JP2009167935A - Injector - Google Patents

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JP2009167935A
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injector
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Atsushi Osono
淳 大園
Kazunori Suzuki
一徳 鈴木
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Denso Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a deposit from accumulating on an wall surface of an injection hole 13, in an injector for injecting and supplying fuel. <P>SOLUTION: An injector includes an exothermic body 41 disposed facing the inside of an injection hole 13 for heating the wall surface of the injection hole 13. Thereby the deposit adhered to the wall surface of the injection hole 13 can be burnt out by being heated by the exothermic body 41. Thus, the deposit can be prevented from accumulating on the wall surface of the injection hole 13. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンジンに燃料を噴射供給するインジェクタに関する。   The present invention relates to an injector for injecting and supplying fuel to an engine.

従来から、エンジンに燃料を噴射供給するインジェクタは、先端に噴孔を有し、噴孔から燃料を噴射するように設けられている。このため、噴孔の壁面に付着した残燃料が高温の燃焼ガスにより炭化されてデポジットとなり、このデポジットにより燃料の噴射が妨げられて噴射特性が変動する虞がある。そこで、噴孔の壁面に生じるデポジットの剥離を促進するため、噴孔の壁面に撥油性のコーティング層を形成する技術が公知となっている(例えば、特許文献1参照)。しかし、デポジットの剥離は不充分であり、別途、対策が求められている。
特開平9−112392号公報
Conventionally, an injector for injecting and supplying fuel to an engine has an injection hole at the tip, and is provided so as to inject fuel from the injection hole. For this reason, the residual fuel adhering to the wall surface of the nozzle hole is carbonized by the high-temperature combustion gas to form a deposit, which may prevent the fuel from being injected and change the injection characteristics. Therefore, a technique for forming an oil-repellent coating layer on the wall surface of the nozzle hole is known in order to promote the separation of deposits generated on the wall surface of the nozzle hole (see, for example, Patent Document 1). However, the peeling of the deposit is insufficient, and a separate countermeasure is required.
JP-A-9-112392

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、燃料を噴射供給するインジェクタにおいて、噴孔の壁面にデポジットが堆積するのを抑制することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to suppress deposits from being deposited on the wall surface of the injection hole in an injector for injecting and supplying fuel.

〔請求項1の手段〕
請求項1に記載のインジェクタは、エンジンに燃料を噴射供給するものであり、略円筒状に設けられ、先端に燃料の噴孔が形成される弁ボディと、弁ボディに収容されて弁ボディの内周面と自身の外周面との間に燃料流路を形成するとともに、燃料流路を噴孔に対して開閉するニードル弁と、噴孔の内部に臨むように配されて、噴孔の壁面を加熱する発熱体とを備える。
これにより、噴孔の壁面に付着したデポジットを発熱体により加熱して焼き切ることができる。このため、噴孔の壁面にデポジットが堆積するのを抑制することができる。
[Means of Claim 1]
The injector according to claim 1 is for injecting and supplying fuel to the engine, and is provided in a substantially cylindrical shape, and has a valve body in which a fuel injection hole is formed at the tip, and is accommodated in the valve body and is provided in the valve body. A fuel flow path is formed between the inner peripheral surface and its outer peripheral surface, and a needle valve that opens and closes the fuel flow path with respect to the nozzle hole, and a nozzle valve that faces the inside of the nozzle hole. And a heating element for heating the wall surface.
Thereby, the deposit adhering to the wall surface of the nozzle hole can be heated and burned off by the heating element. For this reason, it can suppress that a deposit accumulates on the wall surface of a nozzle hole.

〔請求項2の手段〕
請求項2に記載のインジェクタは、弁ボディの先端側に配されて、発熱体を保持する別体プレートを備える。そして、噴孔は、弁ボディに設けられる上流側噴孔部と、別体プレートに設けられて上流側噴孔部と連通する下流側噴孔部とを有し、発熱体は、下流側噴孔部の内部に臨むように配されて、下流側噴孔部の壁面を加熱する。
デポジットの発生および付着は噴孔の下流側ほど著しい。そこで、下流側噴孔部の壁面を発熱体により加熱する構成を採用することで、噴孔の壁面におけるデポジットの堆積を、より効率的に抑制することができる。
[Means of claim 2]
According to a second aspect of the present invention, the injector includes a separate plate that is disposed on the distal end side of the valve body and holds the heating element. The nozzle hole has an upstream nozzle hole part provided in the valve body and a downstream nozzle hole part provided in a separate plate and communicating with the upstream nozzle hole part. It arrange | positions so that it may face the inside of a hole, and heats the wall surface of a downstream nozzle hole part.
The generation and adhesion of deposits is more remarkable at the downstream side of the nozzle hole. Therefore, by adopting a configuration in which the wall surface of the downstream nozzle hole part is heated by the heating element, deposit accumulation on the wall surface of the nozzle hole can be more efficiently suppressed.

〔請求項3の手段〕
請求項3に記載のインジェクタによれば、下流側噴孔部は、上流側噴孔部よりも径大である。
これにより、下流側噴孔部が燃料流に対する絞りになる虞を回避できる。
[Means of claim 3]
According to the injector of the third aspect, the downstream nozzle hole part is larger in diameter than the upstream nozzle hole part.
This avoids the possibility that the downstream nozzle hole portion becomes a throttle for the fuel flow.

〔請求項4の手段〕
請求項4に記載のインジェクタによれば、発熱体は、環状に設けられ、自身の内周面により噴孔の全部又は一部を形成する。
この手段は、発熱体の配置形態の一例を示すものである。
[Means of claim 4]
According to the injector of the fourth aspect, the heating element is provided in an annular shape, and forms all or part of the injection hole by its own inner peripheral surface.
This means shows an example of the arrangement of the heating elements.

最良の形態1のインジェクタは、エンジンに燃料を噴射供給するものであり、略円筒状に設けられ、先端に燃料の噴孔が形成される弁ボディと、弁ボディに収容されて弁ボディの内周面と自身の外周面との間に燃料流路を形成するとともに、燃料流路を噴孔に対して開閉するニードル弁と、噴孔の内部に臨むように配されて、噴孔の壁面を加熱する発熱体とを備える。   The injector of the best mode 1 is for injecting and supplying fuel to an engine, and is provided in a substantially cylindrical shape, and has a valve body in which a fuel injection hole is formed at the tip, and is accommodated in the valve body and is provided inside the valve body. A fuel flow path is formed between the peripheral surface and its own outer peripheral surface, and a needle valve that opens and closes the fuel flow path with respect to the injection hole, and a wall surface of the injection hole arranged so as to face the inside of the injection hole A heating element.

また、このインジェクタは、弁ボディの先端側に配されて、発熱体を保持する別体プレートを備える。そして、噴孔は、弁ボディに設けられる上流側噴孔部と、別体プレートに設けられて上流側噴孔部と連通する下流側噴孔部とを有し、発熱体は、下流側噴孔部の内部に臨むように配されて、下流側噴孔部の壁面を加熱する。
さらに、下流側噴孔部は、上流側噴孔部よりも径大であり、発熱体は、環状に設けられ、自身の内周面により噴孔の全部又は一部を形成する。
The injector includes a separate plate that is disposed on the distal end side of the valve body and holds the heating element. The nozzle hole has an upstream nozzle hole part provided in the valve body and a downstream nozzle hole part provided in a separate plate and communicating with the upstream nozzle hole part. It arrange | positions so that it may face the inside of a hole, and heats the wall surface of a downstream nozzle hole part.
Further, the downstream nozzle hole part is larger in diameter than the upstream nozzle hole part, and the heating element is provided in an annular shape, and forms all or part of the nozzle hole by its own inner peripheral surface.

〔実施例1の構成〕
実施例1のインジェクタ1の構成を、図1を用いて説明する。
インジェクタ1は、例えば、ガソリンエンジンのエンジンヘッド(図示せず)に装着され、各気筒の燃焼室(図示せず)に直接的に燃料を噴射するものである。また、インジェクタ1は、例えば、2MPaもの高圧に加圧された燃料を受け入れ、燃焼室に噴射して空気との混合気を形成する。そして、燃焼室に形成された混合気は、火花放電により燃焼して出力を発生する。
[Configuration of Example 1]
The structure of the injector 1 of Example 1 is demonstrated using FIG.
For example, the injector 1 is mounted on an engine head (not shown) of a gasoline engine, and injects fuel directly into a combustion chamber (not shown) of each cylinder. Further, the injector 1 receives fuel pressurized to a high pressure of 2 MPa, for example, and injects it into the combustion chamber to form an air-fuel mixture. The air-fuel mixture formed in the combustion chamber burns by spark discharge and generates an output.

このインジェクタ1は、燃料を噴射するノズル部2と、ノズル部2の弁体(ニードル弁3)を駆動する電磁ソレノイド部4と、高圧の燃料を受け入れる燃料受け入れ部5とにより構成され、燃料受け入れ部5を通じて受け入れた燃料を、内部に形成された燃料流路8〜12を介して先端側に導くとともに、ニードル弁3を駆動することにより噴孔13を通じて噴射する。   The injector 1 includes a nozzle portion 2 that injects fuel, an electromagnetic solenoid portion 4 that drives a valve body (needle valve 3) of the nozzle portion 2, and a fuel receiving portion 5 that receives high-pressure fuel. The fuel received through the part 5 is guided to the distal end side through the fuel flow paths 8 to 12 formed therein, and is injected through the injection hole 13 by driving the needle valve 3.

ノズル部2は、略円筒状に設けられ、先端に燃料の噴孔13が形成される弁ボディ16と、弁ボディ16に収容されて弁ボディ16の内周面と自身の外周面との間に燃料流路12を形成するニードル弁3とを備える。そして、ニードル弁3が弁ボディ16の先端部17に離着することで、燃料流路12が噴孔13に対して開閉されて燃料の噴射が開始または停止される。   The nozzle portion 2 is provided in a substantially cylindrical shape, and has a valve body 16 in which a fuel injection hole 13 is formed at the tip, and is accommodated in the valve body 16 between the inner peripheral surface of the valve body 16 and its own outer peripheral surface. And the needle valve 3 forming the fuel flow path 12. Then, when the needle valve 3 is detached from the distal end portion 17 of the valve body 16, the fuel flow path 12 is opened and closed with respect to the injection hole 13, and fuel injection is started or stopped.

また、弁ボディ16は、ニードル弁3の摺動軸部19を摺動自在に支持し、摺動軸部19の外周には、弁ボディ16の内周面に摺接する摺接面20と、弁ボディ16の内周面に摺接しない平坦面21とが交互に設けられている。そして、弁ボディ16の内周面と平坦面21との間に燃料の通路が形成され、この燃料の通路は燃料流路12の一部をなす。   Further, the valve body 16 slidably supports the sliding shaft portion 19 of the needle valve 3, and on the outer periphery of the sliding shaft portion 19, a sliding contact surface 20 slidably contacting the inner peripheral surface of the valve body 16, Flat surfaces 21 that do not slide in contact with the inner peripheral surface of the valve body 16 are alternately provided. A fuel passage is formed between the inner peripheral surface of the valve body 16 and the flat surface 21, and this fuel passage forms part of the fuel passage 12.

さらに、弁ボディ16の先端部17には、環状かつテーパ状のシート面23が設けられ、ニードル弁3の先端には、シート面23に離接する環状のシート部24が設けられている。そして、シート部24が、シート面23に離接することで、ニードル弁3が先端部17に離着して燃料流路12が噴孔13に対して開閉される。   Further, an annular and tapered seat surface 23 is provided at the distal end portion 17 of the valve body 16, and an annular seat portion 24 that is in contact with the seat surface 23 is provided at the distal end of the needle valve 3. Then, when the seat portion 24 comes in contact with and separates from the seat surface 23, the needle valve 3 is detached from the tip portion 17 and the fuel flow path 12 is opened and closed with respect to the injection hole 13.

電磁ソレノイド部4は、通電を受けて磁気吸引力を発生するソレノイドコイル26、ソレノイドコイル26への通電により後方に磁気吸引される可動コア27、可動コア27の後端側に所定のギャップを形成して固定され、可動コア27を磁気吸引する固定コア28、可動コア27を摺動自在に支持して収容するとともに、固定コア28を固定して収容するコア収容部材29、可動コア27を先方に付勢する復元バネとしてのコイルスプリング30、可動コア27と固定コア28との間のギャップを調整するギャップ調整部材31を有している。   The electromagnetic solenoid unit 4 forms a predetermined gap at the rear end side of the movable core 27, the solenoid coil 26 that receives a current and generates a magnetic attractive force, the movable core 27 that is magnetically attracted backward by the current supplied to the solenoid coil 26. The fixed core 28 that magnetically attracts the movable core 27 and the movable core 27 is slidably supported and accommodated, and the core accommodating member 29 that fixes and accommodates the fixed core 28 and the movable core 27 A coil spring 30 serving as a restoring spring that biases the gap, and a gap adjusting member 31 that adjusts the gap between the movable core 27 and the fixed core 28.

ソレノイドコイル26は、円筒状の樹脂製ボビン34にコイル素線を多数巻回することで設けられ、コネクタ端子35および駆動回路36を介して車載電源(図示せず)から給電される。   The solenoid coil 26 is provided by winding a large number of coil wires around a cylindrical resin bobbin 34, and is supplied with power from an in-vehicle power source (not shown) via a connector terminal 35 and a drive circuit 36.

可動コア27は、先方に向かって段状に細径化する筒状体に設けられている。そして、可動コア27は、後端部がコア収容部材29に摺動自在に支持され、先端部がニードル弁3の後端部を挟持することで、ニードル弁3と一体に軸方向に移動する。   The movable core 27 is provided in a cylindrical body that is stepped down toward the front. The movable core 27 is slidably supported by the core housing member 29 at the rear end portion, and the front end portion sandwiches the rear end portion of the needle valve 3 so as to move integrally with the needle valve 3 in the axial direction. .

また、可動コア27の外周面は、コア収容部材29の内周面やニードル弁3の後部外周面とともに燃料流路11を形成する。なお、燃料流路11は、コア収容部材29の先端開口部を介して燃料流路12と連通する。また、可動コア27の内周面は燃料流路10を形成し、燃料流路10は、可動コア27を径方向に貫通する貫通孔37により燃料流路11と連通する。   The outer peripheral surface of the movable core 27 forms the fuel flow path 11 together with the inner peripheral surface of the core housing member 29 and the rear outer peripheral surface of the needle valve 3. The fuel flow path 11 communicates with the fuel flow path 12 through the tip opening of the core housing member 29. Further, the inner peripheral surface of the movable core 27 forms a fuel flow path 10, and the fuel flow path 10 communicates with the fuel flow path 11 through a through hole 37 that penetrates the movable core 27 in the radial direction.

固定コア28は、円筒状に設けられ、外周側でコア収容部材29に固定され、内周側にコイルスプリング30とギャップ調整部材31とを収容する燃料流路9を形成している。なお、コイルスプリング30は、先端が可動コア27の内周に支持され、後端がギャップ調整部材31に支持されるように収容されている。   The fixed core 28 is provided in a cylindrical shape, is fixed to the core housing member 29 on the outer peripheral side, and forms the fuel flow path 9 that houses the coil spring 30 and the gap adjusting member 31 on the inner peripheral side. The coil spring 30 is housed so that the front end is supported by the inner periphery of the movable core 27 and the rear end is supported by the gap adjusting member 31.

ギャップ調整部材31は、可動コア27と固定コア28との間のギャップを調整することで、ニードル弁3のリフト量(シート部24のシート面23からの軸方向における離間量)を決めるものである。   The gap adjusting member 31 determines the lift amount of the needle valve 3 (the amount of separation in the axial direction of the seat portion 24 from the seat surface 23) by adjusting the gap between the movable core 27 and the fixed core 28. is there.

燃料受け入れ部5は、燃料流路9に連通する燃料流路8を有し、外部から燃料を導入してフィルタ39を経由させて燃料流路8へ導く。   The fuel receiving portion 5 has a fuel flow path 8 communicating with the fuel flow path 9, introduces fuel from the outside, and guides it to the fuel flow path 8 via the filter 39.

以上のような構成により、インジェクタ1は、外部から受け入れた高圧の燃料を、燃料流路8〜12を順次に通過させて噴孔13に導く。そして、インジェクタ1は、ソレノイドコイル26への通電により、可動コア27およびニードル弁3を後方へ駆動して、シート部24をシート面23から離座させ、燃料流路12を噴孔13に対して開放することで、噴孔13を通じて燃焼室に燃料を噴射する。   With the above-described configuration, the injector 1 guides high-pressure fuel received from the outside to the injection hole 13 through the fuel flow paths 8 to 12 sequentially. The injector 1 then energizes the solenoid coil 26 to drive the movable core 27 and the needle valve 3 rearward to separate the seat portion 24 from the seat surface 23, so that the fuel flow path 12 is directed to the nozzle hole 13. By opening the nozzle, fuel is injected into the combustion chamber through the nozzle hole 13.

また、インジェクタ1は、ソレノイドコイル26への通電停止により、コイルスプリング30の付勢力によって可動コア27およびニードル弁3を先方へ駆動して、シート部24をシート面23に着座させ、燃料流路12を噴孔13に対して閉鎖することで、燃料の噴射を停止する。   In addition, when the energization of the solenoid coil 26 is stopped, the injector 1 drives the movable core 27 and the needle valve 3 forward by the biasing force of the coil spring 30 to seat the seat portion 24 on the seat surface 23, and thereby the fuel flow path. The fuel injection is stopped by closing 12 to the nozzle hole 13.

そして、ニードル弁3によって燃料流路12が噴孔13に対して閉鎖された後、火花放電により燃料噴霧が燃焼し、出力が発生するとともに高温の燃焼ガスが生じる。
なお、ソレノイドコイル26への通電開始および通電停止は、車両に搭載された所定の電子制御装置(ECU:図示せず)からの指令に応じて駆動回路36がオンオフすることで行われる。そして、ECUは、エンジン回転数やアクセル開度等の各種の検出値に応じて噴射開始時期(通電開始時期)および噴射期間(通電期間)の指令値を算出し、これらの指令値に基づいて通電開始および通電停止の指令を実行する。
And after the fuel flow path 12 is closed with respect to the injection hole 13 by the needle valve 3, a fuel spray burns by spark discharge, an output is generated and a high-temperature combustion gas is generated.
The energization start and the energization stop of the solenoid coil 26 are performed by turning on and off the drive circuit 36 in response to a command from a predetermined electronic control device (ECU: not shown) mounted on the vehicle. The ECU calculates command values for the injection start timing (energization start timing) and the injection period (energization period) according to various detection values such as the engine speed and the accelerator opening, and based on these command values. The energization start and energization stop commands are executed.

〔実施例1の特徴〕
実施例1のインジェクタ1の特徴を、図1〜図3を用いて説明する。
インジェクタ1は、噴孔13の壁面を加熱する発熱体41を備える。発熱体41は、例えば、通電により発熱する抵抗体であってタングステン等を素材として設けられ、弁ボディ16とは別体の別体プレート42に保持されている。別体プレート42は、弁ボディ16の先端部17の先端側に配されるものであり、発熱体41を保持するとともに噴孔13の一部を形成する。
[Features of Example 1]
The features of the injector 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
The injector 1 includes a heating element 41 that heats the wall surface of the nozzle hole 13. The heating element 41 is, for example, a resistor that generates heat when energized, is provided with tungsten or the like as a material, and is held by a separate plate 42 that is separate from the valve body 16. The separate plate 42 is disposed on the distal end side of the distal end portion 17 of the valve body 16, holds the heating element 41 and forms a part of the injection hole 13.

すなわち、噴孔13は、弁ボディ16の先端部17に設けられる上流側噴孔部44と、別体プレート42に設けられて上流側噴孔部44と連通する下流側噴孔部45とからなり、発熱体41は、下流側噴孔部45の内部に臨むように配されて、下流側噴孔部45の壁面を加熱する。つまり、発熱体41は、環状に設けられる環状部47を有し、環状部47は噴孔13と同数だけ設けられている。そして、環状部47は、噴孔13と同様の配置をなすように設けられて別体プレート42に保持され、自身の内周面により下流側噴孔部45の一部を形成することで下流側噴孔部45に臨んでいる。   That is, the injection hole 13 is formed from an upstream injection hole part 44 provided in the tip part 17 of the valve body 16 and a downstream injection hole part 45 provided in the separate plate 42 and communicating with the upstream injection hole part 44. Thus, the heating element 41 is disposed so as to face the inside of the downstream injection hole 45 and heats the wall surface of the downstream injection hole 45. That is, the heating element 41 has an annular portion 47 provided in an annular shape, and the same number of annular portions 47 as the injection holes 13 are provided. The annular portion 47 is provided so as to be arranged in the same manner as the nozzle hole 13 and is held by the separate plate 42, and a part of the downstream nozzle hole portion 45 is formed by its own inner peripheral surface to be downstream. It faces the side nozzle hole 45.

なお、下流側噴孔部45は、上流側噴孔部44よりも径大となるように設けられている。また、上、下流側噴孔部44、45は円筒状に設けられており、環状部47の内周径は下流側噴孔部45の孔径と略一致するように設定されている。   The downstream nozzle hole 45 is provided with a larger diameter than the upstream nozzle hole 44. Further, the upper and lower injection hole portions 44 and 45 are provided in a cylindrical shape, and the inner peripheral diameter of the annular portion 47 is set so as to substantially coincide with the hole diameter of the downstream injection hole portion 45.

また、別体プレート42は、高温の燃焼ガスに対する耐熱性、および発熱体41への通電に対する絶縁性を考慮して酸化アルミニウム、窒化ケイ素等のセラミック材を素材として本体部49が構成されている。そして、本体部49に、下流側噴孔部45が貫通するように設けられるとともに、発熱体41の環状部47が下流側噴孔部45に臨むように保持されている。   The separate plate 42 includes a main body 49 made of a ceramic material such as aluminum oxide or silicon nitride in consideration of heat resistance against high-temperature combustion gas and insulation against energization to the heating element 41. . The main body 49 is provided so that the downstream injection hole 45 passes therethrough, and the annular part 47 of the heating element 41 is held so as to face the downstream injection hole 45.

なお、下流側噴孔部45の壁面は、発熱体41により構成される面部分も含めて、ニッケル、チタン等の金属により全面コーティングされてメタルコーティング層50を形成しており、発熱体41から噴孔13の壁面への熱伝導性が高められている。また、別体プレート42と弁ボディ16とは、銀、銅等の金属によりロウ付けされている。   Note that the wall surface of the downstream nozzle hole portion 45 is coated with a metal such as nickel or titanium to form the metal coating layer 50 including the surface portion constituted by the heat generating element 41. Thermal conductivity to the wall surface of the nozzle hole 13 is enhanced. The separate plate 42 and the valve body 16 are brazed with a metal such as silver or copper.

また、発熱体41は、周方向に隣り合う環状部47を架橋する架橋部52を有し、各々の環状部47は、架橋部52により直列に接続している。そして、発熱体41のプラス端は通電線53の一端に接続され、通電線53の他端は、コネクタ端子35とは別のコネクタ端子54に接続されている。   The heating element 41 has a bridging portion 52 that bridges the annular portions 47 that are adjacent to each other in the circumferential direction, and each annular portion 47 is connected in series by the bridging portion 52. The plus end of the heating element 41 is connected to one end of the conducting wire 53, and the other end of the conducting wire 53 is connected to a connector terminal 54 that is different from the connector terminal 35.

これにより、発熱体41は、発熱体41へ通電するための駆動回路55を介して車載電源から給電される。ここで、通電線53の内、先端側に配される部分は、ガラスを素材とする絶縁層56に保持されており、後端側に配される部分は、コネクタ端子35、54とともにコネクタ部を構成する樹脂に絶縁されて保持され、コネクタ端子54に接続している。また、発熱体41と通電線53との接合部は、絶縁層56で封止されている。   As a result, the heating element 41 is supplied with power from the in-vehicle power supply via the drive circuit 55 for energizing the heating element 41. Here, the portion of the conductive wire 53 that is disposed on the front end side is held by the insulating layer 56 made of glass, and the portion that is disposed on the rear end side is the connector portion 35 and 54 together with the connector portion. Is insulated and held by the resin constituting the, and is connected to the connector terminal 54. Further, the joint between the heating element 41 and the conductive wire 53 is sealed with an insulating layer 56.

そして、発熱体41への通電は、ECUからの指令に応じて駆動回路55がオンオフすることで行われる。ここで、ECUは、排気ガスの空燃比の検出値(以下、A/F値と呼ぶ)、および噴射期間の指令値に基づいて、発熱体41への通電を行うか否かを判断する(図3参照)。すなわち、ECUは、図3に示すような、発熱体41への通電制御に関する制御フローを記憶しており、この制御フローに基づいて発熱体41への通電を行う。   The energization of the heating element 41 is performed by turning on and off the drive circuit 55 in accordance with a command from the ECU. Here, the ECU determines whether to energize the heating element 41 based on the detected value of the air-fuel ratio of the exhaust gas (hereinafter referred to as A / F value) and the command value of the injection period ( (See FIG. 3). That is, the ECU stores a control flow related to energization control to the heating element 41 as shown in FIG. 3, and energizes the heating element 41 based on this control flow.

この制御フローは、特定のサイクルにおける燃料の燃焼および排気後に実行され、まず、ステップS1でA/F値が所定値(例えば、14.6)以上か否かを判断し、所定値以上の場合(YES)は処理を終了し、所定値未満の場合(NO)はステップS2に進む。次に、ステップS2で噴射期間の指令値が所定値以上か否かを判断し、所定値以上の場合(YES)はステップS3に進み、所定値未満の場合(NO)は処理を終了する。そして、ステップS3で発熱体41への通電を行う。   This control flow is executed after combustion and exhaust of fuel in a specific cycle. First, in step S1, it is determined whether or not the A / F value is a predetermined value (for example, 14.6) or more. If (YES), the process ends, and if it is less than the predetermined value (NO), the process proceeds to step S2. Next, in step S2, it is determined whether or not the command value for the injection period is greater than or equal to a predetermined value. If it is greater than or equal to the predetermined value (YES), the process proceeds to step S3, and if it is less than the predetermined value (NO), the process ends. In step S3, the heating element 41 is energized.

なお、発熱体41への通電時間は、例えば、数秒に設定されており、発熱体41の発熱温度は、例えば、400℃〜800℃の間で設定されている。また、A/F値は、A/Fセンサにより直接的に検出したり、Oセンサ等の検出値に基づいて算出したりすることができる。また、上記の制御フローは、エンジンの運転状態がほぼ同一であるときに実行する必要があることから、例えば、暖機後のアイドリング時に実行される。 In addition, the energization time to the heating element 41 is set to several seconds, for example, and the heating temperature of the heating element 41 is set to between 400 ° C. and 800 ° C., for example. The A / F value can be directly detected by an A / F sensor or can be calculated based on a detection value of an O 2 sensor or the like. Further, the above control flow needs to be executed when the engine operating state is substantially the same, and is executed, for example, at idling after warm-up.

〔実施例1の効果〕
実施例1のインジェクタ1は、噴孔13の内部に臨むように配されて、噴孔13の壁面を加熱する発熱体41を備える。
これにより、噴孔13の壁面に付着したデポジットを発熱体41により加熱して焼き切ることができる。このため、噴孔13の壁面にデポジットが堆積するのを抑制することができる。
[Effect of Example 1]
The injector 1 according to the first embodiment includes a heating element 41 that is disposed so as to face the inside of the injection hole 13 and heats the wall surface of the injection hole 13.
Thereby, the deposit adhering to the wall surface of the nozzle hole 13 can be heated and burned off by the heating element 41. For this reason, it is possible to suppress deposits from being deposited on the wall surface of the nozzle hole 13.

また、発熱体41は、下流側噴孔部45の内部に臨むように配されて、下流側噴孔部45の壁面を加熱する。
デポジットの発生および付着は噴孔13の下流側ほど著しい。そこで、下流側噴孔部45の壁面を発熱体41により加熱する構成を採用することで、噴孔13の壁面におけるデポジットの堆積を、より効率的に抑制することができる。
Further, the heating element 41 is disposed so as to face the inside of the downstream nozzle hole 45 and heats the wall surface of the downstream nozzle hole 45.
The generation and adhesion of deposits is more remarkable at the downstream side of the nozzle hole 13. Therefore, by adopting a configuration in which the wall surface of the downstream nozzle hole 45 is heated by the heating element 41, deposit accumulation on the wall surface of the nozzle hole 13 can be more efficiently suppressed.

また、下流側噴孔部45は、上流側噴孔部44よりも径大である。
これにより、下流側噴孔部45が燃料流に対する絞りになる虞を回避できる。
Further, the downstream nozzle hole part 45 is larger in diameter than the upstream nozzle hole part 44.
Thereby, it is possible to avoid the possibility that the downstream nozzle hole 45 becomes a throttle for the fuel flow.

実施例2のインジェクタ1によれば、図4に示すように、発熱体41は、本体部49を囲う外周環部59を有し、外周環部59に発熱体41のプラス端およびマイナス端が設けられている。そして、外周環部59と環状部47とが架橋部52により架橋されている。   According to the injector 1 of the second embodiment, as shown in FIG. 4, the heating element 41 has an outer peripheral ring portion 59 that surrounds the main body 49, and the positive end and the negative end of the heating element 41 are located on the outer peripheral ring portion 59. Is provided. The outer peripheral ring portion 59 and the annular portion 47 are bridged by the bridge portion 52.

実施例3のインジェクタ1によれば、図5に示すように、発熱体41は、噴孔13ごとに独立して設けられ、個々の発熱体41は、環状部47、プラス端、およびマイナス端を有する。また、全ての環状部47は、互いに絶縁されて本体部49に保持されている。そして、駆動回路55は、全ての環状部47に個別に通電可能となるように、環状部47と同数だけ装備されている。
これにより、噴孔13間のデポジットの堆積ばらつきに応じて、個別に環状部47へ通電したり、噴孔13ごとに環状部47の抵抗値を変えて発熱量を可変したりすることができる。
According to the injector 1 of the third embodiment, as shown in FIG. 5, the heating elements 41 are provided independently for each nozzle hole 13, and each heating element 41 includes an annular portion 47, a plus end, and a minus end. Have Further, all the annular portions 47 are insulated from each other and held by the main body portion 49. The drive circuit 55 is provided in the same number as the annular portion 47 so that all the annular portions 47 can be individually energized.
Thereby, according to the deposit accumulation dispersion | variation between the nozzle holes 13, it can energize separately to the annular part 47, or can change the resistance value of the annular part 47 for every nozzle hole 13, and can vary the emitted-heat amount. .

実施例4のインジェクタ1によれば、図6に示すように、噴孔13は、弁ボディ16の先端部17にのみ設けられ、発熱体41は、噴孔13の内部に配されている。   According to the injector 1 of the fourth embodiment, as shown in FIG. 6, the injection hole 13 is provided only at the distal end portion 17 of the valve body 16, and the heating element 41 is arranged inside the injection hole 13.

〔変形例〕
実施例1〜3の上、下流側噴孔部44、45は、円筒状に設けられていたが、上、下流側噴孔部44、45の一方または両方を多角形の筒状に設けてもよい。また、下流側噴孔部45を、下流に向かって拡径するテーパ状に設けてもよい。同様に実施例4の噴孔13を、多角形の筒状に設けてもよく、下流に向かって拡径するテーパ状に設けてもよい。
[Modification]
Although the upper and downstream nozzle holes 44 and 45 of Examples 1 to 3 are provided in a cylindrical shape, one or both of the upper and downstream nozzle holes 44 and 45 are provided in a polygonal cylindrical shape. Also good. Moreover, you may provide the downstream nozzle hole part 45 in the taper shape which expands toward downstream. Similarly, the nozzle hole 13 of the fourth embodiment may be provided in a polygonal cylindrical shape, or may be provided in a tapered shape whose diameter increases toward the downstream side.

また、実施例1〜3の上流側噴孔部44は、弁ボディ16の先端部17に設けられていたが、弁ボディ16とは別体のプレートに上流側噴孔部44を設け、このプレートの先端側に別体プレート42を配してもよい。同様に実施例4の噴孔13を、弁ボディ16とは別体のプレートに設けてもよい。   In addition, the upstream injection hole 44 of the first to third embodiments is provided at the tip 17 of the valve body 16, but the upstream injection hole 44 is provided on a plate separate from the valve body 16. A separate plate 42 may be arranged on the tip side of the plate. Similarly, the nozzle hole 13 of the fourth embodiment may be provided on a plate separate from the valve body 16.

また、発熱体41への通電制御には、種々の変形例が考えられる。例えば、A/F値や噴射期間の指令値に関してエンジンの同一運転状態における目標値を設定し、目標値との偏差に応じて、発熱体41への通電をフィードバック制御するようにしてもよい。例えば、発熱体41への通電時間や発熱体41の発熱温度を操作することで、偏差がゼロに収束するように発熱体41への通電をフィードバック制御してもよい。さらに、噴射開始時期(通電開始時期)の指令値を、噴射期間の指令値とともに、発熱体41への通電を行うか否かの判断基準として利用してもよい。また、噴射期間の指令値に代えて、噴射開始時期(通電開始時期)の指令値のみを、発熱体41への通電を行うか否かの判断基準として利用してもよい。   Various modifications can be considered for energization control to the heating element 41. For example, a target value in the same operating state of the engine with respect to the A / F value and the injection period command value may be set, and the energization to the heating element 41 may be feedback controlled according to the deviation from the target value. For example, the energization to the heating element 41 may be feedback controlled so that the deviation converges to zero by manipulating the energizing time to the heating element 41 and the heating temperature of the heating element 41. Furthermore, the command value for the injection start time (energization start time) may be used together with the command value for the injection period as a criterion for determining whether or not the heating element 41 is energized. Further, instead of the command value for the injection period, only the command value for the injection start timing (energization start timing) may be used as a criterion for determining whether or not the heating element 41 is energized.

また、実施例1の制御フローによれば、A/F値が所定値(14.6)以上、かつ、噴射期間の指令値が所定値以上の場合に、発熱体41への通電が行われていたが、A/F値や噴射期間の指令値に対して許容範囲を設定し、A/F値や噴射期間の指令値が各々の許容範囲を外れたときに発熱体41への通電を行うようにしてもよい。   Further, according to the control flow of the first embodiment, the heating element 41 is energized when the A / F value is equal to or greater than the predetermined value (14.6) and the command value for the injection period is equal to or greater than the predetermined value. However, an allowable range is set for the A / F value and the injection period command value, and the heating element 41 is energized when the A / F value and the injection period command value are out of the allowable ranges. You may make it perform.

例えば、A/F値の許容範囲を14.6±0.2の数値範囲(14.4〜14.8)に設定し、A/F値が、数値範囲(14.4〜14.8)を外れた場合に、噴射期間の指令値に関する判定を実行するようにしてもよい。
なお、A/F値や噴射期間の指令値に関する判定を許容範囲に対して実行する場合にも、発熱体41への通電をフィードバック制御することが可能である。
For example, the allowable range of the A / F value is set to a numerical range (14.4 to 14.8) of 14.6 ± 0.2, and the A / F value is set to a numerical range (14.4 to 14.8). When it is out of the range, the determination regarding the command value of the injection period may be executed.
In addition, also when performing the determination regarding the A / F value and the command value of the injection period with respect to the allowable range, the energization to the heating element 41 can be feedback-controlled.

また、実施例のインジェクタ1は、ガソリンエンジンのエンジンヘッドに取り付けられて燃焼室に直接的に燃料を噴射するものであったが、吸気管や排気管に取り付けられるインジェクタにも、実施例と同様の構成を採用することで、実施例と同様の効果を得ることができる。   The injector 1 of the embodiment is attached to the engine head of a gasoline engine and injects fuel directly into the combustion chamber. However, the injector 1 attached to the intake pipe or the exhaust pipe is similar to the embodiment. By adopting the configuration, it is possible to obtain the same effect as the embodiment.

特に、吸気管に取り付けられたインジェクタの場合、燃焼ガスが吸気管に逆流する内部EGR効果により、噴孔13の壁面にデポジットが発生しやすいので、内部EGR効果によるデポジットの発生に対して、実施例のインジェクタ1のような構成は有効にデポジットの堆積を抑制することができる。
さらに、インジェクタ1をディーゼルエンジンに取り付けても、実施例と同様の効果を得ることができる。
In particular, in the case of an injector attached to the intake pipe, deposits are likely to occur on the wall surface of the injection hole 13 due to the internal EGR effect in which combustion gas flows back to the intake pipe. A configuration such as the injector 1 in the example can effectively suppress deposit accumulation.
Furthermore, even if the injector 1 is attached to a diesel engine, the same effect as in the embodiment can be obtained.

(a)はインジェクタの全体構成図であり、(b)はインジェクタの先端部の拡大図である(実施例1)。(A) is the whole block diagram of an injector, (b) is an enlarged view of the front-end | tip part of an injector (Example 1). (a)はインジェクタの軸方向に沿う断面により噴孔および発熱体を示す説明図であり、(b)はインジェクタの軸方向に垂直な断面により噴孔および発熱体を示す説明図である(実施例1)。(A) is explanatory drawing which shows a nozzle hole and a heat generating body by the cross section along the axial direction of an injector, (b) is explanatory drawing which shows a nozzle hole and a heat generating body by the cross section perpendicular | vertical to the axial direction of an injector (implementation) Example 1). 発熱体への通電を制御するための制御フローを示すフローチャートである(実施例1)。3 is a flowchart illustrating a control flow for controlling energization to a heating element (Example 1). インジェクタの軸方向に垂直な断面により噴孔および発熱体を示す説明図である(実施例2)。(Example 2) which is a figure which shows a nozzle hole and a heat generating body by the cross section perpendicular | vertical to the axial direction of an injector. インジェクタの軸方向に垂直な断面により噴孔および発熱体を示す説明図である(実施例3)。(Example 3) which is a figure which shows a nozzle hole and a heat generating body by the cross section perpendicular | vertical to the axial direction of an injector. (a)はインジェクタの軸方向に沿う断面により噴孔および発熱体を示す説明図であり、(b)はインジェクタの噴孔および発熱体を示す説明図である(実施例4)。(A) is explanatory drawing which shows a nozzle hole and a heat generating body by the cross section along the axial direction of an injector, (b) is explanatory drawing which shows the nozzle hole and heat generating body of an injector (Example 4).

符号の説明Explanation of symbols

1 インジェクタ
3 ニードル弁
12 燃料流路
13 噴孔
16 弁ボディ
41 発熱体
42 別体プレート
44 上流側噴孔部
45 下流側噴孔部
1 Injector 3 Needle valve 12 Fuel flow path 13 Injection hole 16 Valve body 41 Heating element 42 Separate plate 44 Upstream injection hole 45 Downstream injection hole

Claims (4)

エンジンに燃料を噴射供給するインジェクタにおいて、
略円筒状に設けられ、先端に燃料の噴孔が形成される弁ボディと、
この弁ボディに収容されて前記弁ボディの内周面と自身の外周面との間に燃料流路を形成するとともに、この燃料流路を前記噴孔に対して開閉するニードル弁と、
前記噴孔の内部に臨むように配されて、前記噴孔の壁面を加熱する発熱体とを備えるインジェクタ。
In an injector that supplies fuel to an engine,
A valve body provided in a substantially cylindrical shape and having a fuel injection hole formed at the tip;
A needle valve that is accommodated in the valve body and forms a fuel flow path between an inner peripheral surface of the valve body and an outer peripheral surface of the valve body, and opens and closes the fuel flow path with respect to the nozzle hole;
An injector provided with a heating element arranged to face the inside of the nozzle hole and heating the wall surface of the nozzle hole.
請求項1に記載のインジェクタにおいて、
前記弁ボディの先端側に配されて、前記発熱体を保持する別体プレートを備え、
前記噴孔は、前記弁ボディに設けられる上流側噴孔部と、前記別体プレートに設けられて前記上流側噴孔部と連通する下流側噴孔部とを有し、
前記発熱体は、前記下流側噴孔部の内部に臨むように配されて、前記下流側噴孔部の壁面を加熱することを特徴とするインジェクタ。
The injector according to claim 1, wherein
A separate plate that is disposed on the distal end side of the valve body and holds the heating element;
The nozzle hole has an upstream nozzle hole part provided in the valve body, and a downstream nozzle hole part provided in the separate plate and communicating with the upstream nozzle hole part,
The injector, wherein the heating element is disposed so as to face the inside of the downstream nozzle hole portion, and heats a wall surface of the downstream nozzle hole portion.
請求項2に記載のインジェクタにおいて、
前記下流側噴孔部は、前記上流側噴孔部よりも径大であることを特徴とするインジェクタ。
Injector according to claim 2,
The downstream nozzle hole portion has a larger diameter than the upstream nozzle hole portion.
請求項1ないし請求項3の内のいずれか1つに記載のインジェクタにおいて、
前記発熱体は、環状に設けられ、自身の内周面により前記噴孔の全部又は一部を形成することを特徴とするインジェクタ。
In the injector according to any one of claims 1 to 3,
The said heat generating body is provided in cyclic | annular form, and forms the whole or one part of the said nozzle hole by the own internal peripheral surface, The injector characterized by the above-mentioned.
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