JPH08334072A - Fuel injection control device of internal combustion engine - Google Patents
Fuel injection control device of internal combustion engineInfo
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- JPH08334072A JPH08334072A JP13954795A JP13954795A JPH08334072A JP H08334072 A JPH08334072 A JP H08334072A JP 13954795 A JP13954795 A JP 13954795A JP 13954795 A JP13954795 A JP 13954795A JP H08334072 A JPH08334072 A JP H08334072A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の燃料噴射制
御装置に関し、特に、ディーゼルエンジンの燃料噴射制
御装置の改良技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine, and more particularly to a technique for improving a fuel injection control device for a diesel engine.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のディーゼルエンジンの燃料噴射制
御装置としては、例えば図7に示すような燃料噴射弁を
用いたものがあり、これと同様の構成のものは例えば実
開平4−6767号にも開示されている。この図7に示
す燃料噴射弁は、所謂2段開弁圧(2スプリング)ノズ
ルであって、図中上下方向に摺動可能にノズルボディ2
03内に嵌挿保持される弁体(以下、ニードル〔針弁〕
とも言う)204と、このニードル204の上端部に初
期リフト用間隙調整シム207を介して当接しノズルホ
ルダ208内に上下方向に摺動可能に嵌挿保持されるプ
ッシュロッド209と、当該プッシュロッド209とセ
ットスクリュ214との間に介装され前記プッシュロッ
ド209,初期リフト用間隙調整シム207,ニードル
204を図中下方に押圧する第1スプリング212と、
を備えている。2. Description of the Related Art As a conventional fuel injection control device for a diesel engine, there is a fuel injection control device using a fuel injection valve as shown in FIG. 7, for example. Is also disclosed. The fuel injection valve shown in FIG. 7 is a so-called two-stage valve opening pressure (two spring) nozzle, which is slidable in the vertical direction in the drawing.
Valve body (hereinafter, needle [needle valve])
204), a push rod 209 that abuts on the upper end portion of the needle 204 via an initial lift gap adjusting shim 207 and is slidably inserted and held in the nozzle holder 208 in the vertical direction, and the push rod 209. 209 and a set screw 214 are interposed between the push rod 209, the initial lift gap adjusting shim 207, and the first spring 212 for pressing the needle 204 downward in the drawing,
It has.
【0003】また、前記初期リフト用間隙調整シム20
7の上方には、第2スプリング210により押圧される
スプリングシート218が、前記初期リフト用間隙調整
シム207の上面と所定間隙L1を有するようにスペー
サ206により位置規制されつつノズルホルダ208内
に備えられている。なお、前記ノズルボディ203,ス
ペーサ206は、リテーニングナット219により、ノ
ズルホルダ208に締め付け固定される。The initial lift gap adjusting shim 20 is also used.
7, a spring seat 218 pressed by the second spring 210 is provided in the nozzle holder 208 while being positionally regulated by the spacer 206 so as to have a predetermined gap L1 with the upper surface of the initial lift gap adjusting shim 207. Has been. The nozzle body 203 and the spacer 206 are fastened and fixed to the nozzle holder 208 with a retaining nut 219.
【0004】かかる構成において、図示しない燃料噴射
ポンプにより圧送される高圧の燃料は、燃料配管(図示
せず)を介してノズルホルダ208の燃料入口部201
に送られ、ノズルホルダ208内の燃料通路202を通
って、ノズルボディ203内に導かれ、ノズルボディ2
03内の燃料圧力が高まると、その燃料圧力によりニー
ドル204は図中上方に押上げられて開弁される。In such a structure, the high-pressure fuel pumped by the fuel injection pump (not shown) is supplied to the fuel inlet 201 of the nozzle holder 208 through the fuel pipe (not shown).
To the nozzle body 203 through the fuel passage 202 in the nozzle holder 208.
When the fuel pressure in 03 increases, the needle 204 is pushed upward by the fuel pressure to open the valve.
【0005】この開弁の際、まず、ニードル204は、
前記初期リフト用間隙調整シム207の上面がスプリン
グシート218の下面に当接するまでの間、即ち前記所
定間隙L1がなくなるまでは、プッシュロッド209等
を介して押圧される前記第1スプリング212の押圧力
に抗して図中上方に移動して開弁することになる(1段
目の開弁)。つまり、初期リフト用間隙調整シム207
とスプリングシート218との間の間隙L1が第1段目
のリフト量、即ち初期リフト(以下、プレリフトとも言
う)量を決定することになり、この初期リフト量L1
は、前記初期リフト用間隙調整シム207の厚さの調整
により調整できるようになっている。At the time of opening the valve, first, the needle 204 is
Until the upper surface of the initial lift clearance adjusting shim 207 abuts the lower surface of the spring seat 218, that is, until the predetermined clearance L1 disappears, the first spring 212 is pressed through the push rod 209 or the like. It moves upward in the figure against the pressure to open the valve (first stage valve opening). That is, the initial lift clearance adjustment shim 207
The gap L1 between the spring seat 218 and the spring seat 218 determines the lift amount of the first stage, that is, the initial lift (hereinafter, also referred to as pre-lift) amount, and the initial lift amount L1.
Can be adjusted by adjusting the thickness of the initial lift gap adjusting shim 207.
【0006】また、第1段目の開弁圧は、第1スプリン
グ212の押圧力で決まり、セットスクリュ214のね
じ込み深さや1段目開弁圧調整用シム213の厚さを調
整することにより第1スプリング212のセット荷重を
変更することで調整できるようになっている。そして、
前記期リフト用間隙調整シム207の上面とスプリング
シート218の下面とが当接するまでの1段目の開弁が
終了した後、更にニードル204が上方に押上げられる
際には、ニードル204は、前記第1スプリング212
と、スプリングシート218上方に備えられている第2
スプリング210と、に抗して、図中上方に移動して開
弁されることになる(2段目の開弁)。この2段目の開
弁は、ニードル204の上部の摺動肩205と、スペー
サ206と、が当接するまで続く。従って、ニードル2
04の全リフト量は、摺動肩205とスペーサ206と
の間隙L2で決定される。また、第2段目の開弁圧は、
第1スプリング212と、第2スプリング210と、の
略合力で決定されるが、2段目開弁圧調整用シム211
の厚さ等を調整することで調整できるようになってい
る。The first-stage valve opening pressure is determined by the pressing force of the first spring 212, and is adjusted by adjusting the screwing depth of the set screw 214 and the thickness of the first-stage valve opening pressure adjusting shim 213. It can be adjusted by changing the set load of the first spring 212. And
When the needle 204 is further pushed upward after the first stage valve opening until the upper surface of the above-mentioned lift clearance gap adjusting shim 207 and the lower surface of the spring seat 218 contact each other, the needle 204 is The first spring 212
And the second provided above the spring seat 218
It moves upward in the figure against the spring 210 and is opened (the second stage valve opening). The second stage valve opening continues until the sliding shoulder 205 on the upper portion of the needle 204 and the spacer 206 come into contact with each other. Therefore, the needle 2
The total lift amount of 04 is determined by the gap L2 between the sliding shoulder 205 and the spacer 206. Further, the valve opening pressure of the second stage is
Although it is determined by the approximate combined force of the first spring 212 and the second spring 210, the shim 211 for adjusting the second stage valve opening pressure is used.
It can be adjusted by adjusting the thickness of the.
【0007】かかる従来の2段開弁圧ノズルは、2段目
の開弁特性とは別に、1段目の開弁圧やリフト量を小さ
く設定することができるので、燃料噴射ポンプ側の送油
率を低下させることなく初期噴射率を低く抑えることが
できるため、予混合燃焼割合を抑制でき、これによって
NOxの生成や騒音を抑制することができるものであ
る。In such a conventional two-stage valve opening pressure nozzle, the valve opening pressure of the first stage and the lift amount can be set small in addition to the valve opening characteristic of the second stage. Since the initial injection rate can be suppressed to a low level without lowering the oil rate, the premixed combustion rate can be suppressed, thereby suppressing NOx generation and noise.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の2段開弁圧ノズルの構成では、運転領域に拘わら
ず、常に、初期噴射率が低減される構成であるので、低
速高負荷時のNOxや騒音の低減を図ることはできて
も、低速低負荷時に燃料噴射時期の遅延(リタード),
排気還流,高スワール化等を行う機関にあっては、初期
期噴射率を抑制してしまうと、噴射期間が伸びたり、燃
料噴射圧力が低下し燃料噴霧の微粒化を十分に行うこと
ができなかったりして、燃焼の不安定化や失火等を招く
ことになり、運転性能や排気性能を悪化させるおそれが
あるという問題があった。また、通常の機関であっても
低温始動時等にあっては、上記同様の理由により、始動
性の低下や白煙の発生が多くなる等のおそれがあった。
しかも、低速低負荷時には、気筒間のプレリフト量や開
弁圧の設定バラツキ等により、2段目の開弁が行われな
かったり行われたりするため、噴射量や噴射圧等がバラ
ツキ、回転変動が大きくなる等のおそれがある。However, in the above-described conventional two-stage valve opening pressure nozzle structure, the initial injection rate is constantly reduced regardless of the operating region, so NOx at low speed and high load is provided. Noise can be reduced, but fuel injection timing delay (retard) at low speed and low load,
In an engine that performs exhaust gas recirculation, high swirl, etc., if the initial period injection rate is suppressed, the injection period will be extended and the fuel injection pressure will decrease, making it possible to sufficiently atomize the fuel spray. If it does not exist, instability of combustion, misfire, etc. will be caused, and there is a problem that operating performance and exhaust performance may be deteriorated. Further, even in the case of a normal engine, at the time of low temperature starting, there is a possibility that the startability is deteriorated and white smoke is increased due to the same reason as above.
Moreover, at low speed and low load, the pre-lift amount between the cylinders and the setting variation of the valve opening pressure may or may not cause the second stage valve opening, so that the injection amount, the injection pressure, etc. vary and the rotation fluctuation occurs. May increase.
【0009】更に、高速域では初期噴射率が抑制される
ことにより燃料噴射圧力が低下し、噴射期間が伸び、延
いては燃焼期間が伸びることとなって、燃費・黒煙等が
悪化するおそれや、噴射終了時に、第1スプリング21
2と第2スプリング210との合力でスプリングシート
218を着座させた後、第1スプリング212のみで初
期リフト分ニードル204を更に下降させ着座させるた
め、噴射の切れが悪く、特に、燃料噴射圧力が急激に変
化し燃料配管中の反射波が大きい高速領域にあっては、
所謂2次噴射等が発生し易く、黒煙等が悪化するという
おそれがあった。Further, in the high speed range, the initial injection rate is suppressed so that the fuel injection pressure is lowered, the injection period is extended, and the combustion period is extended, which may deteriorate fuel efficiency and black smoke. At the end of injection, the first spring 21
After the spring seat 218 is seated by the resultant force of the second spring 210 and the second spring 210, the needle 204 is further lowered and seated only by the first spring 212. In the high-speed region where the reflected wave in the fuel pipe changes rapidly and is large,
So-called secondary injection or the like is likely to occur and black smoke or the like may be deteriorated.
【0010】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みなさ
れたもので、所望の運転状態で、噴射率特性を自在に変
更できるようにして、上記問題を解決できるようにした
内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的とす
る。The present invention has been made in view of the above conventional problems, and the fuel injection of an internal combustion engine in which the above-mentioned problems can be solved by freely changing the injection rate characteristics in a desired operating condition. An object is to provide a control device.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】このため請求項1に記載
の発明にかかる内燃機関の燃料噴射制御装置は、開弁時
の弁体のリフト量を1段階で制御する第1噴射特性と、
開弁時の弁体のリフト量を複数段階で制御して燃料の初
期噴射率を抑制する第2噴射特性と、を切り換え可能に
構成した燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁の第1噴射特性
と、第2噴射特性と、を運転状態に応じて切換える噴射
特性切換手段と、を含んで構成するようにした。For this reason, a fuel injection control device for an internal combustion engine according to a first aspect of the present invention has a first injection characteristic for controlling the lift amount of a valve element at the time of valve opening in one stage,
A fuel injection valve configured to be switchable between a second injection characteristic that controls the lift amount of the valve element when opening the valve in a plurality of stages to suppress the initial injection rate of fuel, and a first injection characteristic of the fuel injection valve. And the second injection characteristic, and an injection characteristic switching means for switching the second injection characteristic according to the operating state.
【0012】請求項2に記載の発明では、前記燃料噴射
弁が、弾性体を介して弁体保持部に閉弁付勢される弁体
と、前記弁体の開弁方向端部と所定間隙を有して配設さ
れ、開弁時の弁体のリフト量を規制するリフト量規制手
段と、前記リフト量規制手段に作用して、前記所定間隙
を制御して弁体のリフト量を制御するリフト量制御手段
と、を含んで構成され、前記噴射特性切換手段が、所望
の運転状態で、前記リフト量制御手段により、弁体のリ
フト量を制御して、前記第1噴射特性と、前記第2噴射
特性と、を切り換えるように構成されるようにした。According to another aspect of the present invention, the fuel injection valve has a valve body that is biased by a valve body holding portion via an elastic body to close the valve body, and a predetermined gap is formed between the valve body in the valve opening direction. And a lift amount restricting means for restricting the lift amount of the valve element when the valve is opened, and a lift amount restricting means for controlling the predetermined gap to control the lift amount of the valve element. And a lift amount control means for controlling the lift amount of the valve element by the lift amount control means in a desired operating state, and the first injection characteristic, The second injection characteristic and the second injection characteristic are switched.
【0013】請求項3に記載の発明では、前記リフト量
制御手段が、前記リフト量規制手段に作用する圧力を供
給する高圧室と、を含んで構成され、前記圧力制御手段
を介して、高圧室内の圧力を制御することで、弁体のリ
フト量を制御するように構成されるようにした。According to a third aspect of the invention, the lift amount control means includes a high pressure chamber for supplying a pressure acting on the lift amount regulation means, and a high pressure chamber is provided via the pressure control means. By controlling the pressure in the chamber, the lift amount of the valve body is controlled.
【0014】請求項4に記載の発明では、前記燃料噴射
弁が、弁体保持部に保持された弁体と、前記弁体を、弁
体保持部に常時閉弁方向に付勢する第1の弾性体と、前
記弁体が、所定量リフトした後、当該弁体を閉弁方向へ
押圧開始するように設置された第2の弾性体と、前記第
2の弾性体の設置位置を変更し、前記押圧開始位置を変
更することで、前記所定量を制御する設置位置制御手段
と、を含んで構成され、前記噴射特性切換手段が、所望
の運転状態で、前記設置位置制御手段を介して、前記第
2の弾性体の設置位置を変更することで、前記所定量を
制御して、前記第1噴射特性と、前記第2噴射特性と、
を切り換えるように構成されるようにした。According to a fourth aspect of the present invention, the fuel injection valve includes a valve element held by a valve element holding portion and a first element for normally urging the valve element toward the valve element holding portion in a valve closing direction. Of the elastic body and the second elastic body installed so as to start pressing the valve body in the valve closing direction after the valve body is lifted by a predetermined amount, and the installation position of the second elastic body is changed. However, by changing the pressing start position, the installation position control means for controlling the predetermined amount, and the injection characteristic switching means, in the desired operating state, through the installation position control means. By changing the installation position of the second elastic body, the predetermined amount is controlled, and the first injection characteristic, the second injection characteristic, and
The switch is configured to switch.
【0015】請求項5に記載の発明では、前記噴射特性
切換手段を、低中速高負荷領域及び中速低負荷領域で、
前記第2噴射特性を選択し、それ以外の運転領域で、前
記第1噴射特性を選択する手段として構成した。請求項
6に記載の発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置で
は、低中速高負荷領域及び中速低負荷領域で、初期噴射
率を抑制した噴射特性で燃料噴射を行い、それ以外の運
転領域で、噴射初期から噴射率を高めた噴射特性で燃料
噴射を行うように構成した。In a fifth aspect of the present invention, the injection characteristic switching means is provided in a low / medium speed / high load region and a medium speed / low load region.
The second injection characteristic is selected, and the first injection characteristic is selected in an operation region other than that. In the fuel injection control device for the internal combustion engine according to the invention as set forth in claim 6, fuel injection is performed in the low-medium-speed high-load region and the medium-speed low-load region with injection characteristics that suppress the initial injection rate, and other operations are performed. In the region, the fuel injection is performed from the initial stage of injection with the injection characteristics with the injection rate increased.
【0016】[0016]
【作用】上記構成を備える請求項1に記載の発明では、
噴射特性切換手段により、内燃機関の所望の運転状態に
応じ、燃料噴射弁の開弁時の弁体のリフト量を1段階で
制御する第1噴射特性と、燃料噴射弁の開弁時の弁体の
リフト量を複数段階で制御して燃料の初期噴射率を抑制
する第2噴射特性と、を切り換えるようにする。これに
より、燃料噴射ポンプの構成を複雑化,大型化による大
幅なコストアップを招くことなく、所望の運転状態に応
じた噴射率特性の要求に応えることができるようになる
ので、安価かつ簡単な構成で、運転性能や排気性能等を
改善することができる。In the invention according to claim 1 having the above-mentioned structure,
The injection characteristic switching means controls the lift amount of the valve element in one stage when the fuel injection valve is opened, according to a desired operating state of the internal combustion engine, and the first injection characteristic, and the valve when the fuel injection valve is opened. The lift amount of the body is controlled in a plurality of stages to switch between the second injection characteristic that suppresses the initial injection rate of fuel. This makes it possible to meet the demand for injection rate characteristics according to a desired operating state without incurring a significant increase in cost due to a complicated and large-sized fuel injection pump structure, which is inexpensive and simple. The configuration can improve operation performance, exhaust performance, and the like.
【0017】請求項2に記載の発明では、前記リフト量
規制手段と、前記リフト量制御手段と、を備えた燃料噴
射弁を用い、上記各手段により、前記第1噴射特性と、
第2噴射特性と、を切換えるようにした。そして、例え
ば、前記リフト量制御手段を、請求項3に記載の発明の
ように、一の弾性体と、高圧室と、圧力制御手段と、に
より構成するようにした。これにより、上記の作用を奏
することができるのは勿論、構成の簡略化が図れると共
に、請求項4に記載の発明に較べ、燃料噴射弁の開閉弁
動作に伴い移動する部材重量(即ち、慣性マス)を少な
くできるので、例えば開閉弁特性(不斉噴射等の発生
等)をより一層改善することができる。According to a second aspect of the present invention, a fuel injection valve including the lift amount control means and the lift amount control means is used, and the first injection characteristic and the first injection characteristic are provided by the respective means.
The second injection characteristic is switched. Then, for example, the lift amount control means is constituted by one elastic body, a high pressure chamber, and a pressure control means as in the invention according to claim 3. As a result, the above-described operation can be achieved, the structure can be simplified, and the weight of the member (that is, inertial force) that moves with the opening / closing valve operation of the fuel injection valve can be compared with the invention according to claim 4. Since the mass can be reduced, for example, the on-off valve characteristics (generation of asymmetrical injection, etc.) can be further improved.
【0018】請求項4に記載の発明では、燃料噴射弁
を、従来同様の2スプリングノズルを基調として構成し
たので、従来の2スプリングノズルに対して、設置位置
制御手段を備えれば良いという小変更で済むので、低コ
ストで比較的高信頼性を高くできると共に、2つのスプ
リングを組み合わせて活用することができるので、請求
項2,3に記載の発明に比べ、噴射特性の設定自由度を
大きくすることができる。According to the fourth aspect of the invention, the fuel injection valve is constructed on the basis of the same two spring nozzles as in the conventional art. Therefore, the installation position control means may be provided for the conventional two spring nozzles. Since only a change is required, relatively high reliability can be achieved at low cost, and two springs can be used in combination, so that the degree of freedom in setting the injection characteristics can be increased as compared with the inventions described in claims 2 and 3. Can be large.
【0019】なお、請求項5に記載の発明のように、低
中速高負荷領域及び中速低負荷領域で、前記第2噴射特
性を選択し、それ以外の運転領域で、前記第1噴射特性
を選択するようにすれば、例えば、低速低負荷時に燃料
噴射時期の遅延(リタード),排気還流,高スワール化
等を行う機関等において、当該低速低負荷時に初期期噴
射率が低下すると、燃焼の不安定化や失火等が発生し、
運転性能や排気性能が悪化してしまうという問題を効果
的に解決することができる。According to the fifth aspect of the invention, the second injection characteristic is selected in the low, medium and high load range and the medium and low load range, and the first injection is performed in the other operating range. If the characteristics are selected, for example, in an engine or the like that delays fuel injection timing (retard) at low speed and low load, exhaust gas recirculation, increases swirl, etc., when the initial injection rate decreases at low speed and low load, Instability of combustion, misfire, etc. occur,
It is possible to effectively solve the problem that operating performance and exhaust performance deteriorate.
【0020】ところで、上記請求項1〜請求項5に記載
の発明では、燃料噴射弁の弁体のリフト量を可変設定で
きるようにして噴射率特性を要求に応じて変更するよう
に構成したが、これに限らず、例えば、燃料噴射ポンプ
で噴射率特性を変更できるように構成し、請求項6に記
載の発明のように、低中速高負荷領域及び中速低負荷領
域で、初期噴射率を抑制した噴射特性で燃料噴射を行
い、それ以外の運転領域で、噴射初期から噴射率を高め
た噴射特性で燃料噴射を行うようにしても、低速低負荷
時に燃料噴射時期の遅延(リタード),排気還流,高ス
ワール化等を行っても燃焼を安定化させることができ、
また低速高負荷時等に、NOx・騒音を有効に低減する
ことができるものである。By the way, in the inventions described in claims 1 to 5, the lift amount of the valve body of the fuel injection valve is variably set so that the injection rate characteristic is changed according to the request. Not limited to this, for example, the fuel injection pump is configured so that the injection rate characteristic can be changed, and as in the invention according to claim 6, the initial injection is performed in the low / medium / high load region and the medium / low load region. Even if the fuel injection is performed with the injection characteristic that suppresses the injection rate and the fuel injection is performed with the injection characteristic that the injection rate is increased from the initial injection in the other operating region, the delay of the fuel injection timing at the low speed and low load (retard ), Exhaust recirculation, high swirl, etc. can stabilize combustion,
Further, it is possible to effectively reduce NOx and noise at low speed and high load.
【0021】[0021]
【実施例】以下に、本発明の実施例を添付の図面に基づ
いて説明する。図1は、本発明の第1の実施例において
採用する燃料噴射ノズルの全体構成を示す。ノズルホル
ダ116に内装されるスプリング110は、スプリング
シート112を介して、ニードル114を図中下方に閉
弁付勢している。そして、前記スプリングシート112
の上方には、本発明のリフト量規制手段として機能する
プッシュロッド109が、前記スプリングシート112
の上端面と所定間隙L1を有するように、その鍔部10
9Aで位置規制されつつ、ノズルホルダ116に図中上
下方向に摺動可能に嵌挿保持されている。そして、前記
プッシュロッド109の上部には、高圧室108が設け
られている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows the overall structure of a fuel injection nozzle adopted in the first embodiment of the present invention. The spring 110 installed in the nozzle holder 116 biases the needle 114 downward in the drawing via a spring seat 112. Then, the spring seat 112
A push rod 109 that functions as a lift amount restricting means of the present invention is provided above the spring seat 112.
The flange portion 10 so as to have a predetermined gap L1 with the upper end surface of the
The nozzle holder 116 is fitted in and held by the nozzle holder 116 so as to be slidable in the vertical direction in FIG. A high pressure chamber 108 is provided above the push rod 109.
【0022】なお、所定間隙L1、即ち初期リフト量L
1の調整は、プッシュロッド109の鍔部109A下面
とノズルホルダ116との間に、シム(図示せず)を挿
入し、その厚さを調整することで可能である。また、ニ
ードル114の上部の摺動肩114Aと、スペーサ11
3の下面と、は全リフト量L2を確保すべく、所定間隙
L2を有するように設定されている。The predetermined gap L1, that is, the initial lift amount L
Adjustment No. 1 can be performed by inserting a shim (not shown) between the lower surface of the collar portion 109A of the push rod 109 and the nozzle holder 116 and adjusting the thickness thereof. In addition, the sliding shoulder 114A above the needle 114 and the spacer 11
The lower surface of 3 is set to have a predetermined gap L2 in order to secure the total lift amount L2.
【0023】前記高圧室108は、後述するように、本
発明の噴射特性切換手段,リフト量制御手段,圧力制御
手段に相当するスプール弁106を介して、燃料通路1
03と連通・遮断可能に構成されており、前記燃料通路
103は、燃料噴射ポンプ(図示せず)から送油されて
くる高圧燃料を燃料入口部101で受け入れた後の燃料
通路102に接続されている。As will be described later, the high pressure chamber 108 is provided with a fuel passage 1 via a spool valve 106 corresponding to the injection characteristic switching means, lift amount control means and pressure control means of the present invention.
The fuel passage 103 is connected to the fuel passage 102 after receiving the high pressure fuel sent from a fuel injection pump (not shown) at the fuel inlet 101. ing.
【0024】そして、前記スプール弁106の側部10
6Aは、前記燃料通路102から分岐しノズルボディ1
15に接続される燃料通路104から分岐して設けられ
る燃料通路105に面して配設されており、当該燃料通
路105に高圧燃料が送油されると、当該高圧燃料が、
図中右方向へ、前記スプール弁106の側部106Aを
押圧することなる。The side portion 10 of the spool valve 106 is then
6A is branched from the fuel passage 102, and the nozzle body 1
It is arranged so as to face a fuel passage 105 that is branched from the fuel passage 104 connected to 15, and when the high pressure fuel is fed to the fuel passage 105, the high pressure fuel is
The side portion 106A of the spool valve 106 is pressed rightward in the figure.
【0025】この押圧力が、スプリング107の図中左
方への押圧力より小さい間は、スプール弁106は、ス
プリング107により図中左方に押圧維持され、前記ス
プール弁106の開口部106Bを介した前記高圧室1
08と前記燃料通路103との連通が遮断されるように
なっている(作動状態1に相当する)。そして、燃料通
路105内の高圧燃料がスプール弁側部106Aを押圧
する押圧力が、スプール弁106を図中左方向に押圧す
るスプリング107の押圧力を上回ると、スプール弁1
06が図中右方向に移動され、スプール弁106の開口
部106Bを介して、前記高圧室108と、前記燃料通
路103と、が連通(即ち、スプール弁106が開弁)
されることになる(作動状態2に相当する)。While the pressing force is smaller than the pressing force of the spring 107 to the left in the drawing, the spool valve 106 is kept pressed to the left in the drawing by the spring 107, and the opening portion 106B of the spool valve 106 is closed. Through the high pressure chamber 1
The communication between 08 and the fuel passage 103 is cut off (corresponding to the operating state 1). When the pressing force of the high-pressure fuel in the fuel passage 105 that presses the spool valve side portion 106A exceeds the pressing force of the spring 107 that presses the spool valve 106 leftward in the drawing, the spool valve 1
06 is moved rightward in the drawing, and the high pressure chamber 108 and the fuel passage 103 are communicated with each other through the opening 106B of the spool valve 106 (that is, the spool valve 106 is opened).
Will be performed (corresponding to operating state 2).
【0026】更に、スプール弁106が右方に移動する
と、スプール弁106の開口部106Bがノズルホルダ
116により閉塞されることとなり、再び、前記高圧室
108と前記燃料通路103との連通が遮断されること
になる(作動状態3に相当する)。なお、前記高圧室1
08は、オリフィス108A等を介して、図示しないス
ピルポートに接続されており、余剰燃料等をノズルホル
ダ116外へ排出させるようになっている。Further, when the spool valve 106 moves to the right, the opening 106B of the spool valve 106 is closed by the nozzle holder 116, and the communication between the high pressure chamber 108 and the fuel passage 103 is cut off again. (Corresponding to operating state 3). The high pressure chamber 1
08 is connected to a spill port (not shown) via an orifice 108A or the like, and is configured to discharge surplus fuel or the like to the outside of the nozzle holder 116.
【0027】上記の構成を有する本実施例にかかる燃料
噴射弁の動作について、以下に詳細に説明する。なお、
機関の運転領域を、図2に示す領域I,II,III に分割
して説明することにする。図示しない燃料噴射ポンプに
より圧送されてくる高圧燃料は、燃料入口部101より
流入し、各燃料通路102,103,104,105内
に流入する。スプリング107のセット荷重は、運転領
域Iの燃料圧力では、スプール弁106が開弁しない荷
重としておく。The operation of the fuel injection valve according to this embodiment having the above structure will be described in detail below. In addition,
The operating region of the engine will be described by dividing it into regions I, II and III shown in FIG. The high-pressure fuel pumped by a fuel injection pump (not shown) flows in from the fuel inlet portion 101 and into the fuel passages 102, 103, 104, 105. The set load of the spring 107 is set so that the spool valve 106 does not open at the fuel pressure in the operating region I.
【0028】このため、低速低負荷領域に相当する運転
領域Iでは、燃料が、燃料通路104を通って、ノズル
ボディ115に供給されると、ノズルボディ115内で
発生するニードル114を下方から上方に押し上げる上
昇力により、ニードル114がプレリフト量L1上昇さ
れ、プッシュロッド109の下端部と当接するようにな
るが、スプール弁106が開弁していないので(作動状
態1参照)、プッシュロッド108は上方に移動可能で
あり(なお、高圧室108内の燃料はスピルされる)、
ニードル114のリフト量はプレリフト量L1に規制さ
れることなく、全リフト量L2で規制されることになる
ので、初期噴射率は抑制されず、噴射開始から終わりま
で噴射率を高くでき、噴射期間の短縮,噴霧の微粒化に
影響する燃料噴射圧力を高くできる(図3参照)。Therefore, in the operating region I corresponding to the low speed and low load region, when the fuel is supplied to the nozzle body 115 through the fuel passage 104, the needle 114 generated in the nozzle body 115 is moved upward from below. The needle 114 is raised by the pre-lift amount L1 by the ascending force that pushes it up to come into contact with the lower end of the push rod 109, but since the spool valve 106 is not open (see operating state 1), the push rod 108 is Can move upward (the fuel in the high-pressure chamber 108 is spilled),
Since the lift amount of the needle 114 is regulated by the total lift amount L2 without being regulated by the pre-lift amount L1, the initial injection rate is not suppressed, and the injection rate can be increased from the injection start to the end. And the fuel injection pressure that affects atomization of spray can be increased (see FIG. 3).
【0029】従って、かかる低速低負荷領域に相当する
運転領域Iでは、従来の2段開弁圧ノズルのように、初
期噴射率の低下に起因して燃料噴霧の微粒化等が阻害さ
れ、燃焼の不安定化や失火等が生じるのを確実に抑制す
ることができる。次に、低中速高負荷領域、中速低負荷
領域に相当する運転領域IIでは、燃料通路105に流入
してきた高圧燃料により、スプール弁106は図右方向
に移動され作動状態2に示すように開弁され、その結
果、燃料通路103と高圧室108とが連通され、燃料
通路103内の燃料圧力がプッシュロッド109の上面
にかかることになる。このため、ニードル114のリフ
ト量は、ある燃料圧力以上になるまで、即ち、燃料がニ
ードル114を下方から上方に押し上げる上昇力が、バ
ネ110とプッシュロッド109の上面からの押圧力と
の合力より大きくなるまで(なお、かかる関係は、燃料
圧力の受圧面積等により調整できる)、プレリフト量L
1に制限されることになる。つまり、リフト量がL1に
規制されている間の噴射率、即ち初期噴射率が抑制され
ることになる(図3参照)。Therefore, in the operating region I corresponding to the low speed and low load region, atomization of the fuel spray is hindered due to the decrease in the initial injection rate, as in the conventional two-stage valve opening pressure nozzle, and combustion is performed. It is possible to surely suppress the destabilization and the misfire. Next, in the operating region II corresponding to the low, medium and high load regions and the medium and low load regions, the spool valve 106 is moved rightward in the drawing by the high pressure fuel flowing into the fuel passage 105, as shown in the operating state 2. As a result, the fuel passage 103 and the high pressure chamber 108 are communicated with each other, and the fuel pressure in the fuel passage 103 is applied to the upper surface of the push rod 109. Therefore, the lift amount of the needle 114 is equal to or higher than a certain fuel pressure, that is, the rising force by which the fuel pushes the needle 114 upward from above is determined by the resultant force of the spring 110 and the pushing force from the upper surface of the push rod 109. Until it becomes large (this relationship can be adjusted by the pressure receiving area of the fuel pressure, etc.), the pre-lift amount L
It will be limited to 1. That is, the injection rate while the lift amount is regulated to L1, that is, the initial injection rate is suppressed (see FIG. 3).
【0030】さらに、燃料圧力が上昇すると、スプール
弁106が更に図右方向に移動され作動状態3に示すよ
うな状態となるので、運転領域Iで説明したように、プ
ッシュロッド109の上面にかかる力が消失し、全リフ
ト量L2だけニードル114がリフトすることになる。
従って、このときにはリフト量が増大され噴射率を高め
ることができる(図3参照)。When the fuel pressure further rises, the spool valve 106 is further moved to the right in the figure and brought into a state as shown in the operating state 3. Therefore, as explained in the operating region I, the spool valve 106 is applied to the upper surface of the push rod 109. The force disappears, and the needle 114 is lifted by the total lift amount L2.
Therefore, at this time, the lift amount is increased and the injection rate can be increased (see FIG. 3).
【0031】よって、かかる運転領域IIでは、従来同様
に、初期噴射率を抑制しつつ、その後の噴射率を増大さ
せることができるので、予混合燃焼割合を減少しつつ、
主燃焼を活発化できるので、NOx,騒音の低減を図り
つつ黒煙の悪化を抑制することができる。なお、かかる
運転領域IIは、使用頻度が高く、NOx, 騒音を改善す
る意義の大きい領域である。高速領域に相当する運転領
域III では、燃料圧力の上昇が急激であるために、スプ
ール弁106は一気にスプリング107を押し縮め、直
ちに作動状態3へ移行するので、プッシュロッド109
の上面からの押圧力が作用しない。従って、運転領域I
の場合と同様に、噴射開始直後から全リフト量L2を確
保することができるので、初期噴射率の低下がない(図
3参照)。Therefore, in the operation region II, the injection rate can be increased while suppressing the initial injection rate as in the conventional case, so that the premixed combustion rate is decreased,
Since main combustion can be activated, deterioration of black smoke can be suppressed while reducing NOx and noise. It should be noted that the operation region II is a region that is frequently used and has great significance in improving NOx and noise. In the operating region III corresponding to the high speed region, the spool valve 106 presses the spring 107 at a stretch because the fuel pressure rapidly rises, and immediately shifts to the operating state 3. Therefore, the push rod 109
The pressing force from the top surface of the does not work. Therefore, the operating region I
Similar to the case of (3), since the total lift amount L2 can be secured immediately after the start of injection, the initial injection rate does not decrease (see FIG. 3).
【0032】従って、従来の2段開弁圧ノズルに比較し
て、噴射期間を短縮でき、黒煙が悪化するという問題を
解決できると共に、噴射終了時には、一気にニードル1
14を閉弁できるので、ニードル114の着座性がよ
く、噴射の切れを改善でき、黒煙等の悪化を抑制するこ
とができる。このように、第1の実施例によれば、機関
の運転状態に応じ、燃料の噴射率特性を可変制御できる
ので、従来の2段開弁圧ノズルのように、常に、初期噴
射率を抑制するようなことがなく、運転性能や排気性能
等を改善することができる。Therefore, as compared with the conventional two-stage valve-opening pressure nozzle, the injection period can be shortened and the problem that black smoke is deteriorated can be solved.
Since the valve 14 can be closed, the seating property of the needle 114 is good, the break in injection can be improved, and the deterioration of black smoke and the like can be suppressed. As described above, according to the first embodiment, the fuel injection rate characteristic can be variably controlled according to the operating state of the engine, so that the initial injection rate is always suppressed as in the conventional two-stage valve opening pressure nozzle. It is possible to improve the driving performance, the exhaust performance, etc. without doing so.
【0033】次に、本発明にかかる第2の実施例につい
て説明する。第2の実施例では、図4に示すように、従
来の2段スプリングノズルを基調とし(従来と同一のも
のには同一符号を付してある)、スペーサ206と、ス
プリングシート218との間に圧電素子220を設け、
運転領域に応じてプレリフト量L1を調整するようにし
た燃料噴射弁を採用したものである。即ち、運転領域I
及びIII では、プレリフト量L1が全リフト量L2と同
一となるように、圧電素子を制御し、運転領域IIでは、
所望のプレリフト量L1が得られるように、圧電素子2
20をコントロールユニット等により制御するものであ
る。なお、圧電素子220,コントロールユニット(図
示せず)が、本発明の設置位置制御手段を構成する。な
お、第1スプリング212が、本発明の第1の弾性体を
構成し、第2スプリング210が、本発明の第2の弾性
体を構成する。Next, a second embodiment according to the present invention will be described. In the second embodiment, as shown in FIG. 4, the conventional two-stage spring nozzle is used as a basic tone (the same components as those of the conventional one are designated by the same reference numerals), and the spacer 206 and the spring seat 218 are separated from each other. The piezoelectric element 220 is provided in
The fuel injection valve is adapted to adjust the pre-lift amount L1 according to the operating region. That is, the operating region I
In III and III, the piezoelectric element is controlled so that the pre-lift amount L1 becomes the same as the total lift amount L2.
In order to obtain a desired pre-lift amount L1, the piezoelectric element 2
20 is controlled by a control unit or the like. The piezoelectric element 220 and the control unit (not shown) constitute the installation position control means of the present invention. The first spring 212 constitutes the first elastic body of the present invention, and the second spring 210 constitutes the second elastic body of the present invention.
【0034】ここで、圧電素子220の拡大図を、図5
に示す。圧電素子220は、例えばPZT系セラミック
スとし、第2スプリング210挿入部のノズルホルダ2
08に溝220Aを設け、当該溝220Aを通してハー
ネス220Bをノズルホルダ208外部へ導出するよう
にしてある。そして、圧電素子220に電圧を印加させ
ない非作動時(運転領域I及びIIIに相当する場合)に
は、プレリフト量L1>全リフト量L2となるように構
成しておき、プレリフト量L1によるニードル214の
リフト量規制は行わないようにする。Here, an enlarged view of the piezoelectric element 220 is shown in FIG.
Shown in The piezoelectric element 220 is made of, for example, PZT ceramics, and the nozzle holder 2 of the insertion portion of the second spring 210 is used.
A groove 220A is provided in 08, and the harness 220B is led out to the outside of the nozzle holder 208 through the groove 220A. Then, when no voltage is applied to the piezoelectric element 220 (corresponding to the operating regions I and III), the pre-lift amount L1> the total lift amount L2 is set, and the needle 214 having the pre-lift amount L1 is used. Do not restrict the lift amount.
【0035】一方、圧電素子220に電圧を印加させる
作動時(運転領域IIに相当する場合)には、プレリフト
量L1が所望の値になるように構成しておき、プレリフ
ト量L1によるニードル214のリフト量規制を行うよ
うにしてある。かかる制御はコントロールユニットによ
り実行されるが、当該制御を図6のフローチャートに基
づき説明する。On the other hand, during the operation of applying a voltage to the piezoelectric element 220 (when it corresponds to the operating region II), the pre-lift amount L1 is configured to be a desired value, and the needle 214 is adjusted by the pre-lift amount L1. The lift amount is regulated. Such control is executed by the control unit, which will be described with reference to the flowchart of FIG.
【0036】ステップ(図では、Sと記してある。以
下、同様)1では、エンジン回転数,アクセル開度等を
読み込む。ステップ2では、現在の運転状態が、図2に
示した運転領域IIに属するか否かを判断する。YESで
あれば、ステップ3へ進み、NOであれば、圧電素子2
20への電圧の印加停止を維持して、本フローを終了す
る。In step (denoted as S in the figure, the same applies hereinafter) 1, engine speed, accelerator opening, etc. are read. In step 2, it is determined whether or not the current operating state belongs to the operating area II shown in FIG. If YES, the process proceeds to step 3, and if NO, the piezoelectric element 2
The application of voltage to 20 is maintained stopped, and the present flow ends.
【0037】ステップ3では、圧電素子220への電圧
の印加を行い、本フローを終了する。なお、第2の実施
例では、圧電素子220に電圧を印加させない非作動時
(運転領域I及びIII に相当する場合)に、プレリフト
量L1>全リフト量L2となるように構成したが、かか
る場合に、プレリフト量L1がゼロとなるように、即ち
スプリングシート218と初期リフト用間隙調整用シム
207との間隙がゼロとなるように圧電素子220を構
成し、2つのスプリング210,212を常にニードル
214に作用させて全リフト量L2を確保させる一方
で、圧電素子220に電圧を印加させる作動時(運転領
域IIに相当する場合)に、プレリフト量L1が所望の値
になるように構成してもよい。In step 3, a voltage is applied to the piezoelectric element 220, and this flow ends. In the second embodiment, the pre-lift amount L1> the total lift amount L2 is set when the piezoelectric element 220 is not operated (when it corresponds to the operation regions I and III) when no voltage is applied. In this case, the piezoelectric element 220 is configured such that the pre-lift amount L1 is zero, that is, the gap between the spring seat 218 and the initial lift gap adjusting shim 207 is zero, and the two springs 210 and 212 are always provided. While preserving the total lift amount L2 by acting on the needle 214, the pre-lift amount L1 is configured to be a desired value during the operation of applying a voltage to the piezoelectric element 220 (when it corresponds to the operation region II). May be.
【0038】更に、運転領域Iの場合に、プレリフト量
L1>全リフト量L2となるように構成し、第1スプリ
ング212のみをニードル214に作用させて全リフト
量L2を確保させることで、初期噴射率の低下防止と同
時に低速低負荷時の噴射特性を改善(不整噴射等の抑
制)するようにすると共に、運転領域III の場合には、
圧電素子220に所定電圧(≠運転領域IIでの電圧)を
印加することで、プレリフト量L1がゼロとなるよう
に、即ち2つのスプリング210,212を同時にニー
ドル214に作用させて全リフト量L2を確保させるこ
とで、初期噴射率の低下防止と同時に高速域での噴射特
性を更に改善(2次噴射等の防止)するようにしてもよ
い。Further, in the case of the operating region I, the pre-lift amount L1> the total lift amount L2 is set, and only the first spring 212 acts on the needle 214 to secure the total lift amount L2. In addition to improving the injection characteristics at low speeds and low loads (suppressing irregular injection, etc.) while preventing lowering of the injection rate, in the case of operating region III,
By applying a predetermined voltage (voltage in the operating region II) to the piezoelectric element 220, the pre-lift amount L1 becomes zero, that is, the two springs 210 and 212 act on the needle 214 at the same time, and the total lift amount L2. By ensuring the above, it is possible to prevent the initial injection rate from decreasing and further improve the injection characteristics in the high speed region (prevent secondary injection and the like).
【0039】このように、第2の実施例によれば、機関
の運転状態に応じ、燃料の噴射率特性を可変制御できる
ので、従来の2段開弁圧ノズルのように、常に、初期噴
射率を抑制するようなことがなく、運転性能や排気性能
等を改善することができる。ところで、上記各実施例で
は、燃料噴射弁の弁体のリフト量を運転状態に応じて可
変制御するようにして構成したが、燃料噴射ポンプで噴
射率特性を変更することで、低中速高負荷領域及び中速
低負荷領域で、初期噴射率を抑制した噴射特性で燃料噴
射を行い、それ以外の運転領域で、噴射初期から噴射率
を高めた噴射特性で燃料噴射を行うようにしてもよく、
これによっても、低速低負荷時に燃料噴射時期の遅延
(リタード),排気還流,高スワール化等を行っても燃
焼を安定化させることができ、また低速高負荷時等に、
NOx・騒音を有効に低減することができるものであ
る。As described above, according to the second embodiment, the fuel injection rate characteristic can be variably controlled according to the operating state of the engine. Therefore, as in the conventional two-stage valve opening pressure nozzle, the initial injection is always performed. It is possible to improve operation performance, exhaust performance, etc. without suppressing the rate. By the way, in each of the above-mentioned embodiments, the lift amount of the valve body of the fuel injection valve is configured to be variably controlled according to the operating state. However, by changing the injection rate characteristic by the fuel injection pump, Even if the fuel injection is performed with the injection characteristic in which the initial injection rate is suppressed in the load region and the medium speed / low load region, and with the injection characteristic in which the injection rate is increased from the initial stage of the injection in the other operating regions, Often,
Also by this, combustion can be stabilized even if the fuel injection timing is delayed (retard), exhaust gas recirculation, high swirl, etc. at low speed and low load, and at low speed and high load,
It is possible to effectively reduce NOx and noise.
【0040】また、上記各実施例では、リフト量規制を
2段階で行うようにしたが、これに限るものではなく、
複数段階で規制を行うように構成してもよい。なお、上
記各実施例では、運転領域をI,II,III に分けて説明
したが、これに限らず、各部の調整により、他の運転領
域で、要求に応じて噴射率特性を切換えるようにするこ
とも可能である。Further, in each of the above-mentioned embodiments, the lift amount regulation is performed in two stages, but the present invention is not limited to this.
The regulation may be performed in multiple stages. In each of the above-mentioned embodiments, the operating range is divided into I, II, and III, but the present invention is not limited to this, and the injection rate characteristics can be switched in other operating ranges according to the demand by adjusting each part. It is also possible to do so.
【0041】[0041]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明によれば、噴射特性切換手段により、内燃機関の所
望の運転状態に応じ、燃料噴射弁の開弁時の弁体のリフ
ト量を1段階で制御する第1噴射特性と、燃料噴射弁の
開弁時の弁体のリフト量を複数段階で制御して燃料の初
期噴射率を抑制する第2噴射特性と、を切り換えるよう
にしたので、燃料噴射ポンプの構成を複雑化,大型化に
よる大幅なコストアップを招くことなく、所望の運転状
態に応じた噴射率特性の要求に応えることができるよう
になるので、安価かつ簡単な構成で、運転性能や排気性
能等を改善することができる。As described above, according to the invention as set forth in claim 1, the injection characteristic switching means causes the lift of the valve element when the fuel injection valve is opened according to the desired operating state of the internal combustion engine. The first injection characteristic that controls the amount in one step and the second injection characteristic that controls the lift amount of the valve element when the fuel injection valve is opened in multiple steps to suppress the initial injection rate of fuel are switched. Therefore, it is possible to meet the requirement of the injection rate characteristic according to a desired operating condition without incurring a large increase in cost due to a complicated structure of the fuel injection pump and an increase in size. With such a configuration, it is possible to improve operation performance, exhaust performance, and the like.
【0042】請求項2に記載の発明によれば、前記リフ
ト量規制手段と、前記リフト量制御手段と、を備えた燃
料噴射弁を用い、上記各手段により、前記第1噴射特性
と、第2噴射特性と、を切換えるようにしたので、ま
た、例えば、前記リフト量制御手段を、請求項3に記載
の発明のように、一の弾性体と、高圧室と、圧力制御手
段と、により構成するようにすれば、上記の作用を奏す
ることができるのは勿論、構成の簡略化が図れると共
に、請求項4に記載の発明に較べ、燃料噴射弁の開閉弁
動作に伴い移動する部材重量(即ち、慣性マス)を少な
くできるので、例えば開閉弁特性(不斉噴射等の発生
等)をより一層改善することができる。According to the second aspect of the invention, a fuel injection valve provided with the lift amount regulation means and the lift amount control means is used, and the first injection characteristic and the first injection characteristic are provided by the respective means. Since the two injection characteristics are switched, for example, the lift amount control means is configured by one elastic body, the high pressure chamber, and the pressure control means as in the invention according to claim 3. With this structure, the above-described operation can be achieved, and the structure can be simplified, and the weight of the member that moves in accordance with the opening / closing valve operation of the fuel injection valve as compared with the invention described in claim 4. Since the inertial mass can be reduced, the on-off valve characteristic (generation of asymmetrical injection, etc.) can be further improved.
【0043】請求項4に記載の発明によれば、燃料噴射
弁を、従来同様の2スプリングノズルを基調として構成
したので、従来の2スプリングノズルに対して、設置位
置制御手段を備えれば良いという小変更で済むので、低
コストで比較的高信頼性を高くできると共に、2つのス
プリングを組み合わせて活用することができるので、請
求項2,3に記載の発明に比べ、噴射特性の設定自由度
を大きくすることができる。According to the fourth aspect of the present invention, the fuel injection valve is constructed on the basis of the conventional two spring nozzle, so that the installation position control means may be provided for the conventional two spring nozzle. Since it is possible to make a small change, relatively high reliability can be achieved at low cost and two springs can be used in combination, so that the injection characteristics can be freely set as compared with the inventions described in claims 2 and 3. The degree can be increased.
【0044】なお、請求項5に記載の発明のように、低
中速高負荷領域及び中速低負荷領域で、前記第2噴射特
性を選択し、それ以外の運転領域で、前記第1噴射特性
を選択するようにすれば、例えば、低速低負荷時に燃料
噴射時期の遅延(リタード),排気還流,高スワール化
等を行う機関等において、当該低速低負荷時に初期期噴
射率が低下すると、燃焼の不安定化や失火等が発生し、
運転性能や排気性能が悪化してしまうという問題を効果
的に解決することができる。According to the fifth aspect of the invention, the second injection characteristic is selected in the low, medium and high load regions and the medium and low load regions, and the first injection is performed in the other operating regions. If the characteristics are selected, for example, in an engine or the like that delays fuel injection timing (retard) at low speed and low load, exhaust gas recirculation, increases swirl, etc., when the initial injection rate decreases at low speed and low load, Instability of combustion, misfire, etc. occur,
It is possible to effectively solve the problem that operating performance and exhaust performance deteriorate.
【0045】また、請求項6に記載の発明のように、噴
射率の制御装置の種類に拘わらず、低中速高負荷領域及
び中速低負荷領域で、初期噴射率を抑制した噴射特性で
燃料噴射を行い、それ以外の運転領域で、噴射初期から
噴射率を高めた噴射特性で燃料噴射を行うようにすれ
ば、低速低負荷時に燃料噴射時期の遅延(リタード),
排気還流,高スワール化等を行っても燃焼を安定化させ
ることができ、低速高負荷時等に、NOx・騒音を有効
に低減することができる。Further, as in the invention described in claim 6, regardless of the type of the control device for the injection rate, the injection characteristics with the initial injection rate suppressed in the low / medium / high load region and the medium / low load region. If the fuel injection is performed and the fuel injection is performed in the other operating region with the injection characteristic that the injection rate is increased from the initial stage of the injection, the fuel injection timing delay (retard) at low speed and low load,
Combustion can be stabilized even when exhaust gas recirculation and high swirl are performed, and NOx and noise can be effectively reduced at low speed and high load.
【図1】本発明の第1の実施例における燃料噴射弁の全
体構成図。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a fuel injection valve according to a first embodiment of the present invention.
【図2】同上実施例における運転領域I,II ,III を説
明する図。FIG. 2 is a diagram for explaining operating regions I, II, and III in the above embodiment.
【図3】各運転領域での燃料噴射圧力を説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating fuel injection pressure in each operation region.
【図4】本発明の第2の実施例における燃料噴射弁の全
体構成図。FIG. 4 is an overall configuration diagram of a fuel injection valve according to a second embodiment of the present invention.
【図5】同上実施例の圧電素子部の拡大図。FIG. 5 is an enlarged view of the piezoelectric element portion of the above embodiment.
【図6】同上実施例の噴射率制御を説明するフローチャ
ート。FIG. 6 is a flowchart illustrating injection rate control according to the above embodiment.
【図7】従来の2段開弁圧ノズルを説明する図。FIG. 7 is a diagram illustrating a conventional two-stage valve opening pressure nozzle.
102 燃料通路 103 燃料通路 104 燃料通路 105 燃料通路 106 スプール弁 108 高圧室 109 プッシュロッド 110 スプリング 114,204 弁体(ニードル) 115,203 ノズルボディ(弁体保持部) 116,208 ノズルホルダ 201 燃料通路 202 燃料通路 209 プッシュロッド 210 第2スプリング 212 第1スプリング 220 圧電素子 102 fuel passage 103 fuel passage 104 fuel passage 105 fuel passage 106 spool valve 108 high pressure chamber 109 push rod 110 spring 114,204 valve body (needle) 115,203 nozzle body (valve body holding portion) 116,208 nozzle holder 201 fuel passage 202 fuel passage 209 push rod 210 second spring 212 first spring 220 piezoelectric element
Claims (6)
る第1噴射特性と、開弁時の弁体のリフト量を複数段階
で制御して燃料の初期噴射率を抑制する第2噴射特性
と、を切り換え可能に構成した燃料噴射弁と、 前記燃料噴射弁の第1噴射特性と、第2噴射特性と、を
運転状態に応じて切換る噴射特性切換手段と、 を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の燃料噴射
制御装置。Claim: What is claimed is: 1. A first injection characteristic that controls the lift amount of the valve element when opening the valve in one step, and a first injection characteristic that controls the lift amount of the valve element when opening the valve in multiple steps to suppress the initial injection rate of fuel. A fuel injection valve configured to be switchable between the second injection characteristic and an injection characteristic switching means for switching the first injection characteristic and the second injection characteristic of the fuel injection valve according to an operating state. A fuel injection control device for an internal combustion engine, comprising:
開弁時の弁体のリフト量を規制するリフト量規制手段
と、 前記リフト量規制手段に作用して、前記所定間隙を制御
して弁体のリフト量を制御するリフト量制御手段と、 を含んで構成され、 前記噴射特性切換手段が、 所望の運転状態で、前記リフト量制御手段により、弁体
のリフト量を制御して、前記第1噴射特性と、前記第2
噴射特性と、を切り換えるように構成されたことを特徴
とする請求項1に内燃機関の燃料噴射制御装置。2. The fuel injection valve is arranged with a predetermined gap between a valve body which is urged to close by a valve body holding portion via an elastic body, and an end portion of the valve body in the valve opening direction. ,
A lift amount control means for controlling the lift amount of the valve body when the valve is opened; and a lift amount control means that acts on the lift amount control means to control the predetermined gap to control the lift amount of the valve body. The injection characteristic switching means controls the lift amount of the valve element by the lift amount control means in a desired operating state to control the first injection characteristic and the second injection characteristic.
The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the fuel injection control device is configured to switch between injection characteristics.
と、 前記高圧室内の圧力を制御する圧力制御手段と、 を含んで構成され、 前記圧力制御手段を介して、高圧室内の圧力を制御する
ことで、前記リフト量規制手段へ作用圧を制御して、弁
体のリフト量を制御するように構成されたことを特徴と
する請求項2に内燃機関の燃料噴射制御装置。3. The lift amount control means includes a high pressure chamber for supplying a pressure acting on the lift amount regulation means, and a pressure control means for controlling the pressure in the high pressure chamber, wherein the pressure control The pressure in the high-pressure chamber is controlled via the means to control the working pressure to the lift amount regulating means, thereby controlling the lift amount of the valve body. Fuel injection control device for internal combustion engine.
の弾性体と、 前記弁体が、所定量リフトした後、当該弁体を閉弁方向
へ押圧開始するように設置された第2の弾性体と、 前記第2の弾性体の設置位置を変更し、前記押圧開始位
置を変更することで、前記所定量を制御する設置位置制
御手段と、 を含んで構成され、 前記噴射特性切換手段が、 所望の運転状態で、前記設置位置制御手段を介して、前
記第2の弾性体の設置位置を変更することで、前記所定
量を制御して、前記第1噴射特性と、前記第2噴射特性
と、を切り換えるように構成されたことを特徴とする請
求項1に内燃機関の燃料噴射制御装置。4. A valve body, wherein the fuel injection valve holds a valve body held by a valve body holding portion, and a first body for constantly urging the valve body toward the valve body holding portion in a valve closing direction.
Of the elastic body, the second elastic body installed so as to start pressing the valve body in the valve closing direction after the valve body is lifted by a predetermined amount, and the installation position of the second elastic body is changed. Then, the installation position control means for controlling the predetermined amount by changing the pressing start position is included, and the injection characteristic switching means is operated in a desired operating state via the installation position control means. By changing the installation position of the second elastic body, the predetermined amount is controlled to switch between the first injection characteristic and the second injection characteristic. The fuel injection control device for an internal combustion engine according to claim 1.
域及び中速低負荷領域で、前記第2噴射特性を選択し、
それ以外の運転領域で、前記第1噴射特性を選択する手
段であることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか
1つに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。5. The injection characteristic switching means selects the second injection characteristic in a low / medium speed / high load region and a medium speed / low load region,
The fuel injection control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the fuel injection control device is a unit that selects the first injection characteristic in an operation region other than that.
初期噴射率を抑制した噴射特性で燃料噴射を行い、それ
以外の運転領域で、噴射初期から噴射率を高めた噴射特
性で燃料噴射を行うことを特徴とする内燃機関の燃料噴
射制御装置。6. A low-medium-speed high-load region and a medium-speed low-load region,
A fuel injection control device for an internal combustion engine, characterized in that fuel injection is performed with an injection characteristic that suppresses an initial injection rate, and fuel injection is performed with an injection characteristic that has an increased injection rate from the initial stage of injection in other operating regions.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13954795A JPH08334072A (en) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | Fuel injection control device of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13954795A JPH08334072A (en) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | Fuel injection control device of internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08334072A true JPH08334072A (en) | 1996-12-17 |
Family
ID=15247810
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13954795A Pending JPH08334072A (en) | 1995-06-06 | 1995-06-06 | Fuel injection control device of internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08334072A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2795136A1 (en) | 1999-06-21 | 2000-12-22 | Toyota Motor Co Ltd | FUEL INJECTION APPARATUS |
EP1186773A2 (en) | 2000-09-06 | 2002-03-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injector |
FR2823535A1 (en) | 2001-04-12 | 2002-10-18 | Toyota Motor Co Ltd | FUEL INJECTION DEVICE |
KR20190045707A (en) * | 2017-10-24 | 2019-05-03 | 현대자동차주식회사 | Fuel injector and method for controlling the same |
-
1995
- 1995-06-06 JP JP13954795A patent/JPH08334072A/en active Pending
Cited By (6)
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DE10030119B4 (en) * | 1999-06-21 | 2007-12-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota | Fuel injection device |
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FR2823535A1 (en) | 2001-04-12 | 2002-10-18 | Toyota Motor Co Ltd | FUEL INJECTION DEVICE |
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