JPH0458062A - Fuel injection device for internal combustion engine - Google Patents
Fuel injection device for internal combustion engineInfo
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- JPH0458062A JPH0458062A JP16566190A JP16566190A JPH0458062A JP H0458062 A JPH0458062 A JP H0458062A JP 16566190 A JP16566190 A JP 16566190A JP 16566190 A JP16566190 A JP 16566190A JP H0458062 A JPH0458062 A JP H0458062A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、内燃機関の燃料噴射装置に関するもので、特
に、燃料を圧縮空気と共に微粒化して噴射するところの
、エアブラスト弁と呼ばれている型の燃料噴射装置に関
する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a fuel injection device for an internal combustion engine, and in particular to a fuel injection device called an air blast valve that atomizes fuel together with compressed air and injects the atomized fuel. This invention relates to a type of fuel injection device.
圧縮空気を用いて燃料を噴射するために、電磁的に制御
されるニードルによって開閉されるノズル口を有し、そ
の内部の圧縮空気通路にノズル室を設けて燃料噴射弁の
噴口を開口させ、所要量の燃料を噴口からノズル室内の
圧縮空気中へ噴射して混合させたのち、ニードルを開弁
させることにより燃料と圧縮空気の混合物をノズル口か
ら噴射して燃料を微粒化する、いわゆるエアブラスト弁
は特表昭60−501963号公報等によって公知であ
る。In order to inject fuel using compressed air, the fuel injection valve has a nozzle port that is opened and closed by an electromagnetically controlled needle, and a nozzle chamber is provided in the compressed air passage inside the nozzle port to open the nozzle port of the fuel injection valve. After the required amount of fuel is injected from the nozzle into the compressed air in the nozzle chamber and mixed, the needle is opened to inject a mixture of fuel and compressed air from the nozzle to atomize the fuel. Blast valves are known from Japanese Patent Publication No. 60-501963.
実用化された従来のエアブラスト弁の構造の一例が第9
図に示されている。同図において21はボディ、22は
ニードル挿入孔、23はノズル口、24はばね室、25
はノズル口23を開閉するニードル、26は弁部、27
は駆動部ハウジング、28はステータ、29はスプリン
グリテーナ、30は圧縮ばね、31はニードル25の後
端部、32は可動コア、33は圧縮ばね、34は可動コ
ア32を駆動するソレノイド、39はソレノイド室、4
0はハウジング27に設けられた可動コア挿入孔、41
は圧縮空気導入路、42はストレーナ、43は他の気筒
のエアブラスト弁と共通の圧縮空気供給路38を経て接
続される空気圧縮機や空気タンク等の圧縮空気源、45
はノズル室、47は圧縮空気流出通路、48はステータ
28のフランジ部の全周に均等に設けられた圧縮空気の
連通孔、49はその上流側の空気通路、50はばね室2
4からノズル室46に通じる圧縮空気通路、51は燃料
噴射弁、52はその噴口でノズル室46に開口している
。更に53はソレノイド、58はコネクタ部材、60は
ニードルの後端部31とステータ28の中心孔との隙間
、61は可動コア32とそれを摺動可能に案内している
ハウジング27の可動コア挿入孔40との隙間をそれぞ
れ示している。An example of the structure of a conventional air blast valve that has been put into practical use is shown in No. 9.
As shown in the figure. In the figure, 21 is a body, 22 is a needle insertion hole, 23 is a nozzle opening, 24 is a spring chamber, and 25
26 is a needle that opens and closes the nozzle port 23; 27 is a valve portion;
28 is a stator, 29 is a spring retainer, 30 is a compression spring, 31 is the rear end of the needle 25, 32 is a movable core, 33 is a compression spring, 34 is a solenoid that drives the movable core 32, 39 is a Solenoid chamber, 4
0 is a movable core insertion hole provided in the housing 27, 41
42 is a compressed air introduction path, 43 is a compressed air source such as an air compressor or an air tank connected via a common compressed air supply path 38 with air blast valves of other cylinders, 45
47 is a nozzle chamber, 47 is a compressed air outflow passage, 48 is a compressed air communication hole provided evenly around the entire circumference of the flange portion of the stator 28, 49 is an air passage on the upstream side thereof, 50 is a spring chamber 2
4 is a compressed air passage leading to the nozzle chamber 46; 51 is a fuel injection valve; and 52 is a nozzle thereof which opens into the nozzle chamber 46. Furthermore, 53 is a solenoid, 58 is a connector member, 60 is a gap between the rear end portion 31 of the needle and the center hole of the stator 28, and 61 is a movable core 32 and the movable core insertion of the housing 27 that slidably guides it. The gaps with the holes 40 are shown respectively.
従来のエアブラスト弁19は第9図のような構造である
から、圧縮空気は圧縮空気源43から供給路38、スト
レーナ42、圧縮空気導入路41、可動コア挿入孔40
、空気通路49、ソレノイド室39、連通孔48、圧縮
空気通路50を経て、ノズル室46、圧縮空気流出通路
47、ニードル挿入孔22内に送られて充満する。Since the conventional air blast valve 19 has a structure as shown in FIG. 9, compressed air is supplied from a compressed air source 43 through a supply path 38, a strainer 42, a compressed air introduction path 41, and a movable core insertion hole 40.
, the air passage 49, the solenoid chamber 39, the communication hole 48, and the compressed air passage 50, and are sent into the nozzle chamber 46, the compressed air outflow passage 47, and the needle insertion hole 22 to fill them.
燃料噴射弁51のソレノイド53が付勢されると、制御
パルスが接続する時間だけ噴口52が開いて、所定圧力
に調整された燃料をその時間に対応する量だけノズル室
46内へ噴射する。噴射された燃料はノズル室46やそ
れに連なる圧縮空気流出通路47、ニードル挿入孔22
等の内部にある圧縮空気に混入し、エマルジョン状の混
合物となる。そしてソレノイド34が付勢されて可動コ
ア32がステータ28に磁気的に吸引され、ニードル2
5を押し下げたとき弁部26がノズル口23を開弁させ
、燃料と圧縮空気の混合物が内燃機関の燃料室54内へ
噴出する。When the solenoid 53 of the fuel injection valve 51 is energized, the nozzle 52 opens only for the time that the control pulse is applied, and injects fuel adjusted to a predetermined pressure into the nozzle chamber 46 in an amount corresponding to that time. The injected fuel flows through the nozzle chamber 46, the compressed air outflow passage 47 connected thereto, and the needle insertion hole 22.
etc., and forms an emulsion-like mixture. Then, the solenoid 34 is energized, the movable core 32 is magnetically attracted to the stator 28, and the needle 2
5, the valve portion 26 opens the nozzle port 23, and a mixture of fuel and compressed air is injected into the fuel chamber 54 of the internal combustion engine.
従来のエアブラスト弁19においては、圧縮空気がノズ
ル室46等へ供給する途中で可動コア挿入孔40の中や
ステータ28の全周に設けられた連通孔48を通過する
が、圧縮空気は大気が圧縮されたときに分離する液状の
水を含んでいるので、その水が可動コア32と可動コア
挿入孔40との隙間61等の可動部分と固定部分との隙
間に溜り、低温時には機関が停止している間に水が凍結
して可動コア32等の可動部分をロックして、ニードル
25の弁部26によるノズル口23の開弁を不可能にす
ることがあり、そのたt1燃料噴射弁51の噴口52か
ら噴射された燃料は燃料室54内へ出ることができずに
圧縮空気通路内に溜り、更にその燃料が圧縮空気供給路
38から他の気筒のエアブラスト弁(図示しない)にも
侵入し、空燃比を過度に濃くして正常な燃焼ができない
状態となり、機関の作動を妨げるという問題の起り得る
ことが見出され、その原因が、前記のように圧縮空気中
の水の凍結によるものであるということが解明された。In the conventional air blast valve 19, compressed air passes through the movable core insertion hole 40 and the communication hole 48 provided around the entire circumference of the stator 28 while being supplied to the nozzle chamber 46, etc. contains liquid water that separates when compressed, and this water accumulates in the gaps between the movable and fixed parts, such as the gap 61 between the movable core 32 and the movable core insertion hole 40, causing the engine to malfunction at low temperatures. While the water is stopped, water may freeze and lock movable parts such as the movable core 32, making it impossible for the valve portion 26 of the needle 25 to open the nozzle port 23. The fuel injected from the nozzle 52 of the valve 51 cannot go out into the fuel chamber 54 and accumulates in the compressed air passage, and the fuel is further transferred from the compressed air supply passage 38 to the air blast valve (not shown) of another cylinder. It has been discovered that water in the compressed air can cause problems such as excessively enriching the air-fuel ratio, preventing normal combustion, and interfering with engine operation. It was discovered that this was caused by the freezing of the water.
このような問題は、エアブラスト弁を圧縮空気中の水の
凍結による可動部分のロックを防止するような構造にす
ると共に、この原因による場合に限うず、エアブラスト
弁のニードル25の正常な作動が行なわれなくなった異
常な状態を何らかの手段によって自動的に検知すること
ができれば、異常時には燃料噴射弁51の作動を停止し
て対応することができると考えられる。本発明はこのよ
うな対応手段を見出すことを発明の解決課題としている
。Such problems can be solved by making the air blast valve have a structure that prevents the moving parts from locking due to freezing of water in the compressed air, and also by making sure that the normal operation of the air blast valve needle 25 is not limited to this cause. If it is possible to automatically detect an abnormal state in which the fuel injection valve 51 is no longer being performed by some means, it would be possible to respond by stopping the operation of the fuel injection valve 51 in the event of an abnormality. The object of the present invention is to find such a countermeasure.
本発明は前記の課題を解決するために、下部にノズル口
を開口すると共に上部に駆動部ハウジングを一体的に設
けられたボディと、前記ボディの側方に付設され前記駆
動部/’%ウジングから前記ノズル口に到る圧縮空気通
路の途中に噴口を開口する燃料噴射弁と、前記駆動部ハ
ウジングヘ上方から圧縮空気を導びく圧縮空気導入路と
、前記駆動部ハウジングの内部に前記ノズル口を開閉す
るニードルを駆動するために設けられたステータ、ツレ
′ノイド、可動コア及び可動コア挿入孔からなる電磁式
アクチュエータとを有する内燃機関の燃料噴射装置にお
いて、
第1の解決手段は、前記圧縮空気導入路と前記圧縮空気
通路とを連通させる前記駆動部ハウジング内の圧縮空気
の通路を、前記可動コアと前記可動コア挿入孔との隙間
付近を通らないように迂回して形成したことを特徴とし
、また、
第2の解決手段は、前記駆動部ハウジング又はそれと一
体化された部分に加速度センサを付設し、前記加速度セ
ンサの出力信号によって作動状態が正常か否かを検知す
るように構成したことを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a body having a nozzle opening in the lower part and integrally provided with a drive unit housing in the upper part, and a housing attached to the side of the body. a fuel injection valve that opens a jet nozzle in the middle of a compressed air passage leading from the nozzle port to the nozzle port; a compressed air introduction path that guides compressed air from above to the drive unit housing; In a fuel injection device for an internal combustion engine, the fuel injection device includes a stator provided for driving a needle to open and close, an electromagnetic actuator consisting of a trenoid, a movable core, and a movable core insertion hole. The compressed air passage in the drive unit housing that communicates the air introduction passage with the compressed air passage is detoured so as not to pass through the vicinity of the gap between the movable core and the movable core insertion hole. In a second solution, an acceleration sensor is attached to the drive unit housing or a part integrated therewith, and the output signal of the acceleration sensor is used to detect whether the operating state is normal or not. It is characterized by
本発明は前記手段の項に記載したような2つの解決手段
をもたらすものであるが、内燃機関の燃料噴射装置とし
ての基本的な作用は同様であって、圧縮空気は上方から
圧縮空気導入路を通って駆動部ハウジング内へ導入され
、駆動部/’%ウジング内の電磁式アクチュエータを冷
却し、それから出た後は圧縮空気通路を通ってボディの
下部に開口するノズル口へ送られる。Although the present invention brings about two solutions as described in the section of the means, the basic function as a fuel injection device for an internal combustion engine is the same, and compressed air is introduced from above through a compressed air introduction path. The compressed air is introduced into the drive housing to cool the electromagnetic actuator in the drive housing, and after exiting, it is sent through a compressed air passage to a nozzle opening opening at the bottom of the body.
前記圧縮空気通路の途中には燃料噴射弁の噴口が開口し
ていて、所要量の燃料が圧縮空気通路にある圧縮空気の
中へ噴射供給されると、エマルジョン状の混合物がノズ
ル口までの圧縮空気通路に形成される。そして駆動部ハ
ウジングの電磁式アクチュエータの動作によりニードル
が駆動されてノズル口を開くと、圧縮空気通路にあるエ
マルジョン状の燃料空気混合物がノズル口から噴出し、
圧縮空気の拡散と共に燃料が微粒化される。A nozzle of a fuel injection valve is opened in the middle of the compressed air passage, and when the required amount of fuel is injected into the compressed air in the compressed air passage, an emulsion-like mixture is compressed up to the nozzle opening. Formed in the air passage. Then, when the needle is driven by the operation of the electromagnetic actuator in the drive unit housing and the nozzle opening is opened, the emulsion-like fuel-air mixture in the compressed air passage is ejected from the nozzle opening.
The fuel is atomized as the compressed air diffuses.
圧縮空気には分離した水が含まれていることがあるが、
第1の解決手段によれば、駆動部ハウジング内の圧縮空
気の通路は電磁式アクチユエータの可動コアとそれを摺
動案内している可動コア挿入孔との隙間を通らないよう
に迂回して形成されているから、圧縮空気から分離した
水が前記隙間に溜り機関停止時に凍結して可動コアをロ
ックするようなトラブルが回避される。Compressed air may contain separated water,
According to the first solution, the compressed air passage in the drive unit housing is formed in a detour so as not to pass through the gap between the movable core of the electromagnetic actuator and the movable core insertion hole that slides and guides it. Therefore, troubles such as water separated from the compressed air accumulating in the gap and freezing when the engine is stopped, locking the movable core, can be avoided.
また、正常な運転状態では、ニードルが電磁式アクチユ
エータの可動コアによって往復駆動されてノズル口を開
閉しているため、往復動の両端すなわち可動コアがステ
ータに衝突する時とニードルがノズル口に衝突する時に
は、可動部分である可動コアとニードルの運動方向が変
化する。この加速度変化は駆動部ハウジング又はそれと
一体のボディ等の一部に付設された加速度センサによっ
て検出され、その信号の有無によって本発明の燃料供給
装置が正常に作動しているか否かを判定することができ
る。もし、その信号が検出されないときは、ニードルが
正常に作動していないと判断して、燃料噴射弁の燃料噴
射を停止することも可能となる。In addition, under normal operating conditions, the needle is reciprocated by the movable core of the electromagnetic actuator to open and close the nozzle opening, so when the two ends of the reciprocating movement, that is, the movable core collides with the stator, and the needle collides with the nozzle opening. When doing so, the direction of movement of the movable core and needle, which are the movable parts, changes. This acceleration change is detected by an acceleration sensor attached to a part of the drive unit housing or a body integrated therewith, and it is determined whether or not the fuel supply device of the present invention is operating normally based on the presence or absence of the signal. I can do it. If the signal is not detected, it is determined that the needle is not operating normally, and fuel injection from the fuel injection valve can be stopped.
第1図に本発明の実施例としてのエアブラスト弁20の
側面図を示す。第9図に示した従来のエアブラスト弁と
実質的に同じ構造部分には同一の符号を付けている。エ
アブラスト弁20のボディ21内には軸線Aに沿ってま
っすぐに延びるニードル挿入孔22が形成され、このニ
ードル挿入孔2・2の一端にはノズル口23が形成され
ると共に、他端はニードル挿入孔22の軸線Aと同軸に
ボディ21内に形成されたばね室24に連通される。ニ
ードル挿入孔22内にはニードル挿入孔22よりも一部
に小径の部分36と第4図に示すような縦のスペーサ3
7を有するニードル25が挿入され、ノズル口23はニ
ードル25の先端部に形成された弁部26によって開閉
制御される。本実施例ではノズル口23は図示しない内
燃機関の燃焼室54内に配置される。FIG. 1 shows a side view of an air blast valve 20 as an embodiment of the present invention. Components that are substantially the same as those of the conventional air blast valve shown in FIG. 9 are given the same reference numerals. A needle insertion hole 22 extending straight along the axis A is formed in the body 21 of the air blast valve 20, and a nozzle opening 23 is formed at one end of the needle insertion hole 2, and a needle insertion hole 23 is formed at the other end. It communicates with a spring chamber 24 formed within the body 21 coaxially with the axis A of the insertion hole 22 . Inside the needle insertion hole 22, there is a portion 36 with a smaller diameter than the needle insertion hole 22 and a vertical spacer 3 as shown in FIG.
7 is inserted, and the opening and closing of the nozzle port 23 is controlled by a valve portion 26 formed at the tip of the needle 25. In this embodiment, the nozzle port 23 is arranged within a combustion chamber 54 of an internal combustion engine (not shown).
ばね室24が形成されているボディ21の上端には駆動
部ハウジング27が取付けられ、このハウジング27の
下端部内には、ばね室24と対向してステータ28が固
定される。ばね室24上端部近傍に位置するニードル2
5にはスプリングリテーナ29が固定され、このスプリ
ングリテーナ29とボディ21との間のばね室24内に
は圧縮ばね30が挿入される。この圧縮ばね30のばね
力によりニードル25は上方に向かつて付勢され、ノズ
ル口23は通常ニードル25の弁部26によって閉鎖さ
れる。ニードル25はステータ28内を貫通し、ニード
ル25の後端部31はステータ28から上方に突出する
。この後端部31には可動コア32が圧縮ばね33のば
ね力により常時当接せしめられている。この可動コア3
2は、ハウジング27と一体化されたステータ部材55
の中心の筒状部に軸線六方向に形成された可動コア挿入
孔40内に、軸線六方向に摺動変位可能に配設されてい
る。なお、59は圧縮ばね33の上端を支持する螺子枠
である。圧縮ばね33による開弁方向の付勢力は圧縮ば
ね30による閉弁方向の付勢力の半分程度であり、これ
らの圧縮ばね30.33の付勢力の差によってノズル口
23は常時閉弁されることとなる。A drive unit housing 27 is attached to the upper end of the body 21 in which the spring chamber 24 is formed, and a stator 28 is fixed within the lower end of the housing 27, facing the spring chamber 24. Needle 2 located near the upper end of spring chamber 24
A spring retainer 29 is fixed to the spring retainer 5 , and a compression spring 30 is inserted into the spring chamber 24 between the spring retainer 29 and the body 21 . The spring force of the compression spring 30 urges the needle 25 upward, and the nozzle opening 23 is normally closed by the valve portion 26 of the needle 25. The needle 25 passes through the stator 28, and the rear end 31 of the needle 25 projects upwardly from the stator 28. A movable core 32 is constantly brought into contact with this rear end portion 31 by the spring force of a compression spring 33. This movable core 3
2 is a stator member 55 integrated with the housing 27;
The movable core insertion hole 40 is formed in the central cylindrical part in the six axial directions, and is slidably displaceable in the six axial directions. Note that 59 is a screw frame that supports the upper end of the compression spring 33. The biasing force in the valve opening direction by the compression spring 33 is about half the biasing force in the valve closing direction by the compression spring 30, and the nozzle port 23 is always closed due to the difference in the biasing forces of these compression springs 30 and 33. becomes.
ステータ28とハウジング27とによってソレノイド室
39が形成され、このソレノイド室39内にはステータ
28の周りにソレノイド34が配設される。このソレノ
イド34が付勢されると可動コア32がステータ28に
向けて可動コア挿入孔40内を摺動変位し、その結果ニ
ードル25が圧縮ばね30のばね力に抗してノズル口2
3の方向に摺動変位するのでノズル口23が開弁する。A solenoid chamber 39 is formed by the stator 28 and the housing 27, and a solenoid 34 is disposed around the stator 28 within this solenoid chamber 39. When this solenoid 34 is energized, the movable core 32 slides inside the movable core insertion hole 40 toward the stator 28 , and as a result, the needle 25 resists the spring force of the compression spring 30 and moves toward the nozzle opening 2 .
Since the nozzle opening 23 is slidably displaced in the direction 3, the nozzle port 23 opens.
ハウジング27の上方には圧縮空気導入路41がニード
ル挿入孔22の軸線Aの延長上に形成される。A compressed air introduction path 41 is formed above the housing 27 on an extension of the axis A of the needle insertion hole 22 .
圧縮空気導入路41の途中にはストレーナ42が設けら
れ、圧縮空気導入路41は図示されていない上流側にお
いて、他の気筒のエアブラスト弁の空気導入路と共通の
圧縮空気通路によって、空気圧縮機等の圧縮空気源43
に連通している。下流側において圧縮空気導入路41は
、上部のコネクタ部材に設けられてA軸と傾きをなす通
路44を経て、可動コア32の付近を通らずに、ハウジ
ング27内に形成されたソレノイド室39内に連通ずる
。ステータ28のフランジ部には第2図に示すように全
周の1部分に偏って数個の連通孔45が形成され、この
連通孔45はソレノイド室39とばね室24とを連通ず
る。このため、圧縮空気導入路41は、傾斜空気通路4
4、ソレノイド室39および連通孔45を介してばね室
24に連通し、これらの空気通路44、ソレノイド室3
9、連通孔およびばね室24は圧縮空気で満たされる。A strainer 42 is provided in the middle of the compressed air introduction passage 41, and the compressed air introduction passage 41 is compressed at an upstream side (not shown) by a compressed air passage common to the air introduction passages of the air blast valves of other cylinders. Compressed air source 43 for machines, etc.
is connected to. On the downstream side, the compressed air introduction path 41 passes through a passage 44 provided in the upper connector member and inclined with the A axis, and enters the solenoid chamber 39 formed in the housing 27 without passing near the movable core 32. It will be communicated to. As shown in FIG. 2, several communication holes 45 are formed in the flange portion of the stator 28 at one portion of the entire circumference, and the communication holes 45 communicate the solenoid chamber 39 and the spring chamber 24. Therefore, the compressed air introduction path 41 is connected to the inclined air passage 4.
4, communicates with the spring chamber 24 via the solenoid chamber 39 and the communication hole 45, and these air passages 44 and the solenoid chamber 3
9. The communication hole and the spring chamber 24 are filled with compressed air.
ばね室24と燃料噴射弁51のためのノズル室46とは
空気通路50を介して連通される。The spring chamber 24 and the nozzle chamber 46 for the fuel injection valve 51 are communicated via an air passage 50 .
ノズル室46内には燃料噴射弁51の噴口52が配置さ
れる。燃料噴射弁51及びその噴口52は軸線B上に配
置されており、噴口52からは軸線已に沿って小さな広
がり角で燃料が噴射される。前述のように、ニードル挿
入孔22、圧縮空気流出通路47、ノズル室46および
圧縮空気通路50は、ばね室24および圧縮空気導入路
41を介して圧縮空気源43に連通されているから、こ
れらニードル挿入孔22、圧縮空気流出通路47、ノズ
ル室46および圧縮空気通路50は圧縮空気で満たされ
る。この圧縮空気中に噴口52から軸線Bに沿って燃料
が噴射される。従って燃料噴射弁51から噴射された燃
料は圧縮空気流出通路47の内壁面に勢いよく衝突し、
それによってエアブラスト弁20内で噴射燃料のエマル
ジョン化が急速におこなわれる。A nozzle 52 of a fuel injection valve 51 is arranged within the nozzle chamber 46 . The fuel injection valve 51 and its nozzle 52 are arranged on the axis B, and fuel is injected from the nozzle 52 along the axis at a small spread angle. As mentioned above, the needle insertion hole 22, the compressed air outflow passage 47, the nozzle chamber 46, and the compressed air passage 50 are communicated with the compressed air source 43 via the spring chamber 24 and the compressed air introduction passage 41. The needle insertion hole 22, the compressed air outflow passage 47, the nozzle chamber 46, and the compressed air passage 50 are filled with compressed air. Fuel is injected into this compressed air from the nozzle 52 along the axis B. Therefore, the fuel injected from the fuel injection valve 51 collides with the inner wall surface of the compressed air outflow passage 47,
As a result, the injected fuel is rapidly emulsified within the air blast valve 20.
次いでソレノイド34が付勢されると可動コア32がス
テータ28に向かって摺動変位し、その結果可動コア3
2がニードル25を圧縮ばね30の付勢力に抗してノズ
ル口23の方向に移動せしめるのでノズル口23が開弁
する。そして、微粒化され空気と良く混合した燃料噴霧
がノズル口23から内燃機関の燃焼室54内等へ噴出す
る。Next, when the solenoid 34 is energized, the movable core 32 is slidably displaced toward the stator 28 , and as a result, the movable core 3
2 causes the needle 25 to move in the direction of the nozzle port 23 against the biasing force of the compression spring 30, so that the nozzle port 23 opens. Then, the atomized fuel spray mixed well with air is ejected from the nozzle port 23 into the combustion chamber 54 of the internal combustion engine.
一般に、大気中から空気を吸引して、圧縮機によって圧
縮する場合、大気中に水蒸気として含まれていた水の一
部が圧縮空気から分離する。その理由を第5図によって
説明する。いま、大気温度T1(たとえば常温)で湿度
100%の空気を圧縮機に吸込んだとすると、第5図の
P+点の水蒸気を含んでいる。これを本システムにおけ
る所定空気圧まで圧縮して放熱し、温度はT1のままで
あったとすると、この空気中に許容される飽和水蒸気量
は22点で示される値となり、P、−P2に相当する水
が圧縮空気から分離することになる。この水は、系を大
気に開放してもすぐには蒸発しないため、第9図に示す
ような従来のエアブラスト弁の場合、その水が可動コア
32の外周と可動コア挿入孔40との間に形成された圧
縮空気通路に溜り低温開始時には溜った水が凍結して可
動コア32をロックするため、ソレノイド34が付勢さ
れても可動コア32とニードル25は動かず、内燃機関
が始動不能となるおそれがあった。Generally, when air is drawn from the atmosphere and compressed by a compressor, some of the water contained in the atmosphere as water vapor is separated from the compressed air. The reason for this will be explained with reference to FIG. Now, if air with an atmospheric temperature T1 (for example, room temperature) and a humidity of 100% is sucked into the compressor, it contains water vapor at point P+ in FIG. If this air is compressed to the predetermined air pressure in this system and the heat is radiated, and the temperature remains at T1, the amount of saturated water vapor allowed in this air will be the value shown by 22 points, which corresponds to P, -P2. Water will separate from the compressed air. This water does not evaporate immediately even if the system is opened to the atmosphere, so in the case of a conventional air blast valve as shown in FIG. The water that collects in the compressed air passage formed between them freezes and locks the movable core 32 when the temperature starts, so even if the solenoid 34 is energized, the movable core 32 and needle 25 do not move, and the internal combustion engine starts. There was a risk that it would become impossible.
これに対し、第1図に示す実施例においては、圧縮空気
は導入路41から傾斜空気通路44を通って、可動コア
32の付近を通らないでソレノイド室39へ入り、ハウ
ジング27の内面とソレノイド34との間の環状通路3
5を通過してソレノイド34を冷却し、ステータ28に
偏って設けられた連通孔45からばね室24へ抜け、同
じ側の通路50を経てノズル口23へ向うようになって
いる。(この場合、連通孔45をステータの全周にわた
って設けると、ステータ28の下端面から水がステータ
28の開口とニードル25の隙間60を通って可動コア
32の外周に侵入する可能性がある。)
従って、水が凍結して可動コア32やニードル25をロ
ックする可能性のある隙間は、圧縮空気通路がそれを迂
回するように設けられているので、圧縮空気やそれから
分離した水がそのような隙間を通過することがなく、隙
間に水が溜って凍結することはない。On the other hand, in the embodiment shown in FIG. 1, compressed air enters the solenoid chamber 39 from the introduction path 41 through the inclined air passage 44 without passing near the movable core 32, and enters the solenoid chamber 39 between the inner surface of the housing 27 and the solenoid. annular passage 3 between 34 and
5 to cool the solenoid 34, exit to the spring chamber 24 through a communication hole 45 provided at an angle in the stator 28, and head to the nozzle port 23 via a passage 50 on the same side. (In this case, if the communication hole 45 is provided all around the stator, water may enter the outer periphery of the movable core 32 from the lower end surface of the stator 28 through the gap 60 between the opening of the stator 28 and the needle 25. ) Therefore, the compressed air passage bypasses any gaps where water could freeze and lock the movable core 32 or the needle 25, so that the compressed air and water separated therefrom do not It does not pass through any gaps, and water will not accumulate in the gaps and freeze.
第1図の実施例は、エアブラスト弁20が前述のように
水の凍結によって可動コア32がロックされた場合を含
めて、何らかの不具合により動作不能に陥った時、即座
に燃料噴射弁を停止し、エアブラスト弁20内に燃料が
充満したり、燃料がエアブラスト弁20から圧縮空気導
入路41を通って他の気筒のエアブラスト弁へ溢流する
のを防止するように構成されている。The embodiment shown in FIG. 1 immediately stops the fuel injection valve when the air blast valve 20 becomes inoperable due to some kind of malfunction, including when the movable core 32 is locked due to water freezing as described above. However, it is configured to prevent fuel from filling up in the air blast valve 20 or from overflowing from the air blast valve 20 through the compressed air introduction path 41 to the air blast valves of other cylinders. .
第1図の例では、エアブラスト弁20上部のコネクタ部
材58とステータ部材55との間に加速度センサ(代表
的なものとしては圧電素子からなるもの)70をシール
56と共にはさみ、ハウジング27にかしめつけて固定
している。これにより可動コア32がステータ28へ衝
突した時、すなわちノズル口23が全開した時の信号と
、ニードル25が弁座18に衝突した時、すなわちノズ
ル口23が全閉した時の信号を発生させる。この信号は
、たとえば第6図に示すように4個の端子72.73.
74.75を有するコネクタ76の2端子72及び75
よりとり出し図示されない電子制御装置(ECII)へ
供給される。言うまでもなく、残りの2端子73.74
はエアブラスト弁20の駆動電圧の入力端子となる。In the example shown in FIG. 1, an acceleration sensor (typically made of a piezoelectric element) 70 is sandwiched between the connector member 58 on the upper part of the air blast valve 20 and the stator member 55 together with the seal 56, and the acceleration sensor 70 is inserted into the housing 27. It is tightened and fixed. This generates a signal when the movable core 32 collides with the stator 28, that is, when the nozzle port 23 is fully opened, and a signal when the needle 25 collides with the valve seat 18, that is, when the nozzle port 23 is fully closed. . This signal is transmitted, for example, to four terminals 72, 73 . . . as shown in FIG.
Two terminals 72 and 75 of connector 76 with 74.75
It is taken out and supplied to an electronic control unit (ECII), not shown. Needless to say, the remaining two terminals 73.74
is an input terminal for the driving voltage of the air blast valve 20.
第7図に示すように、エアブラスト弁20の制御パルス
(燃料及び空気の噴射を指令する2種類のパルス)に対
応して、前記のように弁開閉の時に発生する加速度セン
サ70の信号が得られている間は正常と判断して緑灯を
点灯し、エアブラスト弁20の制御パルスに対応して加
速度センサ70の信号が検知されなくなった時は異常と
判断して赤灯を点灯すると共に、直ちに燃料噴射弁51
の制御を中止する。第8図には、ECUにおいて実行さ
れる制御フローチャートを示す。各ステップの処理は第
8図のフローチャートから明らかであるから説明は省略
する。As shown in FIG. 7, in response to the control pulses of the air blast valve 20 (two types of pulses that command injection of fuel and air), the signal of the acceleration sensor 70 generated when the valve is opened and closed as described above is While the signal is detected, it is determined to be normal and the green light is turned on, and when the signal from the acceleration sensor 70 is no longer detected in response to the control pulse of the air blast valve 20, it is determined to be abnormal and the red light is turned on. At the same time, the fuel injection valve 51 is immediately
control is discontinued. FIG. 8 shows a control flowchart executed in the ECU. Since the processing of each step is clear from the flowchart of FIG. 8, the explanation will be omitted.
本発明の第1の解決手段を実施することにより、圧縮空
気から分離した水の凍結による可動コアのロックや、そ
れに伴なう異常な作動が防止され、寒冷時の冷間始動に
おける問題が解消する。By implementing the first solution of the present invention, locking of the movable core due to freezing of water separated from compressed air and associated abnormal operation are prevented, and the problem of cold starting in cold weather is resolved. do.
また第2の解決手段を実施すれば、寒冷時に限らず、ニ
ードルの作動を常時自動的に監視していて、何らかの原
因によりニードルが作動しなくなった時は、直ちに異常
状態であることを検知することができ、安全手段を作動
させる等の対応策をとることができる。In addition, if the second solution is implemented, the operation of the needle will be automatically monitored at all times, not only in cold weather, and if the needle stops working for some reason, an abnormal state will be immediately detected. It is possible to take countermeasures such as activating safety measures.
第1図は本発明の実施例を示す縦断正面図、第2図は第
1図の■−■線における横断平面図、第3図は第1図の
上方から下方を見た平面図、第4図は第1図のIV−T
V線における横断平面図、第5図は本発明の課題となる
圧縮空気中の水の発生理由を説明する線図、第6図はコ
ネクタの部分の実施例を示す側面図、第7図は本発明の
第2の解決手段の作動を説明するためのタイムチャート
、第8図は同じく制御装置の作動の手順を例示するフロ
ーチャート、第9図は従来例を示す縦断正面図である。
19・・・エアブラスト弁(従来)、
20・・・エアブラスト弁(本発明)、21・・・ボデ
ィ、 23・・・ノズル口、24・・・ばね室
、 25・・・ニードノベ27・・・駆動部ハ
ウジング、
28・・・ステータ、 32・・・可動コア、3
4・・・ソレノイド、39・・・ソレノイド室、40・
・・可動コア挿入孔、 41・・・圧縮空気導入路、4
3・・・圧縮空気源、
45・・・連通孔(本発明)、
47・・・圧縮空気流出通路、
49・・・空気通路〈従来)、
51・・・燃料噴射弁、
61・・・隙間、
44・・・傾斜空気通路、
46・・・ノズル室、
48・・・連通孔(従来)、
50・・・圧縮空気通路、
52・・・噴口、
70・・・加速度センサ。FIG. 1 is a longitudinal sectional front view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional plan view taken along the line ■-■ in FIG. 1, FIG. Figure 4 shows the IV-T in Figure 1.
A cross-sectional plan view along the V line, FIG. 5 is a line diagram explaining the reason why water is generated in compressed air, which is a problem of the present invention, FIG. 6 is a side view showing an example of the connector part, and FIG. FIG. 8 is a time chart for explaining the operation of the second solving means of the present invention, FIG. 8 is a flowchart similarly illustrating the procedure of operation of the control device, and FIG. 9 is a longitudinal sectional front view showing a conventional example. 19... Air blast valve (conventional), 20... Air blast valve (present invention), 21... Body, 23... Nozzle port, 24... Spring chamber, 25... Needle nozzle 27. ... Drive unit housing, 28... Stator, 32... Movable core, 3
4... Solenoid, 39... Solenoid chamber, 40...
...Movable core insertion hole, 41...Compressed air introduction path, 4
3... Compressed air source, 45... Communication hole (present invention), 47... Compressed air outflow passage, 49... Air passage (conventional), 51... Fuel injection valve, 61... Gap, 44... Inclined air passage, 46... Nozzle chamber, 48... Communication hole (conventional), 50... Compressed air passage, 52... Nozzle port, 70... Acceleration sensor.
Claims (2)
ジングを一体的に設けられたボディと、前記ボディの側
方に付設され前記駆動部ハウジングから前記ノズル口に
到る圧縮空気通路の途中に噴口を開口する燃料噴射弁と
、前記駆動部ハウジングヘ上方から圧縮空気を導びく圧
縮空気導入路と、前記駆動部ハウジングの内部に前記ノ
ズル口を開閉するニードルを駆動するために設けられた
ステータ、ソレノイド、可動コア及び可動コア挿入孔か
らなる電磁式アクチュエータとを有すると共に、前記圧
縮空気導入路と前記圧縮空気通路とを連通させる前記駆
動部ハウジング内の圧縮空気の通路が、前記可動コアと
前記可動コア挿入孔との隙間付近を通らないように迂回
して形成されていることを特徴とする内燃機関の燃料噴
射装置。1. A body having a nozzle opening in the lower part and a drive unit housing integrally provided in the upper part, and a nozzle attached to the side of the body and having a nozzle in the middle of a compressed air passage leading from the drive unit housing to the nozzle opening. A fuel injection valve that opens, a compressed air introduction path that guides compressed air from above to the drive unit housing, and a stator and a solenoid that are provided inside the drive unit housing to drive a needle that opens and closes the nozzle port. , an electromagnetic actuator including a movable core and a movable core insertion hole, and a compressed air passage in the drive unit housing that communicates the compressed air introduction passage with the compressed air passage; A fuel injection device for an internal combustion engine, characterized in that the fuel injection device is formed in a detour so as not to pass through the vicinity of a gap with a core insertion hole.
ジングを一体的に設けられたボディと、前記ボディの側
方に付設され前記駆動部ハウジングから前記ノズル口に
到る圧縮空気通路の途中に噴口を開口する燃料噴射弁と
、前記駆動部ハウジングヘ上方から圧縮空気を導びく圧
縮空気導入路と、前記駆動部ハウジングの内部に前記ノ
ズル口を開閉するニードルを駆動するために設けられた
ステータ、ソレノイド、可動コア及び可動コア挿入孔か
らなる電磁式アクチュエータとを有すると共に、前記駆
動部ハウジング又はそれと一体化された部分に加速度セ
ンサを付設し、前記加速度センサの出力信号によって作
動状態が正常か否かを検知するように構成したことを特
徴とする内燃機関の燃料噴射装置。2. A body having a nozzle opening in the lower part and a drive unit housing integrally provided in the upper part, and a nozzle attached to the side of the body and having a nozzle in the middle of a compressed air passage leading from the drive unit housing to the nozzle opening. A fuel injection valve that opens, a compressed air introduction path that guides compressed air from above to the drive unit housing, and a stator and a solenoid that are provided inside the drive unit housing to drive a needle that opens and closes the nozzle port. , an electromagnetic actuator consisting of a movable core and a movable core insertion hole, and an acceleration sensor attached to the drive unit housing or a part integrated therewith, and whether the operating state is normal or not based on the output signal of the acceleration sensor. A fuel injection device for an internal combustion engine, characterized in that it is configured to detect.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16566190A JP2778806B2 (en) | 1990-06-26 | 1990-06-26 | Fuel injection device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0458062A true JPH0458062A (en) | 1992-02-25 |
| JP2778806B2 JP2778806B2 (en) | 1998-07-23 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2778806B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005268051A (en) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | Toyota Motor Corp | Solenoid valve control device |
| US20180152073A1 (en) * | 2016-11-30 | 2018-05-31 | Nidec Corporation | Stator unit and motor |
| JP2018514694A (en) * | 2015-05-08 | 2018-06-07 | デルフィ・インターナショナル・オペレーションズ・ルクセンブルク・エス・アー・エール・エル | Fuel injector with sensor |
-
1990
- 1990-06-26 JP JP16566190A patent/JP2778806B2/en not_active Expired - Fee Related
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