(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴孔が形成されたノズルと該ノズルの内周に往復摺動可能に嵌合された針弁とをそなえ、該針弁のノズルとのシート部からのリフトにより、蓄圧器に蓄圧された高圧燃料を、前記ノズルの噴孔からエンジンの燃焼室内に噴射するようにした蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射弁において、
前記蓄圧器に接続される高圧燃料通路に、針弁が臨む燃料溜めに連通して前記ノズルのシート部に作用して針弁を開放方向に押圧する第１のポートと、前記針弁に連結された制御部材の背部に油圧絞りを介して連通して前記制御部材及び針弁を閉止方向に押圧する第２のポートと、前記制御部材の外周に設けられたグローブ溝が前記制御部材のリフト時に前記高圧燃料通路と遮断される時期を制御して噴射時期を制御する制御ポートとを、それぞれ接続し、
噴射時には前記グローブ溝が前記高圧燃料通路と遮断されて燃料をノズルの噴孔からエンジンの燃焼室内に噴射するとともに、噴射時から噴射終りに向かうとき、先ず前記グローブ溝とリークラインとが連通してグローブ溝内が低圧に保持された後、前記針弁がシート部に着座する近傍でサージ圧の発生と同時に前記グローブ溝が前記高圧燃料通路に連通するように構成したことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射弁であって、針弁のノズルとのシート部からのリフトにより、蓄圧器に蓄圧された高圧燃料を、ノズルの噴孔からエンジンの燃焼室内に噴射するようにした燃料噴射弁におけるサージ圧の低減手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射弁の１例を示す概略で断面図である。
図５において、前記燃料噴射弁１００は、先端部に燃料を噴射する噴孔４を備えて内周に針弁２が往復摺動可能に嵌合されたノズル１とスペーサ６と噴射弁本体７とを備え、該ノズル１及びスペーサ６はノズル支持リング１７により前記噴射弁本体７に締着されている。
前記針弁２は、シート部５ａで前記ノズル１とシートして閉弁状態を保持している。前記針弁２は、針弁ばね押え８ａ及び上部ばね押え８ｂに連結され、上部ばね押え８ｂは前記噴射弁本体７に往復摺動可能に嵌合している。９は針弁ばねで、前記針弁２を前記シート部５ａに押し付けている。
【０００３】
１１は燃料入口部材で、内部に燃料入口通路１２が形成されている。前記燃料入口通路１２は、前記噴射弁本体７内に形成された燃料通路１４ａ及び１４ｂに連通し、燃料通路１４ａは針弁２が臨む燃料溜め５に連通されている。
一方、前記燃料通路１４ｂはオリフィス１３を通して、前記上部ばね押え８ｂの背部に連結され、該背部から前記上部ばね押え８ｂ及び針弁２を押圧している。
１４は前記針弁２の作動用のソレノイドで、該ソレノイド１４により、作動針弁２を開閉して、噴射時期を制御している。２４はリークラインである。
【０００４】
かかる燃料噴射弁１００において、前記針弁２の作動時には、前記ソレノイド１４により前記作動針弁９を開いて通路１０をオープンにし、燃料を燃料入口通路１２から燃料通路１４ａを通して燃料溜め５内に送り、針弁２の下側から作用させて針弁２をシート部５ａから離して開弁させ、噴孔４から燃焼室内に噴射する。
【０００５】
尚、蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射弁の１例として、特許文献１（特開２０００−２７７３４号公報）が提供されている。かかる技術は燃料噴射率の立ち上がりを緩やかにして、ＮＯｘの発生を抑制したものである。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２７７３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図６は、図５に示される蓄圧式燃料噴射装置（即ちコモンレール）の燃料噴射弁の噴射状態の説明図である。
図６において、蓄圧式燃料噴射装置（即ちコモンレール）の燃料噴射弁１００は、高圧のコモンレール内に蓄圧された燃料を噴射するため、噴射終了間際まで高圧の噴射流量（図６の（Ｃ））を維持したまま、針弁２がノズル１とのシート部５ａが閉じて、閉弁に向かう。図６の（Ａ）は針弁２のリフトである。
【０００８】
このため、針弁２の閉弁に伴う噴射流量の変化は大きく、これにより、図６の（Ｂ）に示すように、燃料噴射弁１００の高圧ライン（１９、１４ａ、１４ｂ）に高いサージ圧力Ｓが発生する。
このサージ圧力Ｓは、燃料噴射量が多いエンジン程顕著になり、これが大きいと、燃料噴射特性や燃料噴射弁の構成部品の強度を低下させる。
【０００９】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射弁において、針弁がノズルとのシート部を閉じて閉弁に向かう際に、閉弁時に生ずるサージ圧力を低下させ、かかるサージ圧力による燃料噴射特性の低下や燃料噴射弁の構成部品の強度の低下を防止した蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明はかかる目的を達成するもので、噴孔が形成されたノズルと該ノズルの内周に往復摺動可能に嵌合された針弁とをそなえ、該針弁のノズルとのシート部からのリフトにより、蓄圧器に蓄圧された高圧燃料を、前記ノズルの噴孔からエンジンの燃焼室内に噴射するようにした蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射弁において、前記蓄圧器に接続される高圧燃料通路に、針弁が臨む燃料溜めに連通して前記ノズルのシート部に作用して針弁を開放方向に押圧する第１のポートと、前記針弁に連結された制御部材の背部に油圧絞りを介して連通して前記制御部材及び針弁を閉止方向に押圧する第２のポートと、前記制御部材の外周に設けられたグローブ溝が前記制御部材のリフト時に前記高圧燃料通路と遮断される時期を制御して噴射時期を制御する制御ポートとを、それぞれ接続し、噴射時には前記グローブ溝が前記高圧燃料通路と遮断されて燃料をノズルの噴孔からエンジンの燃焼室内に噴射するとともに、噴射時から噴射終りに向かうとき、先ず前記グローブ溝とリークラインとが連通してグローブ溝内が低圧に保持された後、前記針弁がシート部に着座する近傍でサージ圧の発生と同時に前記グローブ溝が前記高圧燃料通路に連通するように構成したことを特徴とする。
【００１１】
【００１２】
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ノズルのシート部に作用して針弁を開放方向に押圧する第１のポートと、針弁の上方から油圧絞りを介して針弁を閉止方向に押圧する第２のポートと、制御部材の下記グローブ溝に作用して噴射時期を制御する制御ポート、とを接合して蓄圧器の高圧燃料通路に連結するように構成された蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射弁において、
針弁に連結された制御部材にグローブ溝を設け、噴射前時には高圧燃料通路にグローブ溝が連通し、噴射時にはグローブ溝が高圧燃料通路と遮断されて、ノズルの噴孔からエンジンの燃焼室内に噴射するとともに、噴射終り時には前記グローブ溝が前記高圧燃料通路に連通するように構成したので、
針弁に連結され該針弁と連動連結される制御部材に設けたグローブ溝に、燃料の噴射時には、該グローブ溝が高圧燃料通路と遮断されるとともに、前記グローブ溝が高圧燃料通路と連通される前に、グローブ溝とリークラインとが連通して該グローブ溝内から排油して、該グローブ溝をリークラインに通ずることにより十分に低圧にした後、グローブ溝を高圧燃料通路と連通して、ノズルの噴孔からエンジンの燃焼室内に噴射する。
【００１４】
このように構成することにより、フルリフト時に、前記グローブ溝を十分に低圧にし、次いで噴射終りに向かう時には、グローブ溝内には十分に低圧にされた燃料が満たされた状態で針弁を閉弁させる方向に向かう。針弁がシート部に着座する近傍でサージ圧が発生すると同時に、グローブ溝と繋がる高圧燃料通路のポートが開口するため、燃料がグローブ溝に流れ込み、閉弁に伴うサージ圧を減衰させる。
従って、前記サージ圧力が減衰されることにより、燃料噴射特性や燃料噴射弁の構成部品の強度の低下を防止できる。かかる防止効果は燃料噴射量が多いエンジン程大きくなる。
【００１５】
また、かかる発明において、噴射時から噴射終りに向かうとき、先ず前記グローブ溝とリークラインとが連通してグローブ溝内が低圧に十分に保持された後、前記グローブ溝が前記高圧燃料通路に連通するように構成するので、グローブ溝が高圧燃料通路と遮断されて噴射が始まる前に、グローブ溝とリークラインとが連通して該グローブ溝内から排油することにより、該グローブ溝をリークラインに通して十分に低圧にされて、グローブ溝と繋がる高圧燃料通路のポートが開口するため、開口が円滑に行われ、サージ圧力の減衰効果が大きくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１７】
図１は本発明の第１実施例に係る蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射弁の噴射状態の説明図の（その１〜その４）である。
図１において、燃料噴射弁１００は、先端部に燃料を噴射する噴孔４を備えて内周に針弁２が往復摺動可能に嵌合されたノズル１と噴射弁本体７とを備えている。
前記針弁２は、シート部５ａで前記ノズル１とシートして閉弁状態を保持している。前記針弁２は、制御部材２３に連結され、該制御部材２３は前記噴射弁本体７に往復摺動可能に嵌合し、該制御部材２３の細径部２３ｃによりグローブ部２２を形成している。
【００１８】
１８は蓄圧器、１２は該蓄圧器１８に接続される燃料入口通路１２である。前記燃料入口通路１２は、前記噴射弁本体７内に形成された燃料通路１４ａ及び１４ｂに連通し、燃料通路１４ａは針弁２が臨む燃料溜め５に連通されている。２４はリークラインである。
一方、前記燃料通路１４ｂは前記オリフィス１３を通して、前記制御部材２３の背部に連結され、該背部から前記制御部材２３及び針弁２を押圧している。
前記針弁２の作動用のソレノイドで、該ソレノイドにより、作動針弁９を開閉している。
【００１９】
前記燃料通路１４ａ及び１４ｂから分岐して燃料入口通路２０が形成されている。そして、前記制御部材２３の外周には細径部２３ｃにより一定幅でグローブ溝２２が形成されている。
従って、前記のように、前記蓄圧器１８の高圧燃料通路１２は、ノズル１と針弁２とのシート部５ａに作用して針弁２を開放方向に押圧する燃料通路１４ａと、前記針弁２の上方から油圧絞り１３を介して針弁２を閉止方向に押圧する燃料通路１４ｂと、そして制御部材２３のグローブ溝２２に作用して前記噴射時期を制御する燃料入口通路２０とを連結して設けられている。
その他の構成は、図５と同様である。
【００２０】
図１に示す噴射前時には、前記燃料入口通路２０に前記グローブ溝２２の細径部２３ｃが連通してグローブ溝２２内に燃料が充満し、針弁２はシート部５ａで前記ノズル１とシートして閉弁状態を保持している。またリークライン２４は、前記制御部材２３の第１の外径部２３ａにて閉じられている。
【００２１】
図２に示す噴射時（中間リフト時）には、制御部材２３が上動し、前記グローブ溝２２が第２の外径部２３ｂにて燃料入口通路２０と遮断されるとともに、リークライン２４が前記制御部材２３の第１の外径部２３ａにて閉じられている。これにより、針弁２はシート部５ａから離れて中間リフトの状態にある。図２の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、このときの針弁リフト、ライン圧力、噴射流量を示す。
【００２２】
図３に示す噴射時（フルリフト時）には、前記グローブ溝２２とリークライン２４とが連通して該グローブ溝２２内から排油して、該グローブ溝２２をリークライン２４に通ずることにより十分に低圧にした後、また前記グローブ溝２２が第２の外径部２３ｂにて燃料入口通路２０と遮断されており、針弁２はシート部５ａからさらに上方に離れてフルリフトの状態にある。この状態でノズル１の噴孔４からエンジンの燃焼室内に噴射する。図３の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、このときの針弁リフト、ライン圧力、噴射流量を示す。
【００２３】
図４に示す噴射終了時には、前記グローブ溝２２が前記燃料入口通路２０に連通するように構成されている。
前記フルリフト時に、前記のようにグローブ溝２２を十分に低圧にし、次いで噴射終りに向かう時には、グローブ溝２２内には十分に低圧にされた燃料が満たされた状態で針弁２を閉弁させる方向に向かう。
針弁２がシート部４ａに着座する近傍でサージ圧Ｓが発生すると同時に、グローブ溝２２と繋がる燃料入口通路２０のポートが開口するため、燃料がグローブ溝２２に流れ込み、閉弁に伴うサージ圧Ｓを減衰させ、図４の（Ｂ）のＢのようにサージ圧Ｓが減衰される。
従って、前記サージ圧力Ｓが減衰されることにより、燃料噴射特性や燃料噴射弁の構成部品の強度の低下を防止できる。かかる防止効果は燃料噴射量が多いエンジン程大きくなる。
【００２４】
また、前記のように、噴射時から噴射終りに向かうとき、先ず前記グローブ溝２２とリークライン２４とが連通してグローブ溝２２内が低圧に十分に保持された後、前記グローブ溝２２が前記燃料入口通路２０に連通するように構成しているので、グローブ溝２２が燃料入口通路２０と遮断されて噴射が始まる前に、グローブ溝２２とリークライン２４とが連通して該グローブ溝２２内から排油することにより、該グローブ溝２２をリークライン２４に通して十分に低圧にするので、グローブ溝２２と繋がる燃料入口通路２０のポートが開口するため、開口が円滑に行われ、サージ圧を減衰効果が上がる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明によれば、蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射弁において、針弁がノズルとのシート部を閉じて閉弁に向かう際に、閉弁時に生ずるサージ圧力を低下させ、かかるサージ圧力による燃料噴射特性の低下や燃料噴射弁の構成部品の強度の低下を防止した蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射弁を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例に係る蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射弁の噴射状態の説明図の（その１噴射前）である。
【図２】本発明の実施例に係る蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射弁の噴射状態の説明図の（その２中間リフト）である。
【図３】本発明の実施例に係る蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射弁の噴射状態の説明図の（その３フルリフト）である。
【図４】本発明の実施例に係る蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射弁の噴射状態の説明図の（その４噴射終了時）である。
【図５】蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射弁の１例を示す概略断面図である。
【図６】蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射弁の噴射状態の説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１              ノズル
２              針弁
４              噴孔
５              燃料溜め
５ａ            シート部
１２            高圧燃料通路
１４ａ、１４ｂ  燃料通路
１８            蓄圧器
２０            燃料入口通路
２２            グローブ溝
２３            制御部材
２３ａ          第１の外径部
２３ｂ          第２の外径部
２３ｃ          細径部
２４            リークライン
１００          燃料噴射弁
【図１】
0005039524.tif 000002
【図２】
0005039524.tif 000003
【図３】
0005039524.tif 000004
【図４】
0005039524.tif 000005
【図５】
0005039524.tif 000006
【図６】
0005039524.tif 000007