JP2001082281A - Piezoelectric injector and injection quantity adjusting method for piezoelectric injector - Google Patents
Piezoelectric injector and injection quantity adjusting method for piezoelectric injectorInfo
- Publication number
- JP2001082281A JP2001082281A JP26000099A JP26000099A JP2001082281A JP 2001082281 A JP2001082281 A JP 2001082281A JP 26000099 A JP26000099 A JP 26000099A JP 26000099 A JP26000099 A JP 26000099A JP 2001082281 A JP2001082281 A JP 2001082281A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezo
- inductance
- injector
- inductor
- valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はピエゾインジェクタ
およびピエゾインジェクタの噴射量調整方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezo injector and a method for adjusting the injection amount of the piezo injector.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ピエゾインジェクタは開弁と閉弁との切
り替えに圧電効果を利用したピエゾスタックを用いるも
ので、ディーゼルエンジンのコモンレール式燃料噴射装
置等に用いられている。ピエゾインジェクタは、ノズル
先端の噴孔がノズル内に挿置されたノズルニードルの昇
降により開閉し、ノズルニードルはその背圧の増減によ
り昇降する構成となっており、ノズルニードルの背圧を
高圧または低圧に切り替える背圧制御部に、背圧の切り
替え手段としてピエゾスタックを備えている。ピエゾス
タックはインダクタ回路を介して充電するか放電するか
で伸長状態と縮小状態とが切り替わり、ノズルニードル
の背圧を高圧または低圧に切り替える。2. Description of the Related Art A piezo injector uses a piezo stack utilizing a piezoelectric effect for switching between valve opening and valve closing, and is used for a common rail type fuel injection device of a diesel engine or the like. The piezo injector is configured such that the injection hole at the tip of the nozzle opens and closes by raising and lowering a nozzle needle inserted in the nozzle, and the nozzle needle rises and falls by increasing and decreasing the back pressure. The back pressure control unit that switches to low pressure includes a piezo stack as back pressure switching means. The piezo stack switches between an extended state and a contracted state depending on whether it is charged or discharged via an inductor circuit, and switches the back pressure of the nozzle needle to a high pressure or a low pressure.
【０００３】背圧制御部の方式には、背圧室を画成する
ピストンをピエゾスタックの伸縮により変位せしめて背
圧室の圧力を高低に切り替える方式のものや、背圧室を
絞りを介して高圧源と連通する構成とするとともに二方
弁を介して低圧源と連通する構成として二方弁の弁棒を
ピエゾスタックの伸縮により開閉し背圧室の圧力を高低
に切り替える方式のものがある。また、背圧室を三方弁
を介して高圧源と低圧源と連通する構成とし、三方弁の
弁棒をピエゾスタックの伸縮により背圧室を高圧源と低
圧源とのいずれかと連通するように切り替える方式のも
のがある（特開平９−１８４４６３号公報）。背圧制御
部がいずれの構成であっても、ピエゾスタックの制御信
号によりピエゾスタックの伸長タイミングと縮小タイミ
ングとの間隔が規定され、ピエゾインジェクタの噴射時
間すなわち噴射量を制御する。[0003] The back pressure control unit is of a type in which a piston defining the back pressure chamber is displaced by expansion and contraction of a piezo stack to switch the pressure in the back pressure chamber to high and low, and a method in which the back pressure chamber is controlled via a throttle. The two-way valve is connected to the low-pressure source via a two-way valve, and the two-way valve stem is opened and closed by the expansion and contraction of a piezo stack to switch the pressure in the back-pressure chamber between high and low. is there. In addition, the back pressure chamber is configured to communicate with the high pressure source and the low pressure source via the three-way valve, and the valve stem of the three-way valve is connected to one of the high pressure source and the low pressure source by expanding and contracting the piezo stack. There is a switching system (Japanese Patent Laid-Open No. 9-184463). Regardless of the configuration of the back pressure control unit, the interval between the expansion timing and the reduction timing of the piezo stack is defined by the control signal of the piezo stack, and the injection time of the piezo injector, that is, the injection amount, is controlled.
【０００４】ピエゾインジェクタの噴射開始の応答性等
の噴射特性はピエゾインジェクタの基本的な構成が同じ
であってもインジェクタ各部の形状等の細かい仕様によ
り異なる。例えば、上記特開平９−１８４４６３号公報
記載の、背圧制御部に三方弁を用いたピエゾインジェク
タは、高圧源から三方弁への高圧流体の流入路、三方弁
から低圧源への高圧流体の流出路、三方弁からノズルニ
ードルの背圧室に到る流路等に絞りを設け、これら流路
の流量を変えることで背圧制御部の作動特性を調整しピ
エゾインジェクタの噴射特性を設定している。また積極
的に絞りを設けない場合でもこれらの流路の形状は流量
を規定し噴射特性に著しい影響を与える。[0004] Injection characteristics such as responsiveness at the start of injection of the piezo injector differ depending on detailed specifications such as the shape of each part of the injector even if the basic configuration of the piezo injector is the same. For example, a piezo injector using a three-way valve as a back pressure control unit described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-184463 discloses an inflow path of a high-pressure fluid from a high-pressure source to a three-way valve, and a high-pressure fluid from a three-way valve to a low-pressure source. A throttle is provided in the flow path from the outflow path and the three-way valve to the back pressure chamber of the nozzle needle, and by changing the flow rate in these flow paths, the operation characteristics of the back pressure control unit are adjusted to set the injection characteristics of the piezo injector. ing. Even when no throttle is actively provided, the shape of these flow paths regulates the flow rate and significantly affects the injection characteristics.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、同一仕様の
インジェクタであっても製造ばらつきに起因して個体差
が存在する。かかる個体差は個体間で噴射特性の不均一
となって現れる。個体間で噴射特性を均一にするには、
ピエゾインジェクタの製造工程の最後に、ピエゾインジ
ェクタ個々の目標噴射量に対する実噴射量の誤差に基づ
いてピエゾインジェクタを手直しすることができればよ
い。例えば、上記背圧制御部の作動特性を規定する流路
の絞り等を手直しできればよい。By the way, even if the injectors have the same specifications, there are individual differences due to manufacturing variations. Such individual differences appear as non-uniform injection characteristics among individuals. To make the injection characteristics uniform among individuals,
At the end of the manufacturing process of the piezo injector, it is only necessary that the piezo injector can be modified based on the error of the actual injection amount with respect to the target injection amount of each piezo injector. For example, it suffices if the restriction of the flow path defining the operation characteristics of the back pressure control unit can be adjusted.
【０００６】しかしながら、実噴射が可能になるまで組
立が進むと、ピエゾインジェクタ各部の形状を修正する
ことは実質的に不可能である。However, if the assembly proceeds until the actual injection becomes possible, it is practically impossible to correct the shape of each part of the piezo injector.
【０００７】本発明は上記実情に鑑みなされたもので、
第１に、簡単な構成で噴射量を調整可能なピエゾインジ
ェクタを提供することを目的とする。第２に、正確かつ
容易に個体間の噴射量ばらつきを低減することのできる
ピエゾインジェクタの噴射量調整方法を提供することを
目的とする。[0007] The present invention has been made in view of the above circumstances,
First, it is an object of the present invention to provide a piezo injector capable of adjusting the injection amount with a simple configuration. Secondly, it is an object of the present invention to provide a method for adjusting the injection amount of a piezo injector, which can accurately and easily reduce the injection amount variation among individuals.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、インダクタ回路を介して充電するか放電するかでノ
ズルニードルを開弁と閉弁とに切り替えるピエゾスタッ
クの充電経路上もしくは放電経路上でピエゾスタックと
直列に調整用インダクタを接続せしめて、ピエゾスタッ
クの充電時若しくは放電時のインダクタ回路のインダク
タンスをピエゾインジェクタ個々に補正自在とする。According to the first aspect of the present invention, a nozzle needle is switched between opening and closing depending on whether charging or discharging is performed via an inductor circuit, on a charging path or a discharging path of a piezo stack. By connecting the adjustment inductor in series with the piezo stack, the inductance of the inductor circuit at the time of charging or discharging of the piezo stack can be corrected individually for each piezo injector.
【０００９】調整用インダクタによりインダクタ回路の
インダクタンスが増量補正されるので、その分、ピエゾ
スタックの充電電流もしくは放電電流は小さくなり、ピ
エゾスタックの作動は遅くなる。しかして、調整用イン
ダクタのインダクタンスに応じてノズルニードルの開弁
または閉弁が遅れ、噴孔からの噴射量を増減できる。ピ
エゾインジェクタの製造工程が実噴射可能な段階まで進
んでいても、流路等の各部の形状の変更を伴わずに噴射
量の調整が可能である。Since the inductance of the inductor circuit is increased and corrected by the adjusting inductor, the charging current or the discharging current of the piezo stack is reduced accordingly, and the operation of the piezo stack is delayed. Thus, the opening or closing of the nozzle needle is delayed according to the inductance of the adjusting inductor, and the injection amount from the injection hole can be increased or decreased. Even if the manufacturing process of the piezo injector has advanced to the stage where the actual injection can be performed, the injection amount can be adjusted without changing the shape of each part such as the flow path.
【００１０】請求項２記載の発明では、ピエゾスタック
とインダクタ回路との間を接続する端子として、ピエゾ
スタックの一方の極と導通する第１の端子と、ピエゾス
タックの他方の極と導通する第２の端子と、ピエゾスタ
ックの一方の極と上記調整用インダクタを介して導通す
る第３の端子とを設ける。According to the second aspect of the present invention, as a terminal for connecting between the piezo stack and the inductor circuit, a first terminal for conducting to one pole of the piezo stack and a second terminal for conducting to the other pole of the piezo stack are provided. 2 terminal, and a third terminal that is electrically connected to one pole of the piezo stack via the adjustment inductor.
【００１１】第３の端子を介して電流が流れるときは、
インダクタ回路のインダクタンスをピエゾスタックの調
整用インダクタのインダクタンスに応じて増加補正する
ことができる。しかして、そのピエゾインジェクタの噴
射量が調整用インダクタのインダクタンスに応じて補正
される。When a current flows through the third terminal,
The inductance of the inductor circuit can be increased and corrected according to the inductance of the adjustment inductor of the piezo stack. Thus, the injection amount of the piezo injector is corrected according to the inductance of the adjusting inductor.
【００１２】請求項３記載の発明では、上記調整用イン
ダクタを、上記充電経路上もしくは放電経路上のうち、
開弁時に電流が流れる方の経路上でピエゾスタックと直
列に接続する。According to the third aspect of the present invention, the adjusting inductor is provided on the charging path or the discharging path.
When the valve opens, it is connected in series with the piezo stack on the path through which current flows.
【００１３】ノズルニードルの開弁時と閉弁時とのう
ち、閉弁時におけるピエゾスタックの作動速度はピエゾ
インジェクタの個体間で変わらないので、個体によらず
シャープカットとし得る。内燃機関の燃料噴射用として
好適である。[0013] Since the operating speed of the piezo stack when the valve is closed between the time when the nozzle needle is opened and the time when the valve is closed does not change among the individual piezo injectors, a sharp cut can be obtained regardless of the individual piezo injectors. It is suitable for fuel injection of an internal combustion engine.
【００１４】請求項４記載の発明では、噴射量が不足す
るときは、開弁時のインダクタ回路のインダクタンスが
小さくなるように、または閉弁時のインダクタ回路のイ
ンダクタンスが大きくなるように上記調整用インダクタ
のインダクタンスを増減して噴射量を多くする。噴射量
が過剰なときは、開弁時のインダクタ回路のインダクタ
ンスが大きくなるように、または閉弁時のインダクタ回
路のインダクタンスが小さくなるように上記調整用イン
ダクタのインダクタンスを増減して噴射量を少なくす
る。According to the fourth aspect of the present invention, when the injection amount is insufficient, the adjustment is performed so that the inductance of the inductor circuit when the valve is opened becomes small or the inductance of the inductor circuit when the valve is closed becomes large. The injection amount is increased by increasing or decreasing the inductance of the inductor. When the injection amount is excessive, the inductance of the adjusting inductor is increased or decreased so as to increase the inductance of the inductor circuit when the valve is opened or to reduce the inductance of the inductor circuit when the valve is closed, thereby reducing the injection amount. I do.
【００１５】ピエゾインジェクタの製造ばらつき等に起
因してピエゾインジェクタ個体間で噴射量がばらついて
も、目標噴射量に対する実噴射量の誤差が相殺され、噴
射量のばらつきを低減することができる。調整用インダ
クタを手直しするだけなので、調整が容易である。[0015] Even if the injection amount varies among the piezo injectors due to manufacturing variations of the piezo injectors, etc., the error of the actual injection amount with respect to the target injection amount is canceled out, and the variation of the injection amount can be reduced. The adjustment is easy because only the adjustment inductor is modified.
【００１６】請求項５記載の発明では、上記調整用イン
ダクタのインダクタンスをコイル部材の巻き数を変えて
増減する。According to the fifth aspect of the present invention, the inductance of the adjusting inductor is increased or decreased by changing the number of turns of the coil member.
【００１７】インダクタンスを大きくするにはコイルの
巻き数を多くしインダクタンスを小さくするにはコイル
の巻き数を少なくすればよいので、噴射量の調整がさら
に容易である。To increase the inductance, the number of turns of the coil may be increased, and to decrease the inductance, the number of turns of the coil may be reduced, so that the adjustment of the injection amount is easier.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】本発明のピエゾインジェクタをデ
ィーゼルエンジンのコモンレール式燃料噴射装置に適用
した実施形態について、図１、図２、図３により説明す
る。コモンレール式燃料噴射装置の全体構成を示す図２
において、コモンレール式燃料噴射装置１は、ディーゼ
ルエンジンの各気筒のピエゾインジェクタ（以下、単に
インジェクタ）１１と連通する共通のコモンレール１２
が設けられ、コモンレール１２内は高圧サプライポンプ
１３から圧送された高圧燃料により蓄圧される。図例で
はインジェクタ１１は１つのみ図示しているが同じ基本
構成のものが気筒数分設けられる。インジェクタ１１
は、ＥＣＵ１８を構成する駆動回路７がケーブルを介し
てインジェクタ１１の後述するピエゾスタックを充放電
し、必要な時期に必要な時間だけインジェクタ１１から
各気筒の燃焼室内に略コモンレール内圧力に等しい噴射
圧力で燃料を噴射するようになっている。コモンレール
内圧力は圧力センサ１９によって検出され、その検出結
果に基づいてＥＣＵ１８が吸入調量弁１４を制御してコ
モンレール１２への燃料の圧送量を調整し、コモンレー
ル内圧力を、他のセンサ入力等により知られる運転条件
に応じた良好な燃焼を与える最適な噴射圧となるように
制御する。なお、インジェクタ１１はドレーンライン１
７を有す。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which a piezo injector according to the present invention is applied to a common rail type fuel injection device for a diesel engine will be described with reference to FIGS. 1, 2 and 3. FIG. FIG. 2 showing the overall configuration of a common rail fuel injection device.
, A common rail type fuel injection device 1 includes a common common rail 12 that communicates with a piezo injector (hereinafter simply referred to as an injector) 11 of each cylinder of a diesel engine.
Is provided, and the pressure inside the common rail 12 is accumulated by the high-pressure fuel pumped from the high-pressure supply pump 13. In the illustrated example, only one injector 11 is shown, but one having the same basic configuration is provided for each cylinder. Injector 11
In other words, the drive circuit 7 constituting the ECU 18 charges and discharges a piezo stack described later of the injector 11 via a cable, and injects from the injector 11 into the combustion chamber of each cylinder at a necessary time and a time substantially equal to the pressure in the common rail. Fuel is injected by pressure. The pressure in the common rail is detected by the pressure sensor 19, and based on the detection result, the ECU 18 controls the suction metering valve 14 to adjust the amount of fuel supplied to the common rail 12, and changes the pressure in the common rail to another sensor input or the like. Is controlled so as to obtain an optimal injection pressure that provides good combustion according to the operating conditions known from the above. The injector 11 is connected to the drain line 1
Has 7.
【００１９】インジェクタ１１の全体断面を示す図３に
おいて、インジェクタ１１はエンジンの図略の燃焼室壁
を貫通し図中下端部が燃焼室内に突出するように取り付
けられる。インジェクタ１１は棒状のホルダ２を備え、
ホルダ２に高圧燃料噴射用のノズル部１１ａと噴射制御
用の背圧制御部１１ｂとが形成される。ホルダ２は具体
的には複数の円形部材を上下方向に密着嵌合して構成さ
れ、その内部には縦穴２０が軸心位置に形成されるとも
に略これに平行に高圧通路２３およびドレーン通路２５
が形成してある。In FIG. 3, which shows the entire cross section of the injector 11, the injector 11 is attached so that it penetrates a combustion chamber wall (not shown) of the engine and a lower end portion in the figure projects into the combustion chamber. The injector 11 includes a rod-shaped holder 2,
A nozzle portion 11a for high-pressure fuel injection and a back pressure control portion 11b for injection control are formed in the holder 2. Specifically, the holder 2 is formed by closely fitting a plurality of circular members in the up-down direction, and has a vertical hole 20 formed therein at an axial center position and a high-pressure passage 23 and a drain passage 25 substantially parallel thereto.
Is formed.
【００２０】ホルダ２の下端には高圧流体たる高圧燃料
が噴射される噴孔２１が開口し、サック２２を介して縦
穴２０下端部と連通している。ホルダ２の上端部には高
圧ポート２６が設けられ、高圧燃料を保持するコモンレ
ール１２（図２）に通じる高圧燃料ライン１６（図２）
と接続される。インジェクタ１１には高圧ポート２６か
ら高圧燃料が噴射用および制御用として導入される。ホ
ルダ２の上端部にはまた、出口ポート２７が設けられ、
低圧源である燃料タンク１５（図２）に通じるドレーン
ライン１７（図２）と接続される。A lower end of the holder 2 is provided with an injection hole 21 for injecting high-pressure fuel as a high-pressure fluid, and communicates with a lower end of the vertical hole 20 through a sack 22. A high-pressure port 26 is provided at the upper end of the holder 2, and the high-pressure fuel line 16 (FIG. 2) leading to the common rail 12 (FIG. 2) holding high-pressure fuel.
Connected to High-pressure fuel is introduced into the injector 11 from a high-pressure port 26 for injection and control. An outlet port 27 is also provided at the upper end of the holder 2,
It is connected to a drain line 17 (FIG. 2) leading to a fuel tank 15 (FIG. 2) as a low pressure source.
【００２１】ノズル部１１ａについて説明する。ホルダ
２の上記縦穴２０はサック２２との接続端部２０１が上
側ほど拡径するコーン状をなし、後述するノズルニード
ル３１が着座する弁座２０１としてある。The nozzle 11a will be described. The vertical hole 20 of the holder 2 has a cone shape whose connection end 201 with the sack 22 increases in diameter toward the upper side, and serves as a valve seat 201 on which a nozzle needle 31 described later is seated.
【００２２】縦穴２０の下側略１／３ほどの部分には棒
状のノズルニードル３１が上下動自在に貫通しており、
上記部分の上側半部であるニードルシリンダ２０３がノ
ズルニードル３１を摺動自在に保持している。ノズルニ
ードル３１は、下端部に下側ほど縮径するコーン状の弁
面３１１が形成してあり、弁座２０１に着座するように
なっている。A rod-shaped nozzle needle 31 penetrates a vertically lower portion of approximately one third of the vertical hole 20 so as to be vertically movable.
A needle cylinder 203, which is the upper half of the above-mentioned portion, slidably holds the nozzle needle 31. The nozzle needle 31 has a cone-shaped valve surface 311 whose diameter decreases toward the lower side at the lower end, and is seated on the valve seat 201.
【００２３】ニードルシリンダ２０３の下端部にはノズ
ルニードル３１外周に環状の油溜まり２０２が形成して
ある。油溜まり２０２は、上記高圧通路２３と導通して
おり、高圧通路２３の上流端に位置する高圧ポート２６
を介して高圧燃料が供給されている。油溜まり２０２に
供給された高圧燃料はノズルニードル３１のリフト時に
ノズルニードル３１の弁面３１１と弁座２０１の間の間
隙を通り、サック２２を経て噴孔２１から噴射されるよ
うになっている。An annular oil reservoir 202 is formed at the lower end of the needle cylinder 203 around the nozzle needle 31. The oil sump 202 is in communication with the high-pressure passage 23 and has a high-pressure port 26 located at an upstream end of the high-pressure passage 23.
Is supplied with high-pressure fuel. The high-pressure fuel supplied to the oil reservoir 202 passes through the gap between the valve face 311 of the nozzle needle 31 and the valve seat 201 when the nozzle needle 31 is lifted, and is injected from the injection hole 21 through the sack 22. .
【００２４】また、ノズルニードル３１のコーン状下端
面のうち、弁座２０１と密着しない環状部分には常時高
圧燃料が作用してノズルニードル３１を上方すなわち開
弁方向に付勢している。Further, high pressure fuel always acts on an annular portion of the cone-shaped lower end surface of the nozzle needle 31 which is not in close contact with the valve seat 201 to urge the nozzle needle 31 upward, that is, in the valve opening direction.
【００２５】ノズルニードル３１の上端面には深穴状の
窪みが形成され、窪み底面と後述するスピル弁部１１１
ｂの弁棒３３との間にスプリング３２が圧縮状態で介設
されており、ノズルニードル３１を下方すなわち閉弁方
向に付勢している。A deep hole-shaped depression is formed in the upper end surface of the nozzle needle 31, and the bottom surface of the depression and a spill valve portion 111 described later are formed.
A spring 32 is interposed between the valve rod 33 and the valve rod 33 in a compressed state, and urges the nozzle needle 31 downward, that is, in the valve closing direction.
【００２６】ノズルニードル３１の上方にはニードルシ
リンダ２０３壁面とノズルニードル上端面とで空間が画
成され、背圧室である制御油圧室２０４としてある。制
御油圧室２０４はインオリフィス２４を介して高圧通路
２３と導通し、高圧通路２３から高圧燃料が供給される
ようになっており、ノズルニードル３１を下方すなわち
閉弁方向に付勢する背圧を発生する。A space is defined above the nozzle needle 31 by the wall surface of the needle cylinder 203 and the upper end surface of the nozzle needle, and serves as a control hydraulic chamber 204 which is a back pressure chamber. The control hydraulic chamber 204 communicates with the high-pressure passage 23 through the in-orifice 24, and is supplied with high-pressure fuel from the high-pressure passage 23. appear.
【００２７】ノズルニードル３１の背圧を制御する背圧
制御部１１ｂについて説明する。背圧制御部１１ｂはス
ピル弁部１１１ｂとピエゾアクチュエータ部１１２ｂと
から構成される。スピル弁部１１１ｂは、上記スプリン
グ３２の上方に縦穴２０を貫通して弁棒３３が設けてあ
る。弁棒３３はロッド部３３２の下端部に傘部３３１を
設けたもので、ロッド部３３２にて縦穴２０の一部であ
るピストンシリンダ２０８に摺動自在に保持されてい
る。縦穴２０はピストンシリンダ２０８直下で拡径し、
ロッド部３３２の外周に環状の通路２０７が形成されて
いる。環状通路２０７はドレーン通路２５と導通してい
る。The back pressure controller 11b for controlling the back pressure of the nozzle needle 31 will be described. The back pressure controller 11b includes a spill valve 111b and a piezo actuator 112b. The spill valve portion 111b is provided with a valve rod 33 through the vertical hole 20 above the spring 32. The valve stem 33 is provided with an umbrella part 331 at the lower end of a rod part 332, and is slidably held by the piston part 208 which is a part of the vertical hole 20 by the rod part 332. The vertical hole 20 expands in diameter immediately below the piston cylinder 208,
An annular passage 207 is formed on the outer periphery of the rod portion 332. The annular passage 207 communicates with the drain passage 25.
【００２８】縦穴２０の制御油圧室２０４と環状通路２
０７の間は出口孔２０５としてあり出口孔２０５は、制
御油圧室２０４側の開口周縁部が、下側が拡径するコー
ン状に形成され、弁棒３３の傘部３３１の、下側ほど拡
径するコーン状面を弁面３３１１として受ける弁座２０
６としてある。すなわち図例のスピル弁部１１１ｂは外
開弁であり、弁棒３３が下方すなわち制御油圧室２０４
側に変位すると弁面３３１１が弁座２０６から離間して
出口孔２０５を開き、制御油圧室２０４の高圧が出口孔
２０５、環状通路２０７を介してドレーン通路２５に逃
がされるようになっている。The control hydraulic chamber 204 of the vertical hole 20 and the annular passage 2
07, an outlet hole 205 is formed. The outlet hole 205 is formed in a conical shape in which the opening peripheral portion on the control hydraulic chamber 204 side is increased in diameter on the lower side. Seat 20 receiving a conical surface to be formed as valve surface 3311
There are six. That is, the spill valve portion 111b in the illustrated example is an open valve, and the valve rod 33 is moved downward, that is, the control hydraulic chamber 204.
When displaced to the side, the valve surface 3311 separates from the valve seat 206 to open the outlet hole 205, and the high pressure in the control hydraulic chamber 204 is released to the drain passage 25 through the outlet hole 205 and the annular passage 207.
【００２９】弁棒３３には、制御油圧室２０４の油圧お
よび圧縮した上記スプリング３２が閉弁方向に付勢して
いる。The valve rod 33 is biased in the valve closing direction by the hydraulic pressure in the control hydraulic chamber 204 and the compressed spring 32.
【００３０】ピエゾアクチュエータ部１１２ｂについて
説明する。ピエゾアクチュエータ部１１２ｂはスピル弁
部１１ｂの弁棒３３を駆動する部分である。縦穴２０の
ピストンシリンダ２０８よりも上側部分がピストンシリ
ンダ２０８よりも大径のアクチュエータ室２０９として
あり、ピストンシリンダ２０８およびアクチュエータ室
２０９を貫通して弁棒３３の上方にピストン３４が挿置
してある。ピストン３４は、大径で上端が開口した筒状
の保持部３４２の下端面から細径の軸部３４１が延出し
たもので、軸部３４１が弁棒３３とともにピストンシリ
ンダ２０８に摺動自在に保持されており、その下端面は
弁棒３３の上端面と当接している。The piezo actuator section 112b will be described. The piezo actuator portion 112b is a portion that drives the valve rod 33 of the spill valve portion 11b. The portion of the vertical hole 20 above the piston cylinder 208 is an actuator chamber 209 having a larger diameter than the piston cylinder 208, and the piston 34 is inserted above the valve rod 33 through the piston cylinder 208 and the actuator chamber 209. . The piston 34 has a small-diameter shaft portion 341 extending from a lower end surface of a cylindrical holding portion 342 having a large diameter and an upper end opened. The shaft portion 341 is slidable with the piston cylinder 208 together with the valve rod 33. The lower end surface thereof is in contact with the upper end surface of the valve rod 33.
【００３１】ピストン３４の上側の保持部３４２はアク
チュエータ室２０９に上下動自在に格納される。保持部
３４２とアクチュエータ室２０９の底面との間には、ピ
ストン３４の軸部３４１の外周に皿ばね３５が圧縮状態
で介設してあり、ピストン３４を上方へ付勢している。The holding portion 342 on the upper side of the piston 34 is stored in the actuator chamber 209 so as to be vertically movable. A disc spring 35 is interposed between the holding portion 342 and the bottom surface of the actuator chamber 209 in a compressed state on the outer periphery of the shaft portion 341 of the piston 34, and urges the piston 34 upward.
【００３２】ピストン３４の筒状保持部３４２内にはピ
エゾスタック５が嵌入せしめてある。ピエゾスタック５
は上下方向に伸縮可能で、その伸長時にピストン３４を
押し下げるようになっている。The piezo stack 5 is fitted in the cylindrical holding portion 342 of the piston 34. Piezo stack 5
Is extendable in the vertical direction, and pushes down the piston 34 when it is extended.
【００３３】インジェクタ１１の上端部には、ピエゾス
タック５の充放電用のケーブルを受けるコネクタ部１１
ｃが設けられている。At the upper end of the injector 11, a connector 11 for receiving a cable for charging and discharging the piezo stack 5 is provided.
c is provided.
【００３４】インジェクタ１１のピエゾスタック５付近
の断面を示す図１（Ａ）において、ホルダ２の縦孔２０
上端部には、ピエゾスタック５の上方に、ピエゾスタッ
ク５の頂面から伸びる一対のリード線５１，５２を保持
する円形部材３６が嵌入し、その上側小径部は筒状部材
３７を介してホルダ２と螺結しており、ピエゾスタック
５の上端位置が固定される。ホルダ２、円形部材３６、
筒状部材３７の上部は樹脂製の蓋部３８により被覆され
ている。FIG. 1A shows a cross section of the injector 11 near the piezo stack 5.
A circular member 36 for holding a pair of lead wires 51 and 52 extending from the top surface of the piezo stack 5 is fitted into the upper end of the piezo stack 5. 2, and the upper end position of the piezo stack 5 is fixed. Holder 2, circular member 36,
The upper part of the cylindrical member 37 is covered with a lid 38 made of resin.
【００３５】蓋部３８の頂面には筒状の突出部が形成さ
れ、上記ケーブル端のコネクタを受ける受け口３８１と
してある。受け口３８１に囲まれて３つの端子４１，４
２，４３が蓋部３８から突出し、受け口３８１とともに
コネクタ部１１ｃを構成する。各端子４１〜４３は、受
け口３８１とケーブル端コネクタとが嵌合すると、それ
ぞれ対となる上記ケーブル端コネクタの端子と接触導通
するようになっている。A cylindrical projection is formed on the top surface of the lid 38, and serves as a receiving port 381 for receiving the connector at the cable end. Three terminals 41, 4 surrounded by a receptacle 381
2, 43 protrude from the lid portion 38 and constitute the connector portion 11c together with the receiving port 381. When the receptacle 381 and the cable end connector are fitted, each of the terminals 41 to 43 is brought into contact and conduction with the terminal of the pair of the cable end connectors.
【００３６】第１の端子４１はピエゾスタック５の正極
から引き出される第１のリード線５１と導通し、第２の
端子４２はピエゾスタック５の負極から引き出される第
２のリード線５２と導通している。第３の端子４３は、
上記円形部材３６の上方に配設された調整用インダクタ
たる調整用インダクタンスコイル６を介して上記第１の
リード線５１と導通している。The first terminal 41 is electrically connected to a first lead wire 51 drawn from the positive electrode of the piezo stack 5, and the second terminal 42 is electrically connected to a second lead wire 52 drawn from the negative electrode of the piezo stack 5. ing. The third terminal 43 is
The first lead wire 51 is electrically connected to the first lead wire 51 via the adjusting inductance coil 6 serving as an adjusting inductor disposed above the circular member 36.
【００３７】調整用インダクタンスコイル６はリング状
のコア６１にコイル部材６２を数ターン巻回してなる。
調整用インダクタンスコイル６の巻き数はインジェクタ
１１の最終製造工程において、実噴射可能となった状態
でインジェクタ１１個々に調整され、調整用インダクタ
ンスコイル６に所定のインダクタンスが与えられる。調
整終了後、調整用インダクタンスコイル６は樹脂モール
ドされて機械的に固定される。蓋部材３８はこのとき成
形される。調整用インダクタンスコイル６の巻き数につ
いては後述する。The adjusting inductance coil 6 is formed by winding a coil member 62 around a ring-shaped core 61 for several turns.
In the final manufacturing process of the injector 11, the number of turns of the adjusting inductance coil 6 is adjusted individually for each injector 11 in a state where actual injection can be performed, and a predetermined inductance is given to the adjusting inductance coil 6. After the adjustment, the adjustment inductance coil 6 is resin-molded and mechanically fixed. The cover member 38 is formed at this time. The number of turns of the adjusting inductance coil 6 will be described later.
【００３８】ピエゾスタック５の駆動系の回路を示す図
１（Ｂ）において、駆動回路７は、各インジェクタ１１
のピエゾスタック５に共通で、バッテリ電圧を所定の大
きさのＤＣ電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ７０
と、ＤＣ−ＤＣコンバータ７０からの充電により電気エ
ネルギーを保持するコンデンサ７１を備えている。ＤＣ
−ＤＣコンバータ７０とコンデンサ７１とはメインスイ
ッチ７６のオンにより接続され、ＤＣ−ＤＣコンバータ
７０がコンデンサ７１を充電する。In FIG. 1B showing a circuit of a driving system of the piezo stack 5, the driving circuit 7 includes each injector 11.
DC-DC converter 70 that is common to the piezo stack 5 and converts a battery voltage into a DC voltage of a predetermined magnitude.
And a capacitor 71 that holds electric energy by charging from the DC-DC converter 70. DC
-The DC converter 70 and the capacitor 71 are connected by turning on the main switch 76, and the DC-DC converter 70 charges the capacitor 71.
【００３９】上記コンデンサ７１はインダクタ回路７ａ
を介してピエゾスタック５と接続される。インダクタ回
路７ａは２つのインダクタであるインダクタンスコイル
７２，７３を備えており、ピエゾスタック５の充電経路
と放電経路とを形成する。充電経路は、コンデンサ７１
から直列接続の第１の充電スイッチ７７および充電用イ
ンダクタンスコイル７２を通り、各インジェクタ１１の
上記第３の端子４３を介してピエゾスタック５の正極に
到る。放電経路は、各インジェクタ１１のピエゾスタッ
ク５の正極から上記第１の端子４１を介して直列接続の
放電用インダクタンスコイル７３および放電スイッチ７
８を通り、コンデンサ７１に到る。The capacitor 71 is connected to an inductor circuit 7a.
Is connected to the piezo stack 5. The inductor circuit 7a includes inductance coils 72 and 73, which are two inductors, and forms a charging path and a discharging path of the piezo stack 5. The charging path is the capacitor 71
Through the first charging switch 77 and the charging inductance coil 72 connected in series to the positive terminal of the piezo stack 5 via the third terminal 43 of each injector 11. The discharge path is a discharge inductance coil 73 and a discharge switch 7 connected in series from the positive electrode of the piezo stack 5 of each injector 11 via the first terminal 41.
8 to the capacitor 71.
【００４０】各インジェクタ１１のピエゾスタック５の
負極と導通する第２の端子４２には第２の充電スイッチ
７９および放電用ダイオード７４が接続され、ピエゾス
タック５の負極がこれらを介して接地される。第２の充
電スイッチ７９により充電経路の接地側を形成し、放電
用ダイオード７４により放電経路の接地側を形成する。A second charge switch 79 and a discharging diode 74 are connected to the second terminal 42 of each injector 11 which is electrically connected to the negative electrode of the piezo stack 5, and the negative electrode of the piezo stack 5 is grounded via these. . The second charging switch 79 forms the ground side of the charging path, and the discharging diode 74 forms the ground side of the discharging path.
【００４１】第１の充電スイッチ７７および噴射気筒に
対応するインジェクタ１１の第２の充電スイッチ７９を
パルス状にオンすることにより、充電状態のコンデンサ
７１から充電用インダクタンスコイル７２および調整用
インダクタンスコイル６を経てピエゾスタック５に充電
電流が流れる。ピエゾスタック５の充電でピエゾスタッ
ク５は伸長する。ピエゾスタック５の充電電圧は、充電
用インダクタンスコイル７２および調整用インダクタン
スコイル６の誘導作用により電荷供給元の電荷量に略比
例する。By turning on the first charge switch 77 and the second charge switch 79 of the injector 11 corresponding to the injection cylinder in a pulsed manner, the capacitor 71 in the charged state is charged with the charging inductance coil 72 and the adjustment inductance coil 6. , A charging current flows to the piezo stack 5. When the piezo stack 5 is charged, the piezo stack 5 extends. The charging voltage of the piezo stack 5 is substantially proportional to the charge amount of the charge supply source due to the induction action of the charging inductance coil 72 and the adjustment inductance coil 6.
【００４２】また、ピエゾスタック５が充電状態のと
き、放電スイッチ７８をパルス状にオンすることによ
り、ピエゾスタック５から放電用インダクタンスコイル
７３を経て上記充電電流とは逆方向に放電電流が流れ、
ピエゾスタック５が放電する。ピエゾスタック５の放電
は、放電時に順バイアスとなる放電用ダイオード７４を
通り行われる。なお、このピエゾスタック５の充放電に
伴うエネルギー損失はメインスイッチ７６のオンにより
補充され、次の噴射気筒に対応するインジェクタ１１の
燃料噴射に備えられる。Further, when the piezo stack 5 is in a charged state, the discharge switch 78 is turned on in a pulse shape, so that a discharge current flows from the piezo stack 5 through the discharge inductance coil 73 in a direction opposite to the above-mentioned charge current.
The piezo stack 5 is discharged. Discharge of the piezo stack 5 is performed through a discharge diode 74 which becomes forward biased at the time of discharge. The energy loss due to the charging and discharging of the piezo stack 5 is supplemented by turning on the main switch 76, and is prepared for the fuel injection of the injector 11 corresponding to the next injection cylinder.
【００４３】なお、図のごとく直列接続されたピエゾス
タック５および放電用ダイオード７４に並列に、全イン
ジェクタ１１に共通に、ピエゾスタック５の正極側がア
ノードとなるように負電圧防止ダイオード７５が設けて
ある。この負電圧防止ダイオード７５はピエゾスタック
５が過放電となってピエゾスタック５の電圧が負になら
ないようにするためのもので、放電によりピエゾスタッ
ク５の電圧が常に０Ｖに復するようになっている。As shown in the figure, a negative voltage prevention diode 75 is provided in parallel with the piezo stack 5 and the discharging diode 74 connected in series and commonly to all the injectors 11 so that the anode of the piezo stack 5 serves as the anode. is there. The negative voltage prevention diode 75 is for preventing the voltage of the piezo stack 5 from becoming negative due to the over discharge of the piezo stack 5. The voltage of the piezo stack 5 always returns to 0 V by the discharge. I have.
【００４４】なお、上記各スイッチ７６〜７９はＥＣＵ
１８を構成する演算部、例えばマイクロコンピュータに
より入切制御可能としてある。The switches 76 to 79 are connected to the ECU
The on / off control can be performed by an arithmetic unit, for example, a microcomputer that constitutes 18.
【００４５】本インジェクタの作動を説明する。充電ス
イッチ７７，７９をパルス状にオンすると、ピエゾスタ
ック５が伸長してピストン３４を押し下げ、スピル弁部
１１１ｂが「開」となる。The operation of the injector will be described. When the charge switches 77 and 79 are turned on in a pulsed manner, the piezo stack 5 extends and pushes down the piston 34, and the spill valve portion 111b is opened.
【００４６】出口孔２０５が開くと制御油圧室２０４は
油圧が低下し、これによりノズルニードル３１の背圧が
減ぜられ、ノズルニードル３１への開弁方向付勢力（ノ
ズルニードル３の下端面に上向きに作用する油圧力）の
方が優勢となって、ノズルニードル３１が上昇する。か
くして噴孔２１から燃料の噴射が開始される。When the outlet hole 205 is opened, the hydraulic pressure in the control hydraulic chamber 204 is reduced, whereby the back pressure of the nozzle needle 31 is reduced, and the urging force of the nozzle needle 31 in the valve opening direction (the lower end face of the nozzle needle 3 The upwardly acting hydraulic pressure) becomes dominant, and the nozzle needle 31 rises. Thus, fuel injection from the injection hole 21 is started.
【００４７】そして運転状態から演算される所定のタイ
ミングで放電スイッチ７８をオンすると、ピエゾスタッ
ク５の電荷は放出されてその電圧は降下して充電前の状
態（０Ｖ）に復する。これによりピエゾスタック５は縮
小して元の長さとなり、ピストン３４、スピル弁部１１
１ｂの弁棒３３は、皿ばね３５のばね力や制御油圧室２
０４の油圧、スプリング３２のばね力により押し上げら
れ、元の位置まで上昇し、出口孔２０５は閉じられる。
この結果、制御油圧室２０４とドレーン通路２５の導通
は遮断され、制御油圧室２０４は、高圧通路２３から流
入する高圧燃料により油圧が回復し、再びノズルニード
ル３１への閉弁方向付勢力が優勢となってノズルニード
ル３１は着座位置まで下降して噴孔２１を閉じ燃料噴射
を停止する。かくして充電スイッチ７７，７９をオンす
るタイミングと放電スイッチ７８をオンするタイミング
とにより規定される所定の期間に燃料噴射を行うことが
できる。When the discharge switch 78 is turned on at a predetermined timing calculated from the operation state, the electric charge of the piezo stack 5 is released, the voltage of the electric charge drops, and the state returns to the state before charging (0 V). As a result, the piezo stack 5 contracts to its original length, and the piston 34 and the spill valve 11
The valve rod 33 of 1b is provided with the spring force of the disc spring 35 and the control hydraulic chamber 2.
The pressure is pushed up by the oil pressure of 04 and the spring force of the spring 32 and rises to the original position, and the outlet hole 205 is closed.
As a result, conduction between the control hydraulic chamber 204 and the drain passage 25 is cut off, and the control hydraulic chamber 204 is restored in oil pressure by the high-pressure fuel flowing from the high-pressure passage 23, and the urging force of the valve closing direction to the nozzle needle 31 becomes dominant again. As a result, the nozzle needle 31 descends to the seating position, closes the injection hole 21 and stops fuel injection. Thus, fuel injection can be performed during a predetermined period defined by the timing of turning on the charge switches 77 and 79 and the timing of turning on the discharge switch 78.
【００４８】さて、調整用インダクタンスコイル６は巻
き数が多いほどインダクタンスが大きく、ピエゾスタッ
ク５への充電電流が小さくなりピエゾスタック５の伸長
速度が低下し、スピル弁部１１１ｂの作動速度が低下
し、上記充電スイッチ７７，７９の作動に対するノズル
ニードル３１の開弁応答が遅れる。これにより、噴射時
間が短くなって噴射量が少なくなる。調整用インダクタ
ンスコイル６は各インジェクタ１１ごとに設けられるか
ら、その巻き数をインジェクタ１１個々に調整すること
で、他のインジェクタ１１とは無関係に噴射量を補正す
ることができる。As the number of turns of the adjusting inductance coil 6 increases, the inductance increases, the charging current to the piezo stack 5 decreases, the extension speed of the piezo stack 5 decreases, and the operating speed of the spill valve portion 111b decreases. The valve opening response of the nozzle needle 31 to the operation of the charging switches 77 and 79 is delayed. As a result, the injection time is shortened and the injection amount is reduced. Since the adjusting inductance coil 6 is provided for each injector 11, by adjusting the number of turns of each injector 11 individually, the injection amount can be corrected independently of the other injectors 11.
【００４９】この調整用インダクタンスコイル６の巻き
数の加減は、製造工程においてノズル部１１ａ、スピル
弁部１１１ｂ等のインジェクタ本体部分ができ実噴射が
可能となった後、上記樹脂モールド前に、実噴射量に基
づいて行えばよい。したがって、例えばスピル弁部１１
１ｂを構成しその作動特性を規定する要素の形状（例え
ばインオリフィス２４の断面積）を手直しすることなく
噴射量の補正が可能となる。The number of windings of the adjusting inductance coil 6 can be adjusted by the actual injection after the main body of the injector such as the nozzle portion 11a and the spill valve portion 111b is formed in the manufacturing process and before the resin molding. What should be done is based on the injection amount. Therefore, for example, the spill valve portion 11
It is possible to correct the injection amount without modifying the shape (for example, the cross-sectional area of the in-orifice 24) of the element that constitutes 1b and defines its operating characteristics.
【００５０】ここで、実噴射量が目標噴射量に足りない
場合は、開弁時のインダクタ回路７ａのインダクタンス
すなわち充電経路のインダクタンスが小さくなるように
調整用インダクタンスコイル６の巻き数を小さくしてイ
ンダクタンスを小さくし、噴射量を多くする。実噴射量
が目標噴射量よりも過剰な場合は、開弁時のインダクタ
回路７ａのインダクタンスすなわち充電経路のインダク
タンスが大きくなるように調整用インダクタンスコイル
６の巻き数を大きくしてインダクタンスを大きくし、噴
射量を少なくする。これにより、インジェクタ１１の噴
射量の個体差が相殺されて噴射量の均一性が向上する。Here, when the actual injection amount is less than the target injection amount, the number of turns of the adjusting inductance coil 6 is reduced so that the inductance of the inductor circuit 7a when the valve is opened, that is, the inductance of the charging path is reduced. Reduce inductance and increase injection volume. If the actual injection amount is larger than the target injection amount, the number of turns of the adjusting inductance coil 6 is increased so that the inductance of the inductor circuit 7a when the valve is opened, that is, the inductance of the charging path is increased, and the inductance is increased. Reduce injection volume. Thereby, the individual difference of the injection amount of the injector 11 is canceled, and the uniformity of the injection amount is improved.
【００５１】なお、調整前の初期巻き数は、インダクタ
ンスの減少幅を規定するので噴射量ばらつきを考慮して
設定しておくのがよい。Note that the initial number of turns before adjustment defines the width of decrease in inductance, so it is preferable to set it in consideration of the variation in injection amount.
【００５２】なお、本実施形態では調整用インダクタン
スコイルはコアに巻くコイル部材の巻き数によりインダ
クタンスを調整するようになっているが、コアを、材質
（透磁率）や形状（断面積、径）の異なるものに代える
ことで調整してもよい。In the present embodiment, the inductance of the adjusting inductance coil is adjusted by the number of turns of the coil member wound on the core, but the core is made of a material (magnetic permeability) or a shape (cross-sectional area, diameter). It may be adjusted by replacing with a different one.
【００５３】また、本実施形態のインジェクタは、調整
用インダクタがホルダ内に樹脂でモールドされる構成と
なっているが、ピエゾスタックの両極と導通する一対の
端子しか備えていない従来の構造のピエゾインジェクタ
（以下、インジェクタ本体部という）のコネクタ部に、
該コネクタ部と充放電用ケーブルとを中継する調整用コ
ネクタを嵌合せしめる構成とし、調整用コネクタ内に調
整用インダクタンスコイルを格納してもよい。すなわ
ち、調整用コネクタには、インジェクタ本体部側に、ピ
エゾインジェクタ本体部のコネクタ部の端子と導通をと
るための正極端子、負極端子を設け、充放電用ケーブル
側に、ケーブル端コネクタの端子と導通をとるための３
つの端子を設ける。そして、調整用コネクタ内で、３つ
の端子のうち、第１の端子とピエゾスタックの正極と導
通する正極端子とを結線し、第２の端子とピエゾインジ
ェクタの負極と導通する負極端子とを結線し、第３の端
子と上記正極端子とを調整用インダクタンスコイルによ
り結線する。調整用インダクタンスコイルのインダクタ
ンスの調整は、上記のごとく巻き数で行ってもよいし、
調整用インダクタンスコイルのインダクタンスが異なる
調整用コネクタを複数種類用意しておき、噴射量の必要
な調整量に応じて調整用コネクタを付け替えることで行
ってもよい。The injector of this embodiment has a configuration in which the adjusting inductor is molded in a resin in a holder, but has a conventional structure of a piezo having only a pair of terminals electrically connected to both poles of the piezo stack. The connector of the injector (hereinafter referred to as the injector body)
A configuration may be adopted in which an adjustment connector that relays the connector portion and the charge / discharge cable is fitted, and an adjustment inductance coil is stored in the adjustment connector. That is, the adjustment connector is provided with a positive terminal and a negative terminal for establishing electrical continuity with the terminal of the connector portion of the piezo injector main body on the injector main body side, and the terminal of the cable end connector is provided on the charge / discharge cable side. 3 for continuity
Provide two terminals. Then, in the adjustment connector, of the three terminals, the first terminal is connected to the positive terminal that is electrically connected to the positive electrode of the piezo stack, and the second terminal is connected to the negative terminal that is electrically connected to the negative electrode of the piezo injector. Then, the third terminal and the positive terminal are connected by an adjusting inductance coil. Adjustment of the inductance of the adjusting inductance coil may be performed with the number of turns as described above,
The adjustment may be performed by preparing a plurality of types of adjustment connectors having different inductances of the adjustment inductance coils and replacing the adjustment connectors according to the required adjustment amount of the injection amount.
【００５４】かかる構成でも、調整用インダクタンスコ
イルのインダクタンスに応じてノズルニードルの開弁応
答を変えることができる。With this configuration as well, the valve opening response of the nozzle needle can be changed according to the inductance of the adjusting inductance coil.
【００５５】また、本実施形態では調整用インダクタン
スコイルを充電用インダクタンスコイルと直列に接続し
てノズルニードルの開弁応答を調整するようにしてい
る。これは、調整用インダクタンスコイルの調整量によ
らずシャープカットを損なわないので本実施形態のよう
に燃料噴射の場合には望ましいためであるが、勿論、調
整用インダクタンスコイルを放電用インダクタンスコイ
ルと直列に接続してノズルニードルの閉弁応答を個体間
で調整するようにしてもよい。すなわち、噴射量の増加
が必要なインジェクタに対しては調整用インダクタンス
コイルのインダクタンスを大きくすることでピエゾスタ
ックの放電速度を遅くしてスピル弁の作動速度を減じ、
放電スイッチの作動に対するノズルニードルの閉弁タイ
ミングを遅らせる。このようにしても噴射時間が長くな
って噴射量を多くすることができる。逆に噴射量が過剰
なインジェクタに対しては調整用インダクタンスコイル
のインダクタンスを小さくすることで噴射量を少なくす
る。In this embodiment, the adjusting inductance coil is connected in series with the charging inductance coil to adjust the valve opening response of the nozzle needle. This is because the sharp cut is not impaired regardless of the adjustment amount of the adjustment inductance coil, which is desirable in the case of fuel injection as in the present embodiment. Of course, the adjustment inductance coil is connected in series with the discharge inductance coil. And the valve closing response of the nozzle needle may be adjusted between individuals. In other words, for injectors that require an increased injection amount, increasing the inductance of the adjusting inductance coil slows down the discharge speed of the piezo stack and reduces the operating speed of the spill valve,
The timing of closing the nozzle needle with respect to the operation of the discharge switch is delayed. Even in this case, the injection time becomes longer and the injection amount can be increased. Conversely, for an injector with an excessive injection amount, the injection amount is reduced by reducing the inductance of the adjusting inductance coil.
【００５６】また、ノズルニードルはピエゾスタックの
充電でスピル弁が開いて背圧が低下しリフトする構成と
なっているが、特別な事情によってはピエゾスタックの
放電でノズルニードルがリフトする構成でもよい。この
場合、放電用インダクタンスコイルと直列に調整用イン
ダクタンスコイルを接続し、調整用インダクタンスコイ
ルをインダクタンスの大きなものにするほど、開弁タイ
ミングを遅らせ噴射量を少なくすることができる。Further, the nozzle needle is configured so that the spill valve is opened by charging the piezo stack and the back pressure is reduced to lift the nozzle needle. However, depending on special circumstances, the nozzle needle may be lifted by discharging the piezo stack. . In this case, as the adjustment inductance coil is connected in series with the discharge inductance coil, and the adjustment inductance coil has a larger inductance, the valve opening timing can be delayed and the injection amount can be reduced.
【００５７】また、本実施形態では、駆動回路のインダ
クタ回路は充電用インダクタンスコイルと放電用インダ
クタンスコイルとの２つのインダクタを備えているが、
充放電共通のインダクタを備えた構成のものでもよい。
この場合、本ピエゾインジェクタはコネクタ部に上記３
つの端子を備えているので、駆動回路に、共通のインダ
クタが、インジェクタの直接ピエゾスタック正極に通じ
る第１の端子と、調整用インダクタを介してピエゾスタ
ック正極に通じる第３の端子とのいずれかと接続する切
り替えスイッチを設ければよい。In the present embodiment, the inductor circuit of the drive circuit has two inductors, a charging inductance coil and a discharging inductance coil.
A configuration having an inductor common to charge and discharge may be used.
In this case, this piezo injector is connected to the connector
Since the drive circuit has one terminal, the drive circuit has a common inductor connected to one of the first terminal connected directly to the piezo stack positive electrode of the injector and the third terminal connected to the piezo stack positive electrode via the adjustment inductor. A changeover switch for connection may be provided.
【００５８】また、本実施形態はコモンレール式燃料噴
射装置に適用したものを示したが、本発明は他の用途の
インジェクタにも適用することができる。Although the present embodiment has been described as applied to a common rail type fuel injection device, the present invention can be applied to an injector for other uses.
【図１】（Ａ）は本発明のピエゾインジェクタの要部断
面図であり、（Ｂ）はピエゾスタック駆動系の回路図で
ある。FIG. 1A is a sectional view of a main part of a piezo injector of the present invention, and FIG. 1B is a circuit diagram of a piezo stack drive system.
【図２】本発明のピエゾズタックを適用したディーゼル
エンジンのコモンレール式燃料噴射装置の構成図であ
る。FIG. 2 is a configuration diagram of a common rail fuel injection device for a diesel engine to which the piezo stack of the present invention is applied.
【図３】本発明のピエゾインジェクタの一部断面側面図
である。FIG. 3 is a partial cross-sectional side view of a piezo injector of the present invention.
１１ ピエゾインジェクタ １１ａ ノズル部 １１ｂ 背圧制御部 １１ｃ コネクタ部 １２ コモンレール（高圧源） ２ ホルダ（ノズル） ２１ 噴孔 ３１ ノズルニードル ４１，４２，４３ 端子 ５ ピエゾスタック ６ 調整用インダクタンスコイル（調整用インダクタ） ６１ コア ６２ コイル部材 ７ 駆動回路 ７ａ インダクタ回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Piezo injector 11a Nozzle part 11b Back pressure control part 11c Connector part 12 Common rail (high pressure source) 2 Holder (nozzle) 21 Injection hole 31 Nozzle needle 41,42,43 Terminal 5 Piezo stack 6 Adjustment inductance coil (Adjustment inductor) 61 core 62 coil member 7 drive circuit 7a inductor circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 51/00 Ｆ０２Ｍ 51/00 Ｆ // Ｆ０２Ｍ 51/06 51/06 Ｍ (72)発明者 楢原 義広 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 近藤 利雄 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3G066 AA07 AB02 AC09 AD12 BA57 CC06T CC08T CC14 CC64T CC66 CC67 CC68U CC70 CE27 CE29 CE30 DC18 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F02M 51/00 F02M 51 / 00F // F02M 51/06 51/06 M (72) Inventor Yoshihiro Narahara Aichi 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Japan Inside Denso Corporation (72) Inventor Toshio Kondo 1-1-1, Showa-cho, Kariya, Aichi Prefecture F-term in Denso Corporation 3G066 AA07 AB02 AC09 AD12 BA57 CC06T CC08T CC14 CC64T CC66 CC67 CC68U CC70 CE27 CE29 CE30 DC18
Claims (5)
ルと、ノズル内に挿置され、ノズル先端に形成した噴孔
を開閉するノズルニードルと、インダクタ回路を介して
充放電するピエゾスタックの伸縮でノズルニードルの背
圧を高圧と低圧とに切り替え制御しノズルニードルを開
閉弁作動せしめる背圧制御部とを有するピエゾインジェ
クタにおいて、ピエゾスタックの充電経路上若しくは放
電経路上でピエゾスタックと直列に調整用インダクタを
接続せしめて、ピエゾスタックの充電時若しくは放電時
のインダクタ回路のインダクタンスをピエゾインジェク
タ個々に補正自在となしたピエゾインジェクタ。1. A nozzle to which a high-pressure fluid is supplied from a high-pressure source, a nozzle needle inserted into the nozzle to open and close an injection hole formed at a nozzle tip, and a piezo stack for charging and discharging via an inductor circuit. A piezo injector having a back pressure control unit that controls the back pressure of the nozzle needle between high pressure and low pressure by expansion and contraction and operates the opening and closing valve of the nozzle needle, in series with the piezo stack on the charge path or discharge path of the piezo stack A piezo injector in which an adjustment inductor is connected so that the inductance of the inductor circuit during charging or discharging of the piezo stack can be individually corrected for the piezo injector.
いて、ピエゾインジェクタとインダクタ回路との間を接
続する端子として、ピエゾスタックの一方の極と導通す
る第１の端子と、ピエゾスタックの他方の極と導通する
第２の端子と、ピエゾスタックの一方の極と上記調整用
インダクタを介して導通する第３の端子とを設けたピエ
ゾインジェクタ。2. The piezo injector according to claim 1, wherein the first terminal connected to one pole of the piezo stack and the other terminal of the piezo stack are connected as terminals connecting the piezo injector and the inductor circuit. A piezo injector comprising: a second terminal that conducts; and a third terminal that conducts through one pole of the piezo stack and the adjustment inductor.
インジェクタにおいて、上記調整用インダクタを、上記
充電経路上もしくは放電経路上のうち、開弁時に電流が
流れる方の経路上でピエゾスタックと直列に接続したピ
エゾインジェクタ。3. The piezo injector according to claim 1, wherein the adjusting inductor is connected in series with a piezo stack on a path through which a current flows when the valve is opened, on the charging path or the discharging path. Piezo injector connected to.
インジェクタの噴射量調整方法であって、噴射量が不足
するときは、開弁時のインダクタ回路のインダクタンス
が小さくなるように、または閉弁時のインダクタ回路の
インダクタンスが大きくなるように上記調整用インダク
タのインダクタンスを増減して噴射量を多くし、噴射量
が過剰なときは、開弁時のインダクタ回路のインダクタ
ンスが大きくなるように、または閉弁時のインダクタ回
路のインダクタンスが小さくなるように上記調整用イン
ダクタのインダクタンスを増減して噴射量を少なくする
ピエゾインジェクタの噴射量調整方法。4. A method for adjusting the injection amount of a piezo injector according to claim 1, wherein when the injection amount is insufficient, the inductance of the inductor circuit at the time of opening the valve is reduced or the valve is closed. The injection amount is increased by increasing or decreasing the inductance of the adjusting inductor so that the inductance of the inductor circuit at the time is increased, and when the injection amount is excessive, the inductance of the inductor circuit at the time of valve opening is increased, or A method for adjusting the injection amount of a piezo injector, wherein the injection amount is reduced by increasing or decreasing the inductance of the adjusting inductor so that the inductance of the inductor circuit when the valve is closed is reduced.
射量調整方法において、上記調整用インダクタのインダ
クタンスをコイル部材の巻き数を変えて増減するピエゾ
インジェクタの噴射量調整方法。5. The method according to claim 4, wherein the inductance of the adjusting inductor is increased or decreased by changing the number of turns of the coil member.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26000099A JP3991526B2 (en) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | Piezo injector and method for adjusting injection quantity of piezo injector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26000099A JP3991526B2 (en) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | Piezo injector and method for adjusting injection quantity of piezo injector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001082281A true JP2001082281A (en) | 2001-03-27 |
| JP3991526B2 JP3991526B2 (en) | 2007-10-17 |
Family
ID=17341913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26000099A Expired - Fee Related JP3991526B2 (en) | 1999-09-14 | 1999-09-14 | Piezo injector and method for adjusting injection quantity of piezo injector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3991526B2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1612398A1 (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-04 | C.R.F. Società Consortile per Azioni | Fuel injector comprising a force-balanced control valve |
| JP2008014190A (en) * | 2006-07-04 | 2008-01-24 | Denso Corp | Piezo injector and injector driving system |
| JP2012237220A (en) * | 2011-05-11 | 2012-12-06 | Denso Corp | Fuel injection system |
| KR20160028645A (en) | 2014-09-04 | 2016-03-14 | 여진환 | Cell Phone cradle |
| CN114670445A (en) * | 2020-12-24 | 2022-06-28 | 精工爱普生株式会社 | Three-dimensional modeling apparatus and method for manufacturing three-dimensional modeled object |
-
1999
- 1999-09-14 JP JP26000099A patent/JP3991526B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1612398A1 (en) * | 2004-06-30 | 2006-01-04 | C.R.F. Società Consortile per Azioni | Fuel injector comprising a force-balanced control valve |
| US7469843B2 (en) | 2004-06-30 | 2008-12-30 | C.R.F. Societa Consortile Per Azioni | Servo valve for controlling an internal combustion engine fuel injector |
| JP2008014190A (en) * | 2006-07-04 | 2008-01-24 | Denso Corp | Piezo injector and injector driving system |
| US7819337B2 (en) | 2006-07-04 | 2010-10-26 | Denso Corporation | Piezo injector and piezo injector system |
| JP4582061B2 (en) * | 2006-07-04 | 2010-11-17 | 株式会社デンソー | Piezo injector and injector drive system |
| JP2012237220A (en) * | 2011-05-11 | 2012-12-06 | Denso Corp | Fuel injection system |
| KR20160028645A (en) | 2014-09-04 | 2016-03-14 | 여진환 | Cell Phone cradle |
| CN114670445A (en) * | 2020-12-24 | 2022-06-28 | 精工爱普生株式会社 | Three-dimensional modeling apparatus and method for manufacturing three-dimensional modeled object |
| CN114670445B (en) * | 2020-12-24 | 2023-12-19 | 精工爱普生株式会社 | Three-dimensional modeling apparatus and method for manufacturing three-dimensional modeling object |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3991526B2 (en) | 2007-10-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10087876B2 (en) | Fuel injection control device and fuel injection system | |
| US6571773B1 (en) | Fuel injector and internal combustion engine | |
| US9970376B2 (en) | Fuel injection controller and fuel injection system | |
| US9228521B2 (en) | Fuel injection controller and fuel-injection-control system | |
| US8461794B2 (en) | Method and apparatus for controlling of a servo-drive | |
| JP6520814B2 (en) | Fuel injection control device | |
| EP1860309B1 (en) | Improvements relating to fuel injector control | |
| JP4545775B2 (en) | Method for operating a fuel injector | |
| US20020078928A1 (en) | Variable delivery type fuel supply apparatus | |
| JP2014092089A (en) | Fuel injection control device, and fuel injection system | |
| JP5958417B2 (en) | Fuel injection control device and fuel injection system | |
| JP5768800B2 (en) | Fuel injection device | |
| JP3991526B2 (en) | Piezo injector and method for adjusting injection quantity of piezo injector | |
| US9410516B2 (en) | Method for operating a fuel system for an internal combustion engine | |
| JP6394763B2 (en) | Fuel injection control device and fuel injection system | |
| JPH11141381A (en) | Solenoid valve drive circuit | |
| US9249766B2 (en) | Fuel injector and fuel injection device using the same | |
| JP2017210964A (en) | Fuel injection control device and fuel injection system | |
| JP6750710B2 (en) | Fuel injection control device and fuel injection system | |
| JP6304324B2 (en) | Fuel injection control device and fuel injection system | |
| JP4154857B2 (en) | Fuel injection device | |
| JPH0658217A (en) | Fuel injection device for diesel engine | |
| JP5991419B2 (en) | Fuel injection control device and fuel injection system | |
| JP3777871B2 (en) | Injector drive device | |
| JP6187663B2 (en) | Fuel injection control device and fuel injection system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051019 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070628 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070703 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070716 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100803 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |