JPS60204958A - Fuel injection unit of diesel engine - Google Patents

Fuel injection unit of diesel engine

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JPS60204958A
JPS60204958A JP6171984A JP6171984A JPS60204958A JP S60204958 A JPS60204958 A JP S60204958A JP 6171984 A JP6171984 A JP 6171984A JP 6171984 A JP6171984 A JP 6171984A JP S60204958 A JPS60204958 A JP S60204958A
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JP
Japan
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pressure
fuel
fuel injection
engine
needle valve
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Application number
JP6171984A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshio Hotsuta
堀田 賀雄
Takumi Nishida
西田 工
Yoshitaka Nomoto
義隆 野元
Masanori Sawara
佐原 正憲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
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Publication of JPS60204958A publication Critical patent/JPS60204958A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/161Means for adjusting injection-valve lift
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve the emission property and engine output due to the improvement of combustibility and reduce noises by controlling the pressure applied to a plunger member via a pressure control valve provided on a pressure passage communicated to the end surface of the plunger member. CONSTITUTION:A pressure control valve 21 controlling to reduce the pressure in a pressure passage 20 is arranged on the joint section of the pressure passage 20 communicated to the rear end surface of the plunger section 18b of a plunger member 18 and a communicating passage 28. A control unit 26 operating and controlling a solenoid drive circuit 25 to drive a pressure control valve 21 by receiving the outputs of rotation speed and load sensors 22, 23 is constituted. In the low-load, low-rotation region of an engine, a low-duty ratio signal is fed to the control valve 21 from a control unit 26, the fuel pressure is increased, the lift resistance force of a needle valve 16 is increased, atomization of the injected fuel is progressed via the lift suppression, and the emission performance is improved. In the high-load, high-rotation region, no lift suppression is applied, and the output is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ディーゼルエンジンに燃料をjl躬供給する
燃料噴射装置に関し、特に、燃料圧力を受1ノてリフl
−するニードル弁の該リフト偏に応じて燃料噴孔の開口
面積を変化させるようにしたビントル型燃料噴射ノズル
を備えたものの改良に関す°る。なお、本発明ではビン
トル型燃料噴射ノズルは、ニードル弁のリフト節回のう
ちニードル弁が燃料噴孔を絞った状態であるスロットル
範囲が比較的広いスロットル型のものをも含む愚昧で用
いる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a fuel injection device that continuously supplies fuel to a diesel engine, and particularly relates to a fuel injection device that receives fuel pressure and refluxes it once and for all.
- This invention relates to an improvement in a fuel injection nozzle equipped with a bottle-type fuel injection nozzle in which the opening area of a fuel injection hole is changed in accordance with the lift deviation of a needle valve. In the present invention, the bottle-type fuel injection nozzle is used in a variety of ways, including a throttle-type fuel injection nozzle in which the throttle range in which the needle valve throttles the fuel injection hole is relatively wide among the lift speeds of the needle valve.

(従来技術) 従来、この秤のビントル型燃料噴射ノズルの一例として
、例えば特開昭57−151058号公報等に1m示さ
れているように、ニードル弁の後端側1.:該ニードル
弁と同軸上に摺動自在なシランジャ部材を設け、該プラ
ンジャ部材への所定圧力の印加によりニードル弁の所定
リフト量以上でのリフトを抑制して、該ニードル弁のリ
フト節回のうらニードル弁が燃料噴孔を絞った状態のス
ロットル範囲を一定時間持続させるようにすることによ
り、噴射燃料の微粒化、燃料噴射率の変更等を図り得る
ようにしたセントラルブランジャタイプと呼ばれるもの
は知られている。
(Prior Art) Conventionally, as an example of a bottle-type fuel injection nozzle for this scale, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-151058, etc., a needle valve rear end side 1. : A slidable sylanger member is provided coaxially with the needle valve, and by applying a predetermined pressure to the plunger member, lift of the needle valve above a predetermined lift amount is suppressed, and the lift adjustment of the needle valve is reduced. This type is called a central plunger type, which allows the injected fuel to be atomized and the fuel injection rate to be changed by maintaining the throttle range in which the back needle valve restricts the fuel injection hole for a certain period of time. is known.

ところが、この従来のものでは、プランジャ部材には燃
料噴射ポンプから供給される燃料の圧力がそのまま印加
されるものであり、ニードル弁がそのリフト範囲のうち
のスロットル範囲内にリフトされると一律にリフトの抑
制が行われるため、エンジンの種々の運転状態に応じて
燃料の微粒化や燃料噴射率の変更を目的とした機能を積
極的に使い分けることができず、エンジンの燃焼促進、
■ミッション性改善、出力内上等の切換制御を行うこと
が困難であった。
However, in this conventional device, the pressure of the fuel supplied from the fuel injection pump is directly applied to the plunger member, and when the needle valve is lifted within the throttle range of its lift range, the pressure of the fuel is uniformly applied to the plunger member. Because lift is suppressed, it is not possible to actively use functions that aim to atomize the fuel or change the fuel injection rate depending on the various operating conditions of the engine.
■It was difficult to improve mission performance and control switching within the output range.

特に、定常走行時におけるディーゼルノックに起因する
騒音の低減を図って、静粛な運転性を得ることが切望さ
れており、上記燃料噴射率を変更することによってこれ
に対処することも困難であった。
In particular, there is a strong desire to achieve quiet drivability by reducing noise caused by diesel knock during steady driving, and it has also been difficult to address this issue by changing the fuel injection rate. .

(発明の目的) 本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、」:記したニードル弁のリフトを抑a、
IIするためのプランジャ部材に印加する圧力、寸なわ
ち該プランジpflI祠への印加圧力で定まるニードル
弁のリフト抑制をエンジンの運転状態に応じて変化させ
ることにより、ディーゼルエンジンの運転状態に応じて
燃料噴射ノズルによるエンジンへの燃料噴射特性を燃焼
性の向上によるエミッション性の改善やエンジン回転数
の向上、および定常走行時の騒音低減を意図した特性に
変更制■するようにすることにある。
(Objective of the Invention) The present invention has been made in view of the above points, and its object is to suppress the lift of the needle valve as described above.
By changing the pressure applied to the plunger member for the diesel engine, that is, the lift suppression of the needle valve, which is determined by the pressure applied to the plunger pflI, depending on the operating state of the engine, The object of the present invention is to change and control the characteristics of fuel injection into an engine by a fuel injection nozzle to characteristics intended to improve emission characteristics by improving combustibility, increase engine speed, and reduce noise during steady running.

(発明の構成) 上記目的を達成するために、本発明の解決手段は、上記
の如く、プランジャ部材への所定圧力の作用によりニー
ドル弁のリフトを抑制するようにしたビントル型燃料噴
射ノズルを有するディーゼルエンジンの燃料噴射装置に
おいて、燃料噴射ノズルのプランジャ部材端面に連通し
て圧力を印加する圧力通路に圧力制御弁を設け、エンジ
ン回転数および負荷の少なくとも一方が増大する程上記
ブランシト部材に作用する圧力を低下させるとともに、
定常走行領域近傍ではこのプランジャ部材に作用する圧
力を相対的に高めるよう圧ノ〕&1j御弁を駆動する制
卸装置を設けたものである。このことにより、ビントル
型燃料噴射ノズルにおけるニードル弁のリフト特性を良
好に利用してそのリフト抑制開始時期、抑制状態をエン
ジンの定常走行領域を含む運転状態に応じて可変制御す
るようにしたものである。
(Structure of the Invention) In order to achieve the above object, the solution means of the present invention includes a bottle-type fuel injection nozzle that suppresses the lift of the needle valve by applying a predetermined pressure to the plunger member, as described above. In a diesel engine fuel injection device, a pressure control valve is provided in a pressure passage that communicates with an end face of a plunger member of a fuel injection nozzle and applies pressure, and acts on the blanking member as at least one of engine speed and load increases. As well as reducing the pressure,
A control device is provided to drive the pressure control valve 1j to relatively increase the pressure acting on the plunger member in the vicinity of the steady running region. This makes good use of the lift characteristics of the needle valve in the bottle-type fuel injection nozzle to variably control the lift suppression start timing and suppression state depending on the engine operating conditions, including the steady running range. be.

(発明の効果) したがって、本発明によれば、ディーゼルエンジンに使
用されるビントル型の燃料噴射ノズルにj3いて、その
ニードル弁のリフトを抑制するプランシト部材への印加
圧力の制御によりニードル弁のリフト抑制開始時期およ
び抑制状態をエンジンの運転状態に応じて可変制御し、
エンジン回転数d3よび負荷の少なくとも一方が増大す
る程、プランジャ部材に作用する圧力を低下させて噴射
率を向上してエンジン出力の向上を図ると同時に、エン
ジン回転数および負荷が低い的にはプランジャ部材に作
用する圧力を増大させて噴gFI率を低減してエミッシ
ョン性を向上し、出力おJ、び1ミツシヨン性を満足で
きると同時に、定常走行領域近傍ではプランジャ部材に
作用するFf力を相対的に高めて噴射率を工げてディー
ゼルノックを抑制して騒音をイへ減でき、静粛な乗心地
PLが11ノられるものである。
(Effects of the Invention) Therefore, according to the present invention, the lift of the needle valve is controlled by controlling the pressure applied to the plan seat member that suppresses the lift of the needle valve in the bottle-type fuel injection nozzle used in a diesel engine. The suppression start timing and suppression state are variably controlled according to the engine operating condition,
As at least one of the engine speed d3 and the load increases, the pressure acting on the plunger member is lowered to improve the injection rate and engine output. By increasing the pressure acting on the member and reducing the injection gFI rate, it is possible to improve the emission performance and satisfy the output, J, and 1 transmission performance, while at the same time reducing the Ff force acting on the plunger member near the steady running region. By increasing the fuel injection rate and improving the injection rate, diesel knock can be suppressed and noise can be reduced to I, resulting in a quiet ride comfort level of 11.

(実施例) 以下、本発明の実施例について図面1こ基づいて詳細に
説明覆る。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on FIG.

第1図は本発明の実施例にかがる直接l171i躬式デ
ィーゼルエンジンの燃焼至部分を示し、11.!シリン
ダ2を有するシリンタブロック、3(、tシリンダブロ
ック1の上面に接合されたシリンダヘッド、4は上記シ
リンダ2内に(1復動自在に嵌装されたピストンであっ
て、該ピストン4の頂面には燃焼至5を形成するための
キャビティ4aが凹設されている。
FIG. 1 shows the combustion section of a direct l171i type diesel engine according to an embodiment of the present invention; 11. ! A cylinder block 3 having a cylinder 2, a cylinder head joined to the upper surface of the cylinder block 1, 4 a piston fitted in the cylinder 2 so as to be movable back and forth; A cavity 4a for forming a combustion chamber 5 is recessed in the top surface.

一方、上記シリンダヘッド3には、図示されていないが
上記燃焼室5に吸気を供給する吸気ポートと、燃焼室5
内の排気を排出する排気ポートとが形成されており、上
記吸気ポートの配置形状により、エンジンの吸気行程で
燃焼室5内に吸入される吸気が該燃焼室5内にスワール
(渦流)を発生ずるように構成されている。
On the other hand, although not shown, the cylinder head 3 includes an intake port that supplies intake air to the combustion chamber 5, and an intake port that supplies intake air to the combustion chamber 5.
Due to the arrangement shape of the intake port, the intake air drawn into the combustion chamber 5 during the intake stroke of the engine generates a swirl within the combustion chamber 5. is configured to occur.

また、上記シリンダヘッド3には、エンジン始動時に上
記燃焼室5内を加熱するグロープラグ6と、燃焼室5内
に燃料を噴射供給するビントル型の燃料噴射ノズル7と
が装着され、上記燃料噴射ノズル7の燃料噴射方向は上
記吸気スワールに沿う方向に設定されている。
Further, the cylinder head 3 is equipped with a glow plug 6 that heats the inside of the combustion chamber 5 when the engine is started, and a bottle-type fuel injection nozzle 7 that injects fuel into the combustion chamber 5. The fuel injection direction of the nozzle 7 is set along the intake swirl.

上記ビントル型の燃料噴射ノズル7は、第2図に示すよ
うに、先端側(図で下側)に燃焼室5に臨む燃料噴孔8
が、後端側(同上側)に燃料噴射ポンプ(図示せず)に
接続された燃料導入口9がそれぞれ開口するノズル本体
10を備え、該ノズル本体10内には後端側から先端側
に向かって順にスプリング室12、ニードル弁支持孔1
3および燃料圧力室14が形成され、これらの空洞部は
上記燃料噴孔8と同軸上にかつDいに連通するように設
けられている。また、上記燃料尋人口9と燃料圧力室1
4(燃料噴孔8)とはノズル本(4,10に形成した燃
料通路15によって連通されている。さらに、上記スプ
リング室12から燃r1噴孔8までの空洞部内にはニー
ドル弁16がニードル弁支持孔13にて液密支持されて
開動自在に嵌装され、該ニードル弁16は、十記スプリ
ング室12内に配置されたスプリング受部16aと、−
F記燃料圧力室14内の燃料圧を受(ブる受圧部16b
と、上記燃料噴孔8を開閉する弁部16Cと、燃料噴孔
8内に配置されたスロットル部16dとを備えてなり、
上記スロットル部16dと燃料噴孔8の壁面どの間には
一定の間隙が形成されている。
As shown in FIG. 2, the bottle-type fuel injection nozzle 7 has a fuel injection hole 8 facing the combustion chamber 5 on the tip side (lower side in the figure).
is provided with a nozzle body 10 in which a fuel inlet 9 connected to a fuel injection pump (not shown) opens at the rear end side (upper side), and there are nozzle bodies 10 inside the nozzle body 10 from the rear end side to the front end side. In this order: spring chamber 12, needle valve support hole 1
3 and a fuel pressure chamber 14 are formed, and these cavities are provided coaxially with the fuel injection hole 8 and in communication with the fuel injection hole 8. In addition, the above-mentioned fuel fathom 9 and fuel pressure chamber 1
4 (fuel nozzle hole 8) through a fuel passage 15 formed in the nozzle main (4, 10).Furthermore, a needle valve 16 is provided in the cavity from the spring chamber 12 to the fuel r1 nozzle hole 8. The needle valve 16 is fluid-tightly supported in the valve support hole 13 and fitted so as to be openable.
The pressure receiving part 16b receives the fuel pressure in the fuel pressure chamber 14.
, a valve portion 16C for opening and closing the fuel injection hole 8, and a throttle portion 16d disposed within the fuel injection hole 8,
A certain gap is formed between the throttle portion 16d and the wall surface of the fuel injection hole 8.

また、上記スプリング室12内にはニードル弁16を閉
弁/′j向に付勢りるノズルスプリング17/)ζ縮装
されており、燃料噴射ポンプからの高11燃料が燃料導
入口9から燃料通路15を通って燃in fi力v14
に尋人されると、該燃料圧力のニードル弁16の受圧部
16bへの作用によりニードル弁16がノズルスプリン
グ17の付勢力に抗して開弁されて燃料が燃料噴孔8を
通ってエンジンの燃焼室5内に噴射され、かつそのとき
にニードル弁16のり71〜最に応じてそのスロットル
部16dと燃料噴孔8壁而との間隙が変化することによ
り、ニードル弁16のリフト間と燃料噴孔8の開口面積
とが変化するように構成されている。
In addition, a nozzle spring 17/)ζ for urging the needle valve 16 in the closing direction /'j is installed in the spring chamber 12, and the high 11 fuel from the fuel injection pump is supplied from the fuel inlet 9. The fuel in fi force v14 passes through the fuel passage 15.
When the fuel pressure is applied to the pressure receiving part 16b of the needle valve 16, the needle valve 16 is opened against the urging force of the nozzle spring 17, and the fuel passes through the fuel nozzle hole 8 to the engine. is injected into the combustion chamber 5, and at that time, the gap between the throttle portion 16d and the wall of the fuel injection hole 8 changes depending on the needle valve 16 glue 71 to The opening area of the fuel injection hole 8 is configured to change.

プなわら、ニードル弁16のリフト量と開口面積との関
係は第3図に示すように、弁部16Cの開弁に従って初
期開口面積が増大した後、まずスロットル部16dが燃
料噴孔8内に位置して、該スロットル部16dの燃料噴
孔8の絞りにより燃料噴孔8の開口面積が略一定に保た
れるスロットル範囲に入り、次いで燃料噴孔8からのス
ロットル部16dの脱出により、ニードル弁16のり7
1〜−に比例して燃料噴孔8の開口面積が増大する比例
変化範囲に移行した後に、フルリフト位置にリフトされ
る。
As shown in FIG. 3, the relationship between the lift amount and the opening area of the needle valve 16 is as shown in FIG. , the throttle section 16d enters a throttle range in which the opening area of the fuel nozzle hole 8 is kept substantially constant by the throttle of the fuel nozzle hole 8, and then, as the throttle section 16d escapes from the fuel nozzle hole 8, Needle valve 16 glue 7
After shifting to a proportional change range in which the opening area of the fuel nozzle hole 8 increases in proportion to 1 to -, it is lifted to the full lift position.

なお、第2図において、19は燃料排出通路であって、
燃料圧力室14からニードル弁16とニードル弁支持孔
13との微小間隙を通ってスプリング室12内に漏出し
たリーク燃料をノズル外の燃Flタンク(図示せず)に
111出づるためのbのである。
In addition, in FIG. 2, 19 is a fuel discharge passage,
A mechanism (b) for leaking fuel leaked from the fuel pressure chamber 14 into the spring chamber 12 through the minute gap between the needle valve 16 and the needle valve support hole 13 to the fuel Fl tank (not shown) outside the nozzle. be.

さらに、上記スプリング窄12後側のノズル本体10に
は上記ニードル弁16と同軸上に、スプリング室12と
連通づるシリンダ11が形成され、該シリンダ11は圧
力通路20をfrシてノズル本体10外の、燃料を圧力
媒体とする圧力8′f!(図示せず)に連通されている
。また、F記シリンダ11からスプリング室12に戸る
空洞部内にはニードル弁16の軸心と一致するプランジ
ャ部材18が摺動自在に嵌装されている。該プランジャ
部材18は、上記スプリング至12内に配置されたロッ
ト部18aと、上記シリンタコ]内に嵌合配置されたブ
ランシト部18bと、[]ツラド18aとプランジP部
18bとの間にイ1″装置りる鍔FJi 18 Gと7
2日らなり、上記鍔部18Gかスプリング室12の後端
壁どスプリング至12中間部(17に配gQしたストッ
パ部材27とに当接づるまでのストローク範囲を移動可
能に設けられ、かつ上記鍔部18cのストッパ部材27
への当接によりプランジャ部材18のニードル弁16側
への移動が規制された状態でIJ、上記ロンドgA18
aの先端すなわちプランジャ部材18の先端がニードル
弁16の後端部たるスプリング受部16aに所定の間隙
をあけて対峙づるように位置決めされている。しかして
、ニードル弁16がリフトしてそのスプリング受部16
aがプランジャ部材18のロッド部18a先端に当接し
た状態において、プランジャ部材18のプランジ11部
18b後端而に作用づる所定の圧力によりニードル弁1
6のリフト量が抑制されるように構成されている。
Furthermore, a cylinder 11 that communicates with the spring chamber 12 is formed coaxially with the needle valve 16 in the nozzle body 10 on the rear side of the spring narrowing 12, and the cylinder 11 is connected to the outside of the nozzle body 10 through the pressure passage 20. , the pressure is 8'f with fuel as the pressure medium! (not shown). Further, a plunger member 18 that coincides with the axis of the needle valve 16 is slidably fitted in a cavity extending from the F cylinder 11 to the spring chamber 12. The plunger member 18 has a rod portion 18a disposed within the spring toe 12, a blank portion 18b fitted within the cylinder tacho, and an eye between the plunger rod 18a and the plunge P portion 18b. ``Device Riru Tsuba FJi 18 G and 7
2 days, the flange 18G is movable in a stroke range from the rear end wall of the spring chamber 12 to the spring 12 intermediate part (17) until it comes into contact with the stopper member 27, and the above-mentioned Stopper member 27 of flange 18c
In a state where the movement of the plunger member 18 toward the needle valve 16 side is restricted by contact with the IJ, the Rondo gA18
The tip of the plunger member 18, that is, the tip of the plunger member 18, is positioned so as to face the spring receiving portion 16a, which is the rear end of the needle valve 16, with a predetermined gap therebetween. As a result, the needle valve 16 lifts and its spring receiving portion 16
a is in contact with the tip of the rod portion 18a of the plunger member 18, a predetermined pressure acting on the rear end of the plunger portion 18b of the plunger member 18 causes the needle valve 1 to close.
It is configured such that the lift amount of No. 6 is suppressed.

さらに、上記プランジャ部材18のプランジャ部181
!端而に連通する圧力通路20において、そのノズル本
体10外側部分には連通路28を介して上記燃料排出通
路19が接続され、圧力通路20の上記連通路28との
接続部分には、圧力通路20内の圧力を減少するように
制御するデユーティバルブよりなる圧力制御弁21が配
設されてこの圧力制御弁21を作動制御I するシリ御
システムを説明づると、22はエンジンの回転数を検出
するための回転数セン9.231J エンジンの負荷状
態を検出丈るための@荷七ンサ、24【J上記両セン−
す22.23の出力を受け、ff/7ilIll*II
弁21のデューティソレノイ1:を駆動するためのソレ
ノイド駆動回路25を作動1.制御する1、1IIt1
回路であって、以上のII、II制御路24およびソレ
ノイド駆動回路25により、エンジンの運転状態に応し
て几カ制御弁21を作動制御する制御装置26が構成さ
れている。
Further, the plunger portion 181 of the plunger member 18
! In the pressure passage 20 that communicates with the other end, the fuel discharge passage 19 is connected to the outer part of the nozzle body 10 via the communication passage 28, and the pressure passage 20 is connected to the communication passage 28 at the part of the pressure passage 20 that To explain a series control system in which a pressure control valve 21 consisting of a duty valve is disposed and controls the operation of the pressure control valve 21 to reduce the pressure within the engine, 22 controls the engine rotation speed. Rotational speed sensor 9.231J for detecting the load condition of the engine.
22.Receive the output of 23, ff/7illIll*II
Activates the solenoid drive circuit 25 for driving the duty solenoid 1: of the valve 21. Control 1, 1IIt1
The circuit II, II control path 24 and solenoid drive circuit 25 constitute a control device 26 that controls the operation of the control valve 21 according to the operating state of the engine.

上記制御装置26は、例えば第4図に承りように、エン
ジンが低相荷状態でかつ低回転状態にあるときには圧力
f、I+御弁21に低デユーティ比信号を送ってプラン
ジャ8IHJ181こ印加する燃FlrI力を高くし、
コニンジンがフルロードF/LにfI(りく高負荷状態
でかつ高口転状態にあるときには圧力III御弁21に
高デユーテイ比信号を送ってプランジャ部′4A18に
印加する燃料圧力を低くするように、エンジン回転数お
よび負荷の少なくとも一方が増大する程プランジャ部材
18に作用する圧力を低下させるように制御するととも
に、定常走行領11i!づ−なわち0−ドロードR/l
−近傍ではデユーティ比信号のデユーティ比を他の領域
の変化特性より相対的に低く設定することにより、上記
プランジャ部材18に作用する圧力を相対的に高めて噴
射率を下げるように制mTJるものである。
For example, as shown in FIG. 4, when the engine is in a low phase load state and a low rotation state, the control device 26 sends a low duty ratio signal to the pressure f, I+ control valve 21, and applies fuel to the plunger 8IHJ181. Increase FlrI power,
When the carrot is in a high load state and a high rotation state in full load F/L, a high duty ratio signal is sent to the pressure III control valve 21 to lower the fuel pressure applied to the plunger part '4A18. , the pressure acting on the plunger member 18 is controlled to be reduced as at least one of the engine speed and the load increases, and the steady running region 11i!, that is, 0-droad R/l is controlled.
- Control mTJ to relatively increase the pressure acting on the plunger member 18 and lower the injection rate by setting the duty ratio of the duty ratio signal relatively lower than the change characteristics of other regions in the vicinity. It is.

なお、上記圧力通路20には燃料導入口9に供給する燃
料を分岐して供給するように覆るか、もしくは別途の圧
力源からの圧力を供給するようにしてもよく、前者の燃
料ポンプ吐出圧を利用づる揚台(Jは圧力通路20の圧
力が燃斜棚入口91J作用しないように両者間にチェッ
ク弁を介設するのが好ましい。
Note that the pressure passage 20 may be covered so that the fuel supplied to the fuel inlet 9 is branched and supplied, or may be supplied with pressure from a separate pressure source, and in the former case, the fuel pump discharge pressure It is preferable to interpose a check valve between the lifting platform (J) using a lifting platform (J) so that the pressure of the pressure passage 20 does not act on the combustion shelf inlet 91J.

次に、上記実施例の作動について説明刃るに、基本的に
は燃料11i躬ポンプから燃料噴)Jノズル7に高圧燃
料が圧送されると、該高圧燃料は、燃料導入口9から燃
料通路15を経て燃料圧力室14に導入され、該燃Fl
圧力苗14においてニードル弁16の受圧部16bを押
圧して該ニードル弁16をノズルスプリング17の?j
勢ツノに抗してリフトさせて開弁させ、このニードル弁
16のtin弁により燃料圧力室14内の燃r1がff
1FI噴孔8を通ってエンジンの燃焼室5に噴射供給さ
れる。そして、燃料圧力室14内に導入される燃料圧力
の増大によりニードル弁16のリフト帛が増大してイの
スプリング受部16aがプランジ↑・部材18に当接J
るど、それ以jp、ニードル弁16 t、tゾシンジャ
部材18と一体となってリフi−づるようになる。
Next, the operation of the above embodiment will be explained. Basically, when high-pressure fuel is fed under pressure from the fuel pump to the J nozzle 7, the high-pressure fuel is transferred from the fuel inlet 9 to the fuel passage. 15 into the fuel pressure chamber 14, and the fuel Fl
The pressure receiving part 16b of the needle valve 16 is pressed in the pressure seedling 14, and the needle valve 16 is moved by the pressure receiving part 16b of the nozzle spring 17. j
The valve is opened by lifting it against the pressure, and the fuel r1 in the fuel pressure chamber 14 is turned off by the tin valve of the needle valve 16.
It is injected and supplied to the combustion chamber 5 of the engine through the 1FI injection hole 8. Then, as the fuel pressure introduced into the fuel pressure chamber 14 increases, the lift force of the needle valve 16 increases, and the spring receiving part 16a of A comes into contact with the plunger ↑ member 18.
From then on, the needle valve 16 t, t is integrated with the sinker member 18 and becomes removable.

また、圧力源から圧力通路20を通って燃わ1鳴躬ノズ
ル7のシリンダ11に尋人された?1. ?il圧(ま
、該シリンダ11内の19222部441 F3後端面
に作用してプランジζ・部材18を二−ドルブf 16
 tilllに押圧し、このプランジャ81((イI 
Bへの圧力の印加により上記スプリング受部16aがプ
ランシト部材18に当接した後のニードル弁16のリフ
ト動作が制御される。
In addition, the combustion was carried out from the pressure source through the pressure passage 20 to the cylinder 11 of the nozzle 7? 1. ? il pressure (acting on the rear end surface of the 19222 part 441 F3 in the cylinder 11 to move the plunger ζ member 18 to the second position F16
Press until this plunger 81 ((I)
By applying pressure to B, the lift operation of the needle valve 16 after the spring receiving portion 16a abuts against the plan seat member 18 is controlled.

このニードル弁16に対づる制御について、第5図に示
す制御70−チ1−−1−に沿って説明ブれば、スター
ト後のステップS1で回転数センサ22からの回転数信
号が、次のステップS2で負荷センサ23からの負荷信
号がそれぞれ制fil装置26に入力され、この後、ス
テップS3で上記回転数信号および負荷信号に基づいて
エンジンの運転状態に対応するデユーティ比が、予め記
憶されているデユーティ比マツプから読み込まれ、次い
でステップS4において、上記読み込まれたデユーティ
比に応じて圧力制御弁21のデユーティソレノイドが駆
動されて圧力制御弁21によりプランジャ部材18に印
加する燃料圧力が制御され、しかる優上記ステップS1
に戻ってぞれ以後のステップS2.S3が繰り返される
The control for this needle valve 16 will be explained along the control 70-CH1-1- shown in FIG. In step S2, the load signals from the load sensors 23 are respectively input to the control filter device 26, and then in step S3, the duty ratio corresponding to the operating state of the engine is stored in advance based on the rotation speed signal and the load signal. Then, in step S4, the duty solenoid of the pressure control valve 21 is driven according to the read duty ratio map, and the fuel pressure applied to the plunger member 18 by the pressure control valve 21 is adjusted. Controlled and disciplined above step S1
Return to step S2. S3 is repeated.

このことにより、エンジンが低負荷低回転領域にあると
きには、制御1装af 26から低デユーティ比信号が
圧ノ〕制御弁21に送られることにより、プランジャ部
材18に印加される燃料圧力が高くなって該プランジャ
部材18によるニードル弁16のリフト抵抗力が増大し
、このプランジャ部材18のリフト抵抗力の増大により
ニードル弁16はそのスプリング受部16aがプランジ
ャ部材18に当接した後でスロットル部16dが燃料噴
孔8を絞った状態のスロットル範囲にあるときにリフト
を抑制されるようになり、このスロットル範囲でのニー
ドル弁16のリフト抑制により、燃料噴孔8から燃料が
高速で噴射される状態が長時間保たれて燃料噴射の微粒
化が促進され、燃料の着火性、燃焼性が高まってHCの
排出が低減しエミッション性能の向上等が図られる。
As a result, when the engine is in a low-load, low-speed region, a low duty ratio signal is sent from the control unit AF 26 to the pressure control valve 21, thereby increasing the fuel pressure applied to the plunger member 18. As a result, the lift resistance force of the needle valve 16 by the plunger member 18 increases, and due to this increase in the lift resistance force of the plunger member 18, the needle valve 16 moves to the throttle portion 16d after its spring receiving portion 16a abuts the plunger member 18. The lift is suppressed when the fuel injection hole 8 is in the throttle range where the fuel injection hole 8 is throttled, and by suppressing the lift of the needle valve 16 in this throttle range, fuel is injected from the fuel injection hole 8 at high speed. This state is maintained for a long time, promoting atomization of fuel injection, improving the ignitability and combustibility of the fuel, reducing HC emissions, and improving emission performance.

一方、エンジンが高負荷高回転領域にあるときには、制
御装置26から高デユーテイ比信号が圧力制御弁21に
送られることにより、プランジャ部材18に印加される
燃料圧力が低くなって該プランジャ部材18によるニー
ドル弁16のリフト抵抗力が減少し、このプランジャ部
材18のリフト抵抗力の減少により、ニードル弁16は
そのスロワ1〜ル部16.dが燃料噴孔8から脱出する
途中の比例変化範囲でのリフト位置、またはスロットル
部16dの脱出完了後のフルリフト位置に達するまでリ
フト抑制をうけることなくスムーズにす71−されるよ
うになり、その結果、エンジンへの燃料噴射(71hX
m保されてエンジン出力の向上を図ることができる。
On the other hand, when the engine is in a high-load, high-speed region, a high duty ratio signal is sent from the control device 26 to the pressure control valve 21, so that the fuel pressure applied to the plunger member 18 is lowered, and the fuel pressure applied to the plunger member 18 is reduced. The lift resistance of the needle valve 16 is reduced, and this reduction in the lift resistance of the plunger member 18 causes the needle valve 16 to move toward its throat 1-16. d is smoothly moved 71- without being subjected to lift suppression until it reaches the lift position in the proportional change range on the way to escape from the fuel nozzle hole 8 or the full lift position after the throttle part 16d completes escape, As a result, fuel injection into the engine (71hX
m is maintained, and the engine output can be improved.

ざらに、エンジンが定常運転領域近傍ずなわち加減i*
がtヶなわれていないロードロードR/L状態にあると
きには、他の領域でのエンジン回転数と負荷の変動に対
するデユーティ比の変化より相対的にデユーティ比が低
いf+I’lに設定され、このデユーティ比信号が制t
1′D装置26から圧力制御弁21に送られることによ
り、プランジャ部018に印加される燃料圧力が相対的
に高くなって該プランジ!・部材18によるニードル弁
]6のリフト抵抗力が増大し、燃料噴射率の低下にとも
むってディーピルノックの発−りが抑制され、騒音低紙
が図れる。
Roughly speaking, the engine is close to the steady operating range, that is, the adjustment i*
When the load is in the R/L state where t is not changed, the duty ratio is set to f+I'l, which is relatively lower than changes in the duty ratio due to changes in engine speed and load in other regions, and this Duty ratio signal is controlled
By being sent from the 1'D device 26 to the pressure control valve 21, the fuel pressure applied to the plunger portion 018 becomes relatively high and the plunge! - Needle valve by member 18] The lift resistance force of the member 18 increases, and as the fuel injection rate decreases, the occurrence of deep pill knock is suppressed, thereby achieving low noise.

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
種々の変形例をも包含するものであり、上記実施例でI
J、エンジンの回転数および負荷に基づき燃料噴射ノズ
ル7のプランジャ部材18に印加り−る燃料圧力を制御
してニードル弁16のリフト抑制開始簡明を変化さける
ようにしくいるか、これに加えてエンジンの吸気711
a葭、冷7Jl水温IQ 、J、たは大気F十を検出し
てエンジンの白煙光と1運転状態〈燃焼室での吸気のt
1i+ii温葭が低い状1B)を判別し、エンジンか白
煙ブを住運転状態にあるときにはプランジャ部材18へ
の印加圧力を^めることにより、燃料の燃焼性を向上8
t!り白煙の′f19をイ1(滅するようにしてもよい
Note that the present invention is not limited to the above embodiments,
It also includes various modifications, and in the above embodiment, I
J. Is the fuel pressure applied to the plunger member 18 of the fuel injection nozzle 7 controlled based on the engine speed and load to avoid changing the lift suppression start of the needle valve 16? intake 711
ayoshi, cold 7Jl water temperature IQ, J, or atmosphere F0 is detected and engine white smoke light and 1 operating state <t of intake air in the combustion chamber
1i+ii The state of low heat 1B) is determined, and when the engine is running with white smoke, the pressure applied to the plunger member 18 is increased to improve the combustibility of the fuel8.
T! The white smoke 'f19 may also be eliminated.

また、過給機イ(ティーげルエンジンに適用しで、吸気
の過給圧が11(いときに(まIランジル 1ltll
祠18への印加圧力を高圧にりることにより、燃焼至内
の吸気に対する燃r1の分配性を高めC燃焼tヶを良り
Yにし、吸気の過給圧が高いときにIJシランシャ部材
18への印加圧力を低圧にすることにより、燃料噴射ω
を確保してエンジン出力を向上さけることも可能である
In addition, when the supercharger is applied to the Tigel engine and the intake supercharging pressure is 11 (when it is
By increasing the pressure applied to the shrine 18 to a high pressure, the distribution of the fuel r1 to the intake air before combustion is improved, and the C combustion t is made good, and when the supercharging pressure of the intake air is high, the IJ silansha member 18 By lowering the pressure applied to the fuel injection ω
It is also possible to improve engine output by ensuring that

さらに、排気還流システムを備えたディーゼルエンジン
に適用して、排気還流率が大きいときにはプランジャ部
材18への印加FF力を高几lこすることにより、スモ
ーク(黒煙)の悪化を防止することもできる。
Furthermore, when the exhaust recirculation rate is large, the FF force applied to the plunger member 18 can be applied to a diesel engine equipped with an exhaust recirculation system to prevent the deterioration of smoke (black smoke). can.

さらにまた、上記実施例の構成において、エンジンの燃
焼室に発生する吸気スワールの強弱をコントロールする
スワール制till装置を付加して、エンジンの運転状
態に応じてプランジャ圧力とスワールとを同時に制御す
ることにより、エンジンの低負荷域でのエミッション性
能の向上、低速域でのスモーク発生の低減、^連載での
出方向上を図るようにしてもよい。
Furthermore, in the configuration of the above embodiment, a swirl control till device that controls the strength of the intake swirl generated in the combustion chamber of the engine can be added to simultaneously control the plunger pressure and the swirl according to the operating state of the engine. This may improve the engine's emission performance in the low load range, reduce smoke generation in the low speed range, and improve the output direction of the series.

また、本発明は、上記実施例の如く直接噴射式のディー
ゼルエンジンのみならず、渦流室式ディーゼルエンジン
等の他のタイプのディーゼル−[ンジンにも適用ダるこ
とができるのは言うまでもない。
It goes without saying that the present invention can be applied not only to the direct injection type diesel engine as in the above embodiment, but also to other types of diesel engines such as the swirl chamber type diesel engine.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例におけるディーゼルエンジン
の要部縦断面図、 第2図は燃料噴射ノズルを縦断面にして示す燃料噴射装
置の全体構成図、 第3図は燃料噴射ノズルにおけるニードル弁のリフト藷
と燃料噴孔開1]而積との関係を示づ特性図、 第4図はエンジンの運転状態と圧力1IIll all
弁に出力するデユーティ比信号との関係を承り説明図、
第5図は制御系のフローチV−ト図である。 5・・・・・・燃焼室 7・・・・・・燃Fl哨(ト)
ノズル8・・・・・・燃料噴孔 9・・・・・・燃料4
人F−110・・・・・・ノズル本体 11・・・・・
・シリング14・・・・・・燃料圧力室 15・・・・
・・燃1通路16・・・・・二〜ドル弁 16c・・・
・・弁部16d・・・・・・スロットル部 17・・・・・・ノズルスプリング 18・・・・・・プランジ↑□FJ(JJ 18a・・
・・・・[]ツラド18i)・・・・・・ブランジル部
 20・・・・・・圧力通路21・・・・・・FF力制
御弁 22・・・・・・rす転#、t?ンυ23・・・
・・・負荷センサ 24・・・・・・シI11回路25
・・・・・・ソレノイド駆動回路 26・・・・・・制御装置 @ 1 図 第2図 a83図 第5図
Fig. 1 is a longitudinal cross-sectional view of essential parts of a diesel engine according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an overall configuration diagram of a fuel injection device showing a fuel injection nozzle in longitudinal cross-section, and Fig. 3 is a needle in the fuel injection nozzle. Figure 4 is a characteristic diagram showing the relationship between valve lift and fuel nozzle opening volume. Figure 4 shows the engine operating conditions and pressure.
An explanatory diagram of the relationship with the duty ratio signal output to the valve,
FIG. 5 is a flowchart diagram of the control system. 5... Combustion chamber 7... Combustion filter (g)
Nozzle 8...Fuel injection hole 9...Fuel 4
Person F-110...Nozzle body 11...
・Schilling 14...Fuel pressure chamber 15...
...Fuel 1 passage 16...2-dollar valve 16c...
...Valve part 16d...Throttle part 17...Nozzle spring 18...Plunge ↑□FJ (JJ 18a...
...[]Turado 18i)...Brange section 20...Pressure passage 21...FF force control valve 22...r rotation #, t ? Nυ23...
...Load sensor 24...S I11 circuit 25
... Solenoid drive circuit 26 ... Control device @ 1 Fig. 2 a83 Fig. 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ニードル弁の軸心と一致し、かつ一端がニード′
ル弁と対峙して、その軸方向に摺動自在なシランジャ部
材を設け、該プランジャ部材の他端面に所定の圧力を作
用させてニードル弁のリフ1−槌を所定圧で抑制する構
成としたビントル型燃料噴射ノズルを有するディーゼル
エンジンの燃利噴躬装置において、上記ビントル型燃料
噴射ノズルのプランジャ部材他端面に連通ずる圧力通路
に圧力制御弁を設置プ、かつ、エンジン回転数おJ、び
0荷の少なくとも一方が増大する程上記プランジP部材
に作用する圧力を低下させるとともに、定常走行領域近
傍ではこのプランジャ部材に作用4る圧力を相対的に高
めるよう圧力制御弁を駆#IITJる制oll H置を
設けたことを特徴と丈るディーゼルエンジンの燃料噴射
表置。
(1) Aligns with the axis of the needle valve, and one end is the needle
A sylanger member is provided facing the plunger valve and is slidable in its axial direction, and a predetermined pressure is applied to the other end face of the plunger member to suppress the rift of the needle valve at a predetermined pressure. In the fuel injection device for a diesel engine having a bottle-type fuel injection nozzle, a pressure control valve is installed in a pressure passage communicating with the other end surface of the plunger member of the bottle-type fuel injection nozzle, and the engine rotation speed and As at least one of the zero loads increases, the pressure acting on the plunge P member is lowered, and the pressure control valve is actuated to relatively increase the pressure acting on the plunger member in the vicinity of the steady running region. A fuel injection display for a diesel engine characterized by the provision of an oll H position.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5575565A (en) * 1978-12-05 1980-06-06 Hino Motors Ltd Fuel injecting nozzle
JPS5666449A (en) * 1979-11-05 1981-06-04 Nissan Motor Co Ltd Fuel injection valve

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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