JPH01151751A - Fuel injection control device for diesel engine - Google Patents

Fuel injection control device for diesel engine

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JPH01151751A
JPH01151751A JP30794887A JP30794887A JPH01151751A JP H01151751 A JPH01151751 A JP H01151751A JP 30794887 A JP30794887 A JP 30794887A JP 30794887 A JP30794887 A JP 30794887A JP H01151751 A JPH01151751 A JP H01151751A
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JP
Japan
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fuel
nozzle
valve
nozzle needle
pressurizing chamber
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Pending
Application number
JP30794887A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshihiko Omori
俊彦 大森
Hiroyasu Kanamori
弘恭 金森
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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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

Landscapes

  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable control of various injection rates, by a method wherein an electric machine converting element to open and close a nozzle needle is provided, and a solenoid valve to overflow the fuel pressure of a pressurizing chamber pressurized by a plunger is also provided. CONSTITUTION:A pressurizing part 3 containing a plunger 23 reciprocated through a dam follower 21 associated with a cam interlocking with an engine is situated in a housing 11 mounted to a cylinder head E, and a nozzle part 5 is threadedly mounted to the lower part of the housing 11 by means of a cap 31. A piezo element 47 is contained in a containing chamber 43 formed in a valve casing 35 of the nozzle part 5, and a nozzle needle 49 is secured to the lower end of the element 47. A solenoid 7 is disposed to the side of the housing 11, and through displacement in an opening direction of a valve body 71 against a spring 79 during energization to an electromagnetic coil 75, the fuel pressure of a pressurizing chamber 17 is caused to overflow, and injection of fuel is complated.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ディーゼル機関の各気筒毎に調量した燃料を
噴射するディーゼル機関用燃料噴躬装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a fuel injection device for a diesel engine that injects a metered amount of fuel to each cylinder of the diesel engine.

[従来の技術] 従来、この種の燃料噴射装置として、例えば、米国特許
4,129.253に記載されているものが知られてい
る。すなわち、第5図に示すように、エンジンの駆動力
に同期して往復駆動されるプランジャ100により加圧
室102内の燃料を加圧し、この加圧燃料を通路104
を介して燃料溜り室106に導き、この燃料溜り室10
6の液圧によるノズルニードル10日に加わる上向き力
が:fね110による下向き力を上回ったときに、ノズ
ルニードル10日がリフトしてノズル孔112からエン
ジンのシリンダ内へ燃料を噴霧供給するようになってい
る。そして、噴射終了時には、電磁弁114への通電を
停止して低圧倒116へ高圧燃料を逃がし、これにより
、ノズルニードル10日が燃料から受ける上向き力より
ばね110による下向き力の方が上回ったときに燃料の
噴射が終了する。
[Prior Art] Conventionally, this type of fuel injection device is known, for example, as described in US Pat. No. 4,129.253. That is, as shown in FIG. 5, fuel in a pressurizing chamber 102 is pressurized by a plunger 100 that is reciprocated in synchronization with the driving force of the engine, and the pressurized fuel is passed through a passage 104.
through the fuel reservoir chamber 106, and this fuel reservoir chamber 10
When the upward force applied to the nozzle needle 10 due to the hydraulic pressure of 6 exceeds the downward force exerted by the nozzle 110, the nozzle needle 10 lifts to spray and supply fuel from the nozzle hole 112 into the cylinder of the engine. It has become. At the end of injection, the energization to the solenoid valve 114 is stopped and the high-pressure fuel is released to the low pressure 116, so that when the downward force exerted by the spring 110 exceeds the upward force applied to the nozzle needle 10 from the fuel. Fuel injection ends at .

[発明が解決しようとする問題点コ ところで、このような燃料噴射装置では、シリンダ内に
噴射される燃料の液圧が噴射の終了時に、−最大150
0Kgf/ c rtrに達するが、この高圧燃料を素
早く溢流して燃料噴射を停止し、スモーク等の発生を抑
制する必要がある。
[Problems to be Solved by the Invention] By the way, in such a fuel injection device, the hydraulic pressure of the fuel injected into the cylinder increases to -150 at the end of injection.
Although it reaches 0 kgf/crtr, it is necessary to quickly overflow this high-pressure fuel and stop fuel injection to suppress the occurrence of smoke and the like.

このため、溢流するための通路面積を大きく設定したり
、大型の電磁弁114を使用して高速作動性を確保する
必要がある。
Therefore, it is necessary to set a large passage area for overflow or use a large electromagnetic valve 114 to ensure high-speed operation.

ところが、電磁弁114では応答性をさほど高くするこ
とができず、このため、噴射の切れがさほどよくないと
いう間頚がある。
However, the response of the solenoid valve 114 cannot be made very high, and as a result, there is a problem that the sharpness of the injection is not very good.

なお、燃料噴射装置の開閉弁を素早く行わせる技術とし
て、例えは、特開昭62−67276号公報に記載され
ているようにピエゾ素子を用いたものが知られているが
、本発明は、このピエゾ素子を使用するとともに、加圧
室と溢流用の電磁弁とを効率よく制御することで、多様
な噴射率の制御が可能な燃料噴射制御装置を提供するこ
とを目的とする。
Note that as a technique for quickly opening and closing the valve of a fuel injection device, a technique using a piezo element is known, for example, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 62-67276, but the present invention It is an object of the present invention to provide a fuel injection control device that can control various injection rates by using this piezo element and efficiently controlling a pressurizing chamber and an overflow solenoid valve.

[問題点を解決するための手段] 上記問題点を解決するためになされた本発明のディーゼ
ル機関用燃料噴射制御装置は、ディーゼル機関の回転に
同期して駆動されるプランジャにより加圧室の燃料を加
圧して燃料を圧送する圧送手段と、 弁体摺動孔を有し、その先端にノズル孔を形成し、さら
に上記圧送手段の加圧室に通路を介して連通した燃料溜
り室を設けた弁ケーシングと、この弁ケーシングの弁体
摺動孔に摺動自在に嵌合され、軸方向の移動によりノズ
ル孔を開閉し、かつ上記燃料溜り室の液圧を開弁方向へ
受けるノズルニードルと、 このノズルニードルに一端が固定され、制御信号を受け
たとき、その収縮・伸張により該ノズルニードルを開閉
弁する電気機械変換素子と、加圧室に接続された低圧側
の通路を開閉するこ。
[Means for Solving the Problems] A fuel injection control device for a diesel engine according to the present invention, which has been made to solve the above problems, injects fuel into a pressurized chamber by a plunger driven in synchronization with the rotation of a diesel engine. a pressure-feeding means for pressurizing and force-feeding fuel, a valve body sliding hole, a nozzle hole formed at the tip thereof, and a fuel reservoir chamber communicating with the pressurizing chamber of the pressure-feeding means via a passage. a valve casing, and a nozzle needle that is slidably fitted into the valve body sliding hole of the valve casing, opens and closes the nozzle hole by moving in the axial direction, and receives the liquid pressure in the fuel reservoir chamber in the valve opening direction. and an electromechanical transducer element, one end of which is fixed to this nozzle needle, and when it receives a control signal, contracts and expands to open and close the nozzle needle, and a low-pressure side passage connected to the pressurizing chamber. child.

とにより加圧室の燃料圧を逃がす電磁弁と、少なくとも
ディーゼル機関の回転位置を検出する位置検出手段から
の制御信号に応じて、上記電気機械変換素子および電磁
弁を制御する電子制御装置と、 を備えたことを要旨とする。
an electronic control device that controls the electromechanical conversion element and the solenoid valve in accordance with a control signal from a position detection means that detects at least the rotational position of the diesel engine; The main point is that the system is equipped with the following.

ここで、上記電気機械変換素子とは、ピエゾ素子のよう
な圧電素子、電歪素子、磁歪素子等のように電気信号に
より形状が伸縮するものをいう。
Here, the electromechanical transducer refers to a piezoelectric element such as a piezo element, an electrostrictive element, a magnetostrictive element, etc. whose shape expands and contracts in response to an electric signal.

[作用コ 本発明の構成により、ディーゼル機関の回転に同期して
駆動される圧送手段のプランジャにより加圧室の燃料が
加圧される。この加圧室の液圧は、該加圧室から低圧側
に連通ずる通路に設けられた電磁弁の開閉により高圧状
態を保持または解放される。このように加圧室の燃料圧
は、高圧になつたり、溢流により低圧になったりするが
、この燃料は、弁ケーシングの燃料溜り室に供給されて
ノズルニードルに開弁方向の力を加える。
[Operation] According to the configuration of the present invention, the fuel in the pressurizing chamber is pressurized by the plunger of the pumping means that is driven in synchronization with the rotation of the diesel engine. The hydraulic pressure in this pressurizing chamber is maintained at a high pressure state or released by opening and closing a solenoid valve provided in a passage communicating from the pressurizing chamber to the low pressure side. In this way, the fuel pressure in the pressurizing chamber becomes high or becomes low due to overflow, but this fuel is supplied to the fuel reservoir chamber of the valve casing and applies force to the nozzle needle in the direction of opening the valve. .

そして、電子制御装置から電気機械変換素子に制御信号
を送ることにより、ノズルニードルが開閉弁動作を行っ
て、燃料噴射の開始および停止を実行する。
Then, by sending a control signal from the electronic control device to the electromechanical transducer, the nozzle needle performs an on-off valve operation to start and stop fuel injection.

このとき、燃料の噴射の制御は、従来の技術のように電
磁弁の開閉によって溢流したときに、ノズルニードルが
ばね力で戻されることにで行われるのでなく、電気機械
変換素子の単独の動作および電磁弁との協同した動作に
より行えるから、燃料噴射の開始および停止を素早く行
え、所望の噴射率、つまり燃料の噴射の増減の割合を多
様に変えることができる。
At this time, fuel injection is controlled by a single electromechanical transducer, rather than by returning the nozzle needle with spring force when an overflow occurs due to the opening and closing of a solenoid valve, as in the conventional technology. Since this can be done through operation and operation in conjunction with a solenoid valve, fuel injection can be started and stopped quickly, and the desired injection rate, that is, the rate of increase/decrease in fuel injection, can be varied in a variety of ways.

[実施例] 以下本発明の一実施例を図面にしたがって説明する。[Example] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例によるディーゼルエンジン用
燃料噴射ポンプを示す断面図である。本燃料噴射ポンプ
1は、エンジンのシリンダヘッドEの各気藺毎に取り付
けられるものであり、その主要な機構として、燃料を加
圧する加圧部3、燃料の噴射時期を直接調量するノズル
部5と、加圧した燃料を溢流するための電磁弁7とを備
えている。
FIG. 1 is a sectional view showing a fuel injection pump for a diesel engine according to an embodiment of the present invention. This fuel injection pump 1 is attached to each cylinder head E of an engine, and its main mechanisms include a pressurizing section 3 that pressurizes fuel, and a nozzle section that directly adjusts the timing of fuel injection. 5, and a solenoid valve 7 for overflowing pressurized fuel.

上記加圧部3は、ハウジング11内に設けられている。The pressurizing section 3 is provided within the housing 11.

このハウジング11内には、フォロア摺動孔13、プラ
ンジャ摺動孔15、加圧室17が図示上部から順次形成
されている。上記フォロア摺動孔13には、エンジン駆
動によるカムで往復動され、かっばね19により上方へ
付勢されたフォロア21が摺動自在に嵌合され、また、
プランジャ摺動孔15には、上端面でフォロア21に当
接し、下端面で加圧室17内の燃料を加圧するプランジ
ャ23が摺動自在に嵌合されている。
A follower sliding hole 13, a plunger sliding hole 15, and a pressurizing chamber 17 are formed in this housing 11 in this order from the top in the figure. A follower 21 that is reciprocated by an engine-driven cam and urged upward by a lever spring 19 is slidably fitted into the follower sliding hole 13, and
A plunger 23 is slidably fitted into the plunger sliding hole 15 , the plunger 23 abutting the follower 21 at its upper end surface and pressurizing the fuel in the pressurizing chamber 17 at its lower end surface.

上記ノズル部5は、ハウジング11の下部にキャップ3
1を螺着し、このキャップ31内に上記加圧室17を形
成する加圧室形成部材33を収納し、さらにキヤ・ンブ
31から突出・保持された弁ケーシング35を備えてい
る。この弁ケーシング35内には、先端のノズル孔37
、燃料溜り室39、ノズル摺動孔41、さらに収容室4
3が形成されている。そして、この収容室43に、樹脂
充填部材45で固定されたピエゾ素子47が収納されて
いる。このピエゾ素子47の下端にはノズルニードル4
9が固定されており、このノズルニードル49は、ピエ
ゾ素子/17の伸張・収縮によりノズル摺動孔41を摺
動してノズル孔37を開閉するものである。
The nozzle part 5 is provided with a cap 3 at the bottom of the housing 11.
A pressurizing chamber forming member 33 forming the pressurizing chamber 17 is housed in the cap 31, and a valve casing 35 protruding from and held by the can 31 is further provided. Inside this valve casing 35 is a nozzle hole 37 at the tip.
, a fuel reservoir chamber 39, a nozzle sliding hole 41, and a storage chamber 4.
3 is formed. A piezo element 47 fixed with a resin filling member 45 is housed in this accommodation chamber 43 . At the lower end of this piezo element 47 is a nozzle needle 4.
9 is fixed, and this nozzle needle 49 slides through the nozzle sliding hole 41 to open and close the nozzle hole 37 by expanding and contracting the piezo element/17.

上記電磁弁7は、ハウジング11の側部に取り付けられ
ている。弁ケーシング61内には、通路63.64を有
するストッパ65および上部シートボデー67がそれぞ
れ設けられ、上部シートボデー67内に形成された摺動
孔69に弁体71が嵌合されている。この弁体71の下
端には、通路63.64間を開閉する開閉部71aが形
成され、そして上端は磁路形成部材73が固定されてい
る。
The electromagnetic valve 7 is attached to the side of the housing 11. A stopper 65 and an upper seat body 67 having passages 63 and 64 are provided in the valve casing 61, respectively, and a valve body 71 is fitted into a sliding hole 69 formed in the upper seat body 67. An opening/closing part 71a for opening and closing between the passages 63 and 64 is formed at the lower end of the valve body 71, and a magnetic path forming member 73 is fixed at the upper end.

この磁路形成部材73は、電磁コイル75より発生した
磁束を通す磁性材料から形成されており、電磁コイルへ
75の通電により吸引される。これにより弁体71の開
閉部71aによって通路63.64間を開閉する。なお
、電磁コイル75の間には、調整ねじ77が設けられて
おり、ばね79を介して磁路形成部材73に対して下方
へばね力を付勢するように構成されている。
This magnetic path forming member 73 is made of a magnetic material that passes the magnetic flux generated by the electromagnetic coil 75, and is attracted when the electromagnetic coil 75 is energized. As a result, the opening/closing portion 71a of the valve body 71 opens and closes the passages 63 and 64. Note that an adjustment screw 77 is provided between the electromagnetic coils 75, and is configured to apply a downward spring force to the magnetic path forming member 73 via a spring 79.

上記燃料噴射ポンプ1の各部には、燃料を通すための通
路が形成されている。すなわち、図示しない燃料ポンプ
からの燃料は、ノズル部5のキャップ31に設けた透孔
81から燃料噴射ポンプ1内の通路83に供給される。
Each part of the fuel injection pump 1 is provided with a passage through which fuel passes. That is, fuel from a fuel pump (not shown) is supplied to a passage 83 in the fuel injection pump 1 through a through hole 81 provided in the cap 31 of the nozzle portion 5.

この通路83は、通路85→プランジヤ23内の通路8
7を介して加圧室17に連通ずるように構成されており
、このプランジャ23内の通路87は、プランジャ23
の所定ストローク以上の下降時に通路85に対して遮断
されるようになっている。また、通路83は、通路89
を介して電磁弁7の燃料室91に連通し、そして上部お
よびストッパ65および下部ボデー67の通路63.6
4からハウジング11内の通路93を介して加圧室17
に、さらに通路95を通じて燃料溜り室39に連通して
いる。
This passage 83 is changed from passage 85 to passage 8 in plunger 23.
The passage 87 in the plunger 23 is configured to communicate with the pressurizing chamber 17 via the plunger 23.
It is cut off from the passage 85 when it descends beyond a predetermined stroke. In addition, the passage 83 is a passage 89.
through the fuel chamber 91 of the solenoid valve 7 and the upper and stopper 65 and the passage 63.6 of the lower body 67.
4 to the pressurizing chamber 17 via a passage 93 in the housing 11.
Furthermore, it communicates with the fuel reservoir chamber 39 through a passage 95.

上記電磁弁7の電磁コイル75およびピエゾ素子47へ
の制御信号は電子制御装置97から出力される。電子制
御装置97は、マイクロコンピュータ等から構成され、
ディーゼルエンジンの回転位置を検出する位置検出手段
99からの検出信号を人力し、所定のプログラムにした
がって電磁弁7およびピエゾ素子47に開閉駆動信号を
出力するものである。
Control signals to the electromagnetic coil 75 and piezo element 47 of the electromagnetic valve 7 are output from an electronic control device 97. The electronic control device 97 is composed of a microcomputer, etc.
A detection signal from a position detection means 99 for detecting the rotational position of the diesel engine is manually input, and an opening/closing drive signal is output to the electromagnetic valve 7 and the piezo element 47 according to a predetermined program.

次に燃料噴射ポンプ1の動作について第2図のタイムチ
ャートとともに説明する。
Next, the operation of the fuel injection pump 1 will be explained with reference to the time chart shown in FIG.

いま、燃料噴射ポンプ1が図示の状態、つまり、ピエゾ
素子47に制御電圧が印加されておらず、ノズル部5の
ノズルニードル49によりノズル孔37を閉じた状態で
あり、かつ、電磁弁7が通路63.64間を連通して加
圧室17の燃料圧を低圧側へ逃がしている状態にある。
Now, the fuel injection pump 1 is in the state shown, that is, no control voltage is applied to the piezo element 47, the nozzle hole 37 is closed by the nozzle needle 49 of the nozzle part 5, and the solenoid valve 7 is closed. The passages 63 and 64 are in communication with each other to release the fuel pressure in the pressurizing chamber 17 to the low pressure side.

この状態において、第2図の時点toからエンジンの回
転駆動によるカムの移動でフォロア21を介してプラン
ジャ23が下降して加圧室17の容積を小さくする。
In this state, from time point to in FIG. 2, the plunger 23 is lowered via the follower 21 due to the movement of the cam due to the rotational drive of the engine, thereby reducing the volume of the pressurizing chamber 17.

このとき、加圧室17の圧力は、電磁弁7の開弁で通路
63.64を通じて低圧側へ開放されているから上昇し
ない。
At this time, the pressure in the pressurizing chamber 17 does not rise because it is opened to the low pressure side through the passages 63 and 64 when the solenoid valve 7 is opened.

次に、時点t2にて電子制御装置97にて、基準信号(
例えば、所定クランク毎の信号)が出力されて、電磁弁
7へ制御電圧Vcが送られ、時点t2から駆動電流iA
が流れると、電磁弁7は通路63.64を閉じる。これ
により、加圧室17が密閉状態になる。この状態でプラ
ンジャ23がさらに下がると、加圧室】7の燃料圧が上
昇するとともに、通路95を介して燃料溜り室39の燃
料圧も上昇する。そして、時点t3にて電子制御装置9
7にて駆動電流iBがピエゾ素子47に送られると、ピ
エゾ素子47が収縮してノズルニードル49が軸上刃へ
移動し、これにより、ノズル孔37を開いて、高圧燃料
がエンジンのシリンダ内に噴射される。その後、時点t
4にて、電子制fall装置97からピエゾ素子47へ
の駆動電流を停止すると、ピエゾ素子47が伸張してノ
ズルニードル49を軸下力へ移動させてノズル孔37を
閉じて燃料噴射を終了させる。これにわずかに遅れて時
点t5にて、電磁弁7も通路63.64を連通させて加
圧室17の液圧を低圧側に逃がす。
Next, at time t2, the electronic control device 97 generates a reference signal (
For example, a signal for each predetermined crank is output, a control voltage Vc is sent to the solenoid valve 7, and a drive current iA is output from time t2.
flows, solenoid valve 7 closes passage 63,64. Thereby, the pressurizing chamber 17 is brought into a sealed state. When the plunger 23 is further lowered in this state, the fuel pressure in the pressurizing chamber 7 increases, and the fuel pressure in the fuel reservoir chamber 39 also increases through the passage 95. Then, at time t3, the electronic control device 9
When the drive current iB is sent to the piezo element 47 at step 7, the piezo element 47 contracts and the nozzle needle 49 moves to the axial blade, thereby opening the nozzle hole 37 and allowing high-pressure fuel to flow into the cylinder of the engine. is injected into. Then, at time t
4, when the drive current from the electronic fall device 97 to the piezo element 47 is stopped, the piezo element 47 expands, moves the nozzle needle 49 to the axial force, closes the nozzle hole 37, and ends fuel injection. . Slightly later, at time t5, the solenoid valve 7 also opens the passages 63 and 64 to release the hydraulic pressure in the pressurizing chamber 17 to the low pressure side.

このような燃料噴射の制御は、従来の技術のように電磁
弁の開閉により高圧燃料を溢流させて、ノズルニードル
をばね力で移動させることによって行われるのでなく、
ピエゾ素子47の単独の伸縮動作により行っているから
、燃料噴射の開始および停止を素早く行え、所望の噴射
率を実現できる。
Such fuel injection control is not performed by opening and closing a solenoid valve to cause high-pressure fuel to overflow and moving the nozzle needle with spring force, as in conventional technology.
Since this is performed by the independent expansion and contraction operation of the piezo element 47, fuel injection can be started and stopped quickly and a desired injection rate can be achieved.

すなわち、噴射率は、第3図(A)に示すように、ノズ
ルニードル49のリフト状態に対応して噴射されが、ノ
ズルニードル49の上昇時における噴射開始から期間T
lの噴射率は、ノズル孔37の面積に依存し、十分にリ
フトした後の期間T2の噴射率は、燃料圧に依存し、さ
らに燃料噴射停止時の期間T3の噴射率は、ノズル下降
時におけるノズル孔37の面積に依存する。従来の噴射
率では、第3図(A)のように期間T1、T3が長くな
っているが、一般に噴射率は、期間T1が短く、期間T
2が緩やかに増加する噴射率に設定すると、エンジンの
シリンダ内での急激な燃焼を抑制して、適正な燃焼を促
すという効果があり、これは、特に高負荷時にはNOX
の低減について効果があり、また、アイドル時には騒音
の低減について優れた効果を発揮することができる。
That is, as shown in FIG. 3(A), the injection rate corresponds to the lift state of the nozzle needle 49, and the injection rate is determined for a period T from the start of injection when the nozzle needle 49 is raised.
The injection rate of l depends on the area of the nozzle hole 37, the injection rate of period T2 after sufficient lift depends on the fuel pressure, and the injection rate of period T3 when fuel injection is stopped depends on the injection rate when the nozzle is lowered. It depends on the area of the nozzle hole 37 in . In the conventional injection rate, periods T1 and T3 are long as shown in FIG. 3(A), but in general, the injection rate has a short period T1 and
2 is set to an injection rate that increases slowly, it has the effect of suppressing rapid combustion within the engine cylinder and promoting proper combustion, which reduces NOx
It is effective in reducing noise, and also exhibits an excellent effect in reducing noise during idling.

本実施例によれば、ピエゾ素子47を用いているので、
ノズルニードル49の高速動作を達成できることから、
第3図(B)に示すように、期間Tllを短くでき、期
間TI2にて徐々に噴射を増加させることができるから
、上述したNOxのおよび騒音の低減を図ることができ
る。また、期間T3によるノズルニードル49の閉弁の
速度を早くできるから、シャープカットが可能になり、
燃焼状態の改善により、例えば、スモークの発生を抑え
ることができる。
According to this embodiment, since the piezo element 47 is used,
Since high-speed operation of the nozzle needle 49 can be achieved,
As shown in FIG. 3(B), since the period Tll can be shortened and the injection can be gradually increased in the period TI2, the above-mentioned NOx and noise can be reduced. In addition, since the closing speed of the nozzle needle 49 during period T3 can be increased, sharp cuts can be made.
By improving the combustion state, for example, the generation of smoke can be suppressed.

次に、ピエゾ素子47への駆動電流iBを変えることに
より、噴射率を変更する制御の一例について第4図にし
たがって説明する。
Next, an example of control for changing the injection rate by changing the drive current iB to the piezo element 47 will be described with reference to FIG.

本実施例の燃料噴射の一連の動作は、第2図とほぼ同様
であるが、ピエゾ素子49への制御電流iBの流し方が
異なる。すなわち、時点t3から時点t31までの短時
間だけピエゾ素子47に制御電流を流した後、−旦通電
を停止し、その後、時点t32から再度通電をする。こ
れにより、図示したような、最初に小量の燃料噴射が行
われた後に、多量の燃料噴射が行われるパイロット噴射
が行われる。このようなパイロット噴射は、エンジンの
シリンダ内での円滑な燃焼を促す作用がある。したがっ
て、高負荷時には、特にNOXの低減について効果があ
り、また、アイドル時には、騒音の低減について優れた
効果を発揮することができる。
The series of fuel injection operations in this embodiment is almost the same as that shown in FIG. 2, but the method of flowing the control current iB to the piezo element 49 is different. That is, after a control current is passed through the piezo element 47 for a short period of time from time t3 to time t31, the energization is stopped, and then energized again from time t32. As a result, as shown in the figure, pilot injection is performed in which a small amount of fuel is first injected, and then a large amount of fuel is injected. Such pilot injection has the effect of promoting smooth combustion within the cylinders of the engine. Therefore, when the load is high, it is particularly effective in reducing NOx, and when idling, it is possible to exhibit an excellent effect in reducing noise.

[発明の効果コ 以上説明したように、本発明のディーゼル機関用燃料噴
射装置によれば、従来の技術のように電磁弁の開閉によ
り溢流したときに、ノズルニードルがばね力で戻される
ことによって行われるのでなく、電気機械変換素子の単
独の動作および電磁弁との協同した動作により行えるか
ら、燃料噴射の開始および停止を素早く行え、所望の噴
射率を実現できる。特に、噴射終了時のノズルニードル
による閉弁速度を早くすることができるので、シャープ
カットを行うことができ、る。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the fuel injection device for a diesel engine of the present invention, when overflow occurs due to opening and closing of a solenoid valve, unlike the conventional technology, the nozzle needle is returned by spring force. Because the electromechanical transducer can be operated independently or in cooperation with the electromagnetic valve, fuel injection can be started and stopped quickly and a desired injection rate can be achieved. In particular, since the valve closing speed by the nozzle needle at the end of injection can be increased, sharp cuts can be made.

【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よるディーゼル機関用燃料
噴射制御装置を示す構成図、第2図は同実施例の燃料噴
射装置のタイムチャート、第3図(A)(B)は噴射率
を説明する説明図、第4図は他の噴射例を示すタイムチ
ャート、第5図は従来の燃料噴射制御装置を示す構成図
である。 1・・・燃料噴射ポンプ  3・・・加圧部5・・・ノ
ズル部     7・・・電磁弁13・・・フォロア摺
動孔 15・・・プランジャ摺動孔 17・・・加圧室  21・・・フォロア23・・・プ
ランジャ  35・・・弁ケーシング39・・・燃料溜
り室  41・・・ノズル摺動孔43・・・収納室  
  47・・・ピエゾ素子49・・・ニードルノズル 
61・・・弁ケーシング63.64・・・通路 71・
・・弁体71a・・・開閉部  75・・・電磁コイル
97・・・電子制御装置  99・・・−検出手段代理
人  弁理士  定立 勉(ほか1名)第2図 第3図 (A) (B) 第4図 第5図
Fig. 1 is a configuration diagram showing a fuel injection control device for a diesel engine according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a time chart of the fuel injection device of the same embodiment, and Fig. 3 (A) and (B) are injection rates. FIG. 4 is a time chart showing another injection example, and FIG. 5 is a configuration diagram showing a conventional fuel injection control device. 1... Fuel injection pump 3... Pressurizing part 5... Nozzle part 7... Solenoid valve 13... Follower sliding hole 15... Plunger sliding hole 17... Pressurizing chamber 21 ... Follower 23 ... Plunger 35 ... Valve casing 39 ... Fuel reservoir chamber 41 ... Nozzle sliding hole 43 ... Storage chamber
47... Piezo element 49... Needle nozzle
61... Valve casing 63. 64... Passage 71.
... Valve body 71a ... Opening/closing part 75 ... Electromagnetic coil 97 ... Electronic control device 99 ... - Detection means representative Patent attorney Tsutomu Sadate (and one other person) Fig. 2 Fig. 3 (A) (B) Figure 4 Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ディーゼル機関の回転に同期して駆動されるプランジャ
により加圧室の燃料を加圧して燃料を圧送する圧送手段
と、 弁体摺動孔を有し、その先端にノズル孔を形成し、さら
に上記圧送手段の加圧室に通路を介して連通した燃料溜
り室を設けた弁ケーシングと、この弁ケーシングの弁体
摺動孔に摺動自在に嵌合され、軸方向の移動によりノズ
ル孔を開閉し、かつ上記燃料溜り室の液圧を開弁方向へ
受けるノズルニードルと、 このノズルニードルに一端が固定され、制御信号を受け
たとき、その収縮・伸張により該ノズルニードルを開閉
弁する電気機械変換素子と、加圧室に接続された低圧側
の通路を開閉することにより加圧室の燃料圧を逃がす電
磁弁と、少なくともディーゼル機関の回転位置を検出す
る位置検出手段からの制御信号に応じて、上記電気機械
変換素子および電磁弁を制御する電子制御装置と、 を備えたディーゼル機関用燃料噴射制御装置。
[Claims] A pressure feeding means for pressurizing fuel in a pressurizing chamber and pumping the fuel by a plunger driven in synchronization with the rotation of a diesel engine, a valve body sliding hole, and a nozzle hole at the tip thereof. and a valve casing having a fuel reservoir chamber that communicates with the pressurizing chamber of the pressure feeding means through a passage; A nozzle needle that opens and closes the nozzle hole by moving and receives the liquid pressure in the fuel reservoir chamber in the valve opening direction; one end of the nozzle needle is fixed to the nozzle needle, and when a control signal is received, the nozzle needle contracts and expands. An electromechanical transducer element that opens and closes the valve, an electromagnetic valve that opens and closes a passage on the low pressure side connected to the pressurizing chamber to release fuel pressure in the pressurizing chamber, and a position detecting means that detects at least the rotational position of the diesel engine. A fuel injection control device for a diesel engine, comprising: an electronic control device that controls the electromechanical conversion element and the electromagnetic valve according to a control signal from the electromechanical conversion element.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0619423A2 (en) * 1993-04-09 1994-10-12 Zexel Corporation Fuel injection system
CN105569896A (en) * 2015-09-24 2016-05-11 中曼动力江苏有限公司 Electronic unit pump of diesel engine

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