JP2006083821A - Fuel injection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、サプライポンプ、該サプライポンプより圧送される燃料を蓄えるコモンレール、該コモンレールに接続されて燃料を噴射するインジェクタを備えてなるディーゼル機関の燃料噴射装置の構成に関するものであり、より詳しくは、加圧室内への燃料の吸入量を調整可能とするサプライポンプの構成に関するものである。 The present invention relates to a structure of a fuel injection device for a diesel engine comprising a supply pump, a common rail that stores fuel pumped from the supply pump, and an injector that is connected to the common rail and injects fuel. The present invention relates to a configuration of a supply pump that can adjust the amount of fuel sucked into a pressurized chamber.
従来、サプライポンプと、該サプライポンプより圧送される燃料を蓄えるコモンレールと、該コモンレールに接続されて燃料を噴射するインジェクタを備えてなる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。)。
また、前記サプライポンプにおいては、加圧室内への燃料の吸入量を調整可能とする、いわゆる吸入調量型とするものが周知となっている。この吸入量の調整は、吸入量制御弁に設けた電磁弁をコントローラにて制御することで行われることとしている。
また、前記コモンレールには、燃料圧力を検出するための圧力センサ、及び、燃料をリークさせるための電磁弁を設け、コモンレール内の燃料圧力を一定に維持したり、減速時に減圧をしたりする制御が行われることとしている。
In addition, as the supply pump, a so-called intake metering type that can adjust the amount of fuel sucked into the pressurized chamber is well known. The adjustment of the intake amount is performed by controlling a solenoid valve provided in the intake amount control valve with a controller.
The common rail is provided with a pressure sensor for detecting the fuel pressure and an electromagnetic valve for leaking the fuel, so that the fuel pressure in the common rail is maintained constant or the pressure is reduced during deceleration. Is going to be done.
しかし、従来の吸入調量型の燃料噴射装置の構成においては、吸入量制御弁の電磁弁がコスト高につながり、また、その制御のためのソフト開発・調整等が必要となるといった問題がある。
他方、上記特許文献1にも開示されるように、コモンレールにおいては、燃料をリークさせて燃料圧力の制御を行うこととしており、このリークされる燃料を利用し、加圧室での燃料の吸入量を制御できないかと考えた。
本発明では、吸入調量型の燃料噴射装置において、新規な構成の吸入量制御弁を備えたサプライポンプを具備する燃料噴射装置を提案する。
また、燃料調量用のコントロールラックを制御することにより、吸入量調量型のコモンレール内の圧力制御と同等の機能を果たす構成についても提案する。
However, in the configuration of the conventional intake metering type fuel injection device, there is a problem that the solenoid valve of the intake amount control valve leads to high costs, and software development and adjustment for the control are required. .
On the other hand, as disclosed in Patent Document 1 described above, in the common rail, fuel is leaked to control the fuel pressure, and this leaked fuel is used to suck the fuel into the pressurizing chamber. I thought whether the amount could be controlled.
The present invention proposes a fuel injection device including a supply pump including a suction amount control valve having a novel configuration in an intake metering type fuel injection device.
In addition, a configuration is also proposed in which a control rack for fuel metering is controlled to perform a function equivalent to the pressure control in the intake metering common rail.
本発明の解決しようとする課題は以上のごとくであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1に記載のごとく、サプライポンプと、該サプライポンプより圧送される燃料を蓄えるコモンレールと、該コモンレールに接続されて燃料を噴射するインジェクタを備えてなる燃料噴射装置であって、前記コモンレールには調圧用制御弁を設け、前記サプライポンプには吸入量制御弁を設け、前記調圧用制御弁からリークさせる燃料の量を制御することでコモンレール内の燃料圧力を制御するとともに、リークした燃料にて前記吸入量制御弁を制御して、サプライポンプの加圧室における燃料の吸入量を制御する構成とするものである。 That is, as described in claim 1, a fuel injection device comprising a supply pump, a common rail that stores fuel pumped from the supply pump, and an injector that is connected to the common rail and injects fuel, The common rail is provided with a pressure regulating control valve, the supply pump is provided with an intake amount control valve, and the amount of fuel leaked from the pressure regulating control valve is controlled to control the fuel pressure in the common rail. The intake amount control valve is controlled by fuel to control the intake amount of fuel in the pressurizing chamber of the supply pump.
また、請求項2に記載のごとく、前記調圧用制御弁と、前記吸入量制御弁を連通する第一の油路に、リークした燃料を蓄えるアキュムレータが設けられるとともに、前記加圧室と前記吸入量制御弁を連通する第二の油路は、第三の油路を介して前記第一の油路に連通される構成とするものである。 According to a second aspect of the present invention, an accumulator for storing leaked fuel is provided in a first oil passage that communicates the pressure regulating control valve and the suction amount control valve, and the pressurizing chamber and the suction chamber are provided. The second oil passage communicating with the quantity control valve is configured to communicate with the first oil passage via the third oil passage.
また、請求項3に記載のごとく、サプライポンプと、該サプライポンプより圧送される燃料を蓄えるコモンレールと、該コモンレールに接続されて燃料を噴射するインジェクタを備えてなる燃料噴射装置であって、前記コモンレールには調圧用制御弁を設け、前記サプライポンプには燃料調量用のコントロールラックを設け、前記調圧用制御弁からリークさせる燃料の量を制御することでコモンレール内の燃料圧力を制御するとともに、リークした燃料にて前記コントロールラックを制御して、サプライポンプの燃料の加圧室からコモンレールへの燃料の吐出量を制御する構成とするものである。
Further, as described in
また、請求項4に記載のごとく、前記サプライポンプのハイドロリックヘッドには、プランジャを摺動させるカムに近い側から遠い側に向う順に、プランジャ、インレットバルブ仕組、アウトレットバルブ仕組、高圧管継手が配置され、前記インレットバルブ仕組、アウトレットバルブ仕組、高圧管継手は、前記プランジャの中心軸と同一軸線上に配置される構成とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, the hydraulic head of the supply pump includes a plunger, an inlet valve mechanism, an outlet valve mechanism, and a high-pressure pipe joint in order from the side closer to the cam that slides the plunger. The inlet valve mechanism, the outlet valve mechanism, and the high-pressure fitting are arranged on the same axis as the central axis of the plunger.
また、請求項5に記載のごとく、前記サプライポンプにおいて、プランジャ摺動部の外部には、プランジャの脱落防止具が設けられる構成とするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, the supply pump is configured such that a plunger drop-off prevention device is provided outside the plunger sliding portion.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
即ち、請求項1に記載の発明では、コモンレール内の燃料圧力を制御するための調圧用制御弁を制御することで、吸入量制御弁を制御して加圧室での燃料の吸入量を調量し、コモンレール内の燃料圧力を制御することができる。換言すれば、リークされる燃料を利用して、加圧室での燃料の吸入量を制御することができる。
そして、この構成では、制御される電磁弁は、調圧用制御弁だけであるので、吸入量制御弁を電磁弁としていた従来の構成と比較して、装置構成の簡素化、コスト削減、制御の簡素化といったメリットが得られる。
That is, according to the first aspect of the present invention, the intake control valve for controlling the fuel pressure in the common rail is controlled to control the intake amount control valve to adjust the intake amount of fuel in the pressurizing chamber. We can measure and control the fuel pressure in the common rail. In other words, the amount of fuel sucked into the pressurizing chamber can be controlled using the leaked fuel.
In this configuration, since the only solenoid valve to be controlled is the pressure regulating control valve, compared with the conventional configuration in which the suction amount control valve is an electromagnetic valve, the device configuration is simplified, the cost is reduced, and the control is performed. Benefits such as simplification are obtained.
また、請求項2に記載の発明では、コモンレールよりリークされた燃料を、直接的に油路を介して加圧室へ供給することができ、燃料の戻しによって燃料タンク内の燃料温度が上昇するといったことをなくすことができる。 In the invention according to claim 2, the fuel leaked from the common rail can be directly supplied to the pressurizing chamber through the oil passage, and the fuel temperature in the fuel tank rises by returning the fuel. Can be eliminated.
また、請求項3に記載の発明では、吸入量制御弁を設けることなく、コモンレールへの燃料の供給量を調整することができ、これにより、コモンレール3内の圧力を制御することができる。換言すれば、リークされる燃料を利用して、加圧室からの燃料の圧送量を制御することができる。
According to the third aspect of the present invention, the amount of fuel supplied to the common rail can be adjusted without providing an intake amount control valve, whereby the pressure in the
また、請求項4に記載の発明では、加圧室から高圧管継手に至るまでの容積を小さく構成することができ、燃料の圧送ロスの低減や、装置全体のコンパクト化を図ることができる。
また、インレットバルブ仕組と、アウトレットバルブ仕組を別体に構成しているため、インレットバルブ仕組とプランジャバレルとの間の高圧シール面(図5参照)、インレットバルブ仕組とアウトレットバルブ仕組の間の高圧シール面、アウトレットバルブ仕組と高圧管継手との間の高圧シール面が容易に加工できるようになっている。
In the invention according to the fourth aspect, the volume from the pressurizing chamber to the high-pressure pipe joint can be made small, so that the loss of fuel pumping can be reduced and the entire apparatus can be made compact.
In addition, since the inlet valve mechanism and the outlet valve mechanism are configured separately, the high pressure seal surface (see FIG. 5) between the inlet valve mechanism and the plunger barrel, and the high pressure between the inlet valve mechanism and the outlet valve mechanism. The high-pressure seal surface between the seal surface and the outlet valve structure and the high-pressure fitting can be easily processed.
また、請求項5に記載の発明では、仕組み時においては、プランジャの摺動部からプランジャが脱落することを防止することができ、エンジンへのサプライポンプの取付が容易となる。 According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to prevent the plunger from dropping off from the sliding portion of the plunger during the operation, and the attachment of the supply pump to the engine is facilitated.
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に、本発明にかかる燃料噴射装置の実施例1の構成を示す。
燃料噴射装置1Aは、サプライポンプ2A、コモンレール3、インジェクタ4・4・・等から構成される。
フィードポンプ6にて燃料タンク5から汲み上げられた燃料は、配管6Aを介してサプライポンプ2A内へ供給される。前記配管6Aには、フィードポンプ6の吐出側と吸入側を連通するバイパス配管6bが設けられており、該バイパス配管6bに設けた調圧弁6cにて、サプライポンプ2Aに供給される燃料圧力が調整される。また、前記配管6Aには、温度センサ6aが設けられており、該温度センサ6aによって燃料温度が測定できるようになっている。
サプライポンプ2Aには吸入量制御弁20が設けられており、前記配管6Aより供給される燃料は、該吸入量制御弁20、油路24c、逆止弁2dを介してプランジャ2aの加圧室2b内へ供給される。この吸入量制御弁20によって加圧室2b内への燃料の吸入量が制御されることとしている。
前記加圧室2b内においてプランジャ2aにて加圧された燃料は、逆止弁2cを介してコモンレール3内へ吐出される。
前記コモンレール3内の燃料は、各インジェクタ4・4・・へ供給され、コントローラ10の制御により、各インジェクタ4・4・・にて燃料噴射が行われる。
FIG. 1 shows a configuration of a first embodiment of a fuel injection device according to the present invention.
The fuel injection device 1A includes a
The fuel pumped from the
The
The fuel pressurized by the
The fuel in the
また、前記コモンレール3には、コモンレール3内の燃料圧力を検出するための圧力センサ3A、及び燃料圧力を制御する調圧用制御弁3Bが設けられている。該調圧用制御弁3Bが開かれると、コモンレール3内の燃料がリークされ、コモンレール3内の圧力が減少されるようになっている。
これら圧力センサ3A、調圧用制御弁3Bは、コントローラ10に接続されている。コントローラ10は、圧力センサ3Aによる燃料圧力の検出値に基づいて調圧用制御弁3Bの開閉制御を行い、コモンレール3内の燃料圧力を所定値に設定する。
The
The
図2に示すごとく、前記調圧用制御弁3Bは、コモンレール3の燃料リークポート3aを閉じる弁体3bと、該弁体3bを押さえるアーマチャ3cと、アーマチャ3cを前記燃料リークポート3a側に付勢するスプリング3dと、前記スプリング3dの付勢力と同じ方向の吸引力をアーマチャ3cに印加するソレノイド3eを具備している。
前記スプリング3dは、アーマチャ3cを図において左側へ付勢しており、前記ソレノイド3eが通電されない場合では、スプリング3dの付勢力により、燃料リークポート3aが閉じられる。尚、前記スプリング3dのバネ力は、ソレノイド3eが故障等により通電不可能となった場合においても燃料噴射が行えるように、コモンレール3内の圧力が燃料噴射可能な値となるように設定されている。
一方、前記ソレノイド3eが通電されると、その励磁電流の大きさに応じて、アーマチャ3cにバネ力と同じ方向の付勢力が作用し、燃料リークポート3aが開く圧力が増加されるようになっており、励磁電流の大きさを制御することにより、コモンレール3内の圧力を所定の値とすることができる。
As shown in FIG. 2, the pressure regulating
The
On the other hand, when the
図2に示すごとく、前記吸入量制御弁20は、シリンダ室21と、該シリンダ室21内で摺動するピストン22と、該ピストン22を一側方向に付勢するスプリング23等を具備して構成されている。
シリンダ室21内は、ピストン22によって燃料供給室21aと、制御室21bの二つの部屋に分断されている。ピストン22の小径部22aは燃料供給室21a側に配置され、大径部22cは制御室21b側に配置される。
また、ピストン22の小径部22aと大径部22cの間は、円錐台形の中間部22bとし、該中間部22bと後述のポート25cとの間にて絞りが形成されるようになっている。
また、前記スプリング23は、ピストン22の小径部22aと、燃料供給室21aの壁面の間に挟装される。
As shown in FIG. 2, the suction
The inside of the cylinder chamber 21 is divided by the
Further, between the small-
The
また、前記燃料供給室21aには、ポート25aが設けられており、フィードポンプ6より吐出された燃料は、前記配管6A及び油路24aを介して、該ポート25aより燃料供給室21a内へ流入される。
また、前記燃料供給室21aには、ポート25bが設けられており、該ポート25bより、燃料供給室21a内の燃料を油路24b、絞り27b、配管7Aを介して燃料タンク5にリークさせることとしている。尚、このリークされる燃料は、絞り27bにより制限することとし、燃料供給室21a内の燃料圧力が適正に維持されるようになっている。
また、前記燃料供給室21aには、ポート25cが設けられており、燃料供給室21a内の燃料は、該ポート25cより油路24cを介して前記加圧室2bに吸入される。
Further, the fuel supply chamber 21a is provided with a
The fuel supply chamber 21a is provided with a port 25b through which the fuel in the fuel supply chamber 21a is leaked to the
The fuel supply chamber 21a is provided with a
また、前記制御室21bには、ポート25eが設けられており、コモンレール3の燃料リークポート3aよりリークされた燃料は、配管9A、油路24eを介して、該ポート25eより制御室21b内へ流入される。
また、前記制御室21bには、ポート25dが設けられており、該ポート25dより、制御室21b内の燃料を油路24d、絞り27d、配管8Aを介して燃料タンク5にリークさせることとしている。尚、このリークされる燃料は、絞り27dにより制限することとし、制御室21b内の燃料圧力が適正に維持されるようになっている。
The
The
また、制御室21b内の燃料圧力は、ピストン22の大径部22cの端面に作用して、ピストン22を図2において右方向へ付勢する。
また、燃料供給室21a内のスプリング23は、ピストン22の小径部22aの端面に作用して、ピストン22を図2において左方向へ付勢する。
Further, the fuel pressure in the
Further, the
そして、前記制御室21b内の燃料圧力を調整し、ピストン22の右方向への付勢力を変更することにより、ピストン22が左右方向に移動させる。
前記制御室21b内の燃料圧力の調整は、ポート25eからの燃料の流入量の調量、つまりは、調圧用制御弁3Bからのリーク量を調整することにより行われる。
このように、ピストン22の左右方向の位置を変更することにより、前記ポート25cに対するピストン22の大径部22cの位置を変更し、前記ポート25cの開度を変更することとしている。つまりは、ピストン22が図2において左側へ移動した場合にはポート25cの開度(開口面積)が増加し、ピストン22が図2において右側へ移動した場合にはポート25cの開度(開口面積)が減少されるようになっている。
以上のように構成し、コントローラ10にて前記調圧用制御弁3Bの開度を調整してコモンレール3のリーク量を制御し、これにより、吸入量制御弁20のポート25cの開度を調整し、ポート25cから流出される燃料量を調整し、加圧室2bにおける燃料の吸入量を調整することとしている。
Then, the fuel pressure in the
The fuel pressure in the
Thus, by changing the position of the
The
図3は、(a)コモンレール3内の燃料圧力を設定圧力に保つ場合、(b)エンジン始動時においてコモンレール3内の燃料圧力を昇圧させる場合、(c)急減速時においてコモンレール3内の燃料圧力を下げる場合、のそれぞれにおける、吸入量制御弁20のピストン22の位置について示している。
図3(a)に示すごとく、コモンレール3内の燃料圧力を設定圧力に保つ場合には、コントローラ10は、調圧用制御弁3Bを制御して、燃料リークポート3aからのリーク量を調整する。リークされた燃料は、吸入量制御弁20の制御室21bに流入し、これにより、ピストン22の左右位置が設定される。そして、このピストン22の左右位置の設定により、ポート25cの開度が設定され、油路24c、逆止弁2dを介しての加圧室2bへの燃料の供給量が決定される。図3(a)の例では、ポート25cの開口面積は、全開状態の約半分に設定された状態を示している。
また、コモンレール3内に圧力変動が生じた場合には、コントローラ10は、前記圧力センサ3Aの検出値に基づき、調圧用制御弁3Bの開度を調整し、これにより加圧室2bにおける燃料の吸入量を制御し、コモンレール3内の燃料圧力を設定圧力に調整する。
また、例えば、コモンレール3内の圧力が設定圧力よりも低下した場合には、コントローラ10は、調圧用制御弁3Bの開度を減少させ、燃料のリーク量を減少させる。これにより、吸入量制御弁20の制御室21bの燃料圧力が減少され、ピストン22が図において左側へ移動し、ポート25cの開度が増加される。そして、加圧室2bにおける燃料の吸入量が増加され、コモンレール3への燃料の吐出量が増加されることにより、コモンレール3の燃料圧力が設定圧力まで上昇されることになる。
FIG. 3 shows (a) when the fuel pressure in the
As shown in FIG. 3A, when the fuel pressure in the
Further, when pressure fluctuation occurs in the
Further, for example, when the pressure in the
また、図3(b)に示すごとく、エンジン始動時においてコモンレール3内の燃料圧力を昇圧させる場合には、コントローラ10は、調圧用制御弁3Bのソレノイドの通電をせずに、燃料リークポート3aを閉じることとする。これにより、吸入量制御弁20の制御室21b内の燃料圧力は低く設定され、ピストン22は図において左方向に移動してポート25cの開度が広く設定される。図3(b)の例では、ポート25cは略全開に設定された状態を示している。
これにより、加圧室2bにおける燃料の吸入量が増加されるとともに、コモンレール3からの燃料のリークが規制されるため、エンジン始動時において、より短時間でコモンレール3内の燃料圧力を設定圧力まで昇圧させることができる。
Further, as shown in FIG. 3B, when increasing the fuel pressure in the
As a result, the amount of fuel sucked into the pressurizing
また、図3(c)に示すごとく、急減速時においてコモンレール3内の燃料圧力を下げる場合には、コントローラ10は、調圧用制御弁3Bのソレノイドの励磁電流を高く設定し、燃料リークポート3aの開度を増加させる。これにより、吸入量制御弁20の制御室21b内の燃料圧力は高く設定され、ピストン22が図において右方向に移動してポート25cの開度が狭く設定される。図3(c)の例では、ポート25cは略全閉に設定された状態を示している。
これにより、加圧室2bにおける燃料の吸入量が減少されるとともに、コモンレール3からの燃料のリーク量が増加するため、急減速時において、より短時間でコモンレール3内の燃料圧力を下げることができる。
Further, as shown in FIG. 3C, when the fuel pressure in the
As a result, the amount of fuel sucked into the pressurizing
以上のように、サプライポンプ2Aと、該サプライポンプ2Aより圧送される燃料を蓄えるコモンレール3と、該コモンレール3に接続されて燃料を噴射するインジェクタを備えてなる燃料噴射装置1Aであって、前記コモンレール3には調圧用制御弁3Bを設け、前記サプライポンプ2Aには吸入量制御弁20を設け、前記調圧用制御弁3Bからリークさせる燃料の量を制御することでコモンレール3内の燃料圧力を制御するとともに、リークした燃料にて前記吸入量制御弁20を制御して、サプライポンプ2Aの加圧室2bにおける燃料の吸入量を制御する構成とするものである。
これにより、調圧用制御弁3Bを制御することで、吸入量制御弁20を制御して加圧室2bにおける燃料の吸入量を調量し、コモンレール3内の燃料圧力を制御することができる。
そして、この構成では、制御される電磁弁は、調圧用制御弁3Bだけであるので、吸入量制御弁20を電磁弁としていた従来の構成と比較して、装置構成の簡素化、コスト削減、制御の簡素化といったメリットが得られる。つまり、従来は、コモンレール3内の燃料圧力の制御につき、二つの電磁弁が必要とされていたところ、本案では、一つの電磁弁で燃料圧力の制御を行うことができるのである。
As described above, the fuel injection device 1A includes the
Thus, by controlling the
In this configuration, since the only solenoid valve to be controlled is the pressure regulating
次に、上記の構成を実施する場合のサプライポンプの構成例について説明する。
図4に示すごとく、ハイドロリックヘッド40には、プランジャバレル41が嵌設されており、該プランジャバレル41内に上下摺動自在にプランジャ2aが設けられている。該プランジャ2aの下部には、スプリング受け42が係合されており、該スプリング受け42はタペット43に載置されている。タペット43の下方には、カム44が配されており、該カム44により、タペット43が持ち上げられ、スプリング受け42を介してプランジャ2aが上方へ移動して加圧室2b内の燃料の圧送行程が行われるようになっている。また、スプリング受け42とハイドロリックヘッド40の間には、スプリング45が挟装されており、スプリング受け42及びプランジャ2aを常時下方へ付勢し、これによりプランジャ2aを下方へ移動させて加圧室2b内での燃料の吸入行程が行われるようになっている。尚、図の例では、プランジャバレル41はハイドロリックヘッド40と別体に構成されるものであるが、プランジャバレル41を設けずに、ハイドロリックヘッド40にプランジャ2aの摺動部を形設する構成としてもよい。
Next, a configuration example of the supply pump when the above configuration is implemented will be described.
As shown in FIG. 4, a
また、前記ハイドロリックヘッド40には、プランジャ2aを摺動させるカム44に近い側から遠い側に向う順に、プランジャ2a、インレットバルブ仕組46、アウトレットバルブ仕組47、高圧管継手48が配置され、前記インレットバルブ仕組46、アウトレットバルブ仕組47、高圧管継手48は、プランジャの中心軸と同一軸線上に配置される構成としている。
プランジャ2aが上下方向に摺動される本実施例の構成では、前記プランジャ2aの上方には、インレットバルブ仕組46が配置され、該インレットバルブ仕組46の上方には、アウトレットバルブ仕組47が配置され、該アウトレットバルブ仕組47の上方には、高圧管継手48が配置され、前記プランジャ2a、インレットバルブ仕組46、アウトレットバルブ仕組47、高圧管継手48は、プランジャ2aの中心軸と同一軸線上に配置される構成としている。
この構成により、プランジャ2a上方の加圧室2bから高圧管継手48に至るまでの容積を小さく構成することができ、燃料の圧送ロスの低減や、装置全体のコンパクト化を図ることができる。
また、インレットバルブ仕組46と、アウトレットバルブ仕組47を別体に構成しているため、インレットバルブ仕組46とプランジャバレル41との間の高圧シール面49a(図5参照)、インレットバルブ仕組46とアウトレットバルブ仕組47との間の高圧シール面49b、アウトレットバルブ仕組47と高圧管継手48との間の高圧シール面49cが容易に加工できるようになっている。
The
In the configuration of the present embodiment in which the
With this configuration, the volume from the pressurizing
In addition, since the
図5に示すごとく、インレットバルブ仕組46は、バルブシート46Aと、該バルブシート46A内の油路を開閉する入口弁46B等から構成される。バルブシート46Aは、ハイドロリックヘッド40の挿入穴40A内に設けられ、プランジャバレル41の上面との間で高圧シール面49aを形成している。バルブシート46Aには、プランジャバレル41の加圧室2bと通じる複数の油路46a・46aが上下方向に形成されている。
これら油路46a・46aの内側には、シート部46bが形成され、該シート部46bの上部にバルブシート面46sが形成され、該バルブシート面46sに入口弁46Bが着座される構成としている。
シート部46bには、入口弁46B側に開放される油路46dが設けられ、該油路46dの開口部が入口弁46Bによって開閉される。
また、バルブシート46Aとハイドロリックヘッド40の挿入穴40Aの間には、環状の油室46Cが形成されており、該油室46Cと、油路46dとが、油路46f・46fによって連通されている。
As shown in FIG. 5, the
A
The
An annular oil chamber 46C is formed between the
また、バルブシート46Aには、上下方向に入口弁46Bの摺動孔46Dが形成され、該摺動孔46Dの下部に大径孔46Eが形成される。該大径孔46Eは、前記油路46a・46aに連通されている。
入口弁46Bには、上方が開放される油路46gが形成される。また、入口弁46Bには、油路46gの下部と、前記大径孔46Eとを連通させる油路46h・46hが形成される。
また、入口弁46Bにおいて、油路46gの上方にはスプリング収容孔46kが形成されており、スプリング46mが収容されている。このスプリング46mの上端は、アウトレットバルブ仕組47のバルブシート47Aの下面に当接されている。
The
The
Further, in the
また、アウトレットバルブ仕組47は、バルブシート47Aと、前記インレットバルブ仕組46と、高圧管継手48との間の油路47aを開閉する出口弁47Bとから構成される。
バルブシート47Aには、上下方向に油路47aが形成され、該油路47aは、前記入口弁46Bのスプリング収容孔46k、及び油路46gに連通されることとしている。油路47aとスプリング収容孔46kの間は、高圧シール面49bによってシールされている。油路47aは、断面視Y字状に形成されてバルブシート面47sを形成し、球状の出口弁47Bがバルブシート面47sに当着されて、油路47aが閉じられる構成としている。
The
An
また、高圧管継手48には、上下方向に吐出油路48Aが形成され、該吐出油路48Aの下部には、前記バルブシート47Aの油路47aと連通する複数の油路48a・48aが上下方向に形成されている。該油路48a・48aの内側には、前記出口弁47Bが上昇した際に、該出口弁47Bを当着させる当着部48bが形成されている。
また、油路48a・48aと油路47aとの間は、高圧シール面49cによってシールされている。
A
The
また、ハイドロリックヘッド40において、前記油室46Cが形成される位置には、吸入ポート40aが設けられており、該吸入ポート40aより、燃料が流入されるようになっている。該吸入ポート40aは、ハイドロリックヘッド40に形成される燃料ギャラリ40cと、油路40bを介して連通されている。
Further, in the
以上の構成において、燃料の圧送行程の際には、図5に示すごとく、プランジャ2aの上昇により加圧室2b内の燃料が圧縮される。圧縮された高圧燃料は、油路46a・46aより、大径孔46Eへ流入し、さらに、入口弁46Bの油路46h・46gに流入して入口弁46Bを下方へ押し下げる。これにより、バルブシート面46sが入口弁46Bによって閉じられる。そして、高圧燃料は、油路46g、スプリング収容孔46kを介して油路47aへ流入し、出口弁47Bを押し上げて油路48a・48a、吐出油路48Aに流入する。このようにして、吐出油路48Aへ圧送された燃料は、図示せぬコモンレール3へ供給される。
一方、燃料の吸入行程の際には、図6に示すごとく、プランジャ2aの下降により、入口弁46Bの油路46g・46h、大径孔46E、バルブシート46Aの油路46a・46a内の燃料が、加圧室2bに吸入される。また、油室46C内の燃料が、油路46f・46fを介して油路46dに流入し、入口弁46Bを押し上げて、大径孔46Eに流入し、油路46a・46aを介して加圧室2bに吸入される。また、この際、吐出油路48Aの高圧燃料により、バルブシート面47sは出口弁47Bにより閉じられている。このようにして、加圧室2bにて燃料の吸入が行われる。
In the above configuration, during the fuel pressure-feeding stroke, as shown in FIG. 5, the fuel in the pressurizing
On the other hand, during the fuel intake stroke, as shown in FIG. 6, the fuel in the
次に、プランジャ2aの脱落防止のための構成について説明する。
仕組み時においては、図7に示すごとく、プランジャ2aの下端にはスプリング受け42が取り付けられるとともに、該スプリング受け42と、ハイドロリックヘッド40の間にスプリング45が挟装される。この場合、スプリング45の付勢力により、スプリング受け42がハイドロリックヘッド40から離れる方向に付勢されるため、プランジャ2aがプランジャ摺動部から脱落することがあった。
そこで、図4、図7、図8に示すごとく、プランジャ摺動部(プランジャバレル41)の外部であって、プランジャ2aを摺動させるカム44に近い側には、プランジャ2aの脱落防止具61が設けられ、該脱落防止具61がプランジャ2aのカム44側の円錐台形状部2fに係止することにより、プランジャ2aがプランジャ摺動部より脱落するのを防止できることとした。これにより、仕組み性の向上を図ることができるようになる。
尚、図の例では、プランジャバレル41はハイドロリックヘッド40と別体に構成されるものであるが、プランジャバレル41を設けずに、ハイドロリックヘッド40にプランジャ2aの摺動部を形設する構成としてもよい。この場合は、ハイドロリックヘッド40に脱落防止具61を取り付けるものとする。
Next, a configuration for preventing the
At the time of the mechanism, as shown in FIG. 7, a
Therefore, as shown in FIGS. 4, 7, and 8, on the side outside the plunger sliding portion (plunger barrel 41) and close to the
In the example shown in the figure, the
脱落防止具61は、板状の部材を側面視凹形に折り曲げて構成されるものであり、その両側の立設部61a・61aには、プランジャバレル41に設けた係止穴41a・41aに係合される係止部61b・61bが設けられている。図8の(a)の構成例では、立設部61a・61aを平面視略直線状の壁面に構成し、図8の(b)の構成例では、立設部61a・61aを平面視略円弧状の壁面に構成した例を示している。
また、脱落防止具61の水平部61cには、略U字状のプランジャ挿入穴61dが設けられており、プランジャ2aの小径部2gに対して、該プランジャ挿入穴61dの屈曲部を、プランジャ2aの軸と直交する方向から近づけることが可能となっている。これにより、プランジャ挿入穴61dの幅を、プランジャ2aのスプリング受け42との係合部2hの径よりも小さく構成することができる。
そして、以上の構成により、プランジャ2aが脱落しようとした場合には、円錐台形状部2fがプランジャ挿入穴61dに係止され、プランジャ2aの脱落が防止される。
The drop-
Further, a substantially U-shaped
With the above configuration, when the
図9に、本発明にかかる燃料噴射装置の実施例2の構成を示す。
本実施例においては、図1に示す実施例1と基本構成を同じくしつつ、前記調圧用制御弁3Bと、吸入量制御弁20の制御室21bとを連通する第一の油路(配管9A)に、リークした燃料を蓄えるアキュムレータ62を設けた構成とするものである。
この構成によれば、コモンレール3の燃料リークポート3aからのリークがない場合においても、制御室21b内の燃料圧力は、アキュムレータ62内に蓄えられた燃料によって確保されるため、ピストン22の位置を、スプリング23の付勢力に抗して一定の位置に維持することができるようになる。
尚、配管9Aと燃料タンク5とを連通する配管9Bに安全弁9cを設け、配管9A内の圧力が異常に高圧となった場合には、安全弁9cを介して、燃料をドレンさせることができるようにしている。
FIG. 9 shows the configuration of a second embodiment of the fuel injection device according to the present invention.
In the present embodiment, the first oil passage (
According to this configuration, even when there is no leak from the
A
図10に、本発明にかかる燃料噴射装置の実施例3の構成を示す。
本実施例においては、上記実施例1(図1)、実施例2(図9)と基本構成を同じくしつつ、加圧室2bと吸入量制御弁20を連通する第二の油路24cは、第三の油路24sを介して前記第一の油路(配管9A)に連通される構成としている。
この構成によれば、コモンレール3よりリークされた燃料を、直接的に油路24sを介して加圧室2bへ供給することができる。そして、図9の実施例1の構成の配管9Bを省くことができ、また、これにより、リークされた燃料の燃料タンク5への戻しをなくすことができ、燃料の戻しによって燃料タンク5内の燃料温度が上昇するといったこともなくなる。
尚、油路24sには絞り24uが設けられ、燃料は減圧した後に油路24cに合流される。
FIG. 10 shows a configuration of a third embodiment of the fuel injection device according to the present invention.
In the present embodiment, the
According to this configuration, the fuel leaked from the
The oil passage 24s is provided with a
図11に、本発明にかかる燃料噴射装置の実施例4の構成を示す。
本実施例においては、燃料調量用のコントロールラック71を、前記調圧用制御弁3Bよりリークさせた燃料の圧力により動作させることにより、加圧室2bからコモンレール3への燃料の吐出量を制御し、コモンレール3内の燃料圧力の圧力制御を行う構成とするものである。
即ち、サプライポンプ2Bと、該サプライポンプ2Bより圧送される燃料を蓄えるコモンレール3と、該コモンレール3に接続されて燃料を噴射するインジェクタを備えてなる燃料噴射装置1Dであって、前記コモンレール3には調圧用制御弁3Bを設け、前記サプライポンプ2Bには燃料調量用のコントロールラック71を設け、前記調圧用制御弁3Bからリークさせる燃料の量を制御することでコモンレール3内の燃料圧力を制御するとともに、リークした燃料にて前記コントロールラック71を制御して、サプライポンプ2Bの燃料の加圧室2bからコモンレール3への燃料の吐出量を制御する構成とするものである。
FIG. 11 shows the configuration of a fourth embodiment of the fuel injection device according to the present invention.
In the present embodiment, the amount of fuel discharged from the pressurizing
That is, the fuel injection device 1D includes a
プランジャ2aには上部リード2mが設けられている。
また、該プランジャ2aは、コントロールラック71によって回転され、前記上部リード2mと加圧室2bの燃料吸入ポート2pとの位置関係を変更することにより、加圧室2bの燃料吸入ポート2pが閉じられるタイミングを設定できるようになっている。例えば、燃料吸入ポート2pを閉じるタイミングが早くなるように設定されると、燃料圧送時における燃料吸入ポート2pからの燃料の溢流が少なくなり、コモンレール3への燃料圧送量が増加される。
そして、前記コントロールラック71は、シリンダ70内に一端が挿入されて、挿入端部が油室72内の燃料圧力を受けて図において左方向へ付勢される一方、他端がシリンダ70の外部に突出され、スプリング73によって、図において右方向へ付勢されるようになっている。また、前記油室72へは、コモンレール3よりリークした燃料が、調圧用制御弁3Bを介して流入される。
The
The
One end of the
以上の構成において、調圧用制御弁3Bの制御により、油室72の燃料圧力が上昇されると、コントロールラック71が図において左方向へ移動されて、プランジャ2aの回転角度位置が燃料圧送量を少なくする位置に設定される。
一方、油室72の燃料圧力が低い場合には、コントロールラック71がスプリング73の付勢力によって図において右方向へ移動されて、プランジャ2aの回転角度位置が燃料圧送量を多くする位置に設定される。
以上のように、コモンレール3よりリークされた燃料を利用してコントロールラック71を制御することによれば、吸入量制御弁20を設けることなく、コモンレール3への燃料の供給量を調整することができ、これにより、コモンレール3内の圧力を制御することができる。
In the above configuration, when the fuel pressure in the
On the other hand, when the fuel pressure in the
As described above, by controlling the
1A 燃料噴射装置
2A サプライポンプ
3 コモンレール
3B 調圧用制御弁
20 吸入量制御弁
1A
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