JPS63167071A - Injection device in cylinder and fuel injection valve - Google Patents

Injection device in cylinder and fuel injection valve

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JPS63167071A
JPS63167071A JP30942986A JP30942986A JPS63167071A JP S63167071 A JPS63167071 A JP S63167071A JP 30942986 A JP30942986 A JP 30942986A JP 30942986 A JP30942986 A JP 30942986A JP S63167071 A JPS63167071 A JP S63167071A
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JP
Japan
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fuel
valve
injection
air
seat
Prior art date
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Pending
Application number
JP30942986A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideyasu Takegai
竹蓋 秀恭
Takashi Kobayashi
孝 小林
Takao Fujii
藤居 隆夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Corp
Original Assignee
Diesel Kiki Co Ltd
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Publication date
Application filed by Diesel Kiki Co Ltd filed Critical Diesel Kiki Co Ltd
Priority to JP30942986A priority Critical patent/JPS63167071A/en
Publication of JPS63167071A publication Critical patent/JPS63167071A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M67/00Apparatus in which fuel-injection is effected by means of high-pressure gas, the gas carrying the fuel into working cylinders of the engine, e.g. air-injection type
    • F02M67/10Injectors peculiar thereto, e.g. valve less type
    • F02M67/12Injectors peculiar thereto, e.g. valve less type having valves

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

PURPOSE:To seek to realize low pressure inside fuel supply system by introducting fuel in low pressure and the air higher than its fuel pressure into inside a fuel injection valve installed inside a combustion chamber so as to atomize the fuel and injecting this fuel at the specified time from the first half of the suction stroke to that of the compression stroke. CONSTITUTION:A charging pipe 15 to be connected to an air compressor and an oil filler pipe 19 to be connected to a fuel pump are connected to the upper part of a valve body 23 of a fuel injection valve 17 respectively and an air passage 28 and a fuel passage 29 are formed inside the body 23. A plunger 30 having plural through holes is stored in the air passage 28 and lowered by the activation of an electromagnetic coil 37, resisting a spring 57 and opening an inner valve and thereby the pressured air is injected from a nozzle hole 47. And in the middle or the latter period of the current application to an electromagnetic coil 37 when the magnetic force is temporarily strengthened, a seat valve 41 is opened resisting a spring 42 and thereby the fuel is supplied into a hollow chamber 51 and injected after being mingled with the pressured air.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は燃料供給系の低圧化と完全な電子制御化を促す
ようにした筒内噴射装置および燃料噴射弁に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a direct injection device and a fuel injection valve that promote low pressure and complete electronic control of a fuel supply system.

(従来の技術) エンジンの燃焼室に直接燃料を噴射し点火プラグで着火
する、所謂スパークアシスト型筒内噴射装置は、成層燃
焼を達成するために、一般に燃料噴射弁による噴射時期
を圧縮行程の後期に設定している。したがって、高圧下
の燃焼室内に燃料を噴射する関係上、この種の噴射装置
では通常、高圧型の噴射弁を用いている。
(Prior Art) In order to achieve stratified charge combustion, the so-called spark-assist type in-cylinder injection device, which injects fuel directly into the combustion chamber of an engine and ignites it with a spark plug, generally adjusts the injection timing of the fuel injector to the compression stroke to achieve stratified charge combustion. It is set for the later stage. Therefore, since fuel is injected into a combustion chamber under high pressure, this type of injection device usually uses a high-pressure injection valve.

しかし、このような従来の噴射装置では噴射時間が極め
て短時間に限られるため、エンジンの負荷に応じて適切
に燃料噴射制御することが難しく、燃焼効率の改善や燃
料噴射制御の電子制御化の障害になっていた。
However, with such conventional injection devices, the injection time is limited to an extremely short period of time, making it difficult to control fuel injection appropriately according to the engine load. It was becoming an obstacle.

このなめ、近時では燃料供給系の低圧化を図ることで、
燃焼効率の向上と燃料噴射制御の完全な電子制御化を促
すようにしたものが、種々提案されている。例えば、特
開昭58−72636号公報には、筒内に設けた燃料噴
射ノズルの作動をコントロールユニットで電子制御し、
該ノズルを燃焼室の圧力が比較的低い時期に燃料噴射さ
せるようにした技術が開示され、また特開昭61−10
4154号公報には、エンジンの運転条件に応じて調圧
した燃料と空気を別々に導いてこれらを噴射可能にした
インジェクタと、インジェクタから燃料通路に吐出され
た燃料と空気を、エンジンの吸入行程の所定時期に燃焼
室へ噴射可能にした電磁式逆止弁とを備え、これらをシ
リンダヘッドに設置した筒内噴射装置と噴射弁が示され
ている。
Recently, efforts have been made to lower the pressure of the fuel supply system to solve this problem.
Various proposals have been made to improve combustion efficiency and to promote complete electronic control of fuel injection control. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-72636 discloses that a control unit electronically controls the operation of a fuel injection nozzle provided in a cylinder.
A technique has been disclosed in which the nozzle is used to inject fuel at a time when the pressure in the combustion chamber is relatively low.
Publication No. 4154 describes an injector that can separately guide and inject fuel and air whose pressures are regulated according to engine operating conditions, and a fuel and air discharged from the injector into a fuel passage during the intake stroke of the engine. The in-cylinder injection device and the injection valve are shown equipped with an electromagnetic check valve that enables injection into the combustion chamber at a predetermined timing, and these are installed in the cylinder head.

(発明が解決しようとする問題点) しかし、このような従来装置では前者の場合、燃料が比
較的低い圧力で噴射ノズルから噴射されるため、燃料の
霧化が不十分で粗粒となり、着火の確実性を期し難い上
に排出ガス中のHC量が増大する不具合があり、更にノ
ズル内の燃料が燃焼熱等により気化して、所定量の燃料
を燃焼室へ噴射し得ない一方、ノズル内の残存燃料が上
記熱にさらされてカーボン詰まりを引起こす等の問題が
あった。
(Problem to be solved by the invention) However, in the former case, with such conventional devices, the fuel is injected from the injection nozzle at a relatively low pressure, so the fuel is insufficiently atomized and becomes coarse particles, which can lead to ignition. It is difficult to ensure reliability, and there is a problem that the amount of HC in the exhaust gas increases.Furthermore, the fuel in the nozzle vaporizes due to combustion heat, etc., making it impossible to inject the specified amount of fuel into the combustion chamber. There was a problem that the remaining fuel inside was exposed to the above heat and caused carbon clogging.

また、後者の場合にはインジェクタと逆止弁をそれぞれ
電磁弁で構成し、インジェクタからの燃料吐出と逆止弁
からの混合気の噴射を別々の電磁弁で行なっているため
、構造が複雑化して装置が大型化し、その設置スペース
の確保が難しいという不具合があり、更に上記インジェ
クタと逆止弁を所定時期に同時に閉弁させているため、
これらの内部に残存した燃料が燃焼熱等でカーボン詰ま
りを引起こす等の問題があった。
In addition, in the latter case, the injector and check valve are each composed of a solenoid valve, and the fuel discharge from the injector and the injection of the mixture from the check valve are performed by separate solenoid valves, making the structure more complicated. However, the injector and check valve are closed at the same time at a predetermined time.
There was a problem that the fuel remaining inside them caused carbon clogging due to combustion heat, etc.

本発明はこのような従来の問題を解決し、燃料供給系の
低圧化と完全な電子制御化を図ることによって成層燃焼
を実現させるとともに、噴孔部周辺でのカーボン詰まり
を防止して常時良好な噴射状態を保持させ、アイドリン
グ時のエンジンの不調や加速性の悪化を防止し、更には
構成の簡潔化と装置の小型化を図れるようにした、筒内
噴射装置および燃料噴射弁を提供することを目的とする
The present invention solves these conventional problems and realizes stratified combustion by lowering the pressure of the fuel supply system and implementing complete electronic control, and also prevents carbon clogging around the nozzle hole to ensure good performance at all times. To provide an in-cylinder injection device and a fuel injection valve that maintain a proper injection state, prevent engine malfunction and deterioration of acceleration during idling, and further simplify the configuration and miniaturize the device. The purpose is to

(問題点を解決するための手段) このなめ、本発明の筒内噴射装置は、エンジンの負荷お
よび回転に応じた燃料噴射時期と噴射期間に燃料を噴射
可能とした燃料噴射弁を燃焼室に臨ませ、該噴射弁に供
給される燃料を加圧空気を利用して燃焼室内に直接噴射
し、これを火花着火させるようにした筒内噴射装置にお
いて、前記噴射弁内に低圧の燃料と該燃圧より高圧の空
気を導いて燃料を微粒化し、該燃料をエンジンの吸入行
程前半から圧縮行程前半の所定時期に燃焼室内に噴射さ
せるようにして、燃料供給系の低圧化を促すようにした
ことを特徴としている。
(Means for Solving the Problems) In this case, the direct injection device of the present invention has a fuel injection valve in the combustion chamber that can inject fuel at the fuel injection timing and injection period depending on the load and rotation of the engine. In the in-cylinder injection device, the fuel supplied to the injector is directly injected into the combustion chamber using pressurized air and ignited by a spark. The fuel is atomized by introducing air at a higher pressure than the fuel pressure, and the fuel is injected into the combustion chamber at a predetermined time from the first half of the intake stroke to the first half of the compression stroke of the engine, thereby promoting lower pressure in the fuel supply system. It is characterized by

また、本発明の燃料噴射弁は、エンジンの負荷および回
転に応じて作動可能な電磁コイルを備え、該コイルを介
しエンジン行程の所定時期に所定の噴射時期と噴射期間
で燃料を噴射可能とし、かつこの燃料を加圧空気を利用
して噴射させるようにした燃料噴射弁において、上記噴
射弁内部に単一の電磁コイルと、噴孔に連通可能な燃料
流路と空気流路とを設け、これら燃料流路と噴孔にシー
トバルブとインナーバルブを開閉可能に設け、かつこの
両バルブを前記電磁コイルの動作に連係して順次開閉さ
せ、この種噴射弁の構成の簡潔化と小型軽量化を図り、
更に噴射燃料の霧化と微粒化を促すようにしたことを特
徴としている。
Further, the fuel injection valve of the present invention includes an electromagnetic coil that can be operated according to the load and rotation of the engine, and can inject fuel through the coil at a predetermined time of the engine stroke at a predetermined injection timing and injection period, Further, in a fuel injection valve configured to inject this fuel using pressurized air, a single electromagnetic coil is provided inside the injection valve, and a fuel flow path and an air flow path that can communicate with the injection hole, A seat valve and an inner valve are provided in these fuel passages and injection holes so that they can be opened and closed, and these valves are sequentially opened and closed in conjunction with the operation of the electromagnetic coil, thereby simplifying the structure of this type of injection valve and making it smaller and lighter. With the aim of
Furthermore, it is characterized by promoting atomization and atomization of the injected fuel.

(実施例) 以下、本発明の一実施例を図面により説明すると、第1
乃至第4図において1はエンジンで、そのシリンダブロ
ック2のシリンダ3内にはピストン4が摺動可能に収容
され、このピストン4とシリンダヘッド5並びにシリン
ダブロック2とで燃焼室6を区画している。
(Example) Hereinafter, one example of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 4, 1 is an engine, and a piston 4 is slidably housed in a cylinder 3 of a cylinder block 2, and a combustion chamber 6 is defined by this piston 4, cylinder head 5, and cylinder block 2. There is.

上記燃焼室6には吸気マニホルド7に連通ずる吸気口8
が開口され、鎖目8を吸気弁9で開閉可能にしており、
一方吸気マニホルド7の端部には送気管10が連結され
、その管端部にエアークリーナ11が接続されている。
The combustion chamber 6 has an intake port 8 that communicates with the intake manifold 7.
is opened, and the chain 8 can be opened and closed by the intake valve 9,
On the other hand, an air pipe 10 is connected to an end of the intake manifold 7, and an air cleaner 11 is connected to the end of the pipe.

上記エアークリーナ11には通気管12の一端が接続さ
れ、その他端にはモータ13で駆動されるエアーコンプ
レッサ14が接続されていて、通気管12から吸入した
空気を圧縮して加圧し、これを給気管15へ吐出可能に
している。給気管15には加圧空気を調圧するエアーレ
ギュレータ16が介装され、その管端部に燃料噴射弁1
7が接続されている。
One end of a vent pipe 12 is connected to the air cleaner 11, and an air compressor 14 driven by a motor 13 is connected to the other end, which compresses and pressurizes the air taken in from the vent pipe 12. The air can be discharged to the air supply pipe 15. An air regulator 16 for regulating the pressure of pressurized air is installed in the air supply pipe 15, and a fuel injection valve 1 is installed at the end of the air regulator 16.
7 is connected.

この噴射弁17には燃料タンク18に連通ずる給油管1
9が接続され、鎖管19にフィルタ20と燃料ポンプ2
1並びに燃料圧を調圧するオイルレギュレータ22が介
装されている。
This injection valve 17 has a fuel supply pipe 1 communicating with a fuel tank 18.
9 is connected, and a filter 20 and a fuel pump 2 are connected to the chain pipe 19.
1 and an oil regulator 22 for regulating the fuel pressure.

上記燃料噴射弁17は噴孔を燃焼室6に臨ませてシリン
ダヘッド5に設置され、これは第2図に示すように筒状
のバルブボディ23とバルブケーシング24を、ビス2
5を介し連結することで構成されている。このうち、バ
ルブボディ23の上部には、前記給気管15と給油管1
9を接続する管状のニップル26.27が取付けられ、
その内部にニップル26に連通ずる空気通路28と、ニ
ップル27に連通ずる燃料通路29が設けられているや 上記空気通路28内にはプランジャ30が摺動可能に収
容され、該プランジャ30は内部に複数の通孔31を有
するとともに、その上端部に凹孔32を形成していて、
この凹孔32とニップル26の下端部に形成した凹孔3
3との間に、プランジャスプリング34を介挿すること
で、プランジャ30が常時下方へ付勢されている。プラ
ンジャ30の外側には、空気通路28の中間部を画する
筒状の仕切壁35が配設され、該壁35の外側にヨーク
36に捲回した電磁コイル37が収容されている。
The fuel injection valve 17 is installed in the cylinder head 5 with the injection hole facing the combustion chamber 6, and as shown in FIG.
It is configured by connecting via 5. Among these, the air supply pipe 15 and the oil supply pipe 1 are provided at the upper part of the valve body 23.
A tubular nipple 26, 27 connecting 9 is attached,
An air passage 28 communicating with the nipple 26 and a fuel passage 29 communicating with the nipple 27 are provided inside the air passage 28. A plunger 30 is slidably housed in the air passage 28. It has a plurality of through holes 31 and a recessed hole 32 at its upper end,
This recessed hole 32 and the recessed hole 3 formed at the lower end of the nipple 26
By inserting a plunger spring 34 between the plunger 30 and the plunger 30, the plunger 30 is always urged downward. A cylindrical partition wall 35 defining a middle portion of the air passage 28 is disposed outside the plunger 30, and an electromagnetic coil 37 wound around a yoke 36 is housed outside the wall 35.

この電磁コイル37には後述の噴射弁駆動回路に導通ず
るリード線38が接続され、その通電および通電休止時
期を上記回路で制御されている。上記ヨーク36の直下
にはバルブガイド39が収容され、該ガイド39は中央
に仕切壁35の外径と略同径の案内孔4゜を形成してい
て、この孔4o内にシートバルブ41を摺動可能に収容
している。
This electromagnetic coil 37 is connected to a lead wire 38 that is electrically connected to an injection valve drive circuit, which will be described later, and its energization and energization stop timing are controlled by the circuit. A valve guide 39 is accommodated directly below the yoke 36, and the guide 39 has a guide hole 4° in the center having approximately the same diameter as the outer diameter of the partition wall 35, and a seat valve 41 is inserted into this hole 4o. It is slidably housed.

シートバルブ41は細長の中空筒体からなり、これはバ
ルブボディ23とバルブケーシング24内に亘って収容
され、その大半をバルブケーシング24内に収容されて
いて、その上端部と仕切壁35との間に介挿されたバル
ブスプリング42を介して、常時下方へ付勢されている
。すなわち、バルブケーシング24は上端に厚肉のフラ
ンジ24aを備えた中空の筒体からなり、このフランジ
部24aの上面には燃料通路29に連通する油路43が
形成され、またその内部には油路43に連通ずる大径の
バルブ室44が形成されている。
The seat valve 41 consists of an elongated hollow cylindrical body, which is housed within the valve body 23 and the valve casing 24, most of which is housed within the valve casing 24, and where the upper end and the partition wall 35 meet. It is constantly urged downward via a valve spring 42 interposed therebetween. That is, the valve casing 24 is made of a hollow cylinder with a thick flange 24a at the upper end, and an oil passage 43 communicating with the fuel passage 29 is formed on the upper surface of the flange portion 24a, and an oil passage 43 is formed inside the flange 24a. A large diameter valve chamber 44 communicating with the passage 43 is formed.

バルブ室44の底部にはテーパ状のシート面45と凹孔
46が形成され、鎖孔46に噴孔47が開口されていて
、その下側開口部周縁にテーパ状のシート面48が形成
されている。
A tapered seat surface 45 and a recessed hole 46 are formed at the bottom of the valve chamber 44, a nozzle hole 47 is opened in the chain hole 46, and a tapered seat surface 48 is formed at the periphery of the lower opening. ing.

前記シートバルブ41は上記バルブ室44内に摺動可能
に収容され、その外周面には油路43に連通ずる複数の
油溝(図示時)が軸方向に形成されていて、バルブ室4
4とシートバルブ41との間に環状の油室49を形成し
ている。上記油室4っは、常時はシートバルブ41の下
端に形成したテーパ状のシート50が、前記シート面4
5に着座することで下端を閉塞され、かつ上記シート5
0が離座することでシートバルブ41内部と噴孔47に
連通可能にされている。
The seat valve 41 is slidably accommodated in the valve chamber 44, and has a plurality of oil grooves (as shown) formed in the axial direction on its outer peripheral surface that communicate with the oil passage 43.
4 and the seat valve 41, an annular oil chamber 49 is formed between the seat valve 41 and the seat valve 41. In the oil chamber 4, a tapered seat 50 formed at the lower end of the seat valve 41 is normally attached to the seat surface 4.
5, the lower end is closed and the seat 5 is closed.
When the valve 0 is removed from the seat, the inside of the seat valve 41 and the nozzle hole 47 can be communicated with each other.

シートバルブ41の内部には下向きに開口した中空室5
1が設けられ、該室51内に管状のガイド52が収容さ
れていて、その内部にインナーバルブ53が摺動可能に
収容されている。インナーバルブ53は細長の杆体から
なり、その下端にポペット弁状のシート54が設けられ
、該シート54が前記シート面48と係合可能にされて
いる。
Inside the seat valve 41 is a hollow chamber 5 that opens downward.
1, a tubular guide 52 is housed in the chamber 51, and an inner valve 53 is slidably housed inside the guide 52. The inner valve 53 is made of an elongated rod, and a poppet valve-shaped seat 54 is provided at the lower end thereof, and the seat 54 is engageable with the seat surface 48 .

また、インナーバルブ53の上部には顕部53aと係合
可能なスペーサ55とストッパ56が上下動可能に装着
され、一方、上記ストッパ56のフランジ56aとガイ
ド52のフランジ52aとの間には、前記バルブスプリ
ング42のセット力よりも小さなスプリング57が介挿
されていて、該スプリング57を介しインナーバルブ5
3を上方に付勢し、常時はシート54をシート面48に
係合させることで、インナーバルブ53の閉弁状態を維
持させ、かつストッパ56とガイド52の相対する端面
との間に、微小な隙間58を形成させている。
Further, a spacer 55 and a stopper 56 that can be engaged with the viewing part 53a are mounted on the upper part of the inner valve 53 so as to be able to move up and down, while between the flange 56a of the stopper 56 and the flange 52a of the guide 52, A spring 57 smaller than the setting force of the valve spring 42 is inserted, and the inner valve 5 is
3 upward and the seat 54 is normally engaged with the seat surface 48, the inner valve 53 is maintained in the closed state, and there is a minute gap between the stopper 56 and the opposing end surface of the guide 52. A gap 58 is formed.

前記シートバルブ41の上端部には、バルブ室44と中
空室51に連通する透孔59と、鎖孔59より大径の挿
通孔60が形成され、この孔60内にブツシュロッド6
1が挿入されていて、その上端部がプランジャ30の下
端面と当接している。また、シートバルブ41の上端面
は非磁性材からなる極薄のシム62が接着等の適宜手段
で取付けられ、該シム62と1ランジヤ30の下端面と
の間に、前記隙間58の略2倍の幅を有する隙間63が
設けられている。
A through hole 59 communicating with the valve chamber 44 and the hollow chamber 51 and an insertion hole 60 having a larger diameter than the chain hole 59 are formed at the upper end of the seat valve 41, and a bushing rod 6 is inserted into the hole 60.
1 is inserted, and its upper end is in contact with the lower end surface of the plunger 30. Further, an extremely thin shim 62 made of a non-magnetic material is attached to the upper end surface of the seat valve 41 by an appropriate means such as adhesive, and approximately 2.0 sec. A gap 63 having twice the width is provided.

図中、64はバルブボディ23とバルブケーシング24
との間に挟持されたダイヤフラムで、その筒状の張出部
64aを油路43に臨むシートバルブ41の周面に気密
かつ油密に装着することで、加圧空気と燃料とを分離・
シールするようにしている。65は燃料通路29の終端
部にねじ込まれた燃料調量用のオリフィス、66はガイ
ド52の上端部周面に形成された切欠である。
In the figure, 64 indicates the valve body 23 and the valve casing 24.
By attaching the cylindrical projecting portion 64a of the diaphragm sandwiched between the diaphragm and the diaphragm in an airtight and oil-tight manner to the circumferential surface of the seat valve 41 facing the oil passage 43, pressurized air and fuel can be separated.
I try to seal it. Reference numeral 65 represents a fuel metering orifice screwed into the terminal end of the fuel passage 29, and reference numeral 66 represents a notch formed in the circumferential surface of the upper end of the guide 52.

一方、前記リード線38は噴射弁駆動回路67に接続さ
れ、またシリンダヘッド5に取付けられた点火プラグ6
8は点火装置69に電気的に接続されていて、これら駆
動回路67と点火装置69の作動が、コントロールユニ
ット70によって制御されている。
On the other hand, the lead wire 38 is connected to an injection valve drive circuit 67, and is also connected to a spark plug 6 attached to the cylinder head 5.
8 is electrically connected to an ignition device 69, and the operation of these drive circuit 67 and ignition device 69 is controlled by a control unit 70.

コントロールユニット70は例えばクランク角センナや
アクセル位置センサ、ディストリビュータ(共に図示時
)およびエアーフローメータ71、並びにスロットルポ
ジションセンサ72や水温スイッチ73から各種の信号
を受は入れ、これらの入力信号を条件として内蔵したマ
イクロコンピュータに予め記憶された、エンジンの負荷
および回転数に関係する燃料噴射量と燃料噴射時期、噴
射期間と点火時期に関するデータ或いはマツプに基いて
、エンジンの負荷および回転数に応じた上記噴射量と噴
射時期、噴射期間と点火時期とを演算し、その制御信号
をパルス幅で規定する開弁時間信号として上記駆動回路
67に出力するとともに、上記点火装置69と燃料ポン
プ21並びにオイルレギュレータ22へ出力するように
構成されている。
The control unit 70 receives various signals from, for example, a crank angle sensor, an accelerator position sensor, a distributor (both shown), an air flow meter 71, a throttle position sensor 72, and a water temperature switch 73, and uses these input signals as conditions. Based on the data or map regarding the fuel injection amount, fuel injection timing, injection period, and ignition timing related to the engine load and rotation speed, which are stored in advance in the built-in microcomputer, It calculates the injection amount, injection timing, injection period, and ignition timing, and outputs the control signal as a valve opening time signal defined by a pulse width to the drive circuit 67, and also controls the ignition device 69, fuel pump 21, and oil regulator. 22.

この場合、燃料噴射弁17からの噴射路りは第4図に示
すようにBDC90°以下、つまりエンジンの圧縮行程
の前半、すなわち燃焼室6内の圧力が所定の加圧空気圧
(4〜5kg / cm 2)到達直前時期に略保持さ
れ、したがって当該時期に噴射弁駆動回路67への開弁
時間信号が停止される一方、噴射始めはエンジンの負荷
および回転数に応じて前述のようにコントロールユニッ
ト70により可変制御可能にされている。
In this case, the injection path from the fuel injection valve 17 is below BDC 90° as shown in FIG. cm 2) The valve opening time signal to the injector drive circuit 67 is stopped at this time, and the start of injection is controlled by the control unit as described above depending on the engine load and rotation speed. 70 enables variable control.

第5図は本発明装置に適用した燃料噴射弁の他の実施例
を示し、前述した実施例の構成と対応する部分には同一
の符号を用いている。この実施例では噴射弁17をバル
ブボディ23と中間ピース74およびバルブケーシング
24で構成し、バルブボディ23に中間ピース74を適
宜手段で固定するとともに、リテイニングナット75を
介して中間ピース74とバルブケーシング24を連結し
ている。
FIG. 5 shows another embodiment of the fuel injection valve applied to the device of the present invention, in which the same reference numerals are used for parts corresponding to the structure of the embodiment described above. In this embodiment, the injection valve 17 is composed of a valve body 23, an intermediate piece 74, and a valve casing 24. The intermediate piece 74 is fixed to the valve body 23 by appropriate means, and the intermediate piece 74 and the valve The casing 24 is connected.

一方、バルブボディ23の内部にはプランジャ30を摺
動可能に収容するプランジャガイド76が固定され、該
ガイド76の下部には中間ピース74に固定した固定チ
ューブ77が配設され、その内部に複数の通孔78と挿
通孔79を形成したブシュ80が固定されている。ブシ
ュ80の下方には周面にネジ部81を形成したバルブキ
ャップ82がシートバルブ41の上部にねじ込まれ、そ
の上面に形成した環状溝83とブシュ80の下端面との
間に、スプリング57のセット力よりも大きなバルブス
プリング42が介挿されていて、該スプリング42を介
しシートバルブ41を下方に付勢させ、常時はその閉弁
状態を維持させている。
On the other hand, a plunger guide 76 that slidably accommodates the plunger 30 is fixed inside the valve body 23, and a fixing tube 77 fixed to the intermediate piece 74 is disposed at the lower part of the guide 76. A bushing 80 having a through hole 78 and an insertion hole 79 is fixed thereto. A valve cap 82 having a threaded portion 81 formed on its circumferential surface is screwed onto the upper part of the seat valve 41 below the bush 80, and a spring 57 is inserted between the annular groove 83 formed on the upper surface and the lower end surface of the bush 80. A valve spring 42 larger than the set force is inserted, and the seat valve 41 is urged downward via the spring 42 to maintain its closed state at all times.

上記バルブキャップ82の中央には貫通孔84が形成さ
れ、鎖孔84と挿通孔79内にブツシュロッド61が遊
挿されていて、その上下端部がプランジャ30の下端面
とインナーバルブ53の上端面に当接しており、常時は
プランジャ30とブシュ80の上端面、およびブシュ8
0の下端面とバルブキャップ82との間に、略、同幅の
隙間85.86が形成されている。図中、87はシート
バルブ41の周面に装着されたシールパツキンである。
A through hole 84 is formed in the center of the valve cap 82, and a bushing rod 61 is loosely inserted into the chain hole 84 and the insertion hole 79, and its upper and lower ends meet the lower end surface of the plunger 30 and the upper end surface of the inner valve 53. is in contact with the upper end surfaces of the plunger 30 and the bush 80, and the bush 80 at all times.
Between the lower end surface of the valve cap 82 and the valve cap 82, gaps 85 and 86 having approximately the same width are formed. In the figure, 87 is a seal gasket attached to the circumferential surface of the seat valve 41.

すなわち、この実施例では燃焼室6の圧力が比較的低い
エンジン行程の所定時期に、噴射弁駆動回路67から電
磁コイル37に駆動電流が流され、上記コイル37が励
磁されると、磁力の比較的弱い通電初期に、プランジャ
30の下方への吸着変位をブツシュロッド61に伝え、
セット力の小さなスプリング57に抗してインナーバル
ブ53を押し下げることで上記バルブ53を開弁させ、
空気通路28、通孔31.78、貫通孔84を経て中空
室51内に既に供給されている加圧空気を噴孔47から
燃焼室6内に先ず噴射させる。
That is, in this embodiment, at a predetermined time in the engine stroke when the pressure in the combustion chamber 6 is relatively low, a drive current is passed from the injection valve drive circuit 67 to the electromagnetic coil 37, and when the coil 37 is excited, the magnetic force is compared. At the beginning of weak energization, the downward suction displacement of the plunger 30 is transmitted to the bushing rod 61,
Opening the valve 53 by pushing down the inner valve 53 against a spring 57 with a small setting force,
The pressurized air already supplied into the hollow chamber 51 via the air passage 28, the through holes 31.78 and the through holes 84 is first injected into the combustion chamber 6 through the injection holes 47.

そして、経時的に磁力が強化される通電中期ないしは後
期に、シートバルブ41と一体のバルブキャップ82を
セット力の大きなバルブスプリング42に抗して上方へ
吸着変位させ、該キャップ82を固定チューブ77とブ
シュ80の底面に吸着させ、シートバルブ41のシート
50をシート面45から離座させることで、油室49に
既に供給されている燃料を中空室51へ供給し、これを
より高圧の加圧空気で噴孔47から燃焼室6内に噴霧さ
せる。
Then, in the middle or late stage of energization when the magnetic force is strengthened over time, the valve cap 82 integrated with the seat valve 41 is attracted and displaced upward against the valve spring 42 with a large setting force, and the cap 82 is moved to the fixed tube 77. By adsorbing the fuel to the bottom surface of the bushing 80 and moving the seat 50 of the seat valve 41 away from the seat surface 45, the fuel already supplied to the oil chamber 49 is supplied to the hollow chamber 51, and the fuel is pressurized to a higher pressure. Pressurized air is sprayed into the combustion chamber 6 from the nozzle hole 47.

そして、燃焼室6内の圧力が上記加圧空気圧に到達する
直前に、噴射弁駆動回路67から電磁コイル37への駆
動電流が通電停止されると、磁力の経時的な低下に伴な
い、先ずセット力の大きなバルブスプリング42によっ
てシートバルブ41が押し下げられ、シート50がシー
ト面45に着座することで上記バルブ41が閉弁され、
中空室51への燃料供給を停止する。
Then, when the drive current from the injection valve drive circuit 67 to the electromagnetic coil 37 is stopped immediately before the pressure in the combustion chamber 6 reaches the pressurized air pressure, first, as the magnetic force decreases over time, The seat valve 41 is pushed down by the valve spring 42 with a large setting force, and the seat 50 is seated on the seat surface 45, so that the valve 41 is closed.
Fuel supply to the hollow chamber 51 is stopped.

次に上記磁力の低下により、スプリング57の復元力が
上記磁力とプランジャスブリング34の合力に打ち勝つ
ようになると、プランジャ30がインナーバルブ53と
ブツシュロッド61を介して押し上げられ、これに同動
するバルブ53のシート54がシート面48と係合し、
噴孔47を閉塞することで、上記バルブ53が閉弁し加
圧空気の噴射を停止する。したがって、上記シートバル
ブ41の閉弁からインナーバルブ53が閉弁するまでの
間は、加圧空気の噴出が続行されるから、凹孔46およ
び噴孔47の周面に付着する燃料が吹き飛ばされ、これ
がインナーバルブ53の閉弁後に後だれしたり、燃焼熱
等によってカーボン詰まりを引き起こす事態を防止する
Next, as the magnetic force decreases, the restoring force of the spring 57 overcomes the combined force of the magnetic force and the plunger ring 34, and the plunger 30 is pushed up via the inner valve 53 and bushing rod 61, and the valve that moves simultaneously 53 seats 54 engage the seat surface 48;
By closing the nozzle hole 47, the valve 53 is closed and the injection of pressurized air is stopped. Therefore, since the pressurized air continues to be ejected from the time when the seat valve 41 is closed until the inner valve 53 is closed, the fuel adhering to the circumferential surfaces of the concave hole 46 and the nozzle hole 47 is blown away. This prevents the inner valve 53 from dripping after closing, or from clogging with carbon due to combustion heat, etc.

すなわち、この実施例では、固定チューブ77とブシュ
80およびバルブキャップ82を介して、磁路断面積な
いし吸着面積を増大させ、シートバルブ41を円滑に作
動させるようにしたことを特徴としている。
That is, this embodiment is characterized in that the magnetic path cross-sectional area or attraction area is increased through the fixed tube 77, the bush 80, and the valve cap 82, so that the seat valve 41 can be operated smoothly.

(作用) このように構成した筒内噴射装置および燃料噴射弁は、
エンジンの駆動前はコントロールユニット70はOFF
状態に置かれ、制御動作を停止している。したがって、
燃料噴射弁17の電磁コイル37への通電が休止され、
該コイル37が消磁されていることで、プランジャスプ
リング34とスプリング57とがバランスした位置でプ
ランジャ30が静止しており、かつその際プランジャ3
0とシム62との間の隙間63が最大幅に維持されてい
る。
(Function) The in-cylinder injection device and fuel injection valve configured as described above are as follows:
The control unit 70 is OFF before the engine is started.
The control operation is stopped. therefore,
Energization to the electromagnetic coil 37 of the fuel injection valve 17 is stopped,
Since the coil 37 is demagnetized, the plunger 30 is at rest in a position where the plunger spring 34 and the spring 57 are balanced, and at this time, the plunger 30
0 and the shim 62 is maintained at its maximum width.

上記のような状況の下では、第2図に示すようにプラン
ジャ30の下端面にブツシュロッド61が当接し、該ロ
ッド61の下端がインナーバルブ53に当接しており、
このバルブ53はスプリング57により上方へ付勢され
、シート54がシート面48に係合することで上記バル
ブ53が閉弁状態に置かれ、噴孔47を閉塞している。
Under the above situation, as shown in FIG. 2, the bushing rod 61 is in contact with the lower end surface of the plunger 30, and the lower end of the rod 61 is in contact with the inner valve 53.
This valve 53 is urged upward by a spring 57, and the seat 54 engages with the seat surface 48, so that the valve 53 is placed in a closed state and the nozzle hole 47 is closed.

また、この場合にはガイド52とストッパ56との間に
隙間58が形成され、かつその隙間58が最大幅に維持
されている。
Further, in this case, a gap 58 is formed between the guide 52 and the stopper 56, and the gap 58 is maintained at its maximum width.

一方、シートバルブ41がバルブスプリング42によっ
て下方へ付勢され、そのシート50がバルブ室44底部
のシート面45上に着座していて、閉弁状態を維持して
いる。したがって、シートバルブ41内の中空室51と
、鎖車51の内面とシートバルブ41の外周面とで区画
される環状の油室49とは、連通していない。
On the other hand, the seat valve 41 is urged downward by the valve spring 42, and its seat 50 is seated on the seat surface 45 at the bottom of the valve chamber 44, maintaining the valve closed state. Therefore, the hollow chamber 51 within the seat valve 41 and the annular oil chamber 49 defined by the inner surface of the chain wheel 51 and the outer peripheral surface of the seat valve 41 do not communicate with each other.

このような状態の下でエンジンが始動されると、コント
ロールユニット70が制御動作を開始し、エアーフロー
メータ71、スロットルポジションセンサ72、水温ス
イッチ73および図示を省略したクランク角センサやア
クセル位置センサ並びにディストリビュータから各種の
信号を入力される。
When the engine is started under such conditions, the control unit 70 starts control operations, and the air flow meter 71, throttle position sensor 72, water temperature switch 73, crank angle sensor, accelerator position sensor, and accelerator position sensor (not shown) are activated. Various signals are input from the distributor.

そして、これらの信号によってエンジンの負荷および回
転数とエンジンの行程を検出する一方、上記信号を条件
として内蔵したマイクロコンピュータに予め記憶された
、エンジンの負荷および回転数に関係する燃料噴射量と
燃料噴射時期および噴射期間に関するデータ或いはマツ
プに基いて、エンジンの負荷および回転数に応じた上記
噴射量と噴射時期および噴射期間と点火時期とを演算し
、その制御信号をパルス幅で規定する開弁時間信号とし
て噴射弁駆動回路67に出力し、更に点火装置69と燃
料ポンプ21並びにオイルレギュレータ22に出力する
Then, while detecting the engine load, rotation speed, and engine stroke using these signals, the fuel injection amount and fuel related to the engine load and rotation speed, which are stored in advance in the built-in microcomputer based on the above signals, are detected. Valve opening that calculates the above-mentioned injection amount, injection timing, injection period, and ignition timing according to the engine load and rotation speed based on data or maps regarding injection timing and injection period, and defines the control signal by pulse width. It is output as a time signal to the injection valve drive circuit 67, and further output to the ignition device 69, fuel pump 21, and oil regulator 22.

このうち、上記制御信号が燃料ポンプ21とオイルレギ
ュレータ22に出力されると、これらが上記信号に基い
て送油量と送油圧を調整し、これを給油管19を介して
燃料噴射弁17へ圧送する。
Among these, when the control signal is output to the fuel pump 21 and the oil regulator 22, these adjust the amount of oil to be sent and the oil pressure to be sent based on the signal, and send this to the fuel injection valve 17 via the oil supply pipe 19. to pump.

上記燃料圧は略1〜2kg/cm”に調圧され、これが
噴射弁17に導入されると、ニップル27から燃料通路
29、油路43および油溝(図示−)を経て、バルブ室
44の内壁とシートバルブ41の外周との間に環状に形
成された油室49内に導かれ、鎖車49に滞溜するとと
もに、上記一連の燃料流路に燃料油が充填され、かつそ
の余剰油が図示を省略した油戻管を介して燃料タンク1
8に戻される。
The fuel pressure is regulated to approximately 1 to 2 kg/cm", and when introduced into the injection valve 17, it passes from the nipple 27 through the fuel passage 29, oil passage 43, and oil groove (-) to the valve chamber 44. Fuel oil is introduced into an annular oil chamber 49 formed between the inner wall and the outer periphery of the seat valve 41, accumulates in the chain wheel 49, and fills the series of fuel passages, and the excess oil is connected to the fuel tank 1 via an oil return pipe (not shown).
Returned to 8.

すなわち、上記燃料は燃料噴射弁17と燃料タンク18
の間を循環する。
That is, the fuel is supplied to the fuel injection valve 17 and the fuel tank 18.
cycle between.

また、上記制御信号が点火装置69に出力されると、該
装置69から点火プラグ68に着火信号が送られ、該信
号毎にプラグ68の電極間で火花放電が行なわれる。
Furthermore, when the control signal is output to the ignition device 69, an ignition signal is sent from the device 69 to the ignition plug 68, and a spark discharge occurs between the electrodes of the plug 68 for each signal.

一方、上記燃料圧送と前後してモータ13が始動し、エ
アーコンプレッサ14が駆動すると、エアークリーナ1
1で清浄された空気の一部が通気管に導かれて吸入され
、これが圧縮され高圧に加圧されて給気管15に吐出さ
れ、その圧送途上でエアーレギュレータ16により調圧
されて燃料噴射弁17へ供給される。
On the other hand, when the motor 13 is started and the air compressor 14 is driven before or after the above-mentioned fuel feeding, the air cleaner 1
A part of the air purified in step 1 is introduced into the ventilation pipe and sucked in, compressed to a high pressure, and discharged into the air supply pipe 15. On the way, the pressure is regulated by the air regulator 16 and the fuel injection valve is regulated. 17.

上記空気圧は前記燃料圧よりも高圧で略4〜5 kg 
/ cm ”に調圧され、これが噴射弁17に導入され
ると、ニップル26がら空気通路28、プランジャ30
に形成した通孔31およびシートバルブ41の透孔59
を経て、該バルブ41の中空室51内に導かれ、該室4
9内を充填するとともに上記一連の空気流路が加圧空気
で充填される。
The above air pressure is higher than the fuel pressure and approximately 4 to 5 kg.
/cm'' and when this is introduced into the injection valve 17, the air passage 28 and the plunger 30 are regulated through the nipple 26.
The through hole 31 formed in the seat valve 41 and the through hole 59 of the seat valve 41
through the hollow chamber 51 of the valve 41, and the chamber 4
9 is filled with pressurized air, and the series of air passages are also filled with pressurized air.

こうして、エンジンの吸入行程前半のコントロールユニ
ット70で演算された所定時期に、前記開弁時間信号が
噴射弁駆動回路67に出力され、これがリード線38を
介して燃料噴射弁37の電磁コイル37に入力されると
、該コイル37が励磁され、プランジャ30とバルブガ
イド39およびシートバルブ41の上部との間に磁気回
路が形成される。
In this way, the valve opening time signal is outputted to the injection valve drive circuit 67 at a predetermined time calculated by the control unit 70 in the first half of the engine's intake stroke, and is transmitted to the electromagnetic coil 37 of the fuel injection valve 37 via the lead wire 38. When input, the coil 37 is energized and a magnetic circuit is formed between the plunger 30, the valve guide 39, and the upper part of the seat valve 41.

上記磁気回路の磁力は経時的に増強され、プランジャ3
0に対しシートバルブ41方向への吸着移動を促し、上
記磁力がスプリング57の復元力を越えたところで、プ
ランジャ30が上記方向へ吸着移動する。
The magnetic force of the magnetic circuit is strengthened over time, and the plunger 3
When the magnetic force exceeds the restoring force of the spring 57, the plunger 30 is attracted and moved in the direction mentioned above.

このため、プランジャ30がブツシュロッド61を押し
下げ、該ロッド61がインナーバルブ53を押し下げる
ことで、インナーバルブ53の頚部53aに係合したス
ペーサ55とストッパ56が、上記バルブ53と共に下
動してスプリング57を押し縮める。そして、このイン
ナーバルブ53の下動に伴ない、シート54がシート面
48から離座し噴孔47を開口することで、中空室51
内に充填されていた加圧空気が噴孔47から燃焼室6内
に噴射される。
Therefore, when the plunger 30 pushes down the bushing rod 61 and the rod 61 pushes down the inner valve 53, the spacer 55 and stopper 56, which are engaged with the neck 53a of the inner valve 53, move down together with the valve 53, and the spring 57 Shrink it. As the inner valve 53 moves downward, the seat 54 separates from the seat surface 48 and opens the nozzle hole 47, thereby opening the hollow chamber 51.
The pressurized air filled in the combustion chamber 6 is injected from the injection hole 47 into the combustion chamber 6.

上記磁力が更に増強され、プランジャ30が隙間63の
当初幅の略半幅分吸着移動すると、換言すれば隙間58
の当初幅分移動すると、ストッパ56がガイド52に当
接してインナーバルブ53の下動を停止させ、噴孔47
の開度を規制する。したがって、プランジャ30の下動
も同時に停止されるが、この場合にはプランジャ30が
シートバルブ41の上端に非常に接近していて、両者の
間の磁束密度が増大し、シートバルブ41が上方への吸
着移動を促される状況に置かれている。
The magnetic force is further strengthened, and the plunger 30 attracts and moves approximately half the original width of the gap 63, in other words, the gap 58
When the stopper 56 comes into contact with the guide 52 and stops the downward movement of the inner valve 53, the nozzle hole 47
to regulate the opening degree. Therefore, the downward movement of the plunger 30 is also stopped at the same time, but in this case, the plunger 30 is very close to the upper end of the seated valve 41, and the magnetic flux density between the two increases, causing the seated valve 41 to move upward. They are placed in a situation where they are encouraged to attract and move.

このような状況の下で前記磁力が更に増強されると、シ
ートバルブ41がバルブスプリング42に抗して上方へ
吸着移動し、シム62を挾んでプランジャ30の下端面
に吸着する。このため、シートバルブ41のシート50
がシート面45から離座してシートバルブ41が開弁し
、油室49と中空室51が連通する。その結果、油室4
9およびその流路に収容されていた燃料が、油室49か
らシート面45に沿って凹孔46内に流下し噴孔47に
導かれる。その際、上記燃料が噴孔47内を高速に移動
する加圧空気流と合流して微粒化され、これが噴孔47
から燃焼室6内に噴霧されて、吸気弁9から吸入された
空気と混合とする。
When the magnetic force is further strengthened under such circumstances, the seated valve 41 moves upward against the valve spring 42 and attracts the shim 62 to the lower end surface of the plunger 30. Therefore, the seat 50 of the seat valve 41
is removed from the seat surface 45, the seat valve 41 opens, and the oil chamber 49 and the hollow chamber 51 communicate with each other. As a result, oil chamber 4
9 and the fuel contained in its flow path flows down from the oil chamber 49 into the recessed hole 46 along the seat surface 45 and is guided to the nozzle hole 47 . At that time, the fuel merges with the pressurized air flow moving at high speed inside the nozzle hole 47 and becomes atomized.
The air is sprayed into the combustion chamber 6 and mixed with the air taken in from the intake valve 9.

上記噴射燃料は比較的低圧(1〜2kg/Cl2)の燃
料を、それよりも若干高圧(4〜5kg/ai2)の加
圧空気で剪断することによって生成され、燃料圧を上記
圧力よりも高圧したものに比べて、霧化および微粒化が
増進されることが発明者の実験によって確認された。
The above-mentioned injected fuel is generated by shearing fuel at a relatively low pressure (1 to 2 kg/Cl2) with pressurized air at a slightly higher pressure (4 to 5 kg/ai2), and the fuel pressure is increased to a higher pressure than the above pressure. It was confirmed through experiments by the inventor that atomization and atomization were improved compared to those obtained by using the same method.

しかも、燃料圧が比較的低いことで、燃焼室6内での噴
霧側遠距離が抑制され、これがシリンダ3の内壁に付着
して液化する心配がなく、また加圧空気の流通或いは滞
溜によって噴射弁17内が冷却されることにもなるから
、燃焼熱等によって燃料が気化することもない。
Moreover, since the fuel pressure is relatively low, the spray side is suppressed over a long distance within the combustion chamber 6, and there is no fear that the spray will adhere to the inner wall of the cylinder 3 and liquefy, and there is no risk of the spray from flowing or accumulating in the pressurized air. Since the inside of the injection valve 17 is also cooled, the fuel will not be vaporized due to combustion heat or the like.

こうして微粒化された燃料の筒内噴射が開始され、更に
エンジンが吸入行程から圧縮行程に移行すると、燃焼室
6内の圧力が第4図に示すように次第に上昇する。そし
て、圧縮行程の前半、すなわち燃焼室6内の圧力が加圧
空気圧に到達する直前に符号して、前記コントロールユ
ニット70からの開弁時間信号が出力停止され、電磁コ
イル37に対する通電電流が停止される。
When the in-cylinder injection of the atomized fuel is started and the engine shifts from the intake stroke to the compression stroke, the pressure within the combustion chamber 6 gradually increases as shown in FIG. 4. Then, in the first half of the compression stroke, that is, just before the pressure in the combustion chamber 6 reaches the pressurized air pressure, the output of the valve opening time signal from the control unit 70 is stopped, and the current flowing to the electromagnetic coil 37 is stopped. be done.

このなめ、電磁コイル37が消磁され、前記磁気回路の
磁力が次第に低下することで、シートバルブ41とイン
ナーバルブ53が上記磁気レベルにしたがって順に作動
する。すなわち、電磁コイル37の消磁後上記磁気レベ
ルが低下し始めると、先ずバルブスプリング42が当該
残留磁気に打ち勝ってシートバルブ41を押し下げ、そ
のシート50をシート面45上に着座させて、油室49
から中空室51への燃料の流出を遮断する。
As a result, the electromagnetic coil 37 is demagnetized and the magnetic force of the magnetic circuit is gradually reduced, so that the seat valve 41 and the inner valve 53 operate in order according to the magnetic level. That is, when the magnetic level begins to decrease after the electromagnetic coil 37 is demagnetized, the valve spring 42 first overcomes the residual magnetism and pushes down the seat valve 41, seats the seat 50 on the seat surface 45, and opens the oil chamber 49.
The outflow of fuel from the to the hollow chamber 51 is blocked.

この場合、上記シートバルブ41の閉弁動作に際しては
、前述のようにプランジャ30とシートバルブ41との
間に非磁性材のシム62が介在していて、プランジャ3
0とシートバルブ41の直接的な吸着を回避させている
から、上記バルブ41の円滑な作動が促されることにな
る。
In this case, when the seated valve 41 is closed, the shim 62 made of a non-magnetic material is interposed between the plunger 30 and the seated valve 41 as described above.
0 and the seat valve 41 are avoided, smooth operation of the valve 41 is facilitated.

このようにシートバルブ41が閉弁されても、インナー
バルブ53は末だ開弁状態を維持しているから、噴孔4
7からは引き続き加圧空気が噴出している。したがって
、中空室51の内周面や噴孔47の内壁に付着し、或い
は凹孔46内に残留している燃料液滴が、上記加圧空気
によって外部に吹き飛ばされるから、これらがこの後後
だれしたり燃焼熱等によってカーボン詰まりを引き起こ
すことはない。
Even if the seat valve 41 is closed in this way, the inner valve 53 remains open, so the nozzle hole 4
Pressurized air continues to be blown out from 7. Therefore, the fuel droplets adhering to the inner circumferential surface of the hollow chamber 51 and the inner wall of the nozzle hole 47 or remaining in the recessed hole 46 are blown away by the pressurized air. It does not cause carbon clogging due to dripping or combustion heat.

こうして、更に磁気レベルが低下すると、スプリング5
7が当残留磁気とプランジャスプリング34の合力に打
ち勝って、ストッパ56およびスペーサ55を介しイン
ナーバルブ53を押し上げ、かつブツシュロッド61を
介してプランジャ30を押し上げる。そして、インナー
バルブ53のシート54がシート面48と係合し噴孔4
7を閉塞することで、上記バルブ53が閉弁され、燃焼
室6内への空気噴射が停止され、またインナーバルブ5
3が原位置に復帰することで、ストッパ56とガイド5
2との間に当初幅の隙間58が形成される。
In this way, when the magnetic level further decreases, the spring 5
7 overcomes the resultant force of the residual magnetism and the plunger spring 34 and pushes up the inner valve 53 via the stopper 56 and the spacer 55, and also pushes up the plunger 30 via the bushing rod 61. Then, the seat 54 of the inner valve 53 engages with the seat surface 48 and the nozzle hole 4
By closing the inner valve 5, the valve 53 is closed, air injection into the combustion chamber 6 is stopped, and the inner valve 5 is closed.
3 returns to its original position, the stopper 56 and the guide 5
A gap 58 having the initial width is formed between the two.

このようにして噴孔47からの噴射が一切停止され、ピ
ストン4が上死点に近づく圧縮行程の終期に、コントロ
ールユニット70から点火装置69に制御信号が送られ
ると、該装置69から点火プラグ68に着火信号が送ら
れ、点火プラグ68の電極間で火花放電が行なわれて、
燃焼室6内の混合気が爆発燃焼する。
In this way, when all injection from the nozzle hole 47 is stopped and a control signal is sent from the control unit 70 to the ignition device 69 at the end of the compression stroke when the piston 4 approaches the top dead center, the device 69 sends the spark plug An ignition signal is sent to the spark plug 68, and a spark discharge occurs between the electrodes of the spark plug 68.
The air-fuel mixture in the combustion chamber 6 explodes and burns.

このように本発明の装置では第4図に示すように、噴射
路りを燃焼室6の圧力が加圧空気圧に到達する直前の、
BDC90°以下に略固定し、噴射始めをエンジンの負
荷および回転数によって可変制御することで、従来のこ
の種装置に比べてエンジンの運転状況に見合った噴射時
期や期間を広域かつ多様に設定し得、その電子制御化の
完全と制御内容の多様化に応じられるとともに、燃料供
給系の低圧化を促進し得ることになる。
In this way, in the device of the present invention, as shown in FIG.
By fixing the BDC approximately at 90 degrees or less and variably controlling the injection start depending on the engine load and rotation speed, it is possible to set the injection timing and period in a wider and more diverse range to match the engine operating conditions than with conventional devices of this type. As a result, it is possible to achieve complete electronic control and diversification of control contents, and to promote lower pressure in the fuel supply system.

しかも、本発明の燃料噴射弁では内蔵した単一の電磁コ
イル37と、強弱二種類のスプリング42.57を駆使
することで、シートバルブ41とインナーバルブ53を
順次作動させるようにしたから、構成が簡潔で小型軽量
化が図れ、その設置スペースを容易に確保し得ることに
なる。
Furthermore, the fuel injection valve of the present invention uses a built-in single electromagnetic coil 37 and two types of strong and weak springs 42.57 to sequentially operate the seat valve 41 and the inner valve 53. It is simple, compact and lightweight, and the installation space can be easily secured.

(発明の効果) 本発明の筒内噴射装置は以上のように、エンジンの負荷
および回転に応じた燃料噴射時期と噴射期間に燃料を噴
射可能とした燃料噴射弁を燃焼室に臨ませ、該噴射弁に
供給される燃料を加圧空気を利用して燃焼室内に直接噴
射し、これを火花着火させるようにした筒内噴射装置に
おいて、前記噴射弁内に低圧の燃料と該燃圧より高圧の
空気を導いて燃料を微粒化し、該燃料をエンジンの吸入
行程前半から圧縮行程前半の所定時期に燃焼室内に噴射
させるようにしたから、燃料供給系の低圧化を促す効果
がある。
(Effects of the Invention) As described above, the direct injection device of the present invention has a fuel injection valve that faces the combustion chamber and is capable of injecting fuel at the fuel injection timing and injection period depending on the load and rotation of the engine. In a direct injection device that directly injects fuel supplied to an injector into a combustion chamber using pressurized air and ignites it with a spark, there are two types of fuel in the injector: low-pressure fuel and higher-pressure fuel. Air is guided to atomize the fuel and the fuel is injected into the combustion chamber at a predetermined time from the first half of the intake stroke to the first half of the compression stroke of the engine, which has the effect of promoting lower pressure in the fuel supply system.

したがって、上記燃料噴射を、燃焼室の圧力が前記加圧
空気の圧力到達前に終了させ、かつその噴射始めをエン
ジンの負荷および回転に応じて可変制御することによっ
て、噴射期間を広範に設定でき、この種噴射システムの
電子制御化を容易にさせるとともに、エンジンの運転条
件に見合った最適な噴射制御が得られることになる。
Therefore, the injection period can be set over a wide range by ending the fuel injection before the pressure in the combustion chamber reaches the pressure of the pressurized air and by variably controlling the start of the injection depending on the engine load and rotation. This makes it easy to electronically control this type of injection system, and provides optimal injection control that matches the operating conditions of the engine.

また、本発明の燃料噴射弁は以上のように、エンジンの
負荷および回転に応じて作動可能な電磁コイルを備え、
該コイルを介しエンジン行程の所定時期に所定の噴射時
期と噴射期間で燃料を噴射可能とし、かつこの燃料を加
圧空気を利用して噴射させるようにした燃料噴射弁にお
いて、上記噴射弁内部に単一の電磁コイルと、噴孔に連
通可能な燃料流路と空気流路とを設け、これら燃料流路
と噴孔にシートバルブとインナーバルブを開閉可能に設
け、かつこの両バルブを前記電磁コイルの動作に連係し
て順次開閉させるようにしたから、この種噴射弁の構成
の簡潔化と小型軽量並びに設置スペース確保の容易化を
図れるとともに、噴射燃料の霧化および微粒化を増進で
きる効果がある。
Further, as described above, the fuel injection valve of the present invention includes an electromagnetic coil that can be operated according to the load and rotation of the engine,
In a fuel injection valve that is capable of injecting fuel at a predetermined injection timing and injection period at a predetermined time in the engine stroke through the coil, and injecting this fuel using pressurized air, A single electromagnetic coil, a fuel flow path and an air flow path that can communicate with the nozzle hole are provided, a seat valve and an inner valve are provided in the fuel flow path and the nozzle hole so that they can be opened and closed, and both valves are connected to the electromagnetic coil. Since the injector opens and closes sequentially in conjunction with the operation of the coil, the structure of this type of injector can be simplified, it is small and lightweight, and it is easy to secure installation space, and the atomization and atomization of the injected fuel can be improved. There is.

特に、前記シートバルブとインナーバルブを、燃料噴射
始期にはインナーバルブおよびシートバルブの順に開弁
させ、燃料噴射終期にはシートバルブおよびインナーバ
ルブの順に閉弁させるようにすれば、燃料噴射後に噴射
弁内部に残留する燃料を加圧空気で吹き飛ばし、後だれ
や燃焼熱等によるカーボン詰まりを防止できる利点があ
る。
In particular, if the seat valve and the inner valve are opened in this order at the beginning of fuel injection, and closed in this order at the end of fuel injection, the injection The fuel remaining inside the valve is blown away with pressurized air, which has the advantage of preventing carbon clogging caused by dripping and combustion heat.

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

第1図は本発明の概要を示す説明図、第2図は本発明に
係る燃料噴射弁の一例を示す断面図、第3図は本発明の
要部を拡大して示す断面図、第4図は燃料噴射期間を本
発明と従来とで比較して示した説明図で、エンジンの各
行程における筒内圧力の状況を併記しており、第5図は
燃料噴射弁の他の実施例を示す断面図である。 1・・・エンジン、    6・・・燃焼室17・・・
燃料噴射弁、  37・・・電磁コイル41・・・シー
トバルブ、 47・・・噴孔53・・・インナーバルブ 第4図
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an overview of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a fuel injection valve according to the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view showing an enlarged main part of the present invention, and FIG. The figure is an explanatory diagram comparing the fuel injection period of the present invention and the conventional one, and also shows the situation of the cylinder pressure at each stroke of the engine. Fig. 5 shows another embodiment of the fuel injection valve. FIG. 1...Engine, 6...Combustion chamber 17...
Fuel injection valve, 37... Electromagnetic coil 41... Seat valve, 47... Nozzle hole 53... Inner valve Fig. 4

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)エンジンの負荷および回転に応じた燃料噴射時期
と噴射期間に燃料を噴射可能とした燃料噴射弁を燃焼室
に臨ませ、該噴射弁に供給される燃料を加圧空気を利用
して燃焼室内に直接噴射し、これを火花着火させるよう
にした筒内噴射装置において、前記噴射弁内に低圧の燃
料と該燃圧より高圧の空気を導いて燃料を微粒化し、該
燃料をエンジンの吸入行程前半から圧縮行程前半の所定
時期に燃焼室内に噴射させるようにしたことを特徴とす
る筒内噴射装置。
(1) A fuel injection valve that can inject fuel at a fuel injection timing and injection period depending on the engine load and rotation is placed facing the combustion chamber, and the fuel supplied to the injection valve is supplied using pressurized air. In a direct injection device that injects directly into a combustion chamber and ignites it with a spark, low-pressure fuel and air with a higher pressure than the fuel pressure are introduced into the injection valve to atomize the fuel, and the fuel is injected into the engine. A direct injection device characterized by injecting into a combustion chamber at a predetermined time from the first half of a stroke to the first half of a compression stroke.
(2)上記燃料噴射を、燃焼室の圧力が前記加圧空気の
圧力到達前に終了させ、かつその噴射始めをエンジンの
負荷および回転に応じて可変制御するようにしたことを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の筒内噴射装置。
(2) A patent characterized in that the fuel injection is terminated before the pressure in the combustion chamber reaches the pressure of the pressurized air, and the start of the injection is variably controlled according to the load and rotation of the engine. An in-cylinder injection device according to claim 1.
(3)エンジンの負荷および回転に応じて作動可能な電
磁コイルを備え、該コイルを介しエンジン行程の所定時
期に所定の噴射時期と噴射期間で燃料を噴射可能とし、
かつこの燃料を加圧空気を利用して噴射させるようにし
た燃料噴射弁において、上記噴射弁内部に単一の電磁コ
イルと、噴孔に連通可能な燃料流路と空気流路とを設け
、これら燃料流路と噴孔にシートバルブとインナーバル
ブを開閉可能に設け、かつこの両バルブを前記電磁コイ
ルの動作に連係して順次開閉させるようにしたことを特
徴とする燃料噴射弁。
(3) Equipped with an electromagnetic coil that can be operated according to the load and rotation of the engine, and capable of injecting fuel through the coil at a predetermined time in the engine stroke at a predetermined injection timing and injection period;
Further, in a fuel injection valve configured to inject this fuel using pressurized air, a single electromagnetic coil is provided inside the injection valve, and a fuel flow path and an air flow path that can communicate with the injection hole, A fuel injection valve characterized in that a seat valve and an inner valve are provided in the fuel flow path and the injection hole so as to be openable and closable, and both valves are sequentially opened and closed in conjunction with the operation of the electromagnetic coil.
(4)前記シートバルブとインナーバルブを、燃料噴射
始期にはインナーバルブおよびシートバルブの順に開弁
させ、燃料噴射終期にはシートバルブおよびインナーバ
ルブの順に閉弁させるようにしたことを特徴とする特許
請求の範囲第3項記載の燃料噴射弁。
(4) The seat valve and the inner valve are characterized in that the inner valve and the seat valve are opened in this order at the beginning of fuel injection, and the seat valve and the inner valve are closed in that order at the end of the fuel injection. A fuel injection valve according to claim 3.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01503554A (en) * 1987-04-03 1989-11-30 オービタル、エンジン、カンパニー、プロプライエタリ、リミテッド Fuel injection system for multi-cylinder internal combustion engines
JPH0331577A (en) * 1989-06-27 1991-02-12 Sanshin Ind Co Ltd Fuel injection equipment of internal combustion engine
JPH0343664A (en) * 1989-06-21 1991-02-25 General Motors Corp <Gm> Solenoid actuation valve assembly and injector
US5172865A (en) * 1989-01-12 1992-12-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel supply device of an engine
JPH07506647A (en) * 1992-05-15 1995-07-20 オービタル、エンジン、カンパニー(オーストラリア)、プロプライエタリ、リミテッド Fuel/gas distribution equipment for internal combustion engines
JPH08319918A (en) * 1996-06-27 1996-12-03 Sanshin Ind Co Ltd Fuel injection device of internal combustion engine

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01503554A (en) * 1987-04-03 1989-11-30 オービタル、エンジン、カンパニー、プロプライエタリ、リミテッド Fuel injection system for multi-cylinder internal combustion engines
US5172865A (en) * 1989-01-12 1992-12-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel supply device of an engine
JPH0343664A (en) * 1989-06-21 1991-02-25 General Motors Corp <Gm> Solenoid actuation valve assembly and injector
JPH0331577A (en) * 1989-06-27 1991-02-12 Sanshin Ind Co Ltd Fuel injection equipment of internal combustion engine
JPH07506647A (en) * 1992-05-15 1995-07-20 オービタル、エンジン、カンパニー(オーストラリア)、プロプライエタリ、リミテッド Fuel/gas distribution equipment for internal combustion engines
JPH08319918A (en) * 1996-06-27 1996-12-03 Sanshin Ind Co Ltd Fuel injection device of internal combustion engine

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