JP3680461B2 - Injection valve - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの燃料噴射弁等に適用される、圧電素子をアクチュエータとする弁構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
自動車用エンジンに備えられる燃料噴射弁等に、印加電圧に応じて伸張する積層圧電素子(ピエゾ素子)を用いてニードル(弁体)を開弁作動させるものがあった。ニードルを圧電素子により駆動することにより、燃料噴射弁の高速応答性が高まり、高出力化がはかれる。また、少量の燃料を安定して噴射することが可能となり、燃費の低減がはかれる。
【0003】
従来、この種の燃料噴射弁として、例えば図7に示すようなものがある。(特開平2−112663号公報、参照)。
【0004】
これについて説明すると、ノズルボディ51にニードル52が摺動可能に収装される。ノズルボディ51の内部にはニードル52のまわりに燃料室53が画成される。ノズルボディ51の先端に噴口51bが開口し、噴口51bはニードル52によって開閉される。
【0005】
図示しない燃料噴射ポンプから圧送される燃料は、燃料入口63から燃料通路62を通して燃料室53に導入され、ニードル52のリフトに伴って噴口51bから噴射される。
【0006】
ニードル52を閉弁方向に付勢するコイル状のスプリング54が設けられる。
【0007】
ニードル52を開弁方向に駆動する圧電素子60が設けられる。圧電素子60はリード線68を介して電圧が印加されることによりスプリング54に抗して伸長し、リテーナ67を介してニードル62をリフトさせる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の燃料噴射弁にあっては、金属製のニードル52とノズルボディ51の間に線膨張係数の異なる圧電素子60が介装される構造のため、燃料噴射弁の温度が変化すると、ノズルボディ51と圧電素子60の間に熱膨張差が生じ、この結果ニードル52のリフト量が変わって、所期の燃料噴射量が得られないという問題点が考えられる。
【0009】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、圧電素子をアクチュエータとする噴射弁において、噴射量のバラツキを抑えることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の噴射弁は、流体通路から導かれる加圧流体を噴射する噴口と、軸方向に移動して前記噴口を開閉するニードルと、前記ニードルを開弁方向に付勢するニードル付勢手段と、印加される電圧により伸長して前記ニードルを閉弁方向に押圧する圧電素子と、前記圧電素子の基端に結合されるピストンと、前記ピストンを摺動可能に収装するケーシングと、前記圧電素子を圧縮する方向に前記ピストンを付勢するピストン付勢手段と前記ピストンと前記ケーシングとの間に画成されるダンパ室と、前記流体通路と前記ダンパ室とを連通する連通路と、前記連通路中に設けられ、前記ダンパ室に出入りする前記加圧流体に抵抗を付与する絞り通路と、を備え、前記ピストン付勢手段の弾性復元力を前記ニードル付勢手段の弾性復元力より大きく設定するものとした。
【0011】
請求項2に記載の噴射弁は、請求項1に記載の発明において、前記絞り通路がダンパ室に出入りする流体に付与する抵抗を、ニードルの開弁期間中におけるダンパ室の降下圧力ΔPをダンパ室の最大圧力差の10%以内となるように設定するものとした。
【0012】
請求項3に記載の噴射弁は、請求項1または2に記載の発明において、前記連通路を前記ケーシングに形成するものとした。
【0013】
請求項4に記載の噴射弁は、請求項3に記載の発明において、前記ケーシングに螺合するボルトを備え、ボルトにダンパ室と連通路を結ぶ絞り通路を形成するものとした。
【0014】
請求項5に記載の噴射弁は、請求項1から4のいずれか一つに記載の発明において、前記圧電素子を圧縮する方向にピストンを付勢する手段として、ピストンと同芯上に配置されるサラバネと、サラバネの一端を支持する後端部材と、ケーシングに対する後端部材の螺合位置を調節する手段とを備えるものとした。
【0016】
【発明の作用および効果】
請求項1に記載の噴射弁において、圧電素子に印加される電圧を断続することにより、圧電素子を伸縮させてニードルを軸方向に移動し、噴口を開閉する。
【0017】
噴口の開閉に際して圧電素子が伸縮するのに伴ってピストンはダンパ室の容積を変えようとするが、絞り通路がダンパ室から出入りする流体に抵抗を付与するので、ピストンの変位が抑えられ、圧電素子の基端は固定端として保持される。
【0018】
一方、噴射弁の環境温度変化に伴うニードル、ケーシングと圧電素子の間に生じる熱膨張差は、圧電素子の基端に結合されるピストンがダンパ室を伸縮させて変位することにより吸収され、ニードルのリフト量を一定に保ち、所期の噴射量が得られる。また、圧電素子に電圧が印加されると、圧電素子が伸長してニードルを座面に近づけ、噴口を閉じる。圧電素子に印加される電圧が遮断されると、付勢手段がニードルを圧電素子の収縮に追従させてニードルを座面から離し、噴口を開く。圧電素子の変位方向とニードルの変位方向が一致しているため、圧電素子とニードルを直列に並べ、圧電素子にニードルを当接させて駆動することが可能となる。この結果、圧電素子の駆動力を逆転させてニードルに伝達する機構が不要となり、構造の簡素化がはかれる。
【0019】
請求項2に記載の噴射弁において、絞り通路がダンパ室に出入りする流体に付与する抵抗を、ニードルの開弁期間中におけるダンパ室の降下圧力ΔPをダンパ室の最大圧力差の10%以内となるように設定することより、ニードルの開弁期間中におけるピストンの変位量が十分に小さく抑えられ、圧電素子の基端が固定端として保持される。この結果、少量の燃料を安定して噴射することが可能となり、燃費の低減がはかれる。
【0020】
請求項3に記載の噴射弁において、流体通路と絞り通路を連通する連通路をケーシングに形成することにより、ダンパ室に出入りする流体は流体通路から導かれ、構造の簡素化がはかれる。
【0021】
請求項4に記載の噴射弁において、ケーシングに螺合するボルトに絞り通路を形成することにより、ボルトを交換することにより絞り通路の大きさを変更することが可能となり、生産性や整備性の向上がはかれる。
【0022】
請求項5に記載の噴射弁において、圧電素子を圧縮する方向にピストンを付勢する手段として、ピストンと同芯上に配置されるサラバネはピストンに対して周方向に均一に分布する力を付与するため、ピストンを偏心方向に付勢することなく、ピストンの動きを円滑にして、安定した作動性が確保される。
【0023】
ケーシングに対する後端部材の螺合位置を調節することにより、サラバネの付勢力を容易に調節することができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を筒内噴射式火花点火エンジンに備えられる燃料噴射弁に適用した実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【0028】
図1、図2に示すように、ノズルボディ1とシリンダ9の内部にニードル2が摺動可能に収装される。ノズルボディ1とシリンダ9の内部にはニードル2のまわりに燃料室(流体室)3が画成される。ノズルボディ1の先端に噴口1bが開口し、噴口1bはニードル2によって開閉される。
【0029】
図示しない燃料噴射ポンプから圧送される燃料は、燃料入口13から燃料通路(流体通路)12を通して燃料室3に導入され、ニードル2のリフトに伴って噴口1bから噴射される。ノズルボディ1はエンジンの燃焼室天井壁から燃焼室に臨み、噴口1bから燃料噴霧をピストンの冠部に向けて噴出するようになっている。
【0030】
ノズルボディ1の内側には噴口1bのまわりに座面1aが円錐面状に窪む。一方、ニードル2の先端にはシート部2aが円錐面状に突出する。シート部2aが座面1aに着座することにより、噴口1bが閉塞される。シート部2aが座面1aから離れることにより、噴口1bが開かれる。
【0031】
ニードル2の途中からは支持部2bが外径方向に突出し、支持部2bがノズルボディ1の円筒状をした内壁面に摺接することにより、シート部2aを座面1aと同軸上に案内する。支持部2bとノズルボディ1の内壁面の間には燃料が流通する通路が形成されている。
【0032】
ニードル2はその基端側にピストン部2cが環状に突出形成される。ピストン部2cの外周に形成された環状溝にはOリング5が介装される。Oリング5がシリンダ9の円筒状をした内壁面に摺接することにより、燃料室3の密封がはかれる。環状溝にはOリング5の背後にバックアップリング6が介装され、液圧によりOリング5が環状溝からはみ出さないようになっている。
【0033】
ニードル2を開弁方向に付勢するサラバネ4が設けられる。このサラバネ4はニードル2のピストン部2cとノズルボディ1の間に圧縮された状態で介装され、ニードル2と同芯上に配置される。これにより、サラバネ4はその弾性復元力にによりニードル2のシート部2aを座面1aから離すようになっている。
【0034】
シリンダ9内にはニードル2を閉弁方向に押圧する圧電素子10が設けられる。この圧電素子10はリード線23を介して電圧が印加されることにより、瞬時にニードル2の摺動方向に伸長し、シート部2aが座面1aに着座する。一方、圧電素子10はこれに印加される電圧を遮断し、かつ圧電素子10の両端子間を短絡させことにより瞬時に収縮し、ニードル2が燃料室3の燃料圧力とサラバネ4の付勢力を合わせた力によって軸方向に移動し、シート部2aが座面1aから離れる。圧電素子10がニードル2を閉弁方向に押圧する力は、燃料室3の燃料圧力とサラバネ4の付勢力を合わせた力より大きく設定されている。
【0035】
こうした圧電素子10は円盤状をした複数の圧電単体(ピエゾ素子)が、同じく円盤状をした内部電極板を挟んで積層される。圧電単体は電圧が印加され電荷が蓄えられることによりその板厚が増え、電圧を遮断しその両端子間を短絡することによりその板厚が減るようになっている。
【0036】
圧電素子10の駆動端(先端)とニードル2の間には端板11とボール8およびシム7が介装される。
【0037】
圧電素子10の駆動端には端板11が結合される。ボール8は端板11とニードル2の間に介装される。端板11とニードル2の基端面には球面状に窪む一対の凹部がそれぞれ形成される。ボール8は各凹部の間に挟持される。
【0038】
シム7は円盤状に形成される。シム7はニードル2の基端とシリンダ9の間に介装され、ニードル2の軸方向の移動を規制する。すなわち、圧電素子10の変位量はニードル2のフルリフト量Aより大きく設定されるので、シム7の板厚によってニードル2のフルリフト量Aが決まる。
【0039】
リード線23はシリンダ9の穴22から取り出され、穴22とリード線23の間はシール24を介して密封される。
【0040】
リード線23は図示しない駆動回路へと延びている。図示しないコントロールユニットはエンジンの吸入空気量や回転数に応じて燃料噴射量を演算する。コントロールユニットで演算された燃料噴射量に対応するパルス信号がパルス発生器でつくられ、このパルス信号に応じた電圧が駆動回路を介して圧電素子10に印加される。
【0041】
圧電素子10の基端にはピストン16が結合され、シリンダ9に対して変位可能に設けられる。
【0042】
シリンダ9の開口端に螺合する後端部材20が設けられる。後端部材20の先端とピストン16の間にはサラバネ17が圧縮された状態で介装される。サラバネ17の弾性復元力はサラバネ4の弾性復元力より大きく設定され、サラバネ17の弾性復元力により圧電素子10の駆動端をニードル2の基端にボール8を介して押し付け、ニードル2のシート部2aを座面1aに押し付けるようになっている。
【0043】
後端部材20はこれに螺合するナット21を介してシリンダ9に締結され、シリンダ9に対する螺合位置を変えることにより、各サラバネ17、4の弾性復元力が調節される。
【0044】
後端部材20とピストン16の間にダンパ室27が画成される。このダンパ室27は後述するように絞り通路25を介して燃料室3に連通するため、圧電素子10の瞬時の伸縮に対して、ダンパ室27の体積は略一定に保持される。このため、圧電素子10基端はピストン16を介して固定端として保持される。
【0045】
ピストン16の外周に形成された環状溝にはOリング15とバックアップリング14が介装される。後端部材20の外周に形成された環状溝にはOリング18とバックアップリング19が介装される。各Oリング15、18を介してダンパ室27の密封がはかれる。
【0046】
ダンパ室27はシリンダ9に形成された連通路26と、絞り通路25を介して燃料室3に連通される。
【0047】
連通路26はシリンダ9の筒状をした壁部にドリル加工によって形成された2つの通孔26a、26bにより画成される。通孔26aの一端は燃料室3に連通し、通孔26bの開口端には栓体28が介装されて閉塞される。
【0048】
シリンダ9に連通路26を貫通して螺合するボルト31が設けられ、ボルト31に連通路26とダンパ室27を連通する絞り通路25が形成される。
【0049】
図3、図4に示すように、ボルト31はシリンダ9に螺合するネジ部32と、シリンダ9の外壁に接合する頭部33を有し、頭部33の六角穴34に係合する工具を介してシリンダ9のネジ穴に締結される。
【0050】
ネジ部32の外周には環状溝35が形成される。絞り通路25は環状溝35に開口する通孔36と、通孔36に連通してその先端に開口する通孔37によって画成される。
【0051】
図5は絞り通路25のモデル図である。絞り通路25の直径をd、長さをr、ダンパ室27の圧力をP1、燃料室3の圧力をP2とすると、絞り通路25を通過する燃料の流量Qは次式で算出される。
【0052】
Q=C×A×(2×ΔP/ρ)1/2 …(1)
ただし、C :[(Re/64)/(r/d+0.495)]1/2
A :絞り断面積
ΔP :圧力差(=P1−P2)
ρ :密度
Re :レイノルズ数(=vd/υ)
v :絞り内部の平均流速
υ :動粘性係数
図6は圧電素子10を収縮させる経過時間(噴射期間)と(1)式を用いて算出した圧力差ΔPの関係を示す特性図であり、圧電素子10の変位によって圧力が約20kg/m2上昇し、圧電素子10の変位量を約50μmとした場合、絞り通路25の直径dを0.5mm以下、好ましくは0.3mm程度に設定することにより、経過時間が10msに達するまで圧力差ΔPは2kg/m2程度に抑えられる。したがって、最大噴射期間が約10msとする燃料噴射弁にあっては、絞り通路25の直径dを0.5mm以下、0.3mm程度に設定することにより、ニードル2の開弁期間中におけるダンパ室27の降下圧力ΔPをダンパ室27の最大圧力差の10%以内となり、ダンパ室27の体積変化がほとんど無く、圧電素子10の基端を保持することができる。
【0053】
以上のように構成され、次に作用について説明する。
【0054】
図1、図2はエンジン始動前の状態にある燃料噴射弁を示しており、圧電素子10は電圧が印加されて伸長しており、ニードル2のシート部2aを座面1aに着座させている。この状態で図示しない燃料噴射ポンプは電動モータによって駆動され、燃料室3およびダンパ室27の圧力が約5MPaに高められる。
【0055】
なお、エンジン停止時も、サラバネ17の弾性復元力により圧電素子10の駆動端をニードル2の基端にボール8を介して押し付け、ニードル2のシート部2aを座面1aに着座させて、燃料の洩れを防止するようになっている。
【0056】
エンジン始動時および始動後における燃料噴射弁の開弁作動は、圧電素子10がエンジン回転に同期して印加される電圧を遮断し、かつ圧電素子10の両端子間を短絡させることにより瞬時に収縮し、ニードル2は燃料室3の燃料圧力とサラバネ4の付勢力を合わせた力によって軸方向に移動し、シート部2aが座面1aから離れる。シート部2aが座面1aから離れると、燃料室3の高圧燃料が噴口1bを通ってエンジンの燃焼室に噴射される。
【0057】
燃料噴射弁の閉弁作動は、圧電素子10がエンジン回転に同期して電圧を印加されることにより伸長し、ニードル2は燃料室3の燃料圧力とサラバネ4の付勢力を合わせた力に抗して軸方向に移動し、シート部2aが座面1aに近づいて着座する。シート部2aが座面1aに近づいて着座することにより、噴口1bが閉塞され、燃料の噴射が停止される。
【0058】
ところで、サラバネ17はピストン16を介してニードル2を座面1aに押圧している。このため燃料噴射弁の環境温度に変化が生じるとニードル2、ケーシング9と圧電素子10の間に生じる熱膨張差は、圧電素子10の基端に結合されるピストン16がダンパ室27を伸縮させて変位することにより吸収され、圧電素子10の端板11はニドール2が噴口1bを閉塞する位置に保持されることになる。
【0059】
そして、絞り通路25がダンパ室27に出入りする流体に付与する抵抗を、前述の通りニードルの開弁期間中におけるダンパ室27の降下圧力ΔPをダンパ室27の最大圧力差の10%以内となるように設定することより、ニードル2の短絡的な開弁動作におけるピストン16の変位量が十分に小さく抑えられ、圧電素子10の基端が保持される。この結果、少量の燃料を安定して噴射することが可能となり、燃費の低減がはかれる。
【0060】
一方、燃料室3と絞り通路25を連通する連通路26をケーシング9に形成することにより、ダンパ室27に出入りする流体は燃料通路13から導かれ、構造の簡素化がはかれる。
【0061】
また、ケーシング9に螺合するボルト31に絞り通路25を形成することにより、ボルト9を交換することにより絞り通路25の大きさを変更することが可能となり、生産性や整備性の向上がはかれる。
【0062】
圧電素子10を圧縮する方向にピストン16を付勢する手段として、ピストン16と同芯上に配置されるサラバネ17はピストン16に対して周方向に均一に分布する力を付与するため、ピストン16を偏心方向に付勢することなく、ピストン16の動きを円滑にして、安定した作動性が確保される。
【0063】
ケーシング9に対する後端部材20の螺合位置を調節することにより、サラバネ17の付勢力を容易に調節することができる。
【0064】
また、開弁作動時、圧電素子10の変位量は、ニードル2のフルリフト量より大きく設定されているため、ニードル2はシム7に着座して所定のフルリフト量だけ移動する。したがって、ニードル2のフルリフト時に、ニードル2のシート部2aと座面1aの間には一定の燃料流路が画成され、燃料室3に導かれる燃料圧力によって定まる燃料噴射率が得られる。
【0065】
開弁作動時、圧電素子10はボール8を介してニードル2に当接するため、圧電素子10の寸法誤差や圧電素子10の傾き等に影響されることなく、ニードル2の動きを円滑にして、安定した作動性が確保される。また、圧電素子10に偏荷重を与えないため、圧電素子10の耐久性も向上できる。
【0066】
燃料噴射弁は、圧電素子10の変位方向とニードル2の変位方向が一致しているため、圧電素子10とニードル2を直列に並べ、圧電素子10にニードル2を当接させて駆動することが可能となる。この結果、圧電素子10の駆動力を逆転させてニードル2に伝達する機構が不要となり、構造の簡素化がはかれる。
【0067】
なお、本実施形態では、圧電素子10の変位が直接的にニードル2に伝えられる構造としたが、圧電素子10の変位が拡大あるいは縮小してニードル2に伝えられる構造としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す燃料噴射弁の断面図。
【図2】同じく燃料噴射弁の断面図。
【図3】同じくボルトの正面図。
【図4】同じくボルトの側面図。
【図5】同じく絞り通路のモデル図。
【図6】同じく圧電素子を収縮させる経過時間と圧力差ΔPの関係を示す特性図。
【図7】従来例を示す燃料噴射弁の断面図。
【符号の説明】
1 ノズルボディ
1a 座面
1b 噴口
2 ニードル
2a シート部
3 燃料室
4 サラバネ
5 Oリング
6 バックアップリング
7 シム
8 ボール
9 シリンダ
10 圧電素子
11 端板
12 燃料入口
13 燃料通路
14 バックアップリング
15 Oリング
16 ピストン
17 サラバネ
18 Oリング
19 サラバネ
20 後端部材
23 リード線
25 絞り通路
27 ダンパ室
31 ボルト[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve structure using a piezoelectric element as an actuator, which is applied to a fuel injection valve of an engine.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Some fuel injection valves and the like provided in automobile engines open a needle (valve element) using a laminated piezoelectric element (piezo element) that expands according to an applied voltage. By driving the needle with a piezoelectric element, the high-speed response of the fuel injection valve is enhanced and the output can be increased. In addition, a small amount of fuel can be stably injected, and fuel consumption can be reduced.
[0003]
Conventionally, there is a fuel injection valve of this type as shown in FIG. (See JP-A-2-112663).
[0004]
This will be described. The needle 52 is slidably mounted on the
[0005]
Fuel pumped from a fuel injection pump (not shown) is introduced into the
[0006]
A coiled
[0007]
A piezoelectric element 60 that drives the needle 52 in the valve opening direction is provided. The piezoelectric element 60 extends against the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional fuel injection valve, since the piezoelectric element 60 having a different linear expansion coefficient is interposed between the metal needle 52 and the
[0009]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to suppress variations in the injection amount in an injection valve using a piezoelectric element as an actuator.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The injection valve according to
[0011]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the injection valve according to the first aspect of the present invention, wherein the resistance applied to the fluid entering and exiting the damper chamber by the throttle passage is determined by the damper chamber pressure drop ΔP during the valve opening period of the needle. It was set to be within 10% of the maximum pressure difference in the chamber.
[0012]
Injection valve according to
[0013]
According to a fourth aspect of the present invention, in the invention of the third aspect, the injection valve includes a bolt that is screwed into the casing, and forms a throttle passage that connects the damper chamber and the communication passage to the bolt.
[0014]
The injection valve according to a fifth aspect is the invention according to any one of the first to fourth aspects, wherein the injection valve is disposed concentrically with the piston as means for urging the piston in a direction in which the piezoelectric element is compressed. And a means for adjusting the screwing position of the rear end member with respect to the casing.
[0016]
Operation and effect of the invention
In the injection valve according to
[0017]
The piston tries to change the volume of the damper chamber as the piezoelectric element expands and contracts when the nozzle is opened and closed, but the throttle passage gives resistance to the fluid entering and exiting the damper chamber, so that the displacement of the piston is suppressed and the piezoelectric element is suppressed. The base end of the element is held as a fixed end.
[0018]
On the other hand, the thermal expansion difference generated between the needle and the casing and the piezoelectric element accompanying the change in the ambient temperature of the injection valve is absorbed when the piston coupled to the base end of the piezoelectric element expands and contracts the damper chamber to displace the needle. The desired amount of injection can be obtained by keeping the lift amount constant. When a voltage is applied to the piezoelectric element, the piezoelectric element expands to bring the needle closer to the seating surface and close the nozzle. When the voltage applied to the piezoelectric element is interrupted, the urging means causes the needle to follow the contraction of the piezoelectric element to move the needle away from the seating surface and open the nozzle hole. Since the displacement direction of the piezoelectric element and the displacement direction of the needle coincide with each other, the piezoelectric element and the needle can be arranged in series, and the needle can be brought into contact with the piezoelectric element for driving. As a result, a mechanism for reversing the driving force of the piezoelectric element and transmitting it to the needle becomes unnecessary, and the structure can be simplified.
[0019]
3. The injection valve according to
[0020]
In the injection valve according to
[0021]
In the injection valve according to claim 4, by forming the throttle passage in the bolt screwed into the casing, it becomes possible to change the size of the throttle passage by exchanging the bolt, and the productivity and maintainability can be improved. Improvement is planned.
[0022]
6. The injection valve according to
[0023]
By adjusting the screwing position of the rear end member with respect to the casing, the biasing force of the flat spring can be easily adjusted.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a fuel injection valve provided in a cylinder injection spark ignition engine will be described with reference to the accompanying drawings.
[0028]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[0029]
Fuel pumped from a fuel injection pump (not shown) is introduced into the
[0030]
Inside the
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
A flat spring 4 is provided to urge the
[0034]
A
[0035]
In such a
[0036]
An
[0037]
An
[0038]
The shim 7 is formed in a disk shape. The shim 7 is interposed between the proximal end of the
[0039]
The
[0040]
The
[0041]
A
[0042]
A
[0043]
The
[0044]
A
[0045]
An O-
[0046]
The
[0047]
The
[0048]
[0049]
As shown in FIGS. 3 and 4, the
[0050]
An
[0051]
FIG. 5 is a model diagram of the
[0052]
Q = C × A × (2 × ΔP / ρ) 1/2 (1)
However, C: [(Re / 64) / (r / d + 0.495)] 1/2
A: Cross-sectional area ΔP: Pressure difference (= P1−P2)
ρ: Density Re: Reynolds number (= vd / υ)
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the elapsed time (injection period) during which the
[0053]
It is comprised as mentioned above, Next, an effect | action is demonstrated.
[0054]
1 and 2 show the fuel injection valve in a state before the engine is started. The
[0055]
Even when the engine is stopped, the driving end of the
[0056]
The opening operation of the fuel injection valve at the time of engine start and after the engine start is instantaneously contracted by blocking the voltage applied in synchronism with the engine rotation of the
[0057]
The closing operation of the fuel injection valve is extended by applying a voltage to the
[0058]
By the way, the
[0059]
The resistance imparted to the fluid entering and exiting the
[0060]
On the other hand, by forming the
[0061]
In addition, by forming the
[0062]
As a means for urging the
[0063]
By adjusting the screwing position of the
[0064]
Further, during the valve opening operation, the displacement amount of the
[0065]
During the valve opening operation, the
[0066]
Since the displacement direction of the
[0067]
In the present embodiment, the displacement of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a fuel injection valve showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the fuel injection valve.
FIG. 3 is a front view of the bolt.
FIG. 4 is a side view of the bolt.
FIG. 5 is a model view of the throttle passage.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the relationship between the elapsed time for contracting the piezoelectric element and the pressure difference ΔP.
FIG. 7 is a sectional view of a fuel injection valve showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
軸方向に移動して前記噴口を開閉するニードルと、
前記ニードルを開弁方向に付勢するニードル付勢手段と、
印加される電圧により伸長して前記ニードルを閉弁方向に押圧する圧電素子と、
前記圧電素子の基端に結合されるピストンと、
前記ピストンを摺動可能に収装するケーシングと、
前記圧電素子を圧縮する方向に前記ピストンを付勢するピストン付勢手段と
前記ピストンと前記ケーシングとの間に画成されるダンパ室と、
前記流体通路と前記ダンパ室とを連通する連通路と、
前記連通路中に設けられ、前記ダンパ室に出入りする前記加圧流体に抵抗を付与する絞り通路と、を備え、
前記ピストン付勢手段の弾性復元力を前記ニードル付勢手段の弾性復元力より大きく設定したことを特徴とする噴射弁。A nozzle for injecting pressurized fluid guided from the fluid passage;
A needle that moves in the axial direction to open and close the nozzle,
Needle urging means for urging the needle in the valve opening direction;
A piezoelectric element that extends by an applied voltage and presses the needle in the valve closing direction;
A piston coupled to the proximal end of the piezoelectric element;
A casing for slidably housing the piston;
A piston urging means for urging the piston in a direction in which the piezoelectric element is compressed; a damper chamber defined between the piston and the casing;
A communication passage communicating the fluid passage and the damper chamber;
A throttle passage that is provided in the communication passage and imparts resistance to the pressurized fluid that enters and exits the damper chamber;
An injection valve characterized in that an elastic restoring force of the piston urging means is set larger than an elastic restoring force of the needle urging means .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32285796A JP3680461B2 (en) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | Injection valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32285796A JP3680461B2 (en) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | Injection valve |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10159673A JPH10159673A (en) | 1998-06-16 |
| JP3680461B2 true JP3680461B2 (en) | 2005-08-10 |
Family
ID=18148388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32285796A Expired - Lifetime JP3680461B2 (en) | 1996-12-03 | 1996-12-03 | Injection valve |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3680461B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP1391606B1 (en) * | 2002-08-20 | 2005-12-21 | Siemens VDO Automotive S.p.A. | Metering device with adjustable flow rate and method for setting a flow rate of a metering device |
| DE102005015735A1 (en) * | 2005-04-06 | 2006-10-12 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injector |
-
1996
- 1996-12-03 JP JP32285796A patent/JP3680461B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10159673A (en) | 1998-06-16 |
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