專利名稱：燃料噴射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃料噴射裝置。
背景技術(shù)：
公知有一種燃料噴射裝置，具有形成在針閥內(nèi)端部上的壓力控制室和用于增大噴射壓力的增壓活塞的中間室，通過將供給到壓力控制室內(nèi)的共用軌道內(nèi)的高壓燃料排出到燃料排出通路內(nèi)，使針閥開啟而噴射燃料，通過將供給到中間室內(nèi)的共用軌道內(nèi)的高壓燃料排出到燃料排出通路內(nèi)，來驅(qū)動增壓活塞而增大燃料噴射壓力，其中，壓力控制室和中間室經(jīng)由三位三通閥與燃料排出通路相連，通過該三通閥的切換作用，在噴射燃料時如果需要增大噴射壓力，則使壓力控制室和中間室同時與燃料排出通路相連，而在燃料噴射時如果不需要增大噴射壓力、即停止驅(qū)動增壓活塞，則僅使壓力控制室與燃料排出通路相連(參照特開2003-106235號公報(bào))。
但是，在上述三位三通閥中，通過改變供給到閥體驅(qū)動用的電磁線圈中的勵磁電流值，使閥體移動至一側(cè)的端部位置、中間位置以及另一側(cè)的端部位置中的任一位置上。在這種情況下，雖然理論上可以借助電磁力使閥體靜止在中間位置上，但是實(shí)際上閥體的位置極其不穩(wěn)定，特別是在要安裝到強(qiáng)烈振動的發(fā)動機(jī)上的燃料噴射裝置中，目前不愿意采用借助電磁力使閥體移動至中間位置的三位三通閥。并且，如果要使閥體在三個位置上切換，必須增大閥體的升程量，為了增大閥體的升程量，必須增大電磁線圈。然而，在燃料噴射裝置中，很難增大電磁線圈。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種燃料噴射裝置，其可以使用穩(wěn)定的二位三通閥來控制增壓活塞的增壓作用。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種燃料噴射裝置，形成在針閥內(nèi)端部上的壓力控制室和用于增大噴射壓力的增壓活塞的中間室通過二位三通閥而選擇性地與共用軌道內(nèi)或燃料排出通路相連，通過將供給到壓力控制室內(nèi)的共用軌道內(nèi)的高壓燃料排出到燃料排出通路內(nèi)而使針閥開啟并噴射燃料，通過將供給到中間室內(nèi)的共用軌道內(nèi)的高壓燃料排出到燃料排出通路內(nèi)來驅(qū)動增壓活塞而增大燃料噴射壓力，其中，在用于連通三通閥和中間室的燃料流通通路內(nèi)，配置由共用軌道內(nèi)的燃料壓力驅(qū)動的中間室控制閥，中間室控制閥根據(jù)共用軌道內(nèi)的燃料壓力對燃料流通通路的流路面積進(jìn)行控制，當(dāng)共用軌道內(nèi)的燃料壓力處于高于預(yù)定燃料壓力的高壓側(cè)燃料區(qū)域時，驅(qū)動增壓活塞，當(dāng)共用軌道內(nèi)的燃料壓力處于低于預(yù)定燃料壓力的低壓側(cè)燃料區(qū)域時，與共用軌道內(nèi)的燃料壓力處于高壓側(cè)燃料區(qū)域時相比，減弱增壓活塞的增壓作用或停止驅(qū)動增壓活塞。


圖1是燃料噴射裝置的整體圖；圖2是表示共軌壓力的低壓側(cè)燃料區(qū)域I以及高壓側(cè)燃料區(qū)域II的圖；圖3是表示中間室控制閥的第一實(shí)施例的圖；圖4是表示中間室控制閥的第二實(shí)施例的圖；圖5是表示中間室控制閥的第三實(shí)施例的圖；圖6是表示中間室控制閥的第四實(shí)施例的圖；圖7是表示中間室控制閥的第五實(shí)施例的圖；圖8是表示中間室控制閥的第三實(shí)施例的變形例的圖；圖9是表示中間室控制閥等的圖；圖10是表示中間室控制閥的圖；圖11是燃料噴射裝置的整體圖；
圖12是表示中間室控制閥的另一實(shí)施例的圖；圖13是表示中間室控制閥的另一實(shí)施例的圖；圖14是表示中間室控制閥的圖13所示實(shí)施例的變形例的圖。
具體實(shí)施例方式
圖1圖解表示整個燃料噴射裝置，在圖1中，被單點(diǎn)劃線包圍的部分1表示安裝在發(fā)動機(jī)上的燃料噴射閥。如圖1所示，燃料噴射裝0置包括用于貯存高壓燃料的共用軌道2，經(jīng)由高壓燃料泵4將燃料箱3內(nèi)的燃料供給到該共用軌道2內(nèi)。通過控制高壓燃料泵4的噴出量，將共用軌道2內(nèi)的燃料壓力維持在與內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)對應(yīng)的目標(biāo)燃料壓力，維持在目標(biāo)燃料壓力的共用軌道2內(nèi)的高壓燃料經(jīng)由高壓燃料供給通路5供給到燃料噴射閥1中。
如圖1所示，燃料噴射閥1包括用于向燃燒室內(nèi)噴射燃料的噴嘴部6、用于增大噴射壓力的增壓器7以及用于切換燃料通路的三通閥8。該三通閥8由二位三通閥構(gòu)成，可以切換至圖1中用8a表示的一側(cè)端部位置和圖1中用圖8b表示的另一側(cè)端部位置這兩個位置中的任一位置上。噴嘴部6具有針閥9，在噴嘴部6的前端形成由針閥9的前端部進(jìn)行開閉控制的噴口10(未圖示)。在針閥9的周圍形成充滿所噴射的高壓燃料的噴嘴室11，在針閥9的頂面上形成充滿燃料的壓力控制室12。在壓力控制室12內(nèi)插入壓縮彈簧13，其向下方、即向閥關(guān)閉方向?qū)︶橀y9施力，該壓力控制室12經(jīng)由燃料流通通路14與三通閥8相連。
另一方面，增壓器7具有由一體成形的大徑活塞15和小徑活塞16構(gòu)成的增壓活塞17。在與小徑活塞16相反一側(cè)的大徑活塞15的頂面上形成充滿高壓燃料的高壓室18，該高壓室18經(jīng)由高壓燃料供給通路19與高壓燃料供給通路5相連。由此，共用軌道2內(nèi)的燃料壓力(以下稱為共軌壓力)始終作用在高壓室18內(nèi)。相對于此，在小徑活塞16周圍的大徑活塞15的端面上形成充滿燃料的中間室20，在該中間室20內(nèi)插入向高壓室18對大徑活塞15施力的壓縮彈簧21。并且，在與大徑活塞15相反一側(cè)的小徑活塞16的端面上形成充滿燃料的增壓室22，該增壓室22和噴嘴室11經(jīng)由高壓燃料供給通路23、只能從高壓燃料供給通路19向高壓燃料供給通路23流通的止回閥24以及高壓燃料供給通路19與高壓燃料供給通路5相連。
另一方面，在連通三通閥8和中間室20的燃料流通通路25內(nèi)配置有中間室控制閥26，通過該中間室控制閥26控制燃料流通通路25的流路面積。換言之，中間室控制閥26，經(jīng)由燃料流通通路25a及燃料流通通路14與三通閥8相連，并經(jīng)由燃料流通通路25b與中間室20相連。并且，為了驅(qū)動閥工作，經(jīng)由高壓燃料供給通路5、19以及高壓燃料供給通路27將共用軌道2內(nèi)的高壓燃料供給到中間室控制閥26。
另一方面，在三通閥8上，除了高壓燃料供給通路5和燃料流通通路14以外，例如還連接有與燃料箱3內(nèi)相連的燃料排出通路28。該三通閥8，通過電磁螺線管或壓電元件等促動器29進(jìn)行驅(qū)動，通過該三通閥8使燃料流通通路14選擇性地與高壓燃料供給通路5或燃料排出通路28中的任一方相連。
接著參照圖1，對中間室控制閥26將燃料流通通路25的流路完全打開時的針閥9及增壓活塞17的動作進(jìn)行說明。
圖1表示通過三通閥8的燃料通路切換作用使燃料流通通路14與高壓燃料供給通路5相連的情況，在這種情況下，壓力控制室12內(nèi)及中間室內(nèi)20內(nèi)均為共軌壓力。另一方面，此時，噴嘴室11內(nèi)、高壓室18內(nèi)以及增壓室22內(nèi)也為共軌壓力。此時，與通過噴嘴室11內(nèi)的燃料壓力使噴嘴閥9上升的力相比，通過壓力控制室12內(nèi)的燃料壓力和壓縮彈簧13的彈力使針閥9下降的力更大。因此，針閥9下降，其結(jié)果是，針閥9關(guān)閉，停止從噴口10噴射燃料。另一方面，關(guān)于增壓器7，如上所述，高壓室18內(nèi)、中間室20內(nèi)以及增壓室22內(nèi)均為共軌壓力，因而，此時如圖1所示，增壓活塞17保持在通過壓縮彈簧21的彈力上升的狀態(tài)。
另一方面，通過三通閥8的通路切換作用使燃料流通通路14與燃料排出通路28相連時，由于噴嘴部6的壓力控制室12內(nèi)的燃料壓力下降，其結(jié)果是，針閥9開啟，噴嘴室11內(nèi)的燃料從噴口10噴射。另一方面，此時，由于中間室20內(nèi)的燃料壓力下降，因而在增壓活塞17上作用有向下的較大的力，其結(jié)果是，增壓室22內(nèi)的燃料壓力變得高于共軌壓力。因此，此時，經(jīng)由高壓燃料供給通路23與增壓室22內(nèi)相連的噴嘴室11內(nèi)的燃料壓力也變得高于共軌壓力，在噴射燃料的期間，維持該較高的燃料壓力。因此，針閥9開啟時，以高于共軌壓力的噴射壓力從噴口10噴射燃料。
接著，如圖1所示，通過三通閥8的燃料通路切換作用使燃料流通通路14再次與高壓燃料供給通路5相連時，噴嘴部6的壓力控制室12內(nèi)變?yōu)楣曹墘毫Γ浣Y(jié)果是，停止噴射燃料。此時，增壓器7的中間室20內(nèi)也變?yōu)楣曹墘毫?，其結(jié)果是，增壓活塞17通過壓縮彈簧23的彈力再次保持圖1所示的上升狀態(tài)。
另一方面，在中間室控制閥26截?cái)嗳剂狭魍ㄍ?5的情況下，無論通過三通閥8的切換作用使燃料流通通路25a與高壓燃料供給通路5相連還是與燃料排出通路28相連，中間室20內(nèi)的燃料壓力均不發(fā)生變化，因此，未驅(qū)動增壓活塞17。因而此時，噴嘴室11內(nèi)始終為共軌壓力，因而噴射燃料時的噴射壓力為共軌壓力。這樣，通過中間室控制閥26控制增壓活塞17的增壓作用。
在壓燃式內(nèi)燃機(jī)中，在輕負(fù)荷時特別是空轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時機(jī)械噪音低，因而此時如果產(chǎn)生較大的燃燒噪音，會給搭乘者帶來不適感。但是，如果在輕負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時或空轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時增大噴射壓力并提高噴射率，由于燃燒壓力急劇上升，會產(chǎn)生燃燒噪音，因而此時，降低燃燒噪音時必須要降低噴射壓力、即共軌壓力。另一方面，在高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時，由于需要某一規(guī)定期間內(nèi)噴射大量燃料而使噴射壓力升高，因而共軌壓力提高。如上所述，共軌壓力，在內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷或內(nèi)燃機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩小時降低，在內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷或內(nèi)燃機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩升高時升高。
另一方面，當(dāng)進(jìn)一步增大內(nèi)燃機(jī)高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時的內(nèi)燃機(jī)輸出時，需要在某一規(guī)定期間內(nèi)噴射更多的燃料。因此，在本發(fā)明中，為了在某一規(guī)定期間內(nèi)噴射盡可能多的燃料，驅(qū)動增壓活塞17而增大噴射壓力。另外，由于內(nèi)燃機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩越大，共軌壓力越高，因而在本發(fā)明中，當(dāng)共軌壓力升高時，利用增壓活塞17產(chǎn)生增大噴射壓力的作用。即，在本發(fā)明中，如圖2所示，當(dāng)共用軌道2內(nèi)的燃料壓力處于高于預(yù)定燃料壓力的高壓側(cè)燃料區(qū)域II時，驅(qū)動增壓活塞17，當(dāng)共用軌道2內(nèi)的燃料壓力處于低于預(yù)定燃料壓力的低壓側(cè)燃料區(qū)域I時，與共用軌道2內(nèi)的燃料壓力處于高壓側(cè)燃料區(qū)域II的時相比，減弱增壓活塞17的增壓作用或停止驅(qū)動增壓活塞17。在圖2中，縱軸TQ表示內(nèi)燃機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，橫軸NE表示內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速。并且，為了驅(qū)動增壓活塞17，必須將中間室20內(nèi)的高壓燃料排出到燃料排出通路28內(nèi)，這樣排出高壓燃料導(dǎo)致能量損失。因而優(yōu)選的是，盡量減少該高壓燃料的排出量。關(guān)于這一點(diǎn)，在本發(fā)明中，通過在圖2的低壓側(cè)燃料區(qū)域I中停止驅(qū)動增壓活塞17來減少高壓燃料的排出量。
接著，參照圖3(A)、(B)對中間室控制閥26的第一實(shí)施例進(jìn)行說明，其中，當(dāng)共用軌道2內(nèi)的燃料壓力處于圖2所示的高壓側(cè)燃料區(qū)域II時，驅(qū)動增壓活塞17，當(dāng)共用軌道2內(nèi)的燃料壓力處于圖2所示的低壓側(cè)燃料區(qū)域I時，停止驅(qū)動增壓活塞17。
參照圖3(A)，中間室控制閥26，具有圓筒狀的閥室30、在閥室30內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動的閥體31和高壓室32，該高壓室32形成在閥體31的軸線方向的一個端面上，經(jīng)由高壓燃料供給通路27與共用軌道2內(nèi)相連。在閥體31的軸線方向中央部的外周面上形成呈環(huán)狀的凹槽33，閥體31由第一閥體31a和第二閥體31b構(gòu)成，該第一閥體31a和第二閥體31b在其軸線方向上相互間隔并相互連接，且在閥室30的內(nèi)周面上進(jìn)行滑動。在該實(shí)施例中，第一閥體31a和第二閥體31b的外徑相同。
如圖3(A)所示，高壓室32形成在第一閥體31a的外端面上，在第二閥體31b的外端面上形成端部室34。并且，在第一閥體31a和第二閥體31b之間的凹槽33內(nèi)形成閥間室35。另一方面，在端部室34內(nèi)插入向高壓室32對第一閥體31a和第二閥體32b施力的彈簧部件36，該端部室34與燃料排出通路28相連。燃料流通通路25a和25b呈直線對齊地進(jìn)行設(shè)置，在閥室30的內(nèi)周面上形成經(jīng)由燃料流通通路25a與三通閥8相連的三通閥側(cè)燃料流通開口37和經(jīng)由燃料流通通路25b與中間室20相連的中間室側(cè)燃料流通開口38。
當(dāng)共用軌道2內(nèi)的燃料壓力處于圖2所示的低壓側(cè)燃料區(qū)域I時，如圖3(A)所示，閥體31通過彈簧部件36的彈力上升，此時，三通閥側(cè)燃料流通開口37和中間室側(cè)燃料流通開口38被第二閥體31b的外周面封閉。即，燃料流通通路25被中間室控制閥26截?cái)?。因而此時，停止驅(qū)動增壓活塞17，噴射壓力為共軌壓力。
相對于此，當(dāng)共用軌道2內(nèi)的燃料壓力處于圖2所示的高壓側(cè)燃料區(qū)域II時，如圖3(B)所示，閥體31通過高壓室32內(nèi)的共軌壓力克服彈簧部件36的彈力而被壓下，三通閥側(cè)燃料流通開口37和中間室燃料流通開口38都向閥間室35內(nèi)開口。即，中間室控制閥26將燃料流通通路25的流路完全打開。因而此時，由于通過三通閥8的流路切換作用使燃料流通通路14與高壓燃料供給通路5相連時，共用軌道2內(nèi)的高壓燃料被送入中間室20內(nèi)，燃料流通通路14與燃料排出通路28相連時，排出中間室20內(nèi)的高壓燃料，因而增壓活塞17產(chǎn)生增大作用。
在圖3所示的第一實(shí)施例中，不論閥體31處于圖3(A)所示的狀態(tài)還是處于圖3(B)所示的狀態(tài)，只要向燃料流通通路25a內(nèi)供給共用軌道2內(nèi)的高壓燃料，該高壓燃料就會通過第二閥體31b的外周和閥室30的內(nèi)壁面之間泄漏到端部室34內(nèi)，泄漏到端部室34內(nèi)的燃料被排出到燃料排出通路28內(nèi)。但是，預(yù)先形成這種泄漏高壓燃料的結(jié)構(gòu)時，會增大高壓燃料泵4的驅(qū)動能量，因而并不理想。下述實(shí)施例表示不會發(fā)生高壓燃料泄漏的結(jié)構(gòu)。其中，在下述實(shí)施例中，對與圖3所示的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)采用相同附圖標(biāo)記。
圖4(A)、(B)表示第二實(shí)施例。在該第二實(shí)施例中，與第一實(shí)施例的不同之處在于為了防止中間室控制閥26中的高壓燃料發(fā)生泄漏，端部室34經(jīng)由流路截面小于燃料流通通路25a、25b的燃料通路40與燃料流通通路25a相連。在該第二實(shí)施例中，雖然也是當(dāng)共用軌道2內(nèi)的燃料壓力處于圖2所示的高壓側(cè)燃料區(qū)域II時驅(qū)動增壓活塞17，當(dāng)共用軌道2內(nèi)的燃料壓力處于圖2所示的低壓側(cè)燃料區(qū)域I時停止驅(qū)動增壓活塞17，但是由于設(shè)置了燃料通路4，所以進(jìn)行增壓作用時的閥體31的動作與第一實(shí)施例略微不同。
即，當(dāng)共用軌道2內(nèi)的燃料壓力處于圖2所示的低壓側(cè)燃料區(qū)域I時，如圖4(A)所示，閥體31上升，此時，利用第二閥體31b截?cái)嗳剂狭魍ㄍ?5a、25b。另外，通過三通閥8的流路切換作用使燃料流通通路25a內(nèi)的燃料壓力發(fā)生變動時，雖然端部室34內(nèi)的燃料壓力也發(fā)生變動，但是高壓室32內(nèi)的燃料壓力不會太高，因而閥體31保持在圖4(A)所示的上升位置上。
另一方面，當(dāng)共用軌道2內(nèi)的燃料壓力處于圖2所示的高壓側(cè)燃料區(qū)域II時，高壓室32內(nèi)燃料壓力升高。此時，通過三通閥8的流路切換作用使燃料流通通路25a與高壓燃料流通通路5相連時，由于端部室34內(nèi)的燃料壓力升高，因而如圖4(A)所示，閥體31上升。但是實(shí)際上，因燃料通路40的流路面積小以及因閥體31的慣性，即使燃料流通通路25a與高壓燃料流通通路5相連，閥體31也不會立即上升，而是如圖4(B)所示，中間室控制閥26維持在將燃料流通通路25的流路完全打開的狀態(tài)。因此，在這期間，向中間室20內(nèi)供給高壓燃料。
接著，當(dāng)通過三通閥8的流路切換作用使燃料流通通路25a與燃料排出通路28相連時，由于端部室34內(nèi)的燃料壓力下降，因而如圖4(B)所示，閥體31下降，中間室控制閥26將燃料流通通路25的流路完全打開。其結(jié)果是，中間室20內(nèi)的燃料壓力降低，利用增壓活塞17進(jìn)行增壓作用。
圖5(A)、(B)表示第三實(shí)施例。在第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中，由于通過彈簧部件36的彈力向閥體31施加向上的力，因而作為彈簧部件36，需要大型、強(qiáng)力的彈簧部件。在第三實(shí)施例中，使第二閥體31b的外徑小于第一閥體31a的外徑，并且使端部室34經(jīng)由高壓燃料供給通路41與共用軌道2內(nèi)相連，使端部室34內(nèi)的燃料壓力為共軌壓力，由于僅使向下的燃料壓力作用于閥體31的第一閥體31a和第二閥體31b的截面積部分，所以可以采用小型且弱的彈簧部件作為彈簧部件36。另外，在該第三實(shí)施例中，閥間室35經(jīng)由流路面積小于燃料流通通路25a的燃料通路42而始終與燃料流通通路25a相連。
在該第三實(shí)施例中，同樣地，當(dāng)共用軌道2內(nèi)的燃料壓力處于圖2所示的低壓側(cè)燃料區(qū)域I時，如圖5(A)所示，閥體31上升，此時，利用第二閥體31b截?cái)嗳剂狭魍ㄍ?5a、25b。另外，通過三通閥8的流路切換作用使燃料流通通路25a內(nèi)的燃料壓力發(fā)生變動時，雖然閥間室35內(nèi)的燃料壓力也發(fā)生變動，但是高壓室32內(nèi)的燃料壓力不太高，因而閥體31保持在圖5(A)所示的上升位置上。
另一方面，當(dāng)共用軌道2內(nèi)的燃料壓力處于圖2所示的高壓側(cè)燃料區(qū)域II時，高壓室32內(nèi)及端部室34內(nèi)的燃料壓力升高。此時，通過三通閥8的流路切換作用使燃料流通通路25a與高壓燃料流通通路5相連時，由于閥間室35內(nèi)的燃料壓力為共軌壓力，因而如圖5(A)所示，閥體31通過彈簧部件36的彈力上升。但是實(shí)際上，由于閥體31的慣性，即使燃料流通通路25a與高壓燃料流通通路5相連，閥體31也不會立即上升，而是如圖5(B)所示，中間室控制閥26維持在將燃料流通通路25的流路完全打開的狀態(tài)。因此，在這期間，向中間室20內(nèi)供給高壓燃料。
接著，當(dāng)通過三通閥8的流路切換作用使燃料流通通路25a與燃料排出通路28相連時，由于閥間室35內(nèi)的燃料壓力下降，因而如圖5(B)所示，閥體31下降，中間室控制閥26將燃料流通通路25的流路完全打開。其結(jié)果是，中間室20內(nèi)的燃料壓力降低，利用增壓活塞17進(jìn)行增壓作用。
圖6表示第四實(shí)施例。在該第四實(shí)施例中，在閥體31的中心軸線上形成燃料通路43，經(jīng)由燃料通路43將高壓室32內(nèi)的高壓燃料送入到端部室34內(nèi)。在該第四實(shí)施例中，由于將高壓燃料送入端部室34內(nèi)，因而具有不需要在燃料噴射閥1內(nèi)形成圖5(A)、(B)所示的高壓燃料供給通路41的優(yōu)點(diǎn)。并且，由于能夠減小高壓室32與共用軌道2之間的通路長度以及端部室34與共用軌道2之間的通路長度差，所以當(dāng)共用軌道2內(nèi)產(chǎn)生的壓力脈動傳播到高壓室32內(nèi)及端部室34內(nèi)時，在這些高壓室32內(nèi)及端部室34內(nèi)的壓力脈動不會產(chǎn)生相位差，因而可以防止閥體31振動。
圖7表示第五實(shí)施例。在該第五實(shí)施例中，同樣地，在閥體31內(nèi)形成用于連通高壓室32和端部室34的燃料通路44，在該燃料通路44內(nèi)形成有節(jié)流閥45。閥體31的移動速度根據(jù)從高壓室32向端部室34的燃料的移動速度或從端部室34向高壓室32的燃料的移動速度來確定，為了消除各氣缸的燃料噴射閥1之間的閥體31的移動速度偏差，從高壓室32向端部室34以及從端部室34向高壓室32的燃料移動速度必須一致。在該第五實(shí)施例中，通過以高精度形成節(jié)流閥45，能夠使各閥體31的移動速度一致。
并且，為了消除各燃料噴射閥1之間的閥體31的移動速度偏差，在圖5(A)、(B)所示的實(shí)施例中，可以如圖8所示地在與高壓室32以及端部室34相連的各高壓燃料供給通路27、41內(nèi)分別設(shè)置節(jié)流閥46、47。
另一方面，在圖5(A)、(B)所示的實(shí)施例中，可以通過彈簧部件36的彈力的設(shè)定方法設(shè)定成，隨著共軌壓力增大，增壓活塞17的增壓作用增強(qiáng)。在這種情況下，中間室控制閥26的驅(qū)動如圖9(A)、(B)及圖10(A)、(B)所示。即，在這種情況下，當(dāng)共用軌道2內(nèi)的燃料壓力處于圖9(A)所示的高壓側(cè)區(qū)域III時，強(qiáng)力驅(qū)動增壓活塞17；當(dāng)共用軌道2內(nèi)的燃料壓力處于圖9(A)所示的中壓側(cè)區(qū)域II時，降低增壓活塞17的增壓作用；當(dāng)共用軌道2內(nèi)的燃料壓力處于圖9(A)所示的低壓側(cè)區(qū)域I時，停止驅(qū)動增壓活塞17。在圖9(A)中，同樣地，TQ表示內(nèi)燃機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，NE表示內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速。
即，當(dāng)共用軌道2內(nèi)的燃料壓力處于圖9(A)所示的低壓側(cè)燃料區(qū)域I時，與圖5(A)、(B)所示實(shí)施例中的共用軌道2內(nèi)的燃料壓力處于圖2所示的低壓側(cè)燃料區(qū)域I時相同地，如圖9(B)所示，始終使閥體31上升，并停止驅(qū)動增壓活塞17。
并且，當(dāng)共用軌道2內(nèi)的燃料壓力處于圖9(A)所示的高壓側(cè)燃料區(qū)域III時，與圖5(A)、(B)所示實(shí)施例中的共用軌道2內(nèi)的燃料壓力處于圖2所示的高壓側(cè)燃料區(qū)域II時相同地，燃料流通通路25a與燃料排出通路28相連時，如圖10(B)所示，閥體31下降至最低位置。其結(jié)果是，將燃料流通通路25a、25b的流路完全打開，利用增壓活塞17進(jìn)行強(qiáng)力增壓作用。
另外，當(dāng)共用軌道2內(nèi)的燃料壓力處于圖9(A)所示的中壓側(cè)燃料區(qū)域II時，燃料流通通路25a與燃料排出通路28相連時，如圖10(A)所示，閥體31的第二閥體31b使三通閥側(cè)燃料流通開口37及中間室側(cè)燃料流通開口38打開一部分開口。即，隨著共用軌道2內(nèi)的燃料壓力升高，向閥間室35內(nèi)開口的各燃料流通開口37、38的開口面積逐漸增大。當(dāng)向閥間室35內(nèi)開口的各燃料流通開口37、38的開口面積增大時，增壓活塞17的增壓作用增強(qiáng)，因此，在圖9(A)、(B)及圖10(A)、(B)所示的實(shí)施例中，隨著共用軌道2內(nèi)的燃料壓力升高，增壓活塞17的增壓作用增強(qiáng)。
在圖5(A)、(B)至圖10(A)、(B)所示的實(shí)施例中，燃料流通通路25a與高壓燃料流通通路5相連時，如果向中間室20內(nèi)充分供給高壓燃料之前，中間室控制閥26即截?cái)嗳剂狭魍ㄍ?5，則有可能導(dǎo)致無法進(jìn)行良好的增壓作用。并且，當(dāng)共軌壓力逐漸降低時，如果在中間室20內(nèi)的高壓燃料泄漏的狀態(tài)下，中間室控制閥26截?cái)嗔巳剂狭魍ㄍ?5，則有可能導(dǎo)致達(dá)到增壓所需的共軌壓力時，在中間室20充滿高壓燃料之前不會進(jìn)行增壓作用。
在具有這種可能性的情況下，如圖11所示，使中間室20經(jīng)由只能從共用軌道2內(nèi)向中間室20內(nèi)流通的止回閥48以及節(jié)流閥49與共用軌道2內(nèi)相連即可。這樣一來，由于即使中間室控制閥26截?cái)嗳剂狭魍ㄍ?5，中間室20也可以充滿高壓燃料，因而在達(dá)到需要增至的共軌壓力時，可以可靠地進(jìn)行增壓作用。
這樣在使中間室20經(jīng)由止回閥48與共用軌道2相連的情況下，也可以使中間室控制閥26進(jìn)行排出中間室20內(nèi)的高壓燃料的作用。
并且，為了使中間室20充滿高壓燃料，如圖12所示，也可以使端部室34經(jīng)由流路面積小于燃料流通通路25b的燃料通路50與燃料流通通路25b或中間室20相連。這樣一來，由于在中間室20中填充高壓燃料之后，端部室34內(nèi)的燃料壓力上升，因而在中間室20充滿高壓燃料之前，中間室控制閥26不截?cái)嗳剂狭魍ㄍ?5a、25b，從而可以可靠地使中間室20充滿高壓燃料。
接著，參照圖13(A)、(B)說明下述實(shí)施例，其中，當(dāng)共用軌道2內(nèi)的燃料壓力處于圖2所示的高壓側(cè)燃料區(qū)域II時，驅(qū)動增壓活塞17，當(dāng)共用軌道2內(nèi)的燃料壓力處于圖2所示的低壓側(cè)燃料區(qū)域I時，與共用軌道2內(nèi)的燃料壓力處于高壓側(cè)燃料區(qū)域II時相比，減弱增壓活塞17的增壓作用。
在該實(shí)施例中，使與中間室20相連的燃料流通通路25b始終與閥間室35內(nèi)連通，并且使與三通閥8相連的燃料流通通路25a經(jīng)由節(jié)流閥51及旁通通路52始終與閥間室35內(nèi)連通。即，在該實(shí)施例中，當(dāng)共用軌道2內(nèi)的燃料壓力處于圖2所示的低壓側(cè)燃料區(qū)域I時，如圖13(A)所示，閥體31上升，此時，利用第二閥體31b封閉三通閥側(cè)燃料流通開口37。因而此時，使中間室20經(jīng)由旁通通路52及節(jié)流閥51始終與燃料流通通路25a相連，其結(jié)果是，利用增壓活塞17進(jìn)行微弱的增壓作用。
另一方面，當(dāng)共用軌道2內(nèi)的燃料壓力處于圖2(A)所示的高壓側(cè)燃料區(qū)域II時，燃料流通通路25a與燃料排出通路28相連時，如圖13(B)所示，三通閥側(cè)燃料流通開口37向閥間室35內(nèi)完全打開。因而此時，進(jìn)行強(qiáng)力的增壓作用。
圖14(A)、(B)是表示圖13(A)、(B)所示實(shí)施例的變形例。在該變形例中，第二閥體31b的外徑大于第一閥體31a的外徑，端部室34經(jīng)由流路面積與燃料流通通路25a相同的燃料通路53與燃料流通通路25a相連。在該實(shí)施例中，同樣地，當(dāng)共用軌道2內(nèi)的燃料壓力處于圖2所示的低壓側(cè)燃料區(qū)域I時，如圖14(A)所示，閥體31上升，因而此時進(jìn)行微弱的增壓作用。
另一方面，當(dāng)共用軌道2內(nèi)的燃料壓力處于圖2所示的高壓側(cè)燃料區(qū)域II時，高壓室32內(nèi)的燃料壓力升高。此時，通過三通閥8的流路切換作用使燃料流通通路25a與高壓燃料流通通路5相連時，由于端部室34內(nèi)的燃料壓力立即升高，因而如圖14(A)所示，閥體31上升。此時，經(jīng)由節(jié)流閥51及旁通通路52向中間室20內(nèi)供給高壓燃料。接著，通過三通閥8的流路切換作用使燃料流通通路25a與燃料排出通路28相連時，由于端部室34內(nèi)的燃料壓力立即升高，因而如圖14(B)所示，閥體31下降。其結(jié)果是，三通閥側(cè)燃料流通開口37向閥間室35內(nèi)完全打開，因而進(jìn)行強(qiáng)力的增壓作用。
附圖標(biāo)記一覽表2共用軌道5、19、23、27、41高壓燃料供給通路6噴嘴部7增壓器8三通閥9針閥12壓力控制室14、25、25a、25b燃料流通通路17增壓活塞20中間室22增壓室24、48止回閥26中間室控制閥28燃料排出通路30閥室31閥體31a第一閥體31b第二閥體32高壓室34端部室35閥間室36彈簧部件37三通閥側(cè)燃料流通開口38中間室側(cè)燃料流通開口40、42、43、44、50、53燃料通路
權(quán)利要求
1.一種燃料噴射裝置，形成在針閥內(nèi)端部上的壓力控制室和用于增大噴射壓力的增壓活塞的中間室經(jīng)由二位三通閥而選擇性地與共用軌道內(nèi)或燃料排出通路相連，通過將供給到所述壓力控制室內(nèi)的共用軌道內(nèi)的高壓燃料排出到燃料排出通路內(nèi)而使針閥開啟并噴射燃料，通過將供給到所述中間室內(nèi)的共用軌道內(nèi)的高壓燃料排出到燃料排出通路內(nèi)來驅(qū)動增壓活塞而增大燃料噴射壓力，其中，在用于連通所述三通閥和中間室的燃料流通通路內(nèi)，配置由共用軌道內(nèi)的燃料壓力進(jìn)行驅(qū)動的中間室控制閥，該中間室控制閥根據(jù)共用軌道內(nèi)的燃料壓力對該燃料流通通路的流路面積進(jìn)行控制，當(dāng)共用軌道內(nèi)的燃料壓力處于高于預(yù)定燃料壓力的高壓側(cè)燃料區(qū)域時，驅(qū)動增壓活塞，當(dāng)共用軌道內(nèi)的燃料壓力處于低于預(yù)定燃料壓力的低壓側(cè)燃料區(qū)域時，與共用軌道內(nèi)的燃料壓力處于該高壓側(cè)燃料區(qū)域時相比，減弱增壓活塞的增壓作用或停止驅(qū)動增壓活塞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射裝置，其中，所述中間室控制閥，當(dāng)共用軌道內(nèi)的燃料壓力處于所述高壓側(cè)燃料區(qū)域時，通過三通閥的切換作用使燃料流通通路與燃料排出通路相連時，將該燃料流通通路的流路完全打開；當(dāng)共用軌道內(nèi)的燃料壓力處于所述低壓側(cè)燃料區(qū)域時，通過三通閥的切換作用使燃料流通通路與燃料排出通路相連時，使該燃料流通通路的流路以小于完全打開時的流路面積進(jìn)行流通，或截?cái)嘣撊剂狭魍ㄍ贰?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃料噴射裝置，其中，所述中間室控制閥具有閥室、在閥室內(nèi)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動的閥體和高壓室，該高壓室形成在閥體的軸線方向的一個端面上，用于導(dǎo)入共用軌道內(nèi)的高壓燃料；當(dāng)共用軌道內(nèi)的燃料壓力發(fā)生變化而使該高壓室內(nèi)的燃料壓力發(fā)生變化時，閥體在軸線方向上移動而使燃料流通通路的流路面積發(fā)生變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃料噴射裝置，其中，所述閥體由第一閥體和第二閥體構(gòu)成，所述第一閥體和第二閥體在其軸線方向上相互具有間隔并相互連接，且在閥室的內(nèi)周面上進(jìn)行滑動；在第一閥體的外端面上形成所述高壓室，在第二閥體的外端面上形成端部室，在第一閥體和第二閥體之間形成閥間室，在閥室的內(nèi)周面上形成經(jīng)由燃料流通通路與三通閥相連的三通閥側(cè)燃料流通開口和經(jīng)由燃料流通通路與中間室相連的中間室側(cè)燃料流通開口，這些燃料流通開口經(jīng)由閥間室相互連通，通過利用第二閥體封閉這些燃料流通開口的至少一個開口而截?cái)噙@些燃料流通開口的連通狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料噴射裝置，其中，所述第一閥體和第二閥體具有相同的外徑；在所述端部室內(nèi)插入向所述高壓室對第一閥體和第二閥體施力的彈簧部件；當(dāng)共用軌道內(nèi)的燃料壓力處于所述高壓側(cè)燃料區(qū)域時，通過三通閥的切換作用使燃料流通通路與燃料排出通路相連時，使所述燃料流通開口經(jīng)由閥間室相互連通；當(dāng)共用軌道內(nèi)的燃料壓力處于所述低壓側(cè)燃料區(qū)域時，通過三通閥的切換作用使燃料流通通路與燃料排出通路相連時，利用第二閥體封閉所述兩個燃料流通開口。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料噴射裝置，其中，第一閥體的外徑大于第二閥體；將共用軌道內(nèi)的高壓燃料導(dǎo)入所述端部室內(nèi)，并且在該端部室內(nèi)插入向所述高壓室對第一閥體和第二閥體施力的彈簧部件；當(dāng)共用軌道內(nèi)的燃料壓力處于所述高壓側(cè)燃料區(qū)域時，通過三通閥的切換作用使燃料流通通路與燃料排出通路相連時，使所述燃料流通開口經(jīng)由閥間室相互連通；當(dāng)共用軌道內(nèi)的燃料壓力處于所述低壓側(cè)燃料區(qū)域時，通過三通閥的切換作用使燃料流通通路與燃料排出通路相連時，利用第二閥體封閉所述兩個燃料流通開口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃料噴射裝置，其中，在所述第一閥體和第二閥體內(nèi)形成用于將高壓室內(nèi)的高壓燃料送入端部室內(nèi)的燃料通路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃料噴射裝置，其中，在所述燃料通路內(nèi)設(shè)有節(jié)流閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃料噴射裝置，其中，在從共用軌道到達(dá)所述高壓室的高壓燃料供給通路內(nèi)以及從共用軌道到達(dá)所述端部室的高壓燃料供給通路內(nèi)分別設(shè)置了節(jié)流閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃料噴射裝置，其中，隨著共用軌道內(nèi)的燃料壓力的升高，向閥間室內(nèi)開口的各個燃料流通開口的開口面積逐漸增大，由此隨著共用軌道內(nèi)的燃料壓力的升高，增壓活塞的增壓作用增強(qiáng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃料噴射裝置，其中，使中間室經(jīng)由止回閥及節(jié)流閥與共用軌道相連，所述止回閥控制燃料使其只能從共用軌道向中間室流通。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃料噴射裝置，其中，使所述端部室與從中間室側(cè)燃料流通開口到達(dá)中間室內(nèi)的燃料流通通路內(nèi)相連。
13.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料噴射裝置，其中，第一閥體的外徑大于第二閥體；將公用軌道內(nèi)的高壓燃料導(dǎo)入到所述端部室內(nèi)，并且在該端部室內(nèi)配置向所述高壓室對第一閥體和第二閥體施力的彈簧部件；從所述三通閥側(cè)燃料流通開口到達(dá)三通閥的燃料流通通路經(jīng)由流路面積小于該燃料流通通路的節(jié)流閥始終與閥間室內(nèi)連通；所述中間室側(cè)燃料流通開口始終向閥間室開口；當(dāng)共用軌道內(nèi)的燃料壓力處于所述高壓側(cè)燃料區(qū)域時，通過三通閥的切換作用使燃料流通通路與燃料排出通路相連時，使所述三通閥側(cè)燃料流通開口向閥間室內(nèi)開口并驅(qū)動增壓活塞；當(dāng)共用軌道內(nèi)的燃料壓力處于所述低壓側(cè)燃料區(qū)域時，至少在通過三通閥的切換作用使燃料流通通路與燃料排出通路相連時，利用第二閥體封閉三通閥側(cè)燃料流通開口，從而與共軌壓力處于該高壓側(cè)燃料區(qū)域時相比，減弱增壓活塞的增壓作用。
14.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃料噴射裝置，其中，第一閥體的外徑小于第二閥體，在所述端部室內(nèi)配置向所述高壓室對第一閥體和第二閥體施力的彈簧部件；從所述三通閥側(cè)燃料流通開口到達(dá)三通閥的燃料流通通路經(jīng)由流路面積小于該燃料流通通路的節(jié)流閥始終與閥間室內(nèi)連通，并且與所述端部室連通；使所述中間室側(cè)燃料流通開口始終向閥間室開口；當(dāng)共用軌道內(nèi)的燃料壓力處于所述高壓側(cè)燃料區(qū)域時，通過三通閥的切換作用使燃料流通通路與燃料排出通路相連時，使三通閥側(cè)燃料流通開口向閥間室內(nèi)開口而驅(qū)動增壓活塞；當(dāng)共用軌道內(nèi)的燃料壓力處于所述低壓側(cè)燃料區(qū)域時，通過三通閥的切換作用使燃料流通通路與燃料排出通路相連時，利用第二閥體封閉三通閥側(cè)燃料流通開口，從而與共軌壓力處于該高壓側(cè)燃料區(qū)域時相比，減弱增壓活塞的增壓作用。
全文摘要
在內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射閥(1)中，在用于連通二位三通閥(8)和增壓活塞(17)的中間室(20)的燃料流通通路(25)內(nèi)，配置利用共用軌道(2)內(nèi)的燃料壓力進(jìn)行驅(qū)動的中間室控制閥(26)。當(dāng)共用軌道(2)內(nèi)的燃料壓力處于高壓側(cè)燃料區(qū)域時，利用該中間室控制閥(26)驅(qū)動增壓活塞(17)；當(dāng)共用軌道(2)內(nèi)的燃料壓力處于低壓側(cè)燃料區(qū)域時，停止驅(qū)動增壓活塞(17)。
文檔編號F02M47/02GK1926323SQ20058000651
公開日2007年3月7日 申請日期2005年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月24日
發(fā)明者太長根嘉紀(jì), 渡邊義正 申請人:豐田自動車株式會社