JP2007132222A - Fuel injection valve - Google Patents

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JP2007132222A JP2005324130A JP2005324130A JP2007132222A JP 2007132222 A JP2007132222 A JP 2007132222A JP 2005324130 A JP2005324130 A JP 2005324130A JP 2005324130 A JP2005324130 A JP 2005324130A JP 2007132222 A JP2007132222 A JP 2007132222A
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Atsushi Osono
淳 大園
Koichi Mochizuki
孝一 望月
Kimitaka Saito
公孝 斎藤
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Denso Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel injection valve capable of preventing adherence of deposit to an injection hole by influence of high-temperature gas along with combustion or dirty gas after the combustion, in a type having an injection hole for injecting and supplying fuel to an internal combustion engine. <P>SOLUTION: In a fuel injection valve 2 having the injection hole 21 and injecting the fuel from the injection hole 21, a shielding mechanism part 50 is provided to shield between the injection hole 21 and igniting atmosphere by the fuel injected from the injection hole 21 for an injection stop period T2 wherein fuel injection from the injection hole 21 is stopped. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料噴射弁に関し、例えば内燃機関の燃料噴射装置において、燃焼室に燃料を噴射供給する燃料噴射弁のデポジットの付着等を抑制するものに適用して好適なものである。   The present invention relates to a fuel injection valve, and is suitably applied to, for example, a fuel injection device of an internal combustion engine that suppresses deposits and the like of a fuel injection valve that supplies fuel to a combustion chamber.

燃料噴射弁としては、例えば内燃機関の燃焼室に直接あるいは間接的に燃料噴射するものが知られている。この種の燃料噴射弁は、内燃機関の吸気ポートや燃焼室に臨んで気筒に搭載されているため、燃料を噴射する噴孔が吸気ポートや燃焼室に露出されている。燃料噴射弁が噴孔より燃料を噴射する噴射期間に比べて、噴射を停止している噴射停止期間の方が長いため、噴孔は吸気ポートや燃焼室内の高温ガス、燃焼後の汚れたガスに晒されることになる。   As a fuel injection valve, for example, a fuel injection valve that directly or indirectly injects fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine is known. Since this type of fuel injection valve is mounted on a cylinder facing an intake port or a combustion chamber of an internal combustion engine, an injection hole for injecting fuel is exposed to the intake port or the combustion chamber. Since the injection stop period during which injection is stopped is longer than the injection period during which the fuel injection valve injects fuel from the injection hole, the injection hole is a hot gas in the intake port or the combustion chamber, or a dirty gas after combustion. It will be exposed to.

このような噴射停止期間において、噴孔には、燃焼中の火炎もしくは未燃燃料を含む燃焼ガス等によりデポジットが生成され、そのデポジットが堆積するおそれがある。デポジットが噴孔に堆積すると、燃料噴射量の低下、噴霧形状の変化などの噴射および噴霧に係わる燃料噴射特性の低下が生じるため、デポジットを抑制することは重要となっている。   During such an injection stop period, deposits may be generated in the nozzle holes due to a burning flame or combustion gas containing unburned fuel, and the deposits may accumulate. When deposits are accumulated in the nozzle holes, fuel injection amount and a change in spray shape, and the like, and fuel injection characteristics related to spraying are deteriorated. Therefore, it is important to suppress deposits.

特許文献1および特許文献2では、燃料噴射弁のうちの、噴孔周りのノズル部などの先端部を所定温度以下に冷却することにより、デポジットの付着を抑制する技術が開示されている。この技術では、燃料噴射弁が搭載されるエンジンヘッド内の冷却水路の利用や、ノズル部とエンジンヘッドとの間に熱伝導率の大きい材料からなる熱伝導促進部材等を設けることにより、ノズル部へ加わる火炎もしくは燃焼ガスの熱流を、エンジンヘッドへ放出する。   Patent Literature 1 and Patent Literature 2 disclose a technique for suppressing deposit adhesion by cooling a tip portion such as a nozzle portion around a nozzle hole of a fuel injection valve to a predetermined temperature or lower. In this technique, the nozzle portion is obtained by using a cooling water passage in the engine head on which the fuel injection valve is mounted, or by providing a heat conduction promoting member made of a material having a high thermal conductivity between the nozzle portion and the engine head. The heat flow of the flame or combustion gas applied to is discharged to the engine head.

特許文献3では、噴孔周りに、撥液性材料からなるコーティング層を形成することにより、デポジットの付着を抑制する技術が開示されている。
特開平9−264232号公報 特開平10−89192号公報 特開平9−112392号公報
Patent Document 3 discloses a technique for suppressing deposit adhesion by forming a coating layer made of a liquid repellent material around an injection hole.
JP-A-9-264232 Japanese Patent Laid-Open No. 10-89192 JP-A-9-112392

しかしながら、特許文献1等による従来技術では、デポジット生成の要因となる高温ガスや燃焼後の汚れたガスに、噴孔が晒されている状態にあるため、デポジット付着を完全に抑制することができないという問題がある。   However, in the prior art disclosed in Patent Document 1 and the like, since the injection holes are exposed to high-temperature gas that is a cause of deposit generation and dirty gas after combustion, deposit adhesion cannot be completely suppressed. There is a problem.

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、内燃機関へ燃料を噴射供給する噴孔を有するものにおいて、燃焼に伴なう高温ガスや燃焼後の汚れたガスの影響による噴孔へのデポジット付着防止が可能な燃料噴射弁を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to have a nozzle hole for injecting and supplying fuel to an internal combustion engine. An object of the present invention is to provide a fuel injection valve capable of preventing deposits from adhering to nozzle holes due to the influence of gas.

本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を備える。   In order to achieve the above object, the present invention comprises the following technical means.

即ち、請求項1乃至11に記載の発明では、噴孔を有し、噴孔より燃料を噴射する燃料噴射弁において、噴孔と、噴孔より噴射された燃料による着火雰囲気との間を、噴孔よりの燃料噴射を停止している噴射停止期間において遮蔽する遮蔽機構部が設けられていることを特徴とする。   That is, in the invention according to the first to eleventh aspects, in the fuel injection valve that has the nozzle hole and injects the fuel from the nozzle hole, between the nozzle hole and the ignition atmosphere by the fuel injected from the nozzle hole, The present invention is characterized in that a shielding mechanism portion is provided for shielding during the injection stop period in which fuel injection from the injection hole is stopped.

これによると、噴孔と、噴孔より噴射された燃料による着火雰囲気との間を、噴孔よりの燃料噴射を停止している噴射停止期間において遮蔽する遮蔽機構部が設けられているので、噴孔は、燃焼室内の高温ガス、燃焼後の汚れたガスなどの着火雰囲気に晒されることはなく、燃焼に伴なう高温ガスや燃焼後の汚れたガスの影響より保護される。   According to this, since the shielding mechanism part which shields between the injection hole and the ignition atmosphere by the fuel injected from the injection hole during the injection stop period in which the fuel injection from the injection hole is stopped is provided. The nozzle hole is not exposed to an igniting atmosphere such as high-temperature gas in the combustion chamber or dirty gas after combustion, and is protected from the influence of high-temperature gas accompanying combustion or dirty gas after combustion.

特に、請求項2に記載の発明では、遮蔽機構部は、噴孔と着火雰囲気との間を遮蔽する遮蔽部材と、噴射停止期間および噴射期間に応じて着火雰囲気側に対して噴孔を保護および露出するように遮蔽部材を駆動する駆動部を備えていることを特徴とする。   In particular, in the invention according to claim 2, the shielding mechanism portion protects the nozzle hole from the shielding member that shields between the nozzle hole and the ignition atmosphere, and the ignition atmosphere side according to the injection stop period and the injection period. And a drive unit that drives the shielding member so as to be exposed.

これによると、噴孔は、噴射時には露出され、噴孔より燃料を噴射できるとともに、噴射停止時には遮蔽部材により遮蔽され、燃焼に伴なう高温ガスや燃焼後の汚れたガスの影響から保護される。   According to this, the injection hole is exposed at the time of injection, and fuel can be injected from the injection hole, and when the injection is stopped, it is shielded by the shielding member, and is protected from the influence of high-temperature gas accompanying combustion and dirty gas after combustion. The

また、請求項3に記載の発明では、遮蔽部材は、噴孔に対向する位置に、開口部を有しており、
駆動部は、開口部を、噴孔が遮蔽される遮蔽位置と、噴孔が開放される開放位置とに切換える駆動装置を備えていることを特徴とする。
Moreover, in invention of Claim 3, the shielding member has an opening part in the position facing a nozzle hole,
The drive unit includes a drive device that switches the opening between a shielding position where the nozzle hole is shielded and an open position where the nozzle hole is opened.

これによると、噴孔と着火雰囲気との間を噴射停止期間において遮蔽する遮蔽部材および駆動部の構成として、噴孔に対向配置する開口部を有する遮蔽部材と、遮蔽部材を駆動することにより開口部を、噴孔が遮蔽される遮蔽位置と、噴孔が開放される開放位置とに切換える駆動装置を有する駆動部で構成することができる。   According to this, as a configuration of the shielding member and the drive unit that shields between the nozzle hole and the ignition atmosphere during the injection stop period, the shielding member having the opening portion arranged to face the nozzle hole, and opening the shielding member by driving the shielding member The part can be constituted by a drive unit having a drive device that switches between a shielding position where the nozzle hole is shielded and an open position where the nozzle hole is opened.

また、請求項4または請求項5に記載の発明では、開口部を、噴孔が遮蔽される遮蔽位置と、噴孔が開放される開放位置とに切換える方法として、開口部を有する遮蔽部材を、駆動部によって回転運動させることにより噴孔の遮蔽および開放を行なえるように構成される。   Further, in the invention according to claim 4 or 5, as a method of switching the opening between the shielding position where the nozzle hole is shielded and the opening position where the nozzle hole is opened, a shielding member having the opening is used. The nozzle is configured to be able to shield and open the nozzle hole by being rotated by the drive unit.

なお、請求項4に記載の発明では、遮蔽部材と駆動部との間に、駆動部の軸方向往復運動を遮蔽部材の回転運動に変換する中間伝達部材を備えているので、開口部を有する遮蔽部材を、駆動部によって回転運動させることができ、従って噴孔の遮蔽および開放を行なうことができる。また、請求項5に記載の発明では、駆動部自体に、遮蔽部材を回転移動可能にする回転駆動装置が設けられているので、開口部を有する遮蔽部材を、駆動部によって回転運動させることができ、従って噴孔の遮蔽および開放を行なうことができる。   In the invention according to claim 4, since the intermediate transmission member for converting the axial reciprocating motion of the driving portion into the rotational motion of the shielding member is provided between the shielding member and the driving portion, the opening portion is provided. The shielding member can be rotated by the drive unit, and thus the nozzle hole can be shielded and opened. Further, in the invention according to claim 5, since the drive unit itself is provided with a rotation drive device that enables the shield member to rotate, the shield member having the opening can be rotated by the drive unit. And therefore the nozzle hole can be shielded and opened.

また、請求項6に記載の発明では、遮蔽部材は、着火雰囲気に対して噴孔を遮蔽および開放可能な開口部を有しており、
駆動部は、開口部を閉塞する閉塞位置と、開口部を開放する開放位置とに切換える駆動装置を備えていることを特徴とする。
In the invention according to claim 6, the shielding member has an opening capable of shielding and opening the nozzle hole against the ignition atmosphere,
The drive unit includes a drive device that switches between a closed position for closing the opening and an open position for opening the opening.

これによると、噴孔と着火雰囲気との間を噴射停止期間において遮蔽する遮蔽部材および駆動部の構成として、着火雰囲気に対して噴孔を遮蔽および開放可能な開口部を有する遮蔽部材と、遮蔽部材を閉塞位置と開放位置とに切換えることにより開口部自体を閉塞および開放する駆動装置を有する駆動部で構成することができる。   According to this, as a configuration of the shielding member and the drive unit that shields between the nozzle hole and the ignition atmosphere during the injection stop period, the shielding member having the opening that can shield and open the nozzle hole with respect to the ignition atmosphere, and the shielding By switching the member between the closed position and the open position, it can be configured by a drive unit having a drive device that closes and opens the opening itself.

また、請求項7に記載の発明では、遮蔽部材は、弾性体からなることを特徴とする。   The invention according to claim 7 is characterized in that the shielding member is made of an elastic body.

これによると、遮蔽部材は、例えばばね材などの弾性体からなるので、弾性力を利用して開口部を閉塞および開放することが可能である。   According to this, since the shielding member is made of an elastic body such as a spring material, for example, the opening can be closed and opened using an elastic force.

また、請求項8に記載の発明では、請求項2、請求項3、請求項4、請求項6、および請求項7のいずれか一項に記載の駆動部は、駆動対象を往復移動可能な電磁駆動部材および電気エネルギーにより伸縮する変位発生部材のいずれかを備えていることを特徴とする。   In the invention according to claim 8, the drive unit according to claim 2, claim 3, claim 4, claim 6 and claim 7 is capable of reciprocating the drive target. Any one of an electromagnetic drive member and a displacement generating member that expands and contracts by electric energy is provided.

これによると、駆動部は、駆動対象を往復移動可能な、例えばソレノイドなどの電磁駆動部材、または電気エネルギーにより伸縮する、ピエゾ素子や磁歪素子などの変位発生部材で構成することができる。   According to this, the drive unit can be configured by an electromagnetic drive member such as a solenoid that can reciprocate the drive target, or a displacement generating member such as a piezo element or a magnetostrictive element that expands and contracts by electric energy.

また、請求項9に記載の発明では、請求項2から請求項8のいずれか一項に記載の燃料噴射弁と、燃料噴射弁の燃料噴射、および駆動部を制御する制御手段とを備え、
制御手段は、燃料噴射弁から燃焼室に向けて燃料を噴射する噴射期間以外の他の全期間において、駆動部を駆動制御することにより燃料噴射弁の噴孔を保護することを特徴とする。
Further, the invention according to claim 9 includes the fuel injection valve according to any one of claims 2 to 8, a fuel injection valve of the fuel injection valve, and a control unit that controls the drive unit,
The control means protects the nozzle hole of the fuel injection valve by drivingly controlling the drive unit in all periods other than the injection period in which fuel is injected from the fuel injection valve toward the combustion chamber.

これにより、燃焼に伴なう高温ガスや燃焼後の汚れたガスの影響による噴孔へのデポジット付着防止が確実にできる。   As a result, it is possible to reliably prevent deposits from adhering to the nozzle hole due to the influence of high-temperature gas accompanying combustion and dirty gas after combustion.

また、請求項10に記載の発明では、燃料噴射弁を複数個有しており、
制御手段は、複数個の燃料噴射弁のうちいずれか一方の燃料噴射弁において、駆動部および遮蔽部材のいずれかが故障したとき、一方の燃料噴射弁の燃料噴射を禁止し、他の燃料噴射弁のいずれかの燃料噴射を許可することを特徴とする。
Moreover, in invention of Claim 10, it has multiple fuel injection valves,
The control means prohibits fuel injection of one of the fuel injection valves when one of the plurality of fuel injection valves fails in any one of the drive unit and the shielding member, The fuel injection of any of the valves is permitted.

これによると、複数の燃料噴射弁を組み合わせて例えば内燃機関へ燃料を噴射供給する場合において、制御手段は、複数の燃料噴射弁のうちいずれかの燃料噴射弁の遮蔽機構部が故障したとき、故障した燃料噴射弁の燃料噴射を禁止し、他の燃料噴射弁のいずれかの燃料噴射を許可することが好ましい。これにより、噴孔へのデポジット付着による燃料噴射弁が燃料供給する内燃機関等の燃料供給対象への影響を回避することができる。   According to this, in a case where fuel is injected and supplied to an internal combustion engine by combining a plurality of fuel injection valves, for example, when the shielding mechanism portion of any one of the plurality of fuel injection valves fails, It is preferable that the fuel injection of the failed fuel injection valve is prohibited and the fuel injection of any of the other fuel injection valves is permitted. Thereby, it is possible to avoid an influence on a fuel supply target such as an internal combustion engine to which the fuel injection valve supplies fuel due to deposit adhesion to the injection hole.

また、請求項11に記載の発明では、制御手段は、複数個の燃料噴射弁を、内燃機関の運転状態に応じて選択的に燃料噴射するように制御する燃料噴射弁選択手段と、駆動部および遮蔽部材のいずれかが故障しているか否かを判定する判定手段と、複数個の燃料噴射弁のうち、判定手段により故障していると判定された燃料噴射弁については、燃料噴射を禁止し、その燃料噴射弁を選択する運転状態において、他の燃料噴射弁のいずれかの燃料噴射を許可する燃料噴射制限手段とを備えていることを特徴とする。   In the invention according to claim 11, the control means includes a fuel injection valve selecting means for controlling the plurality of fuel injection valves to selectively inject fuel according to the operating state of the internal combustion engine, and a drive unit. The fuel injection is prohibited for the determination means for determining whether or not any of the shielding members is out of order and the fuel injection valve determined to be out of order by the determination means among the plurality of fuel injection valves And in the operation state which selects the fuel injection valve, it has fuel injection limiting means which permits fuel injection of any of the other fuel injection valves.

これによると、万が一複数の燃料噴射弁の遮蔽機構部のうちいずれかが故障したとき、故障した燃料噴射弁以外の正常な燃料噴射弁を選択し、正常な燃料噴射弁にて内燃機関へ燃料を噴射供給することができる。したがって、噴孔へのデポジット付着による燃料噴射弁が燃料供給する内燃機関への影響を回避できるとともに、万が一燃料噴射弁の遮蔽機構部が故障したときのバックアップ運転が行なえる。   According to this, in the unlikely event that any one of the shielding mechanisms of a plurality of fuel injection valves fails, a normal fuel injection valve other than the failed fuel injection valve is selected, and fuel is supplied to the internal combustion engine with the normal fuel injection valve. Can be supplied. Therefore, it is possible to avoid an influence on the internal combustion engine supplied with fuel by the fuel injection valve due to deposit adhesion to the injection hole, and it is possible to perform a backup operation when the shielding mechanism portion of the fuel injection valve breaks down.

また、請求項12に記載の発明では、請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の燃料噴射弁は、遮断部材を燃料噴射弁の先端部に装着していることを特徴とする。   According to a twelfth aspect of the present invention, the fuel injection valve according to any one of the first to eighth aspects is characterized in that a shut-off member is attached to a tip portion of the fuel injection valve. .

これによると、噴孔と遮断部材は、燃料噴射弁の先端部に一体に装着される。   According to this, the injection hole and the blocking member are integrally attached to the tip of the fuel injection valve.

以下、本発明の燃料噴射装置を、ガソリンエンジンに燃料を噴射するものに適用して、具体化した実施形態を図面に従って説明する。   Hereinafter, the fuel injection device of the present invention is applied to an apparatus for injecting fuel into a gasoline engine, and a specific embodiment will be described with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図1は、本実施形態に係わる燃料噴射弁の構成を示す模式的部分断面図である。図2は、図1中のII方向からみた平面図である。図3は、図1中の遮蔽機構部のうちの遮蔽部材および中間伝達部材を示す斜視的展開図である。図4は、図1中の遮蔽機構部の動作過程を説明する図であって、噴孔を開放している状態を示す部分断面図である。図5は、図1中の遮蔽機構部の動作過程を説明する図であって、噴孔を開放している状態を示す平面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic partial sectional view showing a configuration of a fuel injection valve according to the present embodiment. FIG. 2 is a plan view seen from the direction II in FIG. FIG. 3 is a perspective developed view showing the shielding member and the intermediate transmission member in the shielding mechanism portion in FIG. 1. FIG. 4 is a diagram for explaining the operation process of the shielding mechanism in FIG. FIG. 5 is a view for explaining the operation process of the shielding mechanism portion in FIG.

なお、図6は、図1の燃料噴射弁を内燃機関に装着した状態を示す図であって、図6(a)は模式的断面図、図6(b)は筒内の燃焼室をみた模式的平面図である。図7は、本実施形態の燃料噴射弁と内燃機関の作動状態の一例を示すタイムチャートである。また、図1においては、噴孔を遮蔽している状態を示している。   6 is a view showing a state in which the fuel injection valve of FIG. 1 is mounted on the internal combustion engine. FIG. 6 (a) is a schematic sectional view, and FIG. 6 (b) is a view of the combustion chamber in the cylinder. It is a typical top view. FIG. 7 is a time chart showing an example of operating states of the fuel injection valve and the internal combustion engine of the present embodiment. Moreover, in FIG. 1, the state which has shielded the nozzle hole is shown.

図6(a)に示すように、燃料噴射弁2は、内燃機関、特にガソリンエンジンに用いられ、例えば多気筒(例えば4気筒)ガソリンエンジン(以下、エンジンと呼ぶ)の各気筒の筒内(以下、燃焼室)に燃料を噴射する。エンジン100は、各気筒に燃焼室106とピストン104と、点火装置105と、燃料噴射弁2とを備える周知の内燃機関である。なお、図6(a)および図6(b)では、図面作成上、4気筒のうちの1気筒のみを示している。   As shown in FIG. 6A, the fuel injection valve 2 is used in an internal combustion engine, particularly a gasoline engine. For example, a cylinder (for example, a 4-cylinder) gasoline engine (hereinafter referred to as an engine) in each cylinder ( Hereinafter, fuel is injected into the combustion chamber. The engine 100 is a well-known internal combustion engine provided with a combustion chamber 106, a piston 104, an ignition device 105, and a fuel injection valve 2 in each cylinder. In FIGS. 6A and 6B, only one cylinder among the four cylinders is shown for the purpose of drawing.

燃焼室106は、ピストン104の上端面と、ピストン104の往復移動可能に保持するシリンダ101の内壁と、シリンダヘッド102の天井内壁とで区画されており、ピストン104の往復移動により容積が増減する。燃焼室106は、吸気弁107を介して図示しない吸気管に接続し、吸入空気等の吸気が導かれる。また、燃焼室106は、排気弁109を介して図示しない排気管に接続し、燃焼ガス等の排気を排出する。詳しくは、シリンダヘッド102は、吸気管に接続し、吸気を燃焼室106へ導く吸気ポート102iと、排気管に接続し、燃焼室106から排気を排出する排気ポート102eとを備えている。なお、吸気ポート102iと吸気管は、燃焼室106へ吸気を導く吸気通路を構成する。排気ポート102eと排気管は、燃焼室106から燃焼ガス等の排気を排出する排気通路を構成する。   The combustion chamber 106 is partitioned by the upper end surface of the piston 104, the inner wall of the cylinder 101 that holds the piston 104 so as to be able to reciprocate, and the ceiling inner wall of the cylinder head 102. . The combustion chamber 106 is connected to an intake pipe (not shown) via an intake valve 107, and intake air such as intake air is guided. The combustion chamber 106 is connected to an exhaust pipe (not shown) via an exhaust valve 109, and exhausts exhaust gas such as combustion gas. Specifically, the cylinder head 102 includes an intake port 102 i that is connected to an intake pipe and guides intake air to the combustion chamber 106, and an exhaust port 102 e that is connected to the exhaust pipe and exhausts exhaust gas from the combustion chamber 106. The intake port 102 i and the intake pipe constitute an intake passage that guides intake air to the combustion chamber 106. The exhaust port 102 e and the exhaust pipe constitute an exhaust passage for exhausting exhaust gas such as combustion gas from the combustion chamber 106.

吸気弁107は、吸気ポート102iに導かれた吸気の燃焼室106への流れを遮断および許容する。また、排気弁109は、燃焼室106から排気通路への燃焼ガスの流れを遮断および許容する。吸気弁107および排気弁109は、圧縮行程および燃焼行程(爆発行程とも呼ぶ)にて閉弁する。なお、吸気弁107および排気弁109は、1気筒に各2つ配置されるものでも、各1つ配置されるものであってもよい。   The intake valve 107 blocks and allows the flow of intake air led to the intake port 102i to the combustion chamber 106. Further, the exhaust valve 109 blocks and allows the flow of combustion gas from the combustion chamber 106 to the exhaust passage. The intake valve 107 and the exhaust valve 109 are closed in a compression stroke and a combustion stroke (also referred to as an explosion stroke). Note that two intake valves 107 and two exhaust valves 109 may be arranged for each cylinder, or one for each.

点火装置105は、点火対象の可燃混合気もしくは燃料に点火するための装置であって、例えば点火プラグ等の点火栓からなる。点火栓は、例えばシリンダヘッド102の天井内壁の中央に配置されている。   The ignition device 105 is a device for igniting a combustible mixture or fuel to be ignited, and includes an ignition plug such as an ignition plug. The spark plug is disposed at the center of the ceiling inner wall of the cylinder head 102, for example.

燃料噴射弁2は、図6(a)に示すように、気筒上面角部、例えば筒内上面としてのシリンダヘッド102の天井内壁(詳しくは吸気ポート102i側)の角部に配置されている。なお、燃料噴射弁2の搭載位置は、シリンダヘッド102の天井内壁の角部等の気筒上面角部に配置されるものに限らず、シリンダヘッド102の天井内壁の中央に配置されるものであってもよい。   As shown in FIG. 6A, the fuel injection valve 2 is disposed at a corner of the cylinder upper surface, for example, a corner of the ceiling inner wall (specifically, the intake port 102i side) of the cylinder head 102 as the upper surface of the cylinder. The mounting position of the fuel injection valve 2 is not limited to the cylinder upper surface corner such as the corner of the ceiling inner wall of the cylinder head 102 but is disposed at the center of the ceiling inner wall of the cylinder head 102. May be.

燃料噴射弁2は、図示しない燃料ポンプにより加圧された燃料が、燃料分配管(図示せず)を介して供給される。燃料噴射弁2は略円筒状体であり、図示しない一端から燃料を受け、他端から燃料を噴射する。   The fuel injection valve 2 is supplied with fuel pressurized by a fuel pump (not shown) via a fuel distribution pipe (not shown). The fuel injection valve 2 is a substantially cylindrical body, receives fuel from one end (not shown), and injects fuel from the other end.

燃料噴射弁2は、図1に示すように、燃料の噴射を遮断および許容する弁部Bと、弁部Bを駆動する電磁駆動部(図示せず)とからなる周知構成を有している。なお、本実施形態に係わる燃料噴射弁2における燃焼に伴なう高温ガスや燃焼後の汚れたガスなど着火雰囲気の影響を回避する構成については後述する。   As shown in FIG. 1, the fuel injection valve 2 has a known configuration including a valve portion B that blocks and allows fuel injection, and an electromagnetic drive portion (not shown) that drives the valve portion B. . In addition, the structure which avoids the influence of ignition atmosphere, such as the high temperature gas accompanying combustion in the fuel injection valve 2 concerning this embodiment, and the dirty gas after combustion, is mentioned later.

燃料噴射弁2は、エンジン100が直噴用エンジンの場合には、燃焼室106に燃料を直接噴射供給する。この場合、燃焼室106へ供給する燃料の圧力を約2MPa以上とするために、燃料ポンプによって燃料タンクから吸上げられた所定圧(例えば0.2MPa)の燃料を、図示しない高圧ポンプでさらに加圧し、この加圧された高圧燃料(例えば、2〜20MPaの範囲内の所定圧の燃料)が、燃料分配管を介して燃料噴射弁2に供給される。燃料ポンプから吐出される燃料、高圧ポンプからさらに加圧されて吐出される燃料は、それぞれ図示しない燃料調圧装置としてのプレッシャレギュレータによって所定の圧力に調圧されている。   The fuel injection valve 2 directly supplies fuel to the combustion chamber 106 when the engine 100 is a direct injection engine. In this case, in order to set the pressure of the fuel supplied to the combustion chamber 106 to about 2 MPa or more, a predetermined pressure (for example, 0.2 MPa) of fuel sucked up from the fuel tank by the fuel pump is further applied by a high-pressure pump (not shown). The pressurized high-pressure fuel (for example, fuel having a predetermined pressure in the range of 2 to 20 MPa) is supplied to the fuel injection valve 2 through the fuel distribution pipe. The fuel discharged from the fuel pump and the fuel discharged after being further pressurized from the high-pressure pump are regulated to a predetermined pressure by a pressure regulator as a fuel pressure regulator (not shown).

弁部Bは、弁部材としてのノズルニードル30と、内部にノズルニードル30を軸方向移動可能に収容する弁ボディ12とを有する周知構造の弁部である。   The valve portion B is a well-known valve portion having a nozzle needle 30 as a valve member and a valve body 12 that accommodates the nozzle needle 30 in an axially movable manner.

ノズルニードル30は弁ボディ12内の弁座14に離座および着座することで弁部Bが開弁および閉弁する。具体的には、ノズルニードル30の先端側にある当接部31が、内部燃料通路を形成する内周13の弁座14に離座および着座する。なお、ここで、当接部31と弁座14は、弁部が燃料の噴射を停止するための油密機能の働きをするシート部を構成している。   The nozzle needle 30 is separated from and seated on the valve seat 14 in the valve body 12 to open and close the valve portion B. Specifically, the contact portion 31 on the distal end side of the nozzle needle 30 is separated and seated on the valve seat 14 on the inner periphery 13 forming the internal fuel passage. Here, the contact portion 31 and the valve seat 14 constitute a seat portion that functions as an oil tight function for the valve portion to stop fuel injection.

弁ボディ12は、弁ハウジング16の燃料噴射側端部16b、16cのうちの内壁部16bに溶接等により固定されている。弁ボディ12は段付きの略有底円筒状に形成され、弁ハウジング16の内壁部16bの内周側に挿入されている。弁座14の中央側には、弁座14の燃料流れの下流側に向かって、内部燃料通路と連通可能な噴孔21が配置されている。具体的には、弁ボディ12の先端側には、燃料を噴射し、噴霧化する噴孔21を有する略薄板状の噴孔プレート20が配置されている。なお、噴孔21は、略薄板状の噴孔プレート20に形成されるものに限らず、弁ボディの先端部に内外に貫通する噴孔が設けられているものであってもよい。   The valve body 12 is fixed to the inner wall portion 16b of the fuel injection side end portions 16b and 16c of the valve housing 16 by welding or the like. The valve body 12 is formed in a substantially bottomed cylindrical shape with a step, and is inserted on the inner peripheral side of the inner wall portion 16 b of the valve housing 16. An injection hole 21 that can communicate with the internal fuel passage is disposed on the central side of the valve seat 14 toward the downstream side of the fuel flow of the valve seat 14. Specifically, a substantially thin plate-shaped injection hole plate 20 having injection holes 21 for injecting and atomizing fuel is disposed on the distal end side of the valve body 12. The nozzle holes 21 are not limited to those formed in the substantially plate-shaped nozzle hole plate 20, but may be those in which a nozzle hole penetrating inward and outward is provided at the distal end portion of the valve body.

なお、以下本実施形態では、有底筒状に形成された噴孔プレート20に噴孔21が形成されているものとする。この噴孔プレート20は、図1に示すように、弁ハウジング16の内壁部16bの内周と弁ボディ12の底部の外周との間に挟持されている。   In the following, in this embodiment, it is assumed that the injection hole 21 is formed in the injection hole plate 20 formed in a bottomed cylindrical shape. As shown in FIG. 1, the nozzle hole plate 20 is sandwiched between the inner periphery of the inner wall portion 16 b of the valve housing 16 and the outer periphery of the bottom portion of the valve body 12.

上記弁部Bが開弁および閉弁すると、弁部Bつまり燃料噴射弁2は、内部に供給される燃料の流れ(燃料噴射)を遮断および許容する。また、弁部Bおよび噴孔21は、燃料噴射弁2の燃料を噴射する先端部(以下、ノズル部とも呼ぶ)を構成している。   When the valve portion B is opened and closed, the valve portion B, that is, the fuel injection valve 2 blocks and allows the flow of fuel (fuel injection) supplied to the inside. Further, the valve part B and the injection hole 21 constitute a tip part (hereinafter also referred to as a nozzle part) for injecting fuel of the fuel injection valve 2.

噴孔21は、要求される燃料の噴霧の形状、方向、数などに応じて、その大きさ、噴孔軸線の方向、噴孔配列等が決定される。また、噴孔21の開口面積は、開弁時の流量を規定する。なお、燃料噴射弁2の燃料噴射量は、噴孔21の開口面積と、ノズルニードル30のリフト量(以下、ニードルリフト量と呼ぶ)と、開弁期間T1(例えば、図7参照)とによって計量されている。ノズルニードル30が弁ボディ12に着座し、弁部Bが閉弁すると、噴孔21からの燃料噴射が遮断される。また、ノズルニードル30が弁ボディ12から離座し、弁部Bが開弁すると、噴孔21からの燃料噴射が許容され燃料が噴射される。   The size of the nozzle hole 21, the direction of the nozzle hole axis, the nozzle hole arrangement, and the like are determined according to the required fuel spray shape, direction, number, and the like. The opening area of the nozzle hole 21 defines the flow rate when the valve is opened. The fuel injection amount of the fuel injection valve 2 depends on the opening area of the nozzle hole 21, the lift amount of the nozzle needle 30 (hereinafter referred to as the needle lift amount), and the valve opening period T1 (for example, see FIG. 7). It is weighed. When the nozzle needle 30 is seated on the valve body 12 and the valve portion B is closed, fuel injection from the injection hole 21 is blocked. Further, when the nozzle needle 30 is separated from the valve body 12 and the valve portion B is opened, fuel injection from the injection hole 21 is permitted and fuel is injected.

なお、以下本実施形態の説明する噴孔21は、噴孔プレート20に複数個(図2では、4個)設けられているものとする。4個の噴孔21は、図2に示すように、噴孔プレート20の中心より所定距離だけ離れて配置されている。   In the following description, it is assumed that a plurality (four in FIG. 2) of the nozzle holes 21 described in the present embodiment are provided in the nozzle hole plate 20. As shown in FIG. 2, the four injection holes 21 are arranged at a predetermined distance from the center of the injection hole plate 20.

電磁駆動部は、ノズルニードル30と協働する可動コア(図示せず)、内部に可動可能に可動コアを収容する筒部材40などの固定コア(図示せず)、および可動コアおよび固定コアに電磁力を作用するコイル(図示せず)とを有する周知構造の電磁駆動部である。なお、筒部材40は、弁ボディ12(詳しくは弁ハウジング16)の反噴孔側の内周壁に挿入され、溶接等により弁ハウジング16を介して弁ボディ12に固定されている。   The electromagnetic drive unit includes a movable core (not shown) that cooperates with the nozzle needle 30, a fixed core (not shown) such as a cylindrical member 40 that movably accommodates the movable core, and a movable core and a fixed core. This is an electromagnetic drive unit having a known structure having a coil (not shown) for applying an electromagnetic force. The tubular member 40 is inserted into the inner peripheral wall of the valve body 12 (specifically, the valve housing 16) on the side opposite to the injection hole, and is fixed to the valve body 12 via the valve housing 16 by welding or the like.

電磁駆動部には、可動コアと固定コアの間の軸方向隙間(以下、エアギャップ)等を調整するなど、ニードルリフト量の最大移動量を規制するためのリフト調整機構を備えている。ノズルニードル30は、可動コアを噴孔21側に付勢するスプリング等の付勢部材によって閉弁方向に付勢されており、コイルに通電されない状態ではノズルニードル30つまり燃料噴射弁2は付勢部材の付勢力により閉弁する。   The electromagnetic drive unit is provided with a lift adjustment mechanism for regulating the maximum movement amount of the needle lift amount, such as adjusting an axial gap (hereinafter referred to as an air gap) between the movable core and the fixed core. The nozzle needle 30 is biased in the valve closing direction by a biasing member such as a spring that biases the movable core toward the nozzle hole 21, and the nozzle needle 30, that is, the fuel injection valve 2 is biased when the coil is not energized. The valve is closed by the biasing force of the member.

また、燃料噴射弁2には、付勢部材の付勢力を調整する付勢力調整機構(図示せず)を備えている。コイルに通電すると、コイルに電磁力が発生し、固定コアと可動コアとの間に電磁吸引力が作用するので、可動コアは、付勢部材の付勢力に抗してニードルリフト量が増加する側に引寄せられ、ノズルニードル30つまり燃料噴射弁2が開弁する。   Further, the fuel injection valve 2 includes an urging force adjusting mechanism (not shown) that adjusts the urging force of the urging member. When the coil is energized, an electromagnetic force is generated in the coil, and an electromagnetic attractive force acts between the fixed core and the movable core. Therefore, the needle lift amount increases in the movable core against the urging force of the urging member. The nozzle needle 30, that is, the fuel injection valve 2 is opened.

本実施形態では、図1に示すように、燃料噴射弁2は、遮蔽機構部50を備えている。この遮蔽機構部50は、燃焼に伴なう高温ガスや燃焼後の汚れたガスなど着火雰囲気の影響を回避するための構成である。   In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the fuel injection valve 2 includes a shielding mechanism portion 50. This shielding mechanism part 50 is a structure for avoiding the influence of ignition atmosphere, such as the high temperature gas accompanying combustion, and the dirty gas after combustion.

遮蔽機構部50は、図1に示すように、噴孔21と着火雰囲気との間を遮断することが可能な遮蔽部材60と、噴孔21よりの噴射期間T1および噴射停止期間T3(例えば、図7参照)に応じて遮蔽部材60を駆動する駆動部70とを備えている。   As shown in FIG. 1, the shielding mechanism 50 includes a shielding member 60 capable of blocking between the injection hole 21 and the ignition atmosphere, an injection period T1 from the injection hole 21 and an injection stop period T3 (for example, The drive part 70 which drives the shielding member 60 according to FIG. 7) is provided.

図1に示すように、遮蔽部材60は、略有底筒状に形成されており、噴孔プレート20の下流側(図示下方側)に、噴孔21に対向するように配置されている。具体的には、遮蔽部材60は、薄板状の底部61と、底部61に一体的に接続されている筒状部63とから構成されている。底部61には、図2に示すように、開口部62が形成されており、この開口部62は、噴孔21に対向する位置に配置することが可能である(図5参照)。   As shown in FIG. 1, the shielding member 60 is formed in a substantially bottomed cylindrical shape, and is disposed on the downstream side (lower side in the drawing) of the nozzle hole plate 20 so as to face the nozzle hole 21. Specifically, the shielding member 60 includes a thin plate-like bottom portion 61 and a cylindrical portion 63 that is integrally connected to the bottom portion 61. As shown in FIG. 2, an opening 62 is formed in the bottom 61, and the opening 62 can be disposed at a position facing the injection hole 21 (see FIG. 5).

開口部62の形状は、図2に示すように、略扇形状に形成されている。なお、開口部62の形状は、略扇形状に限らず、略三角形状や、略四角形状などの多角形状、あるいは略楕円形状などの略円形状であってもよい。   The shape of the opening 62 is formed in a substantially fan shape as shown in FIG. The shape of the opening 62 is not limited to a substantially fan shape, and may be a substantially triangular shape, a polygonal shape such as a substantially rectangular shape, or a substantially circular shape such as a substantially elliptical shape.

筒状部63は、弁ハウジング16の内壁部16bの外周(詳しくは、その外周に形成された段差部)に配置され、その外周に沿って回転可能である。   The cylindrical portion 63 is disposed on the outer periphery of the inner wall portion 16b of the valve housing 16 (specifically, a stepped portion formed on the outer periphery thereof) and is rotatable along the outer periphery.

駆動部70は、図1に示すように、駆動対象を電磁力を利用して軸方向(図示上下方向)移動可能にするソレノイドなどの駆動コイル71、72を有している。駆動コイル71、72は、コイル71と、絶縁材料からなるスプール72とを有しており、スプール72にコイル71が巻回されている。コイル71は、電力供給装置91a、91bに電気的に接続されており、電力供給装置91a、91bよりコイル71に通電されると、駆動コイル71、72に電磁力が発生する。   As shown in FIG. 1, the drive unit 70 includes drive coils 71 and 72 such as a solenoid that enables an object to be driven to move in the axial direction (vertical direction in the drawing) using electromagnetic force. The drive coils 71 and 72 have a coil 71 and a spool 72 made of an insulating material, and the coil 71 is wound around the spool 72. The coil 71 is electrically connected to the power supply devices 91a and 91b. When the coil 71 is energized from the power supply devices 91a and 91b, electromagnetic force is generated in the drive coils 71 and 72.

なお、電力供給装置91a、91bは、電源91aと、電源91aとコイル71間の通電の断続を行なうスイッチ装置91bとから構成されている。なお、電力供給装置91a、91bは、図1に示すように制御装置(以下、ECU)90内の一機能として構成されるようにしてもよい。   The power supply devices 91a and 91b are composed of a power source 91a and a switch device 91b that switches between energization between the power source 91a and the coil 71. In addition, you may make it the electric power supply apparatuses 91a and 91b be comprised as one function in the control apparatus (henceforth, ECU) 90, as shown in FIG.

図1に示すように、遮蔽部材60と駆動部70との間には、中間伝達部材65が設けられている。中間伝達部材65は、駆動部70による軸方向移動を遮蔽部材60の回転移動に変化する。具体的には、中間伝達部材65は、段付き筒状体に形成されており、駆動コイル71、72側に配置され、円環状部67と、円環状部67より遮蔽部材60側に延びる筒状部(以下、第2筒状部)66とから構成されている。   As shown in FIG. 1, an intermediate transmission member 65 is provided between the shielding member 60 and the drive unit 70. The intermediate transmission member 65 changes the axial movement by the driving unit 70 to the rotational movement of the shielding member 60. Specifically, the intermediate transmission member 65 is formed in a stepped cylindrical body, is disposed on the drive coils 71 and 72 side, and extends from the annular portion 67 to the shielding member 60 side from the annular portion 67. It is comprised from the shape part (henceforth 2nd cylindrical part) 66. FIG.

円環状部67は、磁性材料からなり、駆動コイル71、72の磁極面に対向して配置されている。円環状部67と駆動コイル71、72の磁極面との間には、図1に示すように、スプリングなどの付勢部材(以下、第2付勢部材)69が挟み込まれており、第2付勢部材69は、円環状部67を噴孔21の下流側(図示下方側)に向かって付勢している。   The annular portion 67 is made of a magnetic material and is disposed to face the magnetic pole surfaces of the drive coils 71 and 72. As shown in FIG. 1, an urging member (hereinafter referred to as a second urging member) 69 such as a spring is sandwiched between the annular portion 67 and the magnetic pole surfaces of the drive coils 71 and 72. The urging member 69 urges the annular portion 67 toward the downstream side (the lower side in the drawing) of the nozzle hole 21.

第2筒状部66は、図1および図3に示すように、係合部Kを介して、遮蔽部材60と協働するように構成されている。具体的には、図3に示すように、第2筒状部66は、遮蔽部材60側の筒状部63と内外に配置されており、具体的には筒状部63の外側に配置されている。   As shown in FIGS. 1 and 3, the second cylindrical portion 66 is configured to cooperate with the shielding member 60 via the engaging portion K. Specifically, as shown in FIG. 3, the second tubular portion 66 is disposed inside and outside the tubular portion 63 on the shielding member 60 side, and specifically, disposed outside the tubular portion 63. ing.

第2筒状部66の内周には、図3に示すように、凸状部66gが設けられており、凸状部66gは、遮蔽部材60の筒状部63に形成された螺旋状の溝部63gと、互いに係合可能な形状に形成されている。凸状部66gと溝部63gは、溝部63gの螺旋状の内周に沿って相対移動する。これにより、中間伝達部材65は、駆動部70による軸方向往復運動を、遮蔽部材60の回転運動に変換することができる。なお、凸状部66gと溝部63gは、上記の係合部Kを構成している。   As shown in FIG. 3, a convex portion 66 g is provided on the inner periphery of the second cylindrical portion 66, and the convex portion 66 g is a spiral shape formed on the cylindrical portion 63 of the shielding member 60. The grooves 63g are formed in shapes that can be engaged with each other. The convex portion 66g and the groove portion 63g relatively move along the spiral inner periphery of the groove portion 63g. Thereby, the intermediate transmission member 65 can convert the axial reciprocating motion by the drive unit 70 into the rotational motion of the shielding member 60. The convex portion 66g and the groove portion 63g constitute the engagement portion K described above.

また、第2筒状部66は、図1に示すように、弁ハウジング16の内壁部16bと外壁部16cの間を挿通可能に配置されている。具体的には、中間伝達部材65が、弁ハウジング16内に形成されている隙間16dと収容空間16sに移動可能に配置されている。弁ハウジング16は、電磁駆動部側の筒状部40と固定される上端部16aと、上端部16aより弁ボディ12側に延びる内壁部16bおよび外壁部16cとから構成されている。収容空間16sは上端部16a内に形成され、駆動コイル71、72、および円環状部64などが収容されている。収容空間16sは、内壁部16bと外壁部16cの間に形成されている隙間16dと連通している。   Moreover, the 2nd cylindrical part 66 is arrange | positioned so that insertion between the inner wall part 16b and the outer wall part 16c of the valve housing 16 is possible as shown in FIG. Specifically, the intermediate transmission member 65 is movably disposed in the gap 16d formed in the valve housing 16 and the accommodation space 16s. The valve housing 16 includes an upper end portion 16a fixed to the cylindrical portion 40 on the electromagnetic drive portion side, and an inner wall portion 16b and an outer wall portion 16c extending from the upper end portion 16a toward the valve body 12 side. The accommodating space 16s is formed in the upper end portion 16a, and accommodates the drive coils 71 and 72, the annular portion 64, and the like. The accommodation space 16s communicates with a gap 16d formed between the inner wall portion 16b and the outer wall portion 16c.

なお、第2筒状部66は、図1に示すように、内壁部16bの外周に沿って軸方向移動可能にガイドされている。   In addition, the 2nd cylindrical part 66 is guided so that the axial direction movement is possible along the outer periphery of the inner wall part 16b, as shown in FIG.

なお、ここで、駆動部70は、駆動対象を軸方向に移動可能なソレノイドなどの電磁駆動装置を構成する。また、中間伝達部材65と、駆動コイル71、72とは、開口部62を、噴孔21が遮蔽される遮蔽位置と、噴孔21が開放される開放位置とに切換える駆動装置を構成している。   Here, the drive unit 70 constitutes an electromagnetic drive device such as a solenoid capable of moving the drive target in the axial direction. The intermediate transmission member 65 and the drive coils 71 and 72 constitute a drive device that switches the opening 62 between a shielding position where the nozzle hole 21 is shielded and an open position where the nozzle hole 21 is opened. Yes.

なお、上記中間伝達部材65において、円環状部67を磁性材料から形成されるものとしたが、円環状部67と第2筒状部66とが一体に磁性材料から形成されるものでもよく、円環状部67と第2筒状部66をそれぞれ磁性材料と非磁性材料とから形成するものであってもよい。   In the intermediate transmission member 65, the annular portion 67 is formed of a magnetic material. However, the annular portion 67 and the second cylindrical portion 66 may be integrally formed of a magnetic material. The annular portion 67 and the second tubular portion 66 may be formed from a magnetic material and a nonmagnetic material, respectively.

次に、上述の構成を有する燃料噴射弁2の作動を、以下図1、図2、図4、図5に従って説明する。図1および図2は、噴孔を遮蔽している状態を示す図であって、図1は断面図、図2は平面図である。図4および図5は、噴孔を開放している状態を示す図であって、図4は断面図、図5は平面図である。   Next, the operation of the fuel injection valve 2 having the above-described configuration will be described with reference to FIG. 1, FIG. 2, FIG. 4, and FIG. 1 and 2 are views showing a state in which the nozzle hole is shielded. FIG. 1 is a cross-sectional view, and FIG. 2 is a plan view. 4 and 5 are views showing a state in which the nozzle hole is opened. FIG. 4 is a cross-sectional view, and FIG. 5 is a plan view.

燃料噴射弁2の燃料噴射時には、燃料噴射弁2の電磁駆動部に電流が供給され、ノズルニードル30がリフトを開始すると、弁部Bは開弁され噴孔21より燃料の噴射を開始する。このとき、図4および図5に示すように、遮蔽機構部50の遮蔽部材60は噴孔21に対し開口部62が開口している。噴射した燃料は、噴孔21が開放されているので、図6(a)に示すように、噴孔21から燃焼室106へ供給される。   When fuel is injected from the fuel injection valve 2, current is supplied to the electromagnetic drive unit of the fuel injection valve 2, and when the nozzle needle 30 starts to lift, the valve part B is opened and fuel injection from the injection hole 21 is started. At this time, as shown in FIGS. 4 and 5, the shielding member 60 of the shielding mechanism portion 50 has an opening 62 opening with respect to the nozzle hole 21. Since the injection hole 21 is opened, the injected fuel is supplied from the injection hole 21 to the combustion chamber 106 as shown in FIG.

一方、燃料噴射停止時には、燃料噴射弁2の電磁駆動部への電流供給が停止され、付勢部材によりノズルニードル30のリフトが減少する。そして、ノズルニードル30が弁座14に着座すると、噴射が終了する。電磁駆動部への通電期間を調節することにより、燃料噴射弁2から噴射される燃料(燃料噴霧)の噴射期間T1(図7参照)つまり燃料噴射量が調節される。このとき、図1および図2に示すように、遮蔽機構部50の遮蔽部材60は、燃焼に伴なう高温ガスや燃焼後の汚れたガスなどの着火雰囲気に対して噴孔21を遮蔽している。噴射停止中の噴孔21は、遮蔽部材60によって高温ガスや燃焼後の汚れたガスなどの着火雰囲気から保護されている。   On the other hand, when the fuel injection is stopped, the current supply to the electromagnetic drive unit of the fuel injection valve 2 is stopped, and the lift of the nozzle needle 30 is reduced by the biasing member. When the nozzle needle 30 is seated on the valve seat 14, the injection is finished. By adjusting the energization period to the electromagnetic drive unit, the injection period T1 (see FIG. 7) of the fuel (fuel spray) injected from the fuel injection valve 2, that is, the fuel injection amount is adjusted. At this time, as shown in FIGS. 1 and 2, the shielding member 60 of the shielding mechanism 50 shields the nozzle hole 21 from an ignition atmosphere such as high-temperature gas accompanying combustion or dirty gas after combustion. ing. The injection hole 21 in which injection is stopped is protected from an ignition atmosphere such as high-temperature gas or dirty gas after combustion by the shielding member 60.

なお、上記遮蔽機構部50の遮蔽部材60の動作を詳しく説明すると、噴射停止期間T3(図7参照)において、遮蔽部材60の開口部6を噴孔21を遮蔽しており、この噴孔遮蔽時には、遮蔽機構部50の駆動部70に、電力供給装置90より電流が供給されていない(図1参照)。このとき、駆動部70には電磁力が発生していないので、第2付勢部材69の付勢力により中間伝達部材65が軸方向下方に移動する。中間伝達部材65が軸方向下方移動すると、係合部Kを介して遮蔽部材60を回転移動させ、遮蔽部材60により噴孔21を遮蔽する(図2参照)。なお、このとき、円環状部464と駆動コイル71、72の磁極面とのエアギャップLは、L1である。   The operation of the shielding member 60 of the shielding mechanism 50 will be described in detail. During the injection stop period T3 (see FIG. 7), the opening 21 of the shielding member 60 is shielded from the injection hole 21, and this injection hole shielding is performed. Sometimes, no current is supplied from the power supply device 90 to the drive unit 70 of the shielding mechanism unit 50 (see FIG. 1). At this time, since no electromagnetic force is generated in the drive unit 70, the intermediate transmission member 65 moves downward in the axial direction by the urging force of the second urging member 69. When the intermediate transmission member 65 moves downward in the axial direction, the shielding member 60 is rotationally moved via the engaging portion K, and the injection hole 21 is shielded by the shielding member 60 (see FIG. 2). At this time, the air gap L between the annular portion 464 and the magnetic pole surfaces of the drive coils 71 and 72 is L1.

一方、噴孔開放時には、遮蔽機構部50の駆動部70に図4に示すように電流が供給され、駆動部70に電磁力が発生する。駆動部70に電磁力が発生すると、駆動部70は第2付勢部材69の付勢力に抗して中間伝達部材65を引き付けるので、中間伝達部材65が軸方向上方に移動する。中間伝達部材65が軸方向上方(図4中一点鎖線矢印方向)に移動すると、係合部Kを介して遮蔽部材60を逆回転(図5中一点鎖線矢印方向)移動させ、遮蔽部材60の開口部62より噴孔21が露出する(図5参照)。なお、このとき、円環状部464と駆動コイル71、72の磁極面とのエアギャップLは、L2である(L2<L1)。   On the other hand, when the nozzle hole is opened, a current is supplied to the drive unit 70 of the shielding mechanism unit 50 as shown in FIG. 4, and an electromagnetic force is generated in the drive unit 70. When electromagnetic force is generated in the drive unit 70, the drive unit 70 attracts the intermediate transmission member 65 against the urging force of the second urging member 69, so that the intermediate transmission member 65 moves upward in the axial direction. When the intermediate transmission member 65 moves upward in the axial direction (in the direction of the one-dot chain line in FIG. 4), the shielding member 60 is rotated in the reverse direction (in the direction of the one-dot chain line in FIG. 5) via the engagement portion K. The nozzle hole 21 is exposed from the opening 62 (see FIG. 5). At this time, the air gap L between the annular portion 464 and the magnetic pole surfaces of the drive coils 71 and 72 is L2 (L2 <L1).

遮蔽機構部70は、噴射停止期間T3中のほぼ全期間中、噴孔21を遮蔽するように、遮蔽部材60による噴孔遮蔽期間T4を設定することが好ましい。   It is preferable that the shielding mechanism unit 70 sets the nozzle hole shielding period T4 by the shielding member 60 so as to shield the nozzle holes 21 during almost the entire period of the injection stop period T3.

噴射期間T1中において噴孔21より噴射される燃料噴霧の噴霧形状に影響を及ぼさないために、噴孔開放期間T2は、図7に示すように、噴射期間T1を挟んで、噴射期間T1より期間を長く設定する(T2>T1)。この場合、噴孔遮蔽期間T4は、噴射停止期間T3より期間を僅かに短く設定される。   In order not to affect the spray shape of the fuel spray injected from the nozzle hole 21 during the injection period T1, the nozzle hole opening period T2 is longer than the injection period T1 across the injection period T1, as shown in FIG. The period is set longer (T2> T1). In this case, the injection hole shielding period T4 is set to be slightly shorter than the injection stop period T3.

このように遮蔽機構部50を動作させることにより、噴射期間T1および噴射停止期間T3に応じて噴孔21を開放および遮蔽することができる。例えば図7に示すように、噴射噴射弁2を吸気行程中に噴射する場合には、吸気行程での噴孔21の噴射期間T1に対応して遮蔽機構部50の遮蔽部材60の開口部62により噴孔21を開放する。この噴射期間T1が終了し、噴射停止期間T3になると、遮蔽機構部50は遮蔽部材60を駆動して噴孔21を遮蔽する。これにより、噴射停止期間T3中の圧縮行程、爆発行程、および排気行程において、噴孔21は、遮蔽部材60によって高温ガスや燃焼後の汚れたガスなどの着火雰囲気から保護されている。   By operating the shielding mechanism 50 in this manner, the nozzle hole 21 can be opened and shielded according to the injection period T1 and the injection stop period T3. For example, as shown in FIG. 7, when the injection injection valve 2 is injected during the intake stroke, the opening 62 of the shielding member 60 of the shielding mechanism 50 corresponds to the injection period T1 of the injection hole 21 in the intake stroke. To open the nozzle hole 21. When the injection period T1 ends and the injection stop period T3 is reached, the shielding mechanism unit 50 drives the shielding member 60 to shield the injection hole 21. Thereby, in the compression stroke, the explosion stroke, and the exhaust stroke during the injection stop period T3, the nozzle hole 21 is protected by the shielding member 60 from an ignition atmosphere such as high-temperature gas or dirty gas after combustion.

次に、本実施形態の作用効果を説明すると、本実施形態では、燃料噴射弁2には、噴孔21と、噴孔21より噴射された燃料による着火雰囲気との間を、噴射停止期間T3において遮蔽する遮蔽機構部50が設けられているので、噴孔21は、燃焼室106内の高温ガス、燃焼後の汚れたガスなどの着火雰囲気に晒されることはなく、燃焼に伴なう高温ガスや燃焼後の汚れたガスの影響より保護される。   Next, the operation and effect of this embodiment will be described. In this embodiment, the fuel injection valve 2 has an injection stop period T3 between the injection hole 21 and the ignition atmosphere by the fuel injected from the injection hole 21. Since the shielding mechanism section 50 is provided for shielding, the nozzle hole 21 is not exposed to an ignition atmosphere such as high-temperature gas in the combustion chamber 106 or dirty gas after combustion, and the high temperature associated with combustion. It is protected from the effects of gas and dirty gas after combustion.

また、本実施形態では、遮蔽機構部50は、噴孔21と着火雰囲気との間を遮蔽する遮蔽部材60と、噴射停止期間T3および噴射期間T1に応じて着火雰囲気側に対して噴孔21を保護および露出するように遮蔽部材60を駆動する駆動部70を備えている。これにより、噴孔21は、噴射時には露出され、噴孔21より燃料を噴射できるとともに、噴射停止時には遮蔽部材60により遮蔽され、燃焼に伴なう高温ガスや燃焼後の汚れたガスの影響から保護される。   Further, in the present embodiment, the shielding mechanism unit 50 includes the shielding member 60 that shields between the nozzle hole 21 and the ignition atmosphere, and the nozzle hole 21 with respect to the ignition atmosphere side according to the injection stop period T3 and the injection period T1. The drive part 70 which drives the shielding member 60 so that it may be protected and exposed is provided. Thereby, the injection hole 21 is exposed at the time of injection and can inject fuel from the injection hole 21 and is shielded by the shielding member 60 when the injection is stopped, and is affected by the influence of high-temperature gas accompanying combustion and dirty gas after combustion. Protected.

また、本実施形態では、遮蔽部材60は、噴孔21に対向する位置に、開口部62を有しており、駆動部70は、開口部62を、噴孔21が遮蔽される遮蔽位置と、噴孔21が開放される開放位置とに切換える駆動装置71、72、65を備えている。   In the present embodiment, the shielding member 60 has an opening 62 at a position facing the nozzle hole 21, and the driving unit 70 defines the opening 62 as a shielding position where the nozzle hole 21 is shielded. , Driving devices 71, 72, 65 for switching to an open position where the nozzle hole 21 is opened are provided.

これによると、噴孔21と着火雰囲気との間を噴射停止期間T3において遮蔽する遮蔽部材60および駆動部70の構成として、噴孔21に対向配置する開口部62を有する遮蔽部材60と、遮蔽部材60を駆動することにより開口部62を、噴孔21が遮蔽される遮蔽位置と、噴孔21が開放される開放位置とに切換える駆動装置71、72、65を有する駆動部70で構成することができる。   According to this, as a configuration of the shielding member 60 and the drive unit 70 that shields between the nozzle hole 21 and the ignition atmosphere in the injection stop period T3, the shielding member 60 having the opening 62 arranged to face the nozzle hole 21, and the shielding. By driving the member 60, the opening 62 is configured by a driving unit 70 having driving devices 71, 72, and 65 that switch between a shielding position where the nozzle hole 21 is shielded and an open position where the nozzle hole 21 is opened. be able to.

また、本実施形態では、開口部62を遮蔽位置と開放位置とに切換える構成として、開口部62を有する遮蔽部材60を、駆動部70によって回転運動させることにより噴孔21の遮蔽および開放を行なえるように構成されている。具体的には、遮蔽部材60と駆動部70との間に、駆動部70の軸方向往復運動を遮蔽部材60の回転運動に変換する中間伝達部材65を備えているので、開口部62を有する遮蔽部材60を、駆動部70によって回転運動させることができ、従って噴孔21の遮蔽および開放を行なうことができる。   In the present embodiment, the opening 62 is switched between the shielding position and the opening position, and the shielding member 60 having the opening 62 is rotated by the drive unit 70 to shield and open the nozzle hole 21. It is comprised so that. Specifically, since the intermediate transmission member 65 that converts the axial reciprocating motion of the drive unit 70 into the rotational motion of the shield member 60 is provided between the shielding member 60 and the drive unit 70, the opening 62 is provided. The shielding member 60 can be rotated by the drive unit 70, and thus the nozzle hole 21 can be shielded and opened.

また、本実施形態では、遮蔽部材60は、回転方向に移動することにより開口部62を遮蔽位置と開放位置とに切換える構成であるので、噴孔21に対向配置されている遮蔽部材60と、噴孔21との間の遮蔽空間の空間容積を小さくすることが可能である。遮蔽空間容積が小さいため、遮蔽期間T4において、遮蔽空間に閉じ込めたガスが万が一汚れたガス等であっても、そのガスによる影響を抑制することができる。   Moreover, in this embodiment, since the shielding member 60 is a structure which switches the opening part 62 to a shielding position and an open position by moving to a rotation direction, the shielding member 60 arrange | positioned facing the nozzle hole 21, It is possible to reduce the space volume of the shielding space between the nozzle holes 21. Since the shielding space volume is small, even if the gas confined in the shielding space is a dirty gas or the like in the shielding period T4, the influence of the gas can be suppressed.

また、上記遮蔽部材60と、噴孔21との間の遮蔽空間の空間容積を僅かにすることで、噴孔遮蔽期間において、噴孔21の出口部を塞ぐことが可能である。   Further, by making the space volume of the shielding space between the shielding member 60 and the nozzle hole 21 small, it is possible to close the outlet portion of the nozzle hole 21 during the nozzle hole shielding period.

また、上記開口部62を有する遮蔽部材60は、噴孔遮蔽期間T4において、燃焼室106内の燃焼ガスから噴孔21を遮断し、保護するように構成されているので、遮蔽部材60は、噴孔21直下の遮蔽空間を、燃焼ガスなどの着火空間領域より断熱可能である。   Further, the shielding member 60 having the opening 62 is configured to shield and protect the injection hole 21 from the combustion gas in the combustion chamber 106 in the injection hole shielding period T4. The shielding space directly below the nozzle hole 21 can be insulated from the ignition space region such as combustion gas.

(第2の実施形態)
以下、本発明を適用した他の実施形態を説明する。なお、以下の実施形態においては、第1の実施形態と同じもしくは均等の構成には同一の符号を付し、説明を繰返さない。
(Second Embodiment)
Hereinafter, other embodiments to which the present invention is applied will be described. In the following embodiments, the same or equivalent components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.

第2実施形態では、第1の実施形態で説明した遮蔽機構部50の遮蔽部材60の開口部において、形状を略扇形状に代えて、図8に示すように、略丸形状とする。図8は、本実施形態に係わる遮蔽機構部を示す斜視的展開図である。図9は、図8の遮蔽機構部の動作過程を説明する図であって、図9(a)は噴孔を遮蔽している状態、図9(b)は噴孔を開放している状態を示す平面図である。   In the second embodiment, the opening of the shielding member 60 of the shielding mechanism 50 described in the first embodiment has a substantially circular shape as shown in FIG. FIG. 8 is a perspective developed view showing the shielding mechanism portion according to the present embodiment. 9A and 9B are diagrams for explaining the operation process of the shielding mechanism portion of FIG. 8, in which FIG. 9A shows a state where the nozzle hole is shielded, and FIG. 9B shows a state where the nozzle hole is opened. FIG.

図8に示すように、燃料噴射弁202は、遮蔽機構部250を備えており、遮蔽機構部250は、遮蔽部材260と、中間伝達部材65と、駆動部70とから構成されている。   As shown in FIG. 8, the fuel injection valve 202 includes a shielding mechanism portion 250, and the shielding mechanism portion 250 includes a shielding member 260, an intermediate transmission member 65, and a driving portion 70.

遮蔽部材260には、図8および図9(a)に示すように、4個の噴孔に対応して4個の開口部262が形成されている。これにより、開口部262は、噴孔21を個別に開放することが可能である。   As shown in FIGS. 8 and 9A, the shielding member 260 has four openings 262 corresponding to the four nozzle holes. Thereby, the opening part 262 can open the nozzle hole 21 separately.

また、このように開口部262を噴孔21毎に対向配置させる構成とすることにより、噴孔21の配置自由度の向上が図れる。   Further, by arranging the opening 262 so as to face each nozzle hole 21 in this way, the degree of freedom in arranging the nozzle holes 21 can be improved.

上述の構成を有する燃料噴射弁202は、第1の実施形態と同様な効果を得ることができる。   The fuel injection valve 202 having the above-described configuration can obtain the same effect as that of the first embodiment.

なお、上記開口部262は、噴孔21の出口部形状に対応して略丸形状に形成したが、略丸形状に限らず、噴孔21の出口部形状、例えば略楕円状、略スリット状に応じて、略楕円状、略スリット状などのいずれの形状であってもよい。   In addition, although the said opening part 262 was formed in the substantially round shape corresponding to the exit part shape of the injection hole 21, it is not restricted to a substantially round shape, For example, the exit part shape of the injection hole 21, for example, a substantially elliptical shape, a substantially slit shape. Depending on the shape, it may be any shape such as a substantially elliptical shape or a substantially slit shape.

(第3の実施形態)
第3の実施形態では、第1の実施形態で説明した遮蔽機構部50の駆動部において、駆動対象を軸方向に移動可能な電磁駆動部70に代えて、図10に示すように、駆動対象を回転方向に移動可能なステップモータなどの回転駆動部370とする。図10は、本実施形態に係わる燃料噴射弁を示す図であって、図10(a)は模式的部分断面図、図10(b)平面図である。図11は、図10中の遮蔽機構部を示す斜視的展開図である。図12は、図11中の磁極コイルを示す斜視図である。図13は、図10中の遮蔽機構部の動作のうちの噴孔を開放する過程を説明する図であって、図13(a)は模式的部分断面図、図13(b)は平面図である。
(Third embodiment)
In the third embodiment, in the drive unit of the shielding mechanism unit 50 described in the first embodiment, instead of the electromagnetic drive unit 70 that can move the drive target in the axial direction, as shown in FIG. Is a rotation drive unit 370 such as a step motor that can move in the rotation direction. FIG. 10 is a view showing a fuel injection valve according to the present embodiment, in which FIG. 10 (a) is a schematic partial sectional view and FIG. 10 (b) is a plan view. FIG. 11 is a perspective developed view showing the shielding mechanism in FIG. FIG. 12 is a perspective view showing the magnetic pole coil in FIG. FIGS. 13A and 13B are diagrams for explaining a process of opening the nozzle hole in the operation of the shielding mechanism in FIG. 10, wherein FIG. 13A is a schematic partial cross-sectional view, and FIG. 13B is a plan view. It is.

図10および図11に示すように、燃料噴射弁302は、遮蔽機構部350を備えており、遮蔽機構部350は、遮蔽部材360と、回転駆動部370とから構成されている。   As shown in FIGS. 10 and 11, the fuel injection valve 302 includes a shielding mechanism unit 350, and the shielding mechanism unit 350 includes a shielding member 360 and a rotation driving unit 370.

遮蔽部材360は、円環状部(以下、第2円環状部)364と、筒状部363と、底部361とから構成されている。底部361には、図10(b)に示すように、噴孔21に対向する位置に開口部62が設けられている。   The shielding member 360 includes an annular part (hereinafter referred to as a second annular part) 364, a cylindrical part 363, and a bottom part 361. As shown in FIG. 10B, the bottom 361 is provided with an opening 62 at a position facing the injection hole 21.

第2円環状部364は、図11に示すように、N極、S極の磁極が交互に環状に配置されている。   As shown in FIG. 11, the second annular portion 364 has N-pole and S-pole magnetic poles alternately arranged in an annular shape.

回転駆動部370は、図11に示すように、上記第2円環状部364の磁極数に対応した駆動コイル273が、第2円環状部364の磁極に対向して配置されている。駆動コイル373は、図12に示すように、巻回されるコイル271とから構成されており、そのコイル271の端末271a、271bは、それぞれ隣接する磁極の駆動コイル273のコイル271の端末に電気的に接続している。なお、ここで、第2円環状部364と、駆動コイル373とは、遮蔽部材360を回転方向に移動可能な回転駆動装置を構成する。   As shown in FIG. 11, in the rotation drive unit 370, a drive coil 273 corresponding to the number of magnetic poles of the second annular portion 364 is disposed to face the magnetic poles of the second annular portion 364. As shown in FIG. 12, the drive coil 373 is composed of a coil 271 to be wound, and the terminals 271a and 271b of the coil 271 are electrically connected to the terminals of the coil 271 of the adjacent drive coil 273 of the magnetic pole. Connected. Here, the second annular portion 364 and the drive coil 373 constitute a rotation drive device that can move the shielding member 360 in the rotation direction.

次に、上述の構成を有する燃料噴射弁2の作動を、以下図10、図13に従って説明する。噴孔遮蔽時には、遮蔽機構部350の回転駆動部370に、電力供給装置90より電流が供給されていない(図10参照)。このとき、回転駆動部370には電磁力が発生していないので、遮蔽部材360は初期位置にあり、例えば図10(b)に示すように、開口部62が噴孔21を遮蔽する遮蔽位置にある。これにより、遮蔽部材360により噴孔21を遮蔽する。なお、初期位置は、遮蔽位置に限らず、開放位置であってもよい。   Next, the operation of the fuel injection valve 2 having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. When the nozzle hole is shielded, no current is supplied from the power supply device 90 to the rotation drive unit 370 of the shielding mechanism unit 350 (see FIG. 10). At this time, since the electromagnetic force is not generated in the rotation drive unit 370, the shielding member 360 is in the initial position. For example, as shown in FIG. 10B, the shielding position where the opening 62 shields the nozzle hole 21. It is in. Thereby, the nozzle hole 21 is shielded by the shielding member 360. Note that the initial position is not limited to the shielding position, and may be an open position.

一方、噴孔開放時には、遮蔽機構部350の回転駆動部370に電流が供給され、回転駆動部370に電磁力が発生する。回転駆動部370に電磁力が発生すると、回転駆動部370の磁極は、対向する円環状部364の磁極と引き合う回転方向に移動可能である。電力供給装置90から回転駆動部370の磁極に供給される電流を制御することにより、回転駆動部370の磁極を切換え、回転方向へ所定角度(例えば、本実施例では180度)だけ移動する。遮蔽部材360が回転駆動部370により回転方向を180度移動すると、遮蔽部材360の開口部62より噴孔21が露出する(図13(b)参照)。   On the other hand, when the nozzle hole is opened, a current is supplied to the rotation drive unit 370 of the shielding mechanism unit 350, and an electromagnetic force is generated in the rotation drive unit 370. When an electromagnetic force is generated in the rotation drive unit 370, the magnetic poles of the rotation drive unit 370 can move in the rotation direction attracting the magnetic poles of the opposed annular portions 364. By controlling the current supplied from the power supply device 90 to the magnetic poles of the rotation drive unit 370, the magnetic poles of the rotation drive unit 370 are switched and moved in the rotation direction by a predetermined angle (for example, 180 degrees in this embodiment). When the shielding member 360 is moved 180 degrees in the rotational direction by the rotation driving unit 370, the nozzle hole 21 is exposed from the opening 62 of the shielding member 360 (see FIG. 13B).

本実施形態では、回転駆動部370自体に、遮蔽部材360を回転移動可能にする回転駆動装置が設けられているので、開口部62を有する遮蔽部材360を、回転駆動部370によって回転運動させることができ、従って噴孔21の遮蔽および開放を行なうことができる。   In the present embodiment, the rotation drive unit 370 itself is provided with a rotation drive device that allows the shielding member 360 to rotate, so that the rotation drive unit 370 rotates the shielding member 360 having the opening 62. Therefore, the nozzle hole 21 can be shielded and opened.

上述の構成を有する燃料噴射弁302は、第1の実施形態と同様な効果を得ることができる。   The fuel injection valve 302 having the above-described configuration can obtain the same effect as that of the first embodiment.

(第4の実施形態)
第4の実施形態では、第1の実施形態で説明した遮蔽機構部50の遮蔽部材60の開口部において、噴孔21に対向する位置に設けられる開口部62に代えて、図14および図15に示すように、開口部461aを、着火雰囲気に対して噴孔21を遮蔽および開放可能な可変開口461oとする。図14は、本実施形態に係わる燃料噴射弁を示す図であって、図14(a)は模式的部分断面図、図14(b)は平面図である。図15は、図14中の遮蔽機構部の動作のうちの噴孔を開放する過程を説明する図であって、図15(a)は模式的部分断面図、図15(b)は平面図である。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, instead of the opening 62 provided at the position facing the injection hole 21 in the opening of the shielding member 60 of the shielding mechanism 50 described in the first embodiment, FIGS. 14 and 15. As shown, the opening 461a is a variable opening 461o that can shield and open the nozzle hole 21 against the ignition atmosphere. FIG. 14 is a view showing a fuel injection valve according to the present embodiment, in which FIG. 14 (a) is a schematic partial sectional view, and FIG. 14 (b) is a plan view. 15A and 15B are diagrams for explaining a process of opening the nozzle hole in the operation of the shielding mechanism in FIG. 14, in which FIG. 15A is a schematic partial sectional view, and FIG. 15B is a plan view. It is.

なお、図14においては、噴孔21を遮蔽する過程を示している。図14(b)および図15(b)中の白抜き矢印方向は、それぞれ、開口部461aの形状変形する閉塞方向および開放方向を示している。   FIG. 14 shows a process of shielding the nozzle hole 21. 14B and 15B indicate the closing direction and the opening direction in which the shape of the opening 461a is deformed, respectively.

図14に示すように、燃料噴射弁402は、遮蔽機構部450を備えており、遮蔽機構部450は、遮蔽部材460と、駆動部70とから構成されている。   As shown in FIG. 14, the fuel injection valve 402 includes a shielding mechanism unit 450, and the shielding mechanism unit 450 includes a shielding member 460 and a drive unit 70.

遮蔽部材460は、ばね材から形成されており、円環状部(以下、第2円環状部)464と、筒状部463と、底部461とから構成されている。なお、第2円環状部464は磁性材料で形成されている。また、遮蔽部材460は、ばね材で形成されるものに限らず、弾性体であればよい。   The shielding member 460 is formed of a spring material, and includes an annular portion (hereinafter, a second annular portion) 464, a cylindrical portion 463, and a bottom portion 461. The second annular portion 464 is made of a magnetic material. The shielding member 460 is not limited to being formed of a spring material, and may be an elastic body.

底部461には、図14(b)および図15(b)に示すように、着火雰囲気に対して噴孔21を遮蔽および開放可能な可変開口461oとする開口部461aが設けられている。開口部461aは、縁部が略星形状に形成され、隣接する各縁部が当接可能に配置されている。図15(a)および図15(b)の噴孔を開放する状態では、開口部461aの縁部によって、可変開口461aが略星形状に開口する。一方、図14(a)および図14(b)の噴孔を遮蔽する状態では、開口部461aの隣接する各縁部が閉塞するように閉じている。   As shown in FIGS. 14B and 15B, the bottom 461 is provided with an opening 461a serving as a variable opening 461o capable of shielding and opening the injection hole 21 against the ignition atmosphere. The opening 461a has a substantially star-shaped edge and is disposed so that adjacent edges can come into contact with each other. In the state where the nozzle holes in FIGS. 15A and 15B are opened, the variable opening 461a is opened in a substantially star shape by the edge of the opening 461a. On the other hand, in the state where the nozzle holes in FIGS. 14A and 14B are blocked, the adjacent edges of the opening 461a are closed so as to be closed.

また、本実施形態では、開口部461aを有する底部461は、図16(a)および図16(b)に示すように、弁ハウジング16の内壁部16bの角部に対して湾曲して当接するように形成されている。詳しくは、湾曲した底部461は、遮蔽部材461の筒状部463および円環状部464の軸方向移動に沿って移動するとき、上記角部を起点に変形し、上記角部に反力を作用させるように構成されている。この反力は、駆動部70に発生する電磁力による上記筒状部463および円環状部464の軸方向上方移動に対して反対方向に作用する。   In the present embodiment, the bottom 461 having the opening 461a is curved and abutted against the corner of the inner wall 16b of the valve housing 16 as shown in FIGS. 16 (a) and 16 (b). It is formed as follows. Specifically, when the curved bottom portion 461 moves along the axial movement of the cylindrical portion 463 and the annular portion 464 of the shielding member 461, the curved bottom portion 461 is deformed from the corner portion as a starting point, and a reaction force acts on the corner portion. It is configured to let you. This reaction force acts in the opposite direction to the upward movement of the cylindrical portion 463 and the annular portion 464 in the axial direction due to the electromagnetic force generated in the drive unit 70.

このように構成することにより、第1の実施形態で説明した第2付勢部材69を設けることなく、遮蔽部材460(詳しくは底部461)自体の弾性力によって遮蔽部材460を遮蔽位置側に付勢することができる。   With this configuration, the shielding member 460 is attached to the shielding position side by the elastic force of the shielding member 460 (specifically, the bottom portion 461) without providing the second urging member 69 described in the first embodiment. You can

また、このような構成にすることにより、遮蔽部材461自体も軸方向移動することによって開口部461aを、開口および閉塞する可変開口461oとすることができるので、第1の実施形態で説明した中間伝達部材65は不要となるため、遮蔽機構部450の簡素化が図れる。   In addition, with such a configuration, the shielding member 461 itself can also be moved in the axial direction, so that the opening 461a can be made to be a variable opening 461o that opens and closes. Therefore, the intermediate described in the first embodiment Since the transmission member 65 is unnecessary, the shielding mechanism 450 can be simplified.

上述の構成を有する燃料噴射弁402は、第1の実施形態と同様な効果を得ることができる。   The fuel injection valve 402 having the above-described configuration can obtain the same effects as those of the first embodiment.

また、本実施形態では、遮蔽部材460は、着火雰囲気に対して噴孔21を遮蔽および開放可能な開口部461a(詳しくは、可変開口461o)を有しており、駆動部70は、開口部461aを閉塞する閉塞位置と、開口部461aを開放する開放位置とに切換える駆動装置を備えている。   Further, in the present embodiment, the shielding member 460 has an opening 461a (specifically, a variable opening 461o) that can shield and open the nozzle hole 21 with respect to the ignition atmosphere. A driving device is provided that switches between a closed position for closing 461a and an open position for opening the opening 461a.

これによると、噴孔21と着火雰囲気との間を噴射停止期間T2において遮蔽する遮蔽部材460および駆動部70の構成として、着火雰囲気に対して噴孔21を遮蔽および開放可能な可変開口461oを有する遮蔽部材460と、遮蔽部材460を閉塞位置と開放位置とに切換えることにより開口部461a自体を閉塞および開放する駆動装置を有する駆動部70で構成することができる。   According to this, as a configuration of the shielding member 460 and the drive unit 70 that shields between the nozzle hole 21 and the ignition atmosphere in the injection stop period T2, the variable opening 461o that can shield and open the nozzle hole 21 with respect to the ignition atmosphere is provided. The shielding member 460 having the driving member 70 having the driving member that closes and opens the opening 461a itself by switching the shielding member 460 between the closing position and the opening position.

また、本実施形態では、遮蔽部材460は、例えばばね材などの弾性体からなるので、弾性力を利用して開口部461aを閉塞および開放することが可能である。   In the present embodiment, since the shielding member 460 is made of an elastic body such as a spring material, for example, the opening 461a can be closed and opened using an elastic force.

(第5の実施形態)
第5の実施形態では、第4の実施形態で説明した遮蔽機構部450において、駆動部70に非通電時に噴孔21を遮蔽するいわゆるノーマリクローズ構成に代えて、図18に示すように、駆動部70に非通電時に噴孔21を開放するいわゆるノーマリオープン構成とする。図17は、本実施形態に係わる燃料噴射弁を示す図であって、図17(a)は模式的部分断面図、図17(b)は平面図である。図18は、図17中の遮蔽機構部の動作のうちの噴孔を開放する過程を説明する図であって、図18(a)は模式的部分断面図、図18(b)は平面図である。
(Fifth embodiment)
In the fifth embodiment, in the shielding mechanism 450 described in the fourth embodiment, instead of the so-called normally closed configuration that shields the nozzle hole 21 when the drive unit 70 is not energized, as shown in FIG. A so-called normally open configuration in which the nozzle hole 21 is opened when the drive unit 70 is not energized is employed. FIG. 17 is a view showing a fuel injection valve according to the present embodiment, in which FIG. 17 (a) is a schematic partial sectional view, and FIG. 17 (b) is a plan view. 18A and 18B are diagrams for explaining a process of opening the nozzle hole in the operation of the shielding mechanism portion in FIG. 17. FIG. 18A is a schematic partial cross-sectional view, and FIG. 18B is a plan view. It is.

図17に示すように、燃料噴射弁502は、遮蔽機構部550を備えており、遮蔽機構部550は、遮蔽部材560と、駆動部70と、第3付勢部材564とから構成されている。   As shown in FIG. 17, the fuel injection valve 502 includes a shielding mechanism portion 550, and the shielding mechanism portion 550 includes a shielding member 560, a driving portion 70, and a third urging member 564. .

遮蔽部材560は、ばね材から形成されており、第2円環状部564と、筒状部563と、底部561とから構成されている。なお、底部561は、駆動コイル71、72の反噴孔21側の磁極面に対向して配置されている。また、筒状部563は、駆動コイル71、72のスプール72内を挿通可能に配置されている。   The shielding member 560 is formed of a spring material, and includes a second annular portion 564, a cylindrical portion 563, and a bottom portion 561. The bottom portion 561 is disposed so as to face the magnetic pole surface on the side of the anti-injection hole 21 of the drive coils 71 and 72. Further, the cylindrical portion 563 is disposed so as to be able to pass through the spool 72 of the drive coils 71 and 72.

第3付勢部材564は、第2円環状部564と、駆動コイル71、72の上記磁極面との間に挟み込まれ、遮蔽部材560の開口部641a(詳しくは可変開口461o)が開口する方向に付勢している。   The third urging member 564 is sandwiched between the second annular portion 564 and the magnetic pole surfaces of the drive coils 71 and 72, and the direction in which the opening 641a (specifically, the variable opening 461o) of the shielding member 560 opens. Is energized.

このように構成することにより、遮蔽機構部550の駆動部70などの故障時において、噴孔21が遮蔽状態になるのを防止することができる。したがって、万が一遮蔽機構部550の故障があったとしても、燃料噴射弁2の燃料噴射の基本機能を確保することができる。   With this configuration, it is possible to prevent the nozzle hole 21 from being in a shielding state when the drive unit 70 of the shielding mechanism 550 is out of order. Therefore, even if there is a failure of the shielding mechanism 550, the basic function of fuel injection of the fuel injection valve 2 can be ensured.

(第6の実施形態)
第6の実施形態では、第4の実施形態で説明した遮蔽機構部450の駆動部において、電磁力を利用するソレノイドなどの駆動部70に代えて、図20に示すように、電気エネルギーにより収縮するピエゾアクチュエータなどの駆動部570とする。図19は、本実施形態に係わる燃料噴射弁を示す図であって、図19(a)は模式的部分断面図、図19(b)は平面図である。図20は、図19中の遮蔽機構部の動作のうちの噴孔を開放する過程を説明する図であって、図20(a)は模式的部分断面図、図20(b)は平面図である。
(Sixth embodiment)
In the sixth embodiment, the drive unit of the shielding mechanism unit 450 described in the fourth embodiment is contracted by electric energy as shown in FIG. 20 instead of the drive unit 70 such as a solenoid using electromagnetic force. A driving unit 570 such as a piezo actuator is used. FIG. 19 is a view showing a fuel injection valve according to the present embodiment, in which FIG. 19 (a) is a schematic partial sectional view, and FIG. 19 (b) is a plan view. 20A and 20B are diagrams for explaining a process of opening the nozzle hole in the operation of the shielding mechanism in FIG. 19. FIG. 20A is a schematic partial cross-sectional view, and FIG. 20B is a plan view. It is.

図19に示すように、燃料噴射弁602は、遮蔽機構部650を備えており、遮蔽機構部650は、遮蔽部材460と、駆動部670とから構成されている。   As shown in FIG. 19, the fuel injection valve 602 includes a shielding mechanism unit 650, and the shielding mechanism unit 650 includes a shielding member 460 and a drive unit 670.

駆動部670は、電気エネルギーにより収縮する複数のピエゾ素子670aからなるピエゾアクチュエータである。駆動部670は、電力供給装置90により電気エネルギーが供給され、電気エネルギーにより収縮する。具体的には、駆動部670に電気エネルギーが供給されると、ピエゾ素子670a群の長さがLp1(図19(a)参照)からLp2(図20(a)参照)に収縮する。   The drive unit 670 is a piezo actuator including a plurality of piezo elements 670a that contract by electric energy. The drive unit 670 is supplied with electrical energy from the power supply device 90 and contracts due to the electrical energy. Specifically, when electric energy is supplied to the drive unit 670, the length of the piezo element 670a group contracts from Lp1 (see FIG. 19A) to Lp2 (see FIG. 20A).

なお、遮蔽部材460は、磁性材料でも非磁性材料のいずれであってもよい。   The shielding member 460 may be either a magnetic material or a nonmagnetic material.

このような構成にしても、第4の実施形態と同様な効果を得ることができる。   Even if it is such a structure, the effect similar to 4th Embodiment can be acquired.

(第7の実施形態)
第7の実施形態では、第6の実施形態で説明した遮蔽機構部650の駆動部において、電気エネルギーにより収縮するピエゾアクチュエータ670に代えて、図22に示すように、磁気エネルギーにより収縮する磁歪アクチュエータなどの駆動部770とする。図21は、本実施形態に係わる燃料噴射弁を示す図であって、図21(a)は模式的部分断面図、図21(b)は平面図である。図22は、図21中の遮蔽機構部の動作のうちの噴孔を開放する過程を説明する図であって、図22(a)は模式的部分断面図、図22(b)は平面図である。
(Seventh embodiment)
In the seventh embodiment, in place of the piezo actuator 670 contracted by electric energy in the driving unit of the shielding mechanism section 650 described in the sixth embodiment, a magnetostrictive actuator contracted by magnetic energy as shown in FIG. Such a drive unit 770. FIG. 21 is a view showing a fuel injection valve according to the present embodiment, in which FIG. 21 (a) is a schematic partial sectional view, and FIG. 21 (b) is a plan view. 22A and 22B are diagrams for explaining a process of opening the nozzle hole in the operation of the shielding mechanism portion in FIG. 21, wherein FIG. 22A is a schematic partial cross-sectional view, and FIG. 22B is a plan view. It is.

図21に示すように、燃料噴射弁702は、遮蔽機構部750を備えており、遮蔽機構部750は、遮蔽部材460と、駆動部770とから構成されている。   As shown in FIG. 21, the fuel injection valve 702 includes a shielding mechanism unit 750, and the shielding mechanism unit 750 includes a shielding member 460 and a drive unit 770.

駆動部770は、磁気エネルギーにより収縮する複数の磁歪素子777aと、磁気エネルギーを発生するための駆動コイル778とからなる磁歪アクチュエータである。   The drive unit 770 is a magnetostrictive actuator including a plurality of magnetostrictive elements 777a that contract by magnetic energy and a drive coil 778 for generating magnetic energy.

駆動部770は、電力供給装置90により駆動コイル778に電流が供給され、電磁力による磁気エネルギーが形成されると、発生した磁気エネルギーにより収縮する。具体的には、駆動部770の駆動コイル778に電流が供給されると、磁歪素子777a群の長さがLp1(図21(a)参照)からLp2(図22(a)参照)に収縮する。   The drive unit 770 contracts due to the generated magnetic energy when current is supplied to the drive coil 778 by the power supply device 90 and magnetic energy is generated by electromagnetic force. Specifically, when a current is supplied to the drive coil 778 of the drive unit 770, the length of the magnetostrictive element 777a group contracts from Lp1 (see FIG. 21A) to Lp2 (see FIG. 22A). .

このような構成にしても、第6の実施形態と同様な効果を得ることができる。   Even if it is such a structure, the effect similar to 6th Embodiment can be acquired.

(第8の実施形態)
第8の実施形態では、第4の実施形態で説明した遮蔽機構部450の駆動部において、電磁力を利用するソレノイドなどの駆動部70に代えて、図23に示すように、機械的駆動によるリンク機構などの駆動部970とする。図23は、本実施形態に係わる燃料噴射弁を示す図であって、図23(a)は模式的部分断面図、図23(b)は平面図である。図24は、図23中の遮蔽機構部の動作のうちの噴孔を開放する過程を説明する図であって、図24(a)は模式的部分断面図、図24(b)は平面図である。
(Eighth embodiment)
In the eighth embodiment, in the drive unit of the shielding mechanism unit 450 described in the fourth embodiment, instead of the drive unit 70 such as a solenoid using electromagnetic force, mechanical drive is used as shown in FIG. A driving unit 970 such as a link mechanism is used. FIG. 23 is a view showing a fuel injection valve according to the present embodiment, in which FIG. 23 (a) is a schematic partial sectional view, and FIG. 23 (b) is a plan view. 24A and 24B are diagrams for explaining a process of opening the nozzle hole in the operation of the shielding mechanism portion in FIG. 23, in which FIG. 24A is a schematic partial cross-sectional view, and FIG. 24B is a plan view. It is.

図21に示すように、燃料噴射弁802は、遮蔽機構部950を備えており、遮蔽機構部950は、遮蔽部材460と、駆動部970とから構成されている。   As shown in FIG. 21, the fuel injection valve 802 includes a shielding mechanism portion 950, and the shielding mechanism portion 950 includes a shielding member 460 and a drive portion 970.

駆動部970は、機械的に遮蔽部材460を軸方向往復移動可能なリンク機構970a、970b、970cからなる機械装置である。リンク機構970a、970b、970cは、例えば回転力を往復移動力に運動変換するカム970aと、軸方向移動を所定方向(例えば、図24中の軸方向下方)に変位させるための継手群970bと、駆動対象を所望の所定方向に変位させるための継手群970cとから構成されている。   The drive unit 970 is a mechanical device including link mechanisms 970a, 970b, and 970c that can mechanically reciprocate the shielding member 460 in the axial direction. The link mechanisms 970a, 970b, and 970c include, for example, a cam 970a that converts a rotational force into a reciprocating force, and a joint group 970b that displaces axial movement in a predetermined direction (for example, downward in the axial direction in FIG. 24). , And a joint group 970c for displacing the drive target in a desired predetermined direction.

このような構成にしても、第4の実施形態と同様な効果を得ることが可能である。   Even if it is such a structure, it is possible to acquire the effect similar to 4th Embodiment.

(第9の実施形態)
第9の実施形態では、第4の実施形態で説明した燃料噴射弁402において、図25に示すように、燃料噴射弁402と、燃料噴射弁402の燃料噴射、および遮蔽機構部450の駆動部70を制御するECU90とを備える燃料噴射装置1とする。
(Ninth embodiment)
In the ninth embodiment, in the fuel injection valve 402 described in the fourth embodiment, as shown in FIG. 25, the fuel injection valve 402, the fuel injection of the fuel injection valve 402, and the drive unit of the shielding mechanism unit 450 The fuel injection device 1 includes an ECU 90 that controls the ECU 70.

図25は、本実施形態に係わる燃料噴射弁およびこれを用いた燃料噴射装置の構成を示す模式的部分断面図である。図26は、図25中の制御手段における燃料噴射弁の異常診断処理の一例を示すフローチャートである。図27は、図26中の燃料噴射弁および内燃機関の作動状態の一例を示す図であって、図27(a)は模式的断面図、図27(b)は筒内の燃焼室をみた模式的平面図である。図28は、図26中の燃料噴射弁および内燃機関の作動状態の一例を示す図であって、図28(a)は模式的断面図、図28(b)は筒内の燃焼室をみた模式的平面図である。図29は、図26中の燃料噴射弁および内燃機関の作動状態の一例を示す図であって、図29(a)は模式的断面図、図29(b)は筒内の燃焼室をみた模式的平面図である。図30は、内燃機関の運転状態に応じて複数の燃料噴射弁を組合せたものを選択使用するためのマップ構成図である。図31は、図26中の各燃料噴射弁の診断処理をするための異常検知処理を示すフローチャートである。   FIG. 25 is a schematic partial cross-sectional view showing a configuration of a fuel injection valve and a fuel injection device using the same according to the present embodiment. FIG. 26 is a flowchart showing an example of a fuel injection valve abnormality diagnosis process in the control means in FIG. 27 is a diagram showing an example of the operating state of the fuel injection valve and the internal combustion engine in FIG. 26. FIG. 27 (a) is a schematic sectional view, and FIG. 27 (b) is a view of the combustion chamber in the cylinder. It is a typical top view. FIG. 28 is a diagram showing an example of the operating state of the fuel injection valve and the internal combustion engine in FIG. 26. FIG. 28 (a) is a schematic sectional view, and FIG. 28 (b) is a view of the combustion chamber in the cylinder. It is a typical top view. FIG. 29 is a view showing an example of the operating state of the fuel injection valve and the internal combustion engine in FIG. 26, FIG. 29 (a) is a schematic sectional view, and FIG. 29 (b) is a view of the combustion chamber in the cylinder. It is a typical top view. FIG. 30 is a map configuration diagram for selectively using a combination of a plurality of fuel injection valves in accordance with the operating state of the internal combustion engine. FIG. 31 is a flowchart showing an abnormality detection process for diagnosing each fuel injection valve in FIG.

図25に示すように、燃料噴射装置1は、燃料噴射弁402と、ECU90とを含んで構成されている。なお、第1の実施形態(第4の実施形態)の説明において、電力供給装置は、制御手段としてのECU内の一機能として構成してよいとしたが、本実施形態では、以下ECU90内に、電力供給装置が一機能として構成されているものとする。   As shown in FIG. 25, the fuel injection device 1 includes a fuel injection valve 402 and an ECU 90. In the description of the first embodiment (fourth embodiment), the power supply device may be configured as one function in the ECU as the control means. It is assumed that the power supply device is configured as one function.

ECU90は、CPU、RAM、ROM等(図示しない)を搭載しており、ROMに記憶されたプログラムと、RAMに読み込まれたセンサ類の信号(車両の運転状態)とに基づいて各種の演算処理を行なう。   The ECU 90 includes a CPU, a RAM, a ROM, and the like (not shown), and performs various arithmetic processes based on a program stored in the ROM and sensor signals (vehicle driving state) read into the RAM. To do.

具体的な演算の一例を示すと、ECU90は、燃料の噴射毎に、ROMに記憶されたプログラムと、RAMに読み込まれたセンサ類の信号(車両の運転状態)とに基づいて、各気筒の目標噴射量、および燃料噴射弁2の開弁期間T1等決定するように構成されている。   An example of a specific calculation is as follows. For each fuel injection, the ECU 90 determines each cylinder based on a program stored in the ROM and a sensor signal (vehicle driving state) read into the RAM. The target injection amount, the valve opening period T1 of the fuel injection valve 2, and the like are determined.

なお、ECU90には、燃料噴射弁2の噴射動作を制御する噴射制御手段と、燃料噴射弁2の噴射停止期間において遮蔽機構部450の駆動部70を制御する噴孔遮蔽制御手段とを備えている。また、エンジン100に複数個(本実施例では2個)の燃料噴射弁402A、402Bが搭載され、エンジン100の運転状態に応じて燃料噴射弁402A、402Bの組み合わせにより選択使用する場合においては、ECU90は、2個の燃料噴射弁402A、402Bを、エンジン100の運転状態に応じて選択的に燃料噴射するように制御する燃料噴射弁選択手段を備えている。この場合、ECU90は、図30に示すように、上記運転状態に応じて燃料噴射弁402A、402Bを組み合わせたものを選択使用するためのマップを有する。   The ECU 90 includes an injection control unit that controls the injection operation of the fuel injection valve 2 and an injection hole shielding control unit that controls the drive unit 70 of the shielding mechanism unit 450 during the injection stop period of the fuel injection valve 2. Yes. In addition, when a plurality (two in this embodiment) of fuel injection valves 402A and 402B are mounted on the engine 100 and are selectively used depending on the combination of the fuel injection valves 402A and 402B according to the operating state of the engine 100, The ECU 90 includes fuel injection valve selection means for controlling the two fuel injection valves 402A and 402B to selectively inject fuel according to the operating state of the engine 100. In this case, as shown in FIG. 30, the ECU 90 has a map for selectively using a combination of the fuel injection valves 402A and 402B in accordance with the operating state.

以下本実施形態では、エンジン100に2個の燃料噴射弁402A、402Bが搭載されているものとする。なお、説明の簡便のため、燃料噴射弁402Aを燃料噴射弁A、燃料噴射弁402Bを燃料噴射弁Bとも呼ぶ。   Hereinafter, in the present embodiment, it is assumed that two fuel injection valves 402A and 402B are mounted on the engine 100. For convenience of explanation, the fuel injection valve 402A is also called a fuel injection valve A, and the fuel injection valve 402B is also called a fuel injection valve B.

図27(a)に示すように、燃料噴射弁402Aは、弁部Bがエンジン100の吸入ポート102iに臨むように気筒(詳しくは、シリンダヘッド102)に搭載されている。また、燃料噴射弁402Bは、弁部Bがエンジン100の燃焼室106に臨むように気筒に搭載されている。   As shown in FIG. 27A, the fuel injection valve 402A is mounted on the cylinder (specifically, the cylinder head 102) such that the valve portion B faces the intake port 102i of the engine 100. Fuel injection valve 402 </ b> B is mounted on the cylinder so that valve portion B faces combustion chamber 106 of engine 100.

燃料噴射弁402Aは、吸気弁107の開弁時である吸入行程にて吸入ポート102i内に燃料を噴射する。また、燃料噴射弁402Bは、燃焼室106に燃料を直接噴射する。燃料噴射弁402Bの場合は、吸入行程もしくは圧縮行程にて燃料噴射が可能である。以下本実施例では、吸入行程に燃料を燃焼室106へ直接噴射するものとする。   The fuel injection valve 402A injects fuel into the intake port 102i in the intake stroke when the intake valve 107 is opened. The fuel injection valve 402B directly injects fuel into the combustion chamber 106. In the case of the fuel injection valve 402B, fuel injection is possible in the intake stroke or the compression stroke. Hereinafter, in this embodiment, it is assumed that fuel is directly injected into the combustion chamber 106 during the intake stroke.

図30に示すマップにおいて、燃料噴射弁402A、402Bを、I領域、II領域、およびIII領域に応じて選択使用する。I領域は、エンジン100の低速および低負荷運転領域に相当する。II領域は、主として中負荷乃至中速運転領域に相当する。また、III領域は、主として高負荷乃至高速運転領域に相当するものである。   In the map shown in FIG. 30, the fuel injection valves 402A and 402B are selectively used according to the I region, the II region, and the III region. I region corresponds to a low speed and low load operation region of engine 100. The region II mainly corresponds to a medium load to medium speed operation region. The region III mainly corresponds to a high load or high speed operation region.

具体的には、ECU90は、I領域において、燃料噴射弁Aを選択使用し、燃料噴射弁Aにより吸入ポート102iを介して燃焼室106へ燃料が噴射供給される(図27参照)。II領域においては、燃料噴射弁Bを選択使用し、燃料噴射弁Bにより燃焼室106へ燃料が直接噴射供給される(図28参照)。また、III領域においては、燃料噴射弁Aおよび燃料噴射弁Bの両方を使用し、燃料噴射弁Aおよび燃料噴射弁Bにより燃焼室106へ燃料が噴射供給される(図29参照)。   Specifically, the ECU 90 selectively uses the fuel injection valve A in the I region, and fuel is injected and supplied from the fuel injection valve A to the combustion chamber 106 via the intake port 102i (see FIG. 27). In the region II, the fuel injection valve B is selectively used, and fuel is directly injected and supplied to the combustion chamber 106 by the fuel injection valve B (see FIG. 28). In the region III, both the fuel injection valve A and the fuel injection valve B are used, and fuel is injected and supplied to the combustion chamber 106 by the fuel injection valve A and the fuel injection valve B (see FIG. 29).

このとき、選択使用される燃料噴射弁は、遮蔽部材460が噴射停止期間T3において噴孔21が遮蔽され、噴射期間T1において噴孔21が開放されている。図27、図28、および図29において、選択使用される燃料噴射弁は、遮蔽部材460の符号に添え字としてoを追加して表している。燃料噴射期間T1には遮蔽部材460の可変開口461oが開口する。   At this time, in the fuel injection valve to be selectively used, the shielding member 460 is shielded from the injection hole 21 in the injection stop period T3, and the injection hole 21 is opened in the injection period T1. 27, 28, and 29, the fuel injection valve that is selectively used is represented by adding “o” as a subscript to the reference numeral of the shielding member 460. The variable opening 461o of the shielding member 460 is opened during the fuel injection period T1.

また、選択使用されない燃料噴射弁は、他の燃料噴射弁が噴射期間であろうとも、常に噴射停止しているので、遮蔽部材460により噴孔21が遮蔽されている。図27、図28、および図29において、選択使用されない燃料噴射弁には、遮蔽部材460の符号に添え字としてcを追加して表している。   In addition, since the fuel injection valves that are not selectively used are always stopped even if other fuel injection valves are in the injection period, the injection hole 21 is shielded by the shielding member 460. In FIG. 27, FIG. 28, and FIG. 29, the fuel injection valve that is not selectively used is represented by adding c as a subscript to the reference numeral of the shielding member 460.

本実施形態では、燃料噴射装置1は、燃料噴射弁402A、402Bの各遮蔽機構部450の遮蔽部材460の遮蔽および開放動作を検出するセンサ92(図25参照)が設けられている。ECU90は、このセンサ92の検出信号に基づいて遮蔽部材460の開口部461aが開口しているか否かを判定する。センサ92は、図25に示すような円環状部464の変位を検出する位置センサに限らず、開口部461aを形成する底部461の形状変化を直接検出する位置センサであってもよく、遮蔽部材460の開口部461aが開口しているか否かを判別可能な検出信号を出力するセンサであればいずれのセンサであってもよい。   In the present embodiment, the fuel injection device 1 is provided with a sensor 92 (see FIG. 25) that detects the shielding and opening operation of the shielding member 460 of each shielding mechanism 450 of the fuel injection valves 402A and 402B. The ECU 90 determines whether or not the opening 461a of the shielding member 460 is open based on the detection signal of the sensor 92. The sensor 92 is not limited to the position sensor that detects the displacement of the annular portion 464 as shown in FIG. 25, but may be a position sensor that directly detects the shape change of the bottom portion 461 that forms the opening 461a. Any sensor may be used as long as it outputs a detection signal that can determine whether or not the opening 461a of 460 is open.

本実施形態では、ECU90は、遮蔽機構部450の駆動部70もしくは遮蔽部材460のいずれかが故障しているか否かを判定する判定手段と、燃料噴射弁402A、402Bのうち、判定手段により故障していると判定された燃料噴射弁についてはその燃料噴射を禁止し、故障した燃料噴射弁を選択する運転状態において他の燃料噴射弁の燃料噴射を許可する燃料噴射制限手段を備えている。   In the present embodiment, the ECU 90 determines whether any of the driving unit 70 or the shielding member 460 of the shielding mechanism 450 is out of order and the failure among the fuel injection valves 402A and 402B. The fuel injection valve that is determined to be operating is provided with fuel injection limiting means that prohibits the fuel injection and permits the fuel injection of other fuel injection valves in the operation state in which the failed fuel injection valve is selected.

具体的には、図26に示すように、S1001(Sはステップ)では、センサ92の検出信号に基づいて、燃料噴射弁402Aの遮蔽機構部450(詳しくは、遮蔽部材460)が故障しているか否かを判定する。燃料噴射弁402Aの遮蔽機構部450が正常な状態であるならば、S1002へ移行する。逆に燃料噴射弁402Aの遮蔽機構部450が故障している状態であるならば、S1003へ移行する。   Specifically, as shown in FIG. 26, in S1001 (S is a step), based on the detection signal of the sensor 92, the shielding mechanism 450 (specifically, the shielding member 460) of the fuel injection valve 402A breaks down. It is determined whether or not. If the shielding mechanism 450 of the fuel injection valve 402A is in a normal state, the process proceeds to S1002. Conversely, if the shielding mechanism 450 of the fuel injection valve 402A is in a state of failure, the process proceeds to S1003.

S1002では、センサ92の検出信号に基づいて、燃料噴射弁402Bの遮蔽機構部450が故障しているか否かを判定する。燃料噴射弁402Aの遮蔽機構部450が正常な状態であるならば、S1004へ移行する。逆に燃料噴射弁402Bの遮蔽機構部450が故障している状態であるならば、S1005へ移行する。   In S1002, based on the detection signal of the sensor 92, it is determined whether or not the shielding mechanism 450 of the fuel injection valve 402B has failed. If the shielding mechanism 450 of the fuel injection valve 402A is in a normal state, the process proceeds to S1004. Conversely, if the shielding mechanism 450 of the fuel injection valve 402B is in a state of failure, the process proceeds to S1005.

S1003では、燃料噴射弁402AがS1001にて故障状態と判定されたので、燃料噴射弁402Aの燃料噴射を禁止する。そのため、燃料噴射弁402Aを選択するI領域(図30参照)を含め、全運転領域にて燃料噴射弁402Bの使用を選択し、燃料噴射弁402Bよりの燃料噴射を許可する。   In S1003, since it is determined in S1001 that the fuel injection valve 402A has failed, fuel injection of the fuel injection valve 402A is prohibited. Therefore, the use of the fuel injection valve 402B is selected in the entire operation region including the I region (see FIG. 30) for selecting the fuel injection valve 402A, and the fuel injection from the fuel injection valve 402B is permitted.

S1005では、燃料噴射弁402BがS1002にて故障状態と判定されたので、燃料噴射弁402Bの燃料噴射を禁止する。そのため、燃料噴射弁402Bを選択するII領域(図30参照)を含め、全運転領域にて燃料噴射弁402Aの使用を選択し、燃料噴射弁402Aよりの燃料噴射を許可する。   In S1005, since it is determined in S1002 that the fuel injection valve 402B has failed, fuel injection of the fuel injection valve 402B is prohibited. Therefore, the use of the fuel injection valve 402A is selected in the entire operation region including the II region (see FIG. 30) in which the fuel injection valve 402B is selected, and the fuel injection from the fuel injection valve 402A is permitted.

S1004では、燃料噴射弁402Aと燃料噴射弁402Bの両方がS1001およびS1002にて正常状態と判定されたので、図30のマップに基づいて燃料噴射弁402Aと燃料噴射弁402Bを組み合わせたものを選択使用する。   In S1004, since both the fuel injection valve 402A and the fuel injection valve 402B are determined to be normal in S1001 and S1002, the combination of the fuel injection valve 402A and the fuel injection valve 402B is selected based on the map of FIG. use.

なお、具体的には、燃料噴射弁402A、402Bの診断をする制御処理S1001、S1002は、図31のフローチャートに従って行なわれる。S1101では、エンジン100などに取付けられたエンジン100の運転状態を検出するための各種センサからの信号をECU90に読み込む。ECU90は、読み込んだ各種センサからの信号によりエンジン100の燃焼サイクルの過程うちの吸気行程を検出し、S1102へ移行する。   Specifically, control processes S1001 and S1002 for diagnosing the fuel injection valves 402A and 402B are performed according to the flowchart of FIG. In S1101, signals from various sensors for detecting the operating state of the engine 100 attached to the engine 100 or the like are read into the ECU 90. The ECU 90 detects the intake stroke in the combustion cycle process of the engine 100 based on the read signals from the various sensors, and proceeds to S1102.

S1102からS504の制御処理では、ピストン104が上昇過程にあるときには、燃料噴射弁402の噴孔21が遮蔽部材460によって遮蔽されておらず開状態にあることを推定または確認し、燃料噴射弁402からの燃料噴射を実行する。具体的には、S1102、および1103では、ピストン104が上昇過程となり、噴射期間T1に近づくと、遮蔽部材460を駆動し、噴孔21を開放する。S1104では、センサ92により遮蔽部材460の位置を検出する。   In the control processing from S1102 to S504, when the piston 104 is in the ascending process, it is estimated or confirmed that the nozzle hole 21 of the fuel injection valve 402 is not shielded by the shielding member 460 and is in the open state. Fuel injection from Specifically, in S1102 and 1103, when the piston 104 is in the ascending process and approaches the injection period T1, the shielding member 460 is driven and the injection hole 21 is opened. In S1104, the position of the shielding member 460 is detected by the sensor 92.

S1105では、センサ92の検出信号に基づいて遮蔽部材460の開口部461aが噴孔21を開放する開状態にあるか否かを判定する。遮蔽部材460の開口部461aが開状態であれば、遮蔽機構部450の動作は正常であると判断し、S1106へ移行し燃料噴射弁402より燃料噴射する。逆に、遮蔽部材460が噴孔21を遮蔽する閉状態であれば、遮蔽機構部450の動作は異常であると判断し、S1001(S1002)へ移行する。   In S1105, it is determined based on the detection signal of the sensor 92 whether or not the opening 461a of the shielding member 460 is in an open state in which the nozzle hole 21 is opened. If the opening 461a of the shielding member 460 is in the open state, it is determined that the operation of the shielding mechanism 450 is normal, the process proceeds to S1106, and fuel is injected from the fuel injection valve 402. Conversely, if the shielding member 460 is in a closed state that shields the nozzle hole 21, it is determined that the operation of the shielding mechanism 450 is abnormal, and the process proceeds to S1001 (S1002).

S1106にて噴射期間T1が経過すると、S1107では、遮蔽部材460を駆動し、噴孔21を遮蔽する。S1108では、センサ92により遮蔽部材460の位置を検出する。   When the injection period T1 elapses in S1106, the shielding member 460 is driven and the injection hole 21 is shielded in S1107. In S <b> 1108, the position of the shielding member 460 is detected by the sensor 92.

S1109では、センサ92の検出信号に基づいて遮蔽部材460の開口部461aが閉状態にあるか否かを判定する。遮蔽部材460が閉状態であれば、遮蔽機構部450の動作は正常であると判断し、S1110へ移行し点火装置105により燃焼室106内の可燃混合気を点火、燃焼する。   In S1109, it is determined whether or not the opening 461a of the shielding member 460 is in a closed state based on the detection signal of the sensor 92. If the shielding member 460 is in the closed state, it is determined that the operation of the shielding mechanism 450 is normal, the process proceeds to S1110, and the ignition device 105 ignites and burns the combustible mixture in the combustion chamber 106.

このとき、点火装置105の点火により燃料が着火されるが、燃料噴射弁402の噴孔21が遮蔽されている状態にあるので、燃焼時の火炎および燃焼ガスから弁部Bの噴孔21が保護される。したがって、燃焼時の火炎および燃焼ガスにより噴孔21が直接被曝されるのを防止できる。その結果、燃焼時の火炎および燃焼ガスの被曝により噴孔21にデポジットが生成または付着するのを防止することができる。   At this time, the fuel is ignited by ignition of the ignition device 105, but the injection hole 21 of the fuel injection valve 402 is in a state of being shielded, so that the injection hole 21 of the valve portion B is formed from the flame and combustion gas during combustion. Protected. Therefore, it is possible to prevent the nozzle hole 21 from being directly exposed to the flame and combustion gas during combustion. As a result, it is possible to prevent deposits from being generated or adhered to the nozzle holes 21 due to exposure of the flame and combustion gas during combustion.

逆に、遮蔽部材460の開口部461aが開状態であれば、遮蔽機構部450の動作は異常であると判断し、S1001(S1002)へ移行する。   Conversely, if the opening 461a of the shielding member 460 is in the open state, it is determined that the operation of the shielding mechanism 450 is abnormal, and the process proceeds to S1001 (S1002).

S1111およびS1112では、ピストン104が下降過程になり、排気弁109が開弁されると、燃焼室106内の燃焼ガスが排気ポート102eを通じて排気される。   In S1111 and S1112, when the piston 104 goes down and the exhaust valve 109 is opened, the combustion gas in the combustion chamber 106 is exhausted through the exhaust port 102e.

本実施形態では、燃料噴射装置1は、燃料噴射弁402A、402Bと、燃料噴射弁402A、402Bの燃料噴射、および遮蔽機構部450の駆動部70を制御する制御手段を備え、この制御手段は、燃料噴射弁402A、402Bから燃焼室106に向けて燃料を噴射する噴射期間T1以外の他の全期間において、駆動部70を駆動制御することにより燃料噴射弁402A、402Bの噴孔21を保護するように構成されている。これにより、燃焼に伴なう高温ガスや燃焼後の汚れたガスの影響による噴孔21へのデポジット付着防止が確実にできる。   In the present embodiment, the fuel injection device 1 includes fuel injection valves 402A and 402B, fuel injection of the fuel injection valves 402A and 402B, and a control unit that controls the drive unit 70 of the shielding mechanism unit 450. In all periods other than the injection period T1 during which fuel is injected from the fuel injection valves 402A and 402B toward the combustion chamber 106, the nozzles 21 of the fuel injection valves 402A and 402B are protected by controlling the driving of the drive unit 70. Is configured to do. As a result, it is possible to reliably prevent deposits from adhering to the nozzle holes 21 due to the influence of high-temperature gas accompanying combustion and dirty gas after combustion.

また、本実施形態では、燃料噴射装置1は、燃料噴射弁402A、402Bを複数個(本実施例では2個)有しており、制御手段は、燃料噴射弁402A、402Bのうちいずれか一方の燃料噴射弁において、駆動部70および遮蔽部材460のいずれかが故障したとき、一方の燃料噴射弁の燃料噴射を禁止し、他の燃料噴射弁の燃料噴射を許可するように構成されている。   In the present embodiment, the fuel injection device 1 has a plurality of fuel injection valves 402A and 402B (two in this embodiment), and the control means is one of the fuel injection valves 402A and 402B. In this fuel injection valve, when one of the drive unit 70 and the shielding member 460 fails, the fuel injection of one fuel injection valve is prohibited and the fuel injection of the other fuel injection valve is permitted. .

このように、燃料噴射弁402A、402Bを組み合わせてエンジン100へ燃料を噴射供給する場合においては、制御手段は、燃料噴射弁402A、402Bのうちいずれかの燃料噴射弁の遮蔽機構部450が故障したとき、故障した燃料噴射弁の燃料噴射を禁止し、他の燃料噴射弁の燃料噴射を許可することが好ましい。これにより、噴孔21へのデポジット付着による燃料噴射弁402A、402Bが燃料供給するエンジン100への影響を回避することができる。   As described above, when the fuel injection valves 402A and 402B are combined and supplied to the engine 100, fuel is supplied to the engine 100. The control means is that the shielding mechanism 450 of any one of the fuel injection valves 402A and 402B fails. In this case, it is preferable that the fuel injection of the failed fuel injection valve is prohibited and the fuel injection of other fuel injection valves is permitted. Thereby, it is possible to avoid an influence on the engine 100 supplied with fuel by the fuel injection valves 402A and 402B due to deposit adhesion to the injection hole 21.

また、上記制御手段において、燃料噴射弁選択手段と、上記判定手段と、燃料噴射制限手段とを備えているので、万が一複数の燃料噴射弁402A、402Bの遮蔽機構部450のうちいずれかが故障したとき、故障した燃料噴射弁以外の正常な燃料噴射弁を選択し、正常な燃料噴射弁にてエンジン100へ燃料を噴射供給することができる。したがって、噴孔21へのデポジット付着によるエンジン100への影響を回避できるとともに、万が一燃料噴射弁の遮蔽機構部が故障したときのバックアップ運転が行なえる。   Further, since the control means includes the fuel injection valve selection means, the determination means, and the fuel injection restriction means, any one of the shielding mechanism portions 450 of the plurality of fuel injection valves 402A and 402B should malfunction. Then, a normal fuel injection valve other than the failed fuel injection valve can be selected, and fuel can be injected and supplied to the engine 100 using the normal fuel injection valve. Therefore, it is possible to avoid the influence on the engine 100 due to the deposit adhering to the nozzle hole 21, and it is possible to perform a backup operation when the shielding mechanism portion of the fuel injection valve breaks down.

(第10の実施形態)
第10の実施形態では、第1の実施形態で説明した燃料噴射弁2において、図32に示すように、全噴孔21を遮蔽する第1状態と、噴孔21の一部を遮蔽する第2状態と、全噴孔21を開放する第3状態と3段階に切換えるようにする。図32は、本実施形態に係わる燃料噴射弁を示す図であって、図32(a)は全噴孔を遮蔽している状態、図32(b)は一部の噴孔を開放している状態、図32(c)は全噴孔を開放している状態を示す平面図である。図33は、本実施形態に係わる燃料噴射弁の噴射動作を説明する図であって、図33(a)は全噴孔よりの燃料噴射が停止している状態、図33(b)は一部の噴孔よりの燃料噴射が停止している状態、図33(c)は全噴孔より燃料噴射している状態を示す部分断面図である。
(Tenth embodiment)
In the tenth embodiment, in the fuel injection valve 2 described in the first embodiment, as shown in FIG. 32, the first state in which all the injection holes 21 are shielded and the first state in which a part of the injection holes 21 is shielded. The two states, the third state where all the nozzle holes 21 are opened, and the three stages are switched. FIG. 32 is a view showing the fuel injection valve according to the present embodiment, in which FIG. 32 (a) shows a state where all the injection holes are shielded, and FIG. 32 (b) shows that some injection holes are opened. FIG. 32C is a plan view showing a state in which all the nozzle holes are opened. FIG. 33 is a view for explaining the injection operation of the fuel injection valve according to this embodiment. FIG. 33 (a) shows a state in which fuel injection from all the injection holes is stopped, and FIG. FIG. 33 (c) is a partial cross-sectional view showing a state in which fuel injection from the nozzle holes is stopped, and FIG.

図32(a)に示すように、4個の噴孔21a、21b、21c、21dは、遮蔽部材60により遮蔽されており、この状態では、全噴孔21a、21b、21c、21dより燃料が噴射されることはない(図33(a)参照)。   As shown in FIG. 32 (a), the four injection holes 21a, 21b, 21c, and 21d are shielded by the shielding member 60. In this state, fuel is supplied from all the injection holes 21a, 21b, 21c, and 21d. There is no injection (see FIG. 33A).

図32(a)に示すように、4個の噴孔21a、21b、21c、21dうち、噴孔21b、21dは遮蔽部材60により遮蔽されているが、噴孔21a、21cは遮蔽部材60の開口部60により開放されている。この状態では、全噴孔21a、21b、21c、21dの一部21a、21cより燃料が噴射され、燃料を噴射する噴孔数を可変にできる。したがって、燃料噴射弁2より噴射される燃料噴射特性の一つである噴射率を可変にすることが可能である。   32A, among the four nozzle holes 21a, 21b, 21c, and 21d, the nozzle holes 21b and 21d are shielded by the shielding member 60, but the nozzle holes 21a and 21c are formed by the shielding member 60. It is opened by the opening 60. In this state, fuel is injected from part 21a, 21c of all nozzle holes 21a, 21b, 21c, 21d, and the number of nozzle holes for injecting fuel can be made variable. Therefore, it is possible to make the injection rate which is one of the fuel injection characteristics injected from the fuel injection valve 2 variable.

(他の実施形態)
なお、以上説明した第1、第2、第4、第5、第6、第7、第9、および第10の実施形態において、遮蔽機構部の駆動部は、駆動対象を往復移動可能なソレノイドなどの電磁駆動部材、および電気エネルギーにより伸縮するピエゾ素子や磁歪素子などからなる変位発生部材のいずれかで構成することができる。
(Other embodiments)
In the first, second, fourth, fifth, sixth, seventh, ninth, and tenth embodiments described above, the drive unit of the shielding mechanism unit is a solenoid that can reciprocate the drive target. Or a displacement generating member composed of a piezo element or a magnetostrictive element that expands and contracts by electric energy.

なお、以上説明した本実施形態では、燃料噴射弁はエンジンの燃焼サイクルの吸気行程において燃料を噴射するように説明したが、吸気行程中に燃料を噴射するものに限らず、圧縮行程にて燃料を噴射するもの(図34参照)であってもよい。   In the present embodiment described above, the fuel injection valve is described as injecting fuel in the intake stroke of the combustion cycle of the engine. However, the fuel injection valve is not limited to injecting fuel during the intake stroke, and the fuel is injected in the compression stroke. May be used (see FIG. 34).

本発明の第1の実施形態に係わる燃料噴射弁の構成を示す模式的部分断面図である。It is a typical fragmentary sectional view showing composition of a fuel injection valve concerning a 1st embodiment of the present invention. 図1中のII方向からみた平面図である。It is the top view seen from the II direction in FIG. 図1中の遮蔽機構部のうちの遮蔽部材および中間伝達部材を示す斜視的展開図である。It is a perspective developed view which shows the shielding member and intermediate | middle transmission member of the shielding mechanism parts in FIG. 図1中の遮蔽機構部の動作過程を説明する図であって、噴孔を開放している状態を示す部分断面図である。It is a figure explaining the operation | movement process of the shielding mechanism part in FIG. 1, Comprising: It is a fragmentary sectional view which shows the state which has opened the nozzle hole. 図1中の遮蔽機構部の動作過程を説明する図であって、噴孔を開放している状態を示す平面図である。It is a figure explaining the operation | movement process of the shielding mechanism part in FIG. 1, Comprising: It is a top view which shows the state which has opened the nozzle hole. 図1の燃料噴射弁を内燃機関に装着した状態を示す図であって、図6(a)は模式的断面図、図6(b)は筒内の燃焼室をみた模式的平面図である。FIG. 6A is a schematic cross-sectional view of a state where the fuel injection valve of FIG. 1 is mounted on an internal combustion engine, and FIG. 6B is a schematic plan view of a combustion chamber in a cylinder. . 第1の実施形態の燃料噴射弁と内燃機関の作動状態の一例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows an example of the operating state of the fuel injection valve of 1st Embodiment, and an internal combustion engine. 第2の実施形態に係わる遮蔽機構部を示す斜視的展開図である。It is a perspective developed view which shows the shielding mechanism part concerning 2nd Embodiment. 図8の遮蔽機構部の動作過程を説明する図であって、図9(a)は噴孔を遮蔽している状態、図9(b)は噴孔を開放している状態を示す平面図である。FIGS. 9A and 9B are diagrams illustrating an operation process of the shielding mechanism portion of FIG. 8, in which FIG. 9A is a state where the nozzle hole is shielded, and FIG. 9B is a plan view illustrating a state where the nozzle hole is opened. It is. 第3の実施形態に係わる燃料噴射弁を示す図であって、図10(a)は模式的部分断面図、図10(b)平面図である。It is a figure which shows the fuel injection valve concerning 3rd Embodiment, Comprising: Fig.10 (a) is typical fragmentary sectional drawing, FIG.10 (b) top view. 図10中の遮蔽機構部を示す斜視的展開図である。It is a perspective developed view which shows the shielding mechanism part in FIG. 図11中の磁極コイルを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the magnetic pole coil in FIG. 図10中の遮蔽機構部の動作のうちの噴孔を開放する過程を説明する図であって、図13(a)は模式的部分断面図、図13(b)は平面図である。FIG. 13A is a schematic partial cross-sectional view, and FIG. 13B is a plan view, illustrating a process of opening the nozzle hole in the operation of the shielding mechanism in FIG. 10. 第4の実施形態に係わる燃料噴射弁を示す図であって、図14(a)は模式的部分断面図、図14(b)は平面図である。It is a figure which shows the fuel injection valve concerning 4th Embodiment, Comprising: Fig.14 (a) is typical fragmentary sectional drawing, FIG.14 (b) is a top view. 図14中の遮蔽機構部の動作のうちの噴孔を開放する過程を説明する図であって、図15(a)は模式的部分断面図、図15(b)は平面図である。FIG. 15A is a schematic partial cross-sectional view, and FIG. 15B is a plan view, illustrating a process of opening the nozzle hole in the operation of the shielding mechanism in FIG. 14. 図14中の遮蔽部材の動作過程を説明する拡大図であって、図16(a)は噴孔を遮蔽している状態、図16(b)は噴孔を開放している状態を示す断面図である。FIGS. 16A and 16B are enlarged views for explaining the operation process of the shielding member in FIG. 14, in which FIG. 16A shows a state in which the nozzle hole is shielded, and FIG. 16B shows a state in which the nozzle hole is opened. FIG. 第5の実施形態に係わる燃料噴射弁を示す図であって、図17(a)は模式的部分断面図、図17(b)は平面図である。It is a figure which shows the fuel injection valve concerning 5th Embodiment, Comprising: Fig.17 (a) is typical fragmentary sectional drawing, FIG.17 (b) is a top view. 図17中の遮蔽機構部の動作のうちの噴孔を開放する過程を説明する図であって、図18(a)は模式的部分断面図、図18(b)は平面図である。FIG. 18A is a schematic partial cross-sectional view, and FIG. 18B is a plan view, illustrating a process of opening the nozzle hole in the operation of the shielding mechanism in FIG. 第6の実施形態に係わる燃料噴射弁を示す図であって、図19(a)は模式的部分断面図、図19(b)は平面図である。It is a figure which shows the fuel injection valve concerning 6th Embodiment, Comprising: Fig.19 (a) is typical fragmentary sectional drawing, FIG.19 (b) is a top view. 図19中の遮蔽機構部の動作のうちの噴孔を開放する過程を説明する図であって、図20(a)は模式的部分断面図、図20(b)は平面図である。FIG. 20A is a schematic partial cross-sectional view, and FIG. 20B is a plan view, illustrating a process of opening the nozzle hole in the operation of the shielding mechanism in FIG. 19. 第7の実施形態に係わる燃料噴射弁を示す図であって、図21(a)は模式的部分断面図、図21(b)は平面図である。It is a figure which shows the fuel injection valve concerning 7th Embodiment, Comprising: Fig.21 (a) is typical fragmentary sectional drawing, FIG.21 (b) is a top view. 図21中の遮蔽機構部の動作のうちの噴孔を開放する過程を説明する図であって、図22(a)は模式的部分断面図、図22(b)は平面図である。FIG. 22A is a schematic partial cross-sectional view, and FIG. 22B is a plan view, illustrating a process of opening the nozzle hole in the operation of the shielding mechanism in FIG. 21. 第8の実施形態に係わる燃料噴射弁を示す図であって、図23(a)は模式的部分断面図、図23(b)は平面図である。It is a figure which shows the fuel injection valve concerning 8th Embodiment, Comprising: Fig.23 (a) is typical fragmentary sectional drawing, FIG.23 (b) is a top view. 図23中の遮蔽機構部の動作のうちの噴孔を開放する過程を説明する図であって、図24(a)は模式的部分断面図、図24(b)は平面図である。FIG. 24A is a schematic partial cross-sectional view, and FIG. 24B is a plan view, illustrating a process of opening the nozzle hole in the operation of the shielding mechanism in FIG. 第9の実施形態に係わる燃料噴射弁およびこれを用いた燃料噴射装置の構成を示す模式的部分断面図である。It is a typical fragmentary sectional view which shows the structure of the fuel injection valve concerning 9th Embodiment, and the fuel-injection apparatus using the same. 図25中の制御手段における燃料噴射弁の異常診断処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the abnormality diagnosis process of the fuel injection valve in the control means in FIG. 図26中の燃料噴射弁および内燃機関の作動状態の一例を示す図であって、図27(a)は模式的断面図、図27(b)は筒内の燃焼室をみた模式的平面図である。It is a figure which shows an example of the operating state of the fuel injection valve in FIG. 26, and an internal combustion engine, Comprising: Fig.27 (a) is typical sectional drawing, FIG.27 (b) is a typical top view which looked at the combustion chamber in a cylinder. It is. 図26中の燃料噴射弁および内燃機関の作動状態の一例を示す図であって、図28(a)は模式的断面図、図28(b)は筒内の燃焼室をみた模式的平面図である。It is a figure which shows an example of the operating state of the fuel injection valve and internal-combustion engine in FIG. 26, Comprising: Fig.28 (a) is typical sectional drawing, FIG.28 (b) is the typical top view which looked at the combustion chamber in a cylinder. It is. 図26中の燃料噴射弁および内燃機関の作動状態の一例を示す図であって、図29(a)は模式的断面図、図29(b)は筒内の燃焼室をみた模式的平面図である。It is a figure which shows an example of the operating state of the fuel injection valve in FIG. 26, and an internal combustion engine, Comprising: Fig.29 (a) is typical sectional drawing, FIG.29 (b) is a typical top view which looked at the combustion chamber in a cylinder. It is. 内燃機関の運転状態に応じて複数の燃料噴射弁を組合せたものを選択使用するためのマップ構成図である。It is a map block diagram for selecting and using what combined several fuel injection valves according to the driving | running state of an internal combustion engine. 図26中の各燃料噴射弁の診断処理をするための異常検知処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the abnormality detection process for performing the diagnostic process of each fuel injection valve in FIG. 第10の実施形態に係わる燃料噴射弁を示す図であって、図32(a)は全噴孔を遮蔽している状態、図32(b)は一部の噴孔を開放している状態、図32(c)は全噴孔を開放している状態を示す平面図である。It is a figure which shows the fuel injection valve concerning 10th Embodiment, Comprising: Fig.32 (a) is the state which has blocked all the nozzle holes, FIG.32 (b) has the state which opened one part of the nozzle holes. FIG. 32 (c) is a plan view showing a state in which all the nozzle holes are opened. 第10の実施形態に係わる燃料噴射弁の噴射動作を説明する図であって、図33(a)は全噴孔よりの燃料噴射が停止している状態、図33(b)は一部の噴孔よりの燃料噴射が停止している状態、図33(c)は全噴孔より燃料噴射している状態を示す部分断面図である。It is a figure explaining the injection operation of the fuel injection valve concerning a 10th embodiment, and Drawing 33 (a) shows the state where fuel injection from all the injection holes has stopped, and Drawing 33 (b) shows some FIG. 33C is a partial cross-sectional view showing a state where fuel injection from the injection holes is stopped, and FIG. 33C shows a state where fuel injection is performed from all the injection holes. 他の実施形態の燃料噴射弁と内燃機関の作動状態の一例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows an example of the operating state of the fuel injection valve of another embodiment, and an internal combustion engine.

符号の説明Explanation of symbols

1 燃料噴射装置
2 燃料噴射弁
12 弁ボディ
14 弁座
20 噴孔プレート
21 噴孔
30 ノズルニードル(弁部材)
31 当接部
50 遮蔽機構部
60 遮蔽部材
61 底部
62 開口部
63 筒状部
65 中間伝達部材
66 第2筒状部
67 円環状部
69 第2付勢部材(付勢部材)
70 駆動部
71 コイル
100 エンジン(内燃機関)
101 シリンダ(シリンダブロック)
102 シリンダヘッド
102i 吸気ポート
102e 排気ポート
105 点火プラグ(点火装置)
107 吸気弁
109 排気弁
B 弁部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel injection apparatus 2 Fuel injection valve 12 Valve body 14 Valve seat 20 Injection hole plate 21 Injection hole 30 Nozzle needle (valve member)
31 abutting part 50 shielding mechanism part 60 shielding member 61 bottom part 62 opening part 63 cylindrical part 65 intermediate transmission member 66 second cylindrical part 67 annular part 69 second urging member (biasing member)
70 Driving Unit 71 Coil 100 Engine (Internal Combustion Engine)
101 cylinder (cylinder block)
102 Cylinder head 102i Intake port 102e Exhaust port 105 Spark plug (ignition device)
107 Intake valve 109 Exhaust valve B Valve part

Claims (12)

噴孔を有し、該噴孔より燃料を噴射する燃料噴射弁において、
前記噴孔と、前記噴孔より噴射された燃料による着火雰囲気との間を、前記噴孔よりの燃料噴射を停止している噴射停止期間において遮蔽する遮蔽機構部が設けられていることを特徴とする燃料噴射弁。
In a fuel injection valve having an injection hole and injecting fuel from the injection hole,
A shielding mechanism that shields between the injection hole and an ignition atmosphere by the fuel injected from the injection hole during an injection stop period in which fuel injection from the injection hole is stopped is provided. Fuel injection valve.
前記遮蔽機構部は、前記噴孔と前記着火雰囲気との間を遮蔽する遮蔽部材と、噴射停止期間および噴射期間に応じて前記着火雰囲気側に対して前記噴孔を保護および露出するように前記遮蔽部材を駆動する駆動部を備えていることを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射弁。   The shielding mechanism includes a shielding member that shields between the nozzle hole and the ignition atmosphere, and protects and exposes the nozzle hole to the ignition atmosphere side according to an injection stop period and an injection period. The fuel injection valve according to claim 1, further comprising a drive unit that drives the shielding member. 前記遮蔽部材は、前記噴孔に対向する位置に、開口部を有しており、
前記駆動部は、前記開口部を、前記噴孔が遮蔽される遮蔽位置と、前記噴孔が開放される開放位置とに切換える駆動装置を備えていることを特徴とする請求項2に記載の燃料噴射弁。
The shielding member has an opening at a position facing the nozzle hole,
The said drive part is provided with the drive device which switches the said opening part to the shielding position in which the said nozzle hole is shielded, and the open position in which the said nozzle hole is open | released. Fuel injection valve.
前記遮蔽部材と、前記駆動部との間に、前記駆動部の軸方向往復運動を前記遮蔽部材の回転運動に変換する中間伝達部材が設けられていることを特徴とする請求項3に記載の燃料噴射弁。   The intermediate transmission member for converting an axial reciprocating motion of the drive unit into a rotational motion of the shield member is provided between the shield member and the drive unit. Fuel injection valve. 前記駆動部は、前記遮蔽部材を回転移動可能な回転駆動装置を備えていることを特徴とする請求項3に記載の燃料噴射弁。   The fuel injection valve according to claim 3, wherein the driving unit includes a rotation driving device capable of rotating the shielding member. 前記遮蔽部材は、前記着火雰囲気に対して前記噴孔を遮蔽および開放可能な開口部を有しており、
前記駆動部は、前記開口部を閉塞する閉塞位置と、前記開口部を開放する開放位置とに切換える駆動装置を備えていることを特徴とする請求項2に記載の燃料噴射弁。
The shielding member has an opening capable of shielding and opening the nozzle hole with respect to the ignition atmosphere,
3. The fuel injection valve according to claim 2, wherein the drive unit includes a drive device that switches between a closed position that closes the opening and an open position that opens the opening. 4.
前記遮蔽部材は、弾性体からなることを特徴とする請求項6に記載の燃料噴射弁。   The fuel injection valve according to claim 6, wherein the shielding member is made of an elastic body. 請求項2、請求項3、請求項4、請求項6、および請求項7のいずれか一項に記載の前記駆動部は、駆動対象を往復移動可能な電磁駆動部材および電気エネルギーにより伸縮する変位発生部材のいずれかを備えていることを特徴とする燃料噴射弁。   The drive unit according to any one of claims 2, 3, 4, 6, and 7 is an electromagnetic drive member that can reciprocate a drive target and a displacement that expands and contracts by electric energy. A fuel injection valve comprising any of the generating members. 請求項2から請求項8のいずれか一項に記載の燃料噴射弁と、
前記燃料噴射弁の燃料噴射、および前記駆動部を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記燃料噴射弁から燃焼室に向けて燃料を噴射する噴射期間以外の他の全期間において、前記駆動部を駆動制御することにより前記燃料噴射弁の前記噴孔を保護することを特徴とする燃料噴射装置。
The fuel injection valve according to any one of claims 2 to 8,
Fuel injection of the fuel injection valve, and control means for controlling the drive unit,
The control means protects the nozzle hole of the fuel injection valve by drivingly controlling the drive unit in all periods other than the injection period in which fuel is injected from the fuel injection valve toward the combustion chamber. A fuel injection device characterized by the above.
前記燃料噴射弁を複数個有しており、
前記制御手段は、前記複数個の燃料噴射弁のうちいずれか一方の燃料噴射弁において、前記駆動部および前記遮蔽部材のいずれかが故障したとき、前記一方の燃料噴射弁の燃料噴射を禁止し、他の燃料噴射弁のいずれかの燃料噴射を許可することを特徴とする請求項9に記載の燃料噴射装置。
A plurality of the fuel injection valves;
The control means prohibits fuel injection of the one fuel injection valve when one of the plurality of fuel injection valves fails in any one of the drive unit and the shielding member. The fuel injection device according to claim 9, wherein the fuel injection of any one of the other fuel injection valves is permitted.
前記制御手段は、
前記複数個の燃料噴射弁を、内燃機関の運転状態に応じて選択的に燃料噴射するように制御する燃料噴射弁選択手段と、
前記駆動部および前記遮蔽部材のいずれかが故障しているか否かを判定する判定手段と、
前記複数個の燃料噴射弁のうち、前記判定手段により故障していると判定された燃料噴射弁については、燃料噴射を禁止し、その燃料噴射弁を選択する運転状態において、他の燃料噴射弁のいずれかの燃料噴射を許可する燃料噴射制限手段と、
を備えていることを特徴とする請求項10に記載の燃料噴射装置。
The control means includes
Fuel injection valve selection means for controlling the plurality of fuel injection valves to selectively inject fuel according to the operating state of the internal combustion engine;
Determination means for determining whether any of the drive unit and the shielding member is faulty;
Among the plurality of fuel injection valves, for the fuel injection valve determined to have failed by the determination means, the fuel injection is prohibited and another fuel injection valve is selected in the operation state in which the fuel injection valve is selected. Fuel injection limiting means for allowing any one of the fuel injection,
The fuel injection device according to claim 10, comprising:
請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の燃料噴射弁は、前記遮断部材を前記燃料噴射弁の先端部に装着していることを特徴とする燃料噴射弁。 The fuel injection valve according to any one of claims 1 to 8, wherein the shut-off member is attached to a tip portion of the fuel injection valve.
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