JP2000205083A - Fuel injection system - Google Patents

Fuel injection system

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JP2000205083A
JP2000205083A JP11001826A JP182699A JP2000205083A JP 2000205083 A JP2000205083 A JP 2000205083A JP 11001826 A JP11001826 A JP 11001826A JP 182699 A JP182699 A JP 182699A JP 2000205083 A JP2000205083 A JP 2000205083A
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高 金子
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize high pressure injection, improve combustion efficiency, and reduce a fuel consumption rate by providing an oil chamber wherein an upper surface of a needle valve is faced and an operating shaft for pressurizing the needle valve in the closing direction is housed, and arranging pressure regulating means for regulating operating pressure in the oil chamber. SOLUTION: At the time of operation of an engine, low pressure fuel supplied from a fuel pump is led to a feed passage 3d. In this condition, a plunger 1 is lifted up through a tappet 5 by a returning spring 6 to open the feed passage 3d. When a solenoid device 12 is excited and a poppet valve 2 is opened, fuel in the feed passage 3d is led into a plunger chamber 3a. When the poppet 2 is closed and pressure in a fuel reservoir 11c overcomes the sum of oil pressure in the oil chamber 40 and a set load of a needle valve spring 8, the needle valve 10 is opened, and fuel is injected. In this case, oil pressure in the oil chamber 40 is regulated by an opening/closing valve 41 serving a piezoelectric element 42 as a driving source, and injection control is performed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料噴射弁の開弁
圧を調整可能とした燃料噴射装置、特にソレノイド駆動
のポペット弁によって燃料噴射時期を調整する電磁式ユ
ニットインジェクタからなる燃料噴射装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection device capable of adjusting a valve opening pressure of a fuel injection valve, and more particularly to a fuel injection device comprising an electromagnetic unit injector for adjusting a fuel injection timing by a solenoid driven poppet valve. .

【0002】[0002]

【従来の技術】図4〜図5は、内燃機関用電磁式ユニッ
トインジェクタの従来技術の一例を示し、図4はその要
部縦断面図、図5は作動説明図である。
2. Description of the Related Art FIGS. 4 and 5 show an example of a prior art electromagnetic unit injector for an internal combustion engine. FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a main part thereof, and FIG.

【0003】図4において、3は本体で、これのプラン
ジャ孔3jにはプランジャ1が往復摺動自在に嵌合さ
れ、上部のタペット孔5aにはタペット5が往復摺動自
在に嵌合されている。前記プランジャ1は、タペット5
の上端係合部に係合されて該タペット5とともに往復動
するようになっている。6は戻しスプリングで、上記プ
ランジャ1及びタペット5を上方に戻すように付勢され
ている。前記タペット5はロッカアーム(不図示)を介
して燃料カム(不図示)に連結され、該燃料カムによっ
てプランジャ1及びタペット5が一体で前記戻しスプリ
ング6の弾力に抗して往復動するようになっている。
In FIG. 4, reference numeral 3 denotes a main body, in which a plunger 1 is fitted slidably in a reciprocating manner, and a tappet 5 is fitted in an upper tappet hole 5a in a slidable manner. I have. The plunger 1 includes a tappet 5
And is reciprocated together with the tappet 5. A return spring 6 is urged to return the plunger 1 and the tappet 5 upward. The tappet 5 is connected to a fuel cam (not shown) via a rocker arm (not shown), and the plunger 1 and the tappet 5 reciprocate integrally against the resilience of the return spring 6 by the fuel cam. ing.

【0004】3aはプランジャ室で、前記プランジャ1
の頂面が臨み、これに導入される燃料を加圧するように
なっている。11は燃料噴射ノズル、9はスプリングケ
ージ、4はスペーサであり、該燃料噴射ノズル11のノ
ズルボデー11a、スプリングケージ9及びスペーサ4
はノズルナット7を本体3の下部のねじにねじ込むこと
により、該本体3に強固にかつ流体密に固定されてい
る。
[0004] Reference numeral 3a denotes a plunger chamber.
The top surface of the fuel cell faces to pressurize the fuel introduced thereto. Reference numeral 11 denotes a fuel injection nozzle, 9 denotes a spring cage, and 4 denotes a spacer. The nozzle body 11a of the fuel injection nozzle 11, the spring cage 9 and the spacer 4
Is firmly and fluid-tightly fixed to the main body 3 by screwing the nozzle nut 7 into a screw at the bottom of the main body 3.

【0005】前記本体3の、前記プランジャ1挿入用の
孔3jの側方にはポペット弁孔3fが穿設され、該ポペ
ット弁孔3fにはポペット弁2が往復動可能に嵌合され
ている。3gは前記ポペット弁孔3fの下方に連設され
た下部孔である。また、前記ポペット弁孔3fの上部に
はポペット弁2の弁座3hが設けられている。3pは前
記下部孔3g内に形成された燃料溜で、該燃料溜3pは
本体3の下面にボルト2bによって固定された蓋18及
び下部孔3gによって区画形成されている。
A poppet valve hole 3f is formed in the main body 3 on the side of the plunger 1 insertion hole 3j, and the poppet valve 2 is fitted in the poppet valve hole 3f so as to be able to reciprocate. . 3g is a lower hole continuously provided below the poppet valve hole 3f. A valve seat 3h of the poppet valve 2 is provided above the poppet valve hole 3f. Reference numeral 3p denotes a fuel reservoir formed in the lower hole 3g. The fuel reservoir 3p is defined by a lid 18 fixed to the lower surface of the main body 3 by bolts 2b and the lower hole 3g.

【0006】前記ポペット弁2の下方には移動制限機能
を有する蓋18がボルトにより固定されている。前記蓋
18の上面は前記下部孔3gとともに上記のように燃料
溜3pを形成している。該燃料溜3pには本体3の下部
の燃料溜24から本体内の供給通路3dを経て燃料が供
給されるようになっている。この燃料は後述する排油通
路3eを経て燃料タンク(不図示)へ排出されるように
なっている。前記弁座3hの上部には排油溜3cが形成
されており、前記燃料溜3pと排油溜3cの間には連通
路3kが開けられ、両溜間の圧力が均等化されるように
なっている。
Below the poppet valve 2, a lid 18 having a movement restricting function is fixed by bolts. The upper surface of the lid 18 forms the fuel reservoir 3p together with the lower hole 3g as described above. Fuel is supplied to the fuel reservoir 3p from a fuel reservoir 24 at a lower portion of the main body 3 through a supply passage 3d in the main body. This fuel is discharged to a fuel tank (not shown) through a drain passage 3e described later. An oil sump 3c is formed above the valve seat 3h, and a communication passage 3k is opened between the fuel sump 3p and the oil sump 3c so that the pressure between the two sumps is equalized. Has become.

【0007】前記プランジャ室3aへの燃料の出入りの
ための燃料通路3bは一端が前記ポペット弁孔3fの環
状円錐形の弁座3hよりも所定距離下方に開口してい
る。前記排油溜3cと前記燃料通路3bとの間の燃料流
はソレノイド作動の前記ポペット弁2により制御され
る。3eは排油孔で、前記連通路3kを介して前記燃料
溜3p及び排油溜3cに連通されている。
One end of a fuel passage 3b through which fuel enters and exits the plunger chamber 3a is opened a predetermined distance below the annular conical valve seat 3h of the poppet valve hole 3f. The fuel flow between the oil sump 3c and the fuel passage 3b is controlled by the solenoid-operated poppet valve 2. Reference numeral 3e denotes an oil drain hole, which communicates with the fuel reservoir 3p and the oil reservoir 3c via the communication passage 3k.

【0008】前記ポペット弁2は円錐形の弁フェース2
mをそなえ、摺動部2bと、上方に延びる弁軸部2cと
により形成されている。該摺動部2bの周囲にはポペッ
ト弁2の開閉運動時に燃料通路3bと排油溜3cを連通
する環状溝21が本体3内に設けられている。前記ポペ
ット弁2の弁軸部2cの上端面はアーマチュア室13a
に開放され、該上端面には長方形のアーマチュア13が
締付け固定されており、該アーマチュア13には、これ
の運動時に燃料を通過させるため複数の孔23が穿けら
れている。
The poppet valve 2 has a conical valve face 2.
m, and is formed by a sliding portion 2b and a valve shaft portion 2c extending upward. An annular groove 21 communicating the fuel passage 3b and the oil sump 3c when the poppet valve 2 opens and closes is provided in the main body 3 around the sliding portion 2b. The upper end surface of the valve stem 2c of the poppet valve 2 is provided in the armature chamber 13a.
A rectangular armature 13 is fastened and fixed to the upper end surface, and a plurality of holes 23 are formed in the armature 13 to allow fuel to pass through when the armature 13 moves.

【0009】また、前記ポペット弁2は円錐形の弁フェ
ース2mの上方に肩部を形成し、ここに下部ばね受け2
6が係合されている。該下部ばね受け26の上方にはポ
ペット弁2を開放させる方向に付勢されたスプリング1
5と該スプリング15を固定し制限する上部ばね受け2
7とが設置されている。12はソレノイドステータであ
り、該ソレノイドステータ12はソレノイドスペーサ1
4を介してボルト22により本体3に締付け固定されて
いる。
The poppet valve 2 has a shoulder formed above a conical valve face 2m, and a lower spring receiver 2 is formed here.
6 are engaged. A spring 1 urged in a direction to open the poppet valve 2 is provided above the lower spring receiver 26.
5 and an upper spring support 2 for fixing and limiting the spring 15
7 are installed. Reference numeral 12 denotes a solenoid stator, and the solenoid stator 12 is a solenoid spacer 1
It is fastened and fixed to the main body 3 by bolts 22 via the bolts 4.

【0010】ソレノイドステータ12は、例えば合成樹
脂材からなるソレノイドケース12d、ソレノイドコイ
ル12cを保持するコイルボビン12bと磁気回路を構
成するE字形コア12aより構成されている。前記ソレ
ノイドコイル12cと本体3の間には前記アーマチュア
13が設置されている。図はポペット弁2が閉鎖した状
態を示しており、この状態ではソレノイドステータ12
とアーマチュア13の対向する作動面の間には最小隙間
(0.05mm〜0.3mm程度)が存在する。
The solenoid stator 12 comprises a solenoid case 12d made of, for example, a synthetic resin material, a coil bobbin 12b holding a solenoid coil 12c, and an E-shaped core 12a forming a magnetic circuit. The armature 13 is provided between the solenoid coil 12c and the main body 3. The figure shows a state in which the poppet valve 2 is closed. In this state, the solenoid stator 12
A minimum gap (about 0.05 mm to 0.3 mm) exists between the armature 13 and the opposing working surfaces of the armature 13.

【0011】また、前記ポペット弁2の開放状態では、
該ポペット弁2の下端面2aが蓋18の上面に当接して
いる。該蓋18は前記ポペット弁2との当接状態におい
て、該ポペット弁2の空洞部2pと燃料溜3pとを連通
させる通路(孔もしくは溝)18cを有する。
In the open state of the poppet valve 2,
The lower end surface 2 a of the poppet valve 2 is in contact with the upper surface of the lid 18. The lid 18 has a passage (hole or groove) 18c for communicating the cavity 2p of the poppet valve 2 with the fuel reservoir 3p when the lid 18 is in contact with the poppet valve 2.

【0012】前記ソレノイドコイル12cは一対の端子
が接続されており、この端子には電気配線によりソレノ
イド制御装置31(燃料噴射電子制御回路)及び電源に
接続されている。また、該ソレノイド制御装置31に
は、エンジン回転速度、油温、給気圧等を検出する検出
器32が接続されている。
The solenoid coil 12c is connected to a pair of terminals, and these terminals are connected to a solenoid controller 31 (a fuel injection electronic control circuit) and a power supply by electric wiring. The solenoid control device 31 is connected to a detector 32 for detecting an engine speed, an oil temperature, a supply pressure, and the like.

【0013】かかる従来の電磁式ユニットインジェクタ
において、エンジンの運転中、燃料タンクからの燃料
が、燃料ポンプ及び燃料パイプを経てシリンダヘッド内
燃料供給通路より、本体3下部の燃料溜24に所定の比
較的低い圧力で供給される。該燃料溜24に供給された
燃料は、本体3内の供給通路3dを経て燃料溜3pに供
給され、さらに排油路3eを経て、燃料タンクへ排出さ
れる。
In such a conventional electromagnetic unit injector, during operation of the engine, the fuel from the fuel tank is compared with the fuel from the fuel supply passage in the cylinder head via the fuel pump and the fuel pipe to the fuel reservoir 24 in the lower part of the main body 3 in a predetermined manner. Supplied at very low pressure. The fuel supplied to the fuel reservoir 24 is supplied to the fuel reservoir 3p via a supply passage 3d in the main body 3, and is further discharged to a fuel tank via an oil discharge passage 3e.

【0014】図5(A)はプランジャ1が下降している
状態を示し、ポペット弁2が閉じるとプランジャ室3a
に充填された燃料は加圧され、スペーサ4の燃料通路4
aを通過して噴射ノズル11に嵌合された針弁10を開
弁させ、燃料噴射が始まる。次いで図5(B)に示すよ
うに、ポペット弁2が開くと、プランジャ1により加圧
されていたプランジャ室3a内の燃料は燃料通路3bへ
押し出されて、燃料噴射は終了する。さらに図5(C)
に示すように、プランジャ1が下降より上昇に転ずる
と、プランジャ室3aへ燃料通路3bを介して供給圧
(通常1〜6Kgf/cm2)に加圧された燃料が流入
し、充填され、これにより燃料噴射の1サイクルが終了
する。
FIG. 5A shows a state in which the plunger 1 is lowered. When the poppet valve 2 is closed, the plunger chamber 3a is opened.
The fuel filled in the space is pressurized, and the fuel passage 4
a, the needle valve 10 fitted to the injection nozzle 11 is opened to start fuel injection. Next, as shown in FIG. 5B, when the poppet valve 2 is opened, the fuel in the plunger chamber 3a that has been pressurized by the plunger 1 is pushed out to the fuel passage 3b, and the fuel injection ends. Further, FIG.
When the plunger 1 changes from descending to ascending, the fuel pressurized to the supply pressure (usually 1 to 6 kgf / cm 2 ) flows into the plunger chamber 3a via the fuel passage 3b and is filled. Completes one cycle of fuel injection.

【0015】図6には、図4〜図5に示す従来の電磁式
ユニットインジェクタのソレノイド制御装置によるポペ
ット弁の開閉制御ブロック図である。図6において、エ
ンジン回転数、アクセル量(アクセル踏み込み量、ある
いは燃料ラック移動量でも可)、給気圧力、水温、油
温、排気温度等の各部温度は、夫々エンジン回転数検出
器101、アクセル量検出器102、給気圧力検出器1
03、温度検出器104等によって検出され、ソレノイ
ド制御装置31の入力装置106に受け入れられる。
FIG. 6 is a block diagram of the open / close control of the poppet valve by the solenoid control device of the conventional electromagnetic unit injector shown in FIGS. In FIG. 6, the temperature of each part such as the engine speed, the accelerator amount (accelerator depression amount or the fuel rack movement amount is also possible), the supply air pressure, the water temperature, the oil temperature, the exhaust temperature, etc. Amount detector 102, supply pressure detector 1
03, detected by the temperature detector 104 and the like, and received by the input device 106 of the solenoid control device 31.

【0016】上記各検出信号は、入力装置106からソ
レノイド制御部108に入力される。107は噴射時期
設定部で、上記エンジン回転数、アクセル量等の運転状
態と燃料噴射時期との関係が設定されている。ROMは
読み出し専用メモリ、RAMは読み出し、読み込み両用
のメモリである。
Each of the above detection signals is input from an input device 106 to a solenoid control unit 108. Reference numeral 107 denotes an injection timing setting unit which sets the relationship between the operating state such as the engine speed and the accelerator amount and the fuel injection timing. ROM is a read-only memory, and RAM is a memory for both reading and reading.

【0017】ソレノイド制御部108においては、前記
運転状態の検出信号と前記噴射時期設定部に設定された
燃料噴射時期とを突合せて、該運転状態の検出値に適合
する燃料噴射時期を求め、該噴射時期に対応するポペッ
ト弁2の開閉時期を算出し、前記E字形コア12a、コ
イルボビン12b、ソレノイドコイル12c等からなる
ソレノイド装置12に出力する。該ソレノイド装置12
は、前記のようにして入力された開閉時期に従い、ポペ
ット弁2を開閉制御する。
The solenoid control unit 108 compares the detection signal of the operating condition with the fuel injection timing set in the injection timing setting unit to determine a fuel injection timing that matches the detected value of the operating condition. The opening / closing timing of the poppet valve 2 corresponding to the injection timing is calculated and output to the solenoid device 12 including the E-shaped core 12a, the coil bobbin 12b, the solenoid coil 12c, and the like. The solenoid device 12
Controls the opening and closing of the poppet valve 2 in accordance with the opening and closing timing input as described above.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】図4〜図6に示すよう
な従来技術に係る電磁式ユニットインジェクタにおいて
は、ソレノイド制御装置31に入力されるエンジン回転
数、アクセル量等のエンジン運転状態の検出信号に基づ
き、該ソレノイド制御装置31において、上記運転状態
に適合する燃料噴射時期を算出し、該噴射時期になるよ
うにソレノイド装置12を介してポペット弁2を開閉制
御している。
In an electromagnetic unit injector according to the prior art as shown in FIGS. 4 to 6, detection of an engine operation state such as an engine speed and an accelerator amount input to a solenoid control device 31 is performed. Based on the signal, the solenoid control device 31 calculates a fuel injection timing suitable for the above-mentioned operation state, and controls the opening and closing of the poppet valve 2 via the solenoid device 12 so as to be at the injection timing.

【0019】一方、かかる従来技術においては、針弁1
0の開弁圧は針弁スプリング8のセット荷重によって一
義的に求められており、エンジンの運転状態に無関係に
一定となる。また、燃料噴射モード(噴射圧の変化状
況)は、プランジャ1を駆動する燃料カム(不図示)の
形状によって一義的に定まる。
On the other hand, in the prior art, the needle valve 1
The valve opening pressure of 0 is uniquely determined by the set load of the needle valve spring 8, and is constant regardless of the operating state of the engine. Further, the fuel injection mode (the change state of the injection pressure) is uniquely determined by the shape of a fuel cam (not shown) that drives the plunger 1.

【0020】即ち、図9には、上記従来技術に係る電磁
式ユニットインジェクタ(図4参照)のポペット弁2及
び針弁10の作動線図を示しており、(A)は燃料カム
(不図示)のカム速度、(B)はソレノイドステータ1
2におけるポペット弁制御電流、(C)はポペット弁2
のリフト、(D)は噴射圧、(E)は針弁10のリフト
である。
That is, FIG. 9 shows an operation diagram of the poppet valve 2 and the needle valve 10 of the electromagnetic unit injector (see FIG. 4) according to the prior art, and FIG. 9A shows a fuel cam (not shown). ) Cam speed, (B) is the solenoid stator 1
2 is a poppet valve control current in FIG.
(D) is the injection pressure, and (E) is the lift of the needle valve 10.

【0021】またt1 はポペット弁2の閉方向へのリフ
ト始め、t2 はポペット弁2の閉止及び噴射圧Pの上昇
始め、t3 はソレノイド電流の整定時期(低下時期)、
4はソレノイド電流遮断、t5 はポペット弁2の閉
止、t6 は針弁10のリフト始め、t7 は針弁閉止の時
刻を夫々示す。
Further, t 1 starts to lift the poppet valve 2 in the closing direction, t 2 starts to close the poppet valve 2 and starts to increase the injection pressure P, t 3 denotes a settling time (decrease time) of the solenoid current,
t 4 is the solenoid current interruption, t 5 the poppet valve 2 closes, t 6 starts lifting the needle valve 10, t 7 indicates each time the needle valve closure.

【0022】図9に示すように、かかる従来技術にあっ
ては、t2にてポペット弁2が閉じて噴射圧が上昇し始
め、針弁10に作用するプランジャ室3aからの燃料の
圧力が開弁圧P1に達すると針弁10が開き、燃料噴射
ノズル11から燃焼室(不図示)内に燃料が噴射される
が、針弁10の開弁圧は上記のように一定であり、噴射
圧のモードは燃料カムによって一義的に定まるため、ポ
ペット弁2による噴射時期を制御のみが可能であって、
噴射圧の制御は不可能であるため、エンジンの運転状態
に対応して噴射圧を上昇させることは不可能となり、高
圧噴射により、高い燃焼効率、及び燃料消費率の低下が
なされたエンジンを得るのは困難となっている。
As shown in FIG. 9, in the prior art, the poppet valve 2 closes at t 2, the injection pressure starts to rise, and the pressure of the fuel from the plunger chamber 3a acting on the needle valve 10 decreases. When the valve opening pressure P 1 is reached, the needle valve 10 opens, and fuel is injected from the fuel injection nozzle 11 into a combustion chamber (not shown). The valve opening pressure of the needle valve 10 is constant as described above. Since the injection pressure mode is uniquely determined by the fuel cam, only the injection timing by the poppet valve 2 can be controlled,
Since it is impossible to control the injection pressure, it is impossible to increase the injection pressure in accordance with the operating state of the engine, and to obtain an engine with high combustion efficiency and reduced fuel consumption rate by high-pressure injection. It has become difficult.

【0023】本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、燃
料噴射時期と噴射圧の制御を、双方を関連させて容易に
なし得、これによって高圧噴射を実現し、燃焼効率が向
上され、燃料消費率の低下が実現できる燃料噴射装置を
提供することを目的とする。
In view of the problems of the prior art, the present invention makes it possible to easily control the fuel injection timing and the injection pressure in relation to each other, thereby realizing high-pressure injection, improving combustion efficiency, and improving fuel consumption. It is an object of the present invention to provide a fuel injection device capable of realizing a reduction in the rate.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するため、請求項1記載の発明として、燃料をシリン
ダ内に噴射する噴孔を備えた噴射弁と、該噴射弁に往復
摺動可能に嵌合された針弁と、該針弁を閉弁方向に押圧
する針弁スプリングと、クランク軸に連動されるタペッ
トにより本体内を往復摺動せしめられプランジャ室内に
供給された燃料を加圧し、燃料通路を経て前記針弁に送
り、該針弁に作用させてこれを開弁するプランジャとを
備えた燃料噴射装置において、前記針弁の上面が臨み、
該針弁を閉弁方向に加圧する作動軸が収容される油室を
設けるとともに、該油室内の作動圧力を調整する圧力調
整手段を設けたことを特徴とする燃料噴射装置を提案す
る。
According to the present invention, there is provided an injection valve having an injection hole for injecting fuel into a cylinder, and a reciprocating slide provided on the injection valve. A needle valve fitted so as to be fit, a needle valve spring for pressing the needle valve in the valve closing direction, and a fuel supplied to the plunger chamber by being reciprocated in the main body by a tappet linked to a crankshaft. Pressurized, sent to the needle valve through the fuel passage, and acted on the needle valve, and a plunger that opens the valve, the upper surface of the needle valve faces,
A fuel injection device is provided, wherein an oil chamber accommodating an operating shaft for pressurizing the needle valve in a valve closing direction is provided, and pressure adjusting means for adjusting an operating pressure in the oil chamber is provided.

【0025】また、請求項2記載の発明は、請求項1に
おいて、前記針弁は、これに作用する前記燃料の圧力
が、前記針弁スプリングによる圧力と上記圧力調整手段
によって調整される油室内の作動油圧力との和よりも大
きくなったとき開弁するように構成されてなる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the needle valve is configured such that the pressure of the fuel acting on the needle valve is adjusted by the pressure of the needle valve spring and the pressure adjusting means. The valve is configured to open when it becomes larger than the sum of the hydraulic oil pressure and the hydraulic oil pressure.

【0026】請求項3記載の発明は、請求項1におい
て、前記針弁は、前記針弁スプリングによる圧力と油室
内の作動油圧力との和が燃料の圧力よりも大きくなった
とき閉弁するように構成されてなる。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the needle valve closes when the sum of the pressure by the needle valve spring and the hydraulic oil pressure in the oil chamber becomes larger than the fuel pressure. It is constituted as follows.

【0027】請求項4記載の発明は、請求項1におい
て、前記油室に連通される排油通路を設けるとともに、
前記圧力調整手段が前記排油通路を開閉する開閉弁と、
該開閉弁を開閉制御する弁制御装置とを備えてなる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect, an oil discharge passage communicating with the oil chamber is provided.
An on-off valve for opening and closing the oil drain passage by the pressure adjusting means,
A valve control device for controlling the opening and closing of the on-off valve.

【0028】また好ましくは、請求項5に記載のよう
に、前記弁制御装置は圧電素子からなる。
Preferably, the valve control device comprises a piezoelectric element.

【0029】かかる発明によれば、針弁の上面が臨む油
室内に加圧された作動油が導入され、この作動油の圧力
が針弁の上面に該針弁の閉弁方向に作用することによ
り、針弁の開弁圧は前記油室内の圧力と針弁スプリング
のセット荷重による圧力との和となり、従来技術に較べ
て高い開弁圧となる。
According to this invention, the pressurized hydraulic oil is introduced into the oil chamber facing the upper surface of the needle valve, and the pressure of the hydraulic oil acts on the upper surface of the needle valve in the valve closing direction of the needle valve. Accordingly, the valve opening pressure of the needle valve becomes the sum of the pressure in the oil chamber and the pressure due to the set load of the needle valve spring, and the valve opening pressure becomes higher than that of the prior art.

【0030】該開弁圧は、圧力調整手段の弁制御装置に
よって開閉弁の開閉時期を変化させることにより、油室
内の圧油の排油時期を変化させて調整する。
The valve opening pressure is adjusted by changing the opening / closing timing of the on-off valve by the valve control device of the pressure adjusting means, thereby changing the timing of discharging the pressure oil in the oil chamber.

【0031】また、前記油室内の作動油を排出して油室
内の圧力を解放すれば、従来技術と同様な針弁スプリン
グのセット荷重のみによって開弁圧の設定も可能とな
る。
If the hydraulic oil in the oil chamber is discharged to release the pressure in the oil chamber, the valve opening pressure can be set only by the set load of the needle valve spring as in the prior art.

【0032】これによって燃料噴射弁の噴射圧が上昇し
て噴霧の微粒化が促進されて燃焼効率が向上し、黒煙の
発生が低減される。
As a result, the injection pressure of the fuel injection valve rises, atomization of the spray is promoted, the combustion efficiency is improved, and the generation of black smoke is reduced.

【0033】請求項6記載の発明は、請求項4記載の弁
制御装置の具体的制御手段に係り、請求項4に加えて、
エンジン回転数、アクセル量等のエンジン運転状態の検
出信号が入力され、これらの検出信号に基づき前記排油
通路の開閉時期を算出して前記弁制御装置に出力する開
弁圧制御部を備えてなる。
The invention according to claim 6 relates to specific control means of the valve control device according to claim 4, and in addition to claim 4,
A detection signal of an engine operation state such as an engine speed and an accelerator amount is input, and a valve opening pressure control unit that calculates an opening / closing timing of the oil discharge passage based on the detection signals and outputs the calculated timing to the valve control device. Become.

【0034】かかる発明によれば、開弁圧制御部におい
て、エンジン運転状態の検出値と、該運転状態に対応す
る基準開弁圧とを突合せて該運転状態の検出値に適合す
る開弁圧になるような開閉弁の開閉時期を求めて圧電素
子からなる弁制御装置に出力する。該弁制御装置におい
ては、前記開閉時期に開閉弁を開閉せしめる。
According to this invention, the valve opening pressure control section compares the detected value of the engine operating state with the reference valve opening pressure corresponding to the operating state, and adjusts the valve opening pressure suitable for the detected value of the operating state. The opening / closing timing of the opening / closing valve is calculated and output to a valve control device including a piezoelectric element. In the valve control device, the on-off valve is opened and closed at the opening and closing timing.

【0035】従って、かかる発明によれば、エンジンの
運転状態に対応して開閉弁の開閉時期を制御することが
可能となり、エンジンの運転状態に適合した開弁圧を得
ることができ、エンジンの高出力域における高圧噴射を
実現できる。
Therefore, according to the present invention, it is possible to control the opening / closing timing of the on-off valve in accordance with the operating state of the engine, and it is possible to obtain a valve opening pressure suitable for the operating state of the engine. High pressure injection in a high output range can be realized.

【0036】請求項7記載の発明は、請求項6に加え
て、前記燃料通路と排油通路と間に設けられ、該燃料通
路と排油通路とを連通あるいは遮断して燃料噴射時期を
制御するポペット弁と、該ポペット弁を駆動するソレノ
イド装置と、エンジン回転数、アクセル量等のエンジン
運転状態の検出信号が入力され、これらの検出信号に基
づき前記ポペット弁の開閉時期を算出して前記ソレノイ
ド装置に出力するソレノイド制御部とを備えてなり、従
来技術におけるポペット弁の開閉制御と請求項6の発明
とを組合わせたものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in addition to the sixth aspect, the fuel injection timing is controlled by connecting or shutting off the fuel passage and the oil discharge passage provided between the fuel passage and the oil discharge passage. A poppet valve to be driven, a solenoid device for driving the poppet valve, and a detection signal of an engine operating state such as an engine speed, an accelerator amount, and the like. Based on these detection signals, the open / close timing of the poppet valve is calculated to calculate the open / close timing of the poppet valve. A solenoid control unit for outputting to a solenoid device is provided, and the opening and closing control of a poppet valve in the related art and the invention of claim 6 are combined.

【0037】請求項8記載の発明は、請求項1〜7の何
れかに加えて、前記プランジャ室と前記油室とを接続す
るとともに、途中で前記排油通路と交叉する小径の連通
路を設けてなる。
According to an eighth aspect of the invention, in addition to any one of the first to seventh aspects, the plunger chamber and the oil chamber are connected to each other, and a small-diameter communication passage intersecting the oil drain passage in the middle is provided. Provided.

【0038】請求項9記載の発明は、請求項8におい
て、前記連通路は、前記排油通路との交叉部よりも前記
プランジャ室側にある上部連通路と、該交叉部よりも前
記油室側にある下部連通路よりなり、前記上部連通路の
内径をd1、前記下部連通路の内径をd2、前記排油通路
の内径をd3としたとき、 d2 2>d1 2 で、かつ、 d3 2>(d1 2+d2 2) に設定されてなる。
The ninth aspect of the present invention is the invention according to the eighth aspect.
Therefore, the communication passage is more than the intersection with the oil drain passage.
The upper communication passage on the plunger chamber side and the front of the intersection
It consists of a lower communication passage on the oil storage chamber side,
Inside diameter is d1, The inner diameter of the lower communication passageTwo, The oil drain passage
The inner diameter of dThreeAnd dTwo Two> D1 Two  And dThree Two> (D1 Two+ DTwo Two).

【0039】さらに請求項10記載の発明は、請求項8
において、前記連通路は、前記排油通路との交叉部より
も前記プランジャ室側にある上部連通路と、該交叉部よ
りも前記油室側にある下部連通路よりなり、前記上部連
通路の内径をd1、長さをL1、前記下部連通路の内径を
2、長さをL2 としたとき、 d1≒d2 のとき、 L1>L2 に設定されてなる。
The invention according to claim 10 is the invention according to claim 8
, The communication passage is formed by a crossing portion with the oil drain passage.
The upper communication passage on the plunger chamber side and the intersection
And a lower communication passage on the oil chamber side.
Let the inner diameter of the passage be d1, Length L1, The inner diameter of the lower communication passage
dTwo, When the length is L2, d1≒ dTwo When, L1> LTwo  Is set to.

【0040】かかる発明によれば、油室内に圧油を供給
することにより、開弁圧を上昇させた後、開閉弁を開放
すると、前記上部連通路の直径d1あるいは長さL1と下
部連通路の直径d2あるいは長さL2との関係が上記のよ
うに設定されているので、上部連通路の流路抵抗が下部
連通路よりも大きくなり、かつ、排出通路の通路面積が
上部、下部連通路のそれよりも大きく構成されているの
で、油室内の圧油を円滑に排出通路から排出することが
でき、開弁圧の制御を正確にかつ高い応答性で以てなす
ことができる。
According to this invention, after the valve opening pressure is increased by supplying the pressure oil into the oil chamber and the on-off valve is opened, the diameter d 1 or the length L 1 of the upper communication passage is reduced to the lower part. Since the relationship between the diameter d 2 and the length L 2 of the communication path is set as described above, the flow path resistance of the upper communication path becomes larger than that of the lower communication path, and the passage area of the discharge passage becomes larger. Since it is configured to be larger than that of the lower communication passage, the pressure oil in the oil chamber can be smoothly discharged from the discharge passage, and the valve opening pressure can be controlled accurately and with high responsiveness. it can.

【0041】[0041]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施
形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、こ
の発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説
明例にすぎない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, and are merely illustrative examples. Only.

【0042】図1は本発明の実施形態に係る電磁式ユニ
ットインジェクタの縦断面図、図2は針弁の開弁圧調整
部の拡大断面図、図3はポペット弁の開閉及び開弁圧の
制御ブロック図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an electromagnetic unit injector according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view of a valve opening pressure adjusting portion of a needle valve, and FIG. It is a control block diagram.

【0043】図1〜図2において、3は本体で、これの
プランジャ孔3jにはプランジャ1が往復摺動自在に嵌
合され、上部のタペット孔5aにはタペット5が往復摺
動自在に嵌合されている。前記プランジャ1は、タペッ
ト5の下端係合部の係合溝5bに上下を拘束されて該タ
ペット5とともに往復動するようになっている。
In FIGS. 1 and 2, reference numeral 3 denotes a main body, in which a plunger 1 is reciprocally slidably fitted in a plunger hole 3j, and a tappet 5 is reciprocally slidably fitted in an upper tappet hole 5a. Have been combined. The plunger 1 is vertically constrained by an engagement groove 5b of a lower end engagement portion of the tappet 5, and reciprocates with the tappet 5.

【0044】6は戻しスプリングで、上記プランジャ1
及びタペット5を上方に戻すように付勢されている。前
記タペット5はロッカアーム(不図示)を介して燃料カ
ム(不図示)に連結され、該燃料カムによってプランジ
ャ1及びタペット5が一体で前記戻しスプリング6の弾
力に抗して往復動するようになっている。
Reference numeral 6 denotes a return spring, and the plunger 1
And the tappet 5 is urged to return upward. The tappet 5 is connected to a fuel cam (not shown) via a rocker arm (not shown), and the plunger 1 and the tappet 5 reciprocate integrally against the resilience of the return spring 6 by the fuel cam. ing.

【0045】3aはプランジャ室で、前記プランジャ1
の頂面が臨み、これに導入される燃料を加圧するように
なっている。3bは前記本体3に穿設された燃料通路
で、前記プランジャ室3aに連通されている。3dは前
記本体3に設けられた燃料の供給通路で、その開口部が
前記プランジャ1により開閉されるようになっている。
11は燃料噴射ノズルで、ノズルボデー11aと該ノズ
ルボデー11a内に往復摺動自在に嵌合された針弁10
からなる。前記ノズルボデー11aの先端部には燃料溜
11c及び燃料噴射用の複数の噴孔11bが設けられて
いる。10aは、下端が該燃料溜11cに開口される燃
料通路である。
Reference numeral 3a denotes a plunger chamber.
The top surface of the fuel cell faces to pressurize the fuel introduced thereto. Reference numeral 3b denotes a fuel passage formed in the main body 3 and communicates with the plunger chamber 3a. Reference numeral 3 d denotes a fuel supply passage provided in the main body 3, the opening of which is opened and closed by the plunger 1.
Reference numeral 11 denotes a fuel injection nozzle, which is a nozzle body 11a and a needle valve 10 which is reciprocally slidably fitted in the nozzle body 11a.
Consists of A fuel reservoir 11c and a plurality of injection holes 11b for fuel injection are provided at the tip of the nozzle body 11a. Reference numeral 10a denotes a fuel passage whose lower end is opened to the fuel reservoir 11c.

【0046】9はスプリングケージ、4はスペーサであ
り、該スプリングケージ9、スペーサ4及び前記ノズル
ボデー11aはノズルナット7aによって前記本体3の
下部に螺着されて、前記各部材間の接合面35,36を
流体密に圧接している。
Reference numeral 9 denotes a spring cage, and 4 denotes a spacer. The spring cage 9, the spacer 4 and the nozzle body 11a are screwed to a lower portion of the main body 3 by a nozzle nut 7a, so that a joining surface 35 between the respective members is formed. 36 are pressed against each other in a fluid-tight manner.

【0047】8は前記スプリングケージ9内に収納され
た針弁スプリングで、前記本体3の下面と前記針弁10
の頭部に当接されるばね受8aとの間に介装され、所定
のセット荷重(取付荷重)、即ち後述するような前記針
弁10の開弁圧に相当するセット荷重で以て取付けられ
ている。10aは前記スプリングケージ9内に穿設され
た燃料通路で、下端が前記ノズルボデー11a内の燃料
通路10aに連通されるとともに、上端が前記プランジ
ャ室3aに連通されている。
Numeral 8 denotes a needle valve spring housed in the spring cage 9 and a lower surface of the main body 3 and the needle valve 10.
And is mounted with a predetermined set load (mounting load), that is, a set load corresponding to the valve opening pressure of the needle valve 10 as described later. Have been. Reference numeral 10a denotes a fuel passage formed in the spring cage 9. The lower end of the fuel passage 10a communicates with the fuel passage 10a of the nozzle body 11a, and the upper end communicates with the plunger chamber 3a.

【0048】前記本体3の、前記プランジャ1が嵌合さ
れるプランジャ孔3jの側方にはポペット弁孔3fが設
けられ、該ポペット弁孔3fには中空の弁ケース30が
挿入されている。37はスプリングケースで、前記本体
3のポペット弁孔3fの上部のねじ部に螺合されて、前
記弁ケース30をその上下接合面39,38にて流体密
になるように押し込んでいる。
A poppet valve hole 3f is provided in the main body 3 on the side of the plunger hole 3j in which the plunger 1 is fitted, and a hollow valve case 30 is inserted into the poppet valve hole 3f. Reference numeral 37 denotes a spring case which is screwed into a threaded portion above the poppet valve hole 3f of the main body 3 and pushes the valve case 30 at its upper and lower joint surfaces 39 and 38 so as to be fluid-tight.

【0049】2はポペット弁で、前記弁ケース30の内
周に往復摺動自在に嵌合されるとともに、円錐形の弁フ
ェース2mを備え、該弁フェース2mと該弁ケース30
のシート部3hとが当接されたとき閉弁し、該弁フェー
ス2mとシート部3hとが離れたとき開弁するようにな
っている。
Reference numeral 2 denotes a poppet valve, which is reciprocally slidably fitted on the inner periphery of the valve case 30 and has a conical valve face 2m.
When the valve face 2m is in contact with the seat portion 3h, the valve is closed, and when the valve face 2m is separated from the seat portion 3h, the valve is opened.

【0050】15は前記ポペット弁2の戻し用のスプリ
ングで、前記スプリングケース37に形成された排油溜
3c内に収納され、該スプリングケース37の支持面と
前記ポペット弁2の支持面2hとの間に介装され、該ポ
ペット弁2を開弁する方向に付勢されている。2nは前
記ポペット弁2の外周に形成された燃料溝、30bは前
記ポペット弁2のシート部3hと弁フェース2mとのシ
ート部に連なる燃料溝で、双方の燃料溝2nと30bと
の間を前記ポペット弁2の開閉によって連通あるいは遮
断するようになっている。
Reference numeral 15 denotes a spring for returning the poppet valve 2, which is housed in an oil sump 3c formed in the spring case 37, and has a support surface of the spring case 37 and a support surface 2h of the poppet valve 2. And is urged in a direction to open the poppet valve 2. 2n is a fuel groove formed on the outer periphery of the poppet valve 2, 30b is a fuel groove connected to the seat portion of the seat portion 3h and the valve face 2m of the poppet valve 2, and is provided between the fuel grooves 2n and 30b. The opening or closing of the poppet valve 2 enables or disables communication.

【0051】3bは前記本体3に設けられた燃料通路、
30cは前記弁ケース30に設けられ、前記燃料溝30
bに連通される燃料通路で、双方の燃料通路30c,3
bは前記プランジャ室3aに連通されている。
3b is a fuel passage provided in the main body 3,
30c is provided in the valve case 30, and the fuel groove 30c
b, the two fuel passages 30c, 30c
b communicates with the plunger chamber 3a.

【0052】また、30eは前記弁ケース30に円周方
向に沿って複数個設けられた排油路で、該排油路30e
は本体3に設けられた排油路(排油出口)3eに連通さ
れている。前記排油路3e,30e及びスプリング15
が収納される排油溜3cは微小通路を介して後述するア
ーマチュア室13aに連通され、ポペット弁2に不要な
残圧が掛からないようにしている。
A plurality of oil passages 30e are provided in the valve case 30 along the circumferential direction.
Is connected to an oil drain (oil drain) 3e provided in the main body 3. Oil drain passages 3e, 30e and spring 15
The oil sump 3c in which is stored is communicated through a minute passage to an armature chamber 13a, which will be described later, so that unnecessary residual pressure is not applied to the poppet valve 2.

【0053】前記ポペット弁2の上方に延びる弁軸部2
cの上端部には磁性体からなるアーマチュア13がナッ
ト2qによって固着されている。該アーマチュア13
は、例えばアルミ等の非磁性材料からなるスペーサ14
に形成された前記アーマチュア室13a内に収納されて
いる。
A valve shaft 2 extending above the poppet valve 2
An armature 13 made of a magnetic material is fixed to an upper end portion of c by a nut 2q. The armature 13
Is a spacer 14 made of a nonmagnetic material such as aluminum.
Is housed in the armature chamber 13a.

【0054】12はソレノイド装置で、次のように構成
されている。12aは、例えば合成樹脂材等の非電導材
料からなるソレノイドケースで、前記スペーサ14とと
もに前記本体3の上面に複数のボルト(不図示)によっ
て固着されている。14はスペーサ、12aはE字形コ
アで、該E字形コア12aの内部にはソレノイドコイル
12cを保持するコイルボビン12bが収納されて磁気
回路を構成している。図1は前記ソレノイドコイル12
cの電流が遮断され、スプリング15の弾力でポペット
弁2が開弁している状態を示している。
Reference numeral 12 denotes a solenoid device which is constructed as follows. Reference numeral 12a denotes a solenoid case made of a non-conductive material such as a synthetic resin material, and is fixed to the upper surface of the main body 3 together with the spacer 14 by a plurality of bolts (not shown). Reference numeral 14 denotes a spacer, and 12a denotes an E-shaped core. A coil bobbin 12b holding a solenoid coil 12c is housed inside the E-shaped core 12a to form a magnetic circuit. FIG. 1 shows the solenoid coil 12.
The state where the current of c is cut off and the poppet valve 2 is opened by the elasticity of the spring 15 is shown.

【0055】前記ソレノイドコイル12cには、図3に
示す制御装置100のソレノイド制御部108からの制
御信号が入力されるようになっている(詳細は後述す
る)。
A control signal from the solenoid control unit 108 of the control device 100 shown in FIG. 3 is input to the solenoid coil 12c (details will be described later).

【0056】また、前記針弁スプリング8が収納される
室は油室40となっており、該油室40は下部連通路4
5及び上部連通路44を介して前記プランジャ室3aに
連通されている。そして、該上部連通路44と下部連通
路45との接続部からは排出通路46が分岐され、該排
出通路46は後述する開閉弁41を介して排油路47に
接続されている。
The chamber in which the needle valve spring 8 is housed is an oil chamber 40, and the oil chamber 40 is
5 and the upper communication passage 44 communicate with the plunger chamber 3a. A discharge passage 46 is branched from a connection portion between the upper communication passage 44 and the lower communication passage 45, and the discharge passage 46 is connected to an oil discharge passage 47 via an on-off valve 41 described later.

【0057】図2に示すように、前記上部連通路44、
下部連通路45及び排出通路46の直径を夫々d1
2,d3とすると、これらの大きさの関係は次のように
設定されている。 d2 2>d1 2 で、かつ、 d3 2>(d1 2+d2 2) ……(1)
As shown in FIG. 2, the upper communication passage 44,
The diameters of the lower communication passage 45 and the discharge passage 46 are respectively d1,
dTwo, DThreeThen, the relationship between these sizes is as follows
Is set. dTwo Two> D1 Two  And dThree Two> (D1 Two+ DTwo Two) …… (1)

【0058】あるいは、上記(1)式に代えて、前記上
部連通路44の長さをL1、下部連通路45の長さをL2
とすると、上記d1≒d2として、L1>L2のように構成
してもよい。
Alternatively, instead of the above equation (1), the length of the upper communication passage 44 is L 1 and the length of the lower communication passage 45 is L 2.
Then, it may be configured such that L 1 > L 2 where d 1 ≒ d 2 .

【0059】図1、図2において、41は前記排出通路
46を開閉する球形弁からなる開閉弁、42は該開閉弁
41を開閉駆動する圧電素子、43は該圧電素子42を
取付けるためのプラグである。後述する圧力調整手段1
16(図3参照)を構成する前記圧電素子42は周知の
部材で、電圧に応じて伸縮することにより、これに取付
けられた前記開閉弁41を開閉するものであり、後述す
る制御装置100から制御電圧が供給されるようになっ
ている。
1 and 2, reference numeral 41 denotes an on-off valve comprising a spherical valve for opening and closing the discharge passage 46; 42, a piezoelectric element for driving the on-off valve 41 for opening and closing; and 43, a plug for mounting the piezoelectric element 42. It is. Pressure adjusting means 1 to be described later
16 (see FIG. 3) is a well-known member, which opens and closes the on-off valve 41 attached to it by expanding and contracting according to a voltage. A control voltage is supplied.

【0060】尚、前記圧電素子42に代えて、次の手段
によって前記開閉弁41を開閉するようにしてもよい。
その第1の手段は、磁歪素子に前記開閉弁41を取付
け、外部から該磁歪素子に与える磁力を変化させること
により、その長さを変化させ、前記開閉弁41を開閉す
るように構成する。
The on-off valve 41 may be opened and closed by the following means instead of the piezoelectric element 42.
The first means is such that the on-off valve 41 is attached to the magnetostrictive element, and the length of the on-off valve 41 is changed by changing the magnetic force applied to the magnetostrictive element from the outside to open and close the on-off valve 41.

【0061】また、第2の手段は、前記開閉弁41をソ
レノイドによって開閉できる弁に構成し、該ソレノイド
に通電あるいは遮断することにより、該開閉弁を開閉す
るように構成する。
In the second means, the on-off valve 41 is configured as a valve which can be opened and closed by a solenoid, and the on-off valve is opened and closed by energizing or shutting off the solenoid.

【0062】かかる構成からなる電磁式ユニットインジ
ェクタを備えたエンジンの運転時において、燃料ポンプ
及び燃料パイプを経てシリンダヘッド内燃料供給通路よ
り本体3下部の燃料溜24に所定の比較的低い圧力(1
〜6Kgf/cm2程度)で燃料が供給される。該燃料
溜24に供給された燃料は、本体3内の供給通路3dに
導かれる。
During operation of the engine having the electromagnetic unit injector having such a configuration, a predetermined relatively low pressure (1) is supplied from the fuel supply passage in the cylinder head to the fuel reservoir 24 below the main body 3 through the fuel pump and the fuel pipe.
(About 6 kgf / cm 2 ). The fuel supplied to the fuel reservoir 24 is guided to a supply passage 3 d in the main body 3.

【0063】そして、前記タペット5の戻し用のスプリ
ング6の弾力により、該タペット5を介してプランジャ
1が上昇して、該プランジャ1の下端縁が供給通路3d
を開き、かつ後述するようにソレノイド装置12とアー
マチュア13との共働によりポペット弁2が開かれる
と、該供給通路3d内の燃料がプランジャ室3a内に導
入される。
The plunger 1 rises via the tappet 5 by the elasticity of the return spring 6 of the tappet 5, and the lower end edge of the plunger 1 is moved to the supply passage 3d.
When the poppet valve 2 is opened by the cooperation of the solenoid device 12 and the armature 13 as described later, the fuel in the supply passage 3d is introduced into the plunger chamber 3a.

【0064】次に図1〜図4を参照して、ソレノイド装
置12、及びこれによって駆動されるポペット弁2の作
動を説明するに、後述する制御装置100からの制御信
号によってソレノイドコイル12cが通電されると、電
圧V1によりソレノイド磁気回路に磁束が発生し、ソレ
ノイド装置12とアーマチュア13との間に電磁吸引力
Fcが発生するが該電磁吸引力Fcがポペット弁2のス
プリング15のセット荷重よりも大きくならないとアー
マチュア13とポペット弁2の結合体は上方へ動き出さ
ない。
Next, the operation of the solenoid device 12 and the poppet valve 2 driven by the solenoid device 12 will be described with reference to FIGS. 1 to 4. The solenoid coil 12c is energized by a control signal from a control device 100 described later. Then, a magnetic flux is generated in the solenoid magnetic circuit by the voltage V 1, and an electromagnetic attraction force Fc is generated between the solenoid device 12 and the armature 13. The electromagnetic attraction force Fc is set by the set load of the spring 15 of the poppet valve 2. Otherwise, the combined body of the armature 13 and the poppet valve 2 does not start moving upward.

【0065】時刻t2に前記電磁吸引力Fcがスプリン
グ15のセット荷重より大きくなると図5(c)に示す
ように、アーマチュア13がソレノイド装置12側の吸
引力Fcによって吸引され、ポペット弁2は上昇(リフ
ト)し、時刻t3になると該ポペット弁2の弁座3hに
着座し、弁開口部は閉鎖される。その後、ソレノイドコ
イル12cの駆動電圧は、図5(a)に示すように、ポ
ペット弁2を閉鎖保持するに必要な電圧V2へ低下せし
められる。
When the electromagnetic attraction force Fc becomes larger than the set load of the spring 15 at time t 2 , the armature 13 is attracted by the attraction force Fc of the solenoid device 12 as shown in FIG. rose (lift), at time t 3 seated on the valve seat 3h of the poppet valve 2, the valve opening is closed. Then, the drive voltage of the solenoid coil 12c, as shown in FIG. 5 (a), is caused to drop to the voltage V 2 necessary to close hold poppet valve 2.

【0066】一方、プランジャ1は、タペット5を介し
て下降せしめられており、該プランジャ1の下端面3a
1が前記供給通路3dを閉じ、さらに前記のようにして
ソレノイドコイル12cが通電されてアーマチュア13
がE字形コア12aに吸引されてポペット弁2が閉じる
と、プランジャ室3a及びこれに通ずる燃料通路3b,
30c,10a及び燃料溜11c等は密閉となって圧力
が上昇する。そして該圧力、即ち燃料溜11c内の圧力
が、後述するように前記油室40内の油圧と針弁スプリ
ング8のセット荷重による圧力との和に打ち勝つと、該
針弁10が開弁し、プランジャ室3a内から燃料通路1
0aを経て燃料溜11cに導かれていた燃料が噴孔11
bからエンジンの燃焼室(不図示)内に噴射される。
On the other hand, the plunger 1 is lowered via the tappet 5, and the lower end face 3a of the plunger 1 is
1 closes the supply passage 3d, and the solenoid coil 12c is energized as described above to
Is drawn into the E-shaped core 12a and the poppet valve 2 closes, the plunger chamber 3a and the fuel passages 3b,
The pressures of the fuel tanks 30c, 10a, the fuel reservoir 11c, and the like are increased by being hermetically sealed. When the pressure, that is, the pressure in the fuel reservoir 11c overcomes the sum of the oil pressure in the oil chamber 40 and the pressure due to the set load of the needle valve spring 8 as described later, the needle valve 10 opens, Fuel passage 1 from inside plunger chamber 3a
0a through the fuel reservoir 11c
b into the combustion chamber (not shown) of the engine.

【0067】次に図3に示す制御ブロック図を参照し
て、この実施形態に係る電磁式ユニットインジェクタに
おけるポペット弁2の開閉制御及び針弁10の開弁圧の
制御について説明する。図3において、エンジン回転
数、アクセル量(アクセル踏み込み量、あるいは燃料ラ
ック移動量でも可)、給気圧力、水温、油温、排気温度
等の各部温度は、夫々エンジン回転数検出器101、ア
クセル量検出器102、給気圧力検出器103、温度検
出器104等によって検出され、制御装置100の入力
装置106に受け入れられる。
Next, control of the opening and closing of the poppet valve 2 and control of the valve opening pressure of the needle valve 10 in the electromagnetic unit injector according to this embodiment will be described with reference to a control block diagram shown in FIG. In FIG. 3, the engine speed, the accelerator amount (accelerator depression amount or the fuel rack movement amount is also possible), the supply air pressure, the water temperature, the oil temperature, the exhaust temperature, and the like are respectively indicated by the engine speed detector 101 and the accelerator speed. It is detected by the amount detector 102, the supply pressure detector 103, the temperature detector 104, and the like, and is received by the input device 106 of the control device 100.

【0068】前記各検出信号は入力装置106からソレ
ノイド制御部108及び開弁圧制御部114に入力され
る。107は噴射時期設定部で、上記エンジン回転数、
アクセル量等の運転状態と燃料噴射時期との関係が設定
されている。ROMは読み出し専用メモリ、RAMは読
み出し、読み込み両用のメモリである。
The detection signals are input from the input device 106 to the solenoid control unit 108 and the valve opening pressure control unit 114. Reference numeral 107 denotes an injection timing setting unit,
The relationship between the operation state such as the accelerator amount and the fuel injection timing is set. ROM is a read-only memory, and RAM is a memory for both reading and reading.

【0069】前記ソレノイド制御部108においては、
図6に示す従来技術と同様に前記運転状態の検出信号と
前記噴射時期設定部に設定された燃料噴射時期と突合せ
て、該運転状態の検出値に適合する燃料噴射時期を求
め、該噴射時期に対応するポペット弁2の開閉時期を算
定し、前記E字形コア12a、コイルボビン12b、ソ
レノイドコイル12c等からなるソレノイド装置12に
出力する。該ソレノイド装置12は前記のようにして入
力された開閉時期に従い、ポペット弁2を開閉制御す
る。
In the solenoid control unit 108,
Similar to the prior art shown in FIG. 6, the detection signal of the operating state is compared with the fuel injection timing set in the injection timing setting unit to determine a fuel injection timing that matches the detected value of the operating state. The open / close timing of the poppet valve 2 corresponding to the above is calculated and output to the solenoid device 12 including the E-shaped core 12a, the coil bobbin 12b, the solenoid coil 12c, and the like. The solenoid device 12 controls the opening / closing of the poppet valve 2 according to the opening / closing timing input as described above.

【0070】一方、115は開弁圧設定部で、上記エン
ジン回転数、アクセル量等のエンジン運転状態と針弁1
0の開弁圧との関係が設定されている。前記開弁圧制御
部114においては、前記入力装置106を経て入力さ
れた運転状態の検出信号と前記開弁圧設定部115に設
定されている運転状態に対応する基準開弁圧とを突合せ
て、該運転状態の検出値に適合する開弁圧になるような
開閉弁41の開閉時期を求め、圧電素子42の電圧とし
て圧力調整手段116に入力する。
On the other hand, reference numeral 115 denotes a valve opening pressure setting unit which controls the engine operating state such as the engine speed and the accelerator amount and the needle valve 1.
A relationship with zero valve opening pressure is set. In the valve opening pressure control unit 114, the detection signal of the operation state input via the input device 106 is compared with a reference valve opening pressure corresponding to the operation state set in the valve opening pressure setting unit 115. Then, the opening / closing timing of the on-off valve 41 to obtain the valve opening pressure suitable for the detected value of the operating state is obtained, and is input to the pressure adjusting means 116 as the voltage of the piezoelectric element 42.

【0071】圧力調整手段116においては、これに入
力された電圧値を圧電素子42に与える。該圧電素子4
2は、上記電圧値に従い伸縮して、前記開閉弁41の開
度を変化させる。
In the pressure adjusting means 116, the voltage value inputted thereto is given to the piezoelectric element 42. The piezoelectric element 4
2 changes the opening degree of the on-off valve 41 by expanding and contracting according to the voltage value.

【0072】ここで、前記のように油室40にはプラン
ジャ室3aから上部連通路44及び下部連通路45を経
て燃料が導入されており、前記のようにしてプランジャ
1の下降中ポペット弁2が閉じ、さらに前記開閉弁41
が閉じるとプランジャ室3a内の高圧燃料が上部、下部
連通路44,45を経て導入されて針弁10の上面に作
用し、該針弁10を閉弁方向に押圧する。即ち、前記ポ
ペット弁2及び開閉弁41の双方の閉弁時には、前記油
室40にはオリフィス機能を有する最小径(d1<d2)の
上部連通路44の面積=(πd1 2)/4で決まる油圧P1
が発生し、この油圧P1と針弁スプリング8の開弁圧P
との合力が、針弁10の開弁圧となり、高い噴射圧が得
られる。
Here, as described above, fuel is introduced into the oil chamber 40 from the plunger chamber 3a through the upper communication passage 44 and the lower communication passage 45, and as described above, the poppet valve 2 while the plunger 1 is descending. Is closed, and the on-off valve 41
Is closed, the high-pressure fuel in the plunger chamber 3a is introduced through the upper and lower communication passages 44 and 45, acts on the upper surface of the needle valve 10, and presses the needle valve 10 in the valve closing direction. That is, when both the poppet valve 2 and the on-off valve 41 are closed, the area of the upper communication passage 44 having a minimum diameter (d 1 <d 2 ) having an orifice function in the oil chamber 40 = (πd 1 2 ) /. Oil pressure P 1 determined by 4
Is generated, the hydraulic pressure P 1 and the valve opening pressure P of the needle valve spring 8 are increased.
Is the valve opening pressure of the needle valve 10, and a high injection pressure is obtained.

【0073】また、前記開弁圧制御部115からの開弁
圧制御信号に基づく電圧が減少して、圧力調整手段11
6によって圧電素子42が収縮せしめられ、開閉弁41
が開弁すると、上部連通路44、下部連通路45及び排
出通路46の面積の関係が前記(1)式のように設定さ
れているので、油室40内の圧油は下部連通路45から
排出通路46に入り、開閉弁41を通って排油路47に
円滑に排出される。これにより、針弁10の開弁圧は針
弁スプリング8のセット荷重による開弁圧(従来技術と
同様な開弁圧)に低下せしめられる。
Further, the voltage based on the valve opening pressure control signal from the valve opening pressure control section 115 decreases,
6, the piezoelectric element 42 is contracted, and the on-off valve 41
Is opened, the relationship between the areas of the upper communication passage 44, the lower communication passage 45, and the discharge passage 46 is set as in the above equation (1), so that the pressure oil in the oil chamber 40 flows from the lower communication passage 45 through the lower communication passage 45. After entering the discharge passage 46, the oil is smoothly discharged to the oil discharge passage 47 through the on-off valve 41. As a result, the valve opening pressure of the needle valve 10 is reduced to the valve opening pressure due to the set load of the needle valve spring 8 (the same valve opening pressure as in the related art).

【0074】次に、図7〜図8に示すタイムチャートに
おいて、(A)は燃料カム(不図示)の速度、(B)は
ソレノイド装置12により出力されるソレノイド制御電
流、(C)はポペット弁2のリフト、(D)は圧電素子
42からなる圧電アクチュエータの変位、(E)は噴射
圧、(F)は針弁リフトの時間変化を夫々示す。
Next, in the time charts shown in FIGS. 7 and 8, (A) is the speed of the fuel cam (not shown), (B) is the solenoid control current output by the solenoid device 12, and (C) is the poppet. (D) shows the displacement of the piezoelectric actuator composed of the piezoelectric element 42, (E) shows the injection pressure, and (F) shows the time change of the needle valve lift.

【0075】図7において、ポペット弁2が開、開閉弁
41が閉の状態から、時刻t1にて前記ソレノイド制御
部108からの制御信号によりソレノイド装置12が通
電されてアーマチュア13を吸引し、ポペット弁2が閉
弁方向に上動し始める。このときソレノイド装置12に
供給される電圧はV1となる。そして時刻t2において、
ポペット弁2が閉弁し、プランジャ室3a側が密閉さ
れ、(E)に示す噴射圧の上昇が始まる。
In FIG. 7, from the state in which the poppet valve 2 is open and the on-off valve 41 is closed, at time t 1, the solenoid device 12 is energized by the control signal from the solenoid control unit 108 to suck the armature 13. The poppet valve 2 starts to move upward in the valve closing direction. Voltage supplied to the solenoid unit 12 this time is V 1. At time t 2,
The poppet valve 2 is closed, the plunger chamber 3a side is closed, and the injection pressure shown in FIG.

【0076】この時、前記開弁圧制御部114からの制
御信号による圧電素子42からなる圧電アクチュエータ
の伸張によって開閉弁41は閉弁しており、プランジャ
1の下降に従い燃料圧力(噴射圧P)が上昇するととも
に、前記開閉弁41の閉弁によって密閉された油室40
内に前記プランジャ室3a内の圧油が上部連通路44及
び下部連通路45を通って該油室40内に供給され、該
油室40内の圧力も前記プランジャ1の下降に従い上昇
する。
At this time, the on-off valve 41 is closed by the extension of the piezoelectric actuator composed of the piezoelectric element 42 by the control signal from the valve opening pressure control unit 114, and the fuel pressure (injection pressure P) is lowered as the plunger 1 descends. Rises and the oil chamber 40 closed by closing the on-off valve 41 is closed.
The pressure oil in the plunger chamber 3a is supplied into the oil chamber 40 through the upper communication path 44 and the lower communication path 45, and the pressure in the oil chamber 40 also increases as the plunger 1 descends.

【0077】この際において、プランジャ室3a内の燃
料は、上記のように、上部連通路44の通路面積が下部
連通路45の通路面積よりも小さく、即ち、d1 2<d2 2
となるように形成されているため、上部連通路44のオ
リフィス効果によって決まる流量及び圧力で以て、油室
40内に供給されることとなる。
[0077] In this case, fuel in the plunger chamber 3a, as described above, the passage area of the upper communicating passage 44 is smaller than the passage area of the lower communication passage 45, i.e., d 1 2 <d 2 2
Therefore, the oil is supplied into the oil chamber 40 at a flow rate and a pressure determined by the orifice effect of the upper communication passage 44.

【0078】そして、該油室40内の油圧は前記針弁1
0の上面に開弁方向に作用し、これによって該針弁10
の開弁圧Pは針弁スプリング8のセット荷重による圧力
1と前記油室40内の油圧P2との和:P=P1+P2
なり、針弁スプリング8のみの場合(P1)よりも高い
開弁圧となり、噴射圧が上昇する。
The oil pressure in the oil chamber 40 is controlled by the needle valve 1
0 acts on the upper surface of the needle valve 10 so that the needle valve 10
The valve opening pressure P is the sum of the hydraulic P 2 of the fluid chamber 40 and the pressure P 1 by the set load of the needle valve spring 8: P = P 1 + P 2, and when only the needle valve spring 8 (P 1) And the injection pressure rises.

【0079】次いで前記ポペット弁2の閉弁後期間t0
を経た時刻t6において、前記開弁圧制御部114が圧
力調整手段116に開閉弁41の開信号を出力し、該圧
力調整手段116が(D)に示す圧電素子42からなる
圧電アクチュエータを収縮せしめて開閉弁4が開弁され
ると(F)に示す針弁10が開弁を始め、針弁リフトが
大きくなり、燃料溜11c内の燃料は燃焼室(不図示)
内に噴射される。
Next, a period t 0 after the poppet valve 2 is closed.
At time t 6 which has undergone, and outputting an open signal of the on-off valve 41 in the valve-opening pressure controller 114 the pressure adjusting means 116, pressure adjustment means 116 is a piezoelectric actuator comprising a piezoelectric element 42 shown in (D) shrinkage At the very least, when the on-off valve 4 is opened, the needle valve 10 shown in (F) starts to open, the needle valve lift increases, and the fuel in the fuel reservoir 11c is released from the combustion chamber (not shown).
Injected into.

【0080】かかる開閉弁41の開弁時において、前記
のように排出通路46の通路面積が上部連通路44の通
路面積と下部連通路45の通路面積の和よりも大きく、
即ち、d3 2>(d1 2+d2 2)であり、かつ下部連通路4
5の通路面積が上部連通路44のそれよりも大きい、即
ちd2 2 >d1 2 であり、あるいは前記上部連通路44の
長さL1と下部連通路の長さL2との関係がL1>L2(d
1≒d2として)であるため、上部連通路44の流路抵抗
が下部連通路45のそれよりも大きくなることから、油
室40内の圧油は下部連通路44を通って排出通路46
に円滑に流出することが可能となり、プランジャ室3a
側が上記圧油の流動抵抗となることはない。
When the on-off valve 41 is opened, the passage area of the discharge passage 46 is larger than the sum of the passage area of the upper communication passage 44 and the passage area of the lower communication passage 45, as described above.
That, d 3 2> (d 1 2 + d 2 2) is, and the lower communicating passage 4
5 passage area is larger than that of the upper communication passage 44, i.e. d 2 2> is d 1 2, or the relationship between the length L 2 of the length L 1 and the lower communication passage of the upper communicating passage 44 L 1 > L 2 (d
1 ≒ d 2 ), the flow resistance of the upper communication passage 44 becomes larger than that of the lower communication passage 45, so that the pressure oil in the oil chamber 40 passes through the lower communication passage 44 and passes through the discharge passage 46.
The plunger chamber 3a.
The side does not become the flow resistance of the pressure oil.

【0081】前記のようにして、開閉弁41が開弁して
油室40内の圧油が排油路47側に排出されると、油室
40内の油圧は針弁10に作用しなくなり、該針弁10
は従来技術と同様に、針弁スプリング8のセット荷重に
よって開閉されることとなる。
As described above, when the open / close valve 41 is opened and the pressure oil in the oil chamber 40 is discharged to the oil discharge passage 47, the oil pressure in the oil chamber 40 does not act on the needle valve 10. , The needle valve 10
Is opened and closed by the set load of the needle valve spring 8 as in the prior art.

【0082】また、時刻t3になると、前記ソレノイド
制御部108はソレノイド装置12への制御電圧をV2
に減じて、該ポペット弁2を閉弁状態に維持せしめる。
At time t 3 , the solenoid control unit 108 changes the control voltage to the solenoid device 12 to V 2
And the poppet valve 2 is maintained in the closed state.

【0083】さらに時刻t4において、前記ソレノイド
装置12の電流が遮断されると、ポペット弁2はアーマ
チュア13とともにスプリング15の弾力によって下動
して、時刻t5において全開となる。さらに時刻t7にお
いて、圧電アクチュエータ(圧電素子42)が伸張して
開閉弁41が閉弁し、また前記ポペット弁2の開弁によ
って噴射圧は減少し、時刻t8において、針弁10が閉
弁して噴射が終了する。
Further, when the current of the solenoid device 12 is cut off at time t 4 , the poppet valve 2 moves down together with the armature 13 by the elasticity of the spring 15 and is fully opened at time t 5 . At time t 7 further off valve 41 and a piezoelectric actuator (piezoelectric element 42) is stretched is closed, also the injection pressure is reduced by the opening the poppet valve 2, at time t 8, the needle valve 10 is closed The valve is terminated to terminate the injection.

【0084】従って、かかる実施形態によれば開弁圧制
御部114により、ポペット弁2が閉じてから開閉弁4
1が開くまでの期間t0を変化させることにより、開弁
圧を変化させることが可能となる。
Therefore, according to this embodiment, after the poppet valve 2 is closed by the valve opening pressure control unit 114, the on-off valve 4
By varying the period t 0 to 1 is opened, it becomes possible to change the valve opening pressure.

【0085】また図7〜図8に示すように、開閉弁41
の開弁後、時刻t0において、圧電アクチュエータを伸
張させて開閉弁41を閉弁させ、期間t12経過後の時刻
11に開弁させると、(F)に示すように針弁10がt
13で閉弁した後、t14で開弁するという2段噴射が可能
となり、噴射圧は、図7のPs1及び図8のPs2のように
前記1段噴射の場合よりも高くすることができる。
As shown in FIG. 7 and FIG.
After the valve is opened, at time t 0 , the piezoelectric actuator is extended to close the on-off valve 41, and the valve is opened at time t 11 after the elapse of the period t 12 , as shown in FIG. t
After closing at 13, enables two-stage injection that opens at t 14, the injection pressure is higher than the case of the 1-stage injection as Ps 2 of Ps 1 and 8 in FIG. 7 that Can be.

【0086】即ち、図8は図7の場合に較べて、ポペッ
ト弁2の閉弁時:t2から開閉弁41の開弁時(=針弁
10の開弁時)t6までの期間t0が小さい場合を占めし
ているが、両図から明らかなように、上記期間t0を図
7のように大きくするとポペット弁2の閉弁後における
油室40内の圧力上昇が大きくなって開弁圧が上昇し、
また図8のように上記期間t0を小さくすると、開閉弁
41の開時期が早くなるため、開弁圧は図7の場合より
も小さくなる。
That is, FIG. 8 shows a period t from when the poppet valve 2 is closed: t 2 to when the on-off valve 41 is opened (= when the needle valve 10 is opened) t 6 compared to the case of FIG. 0 occupies a small case. As is clear from both figures, when the period t 0 is increased as shown in FIG. 7, the pressure rise in the oil chamber 40 after the poppet valve 2 is closed increases. The valve opening pressure rises,
When the period t 0 is reduced as shown in FIG. 8, the opening timing of the on-off valve 41 is advanced, so that the valve opening pressure becomes smaller than in the case of FIG.

【0087】[0087]

【発明の効果】以上記載のごとく、本発明によれば、油
室内に加圧された作動油を導き、該作動油の圧力を針弁
に加えることにより、針弁の開弁圧を針弁スプリングの
セット荷重による圧力に前記作動油の圧力を加えた圧力
に上昇させることができて該開弁圧を上昇させ、高い噴
射圧での燃料噴射をなすことができ、これによって噴霧
の微粒化が促進され、黒煙の発生が防止されて、燃焼を
改善することができる。
As described above, according to the present invention, the hydraulic oil pressurized into the oil chamber is introduced, and the pressure of the hydraulic oil is applied to the needle valve, thereby reducing the valve opening pressure of the needle valve. The pressure due to the set load of the spring can be increased to the pressure obtained by adding the pressure of the hydraulic oil, the valve opening pressure can be increased, and the fuel can be injected at a high injection pressure. Is promoted, the generation of black smoke is prevented, and the combustion can be improved.

【0088】また、請求項4乃至請求項8のように構成
することにより、ポペット弁の閉時期と油室を開閉する
ための開閉弁の開閉時期との時間差を変化させることに
よって開弁圧の調整が可能となり、エンジンの運転状態
に適合した開弁圧を得ることができる。
Further, according to the present invention, the time difference between the closing timing of the poppet valve and the opening / closing timing of the on-off valve for opening and closing the oil chamber is changed to change the valve opening pressure. Adjustment is possible, and a valve opening pressure suitable for the operating state of the engine can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1実施形態に係る電磁式ユニット
インジェクタの縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an electromagnetic unit injector according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 上記実施形態における針弁の開弁圧調整部の
拡大断面図である。
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a valve opening pressure adjusting section of the needle valve in the embodiment.

【図3】 上記実施形態におけるポペット弁の開閉時期
及び開弁圧の制御ブロック図である。
FIG. 3 is a control block diagram of an opening / closing timing and a valve opening pressure of a poppet valve in the embodiment.

【図4】 従来技術に係る電磁式ユニットインジェクタ
の縦断面図である。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of an electromagnetic unit injector according to the related art.

【図5】 従来技術におけるポペット弁の作動説明図で
ある。
FIG. 5 is an explanatory diagram of an operation of a poppet valve in the related art.

【図6】 従来技術に係る電磁式ユニットインジェクタ
のポペット弁の開閉制御ブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram of an open / close control of a poppet valve of an electromagnetic unit injector according to the related art.

【図7】 本発明の実施形態における燃料噴射特性線図
(その1)である。
FIG. 7 is a fuel injection characteristic diagram (part 1) according to the embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の実施形態における燃料噴射特性線図
(その2)である。
FIG. 8 is a fuel injection characteristic diagram (part 2) according to the embodiment of the present invention.

【図9】 従来技術における図7〜図8対応図である。FIG. 9 is a diagram corresponding to FIGS. 7 and 8 in the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プランジャ 2 ポペット弁 3 本体 3a プランジャ室 3b 燃料通路 3c 排油溜 3e 排油路 3f ポペット弁孔 5 タペット 6 戻しスプリング 7a ノズルナット 8 針弁スプリング 9 スプリングケージ 10 針弁 10a 燃料通路 11 燃料噴射ノズル 11a ノズルボデー 11b 噴孔 11c 燃料溜 12 ソレノイド装置 12a E字形コア 12b コイルボビン 12c ソレノイドコイル 12d ソレノイドケース 13 アーマチュア 13a アーマチュア室 14 スペーサ 15 スプリング 30 弁ケース 30b 燃料溝 30c 燃料通路 32 スプリング 32a スプリング室 37 スプリングケース 40 油室 41 開閉弁 42 圧電素子 43 プラグ 44 上部連通路 45 下部連通路 46 排出通路 47 排油路 100 制御装置 101 エンジン回転数検出回路 102 アクセル量検出器 103 給気圧力検出器 104 温度検出器 108 ソレノイド制御部 114 開弁圧制御部 116 圧力調整手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plunger 2 Poppet valve 3 Main body 3a Plunger chamber 3b Fuel passage 3c Oil drain 3e Oil drain 3f Poppet valve hole 5 Tappet 6 Return spring 7a Nozzle nut 8 Needle valve spring 9 Spring cage 10 Needle valve 10a Fuel passage 11 Fuel injection nozzle Reference Signs List 11a Nozzle body 11b Injection hole 11c Fuel reservoir 12 Solenoid device 12a E-shaped core 12b Coil bobbin 12c Solenoid coil 12d Solenoid case 13 Armature 13a Armature room 14 Spacer 15 Spring 30 Valve case 30b Fuel groove 30c Spring passage 32 spring Fuel passage 32 spring Oil chamber 41 Open / close valve 42 Piezoelectric element 43 Plug 44 Upper communication path 45 Lower communication path 46 Drain path 47 Oil discharge path 100 Control device 101 Engine rotation speed detection circuit 102 accelerator amount detector 103 supply air pressure detector 104 temperature detectors 108 solenoid control unit 114 opening pressure controller 116 pressure regulating means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02M 61/10 F02M 61/10 F 61/20 61/20 N ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F02M 61/10 F02M 61/10 F 61/20 61/20 N

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃料をシリンダ内に噴射する噴孔を備え
た噴射弁と、該噴射弁に往復摺動可能に嵌合された針弁
と、該針弁を閉弁方向に押圧する針弁スプリングと、 クランク軸に連動されるタペットにより本体内を往復摺
動せしめられプランジャ室内に供給された燃料を加圧
し、燃料通路を経て前記針弁に送り、該針弁に作用させ
てこれを開弁するプランジャとを備えた燃料噴射装置に
おいて、 前記針弁の上面が臨み、該針弁を閉弁方向に加圧する作
動軸が収容される油室を設けるとともに、 該油室内の作動圧力を調整する圧力調整手段を設けたこ
とを特徴とする燃料噴射装置。
1. An injection valve having an injection hole for injecting fuel into a cylinder, a needle valve fitted reciprocally slidably to the injection valve, and a needle valve for pressing the needle valve in a valve closing direction. A spring and a tappet interlocked with a crankshaft are slid back and forth in the main body to pressurize the fuel supplied into the plunger chamber, send the fuel to the needle valve via a fuel passage, and act on the needle valve to open it. In a fuel injection device comprising a plunger for valve operation, an oil chamber in which an upper surface of the needle valve faces, and an operation shaft for pressing the needle valve in a valve closing direction is provided, and an operating pressure in the oil chamber is adjusted A fuel injection device comprising: a pressure adjusting unit that performs pressure adjustment.
【請求項2】 前記針弁は、これに作用する前記燃料の
圧力が、前記針弁スプリングによる圧力と上記圧力調整
手段によって調整される油室内の作動油圧力との和より
も大きくなったとき開弁するように構成されてなる請求
項1記載の燃料噴射装置。
2. The needle valve according to claim 1, wherein a pressure of the fuel acting on the needle valve is larger than a sum of a pressure of the needle valve spring and a hydraulic oil pressure in an oil chamber adjusted by the pressure adjusting means. The fuel injection device according to claim 1, wherein the fuel injection device is configured to open.
【請求項3】 前記針弁は、前記針弁スプリングによる
圧力と油室内の作動油圧力との和が燃料の圧力よりも大
きくなったとき閉弁するように構成されてなる請求項1
記載の燃料噴射装置。
3. The needle valve is configured to close when a sum of a pressure of the needle valve spring and a hydraulic oil pressure in an oil chamber becomes larger than a fuel pressure.
The fuel injection device according to claim 1.
【請求項4】 前記油室に連通される排油通路を設ける
とともに、前記圧力調整手段が前記排油通路を開閉する
開閉弁と、該開閉弁を開閉制御する弁制御装置とを備え
てなる請求項1記載の燃料噴射装置。
4. An oil discharge passage communicating with the oil chamber is provided, and the pressure adjusting means includes an open / close valve for opening and closing the oil discharge passage, and a valve control device for controlling the opening and closing of the open / close valve. The fuel injection device according to claim 1.
【請求項5】 前記弁制御装置が圧電素子からなる請求
項4記載の燃料噴射装置。
5. The fuel injection device according to claim 4, wherein said valve control device comprises a piezoelectric element.
【請求項6】 エンジン回転数、アクセル量等のエンジ
ン運転状態の検出信号が入力され、これらの検出信号に
基づき前記排油通路の開閉時期を算出して前記弁制御装
置に出力する開弁圧制御部を備えてなる請求項4記載の
燃料噴射装置。
6. A valve opening pressure which receives a detection signal of an engine operation state such as an engine speed, an accelerator amount and the like, calculates an opening / closing timing of the oil discharge passage based on the detection signal, and outputs the timing to the valve control device. The fuel injection device according to claim 4, further comprising a control unit.
【請求項7】 前記燃料通路と排油通路と間に設けら
れ、該燃料通路と排油通路とを連通あるいは遮断して燃
料噴射時期を制御するポペット弁と、該ポペット弁を駆
動するソレノイド装置と、 エンジン回転数、アクセル量等のエンジン運転状態の検
出信号が入力され、これらの検出信号に基づき前記ポペ
ット弁の開閉時期を算出して前記ソレノイド装置に出力
するソレノイド制御部とを備えてなる請求項6記載の燃
料噴射装置。
7. A poppet valve provided between the fuel passage and the oil drain passage to control fuel injection timing by communicating or blocking the fuel passage and the oil drain passage, and a solenoid device for driving the poppet valve And a solenoid control unit which receives detection signals of an engine operation state such as an engine speed and an accelerator amount, calculates opening / closing timing of the poppet valve based on these detection signals, and outputs the calculated timing to the solenoid device. The fuel injection device according to claim 6.
【請求項8】 前記プランジャ室と前記油室とを接続す
るとともに、途中で前記排油通路と交叉する小径の連通
路を設けてなる請求項1〜7の何れかに記載の燃料噴射
装置。
8. The fuel injection device according to claim 1, wherein the plunger chamber and the oil chamber are connected, and a small-diameter communication passage intersecting with the oil discharge passage is provided on the way.
【請求項9】 前記連通路は、前記排油通路との交叉部
よりも前記プランジャ室側にある上部連通路と、該交叉
部よりも前記油室側にある下部連通路よりなり、 前記上部連通路の内径をd1、前記下部連通路の内径を
2、前記排油通路の内径をd3としたとき、 d2 2>d1 2 で、かつ、 d3 2>(d1 2+d2 2) に設定されてなる請求項8記載の燃料噴射装置。
9. An intersection between the communication passage and the oil drain passage.
An upper communication passage closer to the plunger chamber than the
And a lower communication passage closer to the oil chamber than the upper portion.1, The inner diameter of the lower communication passage
dTwo, The inner diameter of the oil drain passageThreeAnd dTwo Two> D1 Two  And dThree Two> (D1 Two+ DTwo Two9. The fuel injection device according to claim 8, wherein:
【請求項10】 前記連通路は、前記排油通路との交叉
部よりも前記プランジャ室側にある上部連通路と、該交
叉部よりも前記油室側にある下部連通路よりなり、 前記上部連通路の内径をd1、長さをL1、前記下部連通
路の内径をd2、長さをL2としたとき、 d1≒d2 のとき、 L1>L2 に設定されてなる請求項8記載の燃料噴射装置。
10. The communication path includes an upper communication path on the plunger chamber side with respect to the intersection with the oil drain passage, and a lower communication path on the oil chamber side with respect to the intersection. When the inner diameter of the communication passage is d 1 , the length is L 1 , the inner diameter of the lower communication passage is d 2 , and the length is L 2 , when d 1 ≒ d 2 , L 1 > L 2. 9. The fuel injection device according to claim 8, wherein
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