JP2009127534A - Fuel injection device - Google Patents

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Akira Hasegawa
亮 長谷川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To materialize a fuel spray state corresponding to an engine operation state over heavy load from light load of the engine. <P>SOLUTION: A plasma generation element 7 is formed in a cylindrical shape. Its cylindrical inner wall forms a fuel injection hole 3. A plasma generation element 7 is provided with an inductive body 101 and an insulating layer 102. The inductive body 101 comprises ceramic element, and the insulating layer 102 comprises sheet material using polyimide. A pair of electrodes are disposed at a front surface side and a back surface side of the inductive body 101 to put the inductive body 101 therebetween. The plasma generation element 7 is disposed to make fluid flow at the inductive body 101 side. Flow of fluid in a direction reverse to a flow direction of fuel is generated in the injection hole 3 by applying voltage to the plasma generation element 7 to form separation in flow of fuel. Spray is dispersed by generation of separation in the flow of the fuel. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料噴射装置に関する。   The present invention relates to a fuel injection device.

エンジンの燃料噴射装置は、燃焼室内における効率的な燃焼を実現すべく、種々の工夫がなされ、そのような提案も種々の観点から行われている。例えば、特許文献1には、簡単な構造で、燃料を確実に改質しつつ、燃料噴霧の形態を変更することのできる燃料噴射装置が提案されている。ここで、燃料噴霧の形態には、燃料噴霧の形状や貫徹力が含まれる。この燃料噴射装置の具体的な構成は以下の如くである。すなわち、燃料噴射装置は筒状体と、筒状体の内部空間内に収容された筒内直接噴射式燃料噴射弁とを具備し、これら筒状体と燃料噴射弁間に環状の放電ガス通路が形成されている。筒状体及び燃料噴射弁のケーシングは一対の放電電極として作用する。このような燃料噴射装置では、燃料噴射弁の燃料噴口から燃料が噴射されるときに燃料噴口周りに放電ガスを流通させながら放電ガスを放電させることにより燃料を改質するようにする。狭幅で高貫徹力の燃料噴霧を得るべきときには、燃料噴口周りを流通する放電ガス量を増大させ、広幅で低貫徹力の燃料噴霧を得るべきときには放電ガス量を減少させる。   The engine fuel injection device has been devised in various ways to achieve efficient combustion in the combustion chamber, and such proposals have been made from various viewpoints. For example, Patent Document 1 proposes a fuel injection device that can change the form of fuel spray while reliably reforming fuel with a simple structure. Here, the form of fuel spray includes the shape and penetration force of fuel spray. The specific configuration of this fuel injection device is as follows. That is, the fuel injection device includes a cylindrical body and an in-cylinder direct injection type fuel injection valve accommodated in the internal space of the cylindrical body, and an annular discharge gas passage between the cylindrical body and the fuel injection valve. Is formed. The cylindrical body and the casing of the fuel injection valve act as a pair of discharge electrodes. In such a fuel injection device, when fuel is injected from the fuel injection port of the fuel injection valve, the fuel is reformed by discharging the discharge gas while circulating the discharge gas around the fuel injection port. When a narrow and high penetrating fuel spray is to be obtained, the amount of discharge gas flowing around the fuel nozzle is increased, and when a wide and low penetrating fuel spray is to be obtained, the discharge gas amount is decreased.

特開2006−257896号公報JP 2006-257896 A

上記で一例を示したように、燃焼効率を向上させることを目的とする燃料噴射装置の提案は多岐にわたる。ここで、燃焼効率を向上させるための要素としては、噴霧の微粒化であったり、燃料の剥離、貫徹力の調整であったりする。また、場合によっては、スモークの発生等が問題となることもある。ところが、これらの要素は、エンジンの負荷状態に応じて要求が異なる等、従来の提案では、エンジン稼動時の広い範囲に亘ってその要求に適応させることは困難であった。   As shown in the example above, there are a wide variety of proposals for fuel injection devices aimed at improving combustion efficiency. Here, factors for improving the combustion efficiency include atomization of the spray, separation of the fuel, and adjustment of the penetration force. In some cases, the occurrence of smoke or the like may be a problem. However, these elements have different requirements depending on the load state of the engine, and it has been difficult for conventional proposals to adapt to the requirements over a wide range during engine operation.

そこで、本発明は、エンジンの低負荷から高負荷に亘って、エンジンの稼動状態に応じた燃料噴霧の状態を実現することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to realize a fuel spray state corresponding to the operating state of the engine from a low load to a high load of the engine.

かかる課題を解決するための、本発明の燃料噴射装置は、燃料噴射弁のノズルボディに形成された噴孔内又は当該噴孔に連なる前記ノズルボディの内壁に装着されたプラズマ発生素子と、当該プラズマ発生素子に電圧を印加する電源装置と、を備えたことを特徴とする(請求項1)。このような構成とすることにより、燃量噴射弁の噴孔から噴射される燃料の状態を制御することができる。このような燃料噴射装置における、前記プラズマ発生素子は、前記噴孔から噴射される燃料の流通方向に逆行する方向の流体流れを発生させる向きに装着された構成とすることができる(請求項5)。このような構成とすることにより、噴孔から噴射される燃料の流れに剥離を生じさせることができる。剥離促進により噴霧分散促進が可能となる。プラズマ発生素子は、誘電体と絶縁層とを設け、誘電体の表裏に電極を配置したものを採用することができる。このようなプラズマ発生素子に印加する電圧は交流電圧とすることが望ましい。交流電圧とすることにより、継続的なプラズマ発生を実現することができる。噴孔内又は当該噴孔に連なる前記ノズルボディの内壁に装着されたプラズマ発生素子に電圧を印加することによってプラズマを発生させ、このとき、電界によりノズルボディ内の流体に運動量を伝える。これにより、意図的に流れを創り出し、噴孔から噴射される燃料の流れの剥離を促進することができる。   In order to solve such a problem, a fuel injection device of the present invention includes a plasma generating element mounted on an inner hole of a nozzle body formed in a nozzle body of a fuel injection valve or connected to the nozzle hole, and And a power supply device for applying a voltage to the plasma generating element (claim 1). By setting it as such a structure, the state of the fuel injected from the nozzle hole of a fuel injection valve can be controlled. In such a fuel injection device, the plasma generating element may be mounted in a direction to generate a fluid flow in a direction that is in a direction reverse to the direction of flow of the fuel injected from the injection hole. ). By adopting such a configuration, it is possible to cause separation in the flow of fuel injected from the injection hole. Spray dispersion can be promoted by promoting peeling. As the plasma generating element, a device in which a dielectric and an insulating layer are provided and electrodes are arranged on the front and back of the dielectric can be adopted. The voltage applied to such a plasma generating element is preferably an alternating voltage. By using an alternating voltage, continuous plasma generation can be realized. Plasma is generated by applying a voltage to a plasma generating element mounted on the inner wall of the nozzle body connected to the nozzle hole or connected to the nozzle hole. At this time, momentum is transmitted to the fluid in the nozzle body by an electric field. Thereby, a flow can be created intentionally and the separation of the flow of fuel injected from the injection hole can be promoted.

このような燃料噴射装置では、前記電源装置は、エンジンの負荷状態に応じて前記プラズマ発生素子へ印加する電圧を制御する制御部を含む構成とすることができる(請求項2)。また、前記電源装置は、前記燃料噴射弁における燃料噴射圧及び燃料噴射量の少なくとも一方に基づいて前記プラズマ発生素子に印加する電圧を制御する制御部を含む構成とすることもできる。このような制御部を備えることにより、エンジンの稼動状態に即した燃焼状態を得る燃料噴射を行うことができる。   In such a fuel injection device, the power supply device may include a control unit that controls a voltage applied to the plasma generating element in accordance with a load state of the engine. The power supply apparatus may include a control unit that controls a voltage applied to the plasma generating element based on at least one of a fuel injection pressure and a fuel injection amount in the fuel injection valve. By providing such a control unit, it is possible to perform fuel injection to obtain a combustion state that matches the operating state of the engine.

また、このような燃料噴射装置では、前記制御部は、冷却水温度を参照して前記プラズマ発生素子へ印加する電圧を補正する構成とすることができる(請求項4)。ディーゼルエンジンでは、冷却水の温度が低い場合、噴孔から噴射される噴霧は貫徹力を小さくし、燃料があまり拡散していない状態で燃焼させた方がHCの発生を低下させることができる。そこで、冷却水温度を参照した印加電圧の補正を行うようにすることが望ましい。   In such a fuel injection device, the control unit may be configured to correct a voltage applied to the plasma generating element with reference to a coolant temperature. In a diesel engine, when the temperature of the cooling water is low, the spray injected from the nozzle hole has a small penetration force, and the combustion can be reduced when the fuel is not diffused so much. Therefore, it is desirable to correct the applied voltage with reference to the cooling water temperature.

さらに、このような燃料噴射装置における前記電源装置は、バッテリと、インバータとを含む構成とすることができる(請求項6)。プラズマ発生素子に印加する電圧は交流電圧であることが望ましいが、車載されたバッテリを電源とする場合、インバータを用いて直流の電気を交流に変換してプラズマ発生素子に供給することができる。インバータにおけるスイッチングを制御することにより、所望の電圧をプラズマ発生素子に印加することができる。   Furthermore, the power supply device in such a fuel injection device can include a battery and an inverter. The voltage applied to the plasma generating element is preferably an alternating voltage, but when a battery mounted on a vehicle is used as a power source, direct current electricity can be converted into alternating current using an inverter and supplied to the plasma generating element. By controlling the switching in the inverter, a desired voltage can be applied to the plasma generating element.

本発明によれば、燃料噴射弁のノズルボディに形成された噴孔内又は当該噴孔に連なる前記ノズルボディの内壁にプラズマ発生素子を装着し、噴射される燃料に作用する流れを意図的に創り出すようにしたので、エンジンの稼動状態に応じた燃料噴射を行い、燃焼の改善を図ることができる。   According to the present invention, the plasma generating element is mounted in the nozzle hole formed in the nozzle body of the fuel injection valve or on the inner wall of the nozzle body connected to the nozzle hole, and the flow acting on the injected fuel is intentionally Since it is created, fuel can be injected according to the operating state of the engine to improve combustion.

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施例である燃料噴射装置1の概略構成を示した説明図である。燃料噴射装置1は、ディーゼルエンジンに用いられるものであり、図示しないコモンレールと組み合わせて用いられる。燃料噴射装置1は、燃料噴射弁のノズルボディ2、ホルダ4と組み合わされたプラズマ発生素子7を備えている。図2は、ノズルボディ2からホルダ4及びプラズマ発生素子7を取り外した状態を示す説明図である。さらに、図3は、ホルダ4と組み合わされたプラズマ発生素子7を断面とし、拡大して示した説明図である。ノズルボディ2には、プラズマ発生素子7の装着孔2aが穿設されている。装着孔2aのノズルボディ外周面端部にはストッパ2a1が形成されている。また、この装着孔2aと連通するリード線引出通路2bが設けられている。   FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a fuel injection device 1 according to an embodiment of the present invention. The fuel injection device 1 is used for a diesel engine, and is used in combination with a common rail (not shown). The fuel injection device 1 includes a plasma generating element 7 combined with a nozzle body 2 and a holder 4 of a fuel injection valve. FIG. 2 is an explanatory view showing a state in which the holder 4 and the plasma generating element 7 are removed from the nozzle body 2. Further, FIG. 3 is an explanatory view showing the plasma generating element 7 combined with the holder 4 in cross section and enlarged. The nozzle body 2 is provided with a mounting hole 2 a for the plasma generating element 7. A stopper 2a1 is formed at the end of the nozzle body outer peripheral surface of the mounting hole 2a. Further, a lead wire lead-out passage 2b communicating with the mounting hole 2a is provided.

プラズマ発生素子7は、円筒状に成形されている。この円筒状の内壁が燃料の噴孔3を形成している。プラズマ発生素子7は、誘電体101と絶縁層102とを備えている。誘電体101は、セラミック素材からなり、絶縁層102は、ポリイミドを用いたシート状素材からなる。誘電体101の表面側及び裏面側には誘電体101を挟むように一対の電極が装着されている。プラズマ発生素子7は誘電体101側を流体が流れるように装着される。本実施例では、誘電体101の表面側、すなわち、プラズマ発生素子7の表面側にプラス電極103を装着し、裏面側にマイナス電極104を装着している。プラス電極103にはリード線5が接続され、マイナス側電極104にはリード線6が接続されている。プラス電極103は、燃料の流れの下流側、すなわち、ノズルボディ2の外部側に位置し、マイナス電極104は、燃料の流れの上流側、すなわち、ノズルボディ2の内部側に位置させている。このように電極を燃料の流通方向にずらすことによってプラズマ発生に伴って発生する流体流れを噴孔3から噴射される燃料の流通方向に逆行する方向とすることができる。   The plasma generating element 7 is formed in a cylindrical shape. The cylindrical inner wall forms a fuel injection hole 3. The plasma generating element 7 includes a dielectric 101 and an insulating layer 102. The dielectric 101 is made of a ceramic material, and the insulating layer 102 is made of a sheet material using polyimide. A pair of electrodes are mounted on the front surface side and the back surface side of the dielectric 101 so as to sandwich the dielectric 101 therebetween. The plasma generating element 7 is mounted so that fluid flows through the dielectric 101 side. In the present embodiment, the plus electrode 103 is attached to the front surface side of the dielectric 101, that is, the surface side of the plasma generating element 7, and the minus electrode 104 is attached to the back surface side. The lead wire 5 is connected to the positive electrode 103, and the lead wire 6 is connected to the negative electrode 104. The plus electrode 103 is located on the downstream side of the fuel flow, that is, the outside of the nozzle body 2, and the minus electrode 104 is located on the upstream side of the fuel flow, that is, the inside of the nozzle body 2. In this way, by shifting the electrode in the fuel flow direction, the fluid flow generated along with the generation of plasma can be set in a direction reverse to the fuel flow direction injected from the nozzle hole 3.

このようなプラズマ発生素子7は、円筒状のホルダ4と組み合わされる。ホルダ4の一端側にはストッパ4aが形成されている。このようなプラズマ発生素子7及びホルダ4は、ノズルボディ2に形成された装着孔2aに嵌め込まれる。このとき、ホルダ4のストッパ4aと装着孔2aのストッパ2a1とがかみ合うようにする。装着孔2aに嵌め込まれたホルダ4及びプラズマ発生素子7は、ノズルボディ2の一部を形成するようになる。プラズマ発生素子7に装着されたリード線5、6はリード線引出通路2bを通じてノズルボディ2の外部へ引き出されている。ノズルボディ2の外部へ引き出されたリード線5、6は、インバータ8に接続されている。インバータ8は、バッテリ9及びECU(Electronic control unit)10と電気的に接続されている。ECU10は、本発明における制御部に相当するものであり、バッテリ9から供給される直流電流を交流電流に変換し、プラズマ発生素子7に交流電圧を印加する際の制御を行う。ECU10は、水温センサ、コモンレールに装着された圧力センサを含むセンサ群11と接続されており、各種測定値を取得する。また、ECU10は、このようなセンサ群11からエンジン回転数、エンジン負荷に関する情報を取得し、燃料噴射量を決定する。ECU10は、これらの測定値、算出値に基づいてプラズマ発生素子7への通電制御を行う。なお、バッテリ9、インバータ8、ECU10は、本発明における電源装置を構成している。   Such a plasma generating element 7 is combined with a cylindrical holder 4. A stopper 4 a is formed on one end side of the holder 4. Such a plasma generating element 7 and the holder 4 are fitted into a mounting hole 2 a formed in the nozzle body 2. At this time, the stopper 4a of the holder 4 and the stopper 2a1 of the mounting hole 2a are engaged with each other. The holder 4 and the plasma generating element 7 fitted in the mounting hole 2 a form a part of the nozzle body 2. The lead wires 5 and 6 attached to the plasma generating element 7 are drawn out of the nozzle body 2 through the lead wire drawing passage 2b. Lead wires 5 and 6 led out of the nozzle body 2 are connected to an inverter 8. The inverter 8 is electrically connected to a battery 9 and an ECU (Electronic control unit) 10. The ECU 10 corresponds to a control unit in the present invention, and performs control when the direct current supplied from the battery 9 is converted into an alternating current and an alternating voltage is applied to the plasma generating element 7. The ECU 10 is connected to a sensor group 11 including a water temperature sensor and a pressure sensor mounted on a common rail, and acquires various measurement values. Moreover, ECU10 acquires the information regarding an engine speed and an engine load from such a sensor group 11, and determines fuel injection amount. The ECU 10 controls energization of the plasma generating element 7 based on these measured values and calculated values. The battery 9, the inverter 8, and the ECU 10 constitute a power supply device according to the present invention.

以上のように構成される燃料噴射量1の制御につき、図4に示すフロー図を参照しつつ説明する。まず、ECU10は、ステップS1において、エンジンが低負荷状態にあるか否かの判断を行う。ステップS1においてNOと判断された場合、すなわち、エンジンが高負荷状態にあると判断したときは、プラズマ発生素子7への電圧印加は行わず、処理はリターンとなる。これにより、エンジン高負荷のときは、燃料流れの剥離が行われず、高い貫徹力が維持される。一方、ステップS1においてYESと判断するときは、ステップS2へ進む。ステップS1においてYESと判断するときは、プラズマ発生素子7への電圧印加制御を行う。ステップS2では、センサ群11に含まれる圧力センサから取得した燃料噴射圧の値、ECU10が自ら算出した燃料噴射量の値から噴孔3近傍の燃料の流速を推定する演算を行う。   The control of the fuel injection amount 1 configured as described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG. First, in step S1, the ECU 10 determines whether or not the engine is in a low load state. If NO is determined in step S1, that is, if it is determined that the engine is in a high load state, no voltage is applied to the plasma generating element 7, and the process returns. As a result, when the engine is heavily loaded, the fuel flow is not separated and a high penetration force is maintained. On the other hand, if YES is determined in step S1, the process proceeds to step S2. When YES is determined in step S1, voltage application control to the plasma generating element 7 is performed. In step S2, a calculation is performed to estimate the fuel flow velocity in the vicinity of the injection hole 3 from the value of the fuel injection pressure acquired from the pressure sensor included in the sensor group 11 and the value of the fuel injection amount calculated by the ECU 10 itself.

ECU10は、ステップS2での処理に引き続き、ステップS3の処理を行う。ステップS3では、ステップS2で推定した流速の燃料に対し、剥離を生じさせることができる流体流れを発生させるための要求印加電圧を算出する。すなわち、プラズマ発生素子7に印加する電圧のスペックを決定する。具体的には、予め備えた燃料の流速と印加交流電圧との対応関係に関するマップを参照して印加交流電圧のスペックを決定する。制御の対象となる印加電圧の数値は、電圧値と周波数であり、それぞれ、5〜10kvの範囲、1〜10kHzの範囲で制御される。周波数は高くなるほど、発生する流体流れは速くなる。周波数は、インバータ8における直流から交流へのスイッチングのタイミングによって所望の値に制御することができる。   ECU10 performs the process of step S3 following the process in step S2. In step S3, a required applied voltage for generating a fluid flow capable of causing separation is calculated for the fuel having the flow velocity estimated in step S2. That is, the specification of the voltage applied to the plasma generating element 7 is determined. Specifically, the specifications of the applied AC voltage are determined with reference to a map relating to the correspondence between the fuel flow velocity and the applied AC voltage. The numerical value of the applied voltage to be controlled is a voltage value and a frequency, and is controlled in a range of 5 to 10 kv and a range of 1 to 10 kHz, respectively. The higher the frequency, the faster the generated fluid flow. The frequency can be controlled to a desired value by the timing of switching from direct current to alternating current in the inverter 8.

ECU10は、ステップS3の処理に引き続き、ステップS4の処理を行う。ステップS4では、センサ群11に含まれる水温センサからの情報に基づいて、ステップS3で算出した電圧のスペックを補正する。水温が低い場合には、燃料流れの剥離の効果を高める方向に補正する。すなわち、剥離効果を高めることにより貫徹力を小さくし、噴霧ができるだけ拡散しないようにする。これにより、低水温時のHCの発生を抑制することができる。   ECU10 performs the process of step S4 following the process of step S3. In step S4, the voltage specifications calculated in step S3 are corrected based on information from the water temperature sensors included in the sensor group 11. When the water temperature is low, the correction is made to increase the effect of fuel flow separation. That is, the penetration force is reduced by increasing the peeling effect, and the spray is prevented from diffusing as much as possible. Thereby, generation | occurrence | production of HC at the time of low water temperature can be suppressed.

ECU10は、ステップS5において、ステップS3で算出し、ステップS4で補正した印加電圧のスペックに従って電圧印加の指令を発する。これにより、噴孔3内に燃料の流通方向に逆行する流体流れが生じ、燃料の流れに剥離を生じさせる。燃料の流れに剥離が生じることにより噴霧が分散する。   In step S5, the ECU 10 issues a voltage application command according to the specification of the applied voltage calculated in step S3 and corrected in step S4. As a result, a fluid flow that reverses in the direction of fuel flow occurs in the nozzle hole 3, causing separation of the fuel flow. The spray is dispersed by the separation of the fuel flow.

以上のような制御が行われることにより、エンジンの状態に応じた燃料の噴射を行うことができる。   By performing the control as described above, fuel can be injected according to the state of the engine.

次に本発明の実施例2について説明する。実施例2が実施例1とは以下の点で異なる。すなわち、実施例1では、円筒状に成形され、噴孔に配置されたプラズマ発生素子7を備えているのに対し、実施例2では、噴孔3に連なるノズルボディ2の内壁にプラズマ発生素子17を備えた点である。図5は、プラズマ発生素子を装着することができる位置を示した説明図である。プラズマ発生素子は、図5中、参照符号Aで示した噴孔内や、参照符号Bで示したノズルボディ内壁に装着することができる。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment differs from the first embodiment in the following points. That is, in Example 1, the plasma generating element 7 formed in a cylindrical shape and arranged in the nozzle hole is provided, whereas in Example 2, the plasma generating element is formed on the inner wall of the nozzle body 2 connected to the nozzle hole 3. 17. FIG. 5 is an explanatory view showing a position where the plasma generating element can be mounted. The plasma generating element can be mounted in the nozzle hole indicated by reference symbol A or the inner wall of the nozzle body indicated by reference symbol B in FIG.

図6は、実施例2の燃料噴射装置50の概略構成を示した説明図である。プラズマ発生素子17は、実施例1におけるプラズマ発生素子7とは異なり平板状をなしており、噴孔3に連なるノズルボディ2の内壁に埋設されている。このとき、プラズマ発生素子17のプラス電極103が噴孔3に近い側に位置するように設置する。これにより、燃料流れの方向に逆行する流体流れを発生させ、燃料流れの剥離を起こし易くする。このような構成としても噴孔3から噴射される燃料の流れに剥離を生じさせることができる。このようなプラズマ発生素子17への通電制御は実施例1の場合と同様に行うことができる。このような平板状のプラズマ発生素子を噴孔内に装着する構成とすることもできる。なお、実施例2中、実施例1と共通する構成要素については、図面中、同一の参照番号を付し、その詳細な説明は省略する。   FIG. 6 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the fuel injection device 50 according to the second embodiment. Unlike the plasma generating element 7 in the first embodiment, the plasma generating element 17 has a flat plate shape and is embedded in the inner wall of the nozzle body 2 connected to the nozzle hole 3. At this time, the plasma generating element 17 is installed so that the plus electrode 103 is located on the side close to the nozzle hole 3. As a result, a fluid flow reverse to the direction of the fuel flow is generated, and the fuel flow is easily separated. Even with such a configuration, the fuel flow injected from the nozzle hole 3 can be separated. Such energization control to the plasma generating element 17 can be performed in the same manner as in the first embodiment. Such a flat plasma generating element may be mounted in the nozzle hole. In addition, in Example 2, the same reference number is attached | subjected about the component which is common in Example 1, and the detailed description is abbreviate | omitted.

上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。例えば、プラズマ発生素子7の素材を適宜変更することができる。また、燃料噴射装置は、排気添加インジェクタに用いることもできる。この場合、高分散噴霧とすることが望ましい。そこで、プラズマ発生素子7に印加する電圧、周波数はできるだけ大きな値とする。さらに、エンジン回転変動を参照した制御を行うこともできる。例えば、燃料噴射弁内に排気ガスが浸入した異物が蓄積されると噴射バラツキが起こる。エンジン回転数の変動から噴射バラツキがあると判断されたときは、噴射バラツキがなくなるまで印加電圧を高め、剥離を増加させる制御を行うことができる。   The above-described embodiments are merely examples for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to them. Various modifications of these embodiments are within the scope of the present invention. It is apparent from the above description that various other embodiments are possible within the scope. For example, the material of the plasma generating element 7 can be changed as appropriate. The fuel injection device can also be used for an exhaust addition injector. In this case, a highly dispersed spray is desirable. Therefore, the voltage and frequency applied to the plasma generating element 7 are set as large as possible. Furthermore, it is possible to perform control with reference to engine rotation fluctuation. For example, if foreign matter that has entered exhaust gas accumulates in the fuel injection valve, injection variation occurs. When it is determined that there is an injection variation from fluctuations in the engine speed, it is possible to perform control to increase the applied voltage and increase the separation until the injection variation is eliminated.

実施例1の燃料噴射装置の概略構成を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed schematic structure of the fuel-injection apparatus of Example 1. FIG. ノズルボディからホルダ及びプラズマ発生素子を取り外した状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which removed the holder and the plasma generation element from the nozzle body. プラズマ発生素子の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of a plasma generation element. 燃料噴射装置における制御の一例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows an example of the control in a fuel-injection apparatus. プラズマ発生素子の装着可能位置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the position which can mount a plasma generating element. 実施例2の燃料噴射装置の概略構成を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed schematic structure of the fuel-injection apparatus of Example 2. FIG. 実施例2のプラズマ発生素子の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the plasma generation element of Example 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1、50 燃料噴射装置
2 ノズルボディ
2a 装着孔
2b リード線引出通路
3 噴孔
4 ホルダ
5、6 リード線
7 プラズマ発生素子
8 インバータ
9 バッテリ
10 ECU
101 誘電体
102 絶縁層
103 プラス電極
104 マイナス電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 50 Fuel injection apparatus 2 Nozzle body 2a Mounting hole 2b Lead wire extraction path 3 Injection hole 4 Holder 5, 6 Lead wire 7 Plasma generating element 8 Inverter 9 Battery 10 ECU
101 Dielectric 102 Insulating layer 103 Positive electrode 104 Negative electrode

Claims (6)

燃料噴射弁のノズルボディに形成された噴孔内又は当該噴孔に連なる前記ノズルボディの内壁に装着されたプラズマ発生素子と、
当該プラズマ発生素子に電圧を印加する電源装置と、
を備えたことを特徴とする燃料噴射装置。
A plasma generating element mounted in an injection hole formed in a nozzle body of a fuel injection valve or an inner wall of the nozzle body connected to the injection hole;
A power supply device for applying a voltage to the plasma generating element;
A fuel injection device comprising:
請求項1記載の燃料噴射装置において、
前記電源装置は、エンジンの負荷状態に応じて前記プラズマ発生素子へ印加する電圧を制御する制御部を含むことを特徴とした燃料噴射装置。
The fuel injection device according to claim 1, wherein
The fuel injection device according to claim 1, wherein the power supply device includes a control unit that controls a voltage applied to the plasma generating element in accordance with a load state of the engine.
請求項1記載の燃料噴射装置にいおいて、
前記電源装置は、前記燃料噴射弁における燃料噴射圧及び燃料噴射量の少なくとも一方に基づいて前記プラズマ発生素子に印加する電圧を制御する制御部を含むことを特徴とした燃料噴射装置。
In the fuel injection device according to claim 1,
The power supply apparatus includes a control unit that controls a voltage applied to the plasma generating element based on at least one of a fuel injection pressure and a fuel injection amount in the fuel injection valve.
請求項2又は3記載の燃料噴射装置において、
前記制御部は、冷却水温度を参照して前記プラズマ発生素子へ印加する電圧を補正することを特徴とした燃料噴射装置。
The fuel injection device according to claim 2 or 3,
The said control part correct | amends the voltage applied to the said plasma generation element with reference to cooling water temperature, The fuel-injection apparatus characterized by the above-mentioned.
請求項1記載の燃料噴射装置において、
前記プラズマ発生素子は、前記噴孔から噴射される燃料の流通方向に逆行する方向の流体流れを発生させる向きに装着されたことを特徴とする燃料噴射装置。
The fuel injection device according to claim 1, wherein
The fuel injection device according to claim 1, wherein the plasma generating element is mounted in a direction to generate a fluid flow in a direction reverse to a flow direction of fuel injected from the nozzle hole.
請求項1記載の燃料噴射装置において、
前記電源装置は、バッテリと、インバータとを含むことを特徴とした燃料噴射装置。
The fuel injection device according to claim 1, wherein
The power injection device includes a battery and an inverter.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013050085A (en) * 2011-08-31 2013-03-14 Isuzu Motors Ltd Fuel injection device for internal combustion engine
JP2016065501A (en) * 2014-09-25 2016-04-28 株式会社デンソー Fuel supply apparatus and fuel supply apparatus control method
CN110700981A (en) * 2018-07-09 2020-01-17 丰田自动车株式会社 Compression self-ignition internal combustion engine

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