JP2001153001A - Fuel injection device for internal combustion engine - Google Patents

Fuel injection device for internal combustion engine

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JP2001153001A
JP2001153001A JP33783099A JP33783099A JP2001153001A JP 2001153001 A JP2001153001 A JP 2001153001A JP 33783099 A JP33783099 A JP 33783099A JP 33783099 A JP33783099 A JP 33783099A JP 2001153001 A JP2001153001 A JP 2001153001A
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pressure
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清美 河村
Norikazu Katsumi
則和 勝見
Akinori Saito
昭則 斎藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel injection device capable of suppressing an increase in the size of a nozzle body to prevent deterioration of the mounting ability of an engine and the assembling workability of a fuel injection device, and preventing reduction in output of the engine or deterioration of the fuel consumption. SOLUTION: A control member 35 constituting a part of a pressure chamber 34, and a spring 36 for giving energizing force in the direction opposite to a lifting direction of a needle valve 26 to the control member 35, are arranged- installed in the pressure chamber 34. A piston 31 and the control member 35 are provided, spaced a specified distance L apart, and the supply fuel is introduced into a space confined by the piston, the control member 35, and a nozzle body 21 to form a pressure chamber 37. A connecting path 42 connecting a part between a throttle part 39a of a fuel discharge passage 39 and a fuel control valve 41 to the pressure chamber 34, is provided. In the connecting path 42, a spool valve 43 is provided, and the spool valve 43 is structured to open or close the connecting path 42.

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、内燃機関、特にデ
ィーゼルエンジンの燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射
装置に関する。
The present invention relates to a fuel injection device for injecting fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine, particularly a diesel engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、内燃機関の運転状態に応じて
ニードル弁のリフト量を制御することにより、燃料噴霧
の噴霧角度(広がり角度)、貫徹力(到達距離)、微粒
化等の特性を可変にするようにした燃料噴射装置が存在
しており、たとえば特開昭60−308560号公報に
開示されたようなものが知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, by controlling a lift amount of a needle valve in accordance with an operation state of an internal combustion engine, characteristics such as a spray angle (spread angle), a penetration force (reach distance), and atomization of fuel spray are obtained. There is a fuel injection device that is variable, and for example, a fuel injection device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-308560 is known.

【0003】特開昭60−308560号公報に開示さ
れた燃料噴射装置は、図8に示されるように、燃料を噴
射する燃料噴射口302を有するノズルボディ301
と、ノズルボディ301の内部でリフト可能に保持さ
れ、供給燃料の圧力の作用によってリフトして燃料噴射
口を開くニードル弁303と、ニードル弁303とプッ
シュロッド304を介して当接するロッド305のスト
ッパとなるピストン306とを備えており、ピストン3
06は、バネ307によってニードル弁303のリフト
方向とは反対方向に付勢力を付与されると共に、制御油
圧Pcが作用することによってバネ307の付勢力に抗
してニードル弁303のリフト方向に移動し得るように
構成されている。
A fuel injection device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-308560 has a nozzle body 301 having a fuel injection port 302 for injecting fuel, as shown in FIG.
And a needle valve 303 that is liftably held inside the nozzle body 301 and lifts by the action of the supplied fuel to open the fuel injection port, and a stopper of a rod 305 that abuts on the needle valve 303 and the push rod 304. And a piston 306.
06 is applied with a biasing force in the opposite direction to the lift direction of the needle valve 303 by the spring 307, and moves in the lift direction of the needle valve 303 against the biasing force of the spring 307 by the action of the control oil pressure Pc. It is configured to be able to.

【0004】制御油圧Pcが小さい場合、ピストン30
6は、バネ307によりニードル弁303のリフト方向
とは反対方向に付勢力を付与されてバネ抑え308に接
した位置で停止しており、ニードル弁303のリフト量
は、ロッド305とピストン306との隙間S1に相当
するリフト量(プレリフト量)に制限される。
When the control oil pressure Pc is small, the piston 30
6 is stopped at a position where the urging force is applied by the spring 307 in the direction opposite to the lift direction of the needle valve 303 and the spring valve 308 comes into contact with the spring restraint 308. Is limited to the lift amount (pre-lift amount) corresponding to the gap S1.

【0005】制御油圧Pcが大きい場合、ピストン30
6は、制御油圧Pcの作用によりバネ307の付勢力に
抗してニードル弁303のリフト方向に移動する。この
ピストン306の移動に伴い、ロッド305とピストン
306との隙間が制御油圧Pcが小さい場合の隙間S1
よりも大きくなり、ニードル弁303のリフト量は、上
述したプレリフト量より大きくなる(最大リフト量:S
1+S2)。
When the control oil pressure Pc is large, the piston 30
6 moves in the lift direction of the needle valve 303 against the urging force of the spring 307 by the action of the control oil pressure Pc. As the piston 306 moves, the gap between the rod 305 and the piston 306 is smaller than the gap S1 when the control oil pressure Pc is small.
And the lift amount of the needle valve 303 becomes larger than the above-described pre-lift amount (the maximum lift amount: S
1 + S2).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、ニードル弁
303が上昇してピストン306にロッド305が当接
すると、ピストン306にはバネ307による付勢力
(ニードル弁303のリフト方向とは反対方向に作用)
と、制御油圧Pcによる作用力(ニードル弁303のリ
フト方向に作用)と、ニードル弁303による作用力
(ニードル弁303のリフト方向に作用)が働く。ニー
ドル弁303による作用力は、ニードル弁303が供給
燃料の圧力によって押し上げられる力であり、ニードル
弁303の受圧面積と供給燃料の圧力との積で表され
る。ニードル弁303の受圧面積は、ニードル弁303
の断面積に相当し、ニードル弁303の直径から容易に
算出できる。
When the rod 305 comes into contact with the piston 306 by raising the needle valve 303, the urging force of the spring 307 is applied to the piston 306 (in the direction opposite to the lift direction of the needle valve 303). )
Then, the acting force by the control oil pressure Pc (acting in the lift direction of the needle valve 303) and the acting force by the needle valve 303 (acting in the lift direction of the needle valve 303) act. The acting force of the needle valve 303 is the force by which the needle valve 303 is pushed up by the pressure of the supplied fuel, and is represented by the product of the pressure receiving area of the needle valve 303 and the pressure of the supplied fuel. The pressure receiving area of the needle valve 303 is
And can be easily calculated from the diameter of the needle valve 303.

【0007】ニードル弁303のリフト量をプレリフト
量に制限するためには、バネ307による付勢力を、制
御油圧Pcによる作用力とニードル弁303による作用
力との総和より大きく設定する必要があることから、こ
れらの関係からバネ307に必要な付勢力を算出してみ
た。供給燃料の圧力は、燃料を微粒化して排気浄化性能
を向上するために、近年では150MPaを超える高圧
化が図られており、供給燃料の圧力が150MPaを超
える場合には、バネ307に必要とされる付勢力は18
40N程度となる。ここで、ニードル弁303のリフト
量をプレリフト量に制限するときの制御油圧Pcは0M
Pa、ニードル弁303の直径は4mmとしている。
In order to limit the lift amount of the needle valve 303 to the pre-lift amount, the urging force of the spring 307 must be set to be larger than the sum of the acting force of the control oil pressure Pc and the acting force of the needle valve 303. Therefore, the biasing force required for the spring 307 was calculated from these relationships. In recent years, the pressure of the supplied fuel has been increased to more than 150 MPa in order to improve the exhaust gas purification performance by atomizing the fuel. When the pressure of the supplied fuel exceeds 150 MPa, the spring 307 is required. The urging force is 18
It is about 40N. Here, the control oil pressure Pc for limiting the lift amount of the needle valve 303 to the pre-lift amount is 0 M
Pa and the diameter of the needle valve 303 are 4 mm.

【0008】このように、供給燃料の圧力の高圧化が図
られた場合には、バネ307に必要とされる付勢力は極
めて大きなものとなり、この付勢力を設定するためには
かなり大きな線径のバネを使用しなければならない。し
かしながら、上述したようなかなり大きな線径のバネを
使用すると、ノズルボディ301の外形も大きくなり、
ノズルボディ301のエンジンへの搭載性が悪化してし
まう。また、上述したような極めて大きな付勢力を与え
てピストン306(ストッパ)を組み付けることは容易
でなく、燃料噴射装置の組み立て作業性も悪化してしま
う。
As described above, when the pressure of the supplied fuel is increased, the urging force required for the spring 307 becomes extremely large, and a considerably large wire diameter is required to set the urging force. Spring must be used. However, if a spring having a considerably large wire diameter as described above is used, the outer shape of the nozzle body 301 also becomes large,
The mountability of the nozzle body 301 on the engine is deteriorated. Further, it is not easy to assemble the piston 306 (stopper) by applying the extremely large urging force as described above, and the workability of assembling the fuel injection device is deteriorated.

【0009】次に、ニードル弁303のリフト量をプレ
リフト量より大きくリフトさせるために必要な制御油圧
Pcを算出してみた。バネ307の付勢力に打ち勝つの
に必要な油圧は、付勢力/受圧面積であり、バネ307
の付勢力が上述の1840Nである場合には73MPa
程度となる。ここで、ピストン306の大径部の直径は
7mm、小径部の直径は4mmとしている。したがっ
て、ニードル弁303のリフト量をプレリフト量より大
きくリフトさせるために必要な制御油圧Pcは、上述の
73MPaから供給燃料の圧力(最低燃料噴射圧力は2
0MPa程度)を差し引いた50MPa程度となり、制
御油圧としてはかなり高い値が必要とされる。上述した
ような制御油圧Pcを発生させるためには高圧の油圧ポ
ンプ等の油圧発生源が必要となるが、一般にこのような
高圧の油圧ポンプは動力損失が大きく、油圧ポンプを駆
動するためにエンジン出力の低下や燃費の悪化を招くこ
とになる。
Next, the control hydraulic pressure Pc required to lift the lift amount of the needle valve 303 larger than the pre-lift amount was calculated. The hydraulic pressure required to overcome the urging force of the spring 307 is the urging force / pressure receiving area.
73MPa when the biasing force of the above is 1840N described above.
About. Here, the diameter of the large diameter portion of the piston 306 is 7 mm, and the diameter of the small diameter portion is 4 mm. Therefore, the control oil pressure Pc required to lift the lift amount of the needle valve 303 larger than the pre-lift amount is from the above-mentioned 73 MPa to the pressure of the supplied fuel (the minimum fuel injection pressure is 2
(About 0 MPa), which is about 50 MPa, and a considerably high value is required as the control oil pressure. In order to generate the above-described control oil pressure Pc, a hydraulic pressure source such as a high-pressure hydraulic pump is required. However, such a high-pressure hydraulic pump generally has a large power loss, and requires an engine to drive the hydraulic pump. This leads to a decrease in output and a deterioration in fuel efficiency.

【0010】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、ノズルボディの大型化を抑制してエンジンへの搭載
性及び燃料噴射装置の組み立て作業性の悪化を防ぐこと
ができると共に、エンジン出力の低下や燃費の悪化をも
防ぐことが可能な内燃機関の燃料噴射装置を提供するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to suppress an increase in the size of a nozzle body to prevent deterioration in mountability to an engine and workability in assembling a fuel injection device, and to reduce engine output. It is an object of the present invention to provide a fuel injection device for an internal combustion engine that can prevent a decrease in fuel consumption and a decrease in fuel efficiency.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明に係る内燃機関の
燃料噴射装置は、燃料を噴射する燃料噴射口を有するノ
ズルボディと、ノズルボディの内部でリフト可能に保持
され、供給燃料の圧力の作用によってリフトして燃料噴
射口を開く弁部材と、弁部材とは所定のリフト量相当の
距離を隔てて設けられ、弁部材と当接可能なリフト制御
部材と、リフト制御部材がその一部を構成し、供給燃料
が導かれるリフト制御室と、リフト制御室内に設けら
れ、リフト制御部材に対して弁部材のリフト方向とは反
対方向に付勢力を付与する付勢力付与部材と、リフト制
御室内の燃料を排出することによりリフト制御室内の圧
力を弁部材に作用する供給燃料の圧力より低い状態と
し、また、リフト制御室内の燃料の排出を禁止すること
によりリフト制御室内の圧力を弁部材に作用する供給燃
料の圧力と同等の状態とするリフト制御室内圧力調整手
段と、を備えたことを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION A fuel injection device for an internal combustion engine according to the present invention has a nozzle body having a fuel injection port for injecting fuel, and is held in the nozzle body so as to be liftable. A valve member that is lifted by an action to open the fuel injection port, and the valve member is provided at a distance corresponding to a predetermined lift amount, and a lift control member that can contact the valve member and a lift control member are part of the valve member. A lift control chamber into which supply fuel is introduced, an urging force applying member provided in the lift control chamber, and applying an urging force to the lift control member in a direction opposite to a lift direction of the valve member; The pressure in the lift control chamber is made lower than the pressure of the supplied fuel acting on the valve member by discharging the fuel in the chamber, and the discharge of the fuel in the lift control chamber is prohibited by discharging the fuel in the lift control chamber. It is characterized by comprising a lift control chamber pressure adjusting means for an equivalent state and pressure feed fuel acting pressure on the valve member.

【0012】本発明に係る内燃機関の燃料噴射装置で
は、上述した、リフト制御部材と、リフト制御室と、付
勢力付与部材と、リフト制御室内圧力調整手段とを備え
ているので、リフト制御室内圧力調整手段がリフト制御
室内の燃料の排出を禁止することによりリフト制御室内
の圧力を弁部材に作用する供給燃料の圧力と同等の状態
とした場合、弁部材が供給燃料の圧力の作用によってリ
フトすると、リフト制御部材はリフト制御室内の圧力に
より弁部材のリフト方向への移動が規制されているため
に、弁部材はリフト制御部材に当接してリフトが制限さ
れる。したがって、弁部材のリフト量は、弁部材とリフ
ト制御部材との間の距離に相当するリフト量に制限され
る。一方、リフト制御室内圧力調整手段がリフト制御室
内の燃料を排出することによりリフト制御室内の圧力を
弁部材に作用する供給燃料の圧力より低い状態とした場
合、弁部材が供給燃料の圧力の作用によってリフトする
と、弁部材はリフト制御部材に当接するものの、リフト
制御室内の圧力が低下しリフト制御部材も弁部材のリフ
ト方向に移動可能な状態となっているために、弁部材の
リフト量は、弁部材とリフト制御部材との間の距離に相
当するリフト量より更にリフトする。
The fuel injection device for an internal combustion engine according to the present invention includes the above-described lift control member, lift control chamber, urging force applying member, and lift control room pressure adjusting means. When the pressure adjusting means prohibits the discharge of the fuel in the lift control chamber to make the pressure in the lift control chamber equal to the pressure of the supplied fuel acting on the valve member, the valve member lifts by the action of the pressure of the supplied fuel. Then, since the movement of the valve member in the lift direction is restricted by the pressure in the lift control chamber of the lift control member, the valve member comes into contact with the lift control member and the lift is limited. Therefore, the lift amount of the valve member is limited to the lift amount corresponding to the distance between the valve member and the lift control member. On the other hand, when the pressure in the lift control chamber is made lower than the pressure of the supplied fuel acting on the valve member by discharging the fuel in the lift control chamber by the lift control chamber pressure adjusting means, the valve member acts on the pressure of the supplied fuel. When the valve member lifts, the valve member comes into contact with the lift control member, but the pressure in the lift control chamber is reduced, and the lift control member is also movable in the lift direction of the valve member. The lift is further increased than the lift amount corresponding to the distance between the valve member and the lift control member.

【0013】したがって、弁部材のリフト量の制御は、
主としてリフト制御室内の圧力の大きさに基づいて行わ
れることになり、付勢力付与部材の付勢力はリフト制御
部材を初期位置に復帰させ得る程度のものでよい。この
結果、付勢力付与部材の付勢力を上述した従来のものに
比して小さく設定することができ、ノズルボディの大型
化を抑制してエンジンへの搭載性及び燃料噴射装置の組
み立て作業性の悪化を防ぐことができる。また、リフト
制御室に供給燃料を導いて、リフト制御室の圧力として
供給燃料の圧力を用いていることから、新たな油圧源を
設けることなく弁部材のリフト量の制御を行うことが可
能となり、油圧を発生させるために必要な動力が上述し
た従来のものに比して小さくなる。この結果、エンジン
出力の低下や燃費の悪化を防ぐことができる。
Therefore, the control of the lift amount of the valve member is
This is performed mainly based on the magnitude of the pressure in the lift control chamber, and the urging force of the urging force applying member may be such that the lift control member can return to the initial position. As a result, the urging force of the urging force applying member can be set smaller than that of the above-described conventional one, suppressing an increase in the size of the nozzle body, mounting the engine on the engine and assembling work of the fuel injection device. Deterioration can be prevented. In addition, since the supplied fuel is guided to the lift control chamber and the pressure of the supplied fuel is used as the pressure of the lift control chamber, it is possible to control the lift amount of the valve member without providing a new hydraulic pressure source. In addition, the power required to generate the hydraulic pressure is smaller than that of the above-described conventional one. As a result, it is possible to prevent a decrease in engine output and a decrease in fuel efficiency.

【0014】また、燃料噴射装置は、更に、弁部材とリ
フト制御部材とにより画成され、供給燃料が導かれる燃
料制御室と、燃料制御室に連通して、燃料制御室内の燃
料を排出する燃料排出通路と、燃料排出通路の途中に設
けられ、燃料排出通路を開閉する燃料制御弁と、を備
え、リフト制御室内圧力調整手段は、燃料排出通路の燃
料制御弁よりも燃料制御室側の部分とリフト制御室とを
連通する連通路と、連通路の途中に設けられ、連通路を
開閉するリフト制御弁とを有していることが好ましい。
このような構成とした場合、燃料制御弁により燃料排出
通路が閉じられている場合には、燃料制御室内の圧力が
供給燃料の圧力と同等となり弁部材がリフトすることは
ない。燃料制御弁により燃料排出通路が開かれた場合に
は、燃料制御室内の燃料が排出されて燃料制御室内の圧
力が供給燃料の圧力より低くなり、弁部材がリフトす
る。燃料制御弁により燃料排出通路が開かれた場合にお
いて、リフト制御弁により連通路を閉状態とすると、リ
フト制御室内の圧力は弁部材に作用する供給燃料の圧力
と同等となり、上述したように弁部材はリフト制御部材
に当接してそのリフトが制限される。一方、燃料制御弁
により燃料排出通路が開かれた場合において、リフト制
御弁により連通路を開状態とすると、リフト制御室内の
圧力は弁部材に作用する供給燃料の圧力より低くなり、
上述したように弁部材はリフト制御部材に当接した後も
更にリフトする。したがって、燃料排出通路の燃料制御
弁よりも燃料制御室側の部分とリフト制御室とを連通す
る連通路と、この連通路を開閉するリフト制御弁を有す
ることにより、燃料噴射口から燃料を噴射させるための
燃料制御弁による燃料排出通路の開閉制御に伴なって、
リフト制御室内の燃料の排出あるいは排出の禁止を制御
することが可能となり、燃料噴射と同期してリフト制御
室内の圧力の制御を行うことができる。また、リフト制
御室内の圧力を制御し得る構造が、連通路及びリフト制
御弁という極めて簡易な構成にて、簡易且つ低コストで
実現可能となる。
Further, the fuel injection device is further defined by a valve member and a lift control member, and communicates with the fuel control chamber to which the supplied fuel is guided, and discharges the fuel in the fuel control chamber. A fuel discharge passage, and a fuel control valve provided in the middle of the fuel discharge passage for opening and closing the fuel discharge passage, wherein the lift control chamber pressure adjusting means is closer to the fuel control chamber than the fuel control valve of the fuel discharge passage. It is preferable to have a communication passage for communicating the portion with the lift control chamber, and a lift control valve provided in the middle of the communication passage for opening and closing the communication passage.
With such a configuration, when the fuel discharge passage is closed by the fuel control valve, the pressure in the fuel control chamber becomes equal to the pressure of the supplied fuel, and the valve member does not lift. When the fuel discharge passage is opened by the fuel control valve, the fuel in the fuel control chamber is discharged, the pressure in the fuel control chamber becomes lower than the pressure of the supplied fuel, and the valve member lifts. When the fuel discharge passage is opened by the fuel control valve and the communication passage is closed by the lift control valve, the pressure in the lift control chamber becomes equal to the pressure of the supplied fuel acting on the valve member. The member abuts the lift control member to limit its lift. On the other hand, when the fuel discharge passage is opened by the fuel control valve and the communication passage is opened by the lift control valve, the pressure in the lift control chamber becomes lower than the pressure of the supplied fuel acting on the valve member,
As described above, the valve member is further lifted even after contacting the lift control member. Therefore, the fuel is injected from the fuel injection port by having a communication passage that communicates a portion of the fuel discharge passage closer to the fuel control chamber than the fuel control valve with the lift control chamber and a lift control valve that opens and closes the communication passage. With the opening and closing control of the fuel discharge passage by the fuel control valve for
It is possible to control discharge or prohibition of discharge of fuel in the lift control chamber, and control pressure in the lift control chamber in synchronization with fuel injection. Further, a structure capable of controlling the pressure in the lift control chamber can be realized simply and at low cost with a very simple configuration of the communication passage and the lift control valve.

【0015】また、リフト制御弁は、油圧源から送られ
る制御油圧により、連通路を開いた状態、あるいは、連
通路を閉じた状態に切換えられるスプールバルブにより
構成されていることが好ましい。このような構成とした
場合、制御油圧はスプールバルブを作動させ得る比較的
低い油圧であればよく、油圧源の駆動による動力損失は
小さくなる。この結果、制御油圧を発生させる油圧源を
設ける場合においても、エンジン出力の低下や燃費の悪
化を極力抑制することができる。
It is preferable that the lift control valve is constituted by a spool valve that is switched between a state in which the communication path is opened and a state in which the communication path is closed by control hydraulic pressure sent from a hydraulic pressure source. In the case of such a configuration, the control oil pressure only needs to be a relatively low oil pressure capable of operating the spool valve, and power loss due to driving of the oil pressure source is reduced. As a result, even when a hydraulic pressure source for generating a control hydraulic pressure is provided, a decrease in engine output and a decrease in fuel efficiency can be suppressed as much as possible.

【0016】また、リフト制御部材には、燃料制御室と
リフト制御室とを連通させる燃料通路が、弁部材がリフ
ト制御部材に当接したときに弁部材により塞がれる位置
に設けられていることが好ましい。このように、リフト
制御部材に燃料通路を設けることにより、燃料制御室と
リフト制御室との圧力を確実に同等の圧力にすることが
できる。また、弁部材がリフトしてリフト制御部材に当
接したときには、燃料通路が弁部材により塞がれるの
で、リフト制御室内の燃料が燃燃料通路から燃料制御室
に漏れる、あるいは、燃料制御室内の燃料がリフト制御
室に漏れることはなく、リフト制御室内の圧力を適切に
保つことができる。
In the lift control member, a fuel passage for communicating the fuel control chamber with the lift control chamber is provided at a position closed by the valve member when the valve member contacts the lift control member. Is preferred. As described above, by providing the fuel passage in the lift control member, the pressure in the fuel control chamber and the pressure in the lift control chamber can be reliably made equal. Also, when the valve member lifts and comes into contact with the lift control member, the fuel passage is closed by the valve member, so that fuel in the lift control chamber leaks from the fuel passage to the fuel control chamber, or Fuel does not leak into the lift control chamber, and the pressure in the lift control chamber can be appropriately maintained.

【0017】また、リフト制御室内圧力調整手段は、リ
フト制御室に供給燃料を導く状態と、リフト制御室内の
燃料を排出する状態とを選択するリフト制御弁を有して
いることが好ましい。このような構成とした場合、リフ
ト制御弁によりリフト制御室に供給燃料を導く状態を選
択した場合には、リフト制御室内の圧力は弁部材に作用
する供給燃料の圧力と同等となり、上述したように弁部
材はリフト制御部材に当接してそのリフトが制限され
る。一方、リフト制御弁によりリフト制御室内の燃料を
排出する状態を選択した場合には、リフト制御室内の圧
力は弁部材に作用する供給燃料の圧力より低くなり、上
述したように弁部材はリフト制御部材に当接した後も更
にリフトする。この結果、リフト制御弁によりリフト制
御室内の圧力の制御を行うことができ、また、リフト制
御室内の圧力を制御し得る構造が、リフト制御弁という
極めて簡易な構成にて、簡易且つ低コストで実現可能と
なる。
Further, it is preferable that the lift control chamber pressure adjusting means has a lift control valve for selecting a state in which fuel is supplied to the lift control chamber and a state in which fuel in the lift control chamber is discharged. In the case of such a configuration, when the state in which the fuel supply is guided to the lift control chamber by the lift control valve is selected, the pressure in the lift control chamber becomes equal to the pressure of the supply fuel acting on the valve member, as described above. The valve member contacts the lift control member to limit the lift. On the other hand, when the state in which the fuel in the lift control chamber is discharged by the lift control valve is selected, the pressure in the lift control chamber becomes lower than the pressure of the supplied fuel acting on the valve member. After contact with the member, it is further lifted. As a result, the pressure in the lift control chamber can be controlled by the lift control valve, and the structure capable of controlling the pressure in the lift control chamber is simple and low-cost with a very simple configuration of the lift control valve. It becomes feasible.

【0018】また、リフト制御弁は、油圧源から送られ
る制御油圧により、リフト制御室に供給燃料を導く状
態、あるいは、リフト制御室内の燃料を排出する状態に
切換えられるスプールバルブにより構成されていること
が好ましい。制御油圧はスプールバルブを作動させ得る
比較的低い油圧であればよく、油圧源の駆動による動力
損失は小さくなる。この結果、制御油圧を発生させる油
圧源を設ける場合においても、エンジン出力の低下や燃
費の悪化を極力抑制することができる。
The lift control valve is constituted by a spool valve that is switched to a state in which fuel is supplied to the lift control chamber or a state in which fuel in the lift control chamber is discharged by control hydraulic pressure sent from a hydraulic pressure source. Is preferred. The control oil pressure only needs to be a relatively low oil pressure capable of operating the spool valve, and power loss due to driving of the oil pressure source is reduced. As a result, even when a hydraulic pressure source for generating a control hydraulic pressure is provided, a decrease in engine output and a decrease in fuel efficiency can be suppressed as much as possible.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。なお、図面の説明において同一の要素に
は同一の符号を付しており、重複する説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.

【0020】(第1実施形態)まず、図1及び図2に基
づいて、本発明の第1実施形態に係る内燃機関の燃料噴
射装置について説明する。図1は、燃料噴射装置の構成
を示す模式図である。本第1実施形態は、本発明に係る
内燃機関の燃料噴射装置をディーゼルエンジンの蓄圧式
燃料噴射装置に適用したものである。
(First Embodiment) First, a fuel injection device for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the fuel injection device. In the first embodiment, the fuel injection device for an internal combustion engine according to the present invention is applied to a pressure accumulating fuel injection device for a diesel engine.

【0021】燃料噴射装置1においては、燃料タンク2
からフィードポンプ3によって吸い上げられて所定の吸
入圧力に加圧された燃料は、燃料管4を通じて高圧燃料
ポンプ5に送られる。高圧燃料ポンプ5は、たとえばエ
ンジンによって駆動される、いわゆる、プランジャ式の
サプライ用の燃料供給ポンプであり、燃料を運転状態等
に基づいて定められる高圧に昇圧し、昇圧された燃料を
燃料管7を通じてコモンレール8に供給する。コモンレ
ール8に所定圧力に昇圧した状態で貯留された燃料は、
コモンレール8から燃料供給管9を通じて、複数の燃料
噴射弁10に供給燃料として導かれる。図1において
は、内燃機関として4気筒ディーゼルエンジンEが図示
されており、エンジンEの4つの気筒(図示せず)に
は、その内部に形成される燃焼室にそれぞれ燃料を噴射
する燃料噴射弁10が配設されている。
In the fuel injection device 1, the fuel tank 2
The fuel sucked up by the feed pump 3 and pressurized to a predetermined suction pressure is sent to the high-pressure fuel pump 5 through the fuel pipe 4. The high-pressure fuel pump 5 is a so-called plunger-type supply fuel supply pump driven by, for example, an engine. The high-pressure fuel pump 5 pressurizes the fuel to a high pressure determined based on an operation state and the like, and pressurizes the pressurized fuel to a fuel pipe 7. Through the common rail 8. The fuel stored in the common rail 8 while being pressurized to a predetermined pressure is
The fuel is supplied as fuel from the common rail 8 to a plurality of fuel injection valves 10 through a fuel supply pipe 9. In FIG. 1, a four-cylinder diesel engine E is shown as an internal combustion engine, and four cylinders (not shown) of the engine E have fuel injection valves for injecting fuel into combustion chambers formed therein. 10 are provided.

【0022】ECU11には、各種のセンサ、即ち、ク
ランク角度を検出するためのクランク角度センサ12、
アクセル開度を検出するためのアクセル開度センサ1
3、冷却水温度を検出するための水温センサ、吸気管内
圧力を検出するための吸気管内圧力センサ等のエンジン
の運転状態を検出するための各種センサからの信号が入
力されている。また、ECU11には、コモンレール8
に設けられている圧力センサ(図示せず)が検出したコ
モンレール8内の燃料圧の検出信号が送られる。
The ECU 11 includes various sensors, that is, a crank angle sensor 12 for detecting a crank angle,
Accelerator opening sensor 1 for detecting accelerator opening
3. Signals from various sensors for detecting the operating state of the engine, such as a water temperature sensor for detecting the temperature of the cooling water and a pressure sensor in the intake pipe for detecting the pressure in the intake pipe, are input. The common rail 8 is provided in the ECU 11.
A detection signal of the fuel pressure in the common rail 8 detected by a pressure sensor (not shown) provided in the controller is sent.

【0023】ECU11は、これらの信号に基づいて、
エンジン出力が運転状態に即した最適出力になるよう
に、燃料噴射弁10による燃料の噴射時期及び噴射量を
制御して、燃料が最適な噴射時期に最適な燃料噴射量で
もって対応する燃焼室に噴射されるように燃料噴射弁1
0に備わる燃料制御弁41を制御する。燃料噴射弁10
から噴射される燃料の噴射圧はコモンレール8に貯留さ
れている燃料の圧力に略等しい。燃料噴射量は、噴射期
間と噴射圧力で定まるので、流量制御弁6を制御してコ
モンレール8への高圧燃料の供給量を制御することによ
り、燃料噴射圧が制御される。燃料噴射弁10からの燃
料の噴射でコモンレール8内の燃料が消費された場合
や、燃料噴射量を変更する場合に、ECU11は、コモ
ンレール8内の燃料圧が所定の燃料圧となるように、流
量制御弁6を制御して高圧燃料ポンプ5からコモンレー
ル8への燃料の吐出量を制御する。コモンレール燃料噴
射システムそれ自体は、従来公知のものであり、これ以
上の詳細な説明を省略する。
The ECU 11 performs the following based on these signals.
The fuel injection timing and the injection amount of the fuel injection valve 10 are controlled so that the engine output becomes the optimum output in accordance with the operation state, and the fuel corresponds to the optimum injection timing with the optimum fuel injection amount. Fuel injection valve 1
The fuel control valve 41 provided at 0 is controlled. Fuel injection valve 10
The injection pressure of the fuel injected from the common rail 8 is substantially equal to the pressure of the fuel stored in the common rail 8. Since the fuel injection amount is determined by the injection period and the injection pressure, the fuel injection pressure is controlled by controlling the flow control valve 6 to control the supply amount of the high-pressure fuel to the common rail 8. When the fuel in the common rail 8 is consumed by the injection of the fuel from the fuel injection valve 10 or when the fuel injection amount is changed, the ECU 11 sets the fuel pressure in the common rail 8 to a predetermined fuel pressure. The flow control valve 6 is controlled to control the amount of fuel discharged from the high-pressure fuel pump 5 to the common rail 8. The common rail fuel injection system itself is conventionally known, and further detailed description will be omitted.

【0024】燃料噴射弁10は、図1に示されるよう
に、弁体としてのノズルボディ21を有している。ノズ
ルボディ21の先端には、燃料を噴射する燃料噴射口2
2と、これより内方で燃料噴射口22に連通する略円錐
形状の弁座部23が形成されている。ノズルボディ21
にはその中心に弁孔24と案内孔25とが穿設されてい
る。弁孔24は、図1に示されるように案内孔25より
も小径に形成されている。弁孔24の内部には、ニード
ル弁26が摺動可能に精密に嵌合されている。ニードル
弁26は、その円錐形状先端が弁座部23に当接可能と
されている。このニードル弁26が後述する供給燃料の
圧力を受けて昇降作動(リフト)することによって、弁
座部23とニードル弁26の円錐形状先端との間の間隔
を制御し間欠的に燃料を燃料噴射口22を通じて燃焼室
内に噴射供給させるようになっている。
The fuel injection valve 10 has a nozzle body 21 as a valve body, as shown in FIG. At the tip of the nozzle body 21, a fuel injection port 2 for injecting fuel is provided.
2 and a substantially conical valve seat 23 communicating with the fuel injection port 22 at an inner side thereof. Nozzle body 21
Is provided with a valve hole 24 and a guide hole 25 at the center thereof. The valve hole 24 has a smaller diameter than the guide hole 25 as shown in FIG. A needle valve 26 is slidably and precisely fitted inside the valve hole 24. The needle valve 26 has a conical tip that can contact the valve seat 23. The needle valve 26 is raised and lowered (lifted) by receiving the pressure of the supplied fuel described later, whereby the distance between the valve seat 23 and the conical tip of the needle valve 26 is controlled to intermittently inject the fuel. The fuel is injected into the combustion chamber through the port 22.

【0025】また、ニードル弁26には円錐形受圧面2
6aが形成されており、この円錐形受圧面26aとノズ
ルボディ21(弁孔24)との間に燃料溜り部27が形
成される。ノズルボディ21には、一端が燃料溜り部2
7に開口し、他端が燃料供給管9に接続される燃料通路
28が形成されている。したがって、ニードル弁26の
円錐形受圧面26aには、燃料供給管9及び燃料通路2
8を介して燃料溜り部27に導かれた供給燃料の圧力が
作用するように構成されている。
The needle valve 26 has a conical pressure receiving surface 2.
6a is formed, and a fuel reservoir 27 is formed between the conical pressure receiving surface 26a and the nozzle body 21 (valve hole 24). One end of the nozzle body 21 has a fuel reservoir 2
7, a fuel passage 28 having the other end connected to the fuel supply pipe 9 is formed. Therefore, the conical pressure receiving surface 26 a of the needle valve 26 is provided with the fuel supply pipe 9 and the fuel passage 2.
It is configured such that the pressure of the supplied fuel guided to the fuel reservoir 27 via the pressure 8 acts.

【0026】燃料噴射口22は、ノズルボディ21の先
端側に設けられる第1燃料噴射口22aと、第1燃料噴
射口22aより後側に設けられる第2燃料噴射口22b
とからなり、ニードル弁26(円錐形状先端)のリフト
量に応じて、リフト量が所定のリフト量(L)以下の場
合には第2燃料噴射口22bから燃料を噴射供給し、リ
フト量が所定のリフト量(L)より大きい場合には第1
燃料噴射口22a及び第2燃料噴射口22bから燃料を
噴射供給するように構成されている。
The fuel injection port 22 has a first fuel injection port 22a provided on the tip end side of the nozzle body 21 and a second fuel injection port 22b provided behind the first fuel injection port 22a.
According to the lift amount of the needle valve 26 (cone-shaped tip), when the lift amount is equal to or less than a predetermined lift amount (L), fuel is injected and supplied from the second fuel injection port 22b, and the lift amount is reduced. If it is larger than the predetermined lift amount (L), the first
It is configured to inject and supply fuel from the fuel injection port 22a and the second fuel injection port 22b.

【0027】案内孔25には、ピストン31が摺動可能
に精密に嵌合されている。ピストン31とニードル弁2
6との間には、図1に示されるように、ピストン31と
ニードル弁26との間の距離を規定するためのロッド3
2と、ピストン31及びニードル弁26の夫々に当接
し、ニードル弁26に対してニードル弁26のリフト方
向とは反対の方向(図1中下方向)に付勢力を付与する
バネ33とが配設されている。ここで、ニードル弁2
6、ピストン31及びロッド32は、各請求項における
弁部材を構成している。なお、本実施形態においては、
ニードル弁26、ピストン31及びロッド32を夫々別
体にて構成しているが、たとえばニードル弁26とロッ
ド32とを一体に構成してもよいし、あるいは、ニード
ル弁26とピストン31とロッド32とを一体に構成し
てもよい。
A piston 31 is slidably and precisely fitted into the guide hole 25. Piston 31 and needle valve 2
As shown in FIG. 1, there is a rod 3 for defining the distance between the piston 31 and the needle valve 26.
2 and a spring 33 that abuts against the piston 31 and the needle valve 26 and applies an urging force to the needle valve 26 in a direction opposite to the lift direction of the needle valve 26 (downward in FIG. 1). Has been established. Here, needle valve 2
6, the piston 31 and the rod 32 constitute a valve member in each claim. In the present embodiment,
Although the needle valve 26, the piston 31 and the rod 32 are formed separately from each other, for example, the needle valve 26 and the rod 32 may be integrally formed, or the needle valve 26, the piston 31 and the rod 32 And may be integrally configured.

【0028】ノズルボディ21には、図1に示されるよ
うに、案内孔25に連続して、案内孔25より大径の圧
力室34が形成されており、この圧力室34が各請求項
におけるリフト制御室を構成している。この圧力室34
には、案内孔25との連通状態を制御可能な制御部材3
5が配設されており、この制御部材35が各請求項にお
けるリフト制御部材を構成している。制御部材35は、
圧力室34内をニードル弁26のリフト方向及びリフト
方向とは反対の方向に移動可能とされている。また、制
御部材35は、ピストン31側の面35aが略円錐形状
を呈しており、略円錐形状とされた面35aが圧力室3
4と案内孔25とで構成される段部21aに当接するこ
とにより圧力室34と案内孔25との連通が遮断された
状態となり、略円錐形状とされた面35aが段部21a
から離れることにより圧力室34と案内孔25とが連通
された状態となる。また、圧力室34内には、制御部材
35に対してニードル弁26のリフト方向とは反対の方
向(図1中下方向)に付勢力を付与するバネ36が配設
されており、このバネ36が各請求項における付勢力付
勢部材を構成している。
As shown in FIG. 1, a pressure chamber 34 having a larger diameter than the guide hole 25 is formed in the nozzle body 21 so as to be continuous with the guide hole 25. It constitutes a lift control room. This pressure chamber 34
Has a control member 3 capable of controlling the state of communication with the guide hole 25.
The control member 35 constitutes a lift control member in each claim. The control member 35 is
The needle valve 26 can move in the pressure chamber 34 in the lift direction and in the direction opposite to the lift direction. In the control member 35, the surface 35a on the piston 31 side has a substantially conical shape, and the substantially conical surface 35a is
4 and the guide hole 25, the communication between the pressure chamber 34 and the guide hole 25 is interrupted by contact with the step 21a.
, The pressure chamber 34 and the guide hole 25 are in communication with each other. A spring 36 is provided in the pressure chamber 34 to apply a biasing force to the control member 35 in a direction opposite to the lift direction of the needle valve 26 (downward in FIG. 1). 36 constitutes an urging force urging member in each claim.

【0029】ピストン31と制御部材35とは、図1に
示されるように、ピストン31が最もニードル弁26の
リフト方向とは反対の方向(図1中下方向)の位置にあ
り、制御部材35(面35a)が圧力室34と案内孔2
5とで構成される段部21aに当接した位置(初期位
置)にある場合に、所定の距離Lを隔てて設けられてお
り、これらのピストン31、制御部材35及びノズルボ
ディ21(案内孔25)により画成される圧力室37が
ピストン31と制御部材35との間に構成される。圧力
室37には、燃料通路28から分岐し且つ絞り部38a
を有した燃料通路38が接続されており、燃料通路38
を介して燃料通路28から圧力室37に供給燃料が導か
れている。ここで、この圧力室37は、各請求項におけ
る燃料制御室を構成している。
As shown in FIG. 1, the piston 31 and the control member 35 are in a position where the piston 31 is at the position most opposite to the lift direction of the needle valve 26 (downward in FIG. 1). (Surface 35a) is the pressure chamber 34 and the guide hole 2
5 are provided at a predetermined distance L when in a position (initial position) in contact with the stepped portion 21a formed by the piston 31, the control member 35, and the nozzle body 21 (the guide hole). A pressure chamber 37 defined by 25) is formed between the piston 31 and the control member 35. The pressure chamber 37 is branched from the fuel passage 28 and has a throttle portion 38a.
Is connected to the fuel passage 38,
The supply fuel is guided from the fuel passage 28 to the pressure chamber 37 via the fuel passage 28. Here, the pressure chamber 37 constitutes a fuel control chamber in each claim.

【0030】燃料通路38の絞り部38aよりも圧力室
37側の部分からは、絞り部39aを介して燃料を燃料
噴射弁10外に排出するための燃料排出通路39が分岐
して設けられている。燃料排出通路39の絞り部39a
よりも下流側の部分には燃料制御弁41が設けられてお
り、この燃料制御弁41は電磁弁からなり、ECU11
から送られてくる制御信号に基づいて作動し、絞り部3
9aよりも下流側の燃料排出通路39を開閉するように
構成されている。
From a portion of the fuel passage 38 closer to the pressure chamber 37 than the throttle portion 38a, a fuel discharge passage 39 for discharging fuel to the outside of the fuel injection valve 10 via a throttle portion 39a is provided in a branched manner. I have. Throttle section 39a of fuel discharge passage 39
A fuel control valve 41 is provided in a portion further downstream than the fuel control valve 41. The fuel control valve 41 is an electromagnetic valve,
It operates based on the control signal sent from the
It is configured to open and close the fuel discharge passage 39 downstream of 9a.

【0031】また、ノズルボディ21には、燃料排出通
路39の絞り部39aと燃料制御弁41との間の部分
と、圧力室34とを絞り部42aを介して連通する連通
路42が形成されている。連通路42の絞り部42aと
燃料制御弁41との間の部分には、リフト制御弁として
のスプールバルブ43が設けられており、このスプール
バルブ43は連通路42を開閉するように構成されてい
る。スプールバルブ43は、油圧源としての油圧ポンプ
44から圧油が油圧制御部45に送られて油圧制御部4
5にて調整された圧油の制御油圧により作動するもので
あり、この制御油圧がバネ43aの付勢力により規定さ
れる作動圧力より低い場合には連通路42を閉じた状態
とし、上述した制御油圧がバネ43aの付勢力により規
定される作動圧力より高い場合には連通路42を開いた
状態とするように構成されている。
A communication passage 42 is formed in the nozzle body 21 to communicate a portion of the fuel discharge passage 39 between the throttle portion 39a and the fuel control valve 41 and the pressure chamber 34 via the throttle portion 42a. ing. A spool valve 43 as a lift control valve is provided at a portion between the throttle portion 42a of the communication passage 42 and the fuel control valve 41, and the spool valve 43 is configured to open and close the communication passage 42. I have. The spool valve 43 is supplied to the hydraulic control unit 45 from a hydraulic pump 44 as a hydraulic pressure source.
When the control hydraulic pressure is lower than the operating pressure defined by the urging force of the spring 43a, the communication passage 42 is closed, and the control described above is performed. When the hydraulic pressure is higher than the operating pressure defined by the urging force of the spring 43a, the communication passage 42 is opened.

【0032】圧力室34には、圧力室34と圧力室37
との間に圧力差が生じた場合に、制御部材35の面35
aが段部21aから離れることにより圧力室37内の燃
料が導かれるため、制御部材35には、圧力室34内に
導かれた供給燃料の圧力が作用するようになっている。
したがって、制御部材35の圧力室34に臨む面35b
は、圧力室34内に導かれた供給燃料からの圧力を受け
る受圧面を構成しており、圧力室34の一部を構成す
る。また、制御部材35の圧力室34に臨む面35bの
面積は、ニードル弁26が燃料溜り部27内の供給燃料
の圧力を受ける受圧面積よりも大きくなる。
The pressure chamber 34 includes a pressure chamber 34 and a pressure chamber 37.
When there is a pressure difference between the control member 35 and the surface 35
Since the fuel in the pressure chamber 37 is guided by the separation of the a from the step portion 21a, the pressure of the supplied fuel guided into the pressure chamber 34 acts on the control member 35.
Therefore, the surface 35b of the control member 35 facing the pressure chamber 34
Constitutes a pressure receiving surface that receives pressure from the supplied fuel introduced into the pressure chamber 34, and constitutes a part of the pressure chamber 34. The area of the surface 35 b of the control member 35 facing the pressure chamber 34 is larger than the pressure receiving area where the needle valve 26 receives the pressure of the supplied fuel in the fuel reservoir 27.

【0033】油圧制御部45は、ECU11から送られ
る制御信号に基づいて作動し、油圧ポンプ44から送ら
れてくる圧油の圧力を調整して、スプールバルブ43の
作動を制御するための制御圧力を生成するように構成さ
れている。ECU11は、クランク角度センサ12及び
アクセル開度センサ13からの出力信号に基づいてエン
ジンEが所定の運転状態(たとえば低回転低負荷)にあ
るか否かを判断し、エンジンEが所定の運転状態にある
場合には、油圧制御部45に対して制御油圧をバネ43
aの付勢力により規定される作動圧力より低くするよう
に制御信号を出力し、エンジンEが所定の運転状態にな
い場合には、油圧制御部45に対して制御油圧をバネ4
3aの付勢力により規定される作動圧力より高くするよ
うに制御信号を出力する。
The hydraulic control unit 45 operates based on a control signal sent from the ECU 11, adjusts the pressure of the pressure oil sent from the hydraulic pump 44, and controls a control pressure for controlling the operation of the spool valve 43. Is configured to generate The ECU 11 determines whether or not the engine E is in a predetermined operating state (for example, low rotation and low load) based on output signals from the crank angle sensor 12 and the accelerator opening sensor 13, and determines whether the engine E is in the predetermined operating state. The control oil pressure is applied to the oil pressure control unit 45 by the spring 43.
a control signal is output so as to be lower than the operating pressure specified by the urging force of the a.
The control signal is output so as to be higher than the operating pressure defined by the biasing force of 3a.

【0034】次に、図2を参照しながら、上述したよう
に構成された燃料噴射弁10の作動について説明する。
図2は、スプールバルブ43の開閉状態及び燃料制御弁
41の開閉状態とニードル弁のリフト量と間の関係を示
す線図である。
Next, the operation of the fuel injection valve 10 configured as described above will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the open / closed state of the spool valve 43, the open / closed state of the fuel control valve 41, and the lift amount of the needle valve.

【0035】油圧制御部45が、ECU11から送られ
た制御信号に基づいて、制御油圧をバネ43aの付勢力
により規定される作動圧力より高くした場合には、スプ
ールバルブ43は連通路42を開いた状態となる(図2
中矢印Aで示される領域)。このようにスプールバルブ
43が連通路42を開いた状態において、燃料制御弁4
1が、ECU11から送られた制御信号に基づいて、燃
料排出通路39を開いた状態となると、圧力室34内の
供給燃料が燃料排出通路39及び燃料制御弁41を介し
て排出されることになる。
When the hydraulic control unit 45 sets the control oil pressure higher than the operating pressure specified by the urging force of the spring 43a based on the control signal sent from the ECU 11, the spool valve 43 opens the communication passage 42. (Fig. 2
Region indicated by middle arrow A). When the spool valve 43 opens the communication passage 42 in this manner, the fuel control valve 4
When the fuel supply passage 1 opens the fuel discharge passage 39 based on the control signal sent from the ECU 11, the supply fuel in the pressure chamber 34 is discharged through the fuel discharge passage 39 and the fuel control valve 41. Become.

【0036】ところで、燃料制御弁41が燃料排出通路
39を閉じた状態では、コモンレール8の燃料が燃料供
給管9を介して燃料溜り部27及び圧力室37に導かれ
ており、燃料溜り部27及び圧力室37内に導かれた供
給燃料の圧力は、コモンレール8内の燃料圧力と等しく
なっている。このとき、圧力室37内の圧力が圧力室3
4内の圧力より高い場合には、制御部材35に対して圧
力室37内の供給燃料の圧力により制御部材35の面3
5aが段部21aから離れる方向に作用力が働き、圧力
室34と圧力室37とが連通された状態となる。このた
め、圧力室37内の圧力が圧力室34内の圧力と同等の
圧力に維持されることになる。また、圧力室37内の供
給燃料の圧力が、ピストン31及びロッド32を介して
ニードル弁26に対して、ニードル弁26のリフト方向
とは反対の方向に作用するため、ニードル弁26は弁座
部23に着座した状態が維持され、燃料噴射口22から
燃料が噴射供給されることはない。また、ピストン31
と制御部材35との間には、図1に示されるように、距
離Lの間隙が形成される。
When the fuel control valve 41 closes the fuel discharge passage 39, the fuel on the common rail 8 is guided to the fuel reservoir 27 and the pressure chamber 37 through the fuel supply pipe 9, and the fuel reservoir 27 The pressure of the supplied fuel introduced into the pressure chamber 37 is equal to the fuel pressure in the common rail 8. At this time, the pressure in the pressure chamber 37 is
When the pressure is higher than the pressure in the pressure chamber 37, the pressure of the fuel supplied in the pressure chamber 37 causes the surface 3 of the control
The acting force acts in a direction in which the pressure chamber 5a moves away from the step 21a, and the pressure chamber 34 and the pressure chamber 37 are in communication. Therefore, the pressure in the pressure chamber 37 is maintained at the same pressure as the pressure in the pressure chamber 34. Further, since the pressure of the fuel supplied in the pressure chamber 37 acts on the needle valve 26 via the piston 31 and the rod 32 in a direction opposite to the lift direction of the needle valve 26, the needle valve 26 has a valve seat. The state of sitting on the portion 23 is maintained, and the fuel is not injected and supplied from the fuel injection port 22. Also, the piston 31
A gap of a distance L is formed between the control member 35 and the control member 35 as shown in FIG.

【0037】上述したように、燃料制御弁41が燃料排
出通路39を開いた状態とし、圧力室37内の供給燃料
が絞り部39a及び燃料制御弁41を介して排出される
と、圧力室37内の供給燃料の圧力が燃料溜り部27内
の供給燃料の圧力より低くなる。このように、圧力室3
7と燃料溜り部27との圧力バランスが崩れると、燃料
溜り部27内の供給燃料の圧力により、ニードル弁26
に対してリフト方向の作用力が働き、ニードル弁26が
リフトを開始し、ニードル弁26は弁座部23から離れ
始める。
As described above, when the fuel control valve 41 opens the fuel discharge passage 39 and the supply fuel in the pressure chamber 37 is discharged through the throttle portion 39a and the fuel control valve 41, the pressure chamber 37 The pressure of the supplied fuel in the fuel reservoir 27 becomes lower than the pressure of the supplied fuel in the fuel reservoir 27. Thus, the pressure chamber 3
When the pressure balance between the fuel valve 7 and the fuel reservoir 27 is lost, the needle valve 26
The needle valve 26 starts lifting, and the needle valve 26 starts to separate from the valve seat 23.

【0038】ニードル弁26が、ピストン31と制御部
材35との間に形成された間隙の距離Lに相当する量ま
でリフトすると、ピストン31と制御部材35とが当接
することになる。このとき、圧力室34内の供給燃料
は、スプールバルブ43が連通路42を開いた状態とな
っているために、連通路42、燃料制御弁41及び燃料
排出通路39を介して排出されていることから、圧力室
34内の圧力も、燃料溜り部27内の供給燃料の圧力よ
り低く状態となっている。したがって、ニードル弁26
は、ピストン31と制御部材35とが当接した後も更に
リフトし続けることになり、ピストン31と制御部材3
5との間に形成された間隙の距離Lに相当するリフト量
より大きくリフトすることになる。このように、ニード
ル弁26のリフト量がピストン31と制御部材35との
間に形成された間隙の距離Lに相当するリフト量より大
きくなる状態では、燃料噴射弁10は第1燃料噴射口2
2a及び第2燃料噴射口22bから燃料を噴射供給す
る。
When the needle valve 26 is lifted to an amount corresponding to the distance L of the gap formed between the piston 31 and the control member 35, the piston 31 comes into contact with the control member 35. At this time, the supply fuel in the pressure chamber 34 is discharged through the communication passage 42, the fuel control valve 41, and the fuel discharge passage 39 because the spool valve 43 has opened the communication passage 42. Therefore, the pressure in the pressure chamber 34 is also lower than the pressure of the supplied fuel in the fuel reservoir 27. Therefore, the needle valve 26
Means that the piston 31 and the control member 35 continue to lift even after the piston 31 and the control member 35 come into contact with each other.
5 will be lifted more than the lift amount corresponding to the distance L of the gap formed between them. As described above, when the lift amount of the needle valve 26 is larger than the lift amount corresponding to the distance L of the gap formed between the piston 31 and the control member 35, the fuel injection valve 10
The fuel is injected from the second fuel injection port 22a and the second fuel injection port 22b.

【0039】一方、油圧制御部45が、ECU11から
送られた制御信号に基づいて、制御油圧をバネ43aの
付勢力により規定される作動圧力より低くした場合に
は、スプールバルブ43は連通路42を閉じた状態とな
る(図2中矢印Bで示される領域)。このようにスプー
ルバルブ43が連通路42を閉じた状態において、燃料
制御弁41が、ECU11から送られた制御信号に基づ
いて、燃料排出通路39を開いた状態となると、圧力室
37内の供給燃料が絞り部39a及び燃料制御弁41を
介して排出されることになる。
On the other hand, when the hydraulic control unit 45 lowers the control oil pressure below the operating pressure defined by the urging force of the spring 43a based on the control signal sent from the ECU 11, the spool valve 43 Is closed (region indicated by arrow B in FIG. 2). When the fuel control valve 41 opens the fuel discharge passage 39 based on the control signal sent from the ECU 11 in the state where the spool valve 43 closes the communication passage 42, the supply in the pressure chamber 37 is stopped. The fuel is discharged through the throttle portion 39a and the fuel control valve 41.

【0040】燃料制御弁41が燃料排出通路39を開い
た状態とし、圧力室37内の燃料が絞り部39a及び燃
料制御弁41を介して排出されると、圧力室37内の供
給燃料の圧力が燃料溜り部27内の供給燃料の圧力より
低くなり、上述したように、燃料溜り部27内の供給燃
料の圧力により、ニードル弁26に対してリフト方向の
作用力が働き、ニードル弁26がリフトを開始し、ニー
ドル弁26は弁座部23から離れ始める。
When the fuel control valve 41 opens the fuel discharge passage 39 and the fuel in the pressure chamber 37 is discharged through the throttle portion 39a and the fuel control valve 41, the pressure of the supplied fuel in the pressure chamber 37 is reduced. Becomes lower than the pressure of the supplied fuel in the fuel reservoir 27, and as described above, the acting force in the lift direction acts on the needle valve 26 by the pressure of the supplied fuel in the fuel reservoir 27, and the needle valve 26 is actuated. The lift starts, and the needle valve 26 starts to separate from the valve seat 23.

【0041】ニードル弁26が、ピストン31と制御部
材35との間に形成された間隙の距離Lに相当する量ま
でリフトすると、ピストン31と制御部材35とが当接
することになる。このとき、圧力室34内の供給燃料
は、スプールバルブ43が連通路42を閉じた状態とな
り、その排出が禁止されていることから、圧力室34内
の供給燃料の圧力は、燃料溜り部27内の供給燃料の圧
力と同等の圧力に保たれている。更に、制御部材35の
面35bの面積は、ニードル弁26が燃料溜り部27内
の供給燃料の圧力を受ける受圧面積よりも大きいことか
ら、制御部材35の面35bに作用してピストン31を
押し下げようとする力は、ニードル弁26に対してリフ
ト方向に働く力よりも大きくなり、ピストン31と制御
部材35とが当接すると、ニードル弁26のそれ以上の
リフトが制限されることになる。したがって、ニードル
弁26は、ピストン31と制御部材35とが当接すると
そのリフトが制限されることになり、ニードル弁26の
リフト量は、ピストン31と制御部材35との間に形成
された間隙の距離Lに相当するリフト量、いわゆるプレ
リフト量に制限される。このように、ニードル弁26の
リフト量がプレリフト量(L)に制限された状態では、
燃料噴射弁10は第2燃料噴射口22bから燃料を噴射
供給する。
When the needle valve 26 is lifted to an amount corresponding to the distance L of the gap formed between the piston 31 and the control member 35, the piston 31 and the control member 35 come into contact. At this time, the supply fuel in the pressure chamber 34 is in a state where the spool valve 43 closes the communication passage 42 and its discharge is prohibited. It is maintained at a pressure equivalent to the pressure of the fuel supplied inside. Further, since the area of the surface 35b of the control member 35 is larger than the pressure receiving area where the needle valve 26 receives the pressure of the supplied fuel in the fuel reservoir 27, it acts on the surface 35b of the control member 35 to push down the piston 31. The force to be applied is larger than the force acting on the needle valve 26 in the lift direction. When the piston 31 and the control member 35 abut, the further lift of the needle valve 26 is restricted. Therefore, the lift of the needle valve 26 is limited when the piston 31 and the control member 35 come into contact with each other, and the lift amount of the needle valve 26 is limited by the gap formed between the piston 31 and the control member 35. Is limited to a lift amount corresponding to the distance L of the so-called pre-lift amount. Thus, in a state where the lift amount of the needle valve 26 is limited to the pre-lift amount (L),
The fuel injection valve 10 injects and supplies fuel from the second fuel injection port 22b.

【0042】以上のように、本第1実施形態の燃料噴射
装置1によれば、ニードル弁26のリフト量がプレリフ
ト量(L)に制限された状態では、燃料噴射弁10は第
2燃料噴射口22bから燃料を噴射供給するので、燃料
噴射弁10における最小燃料流路面積が小さくなり噴射
率を抑制することができる。このように噴射率を抑制す
ることにより、予混合燃焼割合を小さくすることがで
き、燃焼初期の急激な圧力上昇を抑制して、燃焼騒音を
低減することができる。また、燃焼温度を低くすること
もできるので、NOxの生成が抑制できる。一方、ニー
ドル弁26のリフト量がプレリフト量(L)より大きく
なる状態では、燃料噴射弁10は第1燃料噴射口22a
及び第2燃料噴射口22bから燃料を噴射供給するの
で、噴射期間を短縮することができ、燃焼期間の短い後
燃えが少ない燃焼が可能となる。このように、燃焼期間
の短い後燃えが少ない燃焼では熱効率がよくなるため
に、エンジンEの出力を向上することができる。
As described above, according to the fuel injection device 1 of the first embodiment, when the lift amount of the needle valve 26 is limited to the pre-lift amount (L), the fuel injection valve 10 operates in the second fuel injection mode. Since the fuel is injected and supplied from the port 22b, the minimum fuel passage area in the fuel injection valve 10 is reduced, and the injection rate can be suppressed. By suppressing the injection rate in this manner, the premixed combustion ratio can be reduced, and a sudden increase in pressure at the beginning of combustion can be suppressed, thereby reducing combustion noise. Further, since the combustion temperature can be lowered, the generation of NOx can be suppressed. On the other hand, when the lift amount of the needle valve 26 is larger than the pre-lift amount (L), the fuel injection valve 10 is connected to the first fuel injection port 22a.
In addition, since the fuel is injected and supplied from the second fuel injection port 22b, the injection period can be shortened, and the combustion after the short combustion period and less burning can be performed. As described above, since the thermal efficiency is improved in the combustion in which the afterburning is short and the afterburning is small, the output of the engine E can be improved.

【0043】また、ニードル弁26のリフト量に応じ
て、燃料を噴射供給する燃料噴射口22(第1燃料噴射
口22a、第2燃料噴射口22b)の数が切換えられる
ので、エンジンEの運転状態に応じて良好なエンジン性
能を得ることができる燃料噴射口22(第1燃料噴射口
22a、第2燃料噴射口22b)の数を的確に選択する
ことができる。
Further, the number of fuel injection ports 22 (first fuel injection ports 22a and second fuel injection ports 22b) for injecting fuel is switched according to the lift amount of the needle valve 26. The number of the fuel injection ports 22 (the first fuel injection ports 22a and the second fuel injection ports 22b) that can obtain good engine performance can be appropriately selected according to the state.

【0044】また、燃料噴射弁10は、上述したよう
に、制御部材35と、圧力室34と、バネ36と、圧力
室37、燃料制御弁41、スプールバルブ43とを備え
ており、燃料制御弁41により燃料排出通路39が閉じ
られている場合には、圧力室34内の圧力が燃料溜り部
27内の供給燃料の圧力と同等となりニードル弁26が
リフトすることはない。燃料制御弁41により燃料排出
通路39が開かれた場合には、圧力室37内の燃料が排
出されて圧力室37内の圧力が燃料溜り部27内の供給
燃料の圧力より低くなり、ニードル弁26がリフトす
る。燃料制御弁41により燃料排出通路39が開かれた
場合において、スプールバルブ43により連通路42を
閉状態とすると、圧力室34内の圧力は燃料溜り部27
内の供給燃料の圧力、すなわちニードル弁26に対して
ニードル弁26のリフト方向に作用する供給燃料の圧力
と同等となり、ピストン31は制御部材35に当接して
ニードル弁26のリフトがプレリフト量(L)に制限さ
れる。一方、燃料制御弁41により燃料排出通路39が
開かれた場合において、スプールバルブ43により連通
路42を開状態とすると、圧力室34内の圧力は燃料溜
り部27内の供給燃料の圧力、すなわちニードル弁26
に対してニードル弁26のリフト方向に作用する供給燃
料の圧力より低くなり、ピストン31と制御部材35と
が当接した後も、ニードル弁26は更にリフトする。
As described above, the fuel injection valve 10 includes the control member 35, the pressure chamber 34, the spring 36, the pressure chamber 37, the fuel control valve 41, and the spool valve 43. When the fuel discharge passage 39 is closed by the valve 41, the pressure in the pressure chamber 34 becomes equal to the pressure of the supplied fuel in the fuel reservoir 27, and the needle valve 26 does not lift. When the fuel discharge passage 39 is opened by the fuel control valve 41, the fuel in the pressure chamber 37 is discharged and the pressure in the pressure chamber 37 becomes lower than the pressure of the supplied fuel in the fuel reservoir 27, and the needle valve 26 is lifted. When the fuel discharge passage 39 is opened by the fuel control valve 41 and the communication passage 42 is closed by the spool valve 43, the pressure in the pressure chamber 34 is
The pressure becomes equal to the pressure of the supplied fuel in the inside, that is, the pressure of the supplied fuel acting on the needle valve 26 in the lift direction of the needle valve 26, the piston 31 abuts on the control member 35, and the lift of the needle valve 26 becomes the pre-lift amount ( L). On the other hand, when the fuel discharge passage 39 is opened by the fuel control valve 41 and the communication passage 42 is opened by the spool valve 43, the pressure in the pressure chamber 34 becomes the pressure of the supply fuel in the fuel reservoir 27, that is, Needle valve 26
The needle valve 26 is further lifted even after the pressure of the supplied fuel acting in the lift direction of the needle valve 26 becomes lower and the piston 31 comes into contact with the control member 35.

【0045】したがって、ニードル弁26のリフト量の
制御は、主として圧力室34内に導かれた供給燃料の圧
力の大きさに基づいて行われることになり、バネ36の
付勢力は制御部材35を面35aが段部21aに当接す
る位置(初期位置)に復帰させ得る程度のものでよい。
この結果、バネ36の付勢力を従来のものに比して小さ
く設定することができ、ノズルボディ21の大型化を抑
制してエンジンEへの搭載性及び燃料噴射弁10の組み
立て作業性の悪化を防ぐことができる。また、圧力室3
4に供給燃料を導いて、圧力室34の圧力として供給燃
料の圧力を用いていることから、新たな油圧源を設ける
ことなくニードル弁26のリフト量の制御を行うことが
可能となり、油圧を発生させるために必要な動力が従来
のものに比して小さくなる。この結果、エンジンEの出
力の低下や燃費の悪化を防ぐことができる。
Therefore, the lift of the needle valve 26 is controlled mainly based on the magnitude of the pressure of the supplied fuel introduced into the pressure chamber 34, and the biasing force of the spring 36 controls the control member 35. It is sufficient that the surface 35a can be returned to a position (initial position) where the surface 35a contacts the step portion 21a.
As a result, the biasing force of the spring 36 can be set smaller than that of the conventional one, and the size of the nozzle body 21 is suppressed, and the mounting property to the engine E and the workability of assembling the fuel injection valve 10 are deteriorated. Can be prevented. Also, the pressure chamber 3
Since the supply fuel is guided to the pressure chamber 4 and the pressure of the supply fuel is used as the pressure of the pressure chamber 34, it is possible to control the lift amount of the needle valve 26 without providing a new hydraulic pressure source. The power required to generate it is smaller than that of the conventional one. As a result, it is possible to prevent a decrease in the output of the engine E and a deterioration in fuel efficiency.

【0046】また、スプールバルブ43により連通路4
2を開状態とした場合においては、燃料制御弁41によ
る燃料排出通路39の開閉制御に伴なって、圧力室34
内の燃料の排出あるいは排出の禁止を制御することが可
能となり、燃料噴射と同期して圧力室34内の圧力の制
御を行うことができる。また、圧力室34内の圧力を制
御し得る構造が、連通路42及びスプールバルブ43と
いう極めて簡易な構成にて、簡易且つ低コストで実現可
能となる。
The communication passage 4 is controlled by the spool valve 43.
When the fuel cell 2 is opened, the pressure chamber 34 is opened and closed by controlling the opening and closing of the fuel discharge passage 39 by the fuel control valve 41.
It is possible to control the discharge or prohibition of discharge of the fuel in the chamber, and it is possible to control the pressure in the pressure chamber 34 in synchronization with the fuel injection. Further, a structure capable of controlling the pressure in the pressure chamber 34 can be realized simply and at low cost with an extremely simple configuration of the communication passage 42 and the spool valve 43.

【0047】また、スプールバルブ43により連通路4
2を開状態あるいは閉状態に切換えるようにしているの
で、スプールバルブ43を動作させるための制御油圧は
比較的低い油圧であればよく、制御油圧を発生させるた
めの油圧ポンプ44の駆動による動力損失は小さくな
る。この結果、制御油圧を発生させる油圧ポンプ44を
設けた場合においても、エンジンEの出力の低下や燃費
の悪化を極力抑制することができる。
The communication passage 4 is controlled by the spool valve 43.
2 is switched between the open state and the closed state, the control oil pressure for operating the spool valve 43 may be a relatively low oil pressure, and the power loss due to the driving of the hydraulic pump 44 for generating the control oil pressure Becomes smaller. As a result, even when the hydraulic pump 44 that generates the control hydraulic pressure is provided, it is possible to minimize a decrease in the output of the engine E and a deterioration in fuel efficiency.

【0048】次に、第1実施形態に含まれる制御部材3
5の変形例を、図3及び図4に基づいて説明する。図3
は、制御部材35の変形例を示す要部断面図であり、図
4は、制御部材35の変形例を示す平面図である。上述
した制御部材35と変形例における制御部材51とで
は、その形状が相違する。
Next, the control member 3 included in the first embodiment
Modification 5 will be described with reference to FIGS. FIG.
FIG. 4 is a sectional view of a main part showing a modification of the control member 35, and FIG. 4 is a plan view showing a modification of the control member 35. The shape of the control member 35 described above is different from that of the control member 51 in the modified example.

【0049】制御部材51は、図3及び図4に示される
ように、円盤形状に構成され、略中央の位置に燃料通路
52が形成されている。この燃料通路52は、圧力室3
4と圧力室37とを連通するものであり、圧力室37に
導かれた供給燃料を圧力室34に導き得るように構成さ
れている。燃料通路52が形成された位置は、ニードル
弁26がリフトしてピストン31と制御部材51とが当
接したときに、ピストン31により燃料通路52が塞が
れる位置とされている。
The control member 51 is formed in a disk shape as shown in FIGS. 3 and 4, and a fuel passage 52 is formed at a substantially central position. The fuel passage 52 is provided in the pressure chamber 3
The pressure chamber 37 communicates with the pressure chamber 37, and the supply fuel guided to the pressure chamber 37 can be guided to the pressure chamber 34. The position where the fuel passage 52 is formed is a position where the fuel passage 52 is closed by the piston 31 when the needle valve 26 is lifted and the piston 31 comes into contact with the control member 51.

【0050】ニードル弁26がリフトしていない状態で
は、上述したように、圧力室34と圧力室37とが燃料
通路52を介して連通するので、圧力室34内の供給燃
料の圧力が圧力室37内の供給燃料の圧力と同等の圧力
に維持されることになる。
When the needle valve 26 is not lifted, the pressure chamber 34 and the pressure chamber 37 communicate with each other through the fuel passage 52 as described above. It will be maintained at a pressure equivalent to the pressure of the supply fuel in 37.

【0051】また、燃料制御弁41が燃料排出通路39
を開いた状態とし、圧力室37内の燃料が排出され圧力
室37内の供給燃料の圧力が燃料溜り部27内の供給燃
料の圧力より低くなり、ニードル弁26がリフトを開始
し、ピストン31と制御部材51とが当接すると、ピス
トン31により燃料通路52が塞がれる。このため、ス
プールバルブ43が連通路42を閉じた状態となり圧力
室34内の燃料の排出が禁止されている場合において、
圧力室34と圧力室37との連通が遮断されると、圧力
室34は略密閉された状態となり、ニードル弁26はピ
ストン31と制御部材51とが当接した位置以上のリフ
トが制限されることになる。したがって、ニードル弁2
6はピストン31と制御部材35とが当接するとそのリ
フトが制限されることになり、ニードル弁26のリフト
量はプレリフト量(L)に制限される。
The fuel control valve 41 is connected to the fuel discharge passage 39.
Is opened, the fuel in the pressure chamber 37 is discharged, the pressure of the supplied fuel in the pressure chamber 37 becomes lower than the pressure of the supplied fuel in the fuel reservoir 27, the needle valve 26 starts lifting, and the piston 31 When the control member 51 comes into contact with the control member 51, the fuel passage 52 is closed by the piston 31. Therefore, when the spool valve 43 closes the communication passage 42 and the discharge of the fuel in the pressure chamber 34 is prohibited,
When the communication between the pressure chamber 34 and the pressure chamber 37 is interrupted, the pressure chamber 34 is in a substantially sealed state, and the lift of the needle valve 26 beyond the position where the piston 31 and the control member 51 abut is restricted. Will be. Therefore, the needle valve 2
When the piston 31 and the control member 35 contact each other, the lift of the needle valve 26 is limited, and the lift amount of the needle valve 26 is limited to the pre-lift amount (L).

【0052】以上のように、図3及び図4に示される変
形例も、上述した第1実施形態と同様の作用、効果を有
することはもちろんのこと、制御部材51に燃料通路5
2を設けることにより、圧力室34と圧力室37との圧
力を確実に同等の圧力にすることができる。また、ニー
ドル弁26がリフトしてピストン31と制御部材51と
が当接したときには、燃料通路52がピストン31によ
り塞がれるので、圧力室34内の供給燃料が燃料通路5
2から圧力室37に漏れる、あるいは、圧力室37内の
供給燃料が圧力室34に漏れることはなく、圧力室34
内の圧力を適切に保つことができる。
As described above, the modifications shown in FIGS. 3 and 4 have the same functions and effects as those of the first embodiment, and the control member 51 has the fuel passage 5.
By providing 2, the pressure in the pressure chamber 34 and the pressure in the pressure chamber 37 can be reliably made equal. When the needle valve 26 lifts and the piston 31 and the control member 51 come into contact with each other, the fuel passage 52 is closed by the piston 31, so that the fuel supplied in the pressure chamber 34 is supplied to the fuel passage 5.
2 does not leak into the pressure chamber 37, or fuel supplied in the pressure chamber 37 does not leak into the pressure chamber 34,
The internal pressure can be maintained appropriately.

【0053】また、更なる変形例としては、スプールバ
ルブ43を用いる代わりに、ECU11から送られる制
御信号に応じて連通路42を開閉する電磁式の制御弁を
用いるようにしてもよい。この場合には、スプールバル
ブ43、スプールバルブ43の動作を制御するための油
圧ポンプ44及び油圧制御部45が不要となるため、燃
料噴射装置1の構成は極めて簡易なものとすることがで
きる。
As a further modification, instead of using the spool valve 43, an electromagnetic control valve that opens and closes the communication passage 42 according to a control signal sent from the ECU 11 may be used. In this case, since the spool valve 43, the hydraulic pump 44 for controlling the operation of the spool valve 43, and the hydraulic control unit 45 are not required, the configuration of the fuel injection device 1 can be extremely simplified.

【0054】(第2実施形態)次に、図5及び図6に基
づいて、本発明の第2実施形態に係る内燃機関の燃料噴
射装置について説明する。図5は、燃料噴射装置の構成
を示す模式図である。本第1実施形態は、本発明に係る
内燃機関の燃料噴射装置を分配型燃料噴射ポンプを用い
たディーゼルエンジンの燃料噴射装置に適用したもので
ある。
(Second Embodiment) Next, a fuel injection device for an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of the fuel injection device. In the first embodiment, the fuel injection device for an internal combustion engine according to the present invention is applied to a fuel injection device for a diesel engine using a distribution type fuel injection pump.

【0055】燃料噴射装置101は、図5に示されるよ
うに、燃料を圧送する分配型燃料噴射ポンプ102と、
多気筒ディーゼルエンジンの各気筒毎に形成される燃焼
室にそれぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁110と、分配
型燃料噴射ポンプ102から各気筒ごとに設けられた燃
料噴射弁110に供給するための燃料供給管103とを
有している。分配型燃料噴射ポンプ102それ自体は、
従来公知のものであり、その詳細な説明を省略する。
As shown in FIG. 5, the fuel injection device 101 includes a distribution type fuel injection pump 102 for pumping fuel,
A fuel injection valve 110 for injecting fuel into a combustion chamber formed for each cylinder of a multi-cylinder diesel engine, and a fuel for supplying from a distribution type fuel injection pump 102 to a fuel injection valve 110 provided for each cylinder And a supply pipe 103. The distribution type fuel injection pump 102 itself
This is a conventionally known device, and a detailed description thereof will be omitted.

【0056】燃料噴射弁110は、図5に示されるよう
に、弁体としてのノズルボディ121を有している。ノ
ズルボディ121の先端には、燃料を噴射する燃料噴射
口22と、これより内方で燃料噴射口22に連通する略
円錐形状の弁座部23が形成されている。ノズルボディ
121にはその中心に弁孔124と案内孔125とが穿
設されている。弁孔124は、後述する圧力室134よ
りも小径に形成されている。弁孔124の内部には、ニ
ードル弁26が摺動可能に精密に嵌合されている。ニー
ドル弁26は、その円錐形状先端が弁座部23に当接可
能とされている。このニードル弁26が後述する供給燃
料の圧力を受けて昇降作動(リフト)することによっ
て、弁座部23とニードル弁26の円錐形状先端との間
の間隔を制御し間欠的に燃料を燃料噴射口22を通じて
燃焼室内に噴射供給させるようになっている。
The fuel injection valve 110 has a nozzle body 121 as a valve body as shown in FIG. At the tip of the nozzle body 121, a fuel injection port 22 for injecting fuel, and a substantially conical valve seat 23 communicating with the fuel injection port 22 inside the fuel injection port 22 are formed. The nozzle body 121 is provided with a valve hole 124 and a guide hole 125 at the center thereof. The valve hole 124 has a smaller diameter than a pressure chamber 134 described later. The needle valve 26 is slidably and precisely fitted inside the valve hole 124. The needle valve 26 has a conical tip that can contact the valve seat 23. The needle valve 26 is raised and lowered (lifted) by receiving the pressure of the supplied fuel described later, whereby the distance between the valve seat 23 and the conical tip of the needle valve 26 is controlled to intermittently inject the fuel. The fuel is injected into the combustion chamber through the port 22.

【0057】また、ニードル弁26には円錐形受圧面2
6aが形成されており、この円錐形受圧面26aとノズ
ルボディ121(弁孔124)との間に燃料溜り部27
が形成される。ノズルボディ121には、一端が燃料溜
り部27に開口し、他端が燃料供給管103に接続され
る燃料通路28が形成されている。したがって、ニード
ル弁26の円錐形受圧面26aには、燃料供給管9及び
燃料通路28を介して燃料溜り部27に導かれた供給燃
料の圧力が作用するように構成されている。
The needle valve 26 has a conical pressure receiving surface 2.
6a is formed between the conical pressure receiving surface 26a and the nozzle body 121 (valve hole 124).
Is formed. A fuel passage 28 is formed in the nozzle body 121, one end of which opens into the fuel reservoir 27 and the other end of which is connected to the fuel supply pipe 103. Therefore, the pressure of the supplied fuel guided to the fuel reservoir 27 via the fuel supply pipe 9 and the fuel passage 28 acts on the conical pressure receiving surface 26a of the needle valve 26.

【0058】燃料噴射口22は、ノズルボディ121の
先端側に設けられる第1燃料噴射口22aと、第1燃料
噴射口22aより後側に設けられる第2燃料噴射口22
bとからなり、ニードル弁26(円錐形状先端)のリフ
ト量に応じて、リフト量が所定のリフト量(L)以下の
場合には第2燃料噴射口22bから燃料を噴射供給し、
リフト量が所定のリフト量(L)より大きい場合には第
1燃料噴射口22a及び第2燃料噴射口22bから燃料
を噴射供給するように構成されている。
The fuel injection port 22 has a first fuel injection port 22a provided on the tip side of the nozzle body 121 and a second fuel injection port 22 provided on the rear side of the first fuel injection port 22a.
b, according to the lift amount of the needle valve 26 (conical tip), when the lift amount is equal to or less than a predetermined lift amount (L), the fuel is injected and supplied from the second fuel injection port 22b,
When the lift amount is larger than a predetermined lift amount (L), the fuel is injected and supplied from the first fuel injection port 22a and the second fuel injection port 22b.

【0059】案内孔125には、ピストン131が摺動
可能に精密に嵌合されている。ピストン131とニード
ル弁26との間には、図5に示されるように、ピストン
131とニードル弁26との間の距離を規定するための
ロッド132と、ピストン131及びニードル弁26の
夫々に当接し、ニードル弁26に対してニードル弁26
のリフト方向とは反対の方向(図1中下方向)に付勢力
を付与するバネ133とが配設されている。ここで、ニ
ードル弁26、ピストン131及びロッド132は、各
請求項における弁部材を構成している。なお、本実施形
態においては、ニードル弁26、ピストン131及びロ
ッド132を夫々別体にて構成しているが、たとえばニ
ードル弁26とロッド132とを一体に構成してもよい
し、あるいは、ニードル弁26とピストン131とロッ
ド132とを一体に構成してもよい。
A piston 131 is slidably and precisely fitted into the guide hole 125. As shown in FIG. 5, a rod 132 for defining the distance between the piston 131 and the needle valve 26 and a piston 132 and a needle valve 26 are provided between the piston 131 and the needle valve 26, respectively. In contact with the needle valve 26
And a spring 133 for applying a biasing force in a direction (downward in FIG. 1) opposite to the lift direction of the spring 133. Here, the needle valve 26, the piston 131, and the rod 132 constitute a valve member in each claim. In the present embodiment, the needle valve 26, the piston 131, and the rod 132 are formed separately from each other. However, for example, the needle valve 26 and the rod 132 may be formed integrally, The valve 26, the piston 131, and the rod 132 may be integrally formed.

【0060】ノズルボディ121には、図5に示される
ように、案内孔125に連続して、弁孔124より大径
の圧力室134が形成されており、この圧力室134が
各請求項におけるリフト制御室を構成している。この圧
力室134には、案内孔125と圧力室134との連通
を遮断するように制御部材135が配設されており、こ
の制御部材135が各請求項におけるリフト制御部材を
構成している。したがって、圧力室134に制御部材1
35が配設された状態においては、圧力室134は案内
孔125と油圧的に隔離されることになる。また、制御
部材135は、圧力室134内をニードル弁26のリフ
ト方向及びリフト方向とは反対の方向に移動可能とされ
ている。圧力室134内には、制御部材135に対して
ニードル弁26のリフト方向とは反対の方向(図5中下
方向)に付勢力を付与するバネ36が配設されており、
このバネ36が各請求項における付勢力付勢部材を構成
している。
As shown in FIG. 5, a pressure chamber 134 having a larger diameter than the valve hole 124 is formed in the nozzle body 121 so as to be continuous with the guide hole 125. It constitutes a lift control room. A control member 135 is provided in the pressure chamber 134 so as to cut off communication between the guide hole 125 and the pressure chamber 134, and the control member 135 constitutes a lift control member in each claim. Therefore, the control member 1 is
In a state where 35 is provided, the pressure chamber 134 is hydraulically isolated from the guide hole 125. Further, the control member 135 is movable in the pressure chamber 134 in the lift direction of the needle valve 26 and in a direction opposite to the lift direction. In the pressure chamber 134, a spring 36 for applying a biasing force to the control member 135 in a direction opposite to the lift direction of the needle valve 26 (downward in FIG. 5) is provided.
The spring 36 constitutes an urging force urging member in each claim.

【0061】ピストン131と制御部材135とは、図
5に示されるように、ピストン131が最もニードル弁
26のリフト方向とは反対の方向(図5中下方向)の位
置にあり、制御部材135が最もニードル弁26のリフ
ト方向とは反対の方向(図5中下方向)の位置(初期位
置)にある場合に、所定の距離Lを隔てて設けられてお
り、これらのピストン131、制御部材135及びノズ
ルボディ121(案内孔25)により画成されるピスト
ン室137がピストン131と制御部材135との間に
構成される。
As shown in FIG. 5, the piston 131 and the control member 135 are located at the position where the piston 131 is most opposite to the lift direction of the needle valve 26 (downward in FIG. 5). Is located at a position (initial position) most opposite to the lift direction of the needle valve 26 (downward in FIG. 5), and is provided at a predetermined distance L. A piston chamber 137 defined by 135 and the nozzle body 121 (guide hole 25) is formed between the piston 131 and the control member 135.

【0062】また、ノズルボディ121には、圧力室1
34に燃料通路28の燃料を導くための燃料通路161
が接続されている。燃料通路161の途中の部分には、
リフト制御弁としてのスプールバルブ143が設けられ
ており、このスプールバルブ143は、燃料通路161
を介して圧力室134に供給燃料を導く状態と、圧力室
134内の燃料を燃料排出通路162を介して排出する
状態とを選択するように構成されている。スプールバル
ブ143は、油圧源としての油圧ポンプ44から圧油が
油圧制御部45に送られて油圧制御部45にて調整され
た圧油の制御油圧により作動するものであり、この制御
油圧がバネ143aの付勢力により規定される作動圧力
より低い場合には圧力室134内の燃料を燃料排出通路
162を介して排出する状態とし、上述した制御油圧が
バネ143aの付勢力により規定される作動圧力より高
い場合には燃料通路161を介して圧力室134に供給
燃料を導く状態とするように構成されている。
The pressure chamber 1 is provided in the nozzle body 121.
A fuel passage 161 for guiding the fuel in the fuel passage 28 to the fuel passage 34
Is connected. In the middle part of the fuel passage 161,
A spool valve 143 as a lift control valve is provided.
, And a state in which the fuel in the pressure chamber 134 is discharged through the fuel discharge passage 162. The spool valve 143 is operated by the control oil pressure of the hydraulic oil adjusted by the hydraulic control unit 45 when the hydraulic oil is sent from the hydraulic pump 44 as a hydraulic source to the hydraulic control unit 45. When the operating pressure is lower than the operating pressure defined by the biasing force of the spring 143a, the fuel in the pressure chamber 134 is discharged through the fuel discharge passage 162, and the above-described control oil pressure is adjusted to the operating pressure defined by the biasing force of the spring 143a. When the pressure is higher, the supply fuel is guided to the pressure chamber 134 via the fuel passage 161.

【0063】なお、制御部材135の圧力室134に臨
む面135bは、圧力室134内に導かれた供給燃料か
らの圧力を受ける受圧面を構成しており、圧力室134
の一部を構成する。また、制御部材135の圧力室13
4に臨む面135bの面積は、ニードル弁26が燃料溜
り部27内の供給燃料の圧力を受ける受圧面積よりも大
きくなる。
The surface 135b of the control member 135 facing the pressure chamber 134 constitutes a pressure receiving surface for receiving pressure from the supplied fuel introduced into the pressure chamber 134.
A part of. The pressure chamber 13 of the control member 135
4 is larger than the pressure receiving area where the needle valve 26 receives the pressure of the supplied fuel in the fuel reservoir 27.

【0064】油圧制御部45は、ECU111から送ら
れる制御信号に基づいて作動し、油圧ポンプ44から送
られてくる圧油の圧力を調整して、スプールバルブ14
3の作動を制御するための制御圧力を生成するように構
成されている。ECU111は、クランク角度センサ1
2及びアクセル開度センサ13からの出力信号に基づい
てエンジンEが所定の運転状態(たとえば低回転低負
荷)にあるか否かを判断し、エンジンEが所定の運転状
態にある場合には、油圧制御部45に対して制御油圧を
バネ143aの付勢力により規定される作動圧力より高
くするように制御信号を出力し、エンジンEが所定の運
転状態にない場合には、油圧制御部45に対して制御油
圧をバネ143aの付勢力により規定される作動圧力よ
り低くするように制御信号を出力する。
The hydraulic control unit 45 operates based on a control signal sent from the ECU 111, adjusts the pressure of the hydraulic oil sent from the hydraulic pump 44, and controls the spool valve 14.
3 is configured to generate a control pressure for controlling the operation of the control unit 3. The ECU 111 includes the crank angle sensor 1
2 and an output signal from the accelerator opening sensor 13 to determine whether the engine E is in a predetermined operating state (for example, low rotation and low load), and when the engine E is in a predetermined operating state, A control signal is output to the hydraulic control unit 45 so that the control oil pressure is higher than the operating pressure defined by the urging force of the spring 143a. On the other hand, a control signal is output so that the control oil pressure is lower than the operating pressure defined by the urging force of the spring 143a.

【0065】次に、図6を参照しながら、上述したよう
に構成された燃料噴射弁110の作動について説明す
る。図6は、スプールバルブ143の作動状態及びニー
ドル弁26のリフト量と間の関係を示す線図である。
Next, the operation of the fuel injection valve 110 configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram showing a relationship between the operation state of the spool valve 143 and the lift amount of the needle valve 26.

【0066】油圧制御部45が、ECU111から送ら
れた制御信号に基づいて、制御油圧をバネ143aの付
勢力により規定される作動圧力より低くした場合には、
スプールバルブ143は圧力室134内の燃料を燃料排
出通路162を介して排出する状態(図6中Cの領域)
となる。
When the hydraulic control unit 45 lowers the control oil pressure below the operating pressure defined by the urging force of the spring 143a based on the control signal sent from the ECU 111,
The state in which the spool valve 143 discharges the fuel in the pressure chamber 134 through the fuel discharge passage 162 (region C in FIG. 6).
Becomes

【0067】また、分配型燃料噴射ポンプ102にて圧
送された燃料は、燃料供給管103を介してノズルボデ
ィ121の燃料通路28に供給燃料として送られ、更
に、燃料通路に28に送られた供給燃料は燃料溜り部2
7に導かれる。燃料溜り部27内の供給燃料の圧力が所
定値より高くなると、燃料溜り部27内の供給燃料の圧
力により、ニードル弁26に対してリフト方向の作用力
が働き、ニードル弁26がリフトを開始し、ニードル弁
26は弁座部23から離れ始める。
The fuel pumped by the distribution type fuel injection pump 102 is supplied as fuel to the fuel passage 28 of the nozzle body 121 through the fuel supply pipe 103, and further sent to the fuel passage 28. The supplied fuel is in the fuel pool 2
It is led to 7. When the pressure of the supplied fuel in the fuel reservoir 27 becomes higher than a predetermined value, the pressure of the supplied fuel in the fuel reservoir 27 acts on the needle valve 26 in the lift direction, and the needle valve 26 starts lifting. Then, the needle valve 26 starts to separate from the valve seat 23.

【0068】ニードル弁26が、ピストン131と制御
部材135との間に形成された間隙の距離Lに相当する
量までリフトすると、ピストン131と制御部材135
とが当接することになる。このとき、圧力室134内の
供給燃料は、スプールバルブ143が圧力室134内の
燃料を排出する状態となっているために、スプールバル
ブ143及び燃料排出通路162を介して排出されてお
り、燃料通路161がスプールバルブ143により遮断
されて圧力室134に供給燃料を導くことはなく、圧力
室134内の圧力は、燃料溜り部27内の供給燃料の圧
力より低く状態となっている。したがって、ニードル弁
26は、ピストン131と制御部材135とが当接した
後も更にリフトし続けることになり、ピストン131と
制御部材135との間に形成された間隙の距離Lに相当
するリフト量より大きくリフトすることになる。このよ
うに、ニードル弁26のリフト量がピストン131と制
御部材135との間に形成された間隙の距離Lに相当す
るリフト量より大きくなる状態では、燃料噴射弁110
は第1燃料噴射口22a及び第2燃料噴射口22bから
燃料を噴射供給する。
When the needle valve 26 is lifted to an amount corresponding to the distance L of the gap formed between the piston 131 and the control member 135, the piston 131 and the control member 135 are lifted.
And will come into contact. At this time, the supplied fuel in the pressure chamber 134 is discharged through the spool valve 143 and the fuel discharge passage 162 because the spool valve 143 is in a state of discharging the fuel in the pressure chamber 134. The passage 161 is not shut off by the spool valve 143 and does not lead the supply fuel to the pressure chamber 134, and the pressure in the pressure chamber 134 is lower than the pressure of the supply fuel in the fuel reservoir 27. Therefore, the needle valve 26 continues to lift even after the piston 131 and the control member 135 come into contact with each other, and the lift amount corresponding to the distance L of the gap formed between the piston 131 and the control member 135. The lift will be larger. As described above, when the lift amount of the needle valve 26 is larger than the lift amount corresponding to the distance L of the gap formed between the piston 131 and the control member 135, the fuel injection valve 110
Supplies fuel from the first fuel injection port 22a and the second fuel injection port 22b.

【0069】一方、油圧制御部45が、ECU111か
ら送られた制御信号に基づいて、制御油圧をバネ143
aの付勢力により規定される作動圧力より高くした場合
には、スプールバルブ143は燃料通路161を介して
圧力室134に供給燃料を導く状態(図6中Dの領域)
となる。
On the other hand, based on the control signal sent from the ECU 111, the hydraulic control
When the pressure is higher than the operating pressure defined by the urging force a, the spool valve 143 guides the supply fuel to the pressure chamber 134 via the fuel passage 161 (the area D in FIG. 6).
Becomes

【0070】また、分配型燃料噴射ポンプ102にて圧
送された燃料は、燃料供給管103を介してノズルボデ
ィ121の燃料通路28に供給燃料として送られ、更
に、燃料通路に28に送られた供給燃料は燃料溜り部2
7に導かれる。燃料溜り部27内の供給燃料の圧力が所
定値より高くなると、燃料溜り部27内の供給燃料の圧
力により、ニードル弁26に対してリフト方向の作用力
が働き、ニードル弁26がリフトを開始し、ニードル弁
26は弁座部23から離れ始める。
The fuel pumped by the distribution type fuel injection pump 102 is supplied as fuel to the fuel passage 28 of the nozzle body 121 through the fuel supply pipe 103, and further sent to the fuel passage 28. The supplied fuel is in the fuel pool 2
It is led to 7. When the pressure of the supplied fuel in the fuel reservoir 27 becomes higher than a predetermined value, the pressure of the supplied fuel in the fuel reservoir 27 acts on the needle valve 26 in the lift direction, and the needle valve 26 starts lifting. Then, the needle valve 26 starts to separate from the valve seat 23.

【0071】ニードル弁26が、ピストン131と制御
部材135との間に形成された間隙の距離Lに相当する
量までリフトすると、ピストン131と制御部材135
とが当接することになる。このとき、スプールバルブ1
43が燃料通路161を介して圧力室134に供給燃料
を導く状態となっており、圧力室134に供給燃料が導
かれるために、圧力室134内の供給燃料の圧力は、燃
料溜り部27内の供給燃料の圧力と同等の圧力に保たれ
ている。更に、制御部材135の面135bの面積は、
ニードル弁26が燃料溜り部27内の供給燃料の圧力を
受ける受圧面積よりも大きいことから、制御部材135
の面135bに作用してピストン131を押し下げよう
とする力は、ニードル弁26に対してリフト方向に働く
力よりも大きくなり、ピストン131と制御部材135
とが当接すると、ニードル弁26のそれ以上のリフトが
制限されることになる。したがって、ニードル弁26
は、ピストン131と制御部材135とが当接するとそ
のリフトが制限されることになり、ニードル弁26のリ
フト量は、ピストン131と制御部材135との間に形
成された間隙の距離Lに相当するリフト量、いわゆるプ
レリフト量に制限される。このように、ニードル弁26
のリフト量がプレリフト量(L)に制限された状態で
は、燃料噴射弁110は第2燃料噴射口22bから燃料
を噴射供給する。
When the needle valve 26 is lifted to an amount corresponding to the distance L of the gap formed between the piston 131 and the control member 135, the piston 131 and the control member 135 are lifted.
And will come into contact. At this time, spool valve 1
Reference numeral 43 denotes a state in which the supply fuel is guided to the pressure chamber 134 via the fuel passage 161. Since the supply fuel is guided to the pressure chamber 134, the pressure of the supply fuel in the pressure chamber 134 is reduced within the fuel reservoir 27. Is maintained at a pressure equivalent to the pressure of the supplied fuel. Furthermore, the area of the surface 135b of the control member 135 is
Since the needle valve 26 is larger than the pressure receiving area for receiving the pressure of the supplied fuel in the fuel reservoir 27, the control member 135
The force acting on the surface 135 b of the needle 131 to push down the piston 131 is greater than the force acting on the needle valve 26 in the lift direction, and the piston 131 and the control member 135
Abuts on, the further lift of the needle valve 26 is limited. Therefore, the needle valve 26
When the piston 131 and the control member 135 come into contact with each other, the lift is limited, and the lift amount of the needle valve 26 corresponds to the distance L of the gap formed between the piston 131 and the control member 135. The lift amount is limited to a so-called pre-lift amount. Thus, the needle valve 26
Is limited to the pre-lift amount (L), the fuel injection valve 110 injects and supplies fuel from the second fuel injection port 22b.

【0072】以上のように、本第2実施形態の燃料噴射
装置101によれば、上述した第1実施形態と同様に、
ニードル弁26のリフト量がプレリフト量(L)に制限
された状態では、燃料噴射弁110は第2燃料噴射口2
2bから燃料を噴射供給するので、燃料噴射弁110に
おける最小燃料流路面積が小さくなり噴射率を抑制する
ことができる。このように噴射率を抑制することによ
り、予混合燃焼割合を小さくすることができ、燃焼初期
の急激な圧力上昇を抑制して、燃焼騒音を低減すること
ができる。また、燃焼温度を低くすることもできるの
で、NOxの生成が抑制できる。一方、ニードル弁26
のリフト量がプレリフト量(L)より大きくなる状態で
は、燃料噴射弁110は第1燃料噴射口22a及び第2
燃料噴射口22bから燃料を噴射供給するので、噴射期
間を短縮することができ、燃焼期間の短い後燃えが少な
い燃焼が可能となる。このように、燃焼期間の短い後燃
えが少ない燃焼では熱効率がよくなるために、エンジン
Eの出力を向上することができる。
As described above, according to the fuel injection device 101 of the second embodiment, similar to the above-described first embodiment,
When the lift amount of the needle valve 26 is limited to the pre-lift amount (L), the fuel injection valve 110 is connected to the second fuel injection port 2.
Since the fuel is supplied from 2b, the minimum fuel passage area in the fuel injection valve 110 is reduced, and the injection rate can be suppressed. By suppressing the injection rate in this manner, the premixed combustion ratio can be reduced, and a sudden increase in pressure at the beginning of combustion can be suppressed, thereby reducing combustion noise. Further, since the combustion temperature can be lowered, the generation of NOx can be suppressed. On the other hand, the needle valve 26
In the state where the lift amount is larger than the pre-lift amount (L), the fuel injection valve 110 is connected to the first fuel injection port 22a and the second fuel injection port 22a.
Since the fuel is injected and supplied from the fuel injection port 22b, the injection period can be shortened, and the combustion after the short combustion period and less burning can be performed. As described above, since the thermal efficiency is improved in the combustion in which the afterburning is short and the afterburning is small, the output of the engine E can be improved.

【0073】また、ニードル弁26のリフト量に応じ
て、燃料を噴射供給する燃料噴射口22(第1燃料噴射
口22a、第2燃料噴射口22b)の数が切換えられる
ので、エンジンEの運転状態に応じて良好なエンジン性
能を得ることができる燃料噴射口22(第1燃料噴射口
22a、第2燃料噴射口22b)の数を的確に選択する
ことができる。
Further, the number of fuel injection ports 22 (first fuel injection ports 22a and second fuel injection ports 22b) for injecting fuel is switched according to the lift amount of the needle valve 26. The number of the fuel injection ports 22 (the first fuel injection ports 22a and the second fuel injection ports 22b) that can obtain good engine performance can be appropriately selected according to the state.

【0074】また、燃料噴射弁110は、上述したよう
に、制御部材135と、圧力室134と、バネ36と、
スプールバルブ143とを備えており、分配型燃料噴射
ポンプ102から燃料が圧送されて燃料溜り部27に導
かれ、燃料溜り部27内の供給燃料の圧力が所定値より
高くなると、ニードル弁26がリフトする。スプールバ
ルブ143により燃料通路161を介して圧力室134
に供給燃料を導く状態とすると、圧力室134内の圧力
は燃料溜り部27内の供給燃料の圧力、すなわちニード
ル弁26に対してニードル弁26のリフト方向に作用す
る供給燃料の圧力と同等となり、ピストン131は制御
部材135に当接してニードル弁26のリフトがプレリ
フト量(L)に制限される。一方、スプールバルブ14
3により圧力室134内の燃料を燃料排出通路162を
介して排出する状態とすると、圧力室134内の圧力は
燃料溜り部27内の供給燃料の圧力、すなわちニードル
弁26に対してニードル弁26のリフト方向に作用する
供給燃料の圧力より低くなり、ピストン131と制御部
材135とが当接した後も、ニードル弁26は更にリフ
トする。
As described above, the fuel injection valve 110 includes a control member 135, a pressure chamber 134, a spring 36,
The fuel is pumped from the distribution type fuel injection pump 102 and guided to the fuel reservoir 27. When the pressure of the fuel supplied in the fuel reservoir 27 becomes higher than a predetermined value, the needle valve 26 is turned on. Lift. The pressure chamber 134 through the fuel passage 161 by the spool valve 143
When the supply fuel is introduced into the pressure chamber 134, the pressure in the pressure chamber 134 becomes equal to the pressure of the supply fuel in the fuel reservoir 27, that is, the pressure of the supply fuel acting on the needle valve 26 in the lift direction of the needle valve 26. The piston 131 contacts the control member 135 to limit the lift of the needle valve 26 to the pre-lift amount (L). On the other hand, the spool valve 14
3, the fuel in the pressure chamber 134 is discharged through the fuel discharge passage 162. The pressure in the pressure chamber 134 is equal to the pressure of the supplied fuel in the fuel reservoir 27, that is, the needle valve 26 is The needle valve 26 is further lifted even after the pressure of the supplied fuel acting in the lift direction becomes lower and the piston 131 comes into contact with the control member 135.

【0075】したがって、ニードル弁26のリフト量の
制御は、主として圧力室134内に導かれた供給燃料の
圧力の大きさに基づいて行われることになり、バネ36
の付勢力は制御部材135を上述した初期位置に復帰さ
せ得る程度のものでよい。この結果、バネ36の付勢力
を従来のものに比して小さく設定することができ、ノズ
ルボディ121の大型化を抑制してエンジンへの搭載性
及び燃料噴射弁110の組み立て作業性の悪化を防ぐこ
とができる。また、圧力室134に供給燃料を導いて、
圧力室134の圧力として供給燃料の圧力を用いている
ことから、新たな油圧源を設けることなくニードル弁2
6のリフト量の制御を行うことが可能となり、油圧を発
生させるために必要な動力が従来のものに比して小さく
なる。この結果、エンジンの出力の低下や燃費の悪化を
防ぐことができる。
Therefore, the lift amount of the needle valve 26 is controlled mainly based on the magnitude of the pressure of the supplied fuel introduced into the pressure chamber 134.
The urging force may be such that the control member 135 can return to the initial position described above. As a result, the urging force of the spring 36 can be set to be smaller than that of the conventional one, and the enlargement of the nozzle body 121 is suppressed, so that the mountability to the engine and the workability of assembling the fuel injection valve 110 are deteriorated. Can be prevented. In addition, the supply fuel is guided to the pressure chamber 134,
Since the pressure of the supplied fuel is used as the pressure of the pressure chamber 134, the needle valve 2 can be used without providing a new hydraulic pressure source.
6, it is possible to control the lift amount, and the power required to generate the hydraulic pressure is smaller than that of the related art. As a result, it is possible to prevent a decrease in engine output and a decrease in fuel efficiency.

【0076】また、スプールバルブ143により、圧力
室134内の燃料の排出あるいは圧力室134への供給
燃料の導入を制御することが可能となり、燃料噴射と同
期して圧力室134内の圧力の制御を行うことができ
る。また、圧力室134内の圧力を制御し得る構造が、
スプールバルブ143という極めて簡易な構成にて、簡
易且つ低コストで実現可能となる。
The spool valve 143 makes it possible to control the discharge of the fuel in the pressure chamber 134 or the introduction of the supplied fuel to the pressure chamber 134, and to control the pressure in the pressure chamber 134 in synchronization with the fuel injection. It can be performed. Further, a structure capable of controlling the pressure in the pressure chamber 134 is as follows.
With the extremely simple configuration of the spool valve 143, it can be realized simply and at low cost.

【0077】また、スプールバルブ143により圧力室
134内の燃料の排出あるいは圧力室134への供給燃
料の導入を切換えるようにしているので、スプールバル
ブ143を動作させるための制御油圧は比較的低い油圧
であればよく、制御油圧を発生させるための油圧ポンプ
44の駆動による動力損失は小さくなる。この結果、制
御油圧を発生させる油圧ポンプ44を設けた場合におい
ても、エンジンの出力の低下や燃費の悪化を極力抑制す
ることができる。
Further, since the discharge of fuel in the pressure chamber 134 or the supply of fuel to the pressure chamber 134 is switched by the spool valve 143, the control hydraulic pressure for operating the spool valve 143 is relatively low. The power loss due to the driving of the hydraulic pump 44 for generating the control oil pressure is reduced. As a result, even when the hydraulic pump 44 that generates the control hydraulic pressure is provided, it is possible to suppress a decrease in engine output and a deterioration in fuel efficiency as much as possible.

【0078】(第3実施形態)次に、図7に基づいて、
本発明の第3実施形態に係る内燃機関の燃料噴射装置に
ついて説明する。図7は、燃料噴射装置の構成を示す模
式図である。本第3実施形態は、第1実施形態と同様
に、本発明に係る内燃機関の燃料噴射装置をディーゼル
エンジンの蓄圧式燃料噴射装置に適用したものである。
第3実施形態の燃料噴射装置201は、第1実施形態の
燃料噴射装置1におけるスプールバルブ43の代わり
に、電磁式のリフト制御弁243を用いている点で第1
実施形態のものと相違する。
(Third Embodiment) Next, based on FIG.
A fuel injection device for an internal combustion engine according to a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a configuration of the fuel injection device. In the third embodiment, as in the first embodiment, the fuel injection device for an internal combustion engine according to the present invention is applied to a pressure accumulating fuel injection device for a diesel engine.
The fuel injection device 201 of the third embodiment is different from the fuel injection device 1 of the first embodiment in that an electromagnetic lift control valve 243 is used instead of the spool valve 43.
This is different from the embodiment.

【0079】燃料噴射装置201の燃料噴射弁210の
ノズルボディ221には、圧力室34から絞り部242
aを介して燃料を燃料噴射弁210外に排出するための
燃料排出通路242が設けられている。燃料排出通路2
42の絞り部242aよりも下流側の部分にはリフト制
御弁243が設けられており、このリフト制御弁243
は電磁弁からなり、ECU211から送られてくる制御
信号に基づいて作動し、絞り部242aよりも下流側の
燃料排出通路242を開閉するように構成されている。
The nozzle body 221 of the fuel injection valve 210 of the fuel injection device 201 is provided with a throttle 242 from the pressure chamber 34.
A fuel discharge passage 242 for discharging fuel to the outside of the fuel injection valve 210 via a is provided. Fuel discharge passage 2
A lift control valve 243 is provided at a portion downstream of the throttle section 242a of the throttle control valve 42.
Is configured to operate based on a control signal sent from the ECU 211 to open and close the fuel discharge passage 242 on the downstream side of the throttle portion 242a.

【0080】ECU211は、クランク角度センサ12
及びアクセル開度センサ13からの出力信号に基づいて
エンジンEが所定の運転状態(たとえば低回転低負荷)
にあるか否かを判断し、リフト制御弁243に対して、
エンジンEが所定の運転状態にある場合には燃料排出通
路242を閉じた状態とするように制御信号を出力し、
エンジンEが所定の運転状態にない場合には燃料排出通
路242を開いた状態とするように制御信号を燃料制御
弁41への制御信号の出力と同期して出力する。
The ECU 211 includes the crank angle sensor 12
And a predetermined operating state of the engine E based on the output signal from the accelerator opening sensor 13 (for example, low rotation and low load).
Is determined, and the lift control valve 243 is
When the engine E is in a predetermined operation state, a control signal is output so that the fuel discharge passage 242 is closed,
When the engine E is not in the predetermined operating state, the control signal is output in synchronization with the output of the control signal to the fuel control valve 41 so that the fuel discharge passage 242 is opened.

【0081】リフト制御弁243が、ECU211から
送られた制御信号に基づいて、燃料排出通路242を閉
じた状態とすると、圧力室34からの燃料の排出が禁止
される。このように、リフト制御弁243により圧力室
34からの燃料の排出が禁止された状態において、燃料
制御弁41が、ECU211から送られた制御信号に基
づいて、燃料排出通路39を開いた状態となると、圧力
室37内の供給燃料が絞り部39a及び燃料制御弁41
を介して排出されることになる。
When the lift control valve 243 closes the fuel discharge passage 242 based on the control signal sent from the ECU 211, the discharge of fuel from the pressure chamber 34 is prohibited. Thus, in a state where the discharge of fuel from the pressure chamber 34 is prohibited by the lift control valve 243, the fuel control valve 41 opens the fuel discharge passage 39 based on the control signal sent from the ECU 211. Then, the supply fuel in the pressure chamber 37 is reduced by the throttle portion 39a and the fuel control valve 41.
Will be exhausted through.

【0082】燃料制御弁41が燃料排出通路39を開い
た状態とし、圧力室37内の燃料が絞り部39a及び燃
料制御弁41を介して排出されると、圧力室37内の供
給燃料の圧力が燃料溜り部27内の供給燃料の圧力より
低くなり、燃料溜り部27内の供給燃料の圧力により、
ニードル弁26に対してリフト方向の作用力が働き、ニ
ードル弁26がリフトを開始し、ニードル弁26は弁座
部23から離れ始める。
When the fuel control valve 41 opens the fuel discharge passage 39 and the fuel in the pressure chamber 37 is discharged through the throttle portion 39a and the fuel control valve 41, the pressure of the supplied fuel in the pressure chamber 37 is reduced. Becomes lower than the pressure of the supplied fuel in the fuel reservoir 27, and the pressure of the supplied fuel in the fuel reservoir 27
The acting force in the lift direction acts on the needle valve 26, the needle valve 26 starts lifting, and the needle valve 26 starts to separate from the valve seat 23.

【0083】ニードル弁26が、ピストン31と制御部
材35との間に形成された間隙の距離Lに相当する量ま
でリフトすると、ピストン31と制御部材35とが当接
することになる。このとき、圧力室34内の供給燃料
は、リフト制御弁243により、その排出が禁止されて
いることから、圧力室34内の供給燃料の圧力は、燃料
溜り部27内の供給燃料の圧力と同等の圧力に保たれて
いる。更に、制御部材35の面35bの面積は、ニード
ル弁26が燃料溜り部27内の供給燃料の圧力を受ける
受圧面積よりも大きいことから、制御部材35の面35
bに作用してピストン31を押し下げようとする力は、
ニードル弁26に対してリフト方向に働く力よりも大き
くなり、ピストン31と制御部材35とが当接すると、
ニードル弁26のそれ以上のリフトが制限されることに
なる。したがって、ニードル弁26は、ピストン31と
制御部材35とが当接するとそのリフトが制限されるこ
とになり、ニードル弁26のリフト量は、ピストン31
と制御部材35との間に形成された間隙の距離Lに相当
するリフト量、いわゆるプレリフト量に制限される。こ
のように、ニードル弁26のリフト量がプレリフト量
(L)に制限された状態では、燃料噴射弁210は第2
燃料噴射口22bから燃料を噴射供給する。
When the needle valve 26 is lifted up to an amount corresponding to the distance L of the gap formed between the piston 31 and the control member 35, the piston 31 comes into contact with the control member 35. At this time, since the discharge of the fuel supplied in the pressure chamber 34 is prohibited by the lift control valve 243, the pressure of the fuel supplied in the pressure chamber 34 is lower than the pressure of the fuel supplied in the fuel reservoir 27. It is kept at the same pressure. Furthermore, since the area of the surface 35b of the control member 35 is larger than the pressure receiving area where the needle valve 26 receives the pressure of the supplied fuel in the fuel reservoir 27, the surface 35b of the control member 35
The force acting on b to push down the piston 31 is
When the force acting on the needle valve 26 in the lift direction becomes larger and the piston 31 and the control member 35 come into contact with each other,
Further lift of the needle valve 26 will be limited. Therefore, when the piston 31 and the control member 35 come into contact with each other, the lift of the needle valve 26 is limited, and the lift amount of the needle valve 26 is
Is limited to a lift amount corresponding to a distance L of a gap formed between the control member 35 and the so-called pre-lift amount. Thus, in a state where the lift amount of the needle valve 26 is limited to the pre-lift amount (L), the fuel injection valve 210
Fuel is injected and supplied from the fuel injection port 22b.

【0084】一方、ECU211から送られた制御信号
に基づいて、リフト制御弁243が燃料排出通路242
を開いた状態とする共に、燃料制御弁41が燃料排出通
路39を開いた状態とすると、圧力室34内の供給燃料
が燃料排出通路242を介して排出され、また、圧力室
37内の供給燃料が絞り部39a及び燃料制御弁41を
介して排出される。圧力室37内の供給燃料が排出され
ると、上述したように、圧力室37内の供給燃料の圧力
が燃料溜り部27内の供給燃料の圧力より低くなり、燃
料溜り部27内の供給燃料の圧力により、ニードル弁2
6に対してリフト方向の作用力が働き、ニードル弁26
がリフトを開始し、ニードル弁26は弁座部23から離
れ始める。
On the other hand, based on the control signal sent from the ECU 211, the lift control valve 243
Is opened and the fuel control valve 41 opens the fuel discharge passage 39, the supply fuel in the pressure chamber 34 is discharged through the fuel discharge passage 242, and the supply fuel in the pressure chamber 37 is released. Fuel is discharged through the throttle portion 39a and the fuel control valve 41. When the supply fuel in the pressure chamber 37 is discharged, the pressure of the supply fuel in the pressure chamber 37 becomes lower than the pressure of the supply fuel in the fuel reservoir 27 as described above, and the supply fuel in the fuel reservoir 27 The needle valve 2
6 acts on the needle valve 26 in the lift direction.
Starts the lift, and the needle valve 26 starts to separate from the valve seat 23.

【0085】ニードル弁26が、ピストン31と制御部
材35との間に形成された間隙の距離Lに相当する量ま
でリフトすると、ピストン31と制御部材35とが当接
することになる。このとき、圧力室34内の供給燃料は
燃料排出通路242を介して排出されていることから、
圧力室34内の圧力も、燃料溜り部27内の供給燃料の
圧力より低く状態となっている。したがって、ニードル
弁26は、ピストン31と制御部材35とが当接した後
も更にリフトし続けることになり、ピストン31と制御
部材35との間に形成された間隙の距離Lに相当するリ
フト量より大きくリフトすることになる。このように、
ニードル弁26のリフト量がピストン31と制御部材3
5との間に形成された間隙の距離Lに相当するリフト量
より大きくなる状態では、燃料噴射弁210は第1燃料
噴射口22a及び第2燃料噴射口22bから燃料を噴射
供給する。
When the needle valve 26 is lifted up to an amount corresponding to the distance L of the gap formed between the piston 31 and the control member 35, the piston 31 comes into contact with the control member 35. At this time, since the supply fuel in the pressure chamber 34 has been discharged through the fuel discharge passage 242,
The pressure in the pressure chamber 34 is also lower than the pressure of the supplied fuel in the fuel reservoir 27. Accordingly, the needle valve 26 continues to lift even after the piston 31 and the control member 35 come into contact with each other, and the lift amount corresponding to the distance L of the gap formed between the piston 31 and the control member 35 The lift will be larger. in this way,
The lift amount of the needle valve 26 is equal to the piston 31 and the control member 3
In a state in which the lift amount is larger than the lift amount corresponding to the distance L of the gap formed between the first fuel injection port 22 and the second fuel injection port 22b, the fuel injection valve 210 injects and supplies the fuel.

【0086】以上のように、本第3実施形態の燃料噴射
装置201によれば、第1実施形態の燃料噴射装置1と
同様の作用、効果を有することはもちろんのこと、第1
実施形態の燃料噴射装置1のものに比して、スプールバ
ルブ43、スプールバルブ43の動作を制御するための
油圧ポンプ44及び油圧制御部45が不要となるため、
燃料噴射装置201の構成は極めて簡易なものとするこ
とができる。
As described above, according to the fuel injection device 201 of the third embodiment, the same operation and effect as those of the fuel injection device 1 of the first embodiment can be obtained.
Compared with the fuel injection device 1 of the embodiment, the spool valve 43, the hydraulic pump 44 for controlling the operation of the spool valve 43, and the hydraulic control unit 45 are not required.
The configuration of the fuel injection device 201 can be extremely simple.

【0087】なお、第1〜第3実施形態においては、燃
料噴射弁10,110,210として、複数の燃料噴射
口を有し、ニードル弁26のリフト量に応じて燃料を噴
射供給する燃料噴射口の数が切換わる可変噴射口タイプ
の燃料噴射弁を用いているが、これに限られることな
く、たとえばピントルノズルあるいはスロットルノズル
タイプの単孔燃料噴射弁を用いるようにしてもよいが、
ニードル弁のリフト量に応じて最小燃料流路面積が可変
となるタイプの燃料噴射弁を用いることが好ましい。
In the first to third embodiments, the fuel injection valves 10, 110, and 210 have a plurality of fuel injection ports, and the fuel is injected and supplied according to the lift amount of the needle valve 26. Although a variable injection port type fuel injection valve in which the number of ports is switched is used, the invention is not limited to this. For example, a pintle nozzle or a throttle nozzle type single hole fuel injection valve may be used.
It is preferable to use a fuel injection valve of a type in which the minimum fuel flow area is variable according to the lift amount of the needle valve.

【0088】[0088]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、リフト制御室内圧力調整手段がリフト制御室内
の燃料の排出を禁止することによりリフト制御室内の圧
力を弁部材に作用する供給燃料の圧力と同等の状態とし
た場合、弁部材が供給燃料の圧力の作用によってリフト
すると、リフト制御部材はリフト制御室内の圧力により
弁部材のリフト方向への移動が規制されているために、
弁部材はリフト制御部材に当接してリフトが制限され
る。したがって、弁部材のリフト量は、弁部材とリフト
制御部材との間の距離に相当するリフト量に制限され
る。一方、リフト制御室内圧力調整手段がリフト制御室
内の燃料を排出することによりリフト制御室内の圧力を
弁部材に作用する供給燃料の圧力より低い状態とした場
合、弁部材が供給燃料の圧力の作用によってリフトする
と、弁部材はリフト制御部材に当接するものの、リフト
制御室内の圧力が低下しリフト制御部材も弁部材のリフ
ト方向に移動可能な状態となっているために、弁部材の
リフト量は、弁部材とリフト制御部材との間の距離に相
当するリフト量より更にリフトすることになる。
As described above in detail, according to the present invention, the pressure in the lift control chamber acts on the valve member by the lift control chamber pressure adjusting means inhibiting the discharge of fuel in the lift control chamber. When the valve member is lifted by the action of the pressure of the supplied fuel when the pressure is equal to the pressure of the supplied fuel, the lift control member restricts the movement of the valve member in the lift direction by the pressure in the lift control chamber. ,
The valve member contacts the lift control member to limit the lift. Therefore, the lift amount of the valve member is limited to the lift amount corresponding to the distance between the valve member and the lift control member. On the other hand, when the pressure in the lift control chamber is made lower than the pressure of the supplied fuel acting on the valve member by discharging the fuel in the lift control chamber by the lift control chamber pressure adjusting means, the valve member acts on the pressure of the supplied fuel. When the valve member lifts, the valve member comes into contact with the lift control member, but the pressure in the lift control chamber is reduced, and the lift control member is also movable in the lift direction of the valve member. Therefore, the lift is further increased than the lift amount corresponding to the distance between the valve member and the lift control member.

【0089】弁部材のリフト量の制御は、上述したよう
にリフト制御室内の圧力の大きさに基づいて行われるこ
とになり、付勢力付与部材の付勢力はリフト制御部材を
初期位置に復帰させ得る程度のものでよく、付勢力付与
部材の付勢力を上述した従来のものに比して小さく設定
することができる。この結果、ノズルボディの大型化を
抑制してエンジンへの搭載性及び燃料噴射装置の組み立
て作業性の悪化を防ぐことができる。
The control of the lift amount of the valve member is performed based on the magnitude of the pressure in the lift control chamber as described above, and the urging force of the urging force applying member returns the lift control member to the initial position. The urging force of the urging force applying member can be set smaller than that of the above-described conventional one. As a result, it is possible to suppress an increase in the size of the nozzle body and prevent deterioration in mountability to the engine and assembly workability of the fuel injection device.

【0090】また、リフト制御室に供給燃料を導いて、
リフト制御室の圧力として供給燃料の圧力を用いている
ことから、新たな油圧源を設けることなく弁部材のリフ
ト量の制御を行うことが可能となる。この結果、油圧を
発生させるために必要な動力が上述した従来のものに比
して小さくなり、エンジン出力の低下や燃費の悪化を防
ぐことができる。
Further, the supply fuel is guided to the lift control room,
Since the pressure of the supplied fuel is used as the pressure of the lift control chamber, it is possible to control the lift amount of the valve member without providing a new hydraulic pressure source. As a result, the power required to generate the hydraulic pressure becomes smaller than that of the above-described conventional one, and it is possible to prevent a decrease in engine output and a deterioration in fuel efficiency.

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

【図1】本発明の第1実施形態に係る内燃機関の燃料噴
射装置の構成を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a fuel injection device for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施形態に係る内燃機関の燃料噴
射装置における、スプールバルブの開閉状態及び燃料制
御弁の開閉状態とニードル弁のリフト量と間の関係を示
す線図である。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between an open / closed state of a spool valve, an open / closed state of a fuel control valve, and a lift amount of a needle valve in the fuel injection device for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1実施形態に係る内燃機関の燃料噴
射装置に含まれる、制御部材の変形例を示す要部断面図
である。
FIG. 3 is a sectional view of a main part showing a modified example of a control member included in the fuel injection device for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1実施形態に係る内燃機関の燃料噴
射装置に含まれる、制御部材の変形例を示す平面図であ
る。
FIG. 4 is a plan view showing a modified example of a control member included in the fuel injection device for an internal combustion engine according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2実施形態に係る内燃機関の燃料噴
射装置の構成を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a configuration of a fuel injection device for an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2実施形態に係る内燃機関の燃料噴
射装置における、スプールバルブの作動状態とニードル
弁のリフト量との間の関係を示す線図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a relationship between an operating state of a spool valve and a lift amount of a needle valve in a fuel injection device for an internal combustion engine according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3実施形態に係る内燃機関の燃料噴
射装置の構成を示す模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a configuration of a fuel injection device for an internal combustion engine according to a third embodiment of the present invention.

【図8】従来の内燃機関の燃料噴射装置を示す断面図で
ある。
FIG. 8 is a sectional view showing a conventional fuel injection device for an internal combustion engine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

E…多気筒ディーゼルエンジン、1,101,201…
燃料噴射装置、8…コモンレール、9…燃料供給管、1
0,110,210…燃料噴射弁、11,111,21
1…ECU、21,121,221,301…ノズルボ
ディ、22,302…燃料噴射口、22a…第1燃料噴
射口、22b…第2燃料噴射口、23…弁座部、24,
124…弁孔、25,125…案内孔、26,303…
ニードル弁、27…燃料溜り部、28…燃料通路、3
1,131…ピストン、32,132…ロッド、33…
バネ、34,134…圧力室、35,51,135…制
御部材、36…バネ、37…圧力室、38…燃料通路、
39…燃料排出通路、41…燃料制御弁、42…連通
路、43,143…スプールバルブ、44…油圧ポン
プ、45…油圧制御部、52…燃料通路、102…分配
型燃料噴射ポンプ、103…燃料供給管、161…燃料
通路、162…燃料排出通路、242…燃料排出通路、
243…リフト制御弁、307…バネ。
E: Multi-cylinder diesel engine, 1,101,201 ...
Fuel injection device, 8: common rail, 9: fuel supply pipe, 1
0,110,210 ... fuel injection valve, 11,111,21
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... ECU, 21, 121, 221, 301 ... Nozzle body, 22, 302 ... Fuel injection port, 22a ... 1st fuel injection port, 22b ... 2nd fuel injection port, 23 ... Valve seat part, 24,
124 ... valve hole, 25, 125 ... guide hole, 26, 303 ...
Needle valve, 27: fuel reservoir, 28: fuel passage, 3
1,131 ... piston, 32, 132 ... rod, 33 ...
Spring, 34, 134 ... pressure chamber, 35, 51, 135 ... control member, 36 ... spring, 37 ... pressure chamber, 38 ... fuel passage,
39: fuel discharge passage, 41: fuel control valve, 42: communication passage, 43, 143: spool valve, 44: hydraulic pump, 45: hydraulic control unit, 52: fuel passage, 102: distribution type fuel injection pump, 103 ... Fuel supply pipe 161, fuel passage 162 fuel discharge passage 242 fuel discharge passage
243 ... lift control valve, 307 ... spring.

───────────────────────────────────────────────────── 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 47/02 F02M 47/02 61/16 61/16 D L 61/20 61/20 N (72)発明者 斎藤 昭則 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 Fターム(参考) 3G066 AA07 AB02 AC09 AD12 BA16 BA17 BA22 BA25 BA56 BA61 BA67 CC01 CC06T CC08T CC14 CC23 CC28 CC30 CC51 CC56 CC64T CC66 CC67 CC68T CC68U CC70 CD26 DA11 DA16 DC04 DC05 DC14 DC18 DC19 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F02M 47/02 F02M 47/02 61/16 61/16 DL 61/20 61/20 N (72) Invention Person Akinori Saito 41-cho, Yokomichi, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi Prefecture F-term in Toyota Central R & D Laboratories Co., Ltd. 3G066 AA07 AB02 AC09 AD12 BA16 BA17 BA22 BA25 BA56 BA61 BA67 CC01 CC06T CC08T CC14 CC23 CC28 CC30 CC51 CC56 CC64T CC66 CC67 CC68T CC68U CC70 CD26 DA11 DA16 DC04 DC05 DC14 DC18 DC19

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃料を噴射する燃料噴射口を有するノズ
ルボディと、 前記ノズルボディの内部でリフト可能に保持され、供給
燃料の圧力の作用によってリフトして前記燃料噴射口を
開く弁部材と、 前記弁部材とは所定のリフト量相当の距離を隔てて設け
られ、前記弁部材と当接可能なリフト制御部材と、 前記リフト制御部材がその一部を構成し、前記供給燃料
が導かれるリフト制御室と、 前記リフト制御室内に設けられ、前記リフト制御部材に
対して前記弁部材のリフト方向とは反対方向に付勢力を
付与する付勢力付与部材と、 前記リフト制御室内の燃料を排出することにより前記リ
フト制御室内の圧力を前記弁部材に作用する前記供給燃
料の圧力より低い状態とし、また、前記リフト制御室内
の燃料の排出を禁止することにより前記リフト制御室内
の圧力を前記弁部材に作用する前記供給燃料の圧力と同
等の状態とするリフト制御室内圧力調整手段と、を備え
たことを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
A nozzle body having a fuel injection port for injecting fuel; a valve member held in the nozzle body so as to be liftable, and lifted by the action of pressure of supplied fuel to open the fuel injection port; A lift control member provided at a distance corresponding to a predetermined lift amount from the valve member, and a lift control member capable of coming into contact with the valve member; a lift control member constituting a part of the lift control member; A control chamber; an urging force applying member provided in the lift control chamber for applying an urging force to the lift control member in a direction opposite to a lift direction of the valve member; and discharging fuel in the lift control chamber. The pressure in the lift control chamber is made lower than the pressure of the supply fuel acting on the valve member, and the discharge of the fuel in the lift control chamber is prohibited. The fuel injection system of the pressure in the control chamber internal combustion engine, characterized in that and a lift control chamber pressure adjusting means for an equivalent state and pressure of the supply fuel acting on the valve member.
【請求項2】 前記燃料噴射装置は、更に、前記弁部材
と前記リフト制御部材とにより画成され、前記供給燃料
が導かれる燃料制御室と、 前記燃料制御室に連通して、前記燃料制御室内の燃料を
排出する燃料排出通路と、 前記燃料排出通路の途中に設けられ、前記燃料排出通路
を開閉する燃料制御弁と、を備え、 前記リフト制御室内圧力調整手段は、 前記燃料排出通路の前記燃料制御弁よりも前記燃料制御
室側の部分と前記リフト制御室とを連通する連通路と、 前記連通路の途中に設けられ、前記連通路を開閉するリ
フト制御弁とを有していることを特徴とする請求項1に
記載の内燃機関の燃料噴射装置。
2. The fuel injection device further includes a fuel control chamber defined by the valve member and the lift control member, through which the supplied fuel is guided, and communicates with the fuel control chamber to control the fuel control. A fuel discharge passage for discharging fuel in the room; and a fuel control valve provided in the middle of the fuel discharge passage to open and close the fuel discharge passage. A communication passage that communicates a portion of the fuel control chamber closer to the fuel control chamber than the fuel control valve with the lift control chamber; and a lift control valve that is provided in the middle of the communication passage and opens and closes the communication passage. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記リフト制御弁は、油圧源から送られ
る制御油圧により、前記連通路を開いた状態、あるい
は、前記連通路を閉じた状態に切換えられるスプールバ
ルブにより構成されていることを特徴とする請求項2に
記載の内燃機関の燃料噴射装置。
3. The lift control valve is configured by a spool valve that is switched between a state in which the communication path is opened and a state in which the communication path is closed by control hydraulic pressure sent from a hydraulic pressure source. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein
【請求項4】 前記リフト制御部材には、前記燃料制御
室と前記リフト制御室とを連通させる燃料通路が、前記
弁部材が前記リフト制御部材に当接したときに前記弁部
材により塞がれる位置に設けられていることを特徴とす
る請求項2又は請求項3に記載の内燃機関の燃料噴射装
置。
4. The lift control member, wherein a fuel passage for communicating the fuel control chamber with the lift control chamber is closed by the valve member when the valve member contacts the lift control member. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the fuel injection device is provided at a position.
【請求項5】 前記リフト制御室内圧力調整手段は、前
記リフト制御室に前記供給燃料を導く状態と、前記リフ
ト制御室内の燃料を排出する状態とを選択するリフト制
御弁を有していることを特徴とする請求項1に記載の内
燃機関の燃料噴射装置。
5. The lift control chamber pressure adjusting means has a lift control valve for selecting a state in which the supplied fuel is guided to the lift control chamber and a state in which the fuel in the lift control chamber is discharged. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein:
【請求項6】 前記リフト制御弁は、油圧源から送られ
る制御油圧により、前記リフト制御室に前記供給燃料を
導く状態、あるいは、前記リフト制御室内の燃料を排出
する状態に切換えられるスプールバルブにより構成され
ていることを特徴とする請求項5に記載の内燃機関の燃
料噴射装置。
6. The lift control valve is provided with a spool valve that is switched to a state in which the supplied fuel is guided to the lift control chamber or a state in which the fuel in the lift control chamber is discharged by control hydraulic pressure sent from a hydraulic pressure source. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the fuel injection device is configured.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2005201274A (en) * 2004-01-16 2005-07-28 Man B & W Diesel Gmbh Fuel injection nozzle
CN102770657A (en) * 2010-03-08 2012-11-07 现代重工业株式会社 Two-stage fuel injection valve for a diesel engine, comprising a solenoid valve and a shuttle valve

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004016936A1 (en) * 2002-07-29 2004-02-26 Robert Bosch Gmbh Fuel injector with and without pressure amplification with a controllable needle speed and method for the control thereof
JP2005201274A (en) * 2004-01-16 2005-07-28 Man B & W Diesel Gmbh Fuel injection nozzle
CN102770657A (en) * 2010-03-08 2012-11-07 现代重工业株式会社 Two-stage fuel injection valve for a diesel engine, comprising a solenoid valve and a shuttle valve
JP2013521432A (en) * 2010-03-08 2013-06-10 ヒュンダイ ヘビー インダストリーズ カンパニー リミテッド Two-stage fuel injection valve for diesel engines with solenoid valve and shuttle valve

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