JPH11257182A - Fuel injection system of internal combustion engine - Google Patents
Fuel injection system of internal combustion engineInfo
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- JPH11257182A JPH11257182A JP6140498A JP6140498A JPH11257182A JP H11257182 A JPH11257182 A JP H11257182A JP 6140498 A JP6140498 A JP 6140498A JP 6140498 A JP6140498 A JP 6140498A JP H11257182 A JPH11257182 A JP H11257182A
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】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.
【０００２】[0002]
【従来の技術】内燃機関、特に、ディーゼル機関等の燃
料噴射装置は、気筒内へ直接的に燃料を噴射しなければ
ならないために、高圧で燃料を噴射することが必要とさ
れる。機関運転状態に係わらず比較的安定した圧力で燃
料を噴射するために、高圧の燃料を蓄える蓄圧室を備え
る燃料噴射装置が公知である。蓄圧室には各気筒毎の燃
料噴射ノズルが接続されている。燃料噴射ノズルは、軸
線方向に摺動して噴孔を開閉可能なニードル弁を具備し
ている。ニードル弁の先端部側は、燃料噴射通路を介し
て蓄圧室の燃料圧力が作用し、ニードル弁の基部側は、
制御室を介して蓄圧室の燃料圧力が作用するようになっ
ている。2. Description of the Related Art In a fuel injection device for an internal combustion engine, particularly a diesel engine, it is necessary to inject fuel at a high pressure because fuel must be directly injected into a cylinder. 2. Description of the Related Art In order to inject fuel at a relatively stable pressure irrespective of an engine operating state, a fuel injection device including a pressure accumulation chamber for storing high-pressure fuel is known. A fuel injection nozzle for each cylinder is connected to the accumulator. The fuel injection nozzle is provided with a needle valve that can slide in the axial direction to open and close the injection hole. The fuel pressure in the pressure accumulator acts on the tip side of the needle valve via the fuel injection passage, and the base side of the needle valve is
The fuel pressure in the accumulator operates via the control chamber.
【０００３】燃料噴射通路及び制御室が同じ燃料圧力で
あると、ニードル弁の基部側における受圧面積の方が大
きいために、ニードル弁は噴孔を閉鎖するように維持さ
れている。燃料噴射を開始する際には、制御室から燃料
タンクへ通じる流出通路に配置された電磁弁を開弁して
制御室内の圧力を低下させることにより、ニードル弁は
噴孔を開放するように移動し、燃料噴射通路内の燃料が
噴孔から噴射されるようになっている。次いで、燃料噴
射を終了する際には、電磁弁を閉弁することにより、蓄
圧室から流入通路を通り制御室へ流入する燃料によって
制御室内の燃料圧力が燃料噴射通路内の燃料圧力と同じ
になり、受圧面積の関係からニードル弁は噴孔を閉鎖す
るように移動する。When the fuel injection passage and the control chamber have the same fuel pressure, the needle valve is maintained so as to close the injection hole because the pressure receiving area at the base side of the needle valve is larger. At the start of fuel injection, the needle valve moves to open the injection hole by opening the solenoid valve located in the outflow passage leading from the control chamber to the fuel tank to reduce the pressure in the control chamber. The fuel in the fuel injection passage is injected from the injection hole. Next, when ending the fuel injection, by closing the solenoid valve, the fuel pressure in the control chamber becomes the same as the fuel pressure in the fuel injection passage by the fuel flowing from the accumulator into the control chamber through the inflow passage. Accordingly, the needle valve moves so as to close the injection hole due to the pressure receiving area.
【０００４】このような燃料噴射装置において、流出通
路にはアウトレットオリフィスと称される絞りが設けら
れ、流入通路にはアウトレットオリフィスより小径のイ
ンレットオリフィスと称される絞りが設けられている。
それにより、燃料噴射ノズルの開弁に際して、ニードル
弁の移動速度は、制御室の容積と、アウトレットオリフ
ィスにより規制された流出通路から流出燃料流量とイン
レットオリフィスにより規制された流入通路からの流入
燃料流量との差とによって一義的に定まり、ほぼ一定と
なる。噴孔からのニードル弁移動量は、一般的に、その
時の燃料噴射率（単位時間当たりの燃料噴射量）に対し
て図１０に示すような比例関係を有している。それによ
り、ニードル弁のほぼ一定の移動速度に対して、燃料噴
射率の増加速度は、所定時間変化パターンを呈すること
となる。In such a fuel injection device, a throttle called an outlet orifice is provided in the outflow passage, and a throttle called an inlet orifice smaller in diameter than the outlet orifice is provided in the inflow passage.
Accordingly, when the fuel injection nozzle is opened, the moving speed of the needle valve is controlled by the volume of the control chamber, the flow rate of the fuel flowing out of the outlet passage regulated by the outlet orifice, and the flow rate of the fuel flowing from the inlet passage regulated by the inlet orifice. Is determined uniquely and substantially constant. The movement amount of the needle valve from the injection hole generally has a proportional relationship as shown in FIG. 10 with respect to the fuel injection rate at that time (fuel injection amount per unit time). As a result, the increasing speed of the fuel injection rate exhibits a predetermined time change pattern with respect to the substantially constant moving speed of the needle valve.
【０００５】特公平５−３６６２５号公報には、機関運
転状態に応じてニードル弁移動量、すなわち燃料噴射率
を変化させるために、ニードル弁にロッド等を当接させ
てニードル弁の最大移動量を規制することが提案されて
いる。Japanese Patent Publication No. 5-36625 discloses that the needle valve is brought into contact with a rod or the like in order to change the amount of needle valve movement, that is, the fuel injection rate, in accordance with the operating state of the engine. It has been proposed to regulate
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術によっ
て、機関運転状態に応じてニードル弁の最大移動量が変
化し、燃料噴射中における最大燃料噴射率を変化させる
ことはできる。しかしながら、最大移動量に達するまで
のニードル弁の移動速度は、主に、前述のアウトレット
オリフィスとインレットオリフィスとにおける燃料流量
差によって定まり、依然として一定のままである。それ
により、最大燃料噴射率は変化しても燃料噴射率の増加
速度は所定時間変化パターンから変化せず、良好な燃料
噴射率の時間変化、すなわち、良好な燃料噴射率パター
ンを実現することができない。According to the above-mentioned prior art, the maximum amount of movement of the needle valve changes according to the operating state of the engine, and the maximum fuel injection rate during fuel injection can be changed. However, the movement speed of the needle valve until the maximum movement amount is reached is mainly determined by the fuel flow difference between the outlet orifice and the inlet orifice and remains constant. Thereby, even if the maximum fuel injection rate changes, the increasing rate of the fuel injection rate does not change from the predetermined time change pattern, and a good fuel injection rate time change, that is, a good fuel injection rate pattern can be realized. Can not.
【０００７】従って、本発明の第一の目的は、前述のよ
うな蓄圧室と燃料噴射ノズルとを具備する内燃機関の燃
料噴射装置において、燃料噴射率の増加中における増加
速度を変化させて良好な燃料噴射率パターンを実現可能
とすることである。Accordingly, a first object of the present invention is to provide a fuel injection device for an internal combustion engine having the above-described pressure accumulating chamber and fuel injection nozzle, by changing the increasing speed during the increase of the fuel injection rate. A simple fuel injection rate pattern can be realized.
【０００８】また、本発明の第二の目的は、前述のよう
な蓄圧室と燃料噴射ノズルとを具備する内燃機関の燃料
噴射装置において、機関運転状態毎に燃料噴射率の増加
速度を変化させて機関運転状態毎の良好な燃料噴射率パ
ターンを実現可能とすることである。A second object of the present invention is to provide a fuel injection device for an internal combustion engine having the above-described accumulator and the fuel injection nozzle, wherein the rate of increase of the fuel injection rate is changed for each engine operating state. Therefore, it is possible to realize a good fuel injection rate pattern for each engine operating state.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明による請求項１に
記載の内燃機関の燃料噴射装置は、第一の目的を達成す
るために、噴孔と弁体と制御室とを有し、高圧流体を流
入通路を介して前記制御室へ流入させると前記弁体は閉
弁方向に移動して前記噴孔を閉鎖し、前記制御室内から
流出通路を介して高圧燃料を流出させると前記弁体は開
弁方向に移動して前記噴孔を開放する燃料噴射ノズルを
具備し、前記燃料噴射ノズルには、前記弁体の開弁方向
への移動中において前記弁体の移動速度を制御する弁体
移動速度制御手段が設けられていることを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a fuel injection device for an internal combustion engine having an injection hole, a valve body, and a control chamber. When fluid flows into the control chamber through the inflow passage, the valve moves in the valve closing direction to close the injection hole, and when high-pressure fuel flows out of the control chamber through the outflow passage, the valve moves. Is provided with a fuel injection nozzle that moves in the valve opening direction to open the injection hole, and the fuel injection nozzle has a valve that controls the moving speed of the valve body during movement of the valve body in the valve opening direction. A body movement speed control means is provided.
【００１０】また、本発明による請求項２に記載の内燃
機関の燃料噴射装置は、第一の目的を達成するために、
請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射装置において、前
記弁体移動速度制御手段は、前記流出通路とは別に設け
られた第２流出通路を有し、燃料噴射開始当初だけは、
前記流出通路と同時に前記第２流出通路を使用して前記
制御室から高圧流体を流出させることを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a fuel injection device for an internal combustion engine, in order to achieve the first object.
The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the valve body moving speed control means has a second outflow passage provided separately from the outflow passage, and only at the beginning of the fuel injection,
The high-pressure fluid is discharged from the control chamber using the second discharge passage simultaneously with the discharge passage.
【００１１】また、本発明による請求項３に記載の内燃
機関の燃料噴射装置は、第一の目的を達成するために、
請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射装置において、前
記弁体移動速度制御手段は、燃料噴射開始直後において
前記制御室に開口して前記制御室内の高圧流体の一部が
流入する空間であることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided a fuel injection device for an internal combustion engine, wherein
2. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the valve element moving speed control means is a space that opens to the control chamber immediately after fuel injection starts and into which a part of high-pressure fluid in the control chamber flows. It is characterized by the following.
【００１２】また、本発明による請求項４に記載の内燃
機関の燃料噴射装置は、第二の目的を達成するために、
噴孔と弁体と制御室とを有し、高圧流体を流入通路を介
して前記制御室へ流入させると前記弁体は閉弁方向に移
動して前記噴孔を閉鎖し、前記制御室内から流出通路を
介して高圧流体を流出させると前記弁体は開弁方向に移
動して前記噴孔を開放する燃料噴射ノズルを具備し、前
記燃料噴射ノズルには、前記弁体の開弁中における前記
流入通路及び前記流出通路の少なくとも一方における高
圧流体流量を機関の運転状態に応じて制御する流量制御
手段が設けられていることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a fuel injection device for an internal combustion engine, wherein
It has an injection hole, a valve body, and a control chamber, and when a high-pressure fluid flows into the control chamber through an inflow passage, the valve body moves in a valve closing direction to close the injection hole, and from the control chamber, When the high-pressure fluid flows out through the outflow passage, the valve body includes a fuel injection nozzle that moves in a valve opening direction to open the injection hole, and the fuel injection nozzle includes a fuel injection nozzle during opening of the valve body. Flow rate control means for controlling a flow rate of the high-pressure fluid in at least one of the inflow passage and the outflow passage according to an operating state of the engine is provided.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】図１は、蓄圧室を備える一般的な
燃料噴射装置を示す概略図である。同図において、１０
０は蓄圧部であり、２００は燃料噴射ノズルである。燃
料噴射ノズル２００は蓄圧部１００に比較して拡大して
図示されている。蓄圧部１００は蓄圧室１０１を有して
いる。この蓄圧室１０１には、サプライポンプから常に
高圧の燃料が提供されている。１０２は、蓄圧室１０１
に接続された圧力調整弁であり、蓄圧室１０１内の圧力
が設定燃料圧力以上となる時には、燃料を燃料タンクへ
戻すようになっている。こうして、蓄圧室１０１内は設
定燃料圧力に維持される。１０３は蓄圧室１０１内の燃
料圧力を監視するための圧力センサである。FIG. 1 is a schematic diagram showing a general fuel injection device having a pressure accumulating chamber. In the figure, 10
0 is a pressure accumulator, and 200 is a fuel injection nozzle. The fuel injection nozzle 200 is shown enlarged in comparison with the pressure accumulating unit 100. The pressure accumulating unit 100 has a pressure accumulating chamber 101. The high-pressure fuel is always supplied to the accumulator 101 from the supply pump. 102 is a pressure accumulation chamber 101
The pressure regulating valve is connected to the fuel tank and returns the fuel to the fuel tank when the pressure in the accumulator 101 becomes equal to or higher than the set fuel pressure. Thus, the pressure in the accumulator 101 is maintained at the set fuel pressure. 103 is a pressure sensor for monitoring the fuel pressure in the accumulator 101.
【００１４】蓄圧室１０１は、各気筒毎に設けられた燃
料噴射ノズル２００のそれぞれへ燃料を供給するように
接続されている。燃料噴射ノズル２００は、噴孔２０１
と、軸線方向に移動して噴孔２０１を開閉可能な弁体と
してのニードル弁２０２とを有している。ニードル弁２
０２は、大径の基部２０２ａと、小径の先端部２０２ｂ
とを有している。基部２０２ａは、燃料噴射ノズル２０
０の本体に対して摺動する部分である。先端部２０２ｂ
は、噴孔２０１に通じる燃料噴射通路２０３内に延在し
ている。また、先端部２０２ｂには、ニードル弁２０２
を閉弁方向に付勢するバネ２０４が設けられている。ニ
ードル弁２０２の基部側端面を使用して制御室２０５と
称される圧力室が形成されている。バネ２０４は、機関
停止時等において燃料噴射通路２０３及び制御室２０５
内の圧力が大気圧となった時にはニードル弁２０２を閉
弁させて噴孔２０１を確実に閉鎖させるものである。The accumulator 101 is connected to supply fuel to each of the fuel injection nozzles 200 provided for each cylinder. The fuel injection nozzle 200 has an injection hole 201.
And a needle valve 202 as a valve body that can move in the axial direction to open and close the injection hole 201. Needle valve 2
02 is a large-diameter base 202a and a small-diameter tip 202b.
And The base 202a is provided with the fuel injection nozzle 20.
0 is a portion that slides with respect to the main body. Tip 202b
Extends in the fuel injection passage 203 leading to the injection hole 201. In addition, the needle valve 202
Is provided in the valve closing direction. A pressure chamber called a control chamber 205 is formed using the base-side end surface of the needle valve 202. The spring 204 is used to stop the fuel injection passage 203 and the control chamber 205 when the engine is stopped.
When the internal pressure becomes the atmospheric pressure, the needle valve 202 is closed to surely close the injection hole 201.
【００１５】制御室２０５には、ボール弁２０６によっ
て閉鎖された流出通路２０７が接続されている。流出通
路２０７にはアウトレットオリフィス２０８が設けられ
ている。ボール弁２０６は、バネ等（図示せず）によっ
て閉弁方向に付勢されている。２０９は、この付勢力を
解除するためのソレノイドである。流出通路２０７は、
ボール弁２０６の下流側において、燃料タンクへ通じる
戻し通路２１０に接続されている。An outflow passage 207 closed by a ball valve 206 is connected to the control chamber 205. The outlet passage 207 is provided with an outlet orifice 208. The ball valve 206 is urged in a valve closing direction by a spring or the like (not shown). 209 is a solenoid for releasing this urging force. The outflow passage 207 is
A downstream side of the ball valve 206 is connected to a return passage 210 that leads to the fuel tank.
【００１６】燃料噴射通路２０３は、供給通路２１１を
介して蓄圧室１０１と連通しており、主に、蓄圧室１０
１内と同じ燃料圧力、すなわち、設定燃料圧力となって
いる。一方、流出通路２０７のアウトレットオリフィス
２０８より上流側には、供給通路２１１から分岐する流
入通路２１２が接続されており、制御室２０５も、通常
時は、蓄圧室１０１の設定燃料圧力となっている。流入
通路２１２には、インレットオリフィス２１３が設けら
れている。The fuel injection passage 203 communicates with the accumulator 101 via the supply passage 211, and is mainly connected to the accumulator 10.
1, the fuel pressure is the same as that in 1, ie, the set fuel pressure. On the other hand, an inflow passage 212 branched from the supply passage 211 is connected upstream of the outlet orifice 208 of the outflow passage 207, and the control chamber 205 also normally has the set fuel pressure of the accumulator chamber 101 at the normal time. . An inlet orifice 213 is provided in the inflow passage 212.
【００１７】ニードル弁２０２の燃料噴射通路２０３側
の受圧面積は、先端部２０２ｂの先端が噴孔２０１内に
挿入されているために、この分だけ制御室側の受圧面積
より小さくなり、燃料噴射通路２０３及び制御室２０５
が同じ燃料圧力であると、ニードル弁２０２は噴孔２０
１を良好に閉鎖する。The pressure receiving area of the needle valve 202 on the fuel injection passage 203 side is smaller than the pressure receiving area on the control chamber side by the amount of the fuel injection passage 203 because the tip of the tip 202b is inserted into the injection hole 201. Passage 203 and control room 205
Are at the same fuel pressure, the needle valve 202
1 closes well.
【００１８】燃料噴射を開始する際には、ソレノイド２
０９によってボール弁２０６への付勢力を解除する。そ
れにより、制御室２０５内の燃料が流出通路２０７を介
して燃料タンクへ流出する。それと同時に流入通路２１
２を介して制御室２０５へ燃料が流入する。流出通路２
０７及び流入通路２１２には、それぞれ、アウトレット
オリフィス２０８及びインレットオリフィス２１３が設
けられている。インレットオリフィス２１３に比較して
アウトレットオリフィス２０８の方が大きくされている
ために、制御室２０５から流出する燃料流量の方が多く
なり、制御室２０５内の燃料圧力は徐々に低下する。そ
れにより、燃料噴射通路２０２の燃料圧力によってニー
ドル弁２０２は、ほぼ一定速度で開弁方向に移動し、噴
孔２０１が開放されるために、設定燃料圧力での燃料噴
射が開始される。When starting the fuel injection, the solenoid 2
In step 09, the urging force on the ball valve 206 is released. As a result, the fuel in the control chamber 205 flows out to the fuel tank via the outflow passage 207. At the same time, the inflow passage 21
Fuel flows into the control chamber 205 via the control valve 2. Outflow passage 2
07 and the inflow passage 212 are provided with an outlet orifice 208 and an inlet orifice 213, respectively. Since the outlet orifice 208 is larger than the inlet orifice 213, the flow rate of the fuel flowing out of the control chamber 205 increases, and the fuel pressure in the control chamber 205 gradually decreases. As a result, the needle valve 202 moves in the valve opening direction at a substantially constant speed due to the fuel pressure in the fuel injection passage 202 and the injection hole 201 is opened, so that fuel injection at the set fuel pressure is started.
【００１９】次いで、燃料噴射を終了する際には、ソレ
ノイド２０９によってボール弁２０６への付勢力を復活
させる。それにより、制御室２０５からの燃料流出が停
止し、流入通路２０７を介して燃料が流入するだけとな
るために、制御室２０５内の圧力は上昇して燃料噴射通
路２０３と同じ圧力となり、前述の受圧面積の関係から
ニードル弁２０２は閉弁方向に移動して噴孔２０１は閉
鎖され、燃料噴射が終了する。Next, when the fuel injection is completed, the urging force to the ball valve 206 is restored by the solenoid 209. As a result, the outflow of fuel from the control chamber 205 is stopped, and only the fuel flows in through the inflow passage 207. Therefore, the pressure in the control chamber 205 rises to the same pressure as that of the fuel injection passage 203. Therefore, the needle valve 202 moves in the valve closing direction, the injection hole 201 is closed, and the fuel injection ends.
【００２０】このような燃料噴射装置において、燃料噴
射開始からの経過時間に対する燃料噴射率の変化、すな
わち、燃料噴射率パターンは、図２に点線で示すように
なる。燃料噴射量は、ソレノイド２０９への通電時間、
すなわち、ボール弁２０６の開弁時間により制御され
る。In such a fuel injection device, the change of the fuel injection rate with respect to the elapsed time from the start of the fuel injection, that is, the fuel injection rate pattern is as shown by a dotted line in FIG. The amount of fuel injection is determined by the time during which the solenoid 209 is energized,
That is, it is controlled by the valve opening time of the ball valve 206.
【００２１】ディーゼル機関においては、一般的に、圧
縮上死点前から燃料噴射を開始し、圧縮上死点後に燃料
噴射を終了するようになっている。圧縮上死点前に最大
燃料噴射率となると、圧縮上死点となる時までに噴射さ
れる燃料量が多くなって、燃焼による圧力上昇が過大と
なり、圧縮上死点以降における燃料噴射が困難となる。
それにより、一般的には、圧縮上死点後に最大燃料噴射
率となるように、燃料噴射開始時期が設定されている。In a diesel engine, fuel injection generally starts before compression top dead center and ends after compression top dead center. When the maximum fuel injection rate is reached before compression top dead center, the amount of fuel injected before the compression top dead center increases, the pressure rise due to combustion becomes excessive, and fuel injection after compression top dead center becomes difficult. Becomes
Accordingly, the fuel injection start timing is generally set such that the maximum fuel injection rate is obtained after the compression top dead center.
【００２２】ところで、図２に点線で示すように、燃料
噴射開始当初は、ニードル弁２０２の移動量が小さいた
めに、ニードル弁２０２の偏心等の影響を受けて、噴孔
２０１から噴射される噴霧が均一とはならない。また、
燃料噴射開始当初の燃料噴射率は低く、この時に噴射さ
れた燃料は、貫徹力が小さく空気と十分に混合しない。
こうして、燃焼が悪化し、スモーク及びパティキュレー
トの発生原因となっている。それにより、燃料噴射開始
当初のニードル弁２０２の移動量を増加させて燃料噴射
率を高めることが好ましい。By the way, as shown by the dotted line in FIG. 2, since the movement amount of the needle valve 202 is small at the beginning of the fuel injection, the fuel is injected from the injection hole 201 under the influence of the eccentricity of the needle valve 202 and the like. Spray is not uniform. Also,
The fuel injection rate at the beginning of the fuel injection is low, and the fuel injected at this time has a small penetration force and does not mix well with air.
In this way, combustion deteriorates, which causes smoke and particulates. Thereby, it is preferable to increase the amount of movement of the needle valve 202 at the beginning of the fuel injection to increase the fuel injection rate.
【００２３】燃料噴射率は、噴孔２０１からのニードル
弁２０２の移動量に比例し、燃料噴射率の増加及び減少
速度は、ニードル弁２０２の開弁方向及び閉弁方向の移
動速度に比例している。それにより、燃料噴射開始当初
のニードル弁２０２の移動量を増加させて燃料噴射率を
高めるには、燃料噴射率の増加速度を高めるべく、前述
のアウトレットオリフィス２０８を大きくし又はインレ
ットオリフィス２１３を小さくすることで、ボール弁２
０６の開弁時における制御室２０５の圧力低下が早ま
り、ニードル弁２０２の開弁方向の移動速度を高めるこ
とができる。The fuel injection rate is proportional to the amount of movement of the needle valve 202 from the injection hole 201, and the rate at which the fuel injection rate increases and decreases is proportional to the rate at which the needle valve 202 moves in the valve opening and closing directions. ing. Accordingly, in order to increase the amount of movement of the needle valve 202 at the beginning of the fuel injection to increase the fuel injection rate, the outlet orifice 208 is made larger or the inlet orifice 213 is made smaller in order to increase the increase rate of the fuel injection rate. By doing, ball valve 2
At the time of opening the valve in 06, the pressure in the control chamber 205 decreases earlier, and the moving speed of the needle valve 202 in the valve opening direction can be increased.
【００２４】しかしながら、このようにすると、ニード
ル弁２０２は、早期に最大移動量となり、すなわち、圧
縮上死点前に最大燃料噴射率となってしまう。本発明
は、最大燃料噴射率となるのを圧縮上死点後に維持する
と共に燃料噴射開始当初の燃料噴射率を高めることを可
能にするものである。図３は、本発明による燃料噴射装
置の第一実施形態を示す燃料噴射ノズルの部分拡大図で
ある。同図において、図１の燃料噴射ノズルと同じ要素
については同じ参照番号を付してあり、違いのみを以下
に説明する。However, in this case, the needle valve 202 reaches the maximum movement amount early, that is, reaches the maximum fuel injection rate before the compression top dead center. The present invention makes it possible to maintain the maximum fuel injection rate after the compression top dead center and to increase the fuel injection rate at the start of fuel injection. FIG. 3 is a partially enlarged view of the fuel injection nozzle showing the first embodiment of the fuel injection device according to the present invention. In the figure, the same elements as those of the fuel injection nozzle of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and only the differences will be described below.
【００２５】本実施形態の燃料噴射装置における燃料噴
射ノズルは、流出通路２０７におけるアウトレットオリ
フィス２０８’より上流側に、戻し通路２１０に通じる
第２流出通路２２０が接続されている。この第２流出通
路２２０には、特に、オリフィスは設けられておらず、
戻し通路との接続部には、前述同様なボール弁２２１及
びソレノイド２２２が設けられている。In the fuel injection nozzle of the fuel injection device of this embodiment, a second outflow passage 220 communicating with the return passage 210 is connected to the outflow passage 207 upstream of the outlet orifice 208 '. The second outflow passage 220 is not particularly provided with an orifice.
A ball valve 221 and a solenoid 222 similar to those described above are provided at the connection with the return passage.
【００２６】本実施形態の燃料噴射装置は、燃料噴射開
始に際して、二つのソレノイド２０９及び２２２によっ
て二つのボール弁２０６及び２２１の付勢力を同時に解
除し、制御室２０５内の燃料を流出通路２０７及び第２
流出通路２２０を使用して流出させる。所定時間経過
後、ソレノイド２２２によりボール弁２２１を介して第
２流出通路を閉鎖し、流出通路２０７だけにより燃料を
流出させる。本実施形態におけるアウトレットオリフィ
ス２０８’の大きさは、一般的な図１の燃料噴射ノズル
のアウトレットオリフィス２０８より小さくされてお
り、本実施形態におけるインレットオリフィス２１３’
の大きさは、一般的な図１の燃料噴射ノズルのインレッ
トオリフィス２１３より大きくされている。もちろん、
アウトレットオリフィス２０８’の大きさは、インレッ
トオリフィス２１３’よりは大きくされている。In the fuel injection device of this embodiment, at the start of fuel injection, the urging forces of the two ball valves 206 and 221 are simultaneously released by the two solenoids 209 and 222, and the fuel in the control chamber 205 flows out of the outflow passages 207 and 207. Second
Outflow is performed using the outflow passage 220. After a lapse of a predetermined time, the second outflow passage is closed by the solenoid 222 via the ball valve 221, and fuel is caused to flow out only through the outflow passage 207. The size of the outlet orifice 208 'in this embodiment is smaller than the outlet orifice 208 of the general fuel injection nozzle of FIG. 1, and the inlet orifice 213' in this embodiment.
Is larger than the inlet orifice 213 of the general fuel injection nozzle of FIG. of course,
The size of the outlet orifice 208 'is larger than that of the inlet orifice 213'.
【００２７】それにより、ニードル弁２０２の移動速度
が制御されて燃料噴射率パターンは図２に実線で示すよ
うになる。すなわち、燃料噴射開始当初は、流出通路２
０７に加えて、オリフィスを有さない第２流出通路２２
０を使用して制御室２０５から燃料が流出するために、
ニードル弁２０２の移動速度が増大して燃料噴射率の増
加速度を高めることができる。こうして、この時に噴射
された燃料は、十分に空気と混合し、燃焼が良好となっ
てスモーク及びパティキュレートの発生量を低減するこ
とが可能となる。燃料噴射開始から所定時間経過する
と、第２流出通路２２０は閉鎖され、流出通路２０７だ
けを使用して制御室から燃料を流出させる。流出通路２
０７に設けられたアウトレットオリフィス２０８’は小
さくされているために、この時の流出燃料流量は、図１
の燃料噴射ノズルに比較して少なくなり、ニードル弁２
０２の移動速度が低下するために、燃料噴射率の増加速
度も低下する。As a result, the moving speed of the needle valve 202 is controlled, and the fuel injection rate pattern becomes as shown by the solid line in FIG. That is, at the beginning of the fuel injection, the outflow passage 2
07 in addition to the second outlet passage 22 having no orifice.
0 to allow fuel to flow out of the control room 205,
The moving speed of the needle valve 202 is increased, and the increasing speed of the fuel injection rate can be increased. Thus, the fuel injected at this time is sufficiently mixed with the air, and the combustion becomes good, so that the amount of smoke and particulates generated can be reduced. When a predetermined time has elapsed from the start of the fuel injection, the second outflow passage 220 is closed, and the fuel flows out of the control chamber using only the outflow passage 207. Outflow passage 2
Since the outlet orifice 208 'provided at the outlet 07 is made smaller, the outflow fuel flow at this time is
Needle valve 2
Since the moving speed of 02 decreases, the increasing speed of the fuel injection rate also decreases.
【００２８】こうして、最大燃料噴射率となる時期を遅
らせることができる。これは、最大燃料噴射率となる時
期が圧縮上死点前とならないだけでなく、燃料噴射開始
時期を早めることを可能とし、機関高負荷時において、
さらに多量の燃料を噴射することが可能となる。また、
流入通路２１２に設けられたインレットオリフィス２１
３’は大きくされており、これは、制御室２０５へ流入
する流入燃料流量を増加させるために、特に、第２流出
通路２２０を閉鎖した後のニードル弁の移動速度を低下
させるのに寄与するだけでなく、流出通路２０７を閉鎖
してニードル弁２０２を閉弁させる際に、制御室２０５
内の圧力を早期に高めることができ、ニードル弁２０２
による噴孔の閉鎖を、図１の燃料噴射ノズルに比較して
素早く行うことが可能となる。これも、燃料噴射終了直
前における低い燃料噴射率での燃料噴射を防止すること
となり、スモーク及びパティキュレートの発生量を低減
させる。Thus, the timing at which the maximum fuel injection rate is reached can be delayed. This not only makes the timing of the maximum fuel injection rate before the compression top dead center, but also enables the fuel injection start timing to be advanced, and at the time of high engine load,
It is possible to inject a larger amount of fuel. Also,
Inlet orifice 21 provided in inflow passage 212
3 ′ is increased, which contributes to increasing the flow rate of the fuel flowing into the control chamber 205, in particular, reducing the moving speed of the needle valve after closing the second outflow passage 220. In addition, when closing the outflow passage 207 and closing the needle valve 202, the control chamber 205
The pressure in the inside can be increased early, and the needle valve 202
It is possible to close the injection hole more quickly than in the fuel injection nozzle of FIG. This also prevents fuel injection at a low fuel injection rate immediately before the end of fuel injection, and reduces the amount of smoke and particulates generated.
【００２９】図１の燃料噴射ノズルにおいても、インレ
ットオリフィスを大きくすることで、燃料噴射終了直前
だけに注目すれば、同様な効果を得ることができる。し
かしながら、前述したように、ニードル弁２０２の開弁
方向の移動速度は、アウトレットオリフィスを通過する
流出燃料流量とインレットオリフィスを通過する流入燃
料流量との差に基づくものであるために、このようにイ
ンレットオリフィスを大きく形成することは、燃料噴射
開始当初の燃料噴射率の増加速度をさらに低下させるこ
とになり、実施することができない。In the fuel injection nozzle of FIG. 1 as well, by increasing the inlet orifice, a similar effect can be obtained if attention is paid only immediately before the end of fuel injection. However, as described above, the moving speed of the needle valve 202 in the valve opening direction is based on the difference between the outflow fuel flow rate passing through the outlet orifice and the inflow fuel flow rate passing through the inlet orifice. Forming a large inlet orifice further reduces the rate of increase of the fuel injection rate at the start of fuel injection, and is not feasible.
【００３０】図４は、本発明による燃料噴射装置の第二
実施形態を示す燃料噴射ノズルの部分拡大図である。同
図において、図１の噴射ノズルと同じ要素については同
じ参照番号を付してあり、違いのみを以下に説明する。
本実施形態において、燃料噴射ノズル本体には、ニード
ル弁２０２’の基部２０２ａ’の側面に対向して燃料溜
２３０が形成されている。また、基部２０２ａ’には、
その側面と制御室２０５側端面に開口する連通路２３１
が形成されている。ニードル弁２０２’が噴孔を閉鎖し
ている状態では、連通路２３１と燃料溜２３０とは連通
していないが、ニードル弁２０２’が開弁方向に移動す
ると直ぐに連通路２３１と燃料溜２３０とは連通するよ
うになっている。燃料溜２３０は、非常に小さな絞り２
３２を介して戻し通路２１０へ通じており、燃料溜２３
０内は通常時においてほぼ大気圧となっている。また、
流出通路２０７のアウトレットオリフィス２０８’及び
流入通路２１２のインレットオリフィス２１３’は、第
一実施形態と同様に、それぞれ、図１の燃料噴射ノズル
に比較して小さく及び大きくされている。FIG. 4 is a partially enlarged view of a fuel injection nozzle showing a second embodiment of the fuel injection device according to the present invention. In the figure, the same elements as those of the injection nozzle of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and only the differences will be described below.
In this embodiment, a fuel reservoir 230 is formed in the fuel injection nozzle main body so as to face the side surface of the base 202a 'of the needle valve 202'. In addition, the base 202a '
A communication passage 231 opening on the side surface and the end surface on the control chamber 205 side.
Are formed. When the needle valve 202 'closes the injection hole, the communication passage 231 and the fuel reservoir 230 are not in communication with each other, but as soon as the needle valve 202' moves in the valve opening direction, the communication passage 231 and the fuel reservoir 230 are in communication with each other. Communicate with each other. The fuel reservoir 230 has a very small throttle 2
32 to the return passage 210 and the fuel reservoir 23
The inside of 0 is almost atmospheric pressure at normal time. Also,
The outlet orifice 208 'of the outflow passage 207 and the inlet orifice 213' of the inflow passage 212 are smaller and larger than the fuel injection nozzle of FIG. 1, respectively, as in the first embodiment.
【００３１】このように構成された燃料噴射ノズルは、
燃料噴射開始に際してボール弁２０６が流出通路２０７
を開放し、ニードル弁２０２’が移動開始すると、燃料
溜２３０が連通路２３１を介して制御室２０５に開口す
る。それにより、制御室２０５と燃料溜２３０の圧力が
等しくなるまで、制御室２０５内の燃料の一部が素早く
燃料溜２３０へ流入する。こうして、ニードル弁２０
２’の移動速度が制御され、燃料噴射開始当初のニード
ル弁２０２’の移動速度が増大して燃料噴射率の増加速
度を高めることができる。その後は、流出通路２０７を
使用して制御室２０５内の燃料が流出することによって
のみ制御室の圧力がゆっくり下がるために、燃料噴射率
は緩やかに増加することになる。これを言い換えれば、
燃料溜２３０によって、燃料噴射開始と同時に制御室２
０５の容積が増大したのと同じであり、それにより、制
御室２０５内の圧力は所定値まで素早く低下させること
ができる。本実施形態において、最大燃料噴射時期とな
る時期を遅らせ過ぎないように、アウトレットオリフィ
ス２０８’の大きさは第一実施形態よりわずかに大きく
しても良い。The fuel injection nozzle configured as described above has
At the start of fuel injection, the ball valve 206
Is released and the needle valve 202 ′ starts moving, the fuel reservoir 230 opens to the control chamber 205 via the communication passage 231. As a result, part of the fuel in the control chamber 205 quickly flows into the fuel tank 230 until the pressures in the control chamber 205 and the fuel tank 230 become equal. Thus, the needle valve 20
The movement speed of 2 ′ is controlled, and the movement speed of the needle valve 202 ′ at the start of fuel injection is increased, so that the increase speed of the fuel injection rate can be increased. After that, only when the fuel in the control chamber 205 flows out using the outflow passage 207, the pressure in the control chamber slowly decreases, so that the fuel injection rate gradually increases. In other words,
The fuel tank 230 allows the control room 2
This is the same as increasing the volume of 05, so that the pressure in the control chamber 205 can be quickly reduced to a predetermined value. In the present embodiment, the size of the outlet orifice 208 'may be slightly larger than in the first embodiment so as not to delay the timing of the maximum fuel injection timing too much.
【００３２】また、流出通路２０７を閉鎖してニードル
弁２０２を閉弁させる際には、第一実施形態と同様なイ
ンレットオリフィス２１３’によって噴孔を素早く閉鎖
することが可能となる。このように、本実施形態におい
ても、燃料噴射率パターンを図２に実線で示すように良
好なものとすることができる。燃料噴射終了に際し、燃
料溜２３０内の圧力は、ニードル弁２０２’の閉弁が完
了して制御室２０５との連通が遮断されるまで高圧とな
っているが、次回の燃料噴射開始までには、絞り２３２
を介してほぼ大気圧まで低下する。When closing the outflow passage 207 and closing the needle valve 202, the injection hole can be quickly closed by the inlet orifice 213 'similar to the first embodiment. Thus, also in the present embodiment, the fuel injection rate pattern can be made favorable as shown by the solid line in FIG. At the end of the fuel injection, the pressure in the fuel reservoir 230 is high until the closing of the needle valve 202 'is completed and the communication with the control chamber 205 is cut off. , Aperture 232
To about atmospheric pressure.
【００３３】ところで、図１に示す一般的な燃料噴射装
置において、機関低速低負荷時と機関高速高負荷時とに
おけるクランク角度に対する燃料噴射率の変化は、図５
に点線で示すようになる。一般的に、燃料噴射開始クラ
ンク角度は固定されているために、ピストン速度が低い
機関低速低負荷時は、圧縮上死点（ＴＤＣ）となる前に
ニードル弁が最大に移動して最大燃料噴射率となってし
まう。ディーゼル機関においては、燃料噴射が開始され
てから実際に燃焼を開始するまでに着火遅れ期間が存在
する。これは、噴射された燃料が気化して自己着火温度
となり、着火するまでの期間である。この間に多量の燃
料が噴射されていると、燃焼開始時点の燃焼音が高くな
り、ＮＯx を比較的多量に発生する。図１の燃料噴射装
置では、この着火遅れ期間において大部分の燃料が噴射
されることになり、このような問題が発生する。By the way, in the general fuel injection device shown in FIG. 1, the change in the fuel injection rate with respect to the crank angle between when the engine is at a low load and when the engine is at a high load is shown in FIG.
As indicated by the dotted line. Generally, since the fuel injection start crank angle is fixed, when the engine speed is low and the engine load is low and the piston speed is low, the needle valve moves to the maximum before reaching the compression top dead center (TDC), and the maximum fuel injection is performed. Rate. In a diesel engine, there is an ignition delay period from the start of fuel injection to the start of actual combustion. This is a period until the injected fuel is vaporized to the self-ignition temperature and ignites. If during this period a large amount of fuel is injected, combustion noise of the combustion start time is increased, a relatively large amount of generating NO x. In the fuel injection device of FIG. 1, most of the fuel is injected during the ignition delay period, and such a problem occurs.
【００３４】また、ピストン速度が高い機関高速高負荷
時は、圧縮上死点後もしばらくは燃料噴射が行われ、燃
焼期間が長くなって機関出力を十分に高められず、ま
た、第一及び第二実施形態で説明したように、燃料噴射
開始当初の燃料噴射率が低く、スモーク及びパティキュ
レートが比較的多く発生する。When the engine speed is high and the engine load is high with the piston speed high, fuel injection is performed for a while after the compression top dead center, and the combustion period is prolonged, so that the engine output cannot be sufficiently increased. As described in the second embodiment, the fuel injection rate at the start of fuel injection is low, and relatively large amounts of smoke and particulates are generated.
【００３５】図６は、本発明による燃料噴射装置の第三
実施形態を示す燃料噴射ノズルにおけるアウトレットオ
リフィス部の拡大断面図である。これ以外の構成は図１
に示す燃料噴射装置と同様になっている。本実施形態に
おけるアウトレットオリフィス部３００は、閉弁時に流
出通路２０７を閉鎖する弁部材３０１と、弁部材３０１
を閉弁方向に付勢するバネ部材３０２と、弁部材３０１
を開弁方向に吸引するためのソレノイド３０３とを有し
ている。この弁部材３０１は、ボール弁２０６によりニ
ードル弁２０２を開弁させる際に、ソレノイド３０３に
よってデューティ制御され、アウトレットオリフィス部
３００を通過する流出燃料流量を調整可能となってい
る。FIG. 6 is an enlarged sectional view of an outlet orifice portion of a fuel injection nozzle showing a third embodiment of the fuel injection device according to the present invention. Other configurations are shown in FIG.
Is similar to the fuel injection device shown in FIG. The outlet orifice portion 300 in the present embodiment includes a valve member 301 for closing the outflow passage 207 when the valve is closed, and a valve member 301.
A spring member 302 for urging the valve member in a valve closing direction;
And a solenoid 303 for sucking in the valve opening direction. The duty of the valve member 301 is controlled by the solenoid 303 when the ball valve 206 opens the needle valve 202, so that the flow rate of the fuel flowing out of the outlet orifice 300 can be adjusted.
【００３６】それにより、機関低速低負荷時には、流出
燃料流量を低下させ、ニードル弁２０２の開弁方向にお
ける移動速度を低下させることにより、図５に実線で示
すように、最大燃料噴射率となる時期を圧縮上死点後に
して、着火遅れ期間中に噴射される燃料量を少なくする
ことができる。それにより、ＮＯx の発生量を低減する
と共に燃焼音を低下させることができる。Accordingly, when the engine speed is low and the load is low, the flow rate of the fuel flowing out is reduced and the moving speed of the needle valve 202 in the valve opening direction is reduced, so that the maximum fuel injection rate is obtained as shown by the solid line in FIG. By setting the timing after the compression top dead center, the amount of fuel injected during the ignition delay period can be reduced. Thereby, it is possible to reduce the combustion noise while reducing the generation amount of NO x.
【００３７】また、機関高速高負荷時には、流出燃料流
量を増加させ、ニードル弁２０２の開弁方向における移
動速度を増大させることにより、図５に実線で示すよう
に、燃焼期間を短くして機関出力を高めることができ、
さらに、燃料噴射開始当初の燃料噴射率が高くなって、
スモーク及びパティキュレートの発生量を低減すること
ができる。When the engine is running at high speed and high load, the fuel flow is increased and the moving speed of the needle valve 202 in the valve opening direction is increased to shorten the combustion period as shown by the solid line in FIG. Output can be increased,
Furthermore, the fuel injection rate at the start of fuel injection has increased,
The amount of generation of smoke and particulates can be reduced.
【００３８】図７は、このように流出燃料流量を調整可
能にするアウトレットオリフィス部の変形例を示す断面
図である。このアウトレットオリフィス部４００は、閉
弁時に流出通路２０７を閉鎖する弁部材４０１と、弁部
材４０１を開弁方向に付勢するバネ部材４０２と、弁部
材４０１を閉弁方向に押圧する油圧アクチュエータ４０
３とを有している。油圧アクチュエータ４０３は、押圧
力を変化させて弁部材４０１の開度を制御し、流出燃料
流量を調整するものである。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a modified example of the outlet orifice portion capable of adjusting the outflow fuel flow rate. The outlet orifice portion 400 includes a valve member 401 for closing the outflow passage 207 when the valve is closed, a spring member 402 for urging the valve member 401 in the valve opening direction, and a hydraulic actuator 40 for pressing the valve member 401 in the valve closing direction.
And 3. The hydraulic actuator 403 controls the opening degree of the valve member 401 by changing the pressing force, and adjusts the outflow fuel flow rate.
【００３９】図８は、アウトレットオリフィス部のもう
一つの変形例を示す断面図であり、図９は図８のＡ−Ａ
断面図である。このアウトレットオリフィス部５００
は、流出通路２０７を遮断するように配置された回転弁
部材５０１と、回転弁部材５０１を回転させるためのス
テップモータ５０２とを有している。回転弁部材５０１
には、連通路５０３が形成されている。ステップモータ
５０２によって回転弁部材５０２を回転させることで、
連通路５０３の流出通路２０７に対する開口面積を変化
させ、流出燃料流量を調整するものである。FIG. 8 is a sectional view showing another modified example of the outlet orifice portion, and FIG. 9 is a sectional view taken along the line AA of FIG.
It is sectional drawing. This outlet orifice section 500
Has a rotary valve member 501 arranged to block the outflow passage 207 and a step motor 502 for rotating the rotary valve member 501. Rotary valve member 501
Is formed with a communication path 503. By rotating the rotary valve member 502 by the step motor 502,
The opening area of the communication passage 503 with respect to the outflow passage 207 is changed to adjust the outflow fuel flow rate.
【００４０】図７及び図８のようなアウトレットオリフ
ィス部を使用して前述同様に機関運転状態に応じて流出
燃料流量を変化させても良い。また、前述したように、
ニードル弁の開弁方向における移動速度は、流出通路を
通過する流出燃料流量と流入通路を通過する流入燃料流
量との差に応じて変化するものであるために、図６、図
７、及び図８に示すような流量変化手段をインレットオ
リフィス部に設け、流出燃料流量を増加することに代え
て又はそれに加えて流入燃料流量を減少させるように
し、また、流出燃料流量を減少することに代えて又はそ
れに加えて流入燃料流量を増加させるようにしても良
い。ただし、ニードル弁の閉弁時に素早く燃料噴射を停
止するために、流入燃料流量を減少させるのはニードル
弁の開弁時だけにすることが好ましい。The outlet orifice portion as shown in FIGS. 7 and 8 may be used to change the flow rate of the outflow fuel according to the engine operating state as described above. Also, as mentioned above,
The movement speed of the needle valve in the valve opening direction changes according to the difference between the flow rate of the outflow fuel passing through the outflow passage and the flow rate of the inflow fuel passing through the inflow passage. 8 is provided in the inlet orifice portion so as to reduce the inflow fuel flow rate instead of or in addition to increasing the outflow fuel flow rate, and instead of decreasing the outflow fuel flow rate. Alternatively, the flow rate of the inflow fuel may be increased. However, in order to quickly stop fuel injection when the needle valve is closed, it is preferable to reduce the inflow fuel flow only when the needle valve is opened.
【００４１】前述した全ての実施形態において、ニード
ル弁の開閉のために制御室には蓄圧室内の高圧燃料を利
用するようになっているが、これは、本発明を限定する
ものではなく、燃料噴射ノズルにおける流入通路を蓄圧
室からの供給通路と切り離し、別の蓄圧室からの他の高
圧流体、好ましくは、作動油等の非圧縮性の高圧液体を
利用するようにしても良い。In all of the embodiments described above, the control chamber uses high-pressure fuel in the accumulator for opening and closing the needle valve. However, this is not a limitation of the present invention, and The inflow passage in the injection nozzle may be separated from the supply passage from the accumulator, and another high-pressure fluid from another accumulator, preferably an incompressible high-pressure liquid such as hydraulic oil may be used.
【００４２】[0042]
【発明の効果】本発明による内燃機関の燃料噴射装置に
よれば、弁体移動速度制御手段が、弁体の開弁方向への
移動中において弁体の移動速度を制御し、それに伴って
燃料噴射率の増加速度が変化するために、良好な燃料噴
射率パターンを実現することが可能となる。According to the fuel injection system for an internal combustion engine according to the present invention, the valve body moving speed control means controls the moving speed of the valve body during the movement of the valve body in the valve opening direction. Since the rate of increase of the injection rate changes, a good fuel injection rate pattern can be realized.
【００４３】また、本発明によるもう一つの内燃機関の
燃料噴射装置によれば、流量制御手段が、弁体の開弁方
向への移動中における流入通路及び流出通路の少なくと
も一方における高圧流体流量を機関の運転状態に応じて
制御し、それに伴って燃料噴射率の増加速度が機関の運
転状態に応じて変化するために、運転状態毎の良好な燃
料噴射率パターンを実現することができる。According to another aspect of the fuel injection device for an internal combustion engine according to the present invention, the flow control means controls the flow rate of the high-pressure fluid in at least one of the inflow passage and the outflow passage while the valve body is moving in the valve opening direction. Since the control is performed according to the operating state of the engine, and the rate of increase of the fuel injection rate changes in accordance with the operating state of the engine accordingly, a good fuel injection rate pattern for each operating state can be realized.
【図１】蓄圧室を備える一般的な燃料噴射装置の概略断
面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view of a general fuel injection device having a pressure accumulating chamber.
【図２】燃料噴射開始からの経過時間に対する燃料噴射
率を変化を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a change in a fuel injection rate with respect to an elapsed time from the start of fuel injection.
【図３】本発明による燃料噴射装置の第一実施形態を示
す燃料噴射ノズルの部分拡大図である。FIG. 3 is a partially enlarged view of a fuel injection nozzle showing a first embodiment of a fuel injection device according to the present invention.
【図４】本発明による燃料噴射装置の第二実施形態を示
す燃料噴射ノズルの部分拡大図である。FIG. 4 is a partially enlarged view of a fuel injection nozzle showing a second embodiment of the fuel injection device according to the present invention.
【図５】燃料噴射開始からのクランク角度に対する燃料
噴射率を変化を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a change in a fuel injection rate with respect to a crank angle from the start of fuel injection.
【図６】本発明による燃料噴射装置の第三実施形態を示
す燃料噴射ノズルのアウトレットオリフィス部の拡大断
面図である。FIG. 6 is an enlarged sectional view of an outlet orifice portion of a fuel injection nozzle showing a third embodiment of the fuel injection device according to the present invention.
【図７】図６のアウトレットオリフィス部の変形例であ
る。FIG. 7 is a modified example of the outlet orifice part of FIG. 6;
【図８】図６のアウトレットオリフィス部のもう一つの
変形例である。FIG. 8 is another modification of the outlet orifice portion of FIG. 6;
【図９】図８のＡ−Ａ断面図である。FIG. 9 is a sectional view taken along line AA of FIG. 8;
【図１０】ニードル弁移動量と燃料噴射率との関係を示
すグラフである。FIG. 10 is a graph showing a relationship between a needle valve movement amount and a fuel injection rate.
１０１…蓄圧室 ２００…燃料噴射ノズル ２０１…噴孔 ２０２…ニードル弁 ２０５…制御室 ２０７…流出通路 ２１２…流入通路 ２２０…第２流出通路 ２３０…燃料溜 ３００，４００，５００…アウトレットオリフィス部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Pressure accumulation chamber 200 ... Fuel injection nozzle 201 ... Injection hole 202 ... Needle valve 205 ... Control chamber 207 ... Outflow passage 212 ... Inflow passage 220 ... Second outflow passage 230 ... Fuel reservoir 300, 400, 500 ... Outlet orifice
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｍ 61/10 Ｆ０２Ｍ 61/10 Ｋ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F02M 61/10 F02M 61/10 K
Claims (4)
を流入通路を介して前記制御室へ流入させると前記弁体
は閉弁方向に移動して前記噴孔を閉鎖し、前記制御室内
から流出通路を介して高圧流体を流出させると前記弁体
は開弁方向に移動して前記噴孔を開放する燃料噴射ノズ
ルを具備し、前記燃料噴射ノズルには、前記弁体の開弁
方向への移動中において前記弁体の移動速度を制御する
弁体移動速度制御手段が設けられていることを特徴とす
る内燃機関の燃料噴射装置。An injection hole, a valve body, and a control chamber, wherein when a high-pressure fluid flows into the control chamber through an inflow passage, the valve body moves in a valve closing direction to close the injection hole. A valve for moving the high-pressure fluid from the control chamber through an outflow passage, the valve body moves in a valve opening direction to open the injection hole, and the fuel injection nozzle includes the valve body. A fuel injection device for an internal combustion engine, further comprising a valve body moving speed control means for controlling a moving speed of the valve body during the movement of the valve body in the valve opening direction.
通路とは別に設けられた第２流出通路を有し、燃料噴射
開始当初だけは、前記流出通路と同時に前記第２流出通
路を使用して前記制御室から高圧流体を流出させること
を特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射装
置。2. The valve moving speed control means has a second outflow passage provided separately from the outflow passage, and uses the second outflow passage simultaneously with the outflow passage only at the beginning of fuel injection. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the high-pressure fluid flows out of the control chamber.
開始直後において前記制御室に開口して前記制御室内の
高圧流体の一部が流入する空間であることを特徴とする
請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射装置。3. The valve body moving speed control means is a space which opens to the control chamber immediately after the start of fuel injection and is a space into which a part of high-pressure fluid in the control chamber flows. A fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1.
を流入通路を介して前記制御室へ流入させると前記弁体
は閉弁方向に移動して前記噴孔を閉鎖し、前記制御室内
から流出通路を介して高圧流体を流出させると前記弁体
は開弁方向に移動して前記噴孔を開放する燃料噴射ノズ
ルを具備し、前記燃料噴射ノズルには、前記弁体の開弁
方向への移動中における前記流入通路及び前記流出通路
の少なくとも一方における高圧流体流量を機関の運転状
態に応じて制御する流量制御手段が設けられていること
を特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。4. A valve having an injection hole, a valve body, and a control chamber. When high-pressure fluid flows into the control chamber through an inflow passage, the valve body moves in a valve closing direction to close the injection hole. A valve for moving the high-pressure fluid from the control chamber through an outflow passage, the valve body moves in a valve opening direction to open the injection hole, and the fuel injection nozzle includes the valve body. A flow control means for controlling a flow rate of the high-pressure fluid in at least one of the inflow passage and the outflow passage during movement of the fuel in the valve opening direction in accordance with an operation state of the engine. Injection device.
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