JPS61129459A - Fuel injector for diesel engine - Google Patents

Fuel injector for diesel engine

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JPS61129459A
JPS61129459A JP24993084A JP24993084A JPS61129459A JP S61129459 A JPS61129459 A JP S61129459A JP 24993084 A JP24993084 A JP 24993084A JP 24993084 A JP24993084 A JP 24993084A JP S61129459 A JPS61129459 A JP S61129459A
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needle valve
lift
fuel
pressure
throttle
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Hirobumi Yamauchi
山内 博文
Takumi Nishida
西田 工
Masanori Sawara
佐原 正憲
Yoshio Hotsuta
堀田 賀雄
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Original Assignee
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    • 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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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the idle vibration by installing a lift-amount control mechanism which is controlled according to the engine operation state and forms the throttle range in which a needle valve throttles an injection hole is formed by suppressing the lift amount of a needle valve. CONSTITUTION:When the fuel introduced from a fuel introducing port 3 acts onto the pressure receiving part 10b of a needle valve 10 fitted in slidable ways onto a nozzle body 4 from a fuel passage 9, and lift-shifts the pressure receiving part, a fuel injection nozzle 1 jets-out fuel from an injection hole 2 opened at the same time. In this case, a left-amount control mechanism 15 for suppressing the lift amount of the needle valve 10 by adjusting the pressure acting onto the terminal edge surface of the plunger part 12b of a plunger member 12 installed coaxially with the needle valve 10 is installed. In other words, the leak through the leak passage 18 of a cylinder 5 is varied by opening/closing-controlling a pressure control valve 19 by a control means 24 on the basis of the engine operation state, and the pressure acting onto the plunger member 12 is varied.

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噴射供給する燃
料噴射装置に関し、特に、燃料圧力を受けてリフトする
ニードル弁の先端が噴孔内に出入りするスロットル型燃
料噴射ノズルを備えた燃料噴射装置の改良に間するもの
である。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a fuel injection device for injecting and supplying fuel to a diesel engine. The purpose of this invention is to improve a fuel injection device equipped with a throttle-type fuel injection nozzle.

(従来技#i) 従来より、ディーゼルエンジンの燃料噴射装置として、
例えば、特開昭57〜151058号公報等に開示され
ているように、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範囲のうちニード
ル弁が燃料噴孔を絞った状態のスロットル域を一定時間
持続させるようにするブリリフトにより、低負荷域での
噴射燃料の微粒化を図るようにした技術は知られている
(Conventional technique #i) Conventionally, as a fuel injection device for a diesel engine,
For example, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-151058, lift of the needle valve above a predetermined lift amount is suppressed, and the needle valve throttles the fuel injection hole within the lift range of the needle valve. There is a known technology that aims to atomize the injected fuel in a low load range by using a pre-lift that maintains the throttle range in a constant state for a certain period of time.

ところが、この従来のものでは、ニードル弁がそのリフ
ト範囲のうちの前記スロットル域内にリフトされると、
−律にリフト抑制が行われるため、アイドリンク時にア
イドル振動が大きくなる場合がある。
However, in this conventional device, when the needle valve is lifted into the throttle area of its lift range,
-Idle vibration may become large during idle link because lift is suppressed regularly.

すなわち、アイドリンク時には、負荷が低いことからニ
ードル弁のリフト量はスロットル域にあって噴孔は絞ら
れて狭い状態になる。この状態で、例えば、ニードル弁
先端と噴孔との間にエンジンの燃焼室で発生するカーボ
ンが詰ると、開口面積が変化して噴射期間が長くなり、
各気筒間で噴射期間の差が発生し、これに基づいてアイ
ドル振動が発生するものである。また、燃料噴射ノズル
の製作誤差によってもスロットル域の開口面積が変化し
、気筒間の噴射期間の誤差が生じているものである。こ
のように、スロットル域では噴孔が絞られて開口面積が
狭いので、上記のよう、な微小な面積変動によっても噴
射期間の差が大きくなり、アイドル振動の発生原因とな
るものである°。
That is, during idle link, since the load is low, the lift amount of the needle valve is in the throttle range, and the nozzle hole is narrowed and narrowed. In this state, for example, if carbon generated in the combustion chamber of the engine becomes clogged between the tip of the needle valve and the injection hole, the opening area changes and the injection period becomes longer.
A difference in injection period occurs between each cylinder, and idle vibration occurs based on this difference. Furthermore, the opening area of the throttle region changes due to manufacturing errors in the fuel injection nozzle, resulting in errors in the injection period between cylinders. As described above, in the throttle region, the nozzle holes are narrowed and the opening area is narrow, so even the slightest fluctuation in area as described above increases the difference in injection period, causing idle vibration.

(発明の目的) 本発明は上記事情に鑑み、低負荷域でのリフト抑制によ
る微粒化を阻害することなく、アイドリング時のアイド
ルWliIJを低減するようにしたディーゼルエンジン
の燃料噴射装置を提供することを目的とするものである
(Object of the Invention) In view of the above circumstances, the present invention provides a fuel injection device for a diesel engine that reduces idle WliIJ during idling without inhibiting atomization due to lift suppression in a low load range. The purpose is to

(発明の構成) 本発明の燃料噴射装置は、ニードル弁のリフト量を抑制
してニードル弁が噴孔を絞ったスロットル域を形成する
リフト量制御機構に対し、エンジン回転数および負荷に
対応して、アイドリンク時にはスロットル域以上にリフ
トさせ、アイドリンクを除く低負荷域ではスロットル域
にリフト抑制し、高負荷域ではスロットル域以上にリフ
トさせるように制御する制御手段を備えたことを特徴と
するものである。
(Structure of the Invention) The fuel injection device of the present invention has a lift amount control mechanism that suppresses the lift amount of the needle valve to form a throttle region in which the needle valve narrows the injection hole. The invention is characterized by comprising a control means for controlling the lift to be above the throttle range during idling, suppressing the lift to the throttle range during low load ranges other than idling, and controlling the lift to above the throttle range during high load ranges. It is something to do.

(発明の効果) 本発明によれば、アイドリング時にはリフト量をスロッ
トル域以上にリフトさせて開口面積を大きくすることに
より、ノズル先端にカーボンが付着するか、もしくは製
作誤差による噴孔開口面積の変動があっても、それによ
る噴射期間の変動は小さくなり、気筒間の噴射期間の差
も小さくなってアイドル振動の発生を低減することがで
きる。
(Effects of the Invention) According to the present invention, by increasing the opening area by increasing the lift amount beyond the throttle range during idling, carbon may adhere to the nozzle tip or fluctuations in the nozzle opening area due to manufacturing errors can be avoided. Even if there is, the fluctuation in the injection period due to this becomes small, and the difference in the injection period between cylinders also becomes small, making it possible to reduce the occurrence of idle vibration.

また、アイドリング域を除く他の低負荷域では、リフト
量をスロットル域に抑制して開口面積を絞り、燃料の微
粒化を図って燃焼性を向上する一方、高負荷域ではリフ
ト量をスロットル域以上にリフトして噴孔を大きく開い
て開口面積を増大し、所要の燃料噴射量を確保して出力
向上を得ることができるものである。
In addition, in low load ranges other than the idling range, the lift amount is suppressed to the throttle range to narrow the opening area and atomize the fuel to improve combustibility, while in high load ranges, the lift amount is reduced to the throttle range. It is possible to lift the fuel injection hole more widely to increase the opening area, secure the required fuel injection amount, and improve the output.

(実施例) 以下、図面により本発明の実施態様を詳細に説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

実施例1 第1図はこの実施例における燃料噴射ノズルの縦断面図
を示し、第2図はニードル弁のリフト量と開口面積およ
び開弁圧との関係を示し、第3図はエンジンの運転状態
と制御領域との関係を示す説明図である。
Example 1 Figure 1 shows a vertical cross-sectional view of the fuel injection nozzle in this example, Figure 2 shows the relationship between the lift amount of the needle valve, the opening area, and the valve opening pressure, and Figure 3 shows the relationship between the lift amount of the needle valve, the opening area, and the valve opening pressure. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between states and control areas.

スロットル型燃料噴射ノズル1は直接噴射式ディーゼル
エンジン用のものであって、先端側(図で下側)に燃焼
室に臨む噴孔2が、後端側に燃料噴射ポンプ(図示せず
)に接続される燃料導入口3がそれぞれ開口したノズル
本体4を漏え、該ノズル本体4内には後端側から先端側
に向かって順にシリンダ5、スプリング室6、ニードル
弁支持孔7および燃料圧力室8が形成され、これらの空
洞部は上記噴孔2と同軸上にかつ互いに連通ずるように
設けられている。また上記燃料導入口3と燃料圧力室8
〈噴孔2)とはノズル本体4に形成された燃料通路9に
よって連通され、燃料導入口3とシリンダ5とは直接連
通されている。
The throttle type fuel injection nozzle 1 is for a direct injection type diesel engine, and has a nozzle hole 2 facing the combustion chamber at the tip side (lower side in the figure) and a fuel injection pump (not shown) at the rear side. The connected fuel inlet 3 leaks through the open nozzle body 4, and inside the nozzle body 4, from the rear end side to the front end side, there is a cylinder 5, a spring chamber 6, a needle valve support hole 7, and a fuel pressure. A chamber 8 is formed, and these cavities are provided coaxially with the nozzle hole 2 and in communication with each other. In addition, the fuel inlet port 3 and the fuel pressure chamber 8
The nozzle hole 2 is in communication with the fuel passage 9 formed in the nozzle body 4, and the fuel inlet 3 and the cylinder 5 are in direct communication with each other.

さらに、上記スプリング室6から噴孔2までの空洞部内
にはニードル弁10がニードル弁支持孔7に液密状態で
摺動自在に嵌挿され、該ニードル弁10は、上記スプリ
ング室6内に配置されたスプリング受部10aと、上記
燃料圧力室8内の燃料圧を受ける受圧部10bと、上記
噴孔2を開閉する弁部10cと、噴孔2内に配置された
スロットル部10(Iとを備えてなり、上記スロットル
部10dと噴孔2との壁面との間には一定の微小間隙が
形成されている。
Furthermore, a needle valve 10 is slidably inserted into the needle valve support hole 7 in a fluid-tight manner in the cavity between the spring chamber 6 and the injection hole 2. A spring receiving part 10a arranged therein, a pressure receiving part 10b receiving the fuel pressure in the fuel pressure chamber 8, a valve part 10c opening and closing the nozzle hole 2, and a throttle part 10 (I) arranged in the nozzle hole 2. A certain minute gap is formed between the throttle part 10d and the wall surface of the nozzle hole 2.

また、上記スプリング掌6内にはニードル弁10を閉弁
方向に付勢するノズルスプリング11が縮装されており
、燃料噴射ポンプからの高圧燃料が燃料導入口3から燃
料通路9を通って燃料圧力室8に導入されると、この燃
料圧力のニードル弁10の受圧部10bへの作用により
ニードル弁10がノズルスプリング11の付勢力に抗し
て開弁されて燃料が噴孔2を通って噴射され、かつその
ときにニードル弁10のリフト量に応じてそのスロット
ル部10dと噴孔2壁而との間隙が変化することにより
、ニードル弁10のリフト量と噴孔2の開口面積が変化
するように構成されている。
Further, a nozzle spring 11 is installed in the spring palm 6 to urge the needle valve 10 in the closing direction, and high-pressure fuel from the fuel injection pump passes through the fuel passage 9 from the fuel inlet 3 to the fuel. When introduced into the pressure chamber 8, the needle valve 10 is opened against the urging force of the nozzle spring 11 due to the action of this fuel pressure on the pressure receiving part 10b of the needle valve 10, and the fuel passes through the injection hole 2. The amount of lift of the needle valve 10 and the opening area of the nozzle hole 2 change as the gap between the throttle portion 10d and the wall of the nozzle hole 2 changes depending on the lift amount of the needle valve 10. is configured to do so.

すなわち、ニードル弁1oのリフト量と開口面積との関
係は第2図Aに示すように、弁部10cの開弁に従って
初期開口面積が増大した・侵、まず、スロットル部10
dが噴孔2内に位置して、該スロットル部10dの絞り
により噴孔2の開°口面積が略一定に保たれるスロット
ル域に入り、次いで噴孔2からスロットル部10dが脱
出しその先端テーバ部により、ニードル弁10のリフト
量に比例して噴孔2の開口面積が増大する比例変化域に
移行した侵に、フルリフト位置にリフトされる。
That is, as shown in FIG. 2A, the relationship between the lift amount and the opening area of the needle valve 1o is such that the initial opening area increases as the valve part 10c opens.
d is located inside the nozzle hole 2 and enters the throttle region where the opening area of the nozzle hole 2 is kept approximately constant by the throttle of the throttle section 10d, and then the throttle section 10d escapes from the nozzle hole 2 and its The tip tapered portion lifts the nozzle hole 2 to the full lift position when the opening area of the nozzle hole 2 increases in proportion to the lift amount of the needle valve 10 when the needle valve 10 moves to a proportional change region.

さらに、上記スプリング室6@側のシリンダ5からスプ
リング室6に亘る空洞部内にはニードル弁10の軸心と
一致するプランジャ部材12がl習動自在に嵌挿されて
いる。該プランジャ部材12は、上記スプリング室6内
に配置されたロッド部12aと、上記シリンダ5内に嵌
合配置されたプランジャ部12bと、ロッド部12aと
プランジャ部12bとの間に位置する鍔部12Gとから
なり、上記鍔部12Gがスプリング室6の後端壁とスプ
リング室6中間部位に配設されたストッパ部材14とに
当接するまでのストローク範囲を移動可能に設けられて
いる。この鍔部12Cのストッパ部材14への当接によ
りプランジャ部材12のニードル弁10側への移動が規
制された状態では、上記ロッド部12aの先端がニード
ル弁10のスプリング受部10aに当接している。
Furthermore, a plunger member 12, which is aligned with the axis of the needle valve 10, is fitted into the cavity extending from the cylinder 5 to the spring chamber 6 on the spring chamber 6@ side so as to be freely movable. The plunger member 12 includes a rod portion 12a disposed within the spring chamber 6, a plunger portion 12b fitted within the cylinder 5, and a flange portion located between the rod portion 12a and the plunger portion 12b. 12G, and is movable over a stroke range until the flange 12G contacts the rear end wall of the spring chamber 6 and a stopper member 14 disposed at an intermediate portion of the spring chamber 6. When the movement of the plunger member 12 toward the needle valve 10 is restricted by the abutment of the collar portion 12C against the stopper member 14, the tip of the rod portion 12a abuts against the spring receiving portion 10a of the needle valve 10. There is.

そして、上記プランジャ部材12のプランジャ部12b
後端面に作用する圧力の調整によりニードル弁10のリ
フト量を抑制するリフト量制御機構15が付設されてい
る。すなわち、上記プランジャ部材12のプランジャ部
12bが震動するシリンダ5にはピストン16が介装さ
れ、このピストン16の下方におけるシリンダ5には第
1のリーク通路17およびこれの上方に第2のリーク通
路18がそれぞれ接続開口され、第2のリーク通路18
には開閉弁よりなる圧力制御弁19が介装されている。
And the plunger portion 12b of the plunger member 12
A lift amount control mechanism 15 is provided that suppresses the lift amount of the needle valve 10 by adjusting the pressure acting on the rear end surface. That is, a piston 16 is interposed in the cylinder 5 in which the plunger portion 12b of the plunger member 12 vibrates, and the cylinder 5 below the piston 16 has a first leak passage 17 and above this a second leak passage. 18 have connection openings, respectively, and the second leak passages 18
A pressure control valve 19 consisting of an on-off valve is interposed therein.

なお、上記ピストン16はシリンダ5内面の突起5aに
係合して扱止めが施され、所定の移動範囲に規制されて
いる。
The piston 16 is held in place by engaging with a protrusion 5a on the inner surface of the cylinder 5, and is restricted within a predetermined range of movement.

上記リフト量制titFR構15の圧力制御弁19の作
動は、エンジン回転数を検出する回転数センサ2oおよ
びエンジンの負荷状態を検出する負荷センサ21(燃料
噴射ポンプのコントロールレバー開度センサ)の信号を
受けた制御手段24からエンジンの運転状態に応じて出
力される制御信号に応じて制御される。上記圧力制御弁
19の開閉作動に応じて、シリンダ5の第2のリーク通
路18を介してのリークを変更し、このシリンダ5の圧
力すなわちプランジャ部材12に直接作用する圧力を変
更するようにしたものである。この制御手段24は、エ
ンジン回転数と負荷による運転状態を求めて、これに応
じて圧力υ制御弁1つの開閉状態を演算する演算回路2
2と、この演算回路22の出力に応じた制御信号を出力
する駆動回路23とを備えている。
The operation of the pressure control valve 19 of the lift amount control titFR mechanism 15 is controlled by a signal from a rotation speed sensor 2o that detects the engine rotation speed and a load sensor 21 (control lever opening sensor of the fuel injection pump) that detects the engine load state. The engine is controlled in accordance with a control signal outputted from the control means 24 according to the operating state of the engine. According to the opening/closing operation of the pressure control valve 19, the leak through the second leak passage 18 of the cylinder 5 is changed, and the pressure of the cylinder 5, that is, the pressure directly acting on the plunger member 12 is changed. It is something. This control means 24 includes an arithmetic circuit 2 that calculates the operating state based on the engine speed and load and calculates the opening/closing state of one pressure υ control valve accordingly.
2, and a drive circuit 23 that outputs a control signal according to the output of the arithmetic circuit 22.

上記制御手段24による制御は第3図に示すような特性
に応じて行われ、エンジンの運転状態が、アイドリンク
時の第1領tlと、アイドリング時を除いた低負荷域の
第2領域■と、それ以外の高負荷域の第3領域■とに区
画され、領域工および■で圧力制御弁1つを開作動し、
領域■で圧力制御弁19を閉作動するように制御され、
これらの領域I、II、I[Iに応じてニードル弁10
のリフト抑制状態を変更するものである。
The control by the control means 24 is performed according to the characteristics as shown in FIG. It is divided into a third area (■) which is a high load area, and one pressure control valve is opened in area (1) and (2).
The pressure control valve 19 is controlled to close in the region ■,
Needle valve 10 according to these areas I, II, I [I
This is to change the lift suppression state of.

上記領域工すなわらアイドリング時では、圧力制御弁1
9は開状態に制御され、プランジャ部材12は第1およ
び第2のリーク通路17.18の開口がプランジャ部1
2bによって閉じるまではリフト抑制を受けることなく
リフトし、これが閉じた後にピストン16の移動に伴う
燃料圧によるリフト抑制を受けるものである。また、領
域■すなわちアイドリング時を除く低負荷域では、圧力
制御弁19が閉じられ、ニードル弁1oのリフトに対し
、プランジャ部材12のプランジャ部12bによって第
1のリーク通路17の開口が閉じられるまではリフト抑
制は作用せず、この第1のリーク通路17の開口が閉じ
た時から圧力制御弁19が閉じでいることにより、プラ
ンジャ部材12はピストン16の上面に作用する燃料圧
によってリフト抑制を受け、上記領域工より抑制範囲が
広くなるものである。さらに、領域■では、領域工と同
様に圧力制御弁19が開かれ、プランジャ部材12は第
1J5よび第2のリーク通路1−7.18の開口がプラ
ンジャ部12bによって閉じるまではリフト抑制を受け
ることなくリフトし、これが閉じた後にピストン16の
移動に伴う燃料圧によるリフト抑制を受けるものである
In the above area, when idling, pressure control valve 1
9 is controlled in the open state, and the plunger member 12 has the openings of the first and second leak passages 17 and 18 in the plunger portion 1.
It lifts without being subjected to lift suppression until it is closed by 2b, and after this is closed, it is subjected to lift suppression due to the fuel pressure accompanying the movement of the piston 16. In addition, in region (2), that is, in a low load region excluding idling, the pressure control valve 19 is closed, and the opening of the first leak passage 17 is closed by the plunger portion 12b of the plunger member 12 against the lift of the needle valve 1o. Since the pressure control valve 19 remains closed from the time when the opening of the first leak passage 17 is closed, the plunger member 12 suppresses the lift by the fuel pressure acting on the upper surface of the piston 16. Therefore, the suppression range is wider than the above-mentioned area technique. Furthermore, in the area (3), the pressure control valve 19 is opened similarly to the area work, and the plunger member 12 is subjected to lift suppression until the openings of the first J5 and the second leak passage 1-7.18 are closed by the plunger portion 12b. After the piston 16 is closed, the lift is suppressed by the fuel pressure caused by the movement of the piston 16.

すなわら、上記のような圧力制御弁19の開閉に応じて
、ニードル弁1oの受圧部10bに作用する開弁圧(燃
料圧力)と該ニードル弁1oのリフトとの関係は、第2
図Bに示すように、圧力制御弁19が閉じている領域■
では、実線PLで示すようにスロットル域でのリフト量
においてリフト抑制が作用し、開口面積が絞られた状態
で噴孔2から燃料が高速で噴射されて燃料噴射の微粒化
が促進され、燃料の着火性、燃焼性が向上する。
That is, in response to the opening and closing of the pressure control valve 19 as described above, the relationship between the valve opening pressure (fuel pressure) acting on the pressure receiving part 10b of the needle valve 1o and the lift of the needle valve 1o is determined by the second
As shown in Figure B, the area ■ where the pressure control valve 19 is closed
As shown by the solid line PL, lift suppression acts on the lift amount in the throttle range, fuel is injected from the nozzle hole 2 at high speed with the opening area narrowed, and atomization of the fuel injection is promoted. Improves ignitability and combustibility.

また、圧力制御弁19が開いている@域工および■では
、破線P2で示すようにスロットル域以上でのリフト量
においてリフト抑制が作用し、スロットル域を越えた開
口面積の増大した状態で燃料噴射が行われる。よって、
領域工のアイドリング時には、ノズルへのカーボン付着
もしくは製作誤差等によって開口面積にバラツキがあっ
ても、開口面積が増大していることにより噴射期間の差
は小さくなり、アイドル振動が低減する。また領域■の
高負荷域では、要求量の増大している燃料噴射量を確保
してエンジン出力の向上を図ることができる。
In addition, in @area work and ■, where the pressure control valve 19 is open, as shown by the broken line P2, lift suppression acts in the lift amount above the throttle range, and the fuel is Injection takes place. Therefore,
When the nozzle is idling, even if there are variations in the opening area due to carbon adhesion to the nozzle or manufacturing errors, the increased opening area reduces the difference in injection period and reduces idle vibration. Further, in the high load region (region ①), it is possible to secure the fuel injection amount, which is increasing in demand, and improve the engine output.

実施例2 この実施例は第4図に示すように、他のスロットル型燃
料噴射ノズル7′の例を示し、プランジャ部材12のプ
ランジャ部12b上端面に作用する圧力を直接制御する
ことによってニードル弁10のリフト抑制を可変に行う
ようにしたものである。
Embodiment 2 This embodiment shows an example of another throttle type fuel injection nozzle 7' as shown in FIG. 10, lift suppression is performed variably.

すなわら、前例と同様のリフト特性(第2図A参照)に
形成されたニードル弁10に対し、プランジャ部材12
は、ニードル弁10のスプリング受部10aとの間に所
定の間隙dを保って位置決めされている。しかして、ニ
ードル弁10がリフトしてそのスプリング受部10aが
プランジャ部材12のロッド部12a先端に当接した状
態において、プランジャ部材12のプランジャ部12b
俊端面に作用する所定の圧力によりニードル弁10のリ
フト量が抑制されるようにリフト聞制御fl1機構25
が構成されている。
That is, for the needle valve 10 formed to have the same lift characteristics as in the previous example (see FIG. 2A), the plunger member 12
is positioned with a predetermined gap d maintained between it and the spring receiving portion 10a of the needle valve 10. Thus, in a state where the needle valve 10 is lifted and its spring receiving portion 10a is in contact with the tip of the rod portion 12a of the plunger member 12, the plunger portion 12b of the plunger member 12
A lift control fl1 mechanism 25 is provided so that the lift amount of the needle valve 10 is suppressed by a predetermined pressure acting on the tip end surface.
is configured.

上記プランジャ部材12のプランジャ部12bが嵌挿す
るシリンダ5には、圧力通路26を介してノズル本体4
外部の圧力源(図示せず)からの燃料圧力が供給される
。この圧力通路26は連通M27を介()て燃料排出通
路28に接続され、圧力通路26の上記連通路27との
接続部分には、圧力通路14の圧力を制御するデユーテ
ィバルブよりなる圧力制御弁29が配設されている。
The cylinder 5 into which the plunger portion 12b of the plunger member 12 is inserted is connected to the nozzle body 4 via a pressure passage 26.
Fuel pressure is supplied from an external pressure source (not shown). This pressure passage 26 is connected to a fuel discharge passage 28 via a communication M27 (), and a pressure control valve comprising a duty valve for controlling the pressure of the pressure passage 14 is provided at the connection part of the pressure passage 26 with the communication passage 27. A valve 29 is provided.

この圧力制御弁29を作動する制御システムを説明する
と、前記と同様の回転数センサ20および負荷センサ2
1の出力を受けた演算回路30は、圧力制御弁29のデ
ユーティソレノイドを駆動するためのソレノイド駆動回
路31を作動制御するものであって、これらによりエン
ジンの運転状態に応じて圧力制御弁29によるリフト量
制御機構25の作動を制御する制御手段32が構成され
ている。
To explain the control system that operates this pressure control valve 29, the rotation speed sensor 20 and load sensor 2 similar to those described above will be described.
The arithmetic circuit 30 receiving the output No. 1 controls the operation of a solenoid drive circuit 31 for driving the duty solenoid of the pressure control valve 29, and thereby controls the operation of the pressure control valve 29 according to the operating state of the engine. A control means 32 for controlling the operation of the lift amount control mechanism 25 is configured.

上記制御手段32は、例えば第5図に示すように、エン
ジンがアイドリング時を除く低負荷状態にあるときには
圧力制御弁29に低デユーティ比信号を送ってプランジ
ャ部材12に印加する燃料圧力を高くし、エンジンがフ
ルロードF/Lに近付く高負荷状態にあるとき、および
アイドリング域1/Dにある時には圧力制御弁29に高
デューティ比信号を送ってプランジャ部材12に印加す
る燃料圧力を低くするように制御するものである。
For example, as shown in FIG. 5, the control means 32 sends a low duty ratio signal to the pressure control valve 29 to increase the fuel pressure applied to the plunger member 12 when the engine is in a low load state other than when idling. When the engine is in a high load state approaching full load F/L and in the idling range 1/D, a high duty ratio signal is sent to the pressure control valve 29 to lower the fuel pressure applied to the plunger member 12. It is intended to be controlled.

その他、前例の第1図と同一構造のものには同一符号を
付してその説明を省略する。
Other components having the same structure as those of the example shown in FIG.

なお、上記圧力通路26には燃料導入口3に供給する燃
料を分岐して供給するか、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い。
Note that the pressure passage 26 may be supplied with the fuel supplied to the fuel inlet 3 in a branched manner, or may be supplied with pressure from a separate pressure source.

次に、上記実施例の作動について説明するに、燃料圧力
に応じてニードル弁10がリフトし、燃料噴射が開始さ
れ、燃料圧力の増大によりニードル弁10のリフトが増
大してそのスプリング受部10aがプランジャ部材12
に当接すると、両者は一体となってリフトするようにな
る。
Next, to explain the operation of the above embodiment, the needle valve 10 lifts in accordance with the fuel pressure, fuel injection is started, the lift of the needle valve 10 increases due to the increase in fuel pressure, and the spring receiving portion 10a of the needle valve 10 increases. is the plunger member 12
When they come into contact with each other, they lift as one.

また、圧力源から圧力通路26を通ってシリンダ5に導
入された燃料圧は、プランジャ部材12後端面に作用し
てプランジャ部材12をニードル弁10側に押圧し、こ
のプランジャ部材12のプランジャ部12bへの圧力の
印加によりニードル弁10のリフト動作が制御される。
Further, the fuel pressure introduced from the pressure source into the cylinder 5 through the pressure passage 26 acts on the rear end surface of the plunger member 12 to press the plunger member 12 toward the needle valve 10 side, and the plunger portion 12b of this plunger member 12 The lift operation of the needle valve 10 is controlled by applying pressure to the needle valve 10 .

このニードル弁10のリフト制御について、第6図に示
す制御フローチャートに沿って説明すれば、スタート後
のステップS1で回転数センサ20からの回転数信号が
、ステップS2で負荷センサ21からの負荷信号が入力
される。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、前記第5図の制御特性に基づいて予め記憶
されているデユーティ比マツプから読み込まれ、ステッ
プS4にて上記ステップS3で読み込まれたデユーティ
比に応じて圧力制御弁29のデユーティソレノイドが駆
動され、この圧力制御弁2つによりプランジャ部材12
に印加する燃料圧力が制御される。しかる侵、上記ステ
ップS1に戻ってそれ以後のステップが繰り返される。
The lift control of the needle valve 10 will be explained according to the control flowchart shown in FIG. is input. Thereafter, in step S3, a duty ratio corresponding to the operating state of the engine is read from a duty ratio map stored in advance based on the control characteristics shown in FIG. 5, based on the rotation speed signal and load signal, and step In S4, the duty solenoid of the pressure control valve 29 is driven according to the duty ratio read in step S3, and the two pressure control valves drive the plunger member 12.
The fuel pressure applied to is controlled. If this occurs, the process returns to step S1 and the subsequent steps are repeated.

このことにより、アイドリンク時を除く低負荷域にある
ときには、制御手段32から低デユーティ比信号が圧力
制御弁29に送られることにより、15291部材12
に印加される燃料圧力が高くなって、該プランジャ部材
12によるニードル弁10のリフト抵抗が増大し、ニー
ドル弁10はスロットル部10dが噴孔2を絞った状態
のスロットル域にあるときにリフト抑制されるようにな
り、このスロットル域でのリフト抑制により、噴射燃料
の微粒化が促進される。また、エンジンが高負荷高回転
領域にあるときには、制御手段23から高デユーテイ比
信号が圧力制御弁2つに送られることにより、プランジ
ャ部材12に印加される燃料圧力が低くなってニードル
弁10のリフト抵抗力が低減し、ニードル弁10はその
スロットル部10dが噴孔2から脱出する途中の比例変
化範囲でのリフト位置、または脱出完了侵のフルリフト
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
にリフトされるようになり、その結果、エンジンへの燃
料噴射量が確保されてエンジン出力の向上を図ることが
できる。
As a result, when the load is in a low load range except during idle linking, a low duty ratio signal is sent from the control means 32 to the pressure control valve 29, so that the 15291 member 12
As the fuel pressure applied to the needle valve 10 increases, the lift resistance of the needle valve 10 by the plunger member 12 increases, and the needle valve 10 suppresses lift when the throttle portion 10d is in the throttle region where the nozzle hole 2 is throttled. By suppressing the lift in this throttle range, atomization of the injected fuel is promoted. Furthermore, when the engine is in a high-load, high-speed region, a high duty ratio signal is sent from the control means 23 to the two pressure control valves, so that the fuel pressure applied to the plunger member 12 is reduced and the needle valve 10 is The lift resistance force is reduced, and the needle valve 10 smoothly moves without being subjected to lift suppression until the throttle portion 10d reaches the lift position in the proportional change range on the way to escape from the nozzle hole 2, or the full lift position when the escape is completed. As a result, the amount of fuel injected into the engine can be secured and the engine output can be improved.

さらに、アイドリング時においては、高デユーテイ比信
号が制御手段32から圧力制御弁29に送られることに
より、プランジャ部材12に印加される燃料圧力は上記
低負荷領域より低くなって、ニードル弁10はスロット
ル域以上にリフトされ、ノズルへのカーボン付着もしく
は製作誤差等によって開口面積にバラツキがあっても、
開口面積が増大していることにより噴射時間の差は小さ
くなり、アイドル振動が低減するものである。
Further, during idling, a high duty ratio signal is sent from the control means 32 to the pressure control valve 29, so that the fuel pressure applied to the plunger member 12 becomes lower than the above-mentioned low load region, and the needle valve 10 is activated by the throttle valve 29. Even if the aperture area is lifted more than the area and there are variations in the opening area due to carbon adhesion to the nozzle or manufacturing errors,
Due to the increased opening area, the difference in injection time becomes smaller and idle vibration is reduced.

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

第1図は本発明の第1の実施例における燃料噴射ノズル
を縦断面にして示す燃料噴射装置の全体構成図、 第2図A、8は第1図の燃料噴射ノズルにおけるニード
ル弁のリフト最と噴孔開口面積および開弁圧“二の関係
を示す特性図、 第3図は第1図におけるエンジンの運転状態と制御領域
との関係を示す説明図、 第4図は第2の実施例における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5図は第4図
におけるエンジンの運転状態と圧力制御弁に出力するデ
ユーティ比信号との関係を示す説明図、 第6図は第4図における制御手段のフローチャート図で
ある。 1.1′・・・・・・燃料噴射ノズル 2・・・・・・噴孔       3・・・・・・燃料
導入口4・・・・・・ノズル本体    5・・・・・
・シlノンダ10・・・・・・ニードル弁   10b
・・・・・・受圧部10d・・・・・・スロットル部 12・・・・・・プランジャ部材 15.25・・・・・・リフト量制wi構17.18・
・・・・・リーク通路 19.29・・・・・・圧力制御弁 20・・・・・・回転数センサ  21・・・・・・負
荷センサ22.30・・・・・・演算回路 23.31・・・・・・駆動回路 24.32・・・・・・制御手段 26・・・・・・圧力通路 第1図 第4図 手続補正書く方式) %式% 2、発明の名称 ディーゼルエンジンの燃料噴射装置 3、補正をする者 事件との関係    特許出願人 住 所  広島県安芸郡府中町新地3番1号名 称  
  マ ツ ダ 株式会社 4、代理人 東京都港区六本木5丁目2番1号 はうらいやビル 7階 (731g>弁理士 柳 1)征 史 (ばか1名)5
、補正命令の日付
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a fuel injection device showing a longitudinal section of a fuel injection nozzle according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the engine operating state and the control area in FIG. 1, and FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the nozzle opening area and valve opening pressure. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the operating state of the engine and the duty ratio signal output to the pressure control valve in FIG. 4; The figure is a flowchart diagram of the control means in Fig. 4. 1.1'... Fuel injection nozzle 2... Nozzle hole 3... Fuel inlet port 4... ...Nozzle body 5...
・Silonada 10...Needle valve 10b
......Pressure receiving part 10d...Throttle part 12...Plunger member 15.25...Lift amount control structure 17.18.
...Leak passage 19.29...Pressure control valve 20...Rotation speed sensor 21...Load sensor 22.30...Arithmetic circuit 23 .31...Drive circuit 24.32...Control means 26...Pressure passage Figure 1 Figure 4 Procedure correction method) % formula % 2. Name of the invention Diesel Engine fuel injection system 3, relationship with the case of the person making the amendment Patent applicant address: 3-1 Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Name:
Mazda Corporation 4, Agent: 5-2-1 Roppongi, Minato-ku, Tokyo, Uraiya Building, 7th Floor (731g> Patent Attorney Yanagi 1) Masashi (1 idiot) 5
, date of amendment order

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ニードル弁先端が噴孔内に出入りするスロットル
型燃料噴射ノズルに対し、ニードル弁のリフト量を抑制
してニードル弁が噴孔を絞ったスロットル域を形成する
リフト量制御機構を設けるとともに、エンジンの回転数
および負荷に対応する信号に応じて、アイドリング時に
はリフト量をスロットル域以上にリフトさせ、アイドリ
ングを除く低負荷域ではリフト量をスロットル域に抑制
し、高負荷域ではリフト量をスロットル域以上にリフト
させるように前記リフト量制御機構を作動させる制御手
段を備えたことを特徴とするディーゼルエンジンの燃料
噴射装置。
(1) For a throttle type fuel injection nozzle where the tip of the needle valve goes in and out of the nozzle hole, a lift amount control mechanism is provided to suppress the lift amount of the needle valve and form a throttle area where the needle valve narrows the nozzle hole. , according to signals corresponding to the engine speed and load, the lift amount is lifted above the throttle range during idling, the lift amount is suppressed to the throttle range during low load ranges other than idling, and the lift amount is reduced during high load ranges. A fuel injection device for a diesel engine, comprising a control means for operating the lift amount control mechanism so as to lift the lift above a throttle range.
JP24993084A 1984-11-27 1984-11-27 Fuel injector for diesel engine Granted JPS61129459A (en)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59148467U (en) * 1983-03-25 1984-10-04 株式会社ボッシュオートモーティブ システム fuel injection valve device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59148467U (en) * 1983-03-25 1984-10-04 株式会社ボッシュオートモーティブ システム fuel injection valve device

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