JP5071582B2 - 燃料噴射装置 - Google Patents
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Description
すなわち、内燃機関が停止し、圧電素子への電圧印加が解除されると、ニードルが開弁方向へ動いてしまい、意図しない燃料の噴射が行われるおそれがある。
なお、ピエゾアクチュエータ10の直径はDpに設定されており、ピエゾアクチュエータ10の断面積はApに設定されている。
Pc×(An−As)+Psac×(As)
ニードル7を閉弁方向に移動させようとする力は、
Pup×An+F
Pc :コモンレール圧
An :ニードル断面積
As :シート断面積
Psac:サック室圧力
Pup :ニードル上部室圧力
F :バネ力
以上より、ニードル開弁条件は、
Pc×(An−As)+Psac×(As)
=Pup×An+F
これより、開弁圧Pup_opは、
Pup_op
=(Pc×(An−As)+Psac×(As)−F)/An
となる。
ここで、図5を参照しつつ、ニードル7の動きを整理する。ピエゾ駆動回路11は、ピエゾアクチュエータ10に電圧を印加した状態から、まず、時間t1の時点で電圧解除を行う。ここで、ピエゾアクチュエータ10に印加されている電圧とピエゾアクチュエータ10の伸縮量とは対応関係にある。時間t1の時点で電圧の解除が行われるとピエゾアクチュエータ10は収縮し始める。これに伴ってニードル上部室圧力Pupも低下する。
ΔPup=−K×Ap×ΔL/Vp
K:燃料の体積弾性係数
となる。
Qleak=(Pc−Pup)3×C
C:係数
と、定義される。
このQleakは、図8に示すように、時間の経過により増加する。そして、このQleakとΔL×Apとが等しくなると、ニードル上部室圧力Pupは安定する。
なお、係数Cは、圧力の変動による、クリアランスの変動等が加味された数値となる。
また、ニードル上部室8内には燃料が充填されるので、ニードル上部室8内に気泡が発生することも抑制することができる。この結果、内燃機関再始動時の安定した燃料噴射を確保することができる。
Claims (4)
- 先端部に噴孔及びシート部が設けられたノズルボディと、
当該ノズルボディの内周壁に摺動自在に支持される支持部を備え、前記ノズルボディ内において、前記支持部よりも先端側に燃料貯留室を形成するように前記ノズルボディ内に配置され、前記シート部に接離して前記噴孔を開閉するニードルと、
前記支持部との間にニードル上部室が形成されるように、前記ニードルよりも基端側に配置され、電圧の印加によって前記ニードルを閉弁方向に移動させる圧電素子と、
前記燃料貯留室に高圧燃料を供給する燃料供給経路と、
前記ニードル上部室から燃料を排出する燃料排出経路と、当該燃料排出経路に配置され、前記ニードル上部室内の燃料を排出するチェック弁と、
を備えた燃料噴射弁と、
前記圧電素子への電圧の印加を制御する制御手段と、
を備え、
当該制御手段は、内燃機関停止時に、前記ニードルの閉弁状態が維持されるように前記圧電素子に印加した電圧を徐々に低下させるとともに、内燃機関始動時において、内燃機関始動前に前記圧電素子への電圧の印加を行うことを特徴とした燃料噴射装置。 - 前記制御手段は、前記圧電素子に印加した電圧を低下させた後に、前記燃料供給経路内の圧力を減圧する減圧制御を行うことを特徴とした請求項1記載の燃料噴射装置。
- 前記燃料噴射弁は、前記ニードルを閉弁方向に付勢する付勢手段をさらに備えたことを特徴とした請求項1又は2記載の燃料噴射装置。
- 先端部に噴孔及びシート部が設けられたノズルボディと、
当該ノズルボディの内周壁に摺動自在に支持される支持部を備え、前記ノズルボディ内において、前記支持部よりも先端側に燃料貯留室を形成するように前記ノズルボディ内に配置され、前記シート部に接離して前記噴孔を開閉するニードルと、
前記支持部との間にニードル上部室が形成されるように、前記ニードルよりも基端側に配置され、電圧の印加によって前記ニードルを閉弁方向に移動させる圧電素子と、
前記燃料貯留室に高圧燃料を供給する燃料供給経路と、
前記ニードル上部室から燃料を排出する燃料排出経路と、当該燃料排出経路に配置され、前記ニードル上部室内の燃料を排出するチェック弁と、
を備えた燃料噴射弁と、
前記圧電素子への電圧の印加を制御する制御手段と、
を備え、
内燃機関始動時において、前記制御手段は、内燃機関始動前に前記圧電素子への電圧の印加を行うことを特徴とした燃料噴射装置。
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