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JP2010190121A - Fuel injection valve - Google Patents

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JP2010190121A
JP2010190121A JP2009035444A JP2009035444A JP2010190121A JP 2010190121 A JP2010190121 A JP 2010190121A JP 2009035444 A JP2009035444 A JP 2009035444A JP 2009035444 A JP2009035444 A JP 2009035444A JP 2010190121 A JP2010190121 A JP 2010190121A
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JP
Japan
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fuel
control chamber
injection
valve body
injection valve
Prior art date
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Pending
Application number
JP2009035444A
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Japanese (ja)
Inventor
Masamitsu Saito
真光 斉藤
Toshio Jinno
敏夫 神野
Yusaku Saito
雄作 齋藤
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.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the valve closing bounce of a control valve element 23 when injection is finished and to achieve the uprightness of the gradient of an initial injection rate when injection is started, in a fuel injection valve. <P>SOLUTION: In an armature 21, the opening surface 33 of a hole 32 storing the control valve element 23 has a larger diameter than a sliding shaft 27, and is exposed to fuel led to flow out of a control chamber 9 when the control chamber 9 is opened. Thereby, when the injection is started, the dynamic pressure of fuel led to flow out of the control chamber 9 is strongly applied to the opening surface 33. Since the control chamber 9 is immediately opened by the control valve element 23, the uprightness of the gradient of the initial injection rate when the injection is started is achieved. When the injection is finished, fuel pressure by a diaphragm effect is strongly applied to the opening surface 33. Since the control chamber 9 is gently closed by the control valve element 23, it is possible to suppress the valve closing bounce of the control valve element 23 when the injection is finished. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関に燃料を噴射して供給する燃料噴射弁に関する。   The present invention relates to a fuel injection valve that injects and supplies fuel to an internal combustion engine.

従来から、燃料噴射弁100では、図3に示すように、電磁ソレノイド式のアクチュエータ101の動作により制御室102の燃料圧を増減することで、燃料の噴射を開始または停止するものが公知である。この燃料噴射弁100は、噴孔(図示せず)を開閉する噴射弁体(図示せず)と、噴射弁体を開弁方向に駆動するアクチュエータ101とを備え、噴射弁体に対し閉弁方向に燃料圧を作用させるための制御室102、制御室102へ燃料を流入させるための流入流路103、および制御室102から燃料を流出させるための流出流路104を形成する。   2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG. 3, a fuel injection valve 100 that starts or stops fuel injection by increasing or decreasing the fuel pressure in the control chamber 102 by the operation of an electromagnetic solenoid actuator 101 is known. . The fuel injection valve 100 includes an injection valve body (not shown) that opens and closes an injection hole (not shown), and an actuator 101 that drives the injection valve body in a valve opening direction, and is closed with respect to the injection valve body. A control chamber 102 for applying fuel pressure in the direction, an inflow channel 103 for allowing fuel to flow into the control chamber 102, and an outflow channel 104 for allowing fuel to flow out from the control chamber 102 are formed.

また、アクチュエータ101は、流出流路104を制御室102に対して開閉する制御弁体107と、ソレノイドコイル108への通電により励磁されて一方に変位するアーマチャ109と、アーマチャ109を常時他方に付勢するスプリング110とを有する。さらに、アーマチャ109は、所定のボディ111により摺動自在に支持される摺動軸部112を有し、摺動軸部112の他端に制御弁体107を収容する。   The actuator 101 also has a control valve body 107 that opens and closes the outflow passage 104 with respect to the control chamber 102, an armature 109 that is excited by energization of the solenoid coil 108 and displaced to one side, and an armature 109 that is always attached to the other. And a spring 110 for biasing. Further, the armature 109 has a sliding shaft portion 112 that is slidably supported by a predetermined body 111, and accommodates the control valve body 107 at the other end of the sliding shaft portion 112.

そして、燃料噴射弁100は、アクチュエータ101の動作に応じ流出流路104を制御室102に対して開閉することで、制御室102への燃料の流出入状態を可変して制御室102の燃料圧を増減する。   The fuel injection valve 100 opens and closes the outflow passage 104 with respect to the control chamber 102 according to the operation of the actuator 101, thereby changing the fuel inflow / outflow state to the control chamber 102. Increase or decrease.

すなわち、ソレノイドコイル108に通電が始まってアーマチャ109および制御弁体107が一方に変位すると、流出流路104が制御室102に対して開放される。ここで、流出流路104に設けられた流出側絞り115は、流入流路103に設けられた流入側絞り116よりも燃料が流れやすくなるように設定されているので、流出流路104が制御室102に対して開放されると、制御室102において燃料の流出流量が燃料の流入流量よりも大きくなる。この結果、制御室102の燃料圧が低下して噴射弁体が開弁方向に駆動され、燃料の噴射が開始する。   That is, when energization of the solenoid coil 108 starts and the armature 109 and the control valve body 107 are displaced to one side, the outflow channel 104 is opened to the control chamber 102. Here, the outflow side restrictor 115 provided in the outflow passage 104 is set so that the fuel can flow more easily than the inflow side restrictor 116 provided in the inflow passage 103. When the chamber 102 is opened, the fuel outflow rate in the control chamber 102 becomes larger than the fuel inflow rate. As a result, the fuel pressure in the control chamber 102 decreases, the injection valve body is driven in the valve opening direction, and fuel injection starts.

また、ソレノイドコイル108への通電が停止されてアーマチャ109および制御弁体107が他方に変位すると、流出流路104が制御室102に対して閉鎖される。これにより、流入流路103から制御室102への燃料の流入が継続する一方、制御室102から流出流路104への燃料の流出が止まる。この結果、制御室102の燃料圧が上昇して噴射弁体が閉弁方向に駆動され、燃料の噴射が停止する。   When the energization of the solenoid coil 108 is stopped and the armature 109 and the control valve body 107 are displaced to the other side, the outflow channel 104 is closed with respect to the control chamber 102. As a result, the inflow of fuel from the inflow channel 103 to the control chamber 102 continues, while the outflow of fuel from the control chamber 102 to the outflow channel 104 stops. As a result, the fuel pressure in the control chamber 102 increases, the injection valve body is driven in the valve closing direction, and fuel injection stops.

ところで、燃料噴射弁100では、噴射終了時における制御弁体107の閉弁バウンスが課題視されるようになっている。すなわち、制御弁体107により流出流路104が制御室102に対して閉鎖されると、流出流路104や制御室102等の燃料の流動部で圧力波が発生する。そして、この圧力波が各流動部で反射往復することにより制御弁体107のバウンシングが生じて、制御弁体107による閉弁が不安定になり、結果的に噴射の終了が不安定になってしまう。   Incidentally, in the fuel injection valve 100, the valve closing bounce of the control valve element 107 at the end of injection is regarded as a problem. That is, when the outflow channel 104 is closed with respect to the control chamber 102 by the control valve element 107, a pressure wave is generated in the fuel flow part such as the outflow channel 104 or the control chamber 102. The pressure wave is reflected and reciprocated at each flow part, resulting in bouncing of the control valve body 107, and the valve closing by the control valve body 107 becomes unstable, and as a result, the end of injection becomes unstable. End up.

また、噴射終了時における制御弁体107の閉弁バウンスの抑制とともに、噴射開始時における初期噴射率勾配の直立化が要求されるようになっている。
すなわち、燃料噴射弁100による燃料噴射では、メイン噴射の前後にプレ噴射やアフター噴射等を行う噴射の多段化が行われるようになっており、この多段化に応じて、噴射開始時における初期噴射率勾配の直立化が要求されるようになっている。
In addition, the control valve element 107 at the end of injection is restrained from closing bounce, and the initial injection rate gradient at the start of injection is required to be upright.
That is, in the fuel injection by the fuel injection valve 100, the multi-stage injection is performed before and after the main injection to perform pre-injection, after-injection, and the like. The rate gradient is required to be upright.

つまり、図4に示すように、1つの噴射における噴射率の時間推移(以下、噴射パターンと呼ぶ)について、初期噴射率勾配が緩やかなパターンAから、初期噴射率勾配がより急激なパターンBへの転換が要請されている。そして、初期噴射率勾配を直立化することで、同一の噴射量であってもより短時間に集中して噴射できるようになり、この結果、例えばメイン噴射とプレ噴射とのインターバルを短縮することができるようになって、多段化の自由度が向上するのである。   That is, as shown in FIG. 4, with respect to the time transition of the injection rate in one injection (hereinafter referred to as an injection pattern), from the pattern A having a gentle initial injection rate gradient to the pattern B having a more rapid initial injection rate gradient. Conversion is requested. And by making the initial injection rate gradient upright, it becomes possible to inject in a shorter time even with the same injection amount, and as a result, for example, the interval between the main injection and the pre-injection can be shortened. It becomes possible to improve the degree of freedom of multistage.

以上により、燃料噴射弁では、噴射終了時における制御弁体107の閉弁バウンスの抑制、および、噴射開始時における初期噴射率勾配の直立化の両方を達成できる構造が要求されるようになっている。
なお、特許文献1には、制御室を形成せず、噴射弁体を電磁ソレノイドの磁気吸引力により直接的に駆動する燃料噴射弁において、噴射弁体の閉弁に伴う燃料の圧力波を緩和する構成が開示されている。
As described above, the fuel injection valve is required to have a structure that can achieve both the suppression of the valve closing bounce of the control valve element 107 at the end of the injection and the upright initial injection rate gradient at the start of the injection. Yes.
In Patent Document 1, in a fuel injection valve that does not form a control chamber and drives the injection valve body directly by the magnetic attractive force of an electromagnetic solenoid, the pressure wave of the fuel accompanying the closing of the injection valve body is alleviated. The structure to perform is disclosed.

特許文献1の構成は、圧力波の伝播領域に断面多角形の金属筒体を配して圧力波の伝播を抑制しようとするものである。しかし、特許文献1の構成によれば、金属筒体の劣化により圧力波の伝播抑制効果が低下するので、燃料噴射弁の使用経時とともに噴射弁体のバウンシングが顕著になる虞がある。   In the configuration of Patent Document 1, a metal cylinder having a polygonal cross section is arranged in a pressure wave propagation region to suppress the propagation of the pressure wave. However, according to the configuration of Patent Document 1, since the effect of suppressing the propagation of pressure waves is reduced due to deterioration of the metal cylinder, there is a possibility that the bouncing of the injection valve body becomes remarkable as the fuel injection valve is used.

特開2002−54524号公報JP 2002-54524 A

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、制御室を形成し、アクチュエータの制御弁体により制御室を開閉することで燃料の噴射を開始または停止する燃料噴射弁において、噴射終了時における制御弁体の閉弁バウンスの抑制、および、噴射開始時における初期噴射率勾配の直立化の両方を達成することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to form a control chamber and start or stop fuel injection by opening and closing the control chamber by a control valve body of an actuator. In the fuel injection valve, it is to achieve both suppression of the valve closing bounce of the control valve body at the end of injection and erecting the initial injection rate gradient at the start of injection.

〔請求項1の手段〕
請求項1に記載の燃料噴射弁は、噴孔を開閉する噴射弁体と、噴射弁体を開弁方向に駆動するアクチュエータとを備え、噴射弁体に対し閉弁方向に燃料圧を作用させるための制御室、制御室へ燃料を流入させるための流入流路、および制御室から燃料を流出させるための流出流路を形成し、アクチュエータの動作に応じ流出流路を制御室に対して開閉することで、制御室への燃料の流出入状態を可変して、噴射弁体を開弁方向または閉弁方向に駆動する。
[Means of Claim 1]
The fuel injection valve according to claim 1 includes an injection valve body that opens and closes the injection hole and an actuator that drives the injection valve body in a valve opening direction, and applies fuel pressure to the injection valve body in a valve closing direction. A control chamber, an inflow channel for injecting fuel into the control chamber, and an outflow channel for allowing fuel to flow out of the control chamber, and opening and closing the outflow channel with respect to the control chamber according to the operation of the actuator As a result, the state of fuel flow into and out of the control chamber is varied, and the injection valve body is driven in the valve opening direction or the valve closing direction.

また、アクチュエータは、流出流路を制御室に対して開閉する制御弁体と、ソレノイドコイルへの通電により励磁されて一方に変位するとともに、所定の付勢手段により常時他方に付勢されるアーマチャとを有する。さらに、アーマチャは、所定のボディにより摺動自在に支持される摺動軸部と、摺動軸部の他方側に設けられて制御弁体を収容する収容部とを有し、収容部には他方に向かって開口する穴が設けられ、穴に制御弁体が収容されている。そして、穴の開口面は、摺動軸部よりも径大であり、制御室の開放時に制御室から流出した燃料に曝される。   The actuator includes a control valve body that opens and closes the outflow channel with respect to the control chamber, and an armature that is excited and energized by energizing the solenoid coil and is always energized to the other by a predetermined energizing means. And have. Furthermore, the armature has a sliding shaft portion that is slidably supported by a predetermined body, and a housing portion that is provided on the other side of the sliding shaft portion and houses the control valve body. A hole opening toward the other side is provided, and the control valve body is accommodated in the hole. The opening surface of the hole is larger in diameter than the sliding shaft portion, and is exposed to the fuel that has flowed out of the control chamber when the control chamber is opened.

これにより、噴射開始において、流出流路が制御室に対して開放されると、穴の開口面には、制御室から流出した燃料の動圧が大きく作用する。このため、アーマチャは、ソレノイドコイルへの通電により生じる磁気吸引力に加えて、燃料の動圧による付勢力によっても強力に一方に付勢される。この結果、従来よりも、制御弁体による制御室の開放を速やかに行うことができるようになり、噴射弁体の開弁方向への移動を速めることができるので、噴射開始時における初期噴射率勾配を直立化することができる。   Thereby, when the outflow channel is opened to the control chamber at the start of injection, the dynamic pressure of the fuel flowing out from the control chamber acts on the opening surface of the hole. For this reason, the armature is strongly biased to one side by the biasing force generated by the dynamic pressure of the fuel in addition to the magnetic attractive force generated by energizing the solenoid coil. As a result, the control valve can be opened more quickly by the control valve body than before, and the movement of the injection valve body in the valve opening direction can be accelerated, so that the initial injection rate at the start of injection is increased. The gradient can be upright.

また、噴射終了において、制御弁体およびアーマチャが他方に向かって移動しようとするときに、穴の開口面には、制御弁体およびアーマチャの移動方向とは逆の方向に、絞り膜効果による燃料圧が大きく作用する。このため、制御弁体およびアーマチャの急激な移動が抑えられ、制御弁体による制御室の閉鎖は、従来よりも緩やかに行われるようになる。この結果、圧力波の発生を抑制することができるので、噴射終了時における制御弁体の閉弁バウンスを抑制することができる。   In addition, when the control valve body and the armature are about to move toward the other at the end of the injection, the fuel due to the throttle film effect is formed on the opening surface of the hole in the direction opposite to the moving direction of the control valve body and the armature. Pressure acts greatly. For this reason, the rapid movement of the control valve body and the armature is suppressed, and the control chamber is closed more slowly than before by the control valve body. As a result, since the generation of pressure waves can be suppressed, the valve closing bounce of the control valve body at the end of injection can be suppressed.

以上により、燃料噴射弁において、噴射終了時における制御弁体の閉弁バウンスの抑制、および、噴射開始時における初期噴射率勾配の直立化の両方を達成することができる。   As described above, in the fuel injection valve, it is possible to achieve both the suppression of the valve closing bounce of the control valve body at the end of the injection and the erecting of the initial injection rate gradient at the start of the injection.

〔請求項2の手段〕
請求項2に記載の燃料噴射弁によれば、摺動軸部と収容部とは別体として設けられ、摺動軸部および収容部の一方が他方に圧入されて一体化している。
これにより、摺動軸部を摺動自在に支持するボディの方を分割することなく、アーマチャの支持構造を形成することができる。
[Means of claim 2]
According to the fuel injection valve of the second aspect, the sliding shaft portion and the housing portion are provided as separate bodies, and one of the sliding shaft portion and the housing portion is press-fitted into the other and integrated.
Thus, the armature support structure can be formed without dividing the body that slidably supports the slide shaft portion.

ここで、摺動軸部と収容部とを別体とすることなく一体物として設けると、収容部の方が摺動軸部よりも径大であることから、ボディを周方向に分割した分割体によりアーマチャを包囲するようにしてアーマチャの支持構造を形成する必要がある。このため、摺動軸部を支持するための摺動孔が、周方向において異なる分割体で形成されるので、摺動孔の真円度が低下してしまう。   Here, if the sliding shaft portion and the housing portion are provided as an integral part without being separated, the housing portion is larger in diameter than the sliding shaft portion, so the body is divided in the circumferential direction. It is necessary to form the armature support structure so that the armature surrounds the armature. For this reason, since the sliding hole for supporting the sliding shaft portion is formed of different divided bodies in the circumferential direction, the roundness of the sliding hole is lowered.

これに対し、摺動軸部と収容部とを別体として設けておけば、ボディに摺動孔を設けて、この摺動孔に摺動軸部および収容部の一方を挿入し、その後に他方を挿入して圧入することで、アーマチャの支持構造を形成することができる。このため、摺動孔の真円度を下げることなく、アーマチャの支持構造を形成することができる。   On the other hand, if the sliding shaft portion and the accommodating portion are provided separately, a sliding hole is provided in the body, and one of the sliding shaft portion and the accommodating portion is inserted into this sliding hole, and then The armature support structure can be formed by inserting the other and press-fitting. For this reason, the armature support structure can be formed without reducing the roundness of the sliding hole.

燃料噴射弁の構成図である(実施例)。It is a block diagram of a fuel injection valve (Example). 燃料噴射弁の要部拡大図である(実施例)。It is a principal part enlarged view of a fuel injection valve (Example). 燃料噴射弁の要部拡大図である(従来例)。It is a principal part enlarged view of a fuel injection valve (conventional example). 噴射パターンを示すタイムチャートである(従来例)。It is a time chart which shows an injection pattern (conventional example).

燃料噴射弁は、噴孔を開閉する噴射弁体と、噴射弁体を開弁方向に駆動するアクチュエータとを備え、噴射弁体に対し閉弁方向に燃料圧を作用させるための制御室、制御室へ燃料を流入させるための流入流路、および制御室から燃料を流出させるための流出流路を形成し、アクチュエータの動作に応じ流出流路を制御室に対して開閉することで、制御室への燃料の流出入状態を可変して、噴射弁体を開弁方向または閉弁方向に駆動する。   The fuel injection valve includes an injection valve body that opens and closes the injection hole, and an actuator that drives the injection valve body in a valve opening direction, and a control chamber for controlling the fuel pressure in the valve closing direction on the injection valve body. An inflow channel for injecting fuel into the chamber and an outflow channel for outflowing fuel from the control chamber are formed, and the outflow channel is opened and closed with respect to the control chamber according to the operation of the actuator. The fuel inflow / outflow state is varied, and the injection valve body is driven in the valve opening direction or the valve closing direction.

また、アクチュエータは、流出流路を制御室に対して開閉する制御弁体と、ソレノイドコイルへの通電により励磁されて一方に変位するとともに、所定の付勢手段により常時他方に付勢されるアーマチャとを有する。さらに、アーマチャは、所定のボディにより摺動自在に支持される摺動軸部と、摺動軸部の他方側に設けられて制御弁体を収容する収容部とを有し、収容部には他方に向かって開口する穴が設けられ、穴に制御弁体が収容されている。そして、穴の開口面は、摺動軸部よりも径大であり、制御室の開放時に制御室から流出した燃料に曝される。   The actuator includes a control valve body that opens and closes the outflow channel with respect to the control chamber, and an armature that is excited and energized by energizing the solenoid coil and is always energized to the other by a predetermined energizing means. And have. Furthermore, the armature has a sliding shaft portion that is slidably supported by a predetermined body, and a housing portion that is provided on the other side of the sliding shaft portion and houses the control valve body. A hole opening toward the other side is provided, and the control valve body is accommodated in the hole. The opening surface of the hole is larger in diameter than the sliding shaft portion, and is exposed to the fuel that has flowed out of the control chamber when the control chamber is opened.

さらに、摺動軸部と収容部とは別体として設けられ、摺動軸部および収容部の一方が他方に圧入されて一体化している。   Furthermore, the sliding shaft portion and the housing portion are provided as separate bodies, and one of the sliding shaft portion and the housing portion is press-fitted into the other and integrated.

〔実施例の構成〕
実施例の燃料噴射弁1の構成を、図面に基づいて説明する。
燃料噴射弁1は、例えば、内燃機関(図示せず)の気筒内に燃料を噴射して供給するものであり、内燃機関の気筒ごとに装着されている。そして、燃料噴射弁1は、例えば、燃料を高圧状態で蓄圧するコモンレール、燃料を高圧化してコモンレールに供給する燃料供給ポンプ(図示せず)、および燃料噴射弁1や燃料供給ポンプの動作を制御する電子制御装置(図示せず:以下、ECUと呼ぶ)等とともに、燃料噴射装置を構成する。
[Configuration of Example]
The structure of the fuel injection valve 1 of an Example is demonstrated based on drawing.
For example, the fuel injection valve 1 injects fuel into a cylinder of an internal combustion engine (not shown) and supplies the fuel to each cylinder of the internal combustion engine. The fuel injection valve 1 controls, for example, a common rail that accumulates fuel in a high pressure state, a fuel supply pump (not shown) that supplies high pressure to the common rail, and operations of the fuel injection valve 1 and the fuel supply pump. A fuel injection device is configured together with an electronic control device (not shown: hereinafter referred to as ECU).

燃料噴射弁1は、例えば、図1に示すように、噴孔2を開閉する噴射弁体3と、噴射弁体3に当接して噴射弁体3と一体的に移動するコマンドピストン4と、噴射弁体3を閉弁方向に付勢するスプリング5と、噴射弁体3を開弁方向に駆動する駆動力を発生するアクチュエータ6とを備える。また、燃料噴射弁1は、噴射弁体3に対し閉弁方向に燃料圧を作用させるための制御室9、制御室9へ燃料を流入させるための流入流路10、および、制御室9から燃料を流出させるための流出流路11を形成する。   For example, as shown in FIG. 1, the fuel injection valve 1 includes an injection valve body 3 that opens and closes the injection hole 2, a command piston 4 that contacts the injection valve body 3 and moves integrally with the injection valve body 3, A spring 5 for urging the injection valve body 3 in the valve closing direction and an actuator 6 for generating a driving force for driving the injection valve body 3 in the valve opening direction are provided. The fuel injection valve 1 includes a control chamber 9 for applying fuel pressure to the injection valve body 3 in the valve closing direction, an inflow passage 10 for allowing fuel to flow into the control chamber 9, and the control chamber 9. An outflow passage 11 is formed for allowing fuel to flow out.

ここで、流入、流出流路10、11には、それぞれ、制御室9への燃料の流入を規制する流入側絞り13、制御室9からの燃料の流出を規制する流出側絞り14が設けられている。また、流出側絞り14は、流入側絞り13よりも燃料の通過抵抗が小さくなるように設けられている。   Here, the inflow and outflow passages 10 and 11 are respectively provided with an inflow side restrictor 13 for restricting the inflow of fuel into the control chamber 9 and an outflow side restrictor 14 for restricting the outflow of fuel from the control chamber 9. ing. The outflow side throttle 14 is provided so that the fuel passage resistance is smaller than that of the inflow side throttle 13.

噴射弁体3は、弁ボディ16に摺動自在に支持されて開弁方向または閉弁方向に移動する。また、噴射弁体3は、弁ボディ16との間に、コモンレールから受け入れた高圧の燃料が溜まるノズル室17を形成し、ノズル室17に対して噴孔2を開閉する。なお、ノズル室17の燃料圧は、噴射弁体3に対し開弁方向に作用する。   The injection valve body 3 is slidably supported by the valve body 16 and moves in the valve opening direction or the valve closing direction. In addition, the injection valve body 3 forms a nozzle chamber 17 in which high-pressure fuel received from the common rail is accumulated, and opens and closes the nozzle hole 2 with respect to the nozzle chamber 17. The fuel pressure in the nozzle chamber 17 acts on the injection valve body 3 in the valve opening direction.

コマンドピストン4は、弁ボディ16に摺動自在に支持されて制御室9を封鎖する。これにより、制御室9は、コマンドピストン4の移動に応じて容積が可変され、制御室9の燃料圧は、コマンドピストン4を介して噴射弁体3に作用する。
なお、制御室9およびノズル室17から摺動隙間を経てリークした燃料は、スプリング5を収容するスプリング室18に流入する。そして、スプリング室18に流入した燃料は、制御室9から流出流路11を経て流出した動的リークに伴う燃料とともに、燃料タンクに戻される。
The command piston 4 is slidably supported by the valve body 16 and seals the control chamber 9. As a result, the volume of the control chamber 9 is varied according to the movement of the command piston 4, and the fuel pressure in the control chamber 9 acts on the injection valve body 3 via the command piston 4.
The fuel leaking from the control chamber 9 and the nozzle chamber 17 through the sliding gap flows into the spring chamber 18 that houses the spring 5. Then, the fuel that has flowed into the spring chamber 18 is returned to the fuel tank together with the fuel accompanying the dynamic leak that has flowed out of the control chamber 9 through the outflow passage 11.

アクチュエータ6は、ECUからの指令に応じて通電開始または停止されるソレノイドコイル20、ソレノイドコイル20への通電により励磁されて一方に駆動されるアーマチャ21、アーマチャ21を他方に付勢するスプリング22、アーマチャ21の他端に保持され、アーマチャ21とともに変位して流出流路11を制御室9に対して開閉する制御弁体23を有する(以下、アクチュエータ6を電磁弁6と呼ぶ)。   The actuator 6 includes a solenoid coil 20 that starts or stops energization according to a command from the ECU, an armature 21 that is energized by energization of the solenoid coil 20, a spring 22 that biases the armature 21 to the other, A control valve body 23 is held at the other end of the armature 21 and is displaced together with the armature 21 to open and close the outflow passage 11 with respect to the control chamber 9 (hereinafter, the actuator 6 is referred to as an electromagnetic valve 6).

そして、電磁弁6は、ECUからの指令に応じて、制御弁体23を一方または他方に変位させて流出流路11を制御室9に対して開閉することで、制御室9への燃料の流出入状態を可変して、噴射弁体3を開弁方向または閉弁方向に駆動する。   And according to the command from ECU, the solenoid valve 6 displaces the control valve body 23 to one side or the other, and opens and closes the outflow passage 11 with respect to the control chamber 9, thereby supplying the fuel to the control chamber 9. The inflow / outflow state is varied to drive the injection valve body 3 in the valve opening direction or the valve closing direction.

以上の構成により、ソレノイドコイル20に通電が開始されると、アーマチャ21および制御弁体23が一方に変位して流出流路11が制御室9に対して開放される。ここで、流出側絞り14の方が流入側絞り13よりも燃料が通過しやすいため、流出流路11が制御室9に対して開放されると、流入流路10から制御室9への燃料の流入量よりも、制御室9から流出流路11への燃料の流出量が大きくなって制御室9の燃料圧が低下する。このため、噴射弁体3に作用する合力は開弁方向に強くなり、噴射弁体3が開弁方向に駆動されて噴孔2を開放し、燃料の噴射が開始される。   With the above configuration, when energization of the solenoid coil 20 is started, the armature 21 and the control valve body 23 are displaced to one side, and the outflow passage 11 is opened to the control chamber 9. Here, since the outflow side throttle 14 is easier to pass fuel than the inflow side throttle 13, the fuel from the inflow channel 10 to the control chamber 9 is opened when the outflow channel 11 is opened to the control chamber 9. The amount of fuel flowing out from the control chamber 9 to the outflow passage 11 becomes larger than the amount of inflow, and the fuel pressure in the control chamber 9 decreases. For this reason, the resultant force acting on the injection valve body 3 becomes stronger in the valve opening direction, and the injection valve body 3 is driven in the valve opening direction to open the injection hole 2 and fuel injection is started.

そして、ソレノイドコイル20への通電が停止されると、アーマチャ21および制御弁体23が他方に変位して流出流路11が制御室9に対して閉鎖される。これにより、制御室9から流出流路11への燃料の流出が止まり、流入流路10から制御室9への燃料の流入により制御室9の燃料圧が上昇する。このため、噴射弁体3に作用する合力は閉弁方向に強くなり、噴射弁体3が閉弁方向に駆動されて噴孔2を閉鎖し、燃料の噴射が停止される。   When the energization of the solenoid coil 20 is stopped, the armature 21 and the control valve body 23 are displaced to the other, and the outflow passage 11 is closed with respect to the control chamber 9. Thereby, the outflow of fuel from the control chamber 9 to the outflow passage 11 stops, and the fuel pressure in the control chamber 9 increases due to the inflow of fuel from the inflow passage 10 to the control chamber 9. For this reason, the resultant force acting on the injection valve body 3 becomes stronger in the valve closing direction, the injection valve body 3 is driven in the valve closing direction to close the injection hole 2, and fuel injection is stopped.

〔実施例の特徴〕
実施例の燃料噴射弁1の特徴を、図面に基づいて説明する。
実施例の燃料噴射弁1によれば、図2に示すように、電磁弁6のアーマチャ21は、所定のボディ26により摺動自在に支持される摺動軸部27と、摺動軸部27の一方側に設けられてソレノイドコイル20へ通電により一方に吸引される被吸引部28と、摺動軸部27の他方側に設けられて制御弁体23を収容する収容部29とを有する。
[Features of Examples]
The characteristic of the fuel injection valve 1 of an Example is demonstrated based on drawing.
According to the fuel injection valve 1 of the embodiment, as shown in FIG. 2, the armature 21 of the electromagnetic valve 6 includes a sliding shaft portion 27 slidably supported by a predetermined body 26, and a sliding shaft portion 27. A suctioned portion 28 that is provided on one side of the solenoid coil 20 and is attracted to one side by energization of the solenoid coil 20, and an accommodating portion 29 that is provided on the other side of the sliding shaft portion 27 and accommodates the control valve body 23.

すなわち、ボディ26には摺動孔31が設けられ、摺動孔31に摺動軸部27が摺動自在に収容されて支持されている。そして、摺動軸部27および被吸引部28と収容部29とは別体として設けられ、摺動軸部27に収容部29が圧入されてアーマチャ21として一体化している。さらに、収容部29には他方に向かって開口する穴32が設けられ、穴32に制御弁体23が収容されている。そして、穴32の開口面33は、摺動軸部27よりも径大であり、制御室9の開放時に制御室9から流出した燃料に曝される。   That is, the body 26 is provided with a sliding hole 31, and the sliding shaft portion 27 is slidably accommodated and supported in the sliding hole 31. The sliding shaft portion 27 and the suctioned portion 28 and the housing portion 29 are provided separately, and the housing portion 29 is press-fitted into the sliding shaft portion 27 and integrated as an armature 21. Further, the accommodating portion 29 is provided with a hole 32 that opens toward the other, and the control valve element 23 is accommodated in the hole 32. The opening surface 33 of the hole 32 is larger in diameter than the sliding shaft portion 27 and is exposed to fuel that has flowed out of the control chamber 9 when the control chamber 9 is opened.

〔実施例の効果〕
実施例の燃料噴射弁1によれば、電磁弁6のアーマチャ21は、ボディ26により摺動自在に支持される摺動軸部27と、摺動軸部27の他方側に設けられて制御弁体23を収容する収容部29とを有し、収容部29には他方に向かって開口する穴32が設けられ、穴32に制御弁体23が収容されている。そして、穴32の開口面33は、摺動軸部27よりも径大であり、制御室9の開放時に制御室9から流出した燃料に曝される。
[Effects of Examples]
According to the fuel injection valve 1 of the embodiment, the armature 21 of the electromagnetic valve 6 is provided on the other side of the sliding shaft portion 27 slidably supported by the body 26 and the control valve. A housing portion 29 for housing the body 23. The housing portion 29 is provided with a hole 32 that opens toward the other, and the control valve body 23 is housed in the hole 32. The opening surface 33 of the hole 32 is larger in diameter than the sliding shaft portion 27 and is exposed to fuel that has flowed out of the control chamber 9 when the control chamber 9 is opened.

これにより、噴射開始において、流出流路11が制御室9に対して開放されると、開口面33には、制御室9から流出した燃料の動圧が大きく作用する。このため、アーマチャ21は、ソレノイドコイル20への通電により生じる磁気吸引力に加えて、燃料の動圧による付勢力によっても強力に一方に付勢される。この結果、制御弁体23による制御室9の開放を速やかに行うことができるようになり、噴射弁体3の開弁方向への移動を速めることができるので、噴射開始時における初期噴射率勾配を直立化することができる。   Thereby, when the outflow passage 11 is opened to the control chamber 9 at the start of injection, the dynamic pressure of the fuel flowing out from the control chamber 9 acts on the opening surface 33 greatly. For this reason, the armature 21 is strongly biased to one side by the biasing force generated by the dynamic pressure of the fuel in addition to the magnetic attractive force generated by energizing the solenoid coil 20. As a result, the control valve body 23 can quickly open the control chamber 9, and the movement of the injection valve body 3 in the valve opening direction can be accelerated. Therefore, the initial injection rate gradient at the start of injection Can be upright.

また、噴射終了において、制御弁体23およびアーマチャ21が他方に向かって移動しようとするときに、開口面33には、制御弁体23およびアーマチャ21の移動方向とは逆の方向に、絞り膜効果による燃料圧が大きく作用する。このため、制御弁体23およびアーマチャ21の急激な移動が抑えられ、制御弁体23による制御室9の閉鎖は緩やかに行われるようになる。この結果、圧力波の発生を抑制することができるので、噴射終了時における制御弁体23の閉弁バウンスを抑制することができる。   In addition, when the control valve body 23 and the armature 21 are about to move toward the other at the end of the injection, the opening film 33 has a throttle film in a direction opposite to the moving direction of the control valve body 23 and the armature 21. The fuel pressure due to the effect acts greatly. For this reason, the rapid movement of the control valve body 23 and the armature 21 is suppressed, and the control valve body 23 is gradually closed by the control valve body 23. As a result, since the generation of pressure waves can be suppressed, the valve closing bounce of the control valve body 23 at the end of injection can be suppressed.

以上により、燃料噴射弁1において、噴射終了時における制御弁体23の閉弁バウンスの抑制、および、噴射開始時における初期噴射率勾配の直立化の両方を達成することができる。   As described above, in the fuel injection valve 1, it is possible to achieve both the suppression of the valve closing bounce of the control valve body 23 at the end of injection and the upright initial injection rate gradient at the start of injection.

また、閉弁バウンスの抑制に関連して、被吸引部28の他方面35とボディ26の一方面36との間にも、噴射終了時に絞り膜効果が生じるので、他方面35には、この絞り膜効果による燃料圧が大きく作用する。これにより、アーマチャ21全体としては、被吸引部28に作用する絞り膜効果による燃料圧、および、収容部29に作用する絞り膜効果による燃料圧の両方によって閉弁バウンスが抑制されるため、閉弁バウンスに対するロバスト性が向上する。   Further, in connection with the suppression of the valve closing bounce, a throttle film effect is produced between the other surface 35 of the suctioned portion 28 and the one surface 36 of the body 26 at the end of the injection. The fuel pressure due to the throttle film effect acts greatly. As a result, the entire armature 21 is prevented from closing bounce due to both the fuel pressure due to the throttle film effect acting on the suctioned portion 28 and the fuel pressure due to the throttle membrane effect acting on the accommodating portion 29. Robustness against valve bounce is improved.

さらに、閉弁バウンス抑制のために管理すべき隙間が、閉弁時における他方面35と一方面36との隙間、および、閉弁時における制御弁体23の他端面37と開口面33との段差の2つになる。これにより、所定の閉弁バウンス抑制効果を得るための管理幅を、他方面35と一方面36との隙間のみを管理する場合に比べて広げることができる。このため、閉弁バウンス抑制のための管理工数を低減することができる。   Further, the gap to be managed for valve closing bounce suppression is the gap between the other surface 35 and the one surface 36 when the valve is closed, and the other end surface 37 and the opening surface 33 of the control valve body 23 when the valve is closed. There are two steps. Thereby, the management width | variety for obtaining a predetermined valve closing bounce suppression effect can be expanded compared with the case where only the clearance gap between the other surface 35 and the one surface 36 is managed. For this reason, the management man-hour for valve closing bounce suppression can be reduced.

また、摺動軸部27および被吸引部28と収容部29とは別体として設けられ、摺動軸部27に収容部29が圧入されてアーマチャ21として一体化している。
これにより、摺動軸部27を摺動自在に支持するボディ26の方を分割することなく、アーマチャ21の支持構造を形成することができる。
Further, the sliding shaft portion 27 and the sucked portion 28 and the housing portion 29 are provided as separate bodies, and the housing portion 29 is press-fitted into the sliding shaft portion 27 and integrated as the armature 21.
Thereby, the support structure of the armature 21 can be formed without dividing the body 26 that slidably supports the sliding shaft portion 27.

ここで、摺動軸部27および被吸引部28と収容部29とを別体とすることなく一体物として設けると、収容部29の方が摺動軸部27よりも径大であることから、ボディ26を周方向に分割した分割体によりアーマチャ21を包囲するようにしてアーマチャ21の支持構造を形成する必要がある。このため、摺動孔31が、周方向において異なる分割体で形成されるので、摺動孔31の真円度が低下してしまう。   Here, if the sliding shaft portion 27 and the sucked portion 28 and the housing portion 29 are provided as an integrated body without being separated, the housing portion 29 is larger in diameter than the sliding shaft portion 27. It is necessary to form the support structure of the armature 21 so as to surround the armature 21 with a divided body obtained by dividing the body 26 in the circumferential direction. For this reason, since the sliding hole 31 is formed of different divided bodies in the circumferential direction, the roundness of the sliding hole 31 is reduced.

これに対し、摺動軸部27および被吸引部28と収容部29とを別体として設けておけば、ボディ26に摺動孔31を設けて、摺動孔31に摺動軸部27および収容部29の一方を挿入し、その後に他方を挿入して圧入することで、アーマチャ21の支持構造を形成することができる。このため、摺動孔31の真円度を下げることなく、アーマチャ21の支持構造を形成することができる。   On the other hand, if the sliding shaft portion 27 and the sucked portion 28 and the accommodating portion 29 are provided separately, the body 26 is provided with the sliding hole 31, and the sliding shaft 31 is provided in the sliding hole 31. The support structure of the armature 21 can be formed by inserting one of the accommodating portions 29 and then inserting the other and press-fitting. For this reason, the support structure of the armature 21 can be formed without reducing the roundness of the sliding hole 31.

〔変形例〕
実施例の燃料噴射弁1によれば、摺動軸部27に収容部29が圧入されてアーマチャ21として一体化していたが、摺動軸部27を収容部29に圧入してアーマチャ21として一体化してもよい。さらに、摺動軸部27および被吸引部28と収容部29とを別体とすることなく、一体のアーマチャ21として設けておき、ボディ26の方を周方向に分割して複数の分割体としておき、これらの分割体によりアーマチャ21を包囲するようにしてアーマチャ21の支持構造を形成してもよい。
[Modification]
According to the fuel injection valve 1 of the embodiment, the housing portion 29 is press-fitted into the sliding shaft portion 27 and integrated as the armature 21, but the sliding shaft portion 27 is press-fitted into the housing portion 29 and integrated as the armature 21. May be used. Further, the sliding shaft portion 27 and the sucked portion 28 and the accommodating portion 29 are not provided separately, but are provided as an integral armature 21, and the body 26 is divided in the circumferential direction to form a plurality of divided bodies. Alternatively, the support structure of the armature 21 may be formed so as to surround the armature 21 by these divided bodies.

1 燃料噴射弁
2 噴孔
3 噴射弁体
6 電磁弁(アクチュエータ)
9 制御室
10 流入流路
11 流出流路
20 ソレノイドコイル
21 アーマチャ
22 スプリング(付勢手段)
23 制御弁体
26 ボディ
27 摺動軸部
29 収容部
32 穴
33 開口面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel injection valve 2 Injection hole 3 Injection valve body 6 Electromagnetic valve (actuator)
9 Control chamber 10 Inflow passage 11 Outflow passage 20 Solenoid coil 21 Armature 22 Spring (biasing means)
23 Control valve body 26 Body 27 Sliding shaft portion 29 Housing portion 32 Hole 33 Opening surface

Claims (2)

噴孔を開閉する噴射弁体と、この噴射弁体を開弁方向に駆動するアクチュエータとを備え、
前記噴射弁体に対し閉弁方向に燃料圧を作用させるための制御室、前記制御室へ燃料を流入させるための流入流路、および前記制御室から燃料を流出させるための流出流路を形成し、
前記アクチュエータの動作に応じ前記流出流路を前記制御室に対して開閉することで、前記制御室への燃料の流出入状態を可変して、前記噴射弁体を開弁方向または閉弁方向に駆動する燃料噴射弁において、
前記アクチュエータは、前記流出流路を前記制御室に対して開閉する制御弁体と、ソレノイドコイルへの通電により励磁されて一方に変位するとともに、所定の付勢手段により常時他方に付勢されるアーマチャとを有し、
このアーマチャは、所定のボディにより摺動自在に支持される摺動軸部と、摺動軸部の他方側に設けられて前記制御弁体を収容する収容部とを有し、
この収容部には他方に向かって開口する穴が設けられ、この穴に前記制御弁体が収容され、
前記穴の開口面は、前記摺動軸部よりも径大であり、前記制御室の開放時に前記制御室から流出した燃料に曝されることを特徴とする燃料噴射弁。
An injection valve body for opening and closing the injection hole, and an actuator for driving the injection valve body in the valve opening direction,
A control chamber for applying fuel pressure to the injection valve body in a valve closing direction, an inflow channel for injecting fuel into the control chamber, and an outflow channel for allowing fuel to flow out from the control chamber are formed. And
By opening and closing the outflow passage with respect to the control chamber according to the operation of the actuator, the state of fuel inflow and outflow into the control chamber is varied, and the injection valve body is opened or closed. In the fuel injection valve to drive,
The actuator is energized by the energization of the solenoid coil and the control valve body that opens and closes the outflow passage with respect to the control chamber, and is displaced to one side, and is always urged to the other by a predetermined urging means. With armature,
This armature has a sliding shaft portion that is slidably supported by a predetermined body, and a housing portion that is provided on the other side of the sliding shaft portion and houses the control valve body,
The accommodation portion is provided with a hole that opens toward the other, and the control valve body is accommodated in the hole,
The opening surface of the hole is larger in diameter than the sliding shaft portion, and is exposed to fuel that has flowed out of the control chamber when the control chamber is opened.
請求項1に記載の燃料噴射弁において、
前記摺動軸部と前記収容部とは別体として設けられ、前記摺動軸部および前記収容部の一方が他方に圧入されて一体化していることを特徴とする燃料噴射弁。
The fuel injection valve according to claim 1, wherein
The fuel injection valve, wherein the sliding shaft portion and the housing portion are provided separately, and one of the sliding shaft portion and the housing portion is press-fitted into the other and integrated.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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