JPH1193799A - Fuel injection valve and fuel injection system using it - Google Patents

Fuel injection valve and fuel injection system using it

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JPH1193799A
JPH1193799A JP27353997A JP27353997A JPH1193799A JP H1193799 A JPH1193799 A JP H1193799A JP 27353997 A JP27353997 A JP 27353997A JP 27353997 A JP27353997 A JP 27353997A JP H1193799 A JPH1193799 A JP H1193799A
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JP
Japan
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valve
fuel injection
pressure
fuel
needle
Prior art date
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JP27353997A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeiku Enomoto
榎本  滋郁
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Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
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Publication date
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Publication of JPH1193799A publication Critical patent/JPH1193799A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To gradually extend the combustion while suppressing the initial injection ratio to improve the calmness of engine and reduce NOx by providing a solenoid for electromagnetically driving an armature in the opening direction of a valve needle, and regulating the lift quantity of the valve needle according to the current-carrying quantity to the solenoid. SOLUTION: In a spring chamber 315, a spool valve 308 is regularly energized down through an armature 316. A bobbin 319 having a coil 318 wound thereon is arranged on the circumference of the spring chamber 315, and the coil 318 is excited by current-carrying to generate an attracting force to the armature 316 in a stator 311, whereby a servo valve 308 is driven upward. In the current- carrying, since the attracting force of the stator 311 is increased and decreased according to the current-carrying quantity to the coil 318, the lift quantity of a nozzle needle can be regulated. The combustion is gradually extended while suppressing the regulated initial injection ratio to improve the calmness of engine and reduce NOx.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は燃料噴射弁および燃
料噴射システムに関する。
The present invention relates to a fuel injection valve and a fuel injection system.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディーゼルエンジンに燃料を噴射する燃
料噴射システムの一つとして、コモンレール噴射システ
ムが知られている。コモンレール噴射システムでは、各
気筒に連通する共通の蓄圧配管(コモンレール)が設け
られ、ここに可変吐出量高圧ポンプによって必要な流量
の高圧燃料を圧送供給することにより、蓄圧配管の燃料
圧力を一定に保持している。蓄圧配管内の高圧燃料は所
定のタイミングで燃料噴射弁により各気筒に噴射される
(例えば特開昭64−73166号公報、特開平7−2
93387号公報等)。
2. Description of the Related Art A common rail injection system is known as one of fuel injection systems for injecting fuel into a diesel engine. In the common rail injection system, a common pressure accumulation pipe (common rail) communicating with each cylinder is provided, and a variable discharge high pressure pump is used to supply high-pressure fuel at a required flow rate to thereby keep the fuel pressure in the pressure accumulation pipe constant. keeping. The high-pressure fuel in the pressure accumulation pipe is injected into each cylinder by a fuel injection valve at a predetermined timing (for example, JP-A-64-73166, JP-A-7-2
No. 93387).

【0003】図8に、この種の燃料噴射弁の全体縦断面
を示し、図9にその要部拡大断面を示す。燃料噴射弁
は、本体部801と制御用の電磁弁802とで構成され
ている。本体部801の先端のノズルボディ803には
シリンダ805が形成され、その先端には燃料噴射孔8
04が形成されている。シリンダ805内にはこれに沿
って変位するノズルニードル806が設けられている。
シリンダ805内にコモンレールから圧送される燃料
が、導入流路807を通って導入される。この燃料はノ
ズルニードル806を囲んで形成された噴射室808に
おいて、ノズルニードル806を開弁方向に常時付勢し
ている。ノズルニードル806には、その上側に設けら
れたロッド809を介して常時スプリング810による
閉弁方向の付勢力が作用している。
FIG. 8 shows an overall vertical cross section of this type of fuel injection valve, and FIG. 9 shows an enlarged cross section of a main part thereof. The fuel injection valve includes a main body 801 and a control electromagnetic valve 802. A cylinder 805 is formed in the nozzle body 803 at the tip of the main body 801, and the fuel injection hole 8 is formed at the tip.
04 is formed. A nozzle needle 806 displaced along the cylinder 805 is provided.
Fuel pumped from the common rail into the cylinder 805 is introduced through the introduction channel 807. This fuel constantly urges the nozzle needle 806 in the valve opening direction in an injection chamber 808 formed around the nozzle needle 806. A biasing force in the valve closing direction by the spring 810 always acts on the nozzle needle 806 via a rod 809 provided above the nozzle needle 806.

【0004】ロッド809の上側には、これと同軸に案
内孔811内を摺動する制御棒812が設けられ、制御
棒812の後端面には、導入流路807から高圧燃料が
絞り813を介して導入される制御室814が形成され
ている。制御室814は別の絞り815および電磁弁8
02の弁部816を介して、低圧の燃料タンクに通じる
排出流路819と連通している。
A control rod 812 is provided on the upper side of the rod 809 and slides in the guide hole 811 coaxially with the rod 809. At the rear end face of the control rod 812, high-pressure fuel flows from the introduction flow path 807 through a throttle 813. A control chamber 814 to be introduced is formed. The control room 814 is provided with another throttle 815 and the solenoid valve 8.
02 communicates with a discharge passage 819 leading to a low-pressure fuel tank via a valve portion 816.

【0005】弁部816は半球形のシート部817と弁
体であるボール818とで構成され、ボール818は、
プッシュロッド820がスプリング821のばね力によ
り常時下方(閉弁方向)に付勢している。プッシュロッ
ド820にはアーマチャ822が一体に設けられてい
る。アーマチャ822と対向して設けられたステータ8
23は、これに巻装したコイル824に通電するとアー
マチャ822を吸引しプッシュロッド820が上方へ変
位する。これによりボール818がリフトする。一方、
コイル824への通電を解除するとプッシュロッド82
0がスプリング821のばね力で下方へ変位しボール8
18がシート部817に着座する。
[0005] The valve portion 816 includes a hemispherical seat portion 817 and a ball 818 serving as a valve body.
The push rod 820 is constantly urged downward (to close the valve) by the spring force of the spring 821. An armature 822 is provided integrally with the push rod 820. Stator 8 provided facing armature 822
When the coil 23 is energized, the armature 822 attracts the armature 822 and the push rod 820 is displaced upward. This causes the ball 818 to lift. on the other hand,
When the power to the coil 824 is released, the push rod 82
0 is displaced downward by the spring force of the spring 821 and the ball 8
18 is seated on the seat portion 817.

【0006】コイル824に通電し弁部816が開くと
制御室814内の燃料は、絞り815、排出流路819
を通って、燃料タンクに流出する。ここで絞り815の
断面積は、絞り813の断面積よりも十分大きくしてあ
り、制御室814は低圧となって制御棒812を押し下
げる力が解除されてノズルニードル806が開弁し燃料
噴射孔804から噴射が行われる。
When the coil 824 is energized and the valve section 816 is opened, the fuel in the control chamber 814 is throttled 815 and the discharge flow path 819
Through the fuel tank. Here, the cross-sectional area of the restrictor 815 is sufficiently larger than the cross-sectional area of the restrictor 813, and the pressure in the control chamber 814 is reduced to release the force for pushing down the control rod 812, the nozzle needle 806 is opened, and the fuel injection hole is opened. Injection is performed from 804.

【0007】再びコイル824への通電を停止し、弁部
816が閉じられると制御室814は高圧となって制御
棒812を押し下げる力が増大し、これとスプリング8
10のばね力との合力が噴射室808の開弁方向作用力
よりも優勢となってノズルニードル806は閉弁し、燃
料噴射は停止する。
When the energization of the coil 824 is stopped again and the valve portion 816 is closed, the pressure in the control chamber 814 becomes high, and the force for pushing down the control rod 812 increases.
The resultant force with the spring force of 10 becomes more dominant than the force acting in the valve opening direction of the injection chamber 808, the nozzle needle 806 closes, and the fuel injection stops.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】一方、ジャーク式の燃
料噴射システムの燃料噴射弁の場合には、噴射室の圧力
は、燃料ポンプのプランジャの圧送に伴い徐々に上昇し
噴射率が徐々に増加するのに対し、噴射室がコモンンレ
ールと連通している燃料噴射弁では、噴射室が常時コモ
ンレールと同圧の高圧となっているため、ノズルニード
ルの開弁作動の立ち上がりが急であり、噴射率が実質的
に単一の値しかとることができない。
On the other hand, in the case of a fuel injection valve of a jerk type fuel injection system, the pressure of the injection chamber gradually increases with the pressure feed of the plunger of the fuel pump, and the injection rate gradually increases. On the other hand, in a fuel injection valve in which the injection chamber communicates with the common rail, the injection chamber is always at the same high pressure as the common rail, so the nozzle needle valve opening operation rises rapidly, The injection rate can take substantially only a single value.

【0009】このような燃料噴射弁を用いた燃料噴射シ
ステムではいわゆる初期噴射率が高くなり、着火遅れ期
間中に噴射される燃料の噴射量が多くなって急激に燃焼
が拡大し、エンジン騒音の増大、NOx 排出量の増加と
いった種々の問題が生じる。渦流室式エンジンの燃料噴
射装置ではノズルニードルの先端部にスロットル部を設
けて初期噴射率を低下させるものもあるが、閉弁時に燃
料噴射の遮断の迅速性すなわち噴射切れが悪くなるとい
う悪影響が現れる。
In a fuel injection system using such a fuel injection valve, the so-called initial injection rate is increased, the injection amount of fuel injected during the ignition delay period is increased, combustion is rapidly increased, and engine noise is reduced. Various problems, such as an increase and an increase in NOx emission, occur. Some vortex-chamber engine fuel injection devices have a throttle at the tip of the nozzle needle to reduce the initial injection rate.However, when the valve is closed, the rapidity of shutting off fuel injection, that is, poor injection is worsened. appear.

【0010】そこで本発明は、噴射率が調整可能な燃料
噴射弁を提供することを目的とする。また本発明は、初
期噴射率を抑え、しかも燃料噴射の遮断の迅速性のよい
燃料噴射システムを提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a fuel injection valve whose injection rate can be adjusted. Another object of the present invention is to provide a fuel injection system in which the initial injection rate is suppressed and the fuel injection is quickly shut off.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、燃料噴射弁は、先端に燃料噴射孔が形成され常時高
圧燃料が導入される弁シリンダと、弁シリンダ内に設け
られこれに沿って変位する弁ニードルと、案内孔内を弁
ニードルと一体的に弁ニードルの変位方向に摺動する制
御棒とを備えている。弁ニードルには、これを囲んで形
成された圧力室が常時、高圧燃料の圧力を開弁方向に作
用せしめている。制御棒の後端面を室壁面の一部として
制御室を形成し、これに絞りを介して導入された制御油
圧が制御棒に対し弁ニードルの閉弁方向に作用してい
る。そして制御室と低圧の排出流路の連通と遮断とを切
り換える弁部により制御室の圧力の高低を切り換え、弁
ニードルを開弁方向または閉弁方向に作動せしめる。上
記構成において、上記弁部は、上記制御棒の内部に縦穴
を形成し、縦穴内にこれを摺動する棒状のスプールを挿
置し、縦穴周壁面には、スプールを囲みかつ上記制御室
と連通するポートを形成して、スプールが上記弁ニード
ルの開弁方向に変位すると、ポートを介して制御室と上
記排出流路とが連通する構成とする。かつスプールに対
し常時弁ニードルの閉弁方向に付勢するばね部材と、ス
プールと一体に設けられたアーマチャと、アーマチャを
弁ニードルの開弁方向に電磁駆動するソレノイドとを具
備し、ソレノイドへの通電量に応じて弁ニードルのリフ
ト量を調整するようにする。
According to the first aspect of the present invention, a fuel injection valve has a fuel injection hole formed at a tip thereof and a high pressure fuel is always introduced therein. And a control rod that slides in the guide hole integrally with the valve needle in the direction of displacement of the valve needle. In the valve needle, a pressure chamber formed so as to surround the valve needle constantly applies the pressure of the high-pressure fuel in the valve opening direction. A control chamber is formed with the rear end surface of the control rod as a part of the chamber wall surface, and a control oil pressure introduced through a throttle acts on the control rod in a valve closing direction of the valve needle. Then, the level of the pressure in the control chamber is switched by a valve section that switches between communication and shutoff of the control chamber and the low-pressure discharge flow path, and the valve needle is operated in the valve opening direction or the valve closing direction. In the above configuration, the valve section forms a vertical hole inside the control rod, and inserts a rod-shaped spool that slides in the vertical hole. A communication port is formed, and when the spool is displaced in the valve opening direction of the valve needle, the control chamber and the discharge flow path communicate with each other via the port. And a spring member that constantly biases the spool in the valve closing direction of the valve needle, an armature provided integrally with the spool, and a solenoid that electromagnetically drives the armature in the valve needle opening direction is provided. The lift amount of the valve needle is adjusted according to the amount of electricity.

【0012】スプールが弁ニードルの開弁方向に変位す
ると、ポートを介して制御室と上記排出流路とが連通し
て制御室の圧力が低圧となり、制御棒が弁ニードルとと
もに、圧力室の開弁方向作用力により、スプールに追随
して開弁方向に変位し、スプールが停止すると制御棒お
よび弁ニードルも停止する。すなわち弁ニードルのリフ
ト量がスプール停止位置で設定される。このスプールの
停止位置は、スプールと一体のアーマチャがソレノイド
から受ける吸引力と、ばね部材のばね力とが釣り合う位
置であるから、ソレノイドへの通電量が多いほど開弁方
向側となる。すなわちソレノイドへの通電量に応じて弁
ニードルのリフト量を調整することができる。
When the spool is displaced in the valve-opening direction of the valve needle, the control chamber communicates with the discharge passage through the port to reduce the pressure in the control chamber, and the control rod moves together with the valve needle to open the pressure chamber. Due to the valve-direction acting force, the spool is displaced in the valve opening direction following the spool, and when the spool stops, the control rod and the valve needle also stop. That is, the lift amount of the valve needle is set at the spool stop position. The stop position of the spool is a position where the suction force received from the solenoid by the armature integrated with the spool and the spring force of the spring member are balanced, so that the more the amount of electricity supplied to the solenoid, the closer to the valve opening direction. That is, the lift amount of the valve needle can be adjusted in accordance with the amount of current supplied to the solenoid.

【0013】請求項2記載の発明では、燃料噴射システ
ムは、上記燃料噴射弁と、上記ソレノイドへの通電量を
可変に構成した通電手段とを具備する構成とし、該通電
手段は、燃料の噴射開始時には、少量の通電量から漸次
増加せしめて所定通電量に上げ、噴射終了時には所定通
電量から瞬時に通電を遮断するように設定する。
According to a second aspect of the present invention, the fuel injection system includes the fuel injection valve and an energizing means variably energizing the solenoid, and the energizing means is configured to inject the fuel. At the start, the current is gradually increased from a small amount of current and is increased to a predetermined amount of current, and at the end of injection, the current is immediately cut off from the predetermined amount of current.

【0014】燃料の噴射開始時にはソレノイドへの通電
量を小さくすることで弁ニードルが中間リフトとなり、
初期噴射率を抑えることができる。噴射終了時には瞬時
にソレノイドへの通電が遮断されてスプールが瞬時に下
方へ変位しポートが閉じられる。制御室が高圧となって
制御棒が閉弁方向へ変位し、弁ニードルが速やかに閉弁
し迅速に燃料噴射が遮断される。いわゆるシャープカッ
トとなる。
At the start of fuel injection, the amount of electricity supplied to the solenoid is reduced so that the valve needle becomes an intermediate lift,
The initial injection rate can be suppressed. At the end of injection, the power supply to the solenoid is instantaneously shut off, the spool is instantaneously displaced downward, and the port is closed. The control chamber becomes high pressure, the control rod is displaced in the valve closing direction, the valve needle closes quickly, and the fuel injection is quickly shut off. What is called a sharp cut.

【0015】請求項3記載の発明では、上記通電手段
は、通電時の通電量を2段階に上げる構成とすること
で、簡単に初期噴射率の抑制とシャープカットとの両立
が実現できる。
According to the third aspect of the present invention, the energizing means is configured to increase the energizing amount at the time of energizing in two stages, thereby easily achieving both the suppression of the initial injection rate and the sharp cut.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1に本発明の燃料噴射弁の全体
縦断面を示し、図2にその要部拡大断面を示す。図3に
上記本発明の燃料噴射弁を用いる本発明の燃料噴射シス
テムを示す。図3において、エンジン4には燃料噴射弁
1が各気筒の燃焼室に対応して複数設けられている。こ
れら燃料噴射弁1は全気筒共通の高圧蓄圧配管いわゆる
コモンレール501に接続され、燃料噴射弁1に高圧の
燃料が供給されるようになっている。コモンレール50
1には、供給配管502、吐出弁503を介して可変吐
出量高圧ポンプ504が接続され、連続的に燃料噴射圧
に相当する高い所定圧の燃料が蓄圧される。可変吐出量
高圧ポンプ504は燃料タンク505からフィードポン
プ506を経て吸入される低圧燃料を高圧に加圧し、コ
モンレール501内の燃料を高圧に制御する。
FIG. 1 shows an overall longitudinal section of a fuel injection valve according to the present invention, and FIG. 2 shows an enlarged section of a main part thereof. FIG. 3 shows a fuel injection system of the present invention using the fuel injection valve of the present invention. In FIG. 3, the engine 4 is provided with a plurality of fuel injection valves 1 corresponding to the combustion chambers of each cylinder. These fuel injection valves 1 are connected to a high-pressure accumulating pipe common to all cylinders, a so-called common rail 501, so that high-pressure fuel is supplied to the fuel injection valves 1. Common rail 50
1 is connected to a variable discharge amount high pressure pump 504 via a supply pipe 502 and a discharge valve 503, and continuously accumulates fuel of a high predetermined pressure corresponding to the fuel injection pressure. The variable discharge high pressure pump 504 pressurizes the low pressure fuel sucked from the fuel tank 505 via the feed pump 506 to a high pressure, and controls the fuel in the common rail 501 to a high pressure.

【0017】燃料噴射システムを制御する電子制御ユニ
ット(ECU)6には、各種センサの検出信号が入力
し、例えば図示したエンジン回転数センサ701、負荷
センサ702より、回転数、負荷の情報が入力し、EC
U6は、これらの信号により判別されるエンジン状態に
応じた最適の噴射時期、噴射量(噴射期間)を決定して
燃料噴射弁1に制御信号を出力し、燃料噴射弁1が制御
信号に基づいて燃焼室に燃料を噴射するようになってい
る。またECU6には、コモンレール501に設けられ
た圧力センサ703よりコモンレール圧力の検出信号が
入力し、ECU6は、コモンレール圧力が予め負荷や回
転数に応じて設定した最適値となるように、可変吐出量
高圧ポンプ504の吐出量を制御する。
The electronic control unit (ECU) 6 for controlling the fuel injection system receives detection signals from various sensors. For example, rotation speed and load information are input from the illustrated engine speed sensor 701 and load sensor 702. And EC
U6 determines the optimal injection timing and injection amount (injection period) according to the engine state determined by these signals, outputs a control signal to the fuel injector 1, and the fuel injector 1 controls the fuel injector 1 based on the control signal. The fuel is injected into the combustion chamber. Further, a detection signal of a common rail pressure is input to the ECU 6 from a pressure sensor 703 provided on the common rail 501, and the ECU 6 adjusts the variable discharge amount so that the common rail pressure becomes an optimum value set in advance according to a load and a rotation speed. The discharge amount of the high-pressure pump 504 is controlled.

【0018】図1、図2において、燃料噴射弁1は、燃
料を噴射する本体部2と、噴射制御用の電磁スプール弁
3とで構成されている。
1 and 2, the fuel injection valve 1 comprises a main body 2 for injecting fuel and an electromagnetic spool valve 3 for injection control.

【0019】本体部2は、略棒状に成形されたノズルホ
ルダー201と、その下端にディスタンスピース202
を介してノズルリテーニングナット203で締めつけ固
定されたノズルボディ204とを有している。またノズ
ルホルダー201の上端にはスペーサ205およびボデ
ィ206とが設けられている。スペーサ205およびボ
ディ206は、電磁スプール弁3を構成するリニアソレ
ノイド302の部品とともにソレノイドカバー310内
に収容され、ソレノイドカバー310がノズルホルダー
201と螺結することで、ノズルホルダー201と密着
し一体化している。またノズルホルダー201には、斜
め上方へ延出するインレット部207が設けてあり、コ
モンレール501(図3)と接続される。
The main body 2 has a nozzle holder 201 formed in a substantially rod shape and a distance piece 202 at the lower end thereof.
And a nozzle body 204 tightened and fixed by a nozzle retaining nut 203 through the nozzle body 204. A spacer 205 and a body 206 are provided at the upper end of the nozzle holder 201. The spacer 205 and the body 206 are housed in the solenoid cover 310 together with the components of the linear solenoid 302 constituting the electromagnetic spool valve 3, and are tightly integrated with the nozzle holder 201 by screwing the solenoid cover 310 with the nozzle holder 201. ing. Further, the nozzle holder 201 is provided with an inlet portion 207 extending obliquely upward, and is connected to the common rail 501 (FIG. 3).

【0020】ノズルホルダ201には上下方向に貫通孔
208が形成してある。またスペーサ205およびボデ
ィ206には凹部209が形成してあり、貫通孔208
と連通している。ノズルボディ204には上端開口の縦
孔210が形成されシリンダ210としてあり、その先
端には燃料噴射孔211が形成してある。シリンダ21
0はノズルホルダー201の貫通孔208と連通してい
る。
A through hole 208 is formed in the nozzle holder 201 in the vertical direction. A recess 209 is formed in the spacer 205 and the body 206 so that
Is in communication with A vertical hole 210 having an upper end opening is formed in the nozzle body 204 as a cylinder 210, and a fuel injection hole 211 is formed at the tip thereof. Cylinder 21
0 communicates with the through hole 208 of the nozzle holder 201.

【0021】ノズルホルダ201、ノズルボディ204
等には、コモンレール501からの高圧燃料を導入する
導入流路214が形成してあり、インレット部207の
先端に入口215が開口している。導入流路214はイ
ンレット部207の根元位置で2つに分岐し、そのうち
下方に向かう流路216の先端はノズルボディ204の
シリンダ210の拡径部213に開口している。また分
岐して上方に向かう流路217の先端はボディ206の
凹部209側壁面に開口している。上方に向かう流路2
17の途中には絞り218が設けてあり、燃料の流通を
規制している。
Nozzle holder 201, nozzle body 204
For example, an introduction channel 214 for introducing high-pressure fuel from the common rail 501 is formed, and an inlet 215 is opened at the tip of the inlet 207. The introduction flow path 214 is branched into two at the root position of the inlet 207, and the tip of the flow path 216 facing downward is open to the enlarged diameter part 213 of the cylinder 210 of the nozzle body 204. The tip of the flow path 217 that branches off and opens upward is opened in the side wall surface of the concave portion 209 of the body 206. Channel 2 going upward
A throttle 218 is provided in the middle of 17, and regulates the flow of fuel.

【0022】また導入流路214の入口215の直下流
部にはバーフィルタ219が設けてあり、ここで燃料が
異物除去されるようになっている。
A bar filter 219 is provided immediately downstream of the inlet 215 of the introduction flow passage 214, and the fuel is removed therefrom.

【0023】シリンダ210内には燃料の噴射制御用の
弁ニードルたるノズルニードル220が設けてある。ノ
ズルニードル220は段付きの棒状体で上半部221が
シリンダ210周壁面と液密に摺接し、段部222がシ
リンダ210の拡径部213位置に形成されている。ノ
ズルニードル220の、シリンダ210内径よりも小径
の下半部223は先端に円錐形の弁体部224を有し、
燃料噴射孔211よりもやや上側に形成したシート部2
12に着座するようになっている(図は着座時)。シリ
ンダ210の拡径部213に充填された高圧燃料は、圧
力がノズルニードル220の段部222に対して上向き
に作用し、ノズルニードル220を上方すなわち開弁方
向に常時付勢しており、拡径部213は圧力室たる噴射
室213としてある。
A nozzle needle 220 serving as a valve needle for controlling fuel injection is provided in the cylinder 210. The nozzle needle 220 is a stepped rod-shaped body. The upper half 221 is in liquid-tight sliding contact with the peripheral wall surface of the cylinder 210, and the step 222 is formed at the position of the enlarged diameter portion 213 of the cylinder 210. The lower half 223 of the nozzle needle 220 having a diameter smaller than the inner diameter of the cylinder 210 has a conical valve body 224 at the tip,
Seat portion 2 formed slightly above fuel injection hole 211
12 is seated (the figure is at the time of sitting). The pressure of the high-pressure fuel filled in the enlarged diameter portion 213 of the cylinder 210 acts upward on the step portion 222 of the nozzle needle 220, and constantly urges the nozzle needle 220 upward, that is, in the valve opening direction. The diameter part 213 is an injection chamber 213 that is a pressure chamber.

【0024】ノズルホルダ201の貫通孔208内に
は、ノズルニードル220の上側に、ロッド225とス
プリング227とが同軸に収容されている。ロッド22
5の下端部にはスプリング227を受ける環状凸部22
6が形成され、スプリング227が常時ロッド225を
介してノズルニードル220を下方すなわち閉弁方向に
常時付勢している。
In the through hole 208 of the nozzle holder 201, a rod 225 and a spring 227 are accommodated coaxially above the nozzle needle 220. Rod 22
5 has an annular projection 22 for receiving a spring 227 at the lower end thereof.
6 is formed, and the spring 227 constantly urges the nozzle needle 220 downward, that is, in the valve closing direction, via the rod 225 at all times.

【0025】貫通孔208内にはまた、ロッド225の
上側に制御棒228が設けてあり、ロッド225側の一
部を除き案内孔である貫通孔208の周壁面と液密に摺
接している。
In the through hole 208, a control rod 228 is provided above the rod 225. Except for a part of the rod 225, the control rod 228 is in liquid-tight sliding contact with the peripheral wall surface of the through hole 208 as a guide hole. .

【0026】制御棒228の上端面229および凹部2
09の面を室壁面として制御室230が形成される。制
御室230には絞り218を介して導入流路214から
高圧の燃料が導入される。制御室230に高圧燃料が充
填されて制御室230が高圧になると、制御室230の
燃料圧とスプリング227のばね力との合力よりなるノ
ズルニードル220に対する押し下げ力が、噴射室21
3のノズルニードル220に対する押し上げ力よりも優
勢となってノズルニードル220を押し下げる。一方、
制御室230の燃料が後述するように排出され制御室2
30が低圧になると、上記ノズルニードル220に対す
る押し下げ力が、噴射室213のノズルニードル220
に対する押し上げ力よりも劣勢となってノズルニードル
220を押し上げる。
The upper end surface 229 of the control rod 228 and the recess 2
The control room 230 is formed with the surface 09 as the room wall surface. High-pressure fuel is introduced into the control chamber 230 from the introduction passage 214 via the throttle 218. When the control chamber 230 is filled with the high-pressure fuel and the control chamber 230 becomes high pressure, a pressing force on the nozzle needle 220, which is a combined force of the fuel pressure of the control chamber 230 and the spring force of the spring 227, causes the injection chamber 21.
No. 3 becomes more dominant than the pushing force on the nozzle needle 220 and pushes down the nozzle needle 220. on the other hand,
The fuel in the control room 230 is discharged as described later and the control room 2
When the pressure of the nozzle 30 becomes low, the pressing force on the nozzle needle 220 is reduced by the pressure of the nozzle needle 220 of the injection chamber 213.
And pushes the nozzle needle 220 upward.

【0027】電磁スプール弁3は制御室230の高圧と
低圧とを切り換えるもので、切り換え用の弁部301と
駆動用のリニアソレノイド302とから構成されてい
る。
The electromagnetic spool valve 3 switches between a high pressure and a low pressure in the control chamber 230, and comprises a switching valve portion 301 and a driving linear solenoid 302.

【0028】弁部301は、制御棒228にその上端に
開口する縦穴303が形成してある。また制御棒228
には流路305が形成してあり、その一端は制御棒22
8の上端面229に開口し、他端は縦穴303の周壁面
に開口している。縦穴303の周壁面には、流路305
の開口位置に環状の凹部306を形成しポート306と
してある。ポート306は流路305を介して常時、制
御室230と連通している。
The valve portion 301 has a control rod 228 having a vertical hole 303 opened at the upper end thereof. Control rod 228
Is formed with a flow path 305, one end of which is connected to the control rod 22.
8 is open at the upper end surface 229, and the other end is open at the peripheral wall surface of the vertical hole 303. On the peripheral wall surface of the vertical hole 303, a flow path 305 is provided.
An annular concave portion 306 is formed at the opening position of the port 306 to form a port 306. The port 306 is always in communication with the control room 230 via the flow path 305.

【0029】制御室230の上壁をなすボディ206に
は、縦穴303と同軸に貫通孔307が形成してある。
縦穴303および貫通孔307内には管状のスプール弁
308が挿通せしめてあり、縦穴303および貫通孔3
07の周壁面と液密に摺接している。スプール弁308
は上端部がボディ206の上方の後述するスプリング室
315内に臨み、縦穴303の底部304とスプリング
室315とを連通している。またスプリング室315は
ソレノイドハウジング310上壁を貫通する配管309
を介して燃料タンク505(図3)と連通している。こ
のように縦穴303の底部304、スプール弁308、
スプリング室315および配管309は、常時、低圧の
燃料タンク505と連通し、排出流路を形成している。
A through hole 307 is formed coaxially with the vertical hole 303 in the body 206 forming the upper wall of the control room 230.
A tubular spool valve 308 is inserted into the vertical hole 303 and the through hole 307, and the vertical hole 303 and the through hole 3
07 in liquid-tight sliding contact with the peripheral wall surface. Spool valve 308
The upper end faces a spring chamber 315 described later above the body 206, and communicates the bottom 304 of the vertical hole 303 and the spring chamber 315. The spring chamber 315 is provided with a pipe 309 that penetrates the upper wall of the solenoid housing 310.
And the fuel tank 505 (FIG. 3). Thus, the bottom 304 of the vertical hole 303, the spool valve 308,
The spring chamber 315 and the pipe 309 always communicate with the low-pressure fuel tank 505 to form a discharge channel.

【0030】さてサーボ弁308が、その下端面がポー
ト306よりも下方にあるときには、ポート306はサ
ーボ弁308により閉鎖され、制御室230には絞り2
18を介してコモンレール501(図3)からの高圧燃
料が充填されて高圧となる。この結果、ノズルニードル
220に対する押し下げ力が優勢となる。一方、サーボ
弁308が、その下端面がポート306位置にあるとき
には、ポート306は縦孔303の底部304を介して
上記燃料タンク505と連通し、制御室230から燃料
が燃料タンク505に戻され、制御室230は低圧とな
る。この結果、ノズルニードル220に対する押し上げ
力が優勢となる。しかしてノズルニードル220のリフ
ト量はスプール弁308位置に対応したものとなる。
When the lower end surface of the servo valve 308 is below the port 306, the port 306 is closed by the servo valve 308, and the control chamber 230 has the throttle 2
High-pressure fuel from the common rail 501 (FIG. 3) is charged through the pump 18 to a high pressure. As a result, the pushing force on the nozzle needle 220 becomes dominant. On the other hand, when the lower end surface of the servo valve 308 is located at the position of the port 306, the port 306 communicates with the fuel tank 505 through the bottom 304 of the vertical hole 303, and the fuel is returned from the control chamber 230 to the fuel tank 505. , The control room 230 is at a low pressure. As a result, the pushing force on the nozzle needle 220 becomes dominant. Thus, the lift amount of the nozzle needle 220 corresponds to the position of the spool valve 308.

【0031】かかる弁部301を駆動するリニアソレノ
イド302について説明する。リニアソレノイド302
はソレノイドハウジング310内にステータ311が設
けてある。ステータ311は略筒状の第2ステータ31
3を円板状の第1ステータ312、第3ステータ314
が上下から挟む構造のもので、スプリング室315が形
成されている。スプリング室315にはスプール弁30
8と一体に結合した筒状のアーマチャ316が収容され
ている。アーマチャ316と第3ステータ314の間に
はばね部材たるスプリング317が介装してあり、常時
アーマチャ316を介してスプール弁308を下方へ付
勢している。スプリング室315にはその底壁すなわち
第1ステータ312よりアーマチャ316の下方変位を
規制するストッパ320が突設している。
Next, the linear solenoid 302 for driving the valve portion 301 will be described. Linear solenoid 302
A stator 311 is provided in a solenoid housing 310. The stator 311 has a substantially cylindrical second stator 31.
3 is a disk-shaped first stator 312, a third stator 314
Have a structure sandwiched from above and below, and a spring chamber 315 is formed. The spool valve 30 is provided in the spring chamber 315.
A cylindrical armature 316 integrated with the armature 8 is accommodated. A spring 317 serving as a spring member is interposed between the armature 316 and the third stator 314, and constantly biases the spool valve 308 downward through the armature 316. The spring chamber 315 is provided with a stopper 320 that restricts the downward displacement of the armature 316 from its bottom wall, that is, the first stator 312.

【0032】またスプリング室315の外周にはコイル
318を巻装したボビン319が配設してあり、コイル
318に通電して励磁せしめることで、ステータ311
がアーマチャ316に対する吸引力を発生し、サーボ弁
308を上方へ駆動するようになっている。
A bobbin 319 on which a coil 318 is wound is provided on the outer periphery of the spring chamber 315. When the coil 318 is energized to be excited, the stator 311 is turned on.
Generates a suction force on the armature 316 to drive the servo valve 308 upward.

【0033】コイル318が非通電の場合はスプリング
317のばね力により、サーボ弁308は、ストッパ3
20で規定される下限位置となる(図2参照)。なおサ
ーボ弁308が下限位置にあり、かつノズルニードル2
20が閉弁位置にあるときに弁部301のポート306
がサーボ弁308により閉鎖されているように各部材の
寸法等が設定される。
When the coil 318 is de-energized, the servo valve 308 moves the stopper 3
The lower limit position is defined by 20 (see FIG. 2). The servo valve 308 is at the lower limit position and the nozzle needle 2
When port 20 is in the closed position, port 306 of valve section 301
Are set by the servo valve 308 so as to be closed.

【0034】通電時には、サーボ弁308は、アーマチ
ャ316がステータ311から受ける吸引力とスプリン
グ317のばね力とが釣り合う位置で停止し、ステータ
311の吸引力はコイル318への通電量に応じて増減
する。したがってコイル318への通電量に応じてノズ
ルニードル220のリフト量を調整可能となる。
At the time of energization, the servo valve 308 stops at a position where the attractive force received by the armature 316 from the stator 311 and the spring force of the spring 317 are balanced. I do. Therefore, the lift amount of the nozzle needle 220 can be adjusted according to the amount of current supplied to the coil 318.

【0035】このコイル318への通電制御を行う通電
手段たるECU6(図3)について説明する。図4にE
CU6およびその周辺回路を示す。
The ECU 6 (FIG. 3) as an energizing means for controlling energization of the coil 318 will be described. FIG.
The CU 6 and its peripheral circuits are shown.

【0036】ECU6は、負荷センサ702、圧力セン
サ703、吸気圧センサ704、吸気温センサ705、
冷却水温センサ706から出力されるアナログ信号をデ
ジタル信号に変換するA/D変換器61、回転数センサ
701から出力されるパルス信号を波形整形する波形整
形回路62、A/D変換器61あるいは波形整形回路6
2を介して入力した各センサ701〜706の検出信号
に基づき燃料噴射弁1の噴射制御や可変吐出量高圧ポン
プ504の吐出量制御を実行するCPU63、CPU6
3によって制御処理を実行する際に必要な制御プログラ
ムや各種データが予め記憶されたROM64、CPU6
3によって制御処理を実行する際に必要なデータが一時
的に読み書きされるRAM65および、燃料噴射弁1の
電磁スプール弁3や可変吐出量高圧ポンプ504の吐出
量を制御する吐出量制御用電磁弁507に各々駆動信号
を出力する駆動回路66,67から構成されている。
The ECU 6 includes a load sensor 702, a pressure sensor 703, an intake pressure sensor 704, an intake temperature sensor 705,
A / D converter 61 for converting an analog signal output from cooling water temperature sensor 706 to a digital signal, waveform shaping circuit 62 for shaping a pulse signal output from rotation speed sensor 701, A / D converter 61 or waveform Shaping circuit 6
CPU 63 and CPU 6 that execute the injection control of the fuel injection valve 1 and the discharge amount control of the variable discharge amount high pressure pump 504 based on the detection signals of the sensors 701 to 706 input through the CPU 2.
ROM 64 in which a control program and various data necessary for executing control processing by the CPU 3 are stored in advance.
3, a RAM 65 for temporarily reading and writing data necessary for executing the control processing, and a discharge amount control solenoid valve for controlling the discharge amount of the electromagnetic spool valve 3 of the fuel injection valve 1 and the variable discharge high pressure pump 504. 507 are constituted by drive circuits 66 and 67 which respectively output drive signals.

【0037】図5を用いて電磁スプール弁3を駆動する
ための駆動回路66を説明する。電磁スプール弁3のコ
イル318は、一端がバッテリ電源+VB に接続され、
他端が抵抗661を介して第1のトランジスタ662の
コレクタ端子に接続されるとともに、抵抗663を介し
て第2のトランジスタ664のコレクタ端子に接続され
ている。両トランジスタ662,664のエミッタ端子
は接地電位端子と接続されている。
The drive circuit 66 for driving the electromagnetic spool valve 3 will be described with reference to FIG. One end of the coil 318 of the electromagnetic spool valve 3 is connected to the battery power supply + VB,
The other end is connected to the collector terminal of the first transistor 662 via the resistor 661 and to the collector terminal of the second transistor 664 via the resistor 663. The emitter terminals of both transistors 662 and 664 are connected to the ground potential terminal.

【0038】CPU63から駆動回路66へ駆動信号と
して駆動信号A、駆動信号Bの2つが出力される。駆動
信号A、駆動信号Bはオンとオフの2値信号で、駆動信
号Aは、抵抗665を介して第1のトランジスタ662
のベース端子に入力せしめてあり、駆動信号Bは、抵抗
666を介して第2のトランジスタ664のベース端子
に入力せしめてある。また各トランジスタ662,66
4のベース端子は、それぞれ抵抗667,668を介し
て接地電位端子に接続されている。
A drive signal A and a drive signal B are output from the CPU 63 to the drive circuit 66 as drive signals. The drive signal A and the drive signal B are binary signals of ON and OFF, and the drive signal A is supplied to the first transistor 662 via the resistor 665.
The drive signal B is input to the base terminal of the second transistor 664 via the resistor 666. Each transistor 662, 66
4 are connected to ground potential terminals via resistors 667 and 668, respectively.

【0039】また第2のトランジスタ664のベース端
子とコイル318の他端間には、ツェナーダイオード6
69がコイル318の他端側をカソードとして接続され
ている。
A Zener diode 6 is connected between the base terminal of the second transistor 664 and the other end of the coil 318.
69 is connected using the other end of the coil 318 as a cathode.

【0040】かかる回路構成とすることにより、駆動信
号A,Bがともにオフのときは、両トランジスタ66
2,664がオフとなってコイル318には電流は流れ
ない。駆動信号Aがオンで駆動信号Bがオフの時は、第
1のトランジスタ662はオンとなって、コイル318
に電流が流れる。駆動信号A,Bともにオンとなると、
両トランジスタ662,664がオンとなり、コイル3
18に流れる電流は、駆動信号Aのみがオンの場合より
も、第2のトランジスタ664のコレクタ端子と接続さ
れた抵抗663のコンダクタンスの分増加する。
With such a circuit configuration, when the drive signals A and B are both off, both transistors 66
2,664 is turned off, and no current flows through the coil 318. When the drive signal A is on and the drive signal B is off, the first transistor 662 is on and the coil 318
Current flows through When the drive signals A and B are both turned on,
Both transistors 662 and 664 are turned on, and coil 3
The current flowing through 18 increases by the conductance of the resistor 663 connected to the collector terminal of the second transistor 664 as compared to the case where only the drive signal A is on.

【0041】しかして駆動信号A,Bのオンオフの組み
合わせで、コイル318への通電量が2段階(非通電も
入れると3段階)に設定できる。例えば+VB が12
V、抵抗661,663の抵抗値が10Ω、コイル31
8の抵抗値が2Ωとすると、コイル318に流れる電流
は、駆動信号Aのみがオンのとき、1Aで、駆動信号
A,Bともにオンのとき、約1.7Aとなる。なお以下
の説明ではかかる数値を用いて説明する。
Thus, the amount of energization to the coil 318 can be set to two levels (three levels when non-energization is included) by the combination of the on / off states of the drive signals A and B. For example, + VB is 12
V, the resistance value of the resistors 661 and 663 is 10Ω, and the coil 31
Assuming that the resistance value of 8 is 2Ω, the current flowing through the coil 318 is 1 A when only the drive signal A is on, and is about 1.7 A when both the drive signals A and B are on. In the following description, description will be made using such numerical values.

【0042】上記燃料噴射システムの作動を説明する。
図6は燃料噴射期間前後における装置各部の作動を示す
タイムチャートである。図7は、図6の時点ta ,tb
,tc ,td における電磁スプール弁3の弁部301
の拡大図を示し、図7(a)は時点ta のもの、図7
(b)は時点tb のもの、図7(c)は時点tc のも
の、図7(d)は時点td のものである。
The operation of the above fuel injection system will be described.
FIG. 6 is a time chart showing the operation of each unit of the device before and after the fuel injection period. FIG. 7 shows time points ta and tb in FIG.
, Tc, td, valve section 301 of solenoid spool valve 3
7A is an enlarged view of FIG. 7A, and FIG.
7 (b) shows the result at time tb, FIG. 7 (c) shows the result at time tc, and FIG. 7 (d) shows the result at time td.

【0043】噴射期間前の時点ta には、駆動信号A,
Bはともにオフで、コイル318は励磁していない。サ
ーボ弁308はストッパ320で規定される下限位置に
ある。この状態ではポート306は閉鎖されているの
で、制御室230の圧力は、コモンレールと同じ高圧と
なっており、ノズルニードル220は閉弁している。
At time ta before the injection period, the drive signals A,
B is off, and coil 318 is not excited. The servo valve 308 is at the lower limit position defined by the stopper 320. In this state, since the port 306 is closed, the pressure of the control chamber 230 is the same high pressure as the common rail, and the nozzle needle 220 is closed.

【0044】その後、噴射時期になると駆動信号Aがオ
ンとなる。コイル318に流れる電流は徐々に増加し、
1Aとなる。コイル318に流れる電流の増加に伴いア
ーマチャ316がステータ311からコイル318の電
流値に応じた吸引力を受けてサーボ弁308が上昇す
る。
Thereafter, when the injection timing comes, the drive signal A is turned on. The current flowing through the coil 318 gradually increases,
1A. As the current flowing through the coil 318 increases, the armature 316 receives an attractive force from the stator 311 according to the current value of the coil 318, and the servo valve 308 rises.

【0045】時点tb ではサーボ弁308が、その下端
面がポート306の下端部位置まで上昇している。すな
わちこの時点からポート306が開きはじめる。制御室
230内の高圧燃料が徐々にポート306を介して燃料
タンク505に戻される。制御室230へのコモンレー
ル501からの高圧燃料の導入が絞り218により制限
されているから制御室230の圧力は低圧となる。そし
てノズルニードル220のリフトが開始し燃料噴射が開
始される。
At time tb, the servo valve 308 has its lower end surface raised to the lower end position of the port 306. That is, the port 306 starts opening from this point. The high-pressure fuel in the control chamber 230 is gradually returned to the fuel tank 505 via the port 306. Since the introduction of high-pressure fuel from the common rail 501 to the control room 230 is restricted by the throttle 218, the pressure in the control room 230 becomes low. Then, the lift of the nozzle needle 220 is started, and the fuel injection is started.

【0046】制御棒228、ロッド225、ノズルニー
ドル220はサーボ弁308に追随して上昇する。サー
ボ弁308がコイル318の1A通電に対応した位置で
停止すると、ノズルニードル220は中間リフトの状態
が維持され、このリフト位置で規定される噴射率で燃料
が燃料噴射孔211より燃焼室内へ噴射される。
The control rod 228, rod 225, and nozzle needle 220 rise following the servo valve 308. When the servo valve 308 stops at the position corresponding to the 1A energization of the coil 318, the nozzle needle 220 maintains the state of the intermediate lift, and the fuel is injected into the combustion chamber from the fuel injection hole 211 at the injection rate defined by this lift position. Is done.

【0047】従来のシステムでは燃料噴射時期になると
瞬時にノズルニードルが開弁するから噴射率は破線で示
すように噴射期間の最初から噴射率の高いものとなるの
に対し、本発明のシステムでは初期噴射率を抑えられる
ので燃焼は徐々に拡大し、エンジンの良好な静粛性や、
NOx 等の排出低減効果が得られる。
In the conventional system, the nozzle needle opens immediately when the fuel injection timing comes, so the injection rate becomes high from the beginning of the injection period as shown by the broken line, whereas in the system of the present invention, Since the initial injection rate can be suppressed, combustion gradually expands, good quietness of the engine,
The effect of reducing the emission of NOx and the like is obtained.

【0048】この初期噴射率は上記のごとく駆動信号A
のみがオンしたときのコイル318の電流値に依存し、
電流値は抵抗661の抵抗値を選択するだけで所望の値
に設定できるから簡単にエンジンに合った初期噴射率を
得ることができる。
The initial injection rate is determined by the drive signal A as described above.
Depends on the current value of the coil 318 when only
Since the current value can be set to a desired value only by selecting the resistance value of the resistor 661, an initial injection rate suitable for the engine can be easily obtained.

【0049】そして駆動信号Aに加えて駆動信号Bがオ
ンすると、コイル318に流れる電流は約1.7Aと倍
増する。これによりアーマチャ316がステータ311
から受ける吸引力が増加してサーボ弁308はさらに上
昇する。
When the drive signal B is turned on in addition to the drive signal A, the current flowing through the coil 318 doubles to about 1.7 A. As a result, the armature 316 becomes the stator 311
And the servo valve 308 further rises.

【0050】サーボ弁308が上昇中の時点tc では、
再びポート306を介して制御室230と燃料タンク5
05が連通して制御室230の圧力が低下し、ノズルニ
ードル220がさらにリフトして噴射率が上昇する。そ
してノズルニードル220が完全に開弁すると、以後は
この最大燃料噴射率で噴射が行われる。
At time tc when the servo valve 308 is rising,
Again, the control chamber 230 and the fuel tank 5 via the port 306
05 communicates, the pressure in the control chamber 230 decreases, the nozzle needle 220 further lifts, and the injection rate increases. Then, when the nozzle needle 220 is completely opened, the injection is performed at the maximum fuel injection rate thereafter.

【0051】その後、所定の噴射終了時期になると、駆
動信号A,Bは同時にオフし、アーマチャ316のステ
ータ311からの吸引力が解除され、スプリング317
のばね力によりサーボ弁308は下降する。
Thereafter, at a predetermined injection end timing, the drive signals A and B are simultaneously turned off, the suction force of the armature 316 from the stator 311 is released, and the spring 317 is released.
The servo valve 308 descends due to the spring force of.

【0052】サーボ弁308が下降中の時点td では、
サーボ弁308によりポート306が閉じられ、再び制
御室230の圧力が上昇し、ノズルニードル220が下
降する。そしてサーボ弁308がストッパ320で規定
される下限位置に達し、ノズルニードル220も閉弁し
て噴射が終了する。装置各部は燃料噴射前の状態に復す
る。このように閉弁時には駆動信号A,Bは同時にオフ
することでノズルニードル220を瞬時に閉弁し、シャ
ープカットが達成できる。
At time td when the servo valve 308 is descending,
The port 306 is closed by the servo valve 308, the pressure in the control chamber 230 increases again, and the nozzle needle 220 lowers. Then, the servo valve 308 reaches the lower limit position defined by the stopper 320, the nozzle needle 220 also closes, and the injection ends. Each part of the device returns to the state before the fuel injection. As described above, when the valve is closed, the drive signals A and B are simultaneously turned off, whereby the nozzle needle 220 is instantly closed, and a sharp cut can be achieved.

【0053】以上のごとく本システムでは初期噴射率の
抑制と、シャープカットとが両立できる。
As described above, in the present system, both suppression of the initial injection rate and sharp cutting can be achieved.

【0054】なお本実施形態のシステムではコイルには
通電時の電流値を2段階に与える構成としているが、こ
れ以上の複数段階の電流値を与える構成としてもよい。
この場合、噴射制御を、初期噴射率がさらに細かく段階
的に増加するようにしたり、エンジンの条件によって異
なる初期噴射率の中から選択するようにすることができ
る。
In the system according to the present embodiment, the current value during energization is applied to the coil in two stages, but a current value in more than two stages may be applied.
In this case, the injection control can be made so that the initial injection rate is increased in a finer stepwise manner, or selected from different initial injection rates depending on engine conditions.

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

【図1】本発明の燃料噴射弁の全体縦断面図である。FIG. 1 is an overall vertical sectional view of a fuel injection valve of the present invention.

【図2】本発明の燃料噴射弁の要部縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a main part of the fuel injection valve of the present invention.

【図3】上記燃料噴射弁を用いる本発明の燃料噴射シス
テムの構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a fuel injection system of the present invention using the fuel injection valve.

【図4】本発明の燃料噴射システムの、燃料噴射弁の制
御に用いられる電子制御ユニットの構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of an electronic control unit used for controlling a fuel injection valve in the fuel injection system of the present invention.

【図5】上記電子制御ユニットの、燃料噴射弁に通電す
る駆動回路の回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram of a drive circuit of the electronic control unit for energizing a fuel injection valve.

【図6】本発明の燃料噴射システムのタイムチャートで
ある。
FIG. 6 is a time chart of the fuel injection system of the present invention.

【図7】(a),(b),(c),(d)はそれぞれ作
動タイミングの異なる本発明の燃料噴射弁の要部縦断面
図である。
FIGS. 7 (a), (b), (c), and (d) are longitudinal cross-sectional views of main parts of the fuel injection valve of the present invention having different operation timings.

【図8】従来の一の燃料噴射弁の全体縦断面図である。FIG. 8 is an overall vertical sectional view of one conventional fuel injection valve.

【図9】従来の一の燃料噴射弁の要部縦断面図である。FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a main part of one conventional fuel injection valve.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 燃料噴射弁 208 貫通孔(案内孔) 210 シリンダ(弁シリンダ) 211 燃料噴射孔 213 噴射室(圧力室) 220 ノズルニードル(弁ニードル) 228 制御棒 230 制御室 301 弁部 302 リニアソレノイド(ソレノイド) 303 縦孔 304 底部(排出流路) 306 ポート 308 スプール弁(スプール、排出流路) 309 配管(排出流路) 315 スプリング室(排出流路) 316 アーマチャ 317 スプリング(ばね部材) 6 電子制御ユニット(通電手段) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel injection valve 208 Through hole (guide hole) 210 Cylinder (valve cylinder) 211 Fuel injection hole 213 Injection chamber (pressure chamber) 220 Nozzle needle (valve needle) 228 Control rod 230 Control chamber 301 Valve section 302 Linear solenoid (solenoid) 303 Vertical hole 304 Bottom (discharge channel) 306 Port 308 Spool valve (spool, discharge channel) 309 Piping (discharge channel) 315 Spring chamber (discharge channel) 316 Armature 317 Spring (spring member) 6 Electronic control unit ( Energizing means)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02M 51/06 F02M 51/06 Z ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F02M 51/06 F02M 51/06 Z

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 先端に燃料噴射孔が形成され常時高圧燃
料が導入される弁シリンダと、弁シリンダ内に設けられ
これに沿って変位する弁ニードルと、案内孔内を弁ニー
ドルと一体的に弁ニードルの変位方向に摺動する制御棒
と、弁シリンダを囲んで形成され、高圧燃料を弁ニード
ルに対し開弁方向に作用せしめる圧力室と、制御棒の後
端面を室壁面の一部として形成され、絞りを介して導入
された制御油圧を制御棒に対し弁ニードルの閉弁方向に
作用せしめる制御室と、制御室と低圧の排出流路の連通
と遮断とを切り換える弁部とを有し、弁部の切り換えに
より制御室の圧力の高低を切り換え弁ニードルを開弁方
向または閉弁方向に作動せしめる燃料噴射弁において、
上記弁部は、上記制御棒の内部に縦穴を形成し、縦穴内
にこれに沿って摺動する棒状のスプールを挿置し、縦穴
周壁面には、スプールを囲みかつ上記制御室と連通する
ポートを形成して、スプールが上記弁ニードルの開弁方
向に変位すると、ポートを介して制御室と上記排出流路
とが連通する構成とし、かつスプールに対し常時弁ニー
ドルの閉弁方向に付勢するばね部材と、スプールと一体
に設けられたアーマチャと、アーマチャを弁ニードルの
開弁方向に電磁駆動するソレノイドとを具備し、ソレノ
イドへの通電量に応じて弁ニードルのリフト量を調整す
るようにしたことを特徴とする燃料噴射弁。
1. A valve cylinder having a fuel injection hole formed at a tip thereof and constantly introducing high-pressure fuel, a valve needle provided in the valve cylinder and displaced along the valve cylinder, and a guide hole formed integrally with the valve needle. A control rod that slides in the direction of displacement of the valve needle, a pressure chamber that is formed surrounding the valve cylinder and causes high-pressure fuel to act on the valve needle in the valve opening direction, and a rear end surface of the control rod as part of the chamber wall It has a control chamber that is formed and controls the control oil introduced through the throttle to act on the control rod in the valve-closing direction of the valve needle, and a valve unit that switches between communication and shutoff between the control chamber and the low-pressure discharge passage. In the fuel injection valve, the valve needle is switched in the valve opening direction or the valve closing direction by switching the level of the pressure in the control chamber by switching the valve portion.
The valve section has a vertical hole formed inside the control rod, a rod-shaped spool sliding along the vertical hole is inserted into the vertical hole, and the peripheral wall of the vertical hole surrounds the spool and communicates with the control chamber. A port is formed, and when the spool is displaced in the valve opening direction of the valve needle, the control chamber and the discharge flow path communicate with each other through the port, and the spool is always attached to the valve needle in the valve closing direction. A biasing spring member, an armature provided integrally with the spool, and a solenoid that electromagnetically drives the armature in the valve needle opening direction, and adjusts the lift amount of the valve needle according to the amount of electricity supplied to the solenoid. A fuel injection valve characterized in that:
【請求項2】 請求項1記載の燃料噴射弁と、上記ソレ
ノイドへの通電量を可変に構成した通電手段とを具備
し、該通電手段は、燃料の噴射開始時には、少量の通電
量から漸次増加せしめて所定通電量に上げ、燃料の噴射
終了時には所定通電量から瞬時に通電を遮断するように
設定した燃料噴射システム。
2. The fuel injection valve according to claim 1, further comprising: an energizing unit configured to variably energize the solenoid, wherein the energizing unit gradually reduces the amount of energization at the start of fuel injection. A fuel injection system that is set so as to increase the current to a predetermined energization amount, and to immediately cut off the energization from the predetermined energization amount at the end of fuel injection.
【請求項3】 請求項2記載の燃料噴射システムにおい
て、上記通電手段は、通電時の通電量を2段階に切り替
える構成とした燃料噴射システム。
3. The fuel injection system according to claim 2, wherein said energizing means switches the amount of energization during energization between two stages.
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