JPS60108560A - 燃料噴射制御法及び装置 - Google Patents

燃料噴射制御法及び装置

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JPS60108560A
JPS60108560A JP21569483A JP21569483A JPS60108560A JP S60108560 A JPS60108560 A JP S60108560A JP 21569483 A JP21569483 A JP 21569483A JP 21569483 A JP21569483 A JP 21569483A JP S60108560 A JPS60108560 A JP S60108560A
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needle valve
fuel injection
fuel
lift
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Masatoshi Yamada
正俊 山田
Akinori Saito
昭則 斎藤
Kenji Imai
健二 今井
Kiyomi Kawamura
清美 河村
Masanobu Kimura
正信 木村
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Toyota Central R&D Labs Inc
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は,内燃機関の運転状態に応じて針弁の最大リフ
ト量を規制および/または緩和制御することにより,燃
料噴霧の角度.貫徹力(到達距離)、微粒化等の特性を
可変にするようにした間欠式燃料噴射弁の燃料噴射制御
法およびその装置に関する。
従来,ピストン頂面に凹所を形成して燃焼室を構成する
直接噴射式内燃機関は.渦流室や予燃焼室を有する内燃
機関に比べ該室と燃焼室との連絡孔が無く,圧縮比も比
較的低くとれるので,機関の摩擦損失が少なく.燃料消
費量も少ないという利点を有するため.大型機関ではよ
く使われている。
しかしながら、シリンダ径の小さな小型機関においては
.大型機関に比べて混合気形成に問題がある。
すなわち、従来の直接噴射式内燃機関においては.ピス
トン頂面に形成した凹所のほぼ中央に燃料噴射弁を配設
し.複数の噴口より放射状に複数の噴霧を噴射する。機
関の吸入時に吸気弁や吸気通路などによって発生させた
@気渦流は圧縮行程末期においても存続し,凹所内で燃
料噴霧を渦流旋回方向におし流しながら混合気を形成す
る。該凹所の直径は,ピストンまたはシリンダの直径の
40%ないし7096の範囲内のものが一般に使われて
いる。したがって、ピストンの直径が100n以下の小
型機関では.凹所径は小さくなり,しかも圧縮比を大ぎ
くとろうとすると一層四所の径が小さくなる。よって焼
判噴射弁の複数の噴口から放射状に噴射した燃料噴霧は
.凹所の内側壁面に衝突し.壁面に液膜として付着して
.または粗大粒として残存するので有効にIP焼しない
ため燃焼のために有効な混合気が減少し.出力および燃
費の低下.吐煙発生の問題があった。
このように、筒内直接噴射式内燃機関にあっては,その
性能が燃料噴射系の特性に著しく影響されるので,機関
運転状態に応ずる燃料噴射系の適合は技術上.実用上,
解決すべき重要なNuである。特に燃料噴射弁から筒内
に噴射された燃料の噴霧が.最適な混合気を形成するに
は.噴霧の粒径,広がり角(噴霧角)、貫徹力などが.
筒内の吸入空電流に対して適切でなければならない。
また熱効率を向上させ吐煙の発生を抑制する上で。
噴射時期.噴射期間等も重要となる。
るには必然的に機関の回転速度や負荷(燃料噴射訊)に
合せて噴霧特性も可変であることが望ましい。
不発明者らが既に試みている燃料噴射弁の一つである渦
巻噴射弁を用いた小形直噴ディーゼル機[壷内は大きい
方が,機関性能が良くなることが判っている。
従って.a転状態に応じて燃料噴霧の特性が可変にでき
る間欠式燃料噴射制御法及びその装置の開発が必須とな
っている。
そこで、本発明者らは,上記のような従来の噴霧角.@
微力,微粒化等の状況からしてこれを改良し,内燃機関
の運転条件に対応する9M特性を得るため数次の実験、
解析を行った。
そして、従来は噴霧誉性を変えるためには開弁圧等を制
御する手段があるが、これでは運転状態に応じて最適な
燃料噴霧特性を得るには十分でな(実用上問題があった
。そこで1本発明者らは針ダfの最大リフト量が燃料噴
射弁及び内燃機関の性能を左右する必須要件として捉え
た。すなわち。
内燃機関の運転状態に対応して前記燃料噴霧の角度1貫
徹力111粒化、流量係数等といった燃料噴射弁に関す
る最適性能を発揮するためには、上記針弁の最大リフト
量を制御して有効利用する画期的な手法を確立し、従来
にはない機能を実奏する間欠式燃料噴射JPの燃料噴射
制御法及びその装置を案出した。
本発明の主たる目的は、上記の状況からして前記針弁の
最大リフト量を制御して有効利用し内燃機関の運転状態
に適合する所望の噴霧角、1@′倣カ。
微粒化、流量係数等の特性を得ることができる間欠式燃
料噴射弁の燃料噴射制御法及びその装置を提供すること
である。
また1本発明のその他の目的は、構造原車で。
製作及び組付けが容易であり、精度は高く均一で。
置を提供することである。
すなわち9本発明の間欠式燃料噴射弁の燃料噴射制御法
は、弁体に内蔵■7た針弁開閉制御装置よリフ1体に設
けた弁孔に摺移する針弁を弁孔の弁座部からリフトさせ
離脱して開弁じたとぎ、燃料供給曲から燃料通路を通じ
て供給される燃料を噴射孔より噴射する間欠式燃料噴射
弁の燃料噴射制御法において。
前記開弁したと#における針弁の最大リフ)[を内燃機
関の運転状態に応じて針弁リフト制御装置により規制お
よび/または緩和制御することにより燃料噴霧の特性を
可変にしたことを特徴とする。
さらtこ、″+発明の間欠式燃料噴射弁の燃料噴射噴射
孔と、該噴射孔を燃料供給源にi!g通する燃料通路と
、弁体に内蔵し針弁を弁孔の弁座部からリフトさせ離脱
して開弁させる針弁開閉制御装置とから成り、針弁が開
弁じたときに釘へ料油路からの燃料を噴射孔を通じて噴
射する間欠式燃料噴射弁の燃料噴射制御装置において。
前記開弁じたときにおける針うfの吊天リフト量を内燃
機関の運転状態に応じて制御手段により規制および/ま
たは緩和制御する針弁リフト制御装置を設けてなり、燃
料噴霧の特性を可変にしたことを特徴とする。
しかも1本発明は、前記制御手段”が針弁のリフトを設
定するストッパから成り、該ストッパの位置を可変とす
ることに上り針弁の最大リフト計を内燃機関の運転状態
に応じて規制および/または緩和制御するようにしたこ
とを特徴とする間欠式燃料噴射弁の燃料噴射制御装置で
ある。また1本発明は、前記制御手段が、前記針弁のリ
フトを設定するストッパの位置を内燃機関の運転状態に
応じて変化する油圧力によって可変とすることにより針
弁の最大リフト情を規制および/または緩和制御するよ
うにしたことを特徴とする間欠式燃料噴射弁の燃料噴射
制御装置である。さらに本発明は、前記制御手段が、前
記針弁のリフトを設定するストッパの位置を内燃機関の
運転状態に対応して電磁力によって可変とすることシこ
より針弁の最大リフト量を規制および/または緩和制御
するようにしたことを特徴とする間欠式燃料噴射弁の燃
料噴射制御装置である。また本発明は、111記制御手
段が、前記針弁のリフトを設定するストッパの位置を内
燃機関の運転状態に対応して弁バネの弾発力によって可
変とするこよにより針弁の最大り7ト量を規制および/
または緩和制御するようにしたことを特徴とする間欠式
燃料噴射弁の燃料噴射制御装置である。
上記構成からなる本発明は、針弁の最大リフト量を内燃
機関の運転状態に応じて規制および/または緩和制御す
ることにより、内燃機関の運転条件に対応する所望の噴
霧角、流i係数、到達距#1゜微粒化等の燃料噴霧特性
をもたらすことができる。
このため1本発明にあっては間欠式燃料噴射弁から噴射
した燃料噴霧は、燃焼室凹所の壁面に衝突したりピスト
ン上面に付着することはなく吸入空戴流と相まって良好
な混合気形成を図ると共に。
噴霧の貫徹力も維持されて微細な燃料粒は燃焼が終るま
で燃焼室内を突き進んでいく。従って、燃料噴霧は有効
に燃焼して出力の向上、燃費の低減を図り吐煙発生の問
題を解消すると共に、排気ガス中の有害成分の発生や燃
焼騒音を著しく低減することができる。
次に0本発明を燃料噴射弁における針弁リフトを制御す
る方法及び装置の実施例に基づき説明する。
第1実施例(第1図参照) 本発明における第1実施例の燃料噴射弁A1は。
第1図々示のように、針弁開閉制御装置が燃料圧力およ
びバネ圧によって針弁を昇降動作し燃料通路、噴射孔の
開閉を行う燃料圧力作動タイプの自動弁である。この燃
料噴射弁A1の弁体としてのノズルボデー1には、先端
に燃料の噴射孔2とこれより内方でこれに連通ずる円錐
形状の弁座部8を形成したノズル部材4を有する。この
ノズルボデー1とノズル部材4には中心に案内孔5と弁
孔6を穿設しこの内部にブツシュロッド7と針418を
摺動自在に精密に嵌合しである。ノズル部木(4の内部
には、弁座部8に針弁8の円錐形状先端が気密性良好に
当接可能としである。そして、針弁開閉制御装置は、針
弁8が後述する弁バネ9の押圧力に抗する燃料圧力によ
る昇降作動によって。
弁座部8と針弁8間を開閉制御し間欠的に燃料を噴射孔
2を通じて外部へ噴射供給させるように設けである。ノ
ズル部材4には、その中心部に穿設した噴射孔2の弁座
部8とこれに盾座する側弁8の先端側に設けた円錐形受
圧面10との間に、同心的でかつ中空にてそれぞれ連通
ずる截頭円錐形状との組合せからなる渦巻室11を形成
しである。
前記渦巻室11には、第1図々示のように、ノズル部材
4の外周側壁より渦巻室11の内周円の接線方向に沿っ
てこれに貫通するように穿設した接線ボート12が形成
しである。この接線d? −)12は、その開口の軸方
向を渦巻室11の内周円の接線方向[こ沿い、かつ渦巻
室11に供給される圧力燃料に渦巻室軸心を中心とする
旋回運動を与えるようにするとともに、圧力流体の旋回
方向と同一方向に開口して渦巻室に連通しである。ノズ
ル部材4およびノズルボデー1には、各々の側壁部18
および14に前記渦巻室11の中心軸に対してほぼ平行
に貫通する複数の燃料通路15および16が形成してあ
りノズル部材4およびノズルボデー1の各対向端面に設
けた環状四部17によりそれぞれ連通可能にしである。
燃料通路15はこれに連通する接線ボート12.渦巻室
11を通じて噴射孔2に連通ずる。また、IP料連通路
18外部の燃料ポンプ(図示せず)を介設する燃料供給
源Tに連通する。ノズル部材4は、その側壁部において
接線ボート12と燃料通路15との合流する連通部より
外側方で、接線ボート12の軸心延長上の貫通する開口
に閉塞部材18を気密性良好に嵌合し一体的に固着し上
記連通部より外方の貫通部位を閉鎖しである。前記針弁
8の後端は。
これと同心軸的になしノズルボデーlの案内孔5に嵌合
され摺動自在に支承されるプラン−ロッド19と当接関
係に□しである。プツシ−ロッド19の他端には、針弁
8を弁座部8に当接する方向に押圧するための弁バネ9
のバネ座20を配設する。
このため0本第1実施例の燃料噴射弁N1は。
針弁8が針弁開閉制御装置としての弁バネ9によって噴
射孔2を閉じる方向に抑えられている。噴射ポンプから
圧送されてきた燃料の圧力(噴射圧)が弁バネ9の初期
たわみで設定された開弁圧以上になると針弁8は弁孔6
の弁座部8からリフトして開弁じたとき燃料は弁孔6に
連設する噴射孔2より噴射される。噴射ポンプの燃料の
圧送が低下すると噴射圧は低下して開弁圧以下で針弁8
は弁孔6の弁座部3に着座し弁孔6を再び閉じる。
ところで1本第1実施例の燃料噴射弁A1にあっては針
弁8のリフトがストッパに当るまでリフトしそれ以上は
リフトできないように構成されている。
すなわち本第1実施例は、針弁8のリフトを設定するス
トッパを油圧を用いて駆動することによっテ、ストッパ
の位置を可変にして針弁の最大リフトを制御するのであ
る。詳述すれば第1図中。
21は弁バネ9のバネ抑えである。ピストン22は針弁
8とブツシュロッド7を介して当接するロフト19のス
トッパになっており針弁リフト制御装置を構成し、ノズ
ルボデーl内を油圧Pcによって移動できる。ピストン
22は油圧が小さい場合。
弁バネ28によってバネ抑え21に接する位置にあり、
針弁8のリフトの最大は図中S、となる。
油圧が上昇し弁バネ28の初期荷重以上になるとピスト
ン22は弁バネ28に抗して移動するので。
その移動量だけ針弁8のリフトは増大することとなる。
ピストン22の移動量はストッパ24とノズルボデーl
に固定されたバネ抑え25との隙間St)こよって設定
される。従って、針弁8の最大リフトは油圧Paによっ
てSlからS、+S2 まとができる。この油圧Paは
噴射ポンプと燃料噴射弁から構成される噴射糸であれば
、噴射ポンプのポンプ室内圧力を用いることができる。
噴射ポンプ室内圧力は、その−例を第2図に示すように
機関回転数の1/2である噴射ポンプ回転数NCにほぼ
比例して上昇する。この1岨射ボンデ室圧力を用いれば
2本第1実施例の燃料噴射弁A1の針弁8のリフトは、
設定した機関回転数2NC以上でSlからS a + 
S 2まで回転数の増加とともに増大するようになる。
このように針弁8のリフト量の最大値が制御できれば9
間欠式燃料噴射弁A1の噴腓特性を可変に。
特に、噴霧角が回転数とともに変化することができる。
上記構成からなる本第1実施例は、針弁8の最大リフト
−4を内燃機関の運転状態に応じて規制および/または
緩和制御することにより、内燃機関の運転条件に対応す
る所望の噴霧角、流量係数。
到達距離、微粒化等の燃料噴霧特性をもたらすことがで
きる。このため1本第1実施例シこあっては間欠式燃料
噴射弁A+から噴射した燃料噴霧は。
燃焼室凹所の壁面に衝突したりピストン上面Fこ付着す
ることはなく吸入空電流と相まって良好な混合気形成を
図ると奴に、ツを霧の貫徹力も維持されて飴細な燃料粒
は炉焼が終るまで燃焼室内を突き進んでいく。従って、
炉刺噴椛は有効に燃焼して出力の向上、燃費の低減を図
り吐煙発生の開門を解消すると共に、排気ガス中の有害
成分の発生や炉焼騒音を著しく低減することができる。
本実施例のような渦巻噴射弁の他1こ1例えばスロット
ル型噴躬弁やビントル型噴射弁においても針弁のリフ)
)こ対する燃料の通路面積特性を針弁のリフトを制御す
ることにより内燃機関の運転状態に合せて制御できるの
で、前述と同様に噴霧特性が選択的に制御でき、具体的
には、内燃機関の回転数とともに噴霧角を変化すること
ができ上述とほぼ同様の作用効果を奏する。
また、第3図は前記第1実施例のように油圧による針弁
28の最大リフト制御が可能な制御装置を用いて、針弁
28のリフトを増加させるように制御する場合と、針弁
28のリフトを81まで減少させるように制御する場合
と1両方の制御を可能にする方法及びその装置をそれぞ
れ示す。
第8図において、針弁28のリフトを制御するピストン
22tこ油圧を供給する回路26と油の逃し回路27と
は電磁切換弁29によって切換え出来るようになってお
り、したが、ってピストン22を針弁28のリフトを増
加させる方向に制御させる場合と、減少させる方向Fこ
制御させる場合とが電磁切換弁29)こよって選択でき
る。
なお9本例の間欠式渦巻噴射弁A3は、前記第1実施例
のそれが噴射孔2に供給する燃料に旋回力を付与するの
にノズルボデー1[こ設けた接線ポートを用いたポート
タイプであるのに対し、噴射孔2に供給する燃料に旋回
力を付与するのに針弁28に設けた接線溝80を用いた
メク11、−タイプである。その他の点は、前例のそれ
と同様又はほぼ同様であるので同一の符号を付して説明
を省略する。
第2実施例(第4図参照) 本@2実施例は前記第1実施例のように油圧な用いる代
りに電磁力により針弁のリフトを制御すに電流を加える
と、可動鉄心82に電磁力が作用して弁バネ28に抗し
てリフトする。可動鉄心82の一端は針弁リフト制御M
E Wjを構成するもので針弁88の四ツ下88に対し
て4トツパとして作用3λ しているので、可動鉄心−がリフトすれば、その分、針
弁88のリフトは増大する。すなわち針弁8の最大リフ
ト景はS、からSt+Szまで可変にすることができる
。Slは零であっても良い。
ところで9本第2実施例の燃料噴射弁A3は間欠式渦巻
噴射弁であって、前記実施例とは異なりノズル部材f4
!の内腔84と副弁88の間に隔壁部材85を設けこの
周囲に接線溝86を設けると共に、隔壁部材8bの内部
Fこは針弁88を摺嵌する弁孔87を設ける構成が前述
の各実施例と相違する。その他は前例とほぼ同様である
ので同一符号を付して説明を省略するが、前記実施例と
ほぼ同様の作用効果を奏する。
次に、電磁コイル81に加える電流は9例えば第5図に
示すように機関回転数の検出信号VNを用いて、コント
ロー−y89によって調節されるようにすれば、針弁の
リフトは機関回転数によって制御できる。
また別の例として、第6°図に示されている電子制御式
燃料噴射システムの場合には、ポンプ回転数センサ信号
出力VNPと燃料噴射量に対応するスビルボジシ鱈ンセ
ンサ信号出力VBを用いて。
第7図に示すように電磁コイルのコントローラ89を調
節すれば、ポンプ回転数は機関回転数と、燃料噴射量は
機関の負荷に対応するので2機関回転数と負荷に応じて
噴射弁の針弁リフトが制御゛できる。
第8実施例(第8図参照) 本第8実施例は、スロットル型噴射弁であってバネ力を
用いて針弁リフトを制御する方法及びその装置であり第
8図に示す。燃料噴射弁A4の針弁48のロッド40は
第1の升バネ41の弾発力によって押えられてる。第1
の弁バネ41のストッパ42は移動可能になっており第
2の弁バネ48の弾発力によって押えられている。針弁
48がロッド40が第、1の弁バネ41に抗して81ま
で17トすると、針弁48のロッド40はストッパ42
にあたる。針弁48のリフトする力が、第2の弁バネ4
8における弾発力の初期設定力以上になるいま第1の弁
バネ41のばね常数に1に対し第2の弁バネ43のばね
定数klをに、)k2とし。
第1の弁バネ41が初期設定値から81だけ圧縮したと
きの力F1と第2の弁バネ48の初期設定力とを等しく
しておけば、針弁のリフト・欲と力の関係は第9図の実
線のようになり、針弁48のリフトが81以上でiよ第
2の弁バネ48のばね定数が、第1の弁バネ41のばね
定数より小さいため。
針弁48はりフトしやすくなる。また第1の弁バネ41
が初期設定値からSlだけ圧縮したときの力F、より第
2の升バネ48の初期設定M F tを大きくしておく
と、第10図の実線に示すように針弁48のリフトはS
lに達した後筒2の升バネ48の初期設定値F2に達す
るまで+Slのままであり、針弁48のリフト力がF 
f Iff上になるとさらトこリフトする。またk +
 < k 2 の場合には第9図および第1O図中の一
点鎖線のようになる。
このよう−に、第1の弁バネ41と第2の弁バネ48の
ばね定数および初期設定値を適切に選ぶことによって、
針弁48のリフトを制御することカ;できる。
次に、゛リフト量によって噴霧特性が変化するlプルス
クリュータイプの渦巻噴射弁A、にこの制御方法を適用
した装置例を第11図tこ示す。この噴射弁A、はダブ
ルスリットを持つと共トこ二段スプリングを持つノズル
ホルダー51から成る。噴射弁A5には針弁58の中心
軸からの傾き角θ1が大きく、かつスリットの溝[1]
も小さい第1のスリット50と、傾き角Ogが小さく、
かつスリットの溝巾の大きい第2のスリット52とがあ
り、第2のスリット52は第11図に示すように第1の
スリット50の入口からy+Mれた位置から形成されて
いる。燃料が燃料通路58を通って送られてくるとまず
第1のスリット50を通って針弁58の先端部に達し、
針弁58を第1のスプリング54の力に抗して押し上げ
る。第1のスプリング54のバネ定数は小さく設定しエ
ンジン回転数(噴射ポンプ回転数)が低い場合で燃料の
送油率(時間当り)が小さく圧力が十分上昇しない場合
でも針弁58は速かに上昇することができ−る。針弁5
8が、上昇するとmlプレッンヤプレート554)IJ
L針弁リフト制御装置を構成する第2プレツシヤプレー
ト56に当たる。この時の針弁58のリフト量を才前記
y1より小さく設定している。第2プレツシヤプレート
56に接して第2のスプリング57がV置され、このバ
ネ定数は大きく設定しであるので、P料圧力が小さい場
合には、第2プレツシヤプレート56に当たった所で針
−弁58のリフトが規制される。この間燃料は第1のス
リット50を通って十分な旋回流となり渦巻噴射弁とし
て機能する。次にエンジン回転数(+!Ii射ポンプ回
転数)が上昇して燃料の送油率(時問答り)が高(なる
とノズル内の圧力も上昇し、第2のスプリング570弾
発力に抗してさらに針弁58のリフトが増加する。そう
すると、第2のスリット52が開口してこのスリット5
2を通って燃料が流れるようになる。このスリット52
は傾き角02が噴射される。
これら第8実施例における燃料噴射弁Abを用いること
によってエンジン回転数(噴射ボンデ回転数)が低い時
には渦巻噴射弁の機能を強くもち。
渦巻噴射弁の低貫徹力によって燃焼室内の気流速度が小
さくても燃焼室壁面に噴霧が付峙せず良好を防いで安定
な燃焼を行うことができる。
また、第18図参照の渦巻噴射弁A7は2つの弁バネ5
4.57を2重平列に配置した例であり。
前述と同一部分は同一符号を付し説明を省略するが第2
の弁バネ57は針弁58のリフトを抑制する方向に作用
′する点が前述とは異なりその他は前述とほぼ同様の作
用効果を実奏する。
第4実施例(第18図参照) 本発明における第4冥施例の渦巻噴射弁A8は。
前記各実施例と異なり、第18図参照のように。
電磁コイ/L/[こ印加される励磁用パルス電圧に応じ
てプランジャを移動させ、これに連動して針弁を昇降作
動させ圧力燃料導入通路の開閉を行ない燃料噴射量を電
磁コイIしへの通電時間の長短により規制して行なうタ
イプの電磁弁である。この電磁制御式または電子制御式
渦巻噴射弁(El eo t ron i。
Fuel Injeotor、省略してE、F、Iと称
する)Agは、ノズルボデー61の先端に、ピント/し
型(絞り型を含む)ノズルとして燃料の噴射孔62とこ
れに連通し内腔を円錐形状の弁座部68を形成したノズ
ル部材64を有する。このノズル部材64には、中心に
針弁68の弁孔66を穿設し、この内部に針弁68とこ
れに一体連結してなるプランジャ65を摺動自在に精密
に嵌合しである。ノズル部材64の内部には、弁座部6
8に前記実施例と異なりビントル型ノズpとした針弁6
Bの円錐形状先端がvC密性良好に当接可能としである
。さらに、針弁68は、@達する針弁電磁制御装置にお
ける電磁コイlしの励磁、消磁作用による昇降作動によ
って、弁座部68と針弁68との間を開閉制御し間欠的
に燃料を噴射供給させるように設けである。
また、燃料通路67は、外部の燃料ポンプPを介設する
燃料供給源TK一連通ずる。プランジャ65の他端には
、針弁68を弁座部68に当接する方向に押圧するため
の第1の弁バネ69が当接され第1のこの弁バネ69の
他端は第1のバネ座70に当接する。ノズルボデー81
の側壁部内には。
燃料通路71の周囲に環状で気密性、絶縁性良好に針弁
68の昇降動作を制御する針弁電磁制御装置72が配設
されている。この針弁電磁制御装置72には、燃料通路
71を形成した部材を同心軸的に内装する固定鉄心を有
しこの外周囲に複数巻した第1の電磁コイ/l/75を
形成しである。Ml、鉄は、に1の電磁コイ/I/?5
を覆着するとともに固定鉄心を固着する。ノズルボデー
61の外壁部材は、これら固定鉄心、第1の電磁コイル
75および継鉄をさらに前述したノズル部材64を気密
性。
絶縁性良好にかつ一体的に覆着する。固定鉄心はその内
腔に前記プランジャ65の端部な内装しである。このた
め、針弁電磁制御装@72は、第1の電磁コイル75に
励磁用パルス電圧が印加された状6.1において電磁吸
引力を発生し、これによりプランジャ65を吸引して距
RS +だけ上昇作動されス)ツバとしての第1のバネ
座70への当接によってその作動が止められて゛針弁6
8と弁座部68との間を開とし燃料を噴射供給するので
ある。
また逆に、第1の電磁コイ/L/75への励磁用パルス
電圧が遮断されると同時に電磁吸引力を消去し。
これによりプランジャ65を弁バネ69のバネ力によっ
て下降作動させ針弁8Bと弁座部68との間を閉とし、
燃料の噴射供給を断つように構成しである。また、第1
の電磁コイル76は、コネクタ78に導電性良好に接続
してあり、このコネクタ78はコンビエータ(図示せず
)に対し配線(図示せず)を介接して導電性良好に接続
され、コンビエータにより計算されパワーアンプ(図示
せず)で増巾された噴射電剣信号が!気的特性良好で入
力可能としである。
ところで本第4実施例にあっては、躯1のバネ座70の
他端に第2の弁バネ741が当接されこの第2の弁バネ
74の他端は第2のバネ座76が当接されている。この
第2のバネ座76の周囲には。
環状で、気密性、絶縁性良好に第2の電磁コイル77が
設けられこのtm力によって第1のバネ座70を距#S
1だけ昇降作動させスト・ツバとしての第2のバネ座7
6への当接によってその作動が止められて針弁68のリ
フト量を制御するように構成されている。このため、リ
フト用度制御電流が第2の電磁コイ/I/77に流され
ると、第1のバネ座70は第2の弁バネ740弾発力に
逆らって持ち上げられ、距離S2だけ上昇する。すると
針弁68のプランジャ65の移動を制限していた端部も
上昇するため、針弁68はS L+ 82 のりフトや
相当まで上昇作動することとなる。
また上記実卿例に限らずこの他、第14図4示のようt
こ、針弁88が前述のようにダブルスリプト50.59
を配設した間欠式渦巻噴射弁A審であって、刺グF88
のプランジャ85を平板状の構成として電磁力の効率を
高めるようにしても良い。
この池水発明は、上記各実施例に限らず、針弁の最大リ
プ)Mを内燃機関の運転状態に応じて規制および/また
は緩和制御しつつ、さらに燃料通路の開口面積を幾何学
的に変化させることにより。
両者用まって燃料噴霧の特性を広範囲に頁って可変にす
ることができる作用効果を実喫する。
以上述べた構成からなる本発明の方法及びその装置は、
内燃機関の運転状態に応じて針弁の最大リフト量を規制
および/または緩和制御することにより、燃料噴への角
度1貫徹力(到遣距#)。
府fllI′係数、倣粒化等の特性を可変とすることが
できIi’ff接燻料噴射式内燃機関の運転状態が低速
時燃料噴霧が広角で貫徹力小であり、また高速時燃料噴
霧が比較的狭い角度で貫徹力大であることな必要とする
場合に最適である。さらに本発明は。
上述の他に9例えば副室式や空気室付、渦流室付等のよ
うな内燃機関の運転状態が低速時、燃料噴霧が比較的狭
い角度で貫徹力が大であり、高速時には燃料噴霧が広角
で貫徹力小であることを必要とする場合にも適用できる
。その他、本発明は。
前記各実施例の選択組合せにより針弁のリフlikを各
種内燃機関の運転状態に対応して制御することができる
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第8図は本発明の第1実施例をそれぞれ示
す縦断面図、線図、第4図ないし第7図は本発明の第2
実施例をそれぞれ示す概要図、第8図ないし第12図は
本発明の第8実施例をそれぞれ示す概要図、第13図及
び第14図は本発明の第4実施例をそれぞれ示す縦断面
図である。 図中 2・・・噴射孔、8・・・ダf座部、4・・・ノ
ズル部材、22・・・ ピストン、28・・・ 弁バネ
、8・・・ 針弁 第17図 第7枢 第1頁の続き @発明者河村 清美 @発明者木村 正信 愛知県愛知郡長久手町大字長果字横道41番地の1 株
式会社豊田中央研究所内

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 l)弁体に内蔵した針弁開閉制御装置により弁体に設け
    た弁孔に摺嵌する針弁を弁孔の弁座部からリフトさせて
    開弁したとぎ、燃料通路を通じて供給される燃料を噴射
    孔より噴射する間欠式燃料噴射弁の燃料噴射制御法にお
    いて。 前記開弁じたととにおける針弁の最大リフト量を内燃機
    関の運転状態に応じて針弁リフト制御装置により規制お
    よび/または緩和制御することにより燃料噴霧の特性を
    可変にしたことを特徴とする間欠式燃料噴射弁の燃料噴
    射制御法。 2)弁体に設けた弁孔に摺嵌する針弁と、針弁の先端部
    が当接する弁孔の弁座部に連設する噴射孔と、該噴射孔
    に連通ずる燃料通路と、弁体に内蔵し針弁を弁孔の弁座
    部からリフトさせて開弁させる針弁開閉制御装置とから
    成り、針弁が開弁じたときに燃料通路からの燃料を噴射
    孔を通じて噴射する間欠式燃料噴射弁の燃料噴射制御装
    置において。 前記開弁したときにおける針弁の最大リフト量を内燃機
    関の運転状態に応じて制御手段により規制および/また
    は緩和制御する針弁リフト制御装置を設けて成り、燃料
    噴霧の特性を可変にしたことを特徴とする間欠式燃料噴
    射弁の燃料噴射制御装置。 8)前記制御手段は針弁のリフトを設定するストッパか
    ら成り、該ストッパの位置を可変とすることにより針弁
    の最大リフト量を内燃機関の運転状態に応じて規制およ
    び/または緩和制御するようにしたことを特徴とする特
    許 2)項記載の間欠式燃料噴射弁の燃料噴射fll11御
    装置。 4)前記制御手段は.前記針弁のリフトを設定するスト
    ッパの位置を内燃機関の運転状態に応じて変化する油圧
    力によって可変とすることにより針弁の最大リフト量を
    規制および/または緩和制御するようにしたごとを特徴
    とする特許の範囲第3)項記載の間欠式燃料噴射弁の燃
    料噴射制御装置。 5)前記制御手段は,前記針弁のリフトを設定するスト
    ッパの位置を内燃機関の運転状態に対応して電磁力によ
    って可変とすることによ−り針弁の最大リフト量を規制
    および/または緩和制御するようにしたことを特徴とす
    る前記特許請求の範囲第9項記載の間欠式燃料噴射弁の
    燃料噴射制御装置。 6)前記制御手段は,前記針弁のリフトを設定するスト
    ッパの位置を内燃機関の運転状態に対応して弁バネの弾
    発力によって可変とすることにより針弁の最大リフト量
    を規制および/または緩和制御するようにしたことを特
    徴とする前記特許請求の範囲第8)項記載の間欠式燃料
    噴射弁の燃料噴射制御装置。
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