(57)【要約】【課題】蓄圧室の燃料圧力を制御する圧力制御弁の作動を安定させる。【解決手段】アーマチャ室２２内でアーマチャ１３を移動させ、蓄圧室２の燃料を導入する制御室２１でアーマチャ１３と一体的に構成される弁体１１にて蓄圧室２からの燃料の逃がし量を調整することにより蓄圧室２の燃料圧力を制御する圧力制御弁６を設けた蓄圧式燃料噴射装置において、前記圧力制御弁６の制御室２１と蓄圧室２との間に配設されたバルブシート１０に、該蓄圧室２からバルブシート１０に伝わる圧力を減衰させる手段を設けた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アーマチャ室内でアーマチャを移動させ、蓄圧室の燃料を導入する制御室でアーマチャと一体的に構成される弁体にて蓄圧室からの燃料の逃がし量を調整することにより蓄圧室の燃料圧力を制御する圧力制御弁を設けた蓄圧式燃料噴射装置において、前記圧力制御弁の制御室と蓄圧室との間に配設されたバルブシートに、該蓄圧室からバルブシートに伝わる圧力を減衰させる手段を設けたことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
【請求項２】
前記圧力減衰用手段は、前記バルブシートに減衰室を設け、該減衰室の蓄圧室側および制御室側にそれぞれ絞りを設けて構成したことを特徴とする請求項１に記載の蓄圧式燃料噴射装置。
【請求項３】
アーマチャ室内でアーマチャを移動させ、蓄圧室に連通する制御室でアーマチャと一体的に構成される弁体にて蓄圧室からの燃料の逃がし量を調整することにより蓄圧室の燃料圧力を制御する圧力制御弁を設けた蓄圧式燃料噴射装置において、前記圧力制御弁に制御室とアーマチャ室の圧力を均等にする手段を設けたことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
【請求項４】
前記圧力均等用手段は、前記アーマチャと、該アーマチャと一体的に構成して弁体に作用するシャフトとに、それぞれ前記制御室とアーマチャ室とを連通する連通孔を設けたことを特徴とする請求項３に記載の蓄圧式燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アーマチャ室内でアーマチャを移動させ、蓄圧室の燃料を導入する制御室でアーマチャと一体的に構成される弁体にて蓄圧室からの燃料の逃がし量を調整することにより蓄圧室の燃料圧力を制御する圧力制御弁を設けた蓄圧式燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、サプライポンプと、該サプライポンプより圧送される高圧化した燃料を蓄える蓄圧室と、該蓄圧室から供給された燃料を噴射するインジェクタを備えてなるエンジンの蓄圧式燃料噴射装置は公知となっている（例えば、特許文献１参照。）。このような蓄圧式燃料噴射装置では、蓄圧室の燃料圧力を制御するために、該蓄圧室に当該蓄圧室の燃料圧力を検出するための圧力センサと、該蓄圧室から燃料を逃がすための電磁弁とが設けられていた。
【０００３】
前記電磁弁はアーマチャ室内でアーマチャを移動させ、蓄圧室の燃料を導入する制御室でアーマチャと一体的に構成される弁体にて蓄圧室からの燃料の逃がし量を調整することにより、蓄圧室の燃料圧力を低下させることができるように構成されていた。そして、該電磁弁の開閉制御が圧力センサによる燃料圧力の検出値に基づいて行われ、蓄圧室の燃料圧力を所定圧力に保持することができるようになっていた。
【特許文献１】特開２００６−８３８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の蓄圧式燃料噴射装置においては、蓄圧室の圧力変動が大きいと、略そのまま蓄圧室から圧力制御弁に伝わり、圧力制御弁のバルブシートの圧力変動も大きくなっていた。また、圧力制御弁で制御室とアーマチャ室の圧力が等しくならずにアーマチャによる弁体の制御に正確性を欠くことがあった。そのため、圧力制御弁の作動が不安定となっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００６】
即ち、請求項１においては、アーマチャ室内でアーマチャを移動させ、蓄圧室の燃料を導入する制御室でアーマチャと一体的に構成される弁体にて蓄圧室からの燃料の逃がし量を調整することにより蓄圧室の燃料圧力を制御する圧力制御弁を設けた蓄圧式燃料噴射装置において、前記圧力制御弁の制御室と蓄圧室との間に配設されたバルブシートに、該蓄圧室からバルブシートに伝わる圧力を減衰させる手段を設けたものである。
【０００７】
請求項２においては、前記圧力減衰用手段は、前記バルブシートに減衰室を設け、該減衰室の蓄圧室側および制御室側にそれぞれ絞りを設けて構成したものである。
【０００８】
請求項３においては、アーマチャ室内でアーマチャを移動させ、蓄圧室に連通する制御室でアーマチャと一体的に構成される弁体にて蓄圧室からの燃料の逃がし量を調整することにより蓄圧室の燃料圧力を制御する圧力制御弁を設けた蓄圧式燃料噴射装置において、前記圧力制御弁に制御室とアーマチャ室の圧力を均等にする手段を設けたものである。
【０００９】
請求項４においては、前記圧力均等用手段は、前記アーマチャと、該アーマチャと一体的に構成して弁体に作用するシャフトとに、それぞれ前記制御室とアーマチャ室とを連通する連通孔を設けたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１１】
請求項１においては、前記圧力減衰用手段により蓄圧室の圧力変動を圧力制御弁のバルブシートに直接伝わらないようにすることが可能となり、該バルブシートの圧力変動を小さくして、圧力制御弁の作動を安定させることができる。
【００１２】
請求項２においては、前記減衰手段を簡単な構造で構成することができ、製造コストを抑制することができる。
【００１３】
請求項３においては、前記アーマチャの弁体に作用する制御室側端部とアーマチャ室側端部とにそれぞれ働く圧力を釣り合わせることが可能となり、アーマチャにより弁体を正確に制御して、圧力制御弁の作動を安定させることができる。
【００１４】
請求項４においては、前記手段を簡単な構造で構成することができ、製造コストを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
図１は本発明の一実施例に係る蓄圧式燃料噴射装置の全体構成を示す図、図２は圧力制御弁の断面図、図３は図２におけるアーマチャ部のＸ−Ｘ矢視断面図である。
【００１７】
エンジンの蓄圧式燃料噴射装置は、図１に示すように、サプライポンプ１や、蓄圧室２や、複数のインジェクタ３・３・・・などを備えて、該サプライポンプ１で燃料タンク４からフィードポンプ５を介して吸入した燃料を加圧してこれを蓄圧室２へ圧送し、該蓄圧室２で高圧化した燃料を蓄えて、各インジェクタ３で蓄圧室２から供給された燃料を燃焼室に噴射することができるように構成されている。
【００１８】
前記蓄圧室２では、該蓄圧室２の燃料圧力を制御する圧力制御弁６が設けられ、これが開くことで燃料が蓄圧室２から燃料タンク４に逃がされて、蓄圧室２の燃料圧力が低下されるようになっている。蓄圧室２ではまた、該蓄圧室２の燃料圧力を検出するための圧力センサ７が設けられ、圧力制御弁６とともにコントローラ８に接続されている。そして、コントローラ８が圧力センサ７による燃料圧力の検出値に基づいて圧力制御弁６の開閉制御を行って、燃料の逃がし量を調整することで、該蓄圧室２の燃料圧力を所定圧力に保持するように構成されている。
【００１９】
図２に示すように、前記圧力制御弁６は電磁弁からなり、蓄圧室２に通じる燃料通路１０ａを有するバルブシート１０や、該バルブシート１０の燃料通路１０ａを閉じる球状の弁体１１や、該弁体１１をシャフト１２を介して押圧可能とするアーマチャ１３や、該アーマチャ１３が弁体１１をバルブシート１０に押圧する方向に付勢するスプリング１４や、該スプリング１４の付勢方向と同じ方向にアーマチャ１３を付勢するソレノイド１５などを備え、これらをバルブ押え部材１６に設けて構成されている。
【００２０】
前記圧力制御弁６において、バルブ押え部材１６はその一部を蓄圧室本体２ａの一端に挿嵌して固定されており、該バルブ押え部材１６の蓄圧室２内側部にバルブシート１０が嵌装されて、該バルブシート１０とバルブ押え部材１６との間に制御室２１が形成されている。制御室２１はバルブシート１０に形成された燃料通路１０ａを介して蓄圧室２に連通されるとともに、バルブ押え部材１６に形成された燃料通路１６ａを介して蓄圧室２の燃料逃がし通路２ｂに接続されている。そして、制御室２１に弁体１１が配設されて、バルブシート１０の燃料通路１０ａを閉じるようにシート面１０ｂに圧着可能とされている。
【００２１】
また、前記バルブ押え部材１６の蓄圧室２外側部にソレノイド１５が内装されるとともに、該ソレノイド１５を被装するキャップ１７が設けられて、該ソレノイド１５およびキャップ１７の内側に配置された筒状部材１８の内部にアーマチャ室２２が形成されている。アーマチャ室２２にはアーマチャ１３が移動自在に設けられ、該アーマチャ１３のキャップ１７側にスプリング受け部材１９が固設されている。そして、アーマチャ１３とスプリング受け部材１９との間にスプリング１４が介装されて、該スプリング１４の付勢力によりアーマチャ１３が蓄圧室２側に付勢されている。
【００２２】
前記バルブ押え部材１６の制御室２１とアーマチャ室２２との間には、これらを連通する貫通孔が設けられ、該貫通孔にシャフト１２が隙間なく移動可能に挿通されている。シャフト１２はその両端をそれぞれ制御室２１とアーマチャ室２２とに突出し、一端をアーマチャ室２２でアーマチャ１３に連結することで、該アーマチャ１３と一体的に移動可能とされて、スプリング１４の付勢力により蓄圧室２側に付勢されている。そして、シャフト１２は他端を制御室２１で弁体１１に圧接して、該弁体１１をアーマチャ１３とともに蓄圧室２側に押圧してバルブシート１０のシート面１０ｂに圧着し、該弁体１１にて燃料通路１０ａを閉じることができるように構成されている。
【００２３】
また、前記アーマチャ室２２の周囲に配置されるソレノイド１５は、蓄圧室２の燃料圧力を検出する圧力センサ７とともにコントローラ８に接続されている。そして、コントローラ８が圧力センサ７により検出された燃料圧力の検出値に基づいてソレノイド１５への供給電圧（または電流）を変更し、アーマチャ１３をスプリング１４の付勢方向と同じ方向に付勢して、シャフト１２を介して押圧する弁体１１にて燃料通路１０ａの開き具合を調節し、該燃料通路１０ａを流れる燃料の量を調整することができるようになっている。
【００２４】
前記ソレノイド１５への通電が行われない場合には、アーマチャ１３がスプリング１４の付勢力により蓄圧室２側に付勢されて、燃料通路１０ａを開く蓄圧室２の燃料圧力がスプリング１４の所定の設定圧力となるように設定される。一方、ソレノイド１５への通電が行われる場合には、その励磁電力の大きさに応じて、アーマチャ１３にスプリング１４の付勢方向と同じ方向に付勢する力、すなわちスプリング１４の設定圧力を大きくするような力が作用して、該アーマチャ１３が同じく蓄圧室２側に付勢され、燃料通路１０ａを開く蓄圧室２の燃料圧力がスプリング１４の所定の設定圧力よりも増加するように設定される。こうして、コントローラ８によりソレノイド１５の励磁電流の大きさを制御することで、蓄圧室２の燃料圧力を所定圧力に保持することができるように構成されている。なお、スプリング１４の設定圧力は、ソレノイド１５が故障などにより通電不可能となった場合でも、蓄圧室２の燃料圧力が燃料噴射可能な圧力となるように設定されている。
【００２５】
このように圧力制御弁６は、アーマチャ室２２内でアーマチャ１３をスプリング１４およびソレノイド１５により蓄圧室２側へ付勢し、制御室２１でアーマチャ１３にてシャフト１２を介して押圧する弁体１１にて燃料通路１０ａの開き具合を調節することで、燃料通路１０ａの燃料流量、即ち蓄圧室２の燃料逃がし通路２ｂからの燃料逃がし量を調整して、蓄圧室２の燃料圧力を制御することができるように構成されている。そして、本発明の蓄圧式燃料噴射装置に係る圧力制御弁６では、さらにバルブシート１０に蓄圧室２から当該バルブシート１０に伝わる圧力を減衰させる手段や、制御室２１とアーマチャ室２２の圧力を均等にする手段が設けられている。
【００２６】
前記圧力減衰用手段は、たとえば図２に示すように、バルブシート１０において、シート面１０ｂよりも蓄圧室２側に減衰室３０を設け、該減衰室３０と蓄圧室２との間に第一絞り３１を設けるとともに、該減衰室３０と制御室２１との間に第二絞り３２を設けて、これらを蓄圧室２と制御室２１とを連通する燃料通路１０ａとして構成されている。減衰室３０は、バルブシート１０の燃料通路１０ａの大径部と、該大径部に蓄圧室２側から挿嵌された絞り形成部材３５とから構成され、該燃料通路１０ａの略中央（軸心方向）に配置されている。
【００２７】
第一絞り３１は絞り形成部材３５に形成された小径の孔から構成されて、一側で減衰室３０の燃料流入側と接続され、他側で蓄圧室２と接続されている。第二絞り３２はバルブシート１０の燃料通路１０ａの小径部から構成され、一側で減衰室３０の燃料流出側と接続され、他側で制御室２１と接続されている。そして、燃料が燃料通路１０ａを流れる際に、蓄圧室２から第一絞り３１、減衰室３０、第二絞り３２を順に経て制御室２１に導かれるようになっている。
【００２８】
こうして、前記蓄圧室２から圧力制御弁６のバルブシート１０に伝わる過程で、圧力が減衰室３０および絞り３１・３２により減衰され、蓄圧室２の圧力変動がバルブシート１０に直接には伝わらないように構成されている。なお、圧力減衰用手段は、前述の構成に限定するものではなく、前記絞り形成部材３５などを用いずにバルブシート１０に減衰室や絞りを設けたり、これらの代わりにオリフィスを設けたりして構成することもできる。
【００２９】
以上のように、アーマチャ室２２内でアーマチャ１３を移動させ、蓄圧室２の燃料を導入する制御室２１でアーマチャ１３と一体的に構成される弁体１１にて蓄圧室２からの燃料の逃がし量を調整することにより蓄圧室２の燃料圧力を制御する圧力制御弁６を設けた蓄圧式燃料噴射装置において、前記圧力制御弁６の制御室２１と蓄圧室２との間に配設されたバルブシート１０に、該蓄圧室２からバルブシート１０に伝わる圧力を減衰させる手段を設けたことから、該圧力減衰用手段により蓄圧室２の圧力変動を圧力制御弁６のバルブシート１０に直接伝わらないようにすることが可能となり、該バルブシート１０の圧力変動を小さくして、圧力制御弁６の作動を安定させることができる。
【００３０】
さらに前記蓄圧式燃料噴射装置において、前記圧力減衰用手段は、前記バルブシート１０に減衰室３０を設け、該減衰室３０の蓄圧室２側および制御室２１側にそれぞれ絞り３１・３２を設けて構成したことから、該圧力減衰用手段手段を簡単な構造で構成することができ、製造コストを抑制することができる。
【００３１】
また、前記圧力均等用手段は、たとえば図２に示すように、アーマチャ室２２から制御室２１に延設されるシャフト１２に第一連通孔１２ａを設けるとともに、アーマチャ室２２でシャフト１２に連結するアーマチャ１３に第二連通孔１３ａを設け、該第一連通孔１２ａと第二連通孔１３ａとを連通して構成されている。第一連通孔１２ａはシャフト１２の軸心方向と直交する方向に延びる縦連通孔４１と、シャフト１２の軸心方向に延びる横連通孔４２とから構成されており、縦連通孔４１がシャフト１２の外周面まで延設されて制御室２１に臨み、該縦連通孔４１に連通する横連通孔４２がアーマチャ１３内部まで延設されて第二連通孔１３ａに連通するように配置さている。
【００３２】
前記第二連通孔１３ａはアーマチャ１３の軸心方向と直交する方向に延びる縦連通孔４３と、アーマチャ１３の軸心方向に延びる横連通孔４４とから構成されており、第一連通孔１２ａと連通する縦連通孔４３がアーマチャ１３の外周面まで延設されて横連通孔４４に連通し、該横連通孔４４がアーマチャ１３の蓄圧室２側端およびキャップ１７側端まで延設されてアーマチャ室２２に臨むように配置されている。ここで横連通孔４４は、図３に示すように、アーマチャ１３の外周部に軸心方向に延設した溝と、アーマチャ１３を隙間なく内装する筒状部材１８とで構成されている。
【００３３】
こうして、前記制御室２１とアーマチャ室２２とがシャフト１２の第一連通孔１２ａとアーマチャ１３の第二連通孔１３ａとを介して連通されて、該制御室２１とアーマチャ室２２の圧力が均等となり、シャフト１２の制御室２１側端部とアーマチャ１３のアーマチャ室２２側端部とにそれぞれ働く圧力が釣り合うようになっている。なお、アーマチャ１３に設けられる第二連通孔１３ｂは前述の構成に限るものではなく、アーマチャ１３を貫通するように設けて構成することもでき、特に第一連通孔１２ａの横連通孔４２を延長するように設けた場合には、縦連通孔４３を省いて横連通孔４４だけで構成することが可能となる。
【００３４】
以上のように、アーマチャ室２２内でアーマチャ１３を移動させ、蓄圧室２に連通する制御室２１でアーマチャ１３と一体的に構成される弁体１１にて蓄圧室２からの燃料の逃がし量を調整することにより蓄圧室２の燃料圧力を制御する圧力制御弁６を設けた蓄圧式燃料噴射装置において、前記圧力制御弁６に制御室２１とアーマチャ室２２の圧力を均等にする手段を設けたことにより、該アーマチャ１３の弁体１１に作用する制御室２１側端部とアーマチャ室２２側端部、本実施例ではアーマチャ１３の制御室２１側端部と当該アーマチャ１３と一体的に構成されたシャフト１２の制御室２１側端部とにそれぞれ働く圧力を釣り合わせることが可能となり、アーマチャ１３により弁体１１を正確に制御して、圧力制御弁６の作動を安定させることができる。
【００３５】
さらに前記蓄圧式燃料噴射装置において、前記圧力均等用手段は、前記アーマチャ１３と、該アーマチャ１３と一体的に構成して弁体１１に作用するシャフト１２とに、それぞれ前記制御室２１とアーマチャ室２２とを連通する連通孔１２ａ・１３ａを設けたことにより、該圧力均等用手段を簡単な構造で構成することができ、製造コストを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施例に係る蓄圧式燃料噴射装置の全体構成を示す図。
【図２】圧力制御弁の断面図。
【図３】図２におけるアーマチャ部のＸ−Ｘ矢視断面図。
【符号の説明】
【００３７】
２    蓄圧室
６    圧力制御弁
１０    バルブシート
１１    弁体
１２    シャフト
１２ａ  連通孔
１３    アーマチャ
１３ａ  連通孔
２１    制御室
２２    アーマチャ室
３０    減衰室
３１    絞り
３２    絞り
【図１】
2008045486.tif 000003
【図２】
2008045486.tif 000004
【図３】
2008045486.tif 000005