考慮して決定されるようにすることもできる。
　本発明の燃料噴射弁によれば、燃料噴射弁に到達する高圧燃料中の異物が、背圧制御部側に到達することを抑止することができ、制御弁の弁座面の損傷を低減することができるようになる。
本実施の形態にかかる燃料噴射弁を備えた蓄圧式燃料噴射制御装置の全体的構成を説明するために示す図である。 本実施の形態にかかる燃料噴射弁のインレット部を説明するために示す図である。 インレットコネクタの旋回流形成部を説明するために示す図である。 燃料室の底面部を説明するために示す図である。 燃料室に流入する燃料の流れを示す図である。
　以下、本発明の燃料噴射弁に関する実施の形態について具体的に説明する。ただし、この実施の形態は本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。
　なお、それぞれの図中、同じ符号を付してあるものについては、特に説明がない限り同一の部材を示している。
　図１は、本実施の形態にかかる燃料噴射弁１を備えた蓄圧式燃料噴射制御装置の全体的構成の一例を概略的に示す図である。図１において、燃料噴射弁１は断面図として示されている。
　蓄圧式燃料噴射制御装置は、燃料タンク５１からの燃料を圧送するサプライポンプ５２と、このサプライポンプ５２により圧送された高圧燃料が蓄えられるコモンレール１２と、コモンレール１２内に蓄積された高圧燃料を内燃機関（図示せず）の気筒内に噴射する燃料噴射弁１とを主たる構成要素としてなるものである。この蓄圧式燃料噴射制御装置の全体的な構成自体は、従来公知の蓄圧式燃料噴射制御装置と基本的に同一のものである。
　このうち、燃料噴射弁１は、インジェクタハウジング２と、ノズルボディ３と、弁ニードル４と、バルブピストン５と、バルブボディ６と、背圧制御部７と、インレット部８とを主たる構成要素として構成されている。本実施の形態において、インジェクタハウジング２及びノズルボディ３が本発明の「ハウジング」に相当する。
　ノズルボディ３は、インジェクタハウジング２の先端部（図１の下端側）にノズルナット９により締結されている。インジェクタハウジング２及びノズルボディ３には、インレット部８から導入される高圧燃料をノズルボディ３の燃料溜まり室１４へ送る第１燃料通路１１ａ，１１ｂが形成されている。また、インジェクタハウジング２には、インレット部８から導入される燃料を背圧制御部７の制御室１９へ送る第２燃料通路１３が形成されている。
　また、ノズルボディ３には、弁ニードル４の受圧部４Ａに対向する部位に燃料溜まり室１４が形成されている。このノズルボディ３の先端部には燃料噴射孔１６が穿設されており、この燃料噴射孔１６につながるシート部１７に弁ニードル４の先端部が着座（シート）することにより燃料噴射孔１６が閉鎖される一方、弁ニードル４がシート部１７から離間（リフト）することにより燃料噴射孔１６が開放される構造となっている。これによって燃料の噴射開始、停止が可能となっている。
　また、ノズルボディ３が締結されるインジェクタハウジング２内には、その中心軸を中心としたスプリング室２２が形成されており、弁ニードル４をシート部１７の方向へ付勢するためのノズルスプリング１８が配設されている。また、バルブピストン５がインジェクタハウジング２に形成された孔２Ａ内に挿入されるとともに、バルブボディ６に形成された摺動孔６Ａ内に摺動可能に挿入されて、弁ニードル４の上方部に位置するように配設されている。
　また、バルブボディ６には、バルブピストン５の頂部５Ａが位置する部位に制御室１９が形成されており、バルブピストン５の頂部５Ａが下方側（燃料噴射孔１６側）から臨むようになっている。制御室１９は、バルブボディ６に形成された導入側オリフィス２０に連通している。この導入側オリフィス２０は、バルブボディ６とインジェクタハウジング２との間にバルブボディ６の周方向で環状に形成された圧力導入室２１を介して第２燃料通路１３に連通されている。これによって、コモンレール１２からの導入圧力が制御室１９へ供給されるようになっている。
　また、制御室１９は開閉用オリフィス２３にも連通しており、開閉用オリフィス２３は後述する背圧制御部７の電磁弁２８の操作によって開閉可能となっている。なお、制御室１９におけるバルブピストン５の頂部５Ａの受圧面積は、ノズルニードル４の受圧部４Ａの受圧面積よりも大きく設定されている。
　背圧制御部７は、電磁弁２８と、ホルダ２９と、制御室１９とを主たる要素として備えた構成となっている。電磁弁２８は、マグネット２５と、アーマチュア２７と、制御弁体２４とを備えている。マグネット２５に対して制御回路から駆動信号が供給されることによってバルブスプリング２６の付勢力に抗してアーマチュア２７がマグネット２５に吸引され、制御弁体２４が開閉用オリフィス２３に連続する弁座面からリフトし、制御室１９の圧力を燃料還流路１５に開放できるようになっている。このように制御弁体２４を動作させることにより制御室１９の圧力を制御し、バルブピストン５を介して弁ニードル４の背圧を制御することで、弁ニードル４のシート部１７へのシート及びリフトを制御することができるようになっている。
　このように構成された燃料噴射弁１では、コモンレール１２からの高圧燃料は、インレット部８から第１燃料通路１１ａ，１１ｂを介して燃料溜まり室１４内の弁ニードル４の受圧部４Ａに作用するとともに、第２燃料通路１３及び圧力導入室２１を介して制御室１９内のバルブピストン５の頂部５Ａにも作用するようになっている。
　したがって、制御弁体２４によって制御室１９が燃料低圧側と遮断されている状態では、弁ニードル４はバルブピストン５を介して受ける制御室１９の背圧とノズルスプリング１８の付勢力とにより、ノズルボディ３のシート部１７にシートされ、燃料噴射孔１６を閉鎖することになる。
　一方、マグネット２５に所定のタイミングで駆動信号を供給することにより、アーマチュア２７がマグネット２５に吸引され、制御弁体２４が開閉用オリフィス２３を開放すると、制御室１９の高圧が開閉用オリフィス２３を介して燃料還流路１５を通って燃料タンク５１へ還流する。したがって、制御室１９におけるバルブピストン５の頂部５Ａに作用していた高圧が開放され、弁ニードル４は受圧部４Ａに作用している高圧により、ノズルスプリング１８の付勢力に抗してシート部１７からリフトし、燃料噴射孔１６が開放されて燃料噴射が行われることになる。
　そして、マグネット２５を消磁することにより制御弁体２４により開閉用オリフィス２３が閉鎖されると、制御室１９内の圧力及びノズルスプリング１８の付勢力によりバルブピストン５を介して弁ニードル４がシート位置であるシート部１７にシートされて燃料噴射孔１６が閉鎖され、燃料噴射が終了することになる。
　次に、本実施の形態にかかる燃料噴射弁１のインレット部８について詳細に説明する。
　図２は、図１に示す燃料噴射弁１のインレット部８の拡大断面図を示している。
　インレット部８は、インジェクタハウジング２に形成されたインレット開口部２ａにインレットコネクタ３０が装着されて構成されている。本実施の形態においては、インレットコネクタ３０は、インレット開口部２ａ内に液密に螺合されている。
　インレットコネクタ３０は、軸方向両端が開口する筒状のコネクタボディ３１と、コネクタボディ３１内に保持された流路形成部材３３と、流路形成部材３３の先端に固定された旋回流形成部３５とを有している。流路形成部材３３は、その外周部が液密にコネクタボディ３１内に圧入、あるいは、溶接等により固定されている。また、旋回流形成部３５は、溶接等により流路形成部材３３の先端面に固定されている。
　流路形成部材３３には、軸方向両端に開口して高圧燃料の流入通路となる軸方向通路３３ａが形成されている。旋回流形成部３５には、軸方向の一方側に開口する一方、後述する燃料室４０側の端部が閉鎖され、上記開口が流路形成部材３３の軸方向通路３３ａと連通する軸方向通路３５ａと、この軸方向通路３５ａの中心から偏心して設けられて軸方向通路３５ａと旋回流形成部３５の外周部とを接続する周方向通路３５ｂとが形成されている。
　図３は、図２のＡＡ断面の矢視図を示している。図３に示すように、旋回流形成部３５は、中央の軸方向通路３５ａから接線方向に延在して設けられた複数の周方向通路３５ｂを備えている。図３に示す例では、それぞれ接線方向に延びる８本の周方向通路３５ｂが等間隔に形成されている。
　このように構成されたインレットコネクタ３０をインレット開口部２ａ内に装着することで、インレットコネクタ３０の先端部（図２の下方側の部分）とインレット開口部２ａの底面部２ａａとにより、燃料室４０が形成される。本実施の形態においては、インレットコネクタ３０の先端側の面（図２の下方側の面）とインレット開口部２ａの底面部２ａａとの間にシム部材３７が挟持されており、インレットコネクタ３０とインレット開口部２ａの底面部２ａａとの間隙からの高圧燃料の漏れが抑えられるようになっている。
　この燃料室４０の領域のインレット開口部２ａの底面部２ａａには、ノズルボディ３の燃料溜まり室１４に通じる第１燃料通路１１ａと、背圧制御部７の制御室１９に通じる第２燃料通路１３とが開口している。
　図４は、図２のＢＢ面（インレット開口部２ａの底面部２ａａ）の矢視図を示している。図４に示すように、燃料室４０の領域のインレット開口部２ａの底面部２ａａにおいて、第１燃料通路１１ａは底面部２ａａの外周部に開口し、第２燃料通路１３は底面部２ａａの中央部に開口している。
　コモンレール１２から供給されてインレットコネクタ３０に導入される高圧燃料は、インレットコネクタ３０内に形成された軸方向通路３３ａ，３５ａを流れた後、周方向通路３５ｂを介して燃料室４０に導入される。このとき、周方向通路３５ｂが軸方向通路３５ａの中心から偏心して設けられ、特に、本実施の形態においては接線方向に周方向通路３５ｂが設けられていることから、図５に示すように、燃料室４０に導入される燃料は旋回流を形成する。
　したがって、高圧燃料に混合されている異物は、遠心力によって燃料室４０の外周部に移動するため、背圧制御部７の制御室１９に通じる第２燃料通路１３に流れ込みにくくなる。すなわち、本実施の形態の燃料噴射弁１は、コモンレール１２からインレットコネクタ３０に供給される燃料中の数μｍの異物を捕集する代わりに、燃料室４０の外周部に分離して第１燃料通路１１ａ側に流し、比較的清浄度の高い燃料を背圧制御部７の制御室１９側に流すようになっている。その結果、異物によって背圧制御部７の電磁弁２８の弁座面の侵食が低減される。
　また、本実施の形態の燃料噴射弁１では、旋回流形成部３５の周方向通路３５ｂの直径が燃料噴射孔１６の口径以下に設計されている。例えば、燃料噴射孔１６の口径は小さいもので１００μｍ程度であるために、周方向通路３５ｂの直径は１００μｍ程度にすることができる。したがって、燃料噴射孔１６を詰まらせてしまうような大きさの異物はあらかじめ周方向通路３５ｂを通過することができず、燃料噴射孔１６の詰まりを防ぐことができる。
　さらに、本実施の形態の燃料噴射弁１では、旋回流形成部３５の周方向通路３５ｂの断面積の総和が、燃料噴射孔１６の断面積の総和以上となるように設計されている。したがって、コモンレール１２から燃料噴射弁１に供給される高圧燃料の圧力損失が生じにくくなっている。
　つまり、燃料噴射孔１６の直径以上となるように周方向通路３５ｂの直径を決定するとともに、周方向通路３５ｂの断面積の総和が、燃料噴射孔１６の断面積の総和以上となるように、周方向通路３５ｂの数を決定する。このように周方向通路３５ｂを設けることによって、高圧燃料の圧力損失を防ぐことができ、かつ、異物による燃料噴射孔１６の詰まりを防ぐことができる。

Claims (7)

  1. 　燃料噴射孔に通じる第１燃料通路及び圧力制御室に通じる第２燃料通路を有するハウジングと、前記ハウジング内を進退移動可能に設けられた弁ニードルと、前記圧力制御室内の圧力を調節することで前記弁ニードルを進退動させて前記燃料噴射孔の開閉制御を行う制御弁と、を備えた燃料噴射弁において、
    　前記ハウジングはインレット開口部を備え、前記インレット開口部には高圧燃料の導入通路を有するインレットコネクタが取り付けられ、
    　前記インレットコネクタの端面部と前記インレット開口部の底面部とによって燃料室が形成され、前記燃料室の領域の前記底面部の外周部には前記第１燃料通路が開口するとともに中央部には前記第２燃料通路が開口し、
    　前記インレットコネクタから前記燃料室に導入される高圧燃料が旋回流を形成可能に構成されることを特徴とする燃料噴射弁。
  2. 　前記インレットコネクタは、軸方向に延びる軸方向通路と、前記軸方向通路から周方向に延びるとともに前記軸方向通路の中心から偏心して設けられて前記燃料室に開口する周方向通路と、を有することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射弁。
  3. 　前記軸方向通路は、前記燃料室側の端部が閉鎖されていることを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射弁。
  4. 　前記周方向通路を複数備えることを特徴とする請求項２又は３に記載の燃料噴射弁。
  5. 　前記周方向通路の直径が、前記燃料噴射孔の口径以下であることを特徴とする請求項２～４のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
  6. 　前記周方向通路を複数備え、前記周方向通路の断面積の総和が前記燃料噴射孔の断面積の総和以上であることを特徴とする請求項２～５のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
  7. 　前記周方向通路の数が、その直径と、前記断面積の総和とを考慮して決定されることを特徴とする請求項２～６のいずれか一項に記載の燃料噴射弁。
PCT/JP2014/063183 2013-06-03 2014-05-19 燃料噴射弁 WO2014196344A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14807706.8A EP3006719B1 (en) 2013-06-03 2014-05-19 Fuel injection valve
CN201480031671.2A CN105283664B (zh) 2013-06-03 2014-05-19 燃料喷射阀

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-116609 2013-06-03
JP2013116609A JP6245681B2 (ja) 2013-06-03 2013-06-03 燃料噴射弁

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014196344A1 true WO2014196344A1 (ja) 2014-12-11

Family

ID=52007997

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/063183 WO2014196344A1 (ja) 2013-06-03 2014-05-19 燃料噴射弁

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3006719B1 (ja)
JP (1) JP6245681B2 (ja)
CN (1) CN105283664B (ja)
WO (1) WO2014196344A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017102179A1 (en) * 2015-12-17 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh A fuel injector having filter
WO2017102308A1 (en) * 2015-12-17 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh A fuel injector having filter

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6549508B2 (ja) * 2016-03-14 2019-07-24 日立オートモティブシステムズ株式会社 燃料噴射弁
JP6988196B2 (ja) * 2017-06-27 2022-01-05 株式会社Soken 燃料噴射装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH036052U (ja) * 1989-06-06 1991-01-22
JPH08246993A (ja) * 1995-03-08 1996-09-24 Nippondenso Co Ltd 電磁式燃料噴射弁
JPH10332515A (ja) * 1997-05-29 1998-12-18 Denso Corp 圧力センサの異物侵入防止装置
JP2003129922A (ja) * 2001-10-25 2003-05-08 Hitachi Ltd 内部フィルタを有する燃料噴射弁、およびフィルタ
JP2006105092A (ja) 2004-10-08 2006-04-20 Denso Corp 燃料供給システム
JP2008163811A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Denso Corp フィルタおよびそれを備えた燃料噴射弁
JP2009203843A (ja) 2008-02-27 2009-09-10 Denso Corp 燃料噴射弁のフィルタ異常判定装置及び燃料噴射システム
JP2010031854A (ja) * 2008-06-27 2010-02-12 Crf Soc Consortile Per Azioni 内燃機関のための平衡タイプの計量サーボバルブを設けた燃料噴射装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3201218A1 (de) * 1982-01-16 1983-07-28 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Kraftstoff-einspritzduese fuer brennkraftmaschinen
JPH02102364A (ja) * 1988-10-12 1990-04-13 Hitachi Ltd 電磁式燃料噴射弁
JPH07109964A (ja) * 1993-10-13 1995-04-25 Nippondenso Co Ltd フィルタ
JP3780472B2 (ja) * 2000-01-27 2006-05-31 愛三工業株式会社 燃料噴射弁
DE10052485B4 (de) * 2000-10-23 2005-12-08 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
JP2003065180A (ja) * 2001-08-30 2003-03-05 Denso Corp フィルタ部材およびそれを用いた燃料噴射装置
JP2002331209A (ja) * 2001-05-10 2002-11-19 Denso Corp フィルタ部材およびそれを用いた燃料噴射装置
DE10132246A1 (de) * 2001-07-04 2003-01-23 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffinjektor mit hochdruckfestem Zulauf
JP2003232268A (ja) * 2002-02-08 2003-08-22 Hitachi Ltd 電磁式燃料噴射弁
JP3841054B2 (ja) * 2002-08-08 2006-11-01 株式会社デンソー フィルタおよびそれを用いた燃料噴射装置
JP2006336509A (ja) * 2005-05-31 2006-12-14 Hitachi Ltd 燃料噴射式内燃機関の制御装置
JP2006336594A (ja) * 2005-06-06 2006-12-14 Denso Corp 燃料フィルタ
JP4160595B2 (ja) * 2005-12-02 2008-10-01 株式会社日立製作所 電磁式燃料噴射弁
JP2009257511A (ja) * 2008-04-18 2009-11-05 Denso Corp 電磁アクチュエータ
DE102011089925A1 (de) * 2011-12-27 2013-06-27 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
JP6202606B2 (ja) * 2013-07-08 2017-09-27 ボッシュ株式会社 燃料噴射弁

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH036052U (ja) * 1989-06-06 1991-01-22
JPH08246993A (ja) * 1995-03-08 1996-09-24 Nippondenso Co Ltd 電磁式燃料噴射弁
JPH10332515A (ja) * 1997-05-29 1998-12-18 Denso Corp 圧力センサの異物侵入防止装置
JP2003129922A (ja) * 2001-10-25 2003-05-08 Hitachi Ltd 内部フィルタを有する燃料噴射弁、およびフィルタ
JP2006105092A (ja) 2004-10-08 2006-04-20 Denso Corp 燃料供給システム
JP2008163811A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Denso Corp フィルタおよびそれを備えた燃料噴射弁
JP2009203843A (ja) 2008-02-27 2009-09-10 Denso Corp 燃料噴射弁のフィルタ異常判定装置及び燃料噴射システム
JP2010031854A (ja) * 2008-06-27 2010-02-12 Crf Soc Consortile Per Azioni 内燃機関のための平衡タイプの計量サーボバルブを設けた燃料噴射装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3006719A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017102179A1 (en) * 2015-12-17 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh A fuel injector having filter
WO2017102308A1 (en) * 2015-12-17 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh A fuel injector having filter

Also Published As

Publication number Publication date
EP3006719A1 (en) 2016-04-13
JP2014234764A (ja) 2014-12-15
CN105283664A (zh) 2016-01-27
EP3006719B1 (en) 2017-09-27
EP3006719A4 (en) 2016-04-13
CN105283664B (zh) 2018-05-25
JP6245681B2 (ja) 2017-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8313048B2 (en) Fuel injector
WO2014196344A1 (ja) 燃料噴射弁
EP2940287A1 (en) Fuel injector filter
JP5239895B2 (ja) 燃料噴射弁
JP6202606B2 (ja) 燃料噴射弁
US20170051714A1 (en) Fuel Injector Filter
JP2008291722A (ja) 燃料噴射弁
JP2006336594A (ja) 燃料フィルタ
JP2007333140A (ja) 流量制御用電磁比例制御弁及び燃料供給用ポンプ
US9297343B2 (en) Needle for needle valve
JP2008196363A (ja) 燃料噴射弁
US9863383B2 (en) Valve assembly with a guide element
US20040026541A1 (en) Fuel injection valve
KR20040077933A (ko) 연료 분사 밸브
JP2009281346A (ja) 燃料噴射装置
JP5152005B2 (ja) フィルタ装置および燃料噴射装置
JP2003184706A (ja) 燃料噴射弁
KR102112492B1 (ko) 분사 밸브
JP3870741B2 (ja) 燃料噴射ノズル
JP2010090738A (ja) 蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射弁
JP6076718B2 (ja) 圧力制御弁
JP6926713B2 (ja) 燃料噴射弁
JP2010216432A (ja) 燃料噴射弁
EP2426350A1 (en) Valve assembly for an injection valve and injection valve
CN116085158A (zh) 一种高压共轨喷油器控制杆十字销联轴节装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201480031671.2

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14807706

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2014807706

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014807706

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE