JP2017048726A - Fuel injection device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel injection device capable of actualizing high dispersion spray at the time of a small injection amount and actualizing strong penetration spray at the time of a large injection amount.SOLUTION: An ECU 2 uses first and second modes differently in the state of an inner needle 7 when injecting fuel with an outer needle 6 separated from a seat surface 13. The first mode is one that moves the inner needle 7 from a bottom face 14 of a sack chamber 12 to the axial rear end side. On the other hand, the second mode is one that the inner needle 7 keeps on existing on the bottom face 14 of the sack chamber 12. The ECU 2 uses the first and second modes differently depending on the operating condition of an engine including at least a command value for the injection amount of the fuel. The command value for the injection amount is greater when using the second mode than when using the first mode.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、エンジンの燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁を備えた燃料噴射装置に係わる。   The present invention relates to a fuel injection device including a fuel injection valve that injects fuel into a combustion chamber of an engine.

従来より、ノズルボディおよびニードルを備え、ノズルボディの内壁に対しニードルを離着座させることで、燃料の噴射を開始したり停止したりする燃料噴射ノズルが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この燃料噴射ノズルは、ニードルを軸方向に駆動するアクチュエータとともに燃料噴射弁を構成している。 Conventionally, there has been proposed a fuel injection nozzle that includes a nozzle body and a needle, and starts and stops fuel injection by separating and seating the needle with respect to the inner wall of the nozzle body (see, for example, Patent Document 1). ).
This fuel injection nozzle constitutes a fuel injection valve together with an actuator that drives the needle in the axial direction.

ところで、エンジンの低負荷運転時のような燃料の噴射量の指令値が小さい小噴射量時には、冷却損失を低減するため、高分散特性の燃料噴霧が有効であるとされている。
また、エンジンの高負荷運転時のような燃料の噴射量の指令値が大きい大噴射量時には、高出力化を図るため、短時間で燃焼室の外側空間まで到達し、短時間で空気と混合、燃焼することができる強貫徹特性の燃料噴霧が有効であるとされている。
したがって、小噴射量時に、高分散特性の燃料噴霧を実現し、大噴射量時に、強貫徹特性の燃料噴霧を実現することが要望されている。
なお、特許文献１には、小噴射量時および大噴射量時に係わらず、燃料の噴霧貫徹力を強くすることが開示されているが、上記の要望や課題について何ら示唆していない。 By the way, when the fuel injection amount command value is small, such as during low-load operation of the engine, in order to reduce cooling loss, fuel spray with high dispersion characteristics is effective.
Also, when the fuel injection amount command value is large, such as during high-load operation of the engine, it reaches the outer space of the combustion chamber in a short time and mixes with air in a short time to increase the output. It is said that fuel spray with strong penetration characteristics that can burn is effective.
Therefore, it is desired to realize fuel spray with high dispersion characteristics when the injection quantity is small and to achieve fuel spray with strong penetration characteristics when the injection quantity is large.
In addition, Patent Document 1 discloses that the fuel spray penetration force is increased regardless of the small injection amount and the large injection amount, but does not suggest any of the above requests and problems.

特開２０１５−０３４４８６号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-034486

本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、小噴射量時に、高分散特性の燃料噴霧を実現することができ、大噴射量時に、強貫徹特性の燃料噴霧を実現することのできる燃料噴射装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to realize fuel spray with high dispersion characteristics when the injection quantity is small, and fuel spray with strong penetration characteristics when the injection quantity is large. An object of the present invention is to provide a fuel injection device capable of realizing the above.

請求項１に記載の発明によれば、制御部は、アウタニードルをノズルボディの内壁から離座させて燃料を噴射している時のインナニードルの状態に関し、第１、第２のモードを使い分けしている。
第１のモードは、インナニードルをその移動範囲における最下点から上側に移動させるモードである。
第２のモードは、インナニードルがその移動範囲における最下点に存在し続けるモードである。
そして、制御部は、少なくとも燃料の噴射量の指令値を含むエンジンの運転状況に応じて第１、第２のモードを使い分けしている。噴射量の指令値は、第２のモードを使用する時の方が、第１のモードを使用する時よりも大きくなっている。 According to the first aspect of the present invention, the control unit selectively uses the first and second modes regarding the state of the inner needle when the outer needle is separated from the inner wall of the nozzle body and fuel is injected. doing.
The first mode is a mode in which the inner needle is moved upward from the lowest point in the movement range.
The second mode is a mode in which the inner needle continues to exist at the lowest point in the movement range.
The control unit uses the first and second modes in accordance with the operating state of the engine including at least the command value of the fuel injection amount. The command value for the injection amount is larger when using the second mode than when using the first mode.

これによって、第１のモードを使用する時には、アウタニードルとインナニードルをともに上側に駆動するようにアクチュエータを制御する。これにより、ノズルボディの内壁に沿って流れる燃料流れは、サック室の底面で旋回した燃料渦流れの一部を取り込みながら噴孔内に流入し、噴孔内に螺旋状の速度成分を多く有する噴流を形成する。これにより、噴孔の出口において噴射方向に直交する速度成分を多く持つ流れを形成し、分散力が強い燃料噴霧が得られる。
一方、第２のモードを使用する時には、アウタニードルのみを上側に駆動するようにアクチュエータを制御する。これにより、サック室内に流入した燃料は、サック室内に突き出しているインナニードルにガイドされ、整流化された後に噴孔に流入する。このため、貫徹力が強い燃料噴霧が得られる。
したがって、第１のモードを使用する小噴射量時に、高分散特性の燃料噴霧を実現することができる。また、第２のモードを使用する大噴射量時に、強貫徹特性の燃料噴霧を実現することができる。 Thus, when the first mode is used, the actuator is controlled so that both the outer needle and the inner needle are driven upward. As a result, the fuel flow flowing along the inner wall of the nozzle body flows into the nozzle hole while taking in a part of the fuel vortex flow swirled at the bottom surface of the sac chamber, and has a lot of spiral velocity components in the nozzle hole. A jet is formed. Thereby, the flow which has many velocity components orthogonal to an injection direction in the exit of an injection hole is formed, and fuel spray with a strong dispersion force is obtained.
On the other hand, when using the second mode, the actuator is controlled so that only the outer needle is driven upward. As a result, the fuel that has flowed into the sac chamber is guided by the inner needle protruding into the sac chamber, rectified, and then flows into the nozzle hole. For this reason, the fuel spray with a strong penetration force is obtained.
Therefore, fuel spray with high dispersion characteristics can be realized at the time of a small injection amount using the first mode. In addition, fuel spray with strong penetration characteristics can be realized at the time of a large injection amount using the second mode.

燃料噴射装置の概略構成を示した構成図である（実施形態１）。It is the block diagram which showed schematic structure of the fuel-injection apparatus (Embodiment 1). 燃料噴射弁の要部を示した断面図である（実施形態１）。It is sectional drawing which showed the principal part of the fuel injection valve (embodiment 1). 燃料噴射弁の要部を示した断面図である（実施形態１）。It is sectional drawing which showed the principal part of the fuel injection valve (embodiment 1). 燃料噴射弁の要部を示した断面図である（実施形態１）。It is sectional drawing which showed the principal part of the fuel injection valve (embodiment 1). （ａ）は噴射量指令値とエンジン回転数との関係を示した２次元マップで、（ｂ）は要求噴射量とエンジン回転数との関係を示した２次元マップである（実施形態１）。(A) is a two-dimensional map showing the relationship between the injection amount command value and the engine speed, and (b) is a two-dimensional map showing the relationship between the required injection amount and the engine speed (Embodiment 1). . （ａ）は要求トルクとエンジン回転数との関係を示した２次元マップで、（ｂ）はアクセル開度とエンジン回転数との関係を示した２次元マップである（実施形態１）。(A) is a two-dimensional map showing the relationship between the required torque and the engine speed, and (b) is a two-dimensional map showing the relationship between the accelerator opening and the engine speed (Embodiment 1). 高分散モード時におけるサック室内の燃料流れの様子を示した説明図である（実施形態１）。It is explanatory drawing which showed the mode of the fuel flow in a sac chamber at the time of high dispersion mode (embodiment 1). 強貫徹モード時におけるサック室内の燃料流れの様子を示した説明図である（実施形態１）。It is explanatory drawing which showed the mode of the fuel flow in a sac chamber at the time of a strong penetration mode (embodiment 1). （ａ）は、多段噴射における各噴射の噴射率を示した説明図で、（ｂ）は噴射量と燃料の噴霧特性との関係を示した説明図である（実施形態１）。(A) is explanatory drawing which showed the injection rate of each injection in multistage injection, (b) is explanatory drawing which showed the relationship between the injection quantity and the spray characteristic of fuel (Embodiment 1). 高分散モード時におけるサック室内の燃料流れの様子を示した説明図である（実施形態２）。FIG. 6 is an explanatory view showing a state of fuel flow in a sac chamber during a high dispersion mode (second embodiment). 強貫徹モード時におけるサック室内の燃料流れの様子を示した説明図である（実施形態２）。It is explanatory drawing which showed the mode of the fuel flow in a sac chamber at the time of a strong penetration mode (embodiment 2). 燃料噴射装置の概略構成を示した構成図である（実施形態３）。FIG. 6 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a fuel injection device (Embodiment 3).

以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings.

［実施形態１の構成］
図１ないし図９は、本発明を適用した実施形態１を示したものである。 [Configuration of Embodiment 1]
1 to 9 show Embodiment 1 to which the present invention is applied.

本実施形態の燃料噴射装置は、エンジンの気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁１と、この燃料噴射弁１の燃料噴射を制御する制御部（以下、ＥＣＵと呼ぶ）２とを備えている。 燃料噴射装置は、ディーゼルエンジン用の燃料噴射システムとして知られるコモンレールシステムによって構成されている。
コモンレールシステムは、燃料タンクＴから吸入した燃料を加圧する燃料ポンプＰと、この燃料ポンプＰから吐出された高圧燃料が導入されるコモンレールＲと、このコモンレールＲから高圧燃料が分配供給される複数の燃料噴射弁１とを備えている。 The fuel injection device of the present embodiment includes a fuel injection valve 1 that injects fuel into a cylinder of an engine, and a control unit (hereinafter referred to as ECU) 2 that controls the fuel injection of the fuel injection valve 1. . The fuel injection device is constituted by a common rail system known as a fuel injection system for a diesel engine.
The common rail system includes a fuel pump P that pressurizes fuel sucked from a fuel tank T, a common rail R into which high-pressure fuel discharged from the fuel pump P is introduced, and a plurality of high-pressure fuels distributed and supplied from the common rail R. A fuel injection valve 1 is provided.

燃料噴射弁１は、内部にニードル収容孔が形成されたハウジング３を備えている。このハウジング３は、ノズルボディ４とインジェクタボディ５とを備えている。なお、図１では、ノズルボディ４とインジェクタボディ５との間に境界線が示されていないが、ノズルボディ４とインジェクタボディ５とは別体部品であり、リテーニングナットにより一体化されている。
燃料噴射弁１は、ノズルボディ４内に軸方向に移動可能に収容される円筒状のアウタニードル６と、このアウタニードル６の内周に軸方向に移動可能に収容される円柱状のインナニードル７と、アウタニードル６とインナニードル７とを互いに独立して軸方向に駆動するアクチュエータ８、９とを備えている。 The fuel injection valve 1 includes a housing 3 in which a needle accommodation hole is formed. The housing 3 includes a nozzle body 4 and an injector body 5. In FIG. 1, a boundary line is not shown between the nozzle body 4 and the injector body 5, but the nozzle body 4 and the injector body 5 are separate parts and are integrated by a retaining nut. .
The fuel injection valve 1 includes a cylindrical outer needle 6 accommodated in the nozzle body 4 so as to be movable in the axial direction, and a columnar inner needle accommodated in the inner periphery of the outer needle 6 so as to be movable in the axial direction. 7 and actuators 8 and 9 for driving the outer needle 6 and the inner needle 7 in the axial direction independently of each other.

ノズルボディ４の先端には、燃料噴射を行う複数の噴孔１０、およびこれらの噴孔１０の入口１１が開口したサック室１２が設けられている。
ノズルボディ４の先端側の内壁には、アウタニードル６の先端が離着座する円錐状のシート面１３が設けられている。
サック室１２の先端には、インナニードル７の先端が離着座する球面形状の底面１４が設けられている。なお、底面１４の形状を円錐形状としても良い。
ノズルボディ４のニードル収容孔内には、アウタニードル６の後端側の摺動部１５を摺動可能に支持する筒状のノズルシリンダ１６が設置されている。また、ニードル収容孔内には、インナニードル７の後端側の摺動部１７を摺動可能に支持する筒状のノズルシリンダ１８が設置されている。
なお、摺動部１７の軸方向先端側には、摺動部１７よりも拡径した拡径部１９が設けられている。また、複数の噴孔１０の各入口１１は、ノズルボディ４の内壁で開口している。また、複数の噴孔１０の各出口２０は、ノズルボディ４の外壁で開口している。また、複数の噴孔１０は、各出口２０からエンジンの気筒内に燃料を噴射する。 At the tip of the nozzle body 4, there are provided a plurality of nozzle holes 10 for performing fuel injection, and a sac chamber 12 in which an inlet 11 of these nozzle holes 10 is opened.
A conical seat surface 13 is provided on the inner wall of the nozzle body 4 on the distal end side, on which the distal end of the outer needle 6 is seated.
A spherical bottom surface 14 on which the tip of the inner needle 7 is seated is provided at the tip of the sack chamber 12. The shape of the bottom surface 14 may be a conical shape.
A cylindrical nozzle cylinder 16 that slidably supports the sliding portion 15 on the rear end side of the outer needle 6 is installed in the needle housing hole of the nozzle body 4. A cylindrical nozzle cylinder 18 that slidably supports the sliding portion 17 on the rear end side of the inner needle 7 is installed in the needle accommodation hole.
An enlarged diameter portion 19 having a diameter larger than that of the sliding portion 17 is provided on the distal end side in the axial direction of the sliding portion 17. In addition, each inlet 11 of the plurality of nozzle holes 10 opens at the inner wall of the nozzle body 4. In addition, each outlet 20 of the plurality of nozzle holes 10 opens at the outer wall of the nozzle body 4. The plurality of nozzle holes 10 inject fuel into the engine cylinders from the respective outlets 20.

ニードル収容孔内には、燃料溜まり室２１、制御室２２、２３等が形成されている。
燃料溜まり室２１は、燃料流路２４と燃料流路２５との間に形成されている。この燃料溜まり室２１内に導入される燃料圧は、アウタニードル６に対して、軸方向後端側に付勢する付勢力として作用する。
制御室２２は、摺動部１５の端面と拡径部１９の端面とノズルシリンダ１６の内壁とで囲まれた空間である。この制御室２２内に導入される燃料圧は、アウタニードル６に対して、軸方向先端側に付勢する付勢力として作用する。 A fuel reservoir chamber 21, control chambers 22, 23, and the like are formed in the needle accommodation hole.
The fuel reservoir chamber 21 is formed between the fuel flow path 24 and the fuel flow path 25. The fuel pressure introduced into the fuel reservoir chamber 21 acts as a biasing force that biases the outer needle 6 toward the rear end side in the axial direction.
The control chamber 22 is a space surrounded by the end surface of the sliding portion 15, the end surface of the enlarged diameter portion 19, and the inner wall of the nozzle cylinder 16. The fuel pressure introduced into the control chamber 22 acts as a biasing force that biases the outer needle 6 toward the front end in the axial direction.

制御室２３は、摺動部１７の端面と制御室２３の天井面とノズルシリンダ１８の内壁とで囲まれた空間である。この制御室２３内に導入される燃料圧は、インナニードル７に対して、軸方向先端側に付勢する付勢力として作用する。また、制御室２２は、燃料流路２６を介して、燃料が導入または排出するように構成されている。
燃料流路２４は、ノズルボディ４の内壁とノズルシリンダ１６の外壁およびアウタニードル６の外壁との間に形成されている。
燃料流路２５は、ノズルボディ４の内壁とアウタニードル６の外壁との間に形成されている。 The control chamber 23 is a space surrounded by the end surface of the sliding portion 17, the ceiling surface of the control chamber 23, and the inner wall of the nozzle cylinder 18. The fuel pressure introduced into the control chamber 23 acts as an urging force that urges the inner needle 7 toward the distal end side in the axial direction. The control chamber 22 is configured so that fuel is introduced or discharged through the fuel flow path 26.
The fuel flow path 24 is formed between the inner wall of the nozzle body 4 and the outer wall of the nozzle cylinder 16 and the outer wall of the outer needle 6.
The fuel flow path 25 is formed between the inner wall of the nozzle body 4 and the outer wall of the outer needle 6.

制御室２３、燃料流路２４および燃料流路２６の入口側には、燃料供給通路２７が接続している。この燃料供給通路２７は、燃料系の高圧側に設けられるコモンレールＲから高圧燃料が導入される。
燃料流路２６の出口側には、燃料通路２８が接続している。また、制御室２３の出口側には、燃料通路２９が接続している。
燃料通路２８は、燃料流路２６を介して、制御室２２と制御弁室３１とを連通している。また、燃料通路２９は、制御室２３と制御弁室３２とを連通している。 A fuel supply passage 27 is connected to the inlet side of the control chamber 23, the fuel passage 24 and the fuel passage 26. In the fuel supply passage 27, high-pressure fuel is introduced from a common rail R provided on the high-pressure side of the fuel system.
A fuel passage 28 is connected to the outlet side of the fuel passage 26. A fuel passage 29 is connected to the outlet side of the control chamber 23.
The fuel passage 28 communicates the control chamber 22 and the control valve chamber 31 via the fuel flow path 26. Further, the fuel passage 29 communicates the control chamber 23 and the control valve chamber 32.

アウタニードル６の先端には、シート面１３に対し離着座して燃料流路２５を開閉する円環状のシート部３３が設けられている。このシート部３３は、ニードルスプリング３４の付勢力によってノズルボディ４のシート面１３に突き当てられている。
ニードルスプリング３４は、アウタニードル６を軸方向先端側に付勢している。
インナニードル７の先端には、底面１４に対し離着座する突部３５が設けられている。この突部３５は、ニードルスプリング３６の付勢力によって底面１４に突き当てられている。
ニードルスプリング３４は、インナニードル７を軸方向先端側に付勢している。
なお、アウタニードル６およびインナニードル７の詳細は、後述する。 An annular seat portion 33 that opens and closes the fuel flow path 25 by being seated on the seat surface 13 is provided at the tip of the outer needle 6. The seat portion 33 is abutted against the seat surface 13 of the nozzle body 4 by the urging force of the needle spring 34.
The needle spring 34 biases the outer needle 6 toward the front end side in the axial direction.
At the tip of the inner needle 7, a protrusion 35 that is separated from and seated on the bottom surface 14 is provided. The protrusion 35 is abutted against the bottom surface 14 by the urging force of the needle spring 36.
The needle spring 34 biases the inner needle 7 toward the tip end side in the axial direction.
Details of the outer needle 6 and the inner needle 7 will be described later.

ここで、ハウジング３のアクチュエータ収容孔内には、アクチュエータ８、９等が収容されている。また、制御弁室３１、３２内には、制御弁４１、４２等がそれぞれ収容されている。
アクチュエータ８、９は、電荷の充放電により軸方向に伸縮するピエゾ素子をその軸方向に多数積層してなるピエゾ素子積層体を備えている。このピエゾ素子積層体は、一対のピエゾリード端子間に、ＥＣＵ２からピエゾ充電電圧がそれぞれ印加される。 Here, the actuators 8 and 9 are accommodated in the actuator accommodation holes of the housing 3. In addition, control valves 41 and 42 are accommodated in the control valve chambers 31 and 32, respectively.
Each of the actuators 8 and 9 includes a piezoelectric element laminate in which a large number of piezoelectric elements that expand and contract in the axial direction due to charge and discharge are stacked in the axial direction. In the piezoelectric element laminate, a piezoelectric charging voltage is applied from the ECU 2 between a pair of piezoelectric lead terminals.

燃料噴射弁１では、ピエゾ素子積層体の特徴である駆動力の大きさに対する伸長量の不足分を補うという目的で、アクチュエータ８、９と制御弁４１、４２との間に変位拡大機構を備えている。
ここで、アクチュエータ８と制御弁４１との間の変位拡大機構と、アクチュエータ９と制御弁４２との間の変位拡大機構との構成は、同じであるため、一方の構成のみを説明し、他方の構成の説明が省略する。 The fuel injection valve 1 includes a displacement enlarging mechanism between the actuators 8 and 9 and the control valves 41 and 42 for the purpose of compensating for the shortage of the expansion amount with respect to the magnitude of the driving force that is a characteristic of the piezoelectric element laminate. ing.
Here, since the configuration of the displacement enlarging mechanism between the actuator 8 and the control valve 41 and the displacement enlarging mechanism between the actuator 9 and the control valve 42 are the same, only one configuration will be described, while the other The description of the configuration is omitted.

変位拡大機構は、ピエゾピストン４３とバルブピストン４４との受圧面積比に応じてピエゾ素子積層体の伸長変位を拡大してバルブピストン４４に伝える。
変位拡大機構は、ピエゾ素子積層体の伸縮変位を受けてピエゾ素子積層体と一体移動可能に連結したピエゾピストン４３と、制御弁４１と一体移動可能に連結したバルブピストン４４と、燃料が充填された油密室４５とを備えている。この変位拡大機構は、ピエゾ素子積層体の変位方向と同一方向に制御弁４１を駆動するように構成されている。
変位拡大機構は、バルブピストン４４の変位を制御弁４１に伝えて、制御弁４１を閉弁状態から開弁状態へ強制的に開弁動作させる変位伝達ピン４６と、ピエゾ素子積層体にプリセット荷重を当てるピエゾスプリングとを備えている。
なお、ピエゾスプリングの図示は、省略する。 The displacement magnifying mechanism enlarges the extension displacement of the piezo element stack in accordance with the pressure receiving area ratio between the piezo piston 43 and the valve piston 44 and transmits it to the valve piston 44.
The displacement enlarging mechanism is filled with fuel, a piezo piston 43 that is connected to the piezo element laminated body so as to move integrally with the expansion and contraction of the piezo element laminated body, a valve piston 44 that is connected to the control valve 41 so as to move together. And an oil-tight chamber 45. This displacement enlarging mechanism is configured to drive the control valve 41 in the same direction as the displacement direction of the piezoelectric element laminate.
The displacement enlarging mechanism transmits the displacement of the valve piston 44 to the control valve 41, forcibly opens the control valve 41 from the closed state to the open state, and a preset load on the piezoelectric element stack. And a piezo spring.
The illustration of the piezo spring is omitted.

制御弁４１、４２は、制御弁室３１、３２内に往復移動可能にそれぞれ収容されている。これらの制御弁４１、４２は、変位伝達ピン４６を介してバルブピストン４４に強制的に開弁駆動される。また、制御弁４１、４２は、制御弁室３１、３２の各低圧ポートをそれぞれ開閉する。
制御弁室３１、３２には、連通ポートおよび低圧ポートがそれぞれ設けられている。
制御弁室３１、３２の各連通ポートには、燃料通路２８、２９がそれぞれ接続されている。
制御弁室３１、３２の各低圧ポートには、燃料排出通路４７が接続されている。
制御弁４１、４２は、アクチュエータ８、９の伸縮変位により開弁駆動されると、制御室２２、２３から燃料排出通路４７を介して燃料系の低圧側へ燃料を流出させる。
ここで、制御弁４１、４２には、リターンスプリングの付勢力が作用している。
なお、リターンスプリングの図示は省略している。 The control valves 41 and 42 are accommodated in the control valve chambers 31 and 32 so as to be reciprocally movable, respectively. These control valves 41 and 42 are forcibly opened by the valve piston 44 via the displacement transmission pin 46. The control valves 41 and 42 open and close the low pressure ports of the control valve chambers 31 and 32, respectively.
The control valve chambers 31 and 32 are each provided with a communication port and a low pressure port.
Fuel passages 28 and 29 are connected to the communication ports of the control valve chambers 31 and 32, respectively.
A fuel discharge passage 47 is connected to each low pressure port of the control valve chambers 31 and 32.
When the control valves 41 and 42 are driven to open by the expansion and contraction displacement of the actuators 8 and 9, the fuel flows out from the control chambers 22 and 23 to the low pressure side of the fuel system via the fuel discharge passage 47.
Here, the urging force of the return spring acts on the control valves 41 and 42.
The return spring is not shown.

ここで、燃料噴射弁１は、アクチュエータ８への通電に伴う伸長変位によって制御弁４１が閉弁状態から開弁状態へ動作すると、制御弁室３１の低圧ポートが開放される。このとき、制御室２２、燃料通路２８および制御弁室３１内の高圧燃料は、低圧ポートおよび燃料排出通路４７を介して燃料系の低圧側へ流出する。これにより、制御室２２内の燃料圧は、ニードル開弁圧以下に素早く低下する。このため、図２および図３に示したように、シート部３３がシート面１３から離座してエンジンの燃焼室内への燃料噴射が開始される。   Here, the fuel injection valve 1 opens the low pressure port of the control valve chamber 31 when the control valve 41 operates from the closed state to the open state due to the extension displacement accompanying the energization of the actuator 8. At this time, the high pressure fuel in the control chamber 22, the fuel passage 28 and the control valve chamber 31 flows out to the low pressure side of the fuel system via the low pressure port and the fuel discharge passage 47. As a result, the fuel pressure in the control chamber 22 quickly drops below the needle valve opening pressure. For this reason, as shown in FIGS. 2 and 3, the seat portion 33 is separated from the seat surface 13 and fuel injection into the combustion chamber of the engine is started.

また、燃料噴射弁１は、アクチュエータ８への通電を停止すると、ピエゾスプリングの付勢力によってアクチュエータ８が収縮変位する。アクチュエータ８の収縮変位によって制御弁４１が開弁状態から閉弁状態へ動作すると、制御弁室３１の低圧ポートが閉鎖される。これにより、燃料系の低圧側への流出が止まり、燃料噴射弁１の外部から燃料供給通路２７を介して高圧燃料が制御室２２内に導入される。これにより、制御室２２内の燃料圧は、ニードル閉弁圧以上に素早く上昇する。このため、図４に示したように、シート部３３がシート面１３に着座するため、エンジンの燃焼室内への燃料噴射が終了する。   In addition, when the fuel injection valve 1 stops energizing the actuator 8, the actuator 8 contracts and displaces due to the urging force of the piezo spring. When the control valve 41 operates from the open state to the closed state due to the contraction displacement of the actuator 8, the low pressure port of the control valve chamber 31 is closed. As a result, the fuel system stops flowing out to the low pressure side, and high pressure fuel is introduced into the control chamber 22 from the outside of the fuel injection valve 1 via the fuel supply passage 27. Thereby, the fuel pressure in the control chamber 22 rises more quickly than the needle valve closing pressure. For this reason, as shown in FIG. 4, since the seat portion 33 is seated on the seat surface 13, the fuel injection into the combustion chamber of the engine is completed.

［実施形態１の特徴］
ここで、アウタニードル６とインナニードル７が軸方向後端側に移動する側を上側、アウタニードル６とインナニードル７が軸方向先端側に移動する側を下側と呼ぶ場合がある。
アウタニードル６は、ノズルシリンダ１６の内周に摺接する摺動部１５を有している。このアウタニードル６は、内部にインナニードル７を摺動可能に嵌合する摺動孔５１を有している。この摺動孔５１は、アウタニードル６の先端面と後端面とで開口している。
アウタニードル６の外周には、燃料溜まり室２１内の燃料圧を受けるフランジ５２が設けられている。ノズルシリンダ１６とフランジ５２との間には、ニードルスプリング３４が設置されている。 [Features of Embodiment 1]
Here, the side on which the outer needle 6 and the inner needle 7 move to the rear end side in the axial direction may be called the upper side, and the side on which the outer needle 6 and the inner needle 7 move to the front end side in the axial direction may be called the lower side.
The outer needle 6 has a sliding portion 15 that is in sliding contact with the inner periphery of the nozzle cylinder 16. The outer needle 6 has a sliding hole 51 in which the inner needle 7 is slidably fitted. The sliding hole 51 is opened at the front end surface and the rear end surface of the outer needle 6.
A flange 52 that receives the fuel pressure in the fuel reservoir chamber 21 is provided on the outer periphery of the outer needle 6. A needle spring 34 is installed between the nozzle cylinder 16 and the flange 52.

インナニードル７は、ノズルシリンダ１８の内周に摺接する摺動部１７を有している。このインナニードル７は、アウタニードル６の先端面からサック室１２内に突き出した突出部５３を有している。また、インナニードル７は、アウタニードル６の後端面から燃料通路２９内に突き出した突出部５４を有している。また、インナニードル７は、アウタニードル６の摺動孔５１の内周に摺接する摺動部５６を有している。
拡径部１９は、突出部５４の外周に設けられている。
突部３５は、突出部５３の先端に設けられている。 The inner needle 7 has a sliding portion 17 that is in sliding contact with the inner periphery of the nozzle cylinder 18. The inner needle 7 has a protruding portion 53 protruding into the sack chamber 12 from the distal end surface of the outer needle 6. Further, the inner needle 7 has a protruding portion 54 that protrudes into the fuel passage 29 from the rear end surface of the outer needle 6. Further, the inner needle 7 has a sliding portion 56 that is in sliding contact with the inner periphery of the sliding hole 51 of the outer needle 6.
The enlarged diameter portion 19 is provided on the outer periphery of the protruding portion 54.
The protrusion 35 is provided at the tip of the protrusion 53.

ＥＣＵ２には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の機能を含んで構成される周知のマイクロコンピュータが内蔵されている。
そして、コモンレールに取り付けられた燃圧センサからの出力信号や、各種センサからの出力信号は、Ａ／Ｄ変換回路でＡ／Ｄ変換れた後に、マイクロコンピュータに入力される。
ここで、マイクロコンピュータには、燃圧センサだけでなく、エアフロメータ、ＮＥセンサ、Ｇセンサ、アクセル開度センサ等が接続されている。 The ECU 2 incorporates a known microcomputer that includes functions such as a CPU, a ROM, and a RAM.
The output signal from the fuel pressure sensor attached to the common rail and the output signal from various sensors are A / D converted by the A / D conversion circuit and then input to the microcomputer.
Here, not only the fuel pressure sensor but also an air flow meter, an NE sensor, a G sensor, an accelerator opening sensor, and the like are connected to the microcomputer.

ＮＥセンサは、エンジンのクランクシャフトの回転角を電気信号に変換するピックアップコイルよりなり、例えば１５°ＣＡ毎にＮＥパルス信号をＥＣＵ２に対して出力する。 ＥＣＵ２は、ＮＥセンサから出力されたＮＥパルス信号の間隔時間を計測することによってエンジン回転数ＮＥを検出するための回転速度検出手段としての機能を有している。
Ｇセンサは、エンジンの各気筒の吸気バルブまたは排気バルブを駆動するカムシャフトの回転角を電気信号をＥＣＵ２に対して出力する。
ＥＣＵ２は、ＮＥセンサおよびＧセンサを使用して、各気筒の圧縮上死点ＴＤＣ、エンジン回転数ＮＥおよびクランク角ＣＡを検出して、燃料噴射を行う気筒を判別する。 The NE sensor includes a pickup coil that converts the rotation angle of the crankshaft of the engine into an electric signal, and outputs an NE pulse signal to the ECU 2 every 15 ° CA, for example. The ECU 2 has a function as a rotational speed detection means for detecting the engine speed NE by measuring the interval time of the NE pulse signal output from the NE sensor.
The G sensor outputs an electrical signal to the ECU 2 for the rotation angle of the camshaft that drives the intake valve or exhaust valve of each cylinder of the engine.
The ECU 2 uses the NE sensor and the G sensor to detect the compression top dead center TDC, the engine speed NE, and the crank angle CA of each cylinder to determine the cylinder that performs fuel injection.

ＥＣＵ２は、エンジンの運転状態に応じて、燃料の噴射圧力の目標値を算出する。ＥＣＵ２は、燃圧センサの出力信号と噴射圧力の目標値との偏差に応じて、燃料ポンプに与える制御指令値を算出し、ポンプ駆動回路にポンプ制御信号を出力する。
また、ＥＣＵ２は、各気筒の１回の燃焼サイクル中における燃料噴射弁１からの燃料噴射を複数回に分割して行う多段噴射を実施する噴射制御手段を備えている。
この噴射制御手段は、各気筒の一燃焼サイクル中に、エンジンの燃焼トルクと成り得るメイン噴射（Ｍａｉｎ）に先立って、メイン噴射よりも噴射量が小量のパイロット噴射（ｐｉｌｏｔ）を指令するように構成されている。
なお、メイン噴射は、圧縮上死点近傍で行われる。 The ECU 2 calculates a target value for the fuel injection pressure in accordance with the operating state of the engine. The ECU 2 calculates a control command value to be given to the fuel pump according to the deviation between the output signal of the fuel pressure sensor and the target value of the injection pressure, and outputs a pump control signal to the pump drive circuit.
The ECU 2 includes injection control means for performing multi-stage injection in which fuel injection from the fuel injection valve 1 is divided into a plurality of times during one combustion cycle of each cylinder.
This injection control means commands a pilot injection (pilot) whose injection amount is smaller than that of the main injection prior to the main injection (Main) that can be the combustion torque of the engine during one combustion cycle of each cylinder. It is configured.
The main injection is performed near the compression top dead center.

また、噴射制御手段は、各気筒の一燃焼サイクル中に、メイン噴射の後に、メイン噴射よりも噴射量が小量のアフター噴射（ａｆｔｅｒ）を指令するように構成されている。
すなわち、本実施形態では、パイロット噴射、メイン噴射およびアフター噴射の順に多段噴射が行われる。
なお、パイロット噴射やアフター噴射は、１回以上行われる。これにより、エンジンから排出される排気ガスに含まれるＰＭ排出量を低減することができる。 Further, the injection control means is configured to command after injection having a smaller injection amount than the main injection after the main injection during one combustion cycle of each cylinder.
That is, in this embodiment, multistage injection is performed in the order of pilot injection, main injection, and after injection.
Pilot injection and after injection are performed once or more. Thereby, the PM emission amount contained in the exhaust gas discharged from the engine can be reduced.

また、ＥＣＵ２は、エンジンの運転状態に対応して要求噴射量（Ｑ）を算出する噴射量決定手段を備えている。
具体的には、アクセル開度センサによって検出されるアクセル開度（ＡＯ）とエンジン回転数（ＮＥ）とに基づいて、エンジン負荷に応じて要求トルク（ＴＯ）を生成するための要求噴射量（Ｑ）を算出する。
また、ＥＣＵ２は、エンジンの運転状態に対応して要求トルク（ＴＯ）を算出するトルク決定手段を備えている。この場合、アクセル開度とエンジン回転数とから要求トルク（ＴＯ）を算出しても良い。また、アクセル開度のみから要求トルク（ＴＯ）を算出しても良い。
なお、アクセル開度をエンジン負荷として使用しても良い。 Further, the ECU 2 includes an injection amount determining means for calculating a required injection amount (Q) corresponding to the operating state of the engine.
Specifically, based on the accelerator opening (AO) detected by the accelerator opening sensor and the engine speed (NE), the required injection amount (TO) for generating the required torque (TO) according to the engine load ( Q) is calculated.
Further, the ECU 2 includes torque determining means for calculating a required torque (TO) corresponding to the operating state of the engine. In this case, the required torque (TO) may be calculated from the accelerator opening and the engine speed. Further, the required torque (TO) may be calculated only from the accelerator opening.
The accelerator opening may be used as the engine load.

また、ＥＣＵ２は、要求噴射量とエンジン回転数とに基づいて、各気筒の一燃焼サイクル中での多段噴射における噴射段数を算出する噴射段数決定手段を備えている。
なお、要求トルクとエンジン回転数とに基づいて、多段噴射における噴射段数を算出しても良い。
また、ＥＣＵ２は、噴射段数によって決められた各噴射における目標噴射量、噴射開始時期の指令値、噴射量の指令値等を算出する指令値決定手段を備えている。
具体的には、要求噴射量とエンジン回転数とに基づいて、噴射時期の指令値を算出する。また、要求噴射量と燃圧とに基づいて、気筒毎の燃料噴射弁１に対する噴射量の指令値（ＴＱ）を算出する。 Further, the ECU 2 includes an injection stage number determining means for calculating the number of injection stages in the multistage injection in one combustion cycle of each cylinder based on the required injection amount and the engine speed.
Note that the number of injection stages in the multi-stage injection may be calculated based on the required torque and the engine speed.
Further, the ECU 2 includes command value determining means for calculating a target injection amount in each injection determined by the number of injection stages, a command value for the injection start timing, a command value for the injection amount, and the like.
Specifically, a command value for the injection timing is calculated based on the required injection amount and the engine speed. Further, a command value (TQ) of the injection amount for the fuel injection valve 1 for each cylinder is calculated based on the required injection amount and the fuel pressure.

ＥＣＵ２は、アウタニードル６をシート面１３から離座させて燃料を噴射している時のインナニードル７の状態に関し、第１、第２のモードを使い分けしている。
第１のモードは、インナニードル７をサック室１２の底面１４から軸方向後端側に移動させるモードである。
一方、第２のモードは、インナニードル７がサック室１２の底面１４に存在し続けるモードである。
また、ＥＣＵ２は、エンジンの運転状態に応じて第１、第２のモードを使い分けしている。
ここで、第１のモードを高分散モード、第２のモードを強貫徹モードと呼ぶ場合がある。 The ECU 2 uses the first mode and the second mode separately with respect to the state of the inner needle 7 when the outer needle 6 is separated from the seat surface 13 and fuel is injected.
The first mode is a mode in which the inner needle 7 is moved from the bottom surface 14 of the sack chamber 12 to the rear end side in the axial direction.
On the other hand, the second mode is a mode in which the inner needle 7 continues to exist on the bottom surface 14 of the sack chamber 12.
Further, the ECU 2 uses the first and second modes properly according to the operating state of the engine.
Here, the first mode may be referred to as a high dispersion mode, and the second mode may be referred to as a strong penetration mode.

そして、図５（ａ）は、縦軸が噴射量指令値（ＴＱ）を示し、横軸がエンジン回転数（ＮＥ）を示す。この図５（ａ）の２次元マップには、噴射量指令値とエンジン回転数との関係で規定された境界線ＢＬが示されている。
そして、上記の噴射量の指令値は、強貫徹モードを使用する時の方が、高分散モードを使用する時よりも大きくなっている。
よって、噴射量指令値が、境界線ＢＬよりも大きい場合には、強貫徹噴霧ＳＦを実現するため、強貫徹モードが選択される。逆に、噴射量指令値が、境界線ＢＬよりも小さい場合には、貫徹力を弱くして高拡散噴霧ＷＦを実現するため、高分散モードが選択される。 In FIG. 5A, the vertical axis represents the injection amount command value (TQ), and the horizontal axis represents the engine speed (NE). In the two-dimensional map of FIG. 5A, a boundary line BL defined by the relationship between the injection amount command value and the engine speed is shown.
And the command value of said injection quantity is larger when using the strong penetration mode than when using the high dispersion mode.
Therefore, when the injection amount command value is larger than the boundary line BL, the strong penetration mode is selected to realize the strong penetration spray SF. Conversely, when the injection amount command value is smaller than the boundary line BL, the high dispersion mode is selected in order to reduce the penetration force and realize the high diffusion spray WF.

また、図５（ｂ）は、縦軸が要求噴射量（Ｑ）を示し、横軸がエンジン回転数（ＮＥ）を示す。この図５（ｂ）の２次元マップには、要求噴射量とエンジン回転数との関係で規定された境界線ＢＬが示されている。
そして、上記の要求噴射量は、強貫徹モードを使用する時の方が、高分散モードを使用する時よりも大きくなっている。
よって、要求噴射量が、境界線ＢＬよりも大きい場合には、強貫徹モードが選択される。逆に、要求噴射量が、境界線ＢＬよりも小さい場合には、高分散モードが選択される。 In FIG. 5B, the vertical axis represents the required injection amount (Q), and the horizontal axis represents the engine speed (NE). In the two-dimensional map of FIG. 5B, a boundary line BL defined by the relationship between the required injection amount and the engine speed is shown.
The required injection amount is larger when using the strong penetration mode than when using the high dispersion mode.
Therefore, when the required injection amount is larger than the boundary line BL, the strong penetration mode is selected. Conversely, when the required injection amount is smaller than the boundary line BL, the high dispersion mode is selected.

また、図６（ａ）は、縦軸が要求トルク（ＴＯ）を示し、横軸がエンジン回転数（ＮＥ）を示す。この図６（ａ）の２次元マップには、要求トルクとエンジン回転数との関係で規定された境界線ＢＬが示されている。
そして、上記の要求トルクは、強貫徹モードを使用する時の方が、高分散モードを使用する時よりも大きくなっている。
よって、要求トルクが、境界線ＢＬよりも大きい場合には、強貫徹モードが選択される。逆に、要求トルクが、境界線ＢＬよりも小さい場合には、高分散モードが選択される。 In FIG. 6A, the vertical axis indicates the required torque (TO), and the horizontal axis indicates the engine speed (NE). In the two-dimensional map of FIG. 6A, a boundary line BL defined by the relationship between the required torque and the engine speed is shown.
The required torque is greater when using the strong penetration mode than when using the high dispersion mode.
Therefore, when the required torque is larger than the boundary line BL, the strong penetration mode is selected. Conversely, when the required torque is smaller than the boundary line BL, the high dispersion mode is selected.

また、図６（ｂ）は、縦軸がアクセル開度（ＡＯ）を示し、横軸がエンジン回転数（ＮＥ）を示す。この図６（ｂ）の２次元マップには、アクセル開度とエンジン回転数との関係で規定された境界線ＢＬが示されている。
そして、上記のアクセル開度は、強貫徹モードを使用する時の方が、高分散モードを使用する時よりも大きくなっている。
よって、アクセル開度が、境界線ＢＬよりも大きい場合には、強貫徹モードが選択される。逆に、アクセル開度が、境界線ＢＬよりも小さい場合には、高分散モードが選択される。 In FIG. 6B, the vertical axis indicates the accelerator opening (AO), and the horizontal axis indicates the engine speed (NE). In the two-dimensional map of FIG. 6B, a boundary line BL defined by the relationship between the accelerator opening and the engine speed is shown.
The accelerator opening is larger when the strong penetration mode is used than when the high dispersion mode is used.
Therefore, when the accelerator opening is larger than the boundary line BL, the strong penetration mode is selected. Conversely, when the accelerator opening is smaller than the boundary line BL, the high dispersion mode is selected.

ここで、ＥＣＵ２は、図５および図６に示したいずれかのデータを使用して、高分散モードを実施するか、強貫徹モードを実施するかを決定する。また、４つのデータのうちの少なくとも２つのデータを使用して、高分散モードを実施するか、強貫徹モードを実施するかを決定しても良い。なお、要求噴射量（Ｑ）、要求トルク（ＴＯ）やアクセル開度（ＡＯ）が大きい程、噴射量の指令値が大きくなる。
高分散モードを使用する時、すなわち、インナニードル７がその移動範囲における最下点に位置している時には、図２に示したように、インナニードル７の突部３５は噴孔１０の入口上端１１ａよりも上側にある。
強貫徹モードを使用する時には、図４に示したように、突部３５は噴孔１０の入口下端１１ｂよりも下側にある。 Here, the ECU 2 determines whether to implement the high dispersion mode or the strong penetration mode using any of the data shown in FIGS. 5 and 6. In addition, at least two of the four data may be used to determine whether to implement the high dispersion mode or the strong penetration mode. The command value for the injection amount increases as the required injection amount (Q), the required torque (TO), and the accelerator opening (AO) increase.
When the high dispersion mode is used, that is, when the inner needle 7 is located at the lowest point in the moving range, the protrusion 35 of the inner needle 7 is at the upper end of the inlet of the injection hole 10 as shown in FIG. It is above 11a.
When using the strong penetration mode, as shown in FIG. 4, the protrusion 35 is located below the inlet lower end 11 b of the injection hole 10.

これによって、高分散モードを使用する時には、図７に示したように、アウタニードル６とインナニードル７をともに上側に駆動するようにアクチュエータ８、９を制御する。これにより、燃料流路２５からサック室１２内に燃料が流入する。そして、ノズルボディ４の内壁、つまりサック室１２の周壁面に沿って下側に流れる燃料流れＦ１に、サック室１２の底面１４で旋回した燃料渦流れＦ２の一部が取り込まれる。このため、噴孔１０内を通過する燃料流れＦ３が螺旋状の速度成分を多く有する噴流を形成する。したがって、噴孔１０の出口２０において噴射方向に直交する成分を多く持つ流れを形成し、エンジンの燃焼室内に、高拡散噴霧ＷＦが噴射される。   Thus, when using the high dispersion mode, the actuators 8 and 9 are controlled so that both the outer needle 6 and the inner needle 7 are driven upward as shown in FIG. As a result, fuel flows from the fuel flow path 25 into the sac chamber 12. A part of the fuel vortex flow F2 swirled on the bottom surface 14 of the sac chamber 12 is taken into the fuel flow F1 flowing downward along the inner wall of the nozzle body 4, that is, the peripheral wall surface of the sac chamber 12. For this reason, the fuel flow F3 passing through the nozzle hole 10 forms a jet having many helical velocity components. Therefore, a flow having many components orthogonal to the injection direction is formed at the outlet 20 of the nozzle hole 10, and the high diffusion spray WF is injected into the combustion chamber of the engine.

一方、強貫徹モードを使用する時には、図８に示したように、アウタニードル６のみを上側に駆動するようにアクチュエータ８を制御する。これにより、燃料流路２５からサック室１２内に流入した燃料は、サック室１２内に突き出している突出部５３の外面にガイドされて下側に向かう。そして、突出部５３の外面とサック室１２の周壁面との狭い空間内を流れる間に整流化され、その後に噴孔１０に流入する。したがって、エンジンの燃焼室内に、強貫徹噴霧ＳＦが噴射される。   On the other hand, when using the strong penetration mode, as shown in FIG. 8, the actuator 8 is controlled so that only the outer needle 6 is driven upward. As a result, the fuel that has flowed into the sac chamber 12 from the fuel flow path 25 is guided by the outer surface of the protruding portion 53 protruding into the sac chamber 12 and travels downward. Then, it is rectified while flowing in a narrow space between the outer surface of the protrusion 53 and the peripheral wall surface of the sack chamber 12, and then flows into the nozzle hole 10. Accordingly, the strong spray SF is injected into the combustion chamber of the engine.

また、一回の燃焼サイクル中の多段噴射時において、それぞれの燃料噴射について高分散モードと強貫徹モードとを切り替えても良い。
そして、図９（ａ）は、縦軸が燃料の噴射率を示し、横軸がクランク角ＣＡを示す。
また、パイロット噴射やアフター噴射時には、図９（ｂ）に示したように、貫徹力を弱くして高拡散噴霧ＷＦを実現するため、高分散モードが選択される。また、メイン噴射時には、図９（ｂ）に示したように、強貫徹噴霧ＳＦを実現するため、強貫徹モードが選択される。 Further, at the time of multistage injection in one combustion cycle, the high dispersion mode and the strong penetration mode may be switched for each fuel injection.
In FIG. 9A, the vertical axis represents the fuel injection rate, and the horizontal axis represents the crank angle CA.
Further, at the time of pilot injection and after injection, as shown in FIG. 9B, the high dispersion mode is selected in order to realize the high diffusion spray WF by weakening the penetration force. Further, at the time of main injection, as shown in FIG. 9B, the strong penetration mode is selected in order to realize the strong penetration spray SF.

［実施形態１の効果］
以上のように、比較的負荷が低く、総燃料噴射量が少ない運転条件での燃料噴射の場合、あるいはパイロット噴射やアフター噴射等のような噴射量指令値が小さい場合には、高分散モードが選択される。このように小噴射量時には、分散力が強い高拡散噴霧ＷＦを得ることができるので、燃料噴霧が燃焼室壁面に到達し難くなる。これにより、エンジンの冷却損失を低減できる。また、アフター燃焼では、高拡散噴霧ＷＦによって燃料噴射弁１の噴孔１０近傍で噴霧の角度を拡大することができる。これにより、アフター噴射時に比較的Ｏ2 が多く残存している燃料噴射弁１近傍で燃料を燃焼させることができる。 [Effect of Embodiment 1]
As described above, when fuel injection is performed under an operating condition with a relatively low load and a small total fuel injection amount, or when an injection amount command value such as pilot injection or after injection is small, the high dispersion mode is set. Selected. Thus, at the time of a small injection amount, a high diffusion spray WF having a strong dispersion force can be obtained, so that it becomes difficult for the fuel spray to reach the combustion chamber wall surface. Thereby, the cooling loss of the engine can be reduced. Further, in the after combustion, the spray angle can be expanded in the vicinity of the injection hole 10 of the fuel injection valve 1 by the high diffusion spray WF. As a result, fuel can be burned in the vicinity of the fuel injection valve 1 where a relatively large amount of O 2 remains during after injection.

一方、比較的負荷が高く、総燃料噴射量が多い運転条件での燃料噴射の場合には、強貫徹モードが選択される。このように大噴射量時には、貫徹力が強い強貫徹噴霧ＳＦを得ることができるので、燃料噴霧がより遠くまで到達する。これにより、燃焼室内の空気利用率が上がり、良好な燃焼状態が得られ、高出力化を図ることができる。また、エンジンから排出される排気ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）の排出量やスモークの排出量を低減できる。
したがって、小噴射量時に、高拡散噴霧ＷＦを実現することができ、大噴射量時に、強貫徹噴霧ＳＦを実現することができる。 On the other hand, in the case of fuel injection under operating conditions with a relatively high load and a large total fuel injection amount, the strong penetration mode is selected. Thus, at the time of a large injection amount, a strong penetrating spray SF having a strong penetrating force can be obtained, so that the fuel spray reaches farther. Thereby, the air utilization rate in the combustion chamber is increased, a favorable combustion state is obtained, and high output can be achieved. Further, it is possible to reduce the particulate matter (PM) emission amount and smoke emission amount contained in the exhaust gas discharged from the engine.
Therefore, the high diffusion spray WF can be realized at the time of the small injection amount, and the strong penetration spray SF can be realized at the time of the large injection amount.

［実施形態２の構成］
図１０および図１１は、本発明を適用した実施形態２を示したものである。ここで、実施形態１と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。 [Configuration of Embodiment 2]
10 and 11 show Embodiment 2 to which the present invention is applied. Here, the same reference numerals as those in the first embodiment indicate the same configuration or function, and a description thereof will be omitted.

本実施形態のインナニードル７は、アウタニードル６の摺動孔５１の内周に摺接する摺動部５６、およびアウタニードル６の先端面から突き出した突出部５３を有している。
突出部５３の先端には、摺動部５６よりも拡径した拡径部５５が存在している。
ここで、高分散モード時には、図１０に示したように、突出部５３の最長径φｄｉと、噴孔１０より上側のサック室１２の入口径φＤｓと、複数の噴孔１０の流路面積の総和である噴孔総流路面積Ｓとの関係において、下記の演算式が成立する。
［数１］
Ｓ＜（π／４）×（Ｄｓ2 −ｄｉ2 ）
これは、噴孔絞りで最も流速が絞られるようにするためである。なお、噴孔絞りとは、複数の噴孔１０の絞り量で燃料の噴射量が決まる状態である。 The inner needle 7 of the present embodiment includes a sliding portion 56 that is in sliding contact with the inner periphery of the sliding hole 51 of the outer needle 6 and a protruding portion 53 that protrudes from the distal end surface of the outer needle 6.
A diameter-enlarged portion 55 that is larger in diameter than the sliding portion 56 exists at the tip of the protruding portion 53.
Here, in the high dispersion mode, as shown in FIG. 10, the longest diameter φdi of the protrusion 53, the inlet diameter φDs of the sack chamber 12 above the nozzle hole 10, and the flow area of the plurality of nozzle holes 10 In relation to the total nozzle hole passage area S, which is the sum, the following arithmetic expression is established.
[Equation 1]
S <(π / 4) × (Ds 2 −di 2 )
This is because the flow velocity can be reduced most by the nozzle hole restriction. The injection hole restriction is a state in which the fuel injection amount is determined by the restriction amounts of the plurality of injection holes 10.

一方、強貫徹モード時には、図１１に示したように、サック室１２内にインナニードル７の拡径部５５を設け、噴孔１０の入口１１方向への燃料流れの成分を作るとともに、サック室１２内における空間容積を低減し、渦の発生を抑制することができる。
サック室１２内に存在する突出部５３の最長径φｄｉは、摺動孔５１内に収容されているインナニードル径φＤｉよりも大きく、その最長径φｄｉは、噴孔１０の入口上端１１ａから入口下端１１ｂまでの間にある。
以上のように、本実施形態の燃料噴射装置においては、実施形態１と同様な効果を奏する。
なお、本実施形態の拡径部５５の先端５７は、底面１４に対して離着座可能となっている。 On the other hand, in the strong penetration mode, as shown in FIG. 11, an enlarged diameter portion 55 of the inner needle 7 is provided in the sac chamber 12 to create a component of the fuel flow in the direction of the inlet 11 of the injection hole 10 and The space volume in 12 can be reduced and generation | occurrence | production of a vortex can be suppressed.
The longest diameter φdi of the protrusion 53 present in the sac chamber 12 is larger than the inner needle diameter φDi accommodated in the sliding hole 51, and the longest diameter φdi is from the inlet upper end 11a of the nozzle hole 10 to the inlet lower end. It is between 11b.
As described above, the fuel injection device of this embodiment has the same effects as those of the first embodiment.
In addition, the front-end | tip 57 of the enlarged diameter part 55 of this embodiment can be separated from the bottom face 14.

［実施形態３の構成］
図１２は、本発明を適用した実施形態３を示したものである。ここで、実施形態１及び２と同じ符号は、同一の構成または機能を示すものであって、説明を省略する。 [Configuration of Embodiment 3]
FIG. 12 shows a third embodiment to which the present invention is applied. Here, the same reference numerals as those in Embodiments 1 and 2 indicate the same configuration or function, and the description thereof will be omitted.

本実施形態のインナニードル７は、その突出部５４の外周に摺動可能な円筒状のスリーブ６１を有している。突出部５４は、スリーブ６１の後端面から突き出した部分に、スリーブ６１の摺動孔６２よりも拡径したフランジ６３を有している。
スリーブ６１は、ノズルシリンダ１８に摺動可能に支持される摺動部１７を有している。このスリーブ６１は、スプリング６４の付勢力によってノズルシリンダ１６の座面６５に突き当てられている。 The inner needle 7 of the present embodiment has a cylindrical sleeve 61 that can slide on the outer periphery of the protruding portion 54. The protruding portion 54 has a flange 63 whose diameter is larger than that of the sliding hole 62 of the sleeve 61 at a portion protruding from the rear end surface of the sleeve 61.
The sleeve 61 has a sliding portion 17 that is slidably supported by the nozzle cylinder 18. The sleeve 61 is abutted against the seating surface 65 of the nozzle cylinder 16 by the urging force of the spring 64.

また、インナニードル７は、フランジ６３が、ニードルスプリング６６の付勢力によってスリーブ６１の座面６７に突き当てられている。
これにより、インナニードル７は、その移動範囲の最下点に位置している時に、アウタニードル６のリフト量に係わらず、スリーブ６１が座面６５に当接し、フランジ６３が座面６６に当接するため、突部３５がサック室１２の底面１４に着座しない。 In addition, the flange 63 of the inner needle 7 is abutted against the seat surface 67 of the sleeve 61 by the urging force of the needle spring 66.
As a result, when the inner needle 7 is positioned at the lowest point of the movement range, the sleeve 61 contacts the seat surface 65 and the flange 63 contacts the seat surface 66 regardless of the lift amount of the outer needle 6. Therefore, the protrusion 35 does not sit on the bottom surface 14 of the sack chamber 12.

ここで、インナニードル７の移動範囲における最下点に位置している時に、インナニードル７の突部３５は噴孔１０の入口１１下端よりも下側にあるが、サック室１２の底面１４に当接していない。
この場合、サック室１２の内圧が高圧になった時に、上側方向に作用する燃料圧を受ける面積が増える。このため、インナニードル７の動作応答性が向上するので、強貫徹噴霧と高拡散噴霧との切り替えを高速で行うことができる。
以上のように、本実施形態の燃料噴射装置においては、実施形態１及び２と同様な効果を奏する。 Here, when the inner needle 7 is located at the lowest point in the movement range, the protrusion 35 of the inner needle 7 is located below the lower end of the inlet 11 of the injection hole 10, but on the bottom surface 14 of the sack chamber 12. There is no contact.
In this case, when the internal pressure of the sac chamber 12 becomes high, the area for receiving the fuel pressure acting in the upward direction increases. For this reason, since the operation responsiveness of the inner needle 7 is improved, switching between the strong penetration spray and the high diffusion spray can be performed at high speed.
As described above, the fuel injection device of the present embodiment has the same effects as those of the first and second embodiments.

［変形例］
本実施形態では、本発明を、サプライポンプまたはコモンレールから導入された高圧燃料をエンジンの燃焼室内に直接噴射する燃料噴射弁１に適用した例を説明したが、本発明を、列型燃料ポンプや分配型燃料ポンプ等の燃料噴射ポンプから燃料溜まり室の内部に燃料が圧送され、燃料溜まり室の燃料圧がリターンスプリングの付勢力よりも上回るとニードルが開弁して、直接噴射式のエンジンの燃焼室内に直接噴射する燃料噴射弁１に適用しても良い。 [Modification]
In the present embodiment, an example in which the present invention is applied to the fuel injection valve 1 that directly injects high-pressure fuel introduced from a supply pump or a common rail into the combustion chamber of the engine has been described. Fuel is pumped into the fuel reservoir chamber from a fuel injection pump such as a distributed fuel pump. When the fuel pressure in the fuel reservoir chamber exceeds the urging force of the return spring, the needle opens and the direct injection engine You may apply to the fuel injection valve 1 injected directly in a combustion chamber.

本実施形態では、本発明を、燃料噴射時に、全閉位置からフルリフト位置までアウタニードル６がリフトするタイプの燃料噴射弁１に適用した例を説明したが、本発明を、エンジンの要求噴射量が所定値よりも小さい小噴射量の場合、全閉位置から低リフト位置までアウタニードル６がリフトし、また、エンジンの要求噴射量が所定値よりも大きい大噴射量の場合、全閉位置から高リフト位置までアウタニードル６がリフトするリフト量可変型の燃料噴射弁１に適用しても良い。あるいは、燃料の噴射期間中に最大リフト量が変化するリフト量可変型の燃料噴射弁１に適用しても良い。
なお、全閉位置からフルリフト位置までアウタニードル６がリフトするタイプの燃料噴射弁１の場合でも、アクチュエータへの通電時間が短い場合には、全閉位置からフルリフト位置まで軸方向後端側に移動しても低リフト位置までしかアウタニードル６がリフトしない場合も有り得る。 In the present embodiment, the example in which the present invention is applied to the fuel injection valve 1 of the type in which the outer needle 6 is lifted from the fully closed position to the full lift position at the time of fuel injection has been described. When the small injection amount is smaller than a predetermined value, the outer needle 6 is lifted from the fully closed position to the low lift position, and when the required injection amount of the engine is a large injection amount larger than the predetermined value, the outer needle 6 starts from the fully closed position. You may apply to the fuel injection valve 1 of the lift amount variable type which the outer needle 6 lifts to a high lift position. Alternatively, the present invention may be applied to the variable lift amount fuel injection valve 1 in which the maximum lift amount changes during the fuel injection period.
Even in the case of the fuel injection valve 1 in which the outer needle 6 is lifted from the fully closed position to the full lift position, if the energization time for the actuator is short, the actuator moves from the fully closed position to the full lift position toward the rear end in the axial direction. Even in this case, the outer needle 6 may be lifted only to the low lift position.

本実施形態では、アウタニードル６とインナニードル７を開弁駆動するアクチュエータとして、アウタニードル６とインナニードル７の直上に設けられる制御室内の燃料圧を調整し、アウタニードル６とインナニードル７の開閉動作を制御するピエゾアクチュエータを採用しているが、制御室内の燃料圧を調整し、アウタニードル６とインナニードル７の開閉動作を制御するソレノイドバルブを採用して良い。
また、燃料噴射ノズル１のアウタニードル６とインナニードル７を、ソレノイドアクチュエータやピエゾアクチュエータの駆動力によって直接開弁駆動し、リターンスプリングの付勢力によって閉弁するように構成しても良い。 In the present embodiment, as an actuator for opening and driving the outer needle 6 and the inner needle 7, the fuel pressure in the control chamber provided immediately above the outer needle 6 and the inner needle 7 is adjusted, and the outer needle 6 and the inner needle 7 are opened and closed. Although a piezo actuator that controls the operation is employed, a solenoid valve that adjusts the fuel pressure in the control chamber and controls the opening and closing operations of the outer needle 6 and the inner needle 7 may be employed.
Further, the outer needle 6 and the inner needle 7 of the fuel injection nozzle 1 may be configured to be directly opened by a driving force of a solenoid actuator or a piezoelectric actuator and to be closed by a biasing force of a return spring.

本実施形態では、２つのアクチュエータ８、９によってアウタニードル６とインナニードル７とを互いに独立して軸方向に駆動しているが、１つのアクチュエータによってアウタニードル６とインナニードル７とを互いに独立して軸方向に駆動しても良い。
本実施形態では、直接噴射式のエンジンとして、直噴ディーゼルエンジンを採用しているが、直接噴射式のエンジンとして、直噴ガソリンエンジンを採用しても良い。
また、エンジンの運転状況である、エンジン回転数、エンジン負荷、噴射段数、噴射量または噴射圧のうちの少なくとも１つ以上に応じて第１、第２のモードを使い分けても良い。
本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。 In the present embodiment, the outer needle 6 and the inner needle 7 are driven in the axial direction independently from each other by the two actuators 8 and 9, but the outer needle 6 and the inner needle 7 are independent from each other by one actuator. Then, it may be driven in the axial direction.
In this embodiment, a direct injection diesel engine is employed as the direct injection engine, but a direct injection gasoline engine may be employed as the direct injection engine.
Further, the first and second modes may be properly used according to at least one of the engine speed, the engine load, the number of injection stages, the injection amount, or the injection pressure, which is the engine operating state.
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented with various modifications.

１ 燃料噴射弁
２ ＥＣＵ（制御部）
４ ノズルボディ
６ アウタニードル
７ インナニードル
８ アクチュエータ
９ アクチュエータ
１０ 噴孔
１１ 噴孔の入口
１２ サック室 1 Fuel Injection Valve 2 ECU (Control Unit)
4 Nozzle body 6 Outer needle 7 Inner needle 8 Actuator 9 Actuator 10 Injection hole 11 Entrance of injection hole 12 Suck chamber

Claims (6)

エンジンの燃焼室内に燃料を噴射する噴孔（１０）、およびこの噴孔の入口（１１）が開口したサック室（１２）を先端に有する筒状のノズルボディ（４）と、
このノズルボディ内に軸方向に移動可能に収容される筒状のアウタニードル（６）と、 このアウタニードルの内周に軸方向に摺動可能に収容されて、前記アウタニードルの先端から前記サック室内に突き出るインナニードル（７）と、
前記アウタニードルと前記インナニードルとを互いに独立して軸方向に駆動するアクチュエータ（８、９）と、
このアクチュエータを通電制御する制御部（２）と
を備え、
前記ノズルボディの内壁（１３）に対して前記アウタニードルの先端を離着座させることで、燃料の噴射を開始したり停止したりする燃料噴射装置において、
前記インナニードルが軸方向後端側に移動する側を上側、前記インナニードルが軸方向先端側に移動する側を下側と定義すると、
前記制御部は、前記アウタニードルを前記ノズルボディの内壁から離座させて燃料を噴射している時の前記インナニードルの状態に関し、第１、第２のモードを使い分け、
前記第１のモードは、前記インナニードルをその移動範囲における最下点から上側に移動させるモードであり、
前記第２のモードは、前記インナニードルが前記最下点に存在し続けるモードであり、 前記制御部は、少なくとも燃料の噴射量の指令値を含む前記エンジンの運転状況に応じて前記第１、第２のモードを使い分け、
前記噴射量の指令値は、前記第２のモードを使用する時の方が、前記第１のモードを使用する時よりも大きいことを特徴とする燃料噴射装置。 A cylindrical nozzle body (4) having a nozzle hole (10) for injecting fuel into the combustion chamber of the engine, and a sac chamber (12) having an inlet port (11) of the nozzle hole opened;
A cylindrical outer needle (6) accommodated in the nozzle body so as to be movable in the axial direction, and is accommodated in the inner periphery of the outer needle so as to be slidable in the axial direction, from the tip of the outer needle to the sucker An inner needle (7) protruding into the room,
Actuators (8, 9) for axially driving the outer needle and the inner needle independently of each other;
A control unit (2) for controlling energization of the actuator,
In the fuel injection device for starting and stopping fuel injection by separating and seating the tip of the outer needle with respect to the inner wall (13) of the nozzle body,
When the side on which the inner needle moves toward the rear end side in the axial direction is defined as the upper side, and the side on which the inner needle moves toward the front side in the axial direction is defined as the lower side.
The control unit uses the first and second modes separately with respect to the state of the inner needle when the outer needle is separated from the inner wall of the nozzle body and fuel is injected.
The first mode is a mode in which the inner needle is moved upward from the lowest point in its moving range,
The second mode is a mode in which the inner needle continues to exist at the lowest point, and the control unit includes the first and the second modes according to an operating condition of the engine including at least a command value of a fuel injection amount. Use the second mode properly,
The fuel injection apparatus characterized in that the command value of the injection amount is larger when the second mode is used than when the first mode is used. 請求項１に記載の燃料噴射装置において、
前記エンジンの運転状況は、エンジン回転数および要求噴射量を含み、
前記制御部は、前記エンジン回転数と前記要求噴射量との関係で規定された境界線（ＢＬ）よりも前記要求噴射量が大きい場合には、前記第１モードを選択し、
且つ前記境界線よりも前記要求噴射量が小さい場合には、前記第２モードを選択することを特徴とする燃料噴射装置。 The fuel injection device according to claim 1,
The operating status of the engine includes an engine speed and a required injection amount,
The control unit selects the first mode when the required injection amount is larger than a boundary line (BL) defined by the relationship between the engine speed and the required injection amount,
The fuel injection apparatus is characterized in that the second mode is selected when the required injection amount is smaller than the boundary line. 請求項１または請求項２に記載の燃料噴射装置において、
前記エンジンの運転状況は、エンジン回転数および要求トルクを含み、
前記制御部は、前記エンジン回転数と前記要求トルクとの関係で規定された境界線（ＢＬ）よりも前記要求トルクが大きい場合には、前記第１モードを選択し、
且つ前記境界線よりも前記要求トルクが小さい場合には、前記第２モードを選択することを特徴とする燃料噴射装置。 The fuel injection device according to claim 1 or 2,
The operating condition of the engine includes an engine speed and a required torque,
The control unit selects the first mode when the required torque is larger than a boundary line (BL) defined by the relationship between the engine speed and the required torque,
The fuel injection device is characterized in that the second mode is selected when the required torque is smaller than the boundary line. 請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の燃料噴射装置において、
前記第１のモードを使用する時には、前記インナニードルの先端は前記噴孔の入口上端（１１ａ）よりも上側にあり、
前記第２のモードを使用する時には、前記インナニードルの先端は前記噴孔の入口下端（１１ｂ）よりも下側にあることを特徴とする燃料噴射装置。 The fuel injection device according to any one of claims 1 to 3,
When using the first mode, the tip of the inner needle is above the inlet upper end (11a) of the nozzle hole,
The fuel injection device according to claim 1, wherein when the second mode is used, a tip of the inner needle is located below an inlet lower end (11b) of the nozzle hole. 請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の燃料噴射装置において、
前記最下点とは、前記サック室の底面（１４）に着座させたときの位置のことであることを特徴とする燃料噴射装置。 The fuel injection device according to any one of claims 1 to 4, wherein:
The lowest point is a position when seated on the bottom surface (14) of the sac chamber. 請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載の燃料噴射装置において、
前記インナニードルは、前記アウタニードルの内周に摺接する摺動部（１７）、および前記アウタニードルの先端から突き出した突出部（５３）を有し、
前記突出部の先端には、前記摺動部よりも拡径した拡径部（５５）が存在していることを特徴とする燃料噴射装置。 The fuel injection device according to any one of claims 1 to 5,
The inner needle has a sliding portion (17) that is in sliding contact with the inner periphery of the outer needle, and a protruding portion (53) that protrudes from the tip of the outer needle,
The fuel injection device according to claim 1, wherein a diameter-expanded portion (55) having a diameter larger than that of the sliding portion is present at a tip of the protruding portion.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109540529B (en) * 2018-11-21 2020-09-22 中国航发北京航科发动机控制系统科技有限公司 Equivalent nozzle simulation tool

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004204795A (en) * 2002-12-26 2004-07-22 Toyota Motor Corp Nozzle, fuel injector and internal combustion engine
JP2006274841A (en) * 2005-03-28 2006-10-12 Toyota Motor Corp Fuel injection device of internal combustion engine
JP2008038715A (en) * 2006-08-04 2008-02-21 Toyota Motor Corp Fuel injection nozzle
JP2009299551A (en) * 2008-06-12 2009-12-24 Nippon Soken Inc Fuel injection nozzle and fuel injection control device using the same

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6036772A (en) * 1983-08-10 1985-02-25 Diesel Kiki Co Ltd Fuel injection valve
JP4226011B2 (en) * 2006-02-16 2009-02-18 株式会社デンソー Fuel injection device
JP4710892B2 (en) * 2007-09-20 2011-06-29 トヨタ自動車株式会社 Fuel injection control device for internal combustion engine
JP6013291B2 (en) 2013-08-08 2016-10-25 株式会社日本自動車部品総合研究所 Fuel injection nozzle
JP6659082B2 (en) 2014-02-18 2020-03-04 キヤノン株式会社 Image forming device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004204795A (en) * 2002-12-26 2004-07-22 Toyota Motor Corp Nozzle, fuel injector and internal combustion engine
JP2006274841A (en) * 2005-03-28 2006-10-12 Toyota Motor Corp Fuel injection device of internal combustion engine
JP2008038715A (en) * 2006-08-04 2008-02-21 Toyota Motor Corp Fuel injection nozzle
JP2009299551A (en) * 2008-06-12 2009-12-24 Nippon Soken Inc Fuel injection nozzle and fuel injection control device using the same

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