JPH0814270B2 - Fuel injection device for internal combustion engine - Google Patents

Fuel injection device for internal combustion engine

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JPH0814270B2
JPH0814270B2 JP16784888A JP16784888A JPH0814270B2 JP H0814270 B2 JPH0814270 B2 JP H0814270B2 JP 16784888 A JP16784888 A JP 16784888A JP 16784888 A JP16784888 A JP 16784888A JP H0814270 B2 JPH0814270 B2 JP H0814270B2
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fuel
piezoelectric element
pressure
pressure chamber
needle
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正記 光安
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の燃料噴射装置に関する。The present invention relates to a fuel injection device for an internal combustion engine.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

実願昭63−9584号には、絞り通路を介して燃料が供給
される圧力室を備え、圧電素子が伸長することにより圧
力室内の燃料圧を増大せしめこれによりニードルが噴射
孔を閉弁せしめるとともに、圧電素子が収縮することに
より圧力室内の燃料圧を低下せしめるこれにニードルが
噴射孔を開弁せしめるようにした燃料噴射弁が開示され
ている。
Japanese Patent Application No. 63-9584 is provided with a pressure chamber to which fuel is supplied through a throttle passage, and the piezoelectric element extends to increase the fuel pressure in the pressure chamber, whereby the needle closes the injection hole. At the same time, there is disclosed a fuel injection valve in which the piezoelectric element contracts to reduce the fuel pressure in the pressure chamber, and the needle causes the injection hole to open.

この圧電素子を伸縮せしめる従来の駆動回路は、第8
図に示すように、電源52と、サイリスタ53,56と、充電
側及び放電側コイル54,55とを具備する。この駆動回路5
1によって圧電素子27は、交互に電荷がチャージ、ディ
スチャージされ、伸縮せしめられる。これにより、圧力
室内の燃料圧が増大減少せしめられて、燃料噴射弁が開
閉せしめられる。
The conventional drive circuit that expands and contracts this piezoelectric element is
As shown in the figure, it includes a power supply 52, thyristors 53 and 56, and charging side and discharging side coils 54 and 55. This drive circuit 5
The piezoelectric element 27 is alternately charged and discharged by 1 and expanded and contracted. As a result, the fuel pressure in the pressure chamber is increased or decreased, and the fuel injection valve is opened or closed.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

しかしこのような燃料噴射装置では、機関停止直後に
おいては、圧電素子は電荷が充電された状態で、伸長状
態にある。このため、圧力室の容積は最小となり、圧力
室内に保持される燃料量も最少である。機関停止後、時
間の経過とともに圧電素子は徐々に自然放電し、これに
伴い圧力室の容積は増大する。しかし圧電素子の放電は
緩慢であり、圧電素子が放電し終わる前に燃料供給圧が
低下し圧力が平衡する。このため、絞り通路を介して圧
力室内に燃料を導入することが困難となり、圧力室内の
容積増大に伴ない圧力室内に気泡が発生する可能性があ
る。
However, in such a fuel injection device, immediately after the engine is stopped, the piezoelectric element is in the expanded state with the electric charge being charged. Therefore, the volume of the pressure chamber is minimized and the amount of fuel held in the pressure chamber is also minimal. After the engine is stopped, the piezoelectric element gradually spontaneously discharges with the lapse of time, and the volume of the pressure chamber increases accordingly. However, the discharge of the piezoelectric element is slow, and the fuel supply pressure decreases and the pressure is balanced before the piezoelectric element finishes discharging. Therefore, it becomes difficult to introduce the fuel into the pressure chamber through the throttle passage, and bubbles may be generated in the pressure chamber as the volume of the pressure chamber increases.

一方、機関始動時には、圧電素子を充電して伸長させ
ることにより圧力室内の燃料圧を増大せしめ、これによ
りニードルが噴射孔を閉弁せしめるようにしている。し
かし、前述のように圧力室内は燃料が満たされておら
ず、このため圧力室内の燃料圧を所望の圧力まで高める
ことができず、十分な閉弁力を得られない。従って、機
関始動初期において誤噴射を生ずるという問題がある。
On the other hand, when the engine is started, the piezoelectric element is charged and extended to increase the fuel pressure in the pressure chamber, so that the needle closes the injection hole. However, as described above, the pressure chamber is not filled with fuel, so that the fuel pressure in the pressure chamber cannot be increased to a desired pressure, and a sufficient valve closing force cannot be obtained. Therefore, there is a problem that erroneous injection occurs in the initial stage of engine start.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明によれば、絞り通路を介して燃料が供給される
圧力室を備え、圧電素子が伸長することにより前記圧力
室内の燃料圧を増大せしめこれによりニードルが噴射孔
を開弁せしめるとともに、前記圧電素子が収縮すること
により前記圧力室内の燃料圧を低下せしめこれにより前
記ニードルが前記噴射孔を開弁せしめるようにした燃料
噴射弁を有する燃料噴射装置であって、内燃機関停止後
に前記圧電素子に充電された電荷を放電させる放電手段
と、該放電手段による圧電素子からの放電電流を、前記
ニードルが前記噴射孔を開弁しない程度の速度でかつ燃
料圧力が低下して圧力平衡状態になるよりも速い速度で
前記圧電素子が収縮する電流範囲に制限する放電電流制
御手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料噴
射装置が提供される。
According to the present invention, the pressure chamber to which fuel is supplied through the throttle passage is provided, and the piezoelectric element extends to increase the fuel pressure in the pressure chamber, whereby the needle opens the injection hole, and A fuel injection device having a fuel injection valve in which the piezoelectric element contracts to reduce the fuel pressure in the pressure chamber, whereby the needle opens the injection hole, and the piezoelectric element is provided after the internal combustion engine is stopped. A discharge means for discharging the electric charge charged in the above, and a discharge current from the piezoelectric element by the discharge means at a speed at which the needle does not open the injection hole, and the fuel pressure is reduced to be in a pressure equilibrium state. A fuel injection device for an internal combustion engine, comprising: a discharge current control unit that limits a current range in which the piezoelectric element contracts at a faster speed.

〔作 用〕[Work]

放電電流制御手段により内燃機関停止後の圧電素子か
らの放電電流を所定の範囲に制限したため、内燃機関停
止後に圧電素子はニードルが噴射孔を開弁しない程度で
かつ圧力室内の燃料圧力が低下して圧力平衡状態になる
よりも速い速度で収縮する。このため、圧電素子の収縮
に伴って圧力室内には絞り通路を通って燃料が導入さ
れ、圧力室内に保持される燃料量が増大することとな
り、始動時の閉弁力が確保される。
Since the discharge current control means limits the discharge current from the piezoelectric element after the internal combustion engine is stopped to a predetermined range, the piezoelectric element does not cause the needle to open the injection hole and the fuel pressure in the pressure chamber decreases after the internal combustion engine is stopped. Contracts at a faster rate than the pressure equilibrium. Therefore, as the piezoelectric element contracts, fuel is introduced into the pressure chamber through the throttle passage, and the amount of fuel held in the pressure chamber increases, so that the valve closing force at the time of starting is secured.

〔実施例〕〔Example〕

第2図は、電歪式燃料噴射弁を示している。同図にお
いて、1は先端に噴射孔2を有するノズルボディを示し
ており、ノズルボディ1内には噴射孔2を開閉可能にニ
ードル3が挿入されている。
FIG. 2 shows an electrostrictive fuel injection valve. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a nozzle body having an injection hole 2 at its tip, and a needle 3 is inserted into the nozzle body 1 so that the injection hole 2 can be opened and closed.

ノズルボディ1はボディ4に嵌合され、燃料は燃料導
入口5、封止プラグ6の装着された燃料通路7、燃料通
路8、燃料溜り室9、蓄圧室10を介して噴射孔2から噴
射される。ニードル3開閉による燃料噴射の制御は、直
接的には噴射孔2の直上流側のシート部11で行われる。
ニードル3には、テーパ状の受圧面12が形成されてお
り、受圧面12に燃料圧力を受けることによりニードル3
は開弁方向に動く。この受圧面12周りに燃料溜り室9が
形成されている。蓄圧室10は、燃料溜り室9と噴射孔2
との間に形成され、噴射孔2近傍まで細長く延びてい
る。この蓄圧室10の通路断面積は、燃料溜り室9に至る
燃料通路8の断面積よりも大に形成されている。また、
蓄圧室10の断面積は、噴射孔2の総面積に比べ10倍以上
とすることが好ましく、さらに蓄圧室10の容積は、0.5c
c以上確保することが好ましい。
The nozzle body 1 is fitted into the body 4, and the fuel is injected from the injection hole 2 through the fuel inlet 5, the fuel passage 7 having the sealing plug 6 mounted therein, the fuel passage 8, the fuel storage chamber 9, and the pressure accumulating chamber 10. To be done. The fuel injection control by opening / closing the needle 3 is directly performed by the seat portion 11 immediately upstream of the injection hole 2.
The needle 3 has a tapered pressure receiving surface 12, and the needle 3 receives the fuel pressure from the pressure receiving surface 12.
Moves in the valve opening direction. A fuel storage chamber 9 is formed around the pressure receiving surface 12. The pressure accumulating chamber 10 includes the fuel accumulating chamber 9 and the injection hole 2.
Is formed between the injection holes 2 and 3, and extends to the vicinity of the injection hole 2. The passage cross-sectional area of the pressure accumulating chamber 10 is formed larger than the cross-sectional area of the fuel passage 8 reaching the fuel storage chamber 9. Also,
The cross-sectional area of the pressure accumulating chamber 10 is preferably 10 times or more the total area of the injection holes 2, and the volume of the pressure accumulating chamber 10 is 0.5c.
It is preferable to secure at least c.

ニードル3の上端部は、ディスタンスピース13、ノッ
クピン14を介してボディ4に接続され、この部分には圧
縮スプリング15が介装されている。ノズルボディ1はリ
テーニングナット16によりボディ4に連結されている。
ニードル3の上部とノズルボディ1の内周面との間に
は、絞り通路である僅かなクリアランス17が形成されて
おり、該クリアランス17を介して燃料溜り室9から燃料
が上方に形成される圧力室18に充満されるようになって
いる。
The upper end of the needle 3 is connected to the body 4 via a distance piece 13 and a knock pin 14, and a compression spring 15 is interposed in this portion. The nozzle body 1 is connected to the body 4 by a retaining nut 16.
A slight clearance 17, which is a throttle passage, is formed between the upper portion of the needle 3 and the inner peripheral surface of the nozzle body 1, and the fuel is formed above the fuel reservoir chamber 9 through the clearance 17. The pressure chamber 18 is filled.

圧力室18は、ピストン19下端とボディ4上端との間に
形成され、圧力室18における燃料圧力はニードル3の開
閉方向の力として作用できるようになっている。ピスト
ン19は、ケース20内に摺動可能に嵌挿され、皿バネ21に
より上方に付勢されている。ケース20は、ノックピン22
により位置決めされた、圧力室18は、ピストン19外周に
設けられたOリング23、バックアップリング24によって
シールされている。ケース20は、ナット25を介してボデ
ィ4に固定されている。
The pressure chamber 18 is formed between the lower end of the piston 19 and the upper end of the body 4, and the fuel pressure in the pressure chamber 18 can act as a force in the opening / closing direction of the needle 3. The piston 19 is slidably fitted in the case 20 and is biased upward by a disc spring 21. Case 20 has knock pin 22
The pressure chamber 18 positioned by is sealed by an O ring 23 and a backup ring 24 provided on the outer circumference of the piston 19. The case 20 is fixed to the body 4 via a nut 25.

ケース20内に伸縮作動可能な電歪式アクチュエータ26
が設けられている。27は多数のピエゾ圧電素子を積層し
たピエゾ圧電素子部であり、その両側にセラミックプレ
ート28,29、金属プレート30,31が設けられている。32は
調整シムを示している。電歪式アクチュエータ26は、リ
ード線33を介して接続された駆動制御回路80により伸縮
制御される。
Electrostrictive actuator 26 that can expand and contract in case 20
Is provided. Reference numeral 27 denotes a piezo-piezoelectric element portion in which a large number of piezo-piezoelectric elements are laminated, and ceramic plates 28, 29 and metal plates 30, 31 are provided on both sides thereof. Reference numeral 32 indicates an adjustment shim. The electrostrictive actuator 26 is expanded and contracted by a drive control circuit 80 connected via a lead wire 33.

燃料導入口5は、リザーバタンク35及び燃料ポンプ36
を介して燃料タンク37に接続される。
The fuel inlet 5 has a reservoir tank 35 and a fuel pump 36.
Is connected to the fuel tank 37 via.

上記のように構成された燃料噴射弁においては、供給
されてくる燃料は、燃料導入口5、燃料通路7,8を介し
て燃料溜り室9に送られ、さらにはクリアランス17を介
して圧力室18、噴射孔側の蓄圧室10に充満される。ピエ
ゾ圧電素子27が収縮すると、受圧面12で受ける燃料圧力
によりニードル3がリフトして開弁され、噴射孔2から
燃料が噴射される。ピエゾ圧電素子27が伸長すると、圧
力室18の圧力が高まり、該圧力を介してニードル3が下
方に押されて閉弁され、噴射が終了する。
In the fuel injection valve configured as described above, the supplied fuel is sent to the fuel reservoir chamber 9 through the fuel introduction port 5 and the fuel passages 7 and 8, and further through the clearance 17 into the pressure chamber. 18, the pressure accumulating chamber 10 on the injection hole side is filled. When the piezoelectric element 27 contracts, the needle 3 is lifted and opened by the fuel pressure received by the pressure receiving surface 12, and the fuel is injected from the injection hole 2. When the piezoelectric element 27 expands, the pressure in the pressure chamber 18 increases, and the needle 3 is pushed downward by the pressure to close the valve, and the injection ends.

第1図に示される駆動制御回路80は電子制御ユニット
50と駆動回路51とにより構成される。駆動回路51は電源
52と、サイリスタ53と、充電側コイル54と、放電側コイ
ル55と、サイリスタ56とを具備する。ピエゾ圧電素子27
の一方の端子は電源52のマイナス側端子に接続される。
ピエゾ圧電素子27の他方の端子は一方では充電用コイル
54およびサイリスタ53を介して電源52のプラス側端子に
接続され、他方では放電用コイル55およびサイリスタ56
を介して電源52のマイナス側端子に接続される。また、
ピエゾ圧電素子27と並列に抵抗57が接続される。
The drive control circuit 80 shown in FIG. 1 is an electronic control unit.
50 and a drive circuit 51. Drive circuit 51 is power supply
52, a thyristor 53, a charging side coil 54, a discharging side coil 55, and a thyristor 56. Piezo piezoelectric element 27
One terminal is connected to the negative terminal of the power supply 52.
The other terminal of the piezoelectric element 27 is a charging coil on the one hand.
54 and the thyristor 53, and is connected to the positive side terminal of the power supply 52, and on the other hand, the discharge coil 55 and the thyristor 56.
Is connected to the negative terminal of the power source 52 via. Also,
A resistor 57 is connected in parallel with the piezoelectric element 27.

電子制御ユニット50には、クランク角センサ60の出力
パルス、アクセルペダルの踏込み量を表わす負荷センサ
61の出力信号および機関冷却水温度を表わす水温センサ
62の出力信号が入力される。また、電子制御ユニット50
は、各サイリスタ53,56のゲート端子に接続され、さら
に、イグニッションスイッチ63およびスタータスイッチ
64に接続される。
The electronic control unit 50 includes a load sensor that indicates the output pulse of the crank angle sensor 60 and the depression amount of the accelerator pedal.
Water temperature sensor showing 61 output signal and engine cooling water temperature
The output signal of 62 is input. In addition, the electronic control unit 50
Is connected to the gate terminal of each thyristor 53, 56, and further includes an ignition switch 63 and a starter switch.
Connected to 64.

第3図は機関通常運転時におけるピエゾ圧電素子27の
駆動制御のタイムチャートを示す。
FIG. 3 shows a time chart of drive control of the piezoelectric element 27 during normal engine operation.

第3図において、イにおいて、サイリスタ56の制御信
号が電子制御ユニット50から出力されてサイリスタ56が
オンになる。サイリスタ56がオンになるとピエゾ圧電素
子27にチャージされた電荷が放電用コイル55およびサイ
リスタ56を介してディスチャージされ、斯くしてピエゾ
圧電素子27の端子電圧が低下する。このとき放電用コイ
ル55とピエゾ圧電素子27からなる発振回路によってピエ
ゾ圧電素子27の端子電圧は−200Vになる。ピエゾ圧電素
子27にチャージされた電荷がディスチャージされるとビ
エゾ圧電素子27は収縮する。これにより圧力室18内の燃
料圧が低下し、受圧面12で受ける燃料圧力によってニー
ドル3がリフトして開弁せしめることとなる(第2図参
照)。
In FIG. 3, in A, the control signal of the thyristor 56 is output from the electronic control unit 50, and the thyristor 56 is turned on. When the thyristor 56 is turned on, the electric charge charged in the piezoelectric element 27 is discharged via the discharging coil 55 and the thyristor 56, and thus the terminal voltage of the piezoelectric element 27 decreases. At this time, the terminal voltage of the piezoelectric element 27 becomes -200V by the oscillation circuit composed of the discharging coil 55 and the piezoelectric element 27. When the charge charged in the piezoelectric element 27 is discharged, the piezoelectric element 27 contracts. As a result, the fuel pressure in the pressure chamber 18 decreases, and the needle 3 is lifted by the fuel pressure received by the pressure receiving surface 12 to open the valve (see FIG. 2).

次いでロにおいて、サイリスタ53の制御信号によりサ
イリスタ53がオンになると電源52からサイリスタ53およ
び充電用コイル54を介して電荷がピエゾ圧電素子27にチ
ャージされる。このときピエゾ圧電素子27の端子電圧は
充電用コイル54とピエゾ圧電素子32(容量Cのコンデン
サとみなしうる)からなる発振回路によって電源52の電
圧300Vよりも高く600Vとなる。次いでサイリスタ53に逆
方向の電圧が印加されるとサイリスタ53はオフとなる。
これにより圧力室18内の燃料圧が増大し、この圧力によ
ってニードル3が下方に押されて閉弁される(第2図参
照)。
Next, in B, when the thyristor 53 is turned on by the control signal of the thyristor 53, the piezo piezoelectric element 27 is charged with electric charges from the power source 52 via the thyristor 53 and the charging coil 54. At this time, the terminal voltage of the piezoelectric element 27 becomes 600V, which is higher than the voltage of 300V of the power source 52, by the oscillation circuit including the charging coil 54 and the piezoelectric element 32 (which can be regarded as a capacitor of the capacitance C). Next, when a reverse voltage is applied to the thyristor 53, the thyristor 53 turns off.
As a result, the fuel pressure in the pressure chamber 18 increases, and this pressure pushes the needle 3 downward to close the valve (see FIG. 2).

さらにハにおいて、イと同様にサイリスタ56がオンと
され、燃料噴射弁が開弁され、以下同様の動作を繰り返
すこととなる。
Further, in C, the thyristor 56 is turned on, the fuel injection valve is opened, as in the case of A, and the same operation is repeated thereafter.

ロにおいてピエゾ圧電素子27にチャージされた電荷
は、抵抗57を介して徐々に放電される。ピエゾ圧電素子
27の静電容量をC、抵抗57の抵抗値をRとすると放電時
定数τは、 τ=CR で表わされる。τは1秒以上で、好ましくは10秒となる
ように設定される。これにより、ハにおいても、ピエゾ
圧電素子27には燃料噴射弁を閉弁するに十分な電荷がチ
ャージされており、どのような運転条件においても、抵
抗57を介しての放電によって燃料噴射弁が開弁すること
はない。
The electric charges charged in the piezoelectric element 27 in (b) are gradually discharged through the resistor 57. Piezo piezoelectric element
When the electrostatic capacity of 27 is C and the resistance value of the resistor 57 is R, the discharge time constant τ is represented by τ = CR. τ is set to 1 second or more, preferably 10 seconds. As a result, even in c, the piezo-piezoelectric element 27 is sufficiently charged to close the fuel injection valve, and under any operating condition, the fuel injection valve is discharged by the discharge through the resistor 57. It never opens.

開弁期間(イ−ロ間)及び開弁時期(イ)は、クラン
ク角センサ60、負荷センサ61及び水温センサ62の出力信
号から算出される。
The valve opening period (between the air and the air) and the valve opening timing (a) are calculated from the output signals of the crank angle sensor 60, the load sensor 61 and the water temperature sensor 62.

第4図は機関停止時におけるリザーバタンク35内圧力
及びピエゾ圧電素子27の端子電圧の変化を示す。
FIG. 4 shows changes in the internal pressure of the reservoir tank 35 and the terminal voltage of the piezoelectric element 27 when the engine is stopped.

第4図において、ニ−ホ間で燃料噴射弁が開弁して燃
料噴射が実行され、ヘにおいてイグニッションスイッチ
63がオフされ、機関停止される。イグニッションスイッ
チ63オフにより燃料ポンプ36は停止し、リザーバタンク
35内圧力は徐々に低下する。一方、ピエゾ圧電素子27は
時定数τで抵抗57を介して放電する。時定数τは、どの
ようなタイミングでイグニッションスイッチをオフして
も、リザーバタンク35内の圧力が低下して平衡するより
も以前にピエゾ圧電素子27が放電し終わるように決定さ
れる。さらに時定数τは、ピエゾ圧電素子27の放電によ
りピエゾ圧電素子27が収縮して圧力室18内の圧力は低下
するが、ピエゾ圧電素子27の放電によりニードル3が噴
射孔2を開弁しないように決定される。
In FIG. 4, the fuel injection valve is opened between the two hoses to execute fuel injection, and the ignition switch is turned on.
63 is turned off and the engine is stopped. When the ignition switch 63 is turned off, the fuel pump 36 stops and the reservoir tank
The internal pressure of 35 gradually decreases. On the other hand, the piezoelectric element 27 discharges through the resistor 57 with a time constant τ. The time constant τ is determined so that, regardless of the timing of turning off the ignition switch, the piezoelectric element 27 finishes discharging before the pressure in the reservoir tank 35 drops and reaches equilibrium. Furthermore, the time constant τ is such that the piezoelectric element 27 contracts due to the discharge of the piezoelectric element 27 and the pressure inside the pressure chamber 18 decreases, but the needle 3 does not open the injection hole 2 due to the discharge of the piezoelectric element 27. Is decided.

ピエゾ圧電素子27の放電により、圧力室18の容積が増
大して圧力が低下し、リザーバタンク35内の圧力により
クリアランス17を介して圧力室18内に燃料が導入され
る。ピエゾ圧電素子27が放電し終わったとき、圧力室18
の容積は最大となり、リザーバタンク35内の圧力によっ
て圧力室18内は燃料が満たされることとなる。
Due to the discharge of the piezoelectric element 27, the volume of the pressure chamber 18 increases and the pressure decreases, and the pressure in the reservoir tank 35 causes the fuel to be introduced into the pressure chamber 18 through the clearance 17. When the piezoelectric element 27 has finished discharging, the pressure chamber 18
Has the maximum volume, and the pressure in the reservoir tank 35 fills the pressure chamber 18 with fuel.

第5図には機関始動時におけるリザーバタンク35内圧
力、ピエゾ圧電素子27の端子電圧及び圧力室18内圧力の
変化を示す。
FIG. 5 shows changes in the internal pressure of the reservoir tank 35, the terminal voltage of the piezoelectric element 27 and the internal pressure of the pressure chamber 18 when the engine is started.

第5図において、トでイグニッションスイッチ63がオ
ンされ、続いてチでスタータスイッチ64がオンされる。
スタータスイッチ64がオンされると同時に、燃料ポンプ
36が駆動され、リザーバタンク35内圧力が昇圧し始め
る。さらに、ピエゾ圧電素子27に電荷がチャージされ、
ピエゾ圧電素子27は伸長する。圧力室18内には、前述の
ように機関停止時において十分な量の燃料が満たさてて
いるため、ピエゾ圧電素子27の伸長により圧力室18内に
は高圧が発生する。この圧力による閉弁力は、受圧面12
に作用するニードル3を開弁方向に付勢する推力より大
きいため、ニードル3は確実に噴射孔2を閉弁せしめる
ことができる。また、ピエゾ圧電素子27の電荷チャージ
時期をリザーバタンク35内圧力昇圧時期に同期させてい
るため、圧力室18内の高圧燃料のクリアランス17を介し
ての漏れを抑制することができるので、十分な閉弁力を
維持することができる。
In FIG. 5, the ignition switch 63 is turned on at G and the starter switch 64 is turned on at H.
As soon as the starter switch 64 is turned on, the fuel pump
36 is driven and the pressure in the reservoir tank 35 starts to increase. Furthermore, the piezoelectric element 27 is charged with electric charge,
The piezoelectric element 27 extends. Since the pressure chamber 18 is filled with a sufficient amount of fuel when the engine is stopped as described above, the expansion of the piezoelectric element 27 causes a high pressure to be generated in the pressure chamber 18. The valve closing force due to this pressure is
Since it is larger than the thrust force that urges the needle 3 acting in the direction of valve opening, the needle 3 can reliably close the injection hole 2. Further, since the charge charging timing of the piezoelectric element 27 is synchronized with the pressure boosting timing in the reservoir tank 35, it is possible to suppress the leakage of the high pressure fuel in the pressure chamber 18 through the clearance 17, which is sufficient. The valve closing force can be maintained.

以上のように本実施例によれば、機関始動時における
誤噴射を確実に防止することができる。
As described above, according to this embodiment, it is possible to reliably prevent erroneous injection when the engine is started.

第6図には、放電抵抗57に替えて、トランジスタ58の
コレクタおよびエミッタがピエゾ圧電素子27に並列に接
続された駆動回路51を示す。トランジスタ58のベースは
電子制御ユニット50に接続される。機関始動時及び通常
運転時においてはベース電流は0にされ、トランジスタ
5はオフ状態とされる。このため、ピエゾ圧電素子27
は、トランジスタ58を介して放電しない。イグニッショ
ンスイッチ63オフにより機関停止を検出すると、電子制
御ユニット50から出力されるパルス信号によってパルス
状のベース電流が流れ、トランジスタ58がオン−オフ制
御される。これによりピエゾ圧電素子27は放電される。
この様子を第7図に示す。この放電速度は、第1の実施
例と同様、リザーバタンク35内圧力の低下より速くなる
ようにされ、かつ燃料噴射弁が開弁しないように電子制
御ユニット50によって最適に制御される。
FIG. 6 shows a drive circuit 51 in which the collector and the emitter of the transistor 58 are connected in parallel to the piezoelectric element 27 instead of the discharge resistor 57. The base of the transistor 58 is connected to the electronic control unit 50. At engine start-up and normal operation, the base current is set to 0 and the transistor 5 is turned off. Therefore, the piezoelectric element 27
Does not discharge through transistor 58. When the engine stop is detected by turning off the ignition switch 63, the pulse signal output from the electronic control unit 50 causes a pulsed base current to flow, and the transistor 58 is on / off controlled. As a result, the piezoelectric element 27 is discharged.
This state is shown in FIG. Similar to the first embodiment, this discharge rate is set to be faster than the decrease in the pressure in the reservoir tank 35, and is optimally controlled by the electronic control unit 50 so that the fuel injection valve will not open.

本実施例によれば第1の実施例と同様の効果を奏する
ことができる。さらに、機関始動時及び通常運転時にお
いて、ピエゾ圧電素子27は放電されないため、閉弁力は
ほとんど低下せず、より確実な閉弁を行なうことができ
る。また、機関停止後におけるピエゾ圧電素子27の放電
特性を任意かつ容易に変更することも可能である。
According to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Further, since the piezoelectric element 27 is not discharged during engine start-up and normal operation, the valve closing force hardly decreases, and more reliable valve closing can be performed. Further, it is possible to arbitrarily and easily change the discharge characteristic of the piezoelectric element 27 after the engine is stopped.

なお、ピエゾ圧電素子を放電させるため他の素子、例
えばサイリスタを用いてもよい。
Other elements such as a thyristor may be used to discharge the piezoelectric element.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上のように本発明によれば、内燃機関始動時におけ
る誤噴射を確実に防止することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to reliably prevent erroneous injection when the internal combustion engine is started.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は燃料噴射弁の駆動制御回路を示す図、第2図は
燃料噴射装置の全体構成図、第3図は機関通常運転時に
おける動作説明図、第4図は機関停止時における動作説
明図、第5図は機関始動時における動作説明図、第6図
は第2の実施例の駆動回路を示す図、第7図は第2の実
施例の動作説明図、第8図は従来の駆動回路を示す図で
ある。 2……噴射孔、3……ニードル、 17……クリアランス、18……圧力室、 27……ピエゾ圧電素子、51……駆動回路。
FIG. 1 is a diagram showing a drive control circuit of a fuel injection valve, FIG. 2 is an overall configuration diagram of a fuel injection device, FIG. 3 is an operation explanatory diagram during normal engine operation, and FIG. 4 is an operational explanation when the engine is stopped. 5 and 5 are diagrams for explaining the operation at the time of starting the engine, FIG. 6 is a diagram showing the drive circuit of the second embodiment, FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the second embodiment, and FIG. It is a figure which shows a drive circuit. 2 ... Injection hole, 3 ... Needle, 17 ... Clearance, 18 ... Pressure chamber, 27 ... Piezoelectric element, 51 ... Drive circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】絞り通路を介して燃料が供給される圧力室
を備え、圧電素子が伸長することにより前記圧力室内の
燃料圧を増大せしめこれによりニードルが噴射孔を開弁
せしめるとともに、前記圧電素子が収縮することにより
前記圧力室内の燃料圧を低下せしめこれにより前記ニー
ドルが前記噴射孔を開弁せしめるようにした燃料噴射弁
を有する燃料噴射装置であって、 内燃機関停止後に前記圧電素子に充電された電荷を放電
させる放電手段と、 該放電手段による圧電素子からの放電電流を、前記ニー
ドルが前記噴射孔を開弁しない程度の速度でかつ燃料圧
力が低下して圧力平衡状態になるよりも速い速度で前記
圧電素子が収縮する電流範囲に制限する放電電流制御手
段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
1. A pressure chamber to which fuel is supplied via a throttle passage is provided, and a piezoelectric element extends to increase a fuel pressure in the pressure chamber, whereby a needle opens an injection hole and the piezoelectric element is provided. A fuel injection device having a fuel injection valve in which an element contracts to reduce the fuel pressure in the pressure chamber, thereby causing the needle to open the injection hole, wherein the piezoelectric element is provided after the internal combustion engine is stopped. The discharging means for discharging the charged electric charge, and the discharging current from the piezoelectric element by the discharging means are supplied to the pressure equilibrium state at a speed at which the needle does not open the injection hole and the fuel pressure decreases. A fuel injection device for an internal combustion engine, comprising: a discharge current control unit that limits a current range in which the piezoelectric element contracts at a high speed.
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