JP2010190178A - Fuel injection apparatus - Google Patents
Fuel injection apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010190178A JP2010190178A JP2009037631A JP2009037631A JP2010190178A JP 2010190178 A JP2010190178 A JP 2010190178A JP 2009037631 A JP2009037631 A JP 2009037631A JP 2009037631 A JP2009037631 A JP 2009037631A JP 2010190178 A JP2010190178 A JP 2010190178A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control chamber
- energization
- fuel
- valve body
- injector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
本発明は、エンジンに燃料を噴射して供給する燃料噴射装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection device that injects and supplies fuel to an engine.
従来から、燃料噴射装置は、開弁により燃料を噴射するインジェクタ、および、インジェクタの開弁を制御する制御手段としての電子制御装置(以下、ECUと呼ぶ)等を備える。また、インジェクタには、ソレノイド装置をアクチュエータとして備え、ソレノイドコイルへの通電により生じる吸引力を利用して開弁するものが広く知られており、このようなインジェクタを備える燃料噴射装置のECUは、ソレノイドコイルへの通電を制御することでインジェクタの開弁を制御している。 2. Description of the Related Art Conventionally, a fuel injection device includes an injector that injects fuel by opening a valve, an electronic control device (hereinafter referred to as an ECU) as control means for controlling the opening of the injector, and the like. Further, it is widely known that an injector includes a solenoid device as an actuator and opens a valve by using a suction force generated by energizing a solenoid coil, and an ECU of a fuel injection device including such an injector includes: The valve opening of the injector is controlled by controlling energization to the solenoid coil.
従来のインジェクタ100は、例えば、図5に示すように、噴孔101を開閉する噴射弁体102と、吸引力を発生するソレノイド装置104とを備えるとともに、噴射弁体102に対し閉弁方向に燃料圧を作用させるための制御室105、制御室105へ燃料を流入させるための流入流路106、および、制御室105から燃料を流出させるための流出流路107を形成している。
For example, as shown in FIG. 5, the
また、ソレノイド装置104は、通電により吸引力を発生するソレノイドコイル110、吸引力を受けて一方側に移動するアーマチャ111、アーマチャ111を他方側に付勢する付勢手段112としてのコイルバネ、アーマチャ111の他端に保持されて制御室105を流出流路107に対して開閉する制御弁体113、吸引力によるアーマチャ111の移動を規制するストッパ114等を有する。
The
そして、アーマチャ111および制御弁体113は、ソレノイドコイル110への通電開始により一方側に移動することで制御室105を流出流路107に対して開放する。これにより、制御室105の燃料圧が低下するので、噴射弁体102は、開弁方向に駆動されて噴孔101を開放する。また、アーマチャ111および制御弁体113は、ソレノイドコイル110への通電停止により他方側に移動することで制御室105を流出流路107に対して閉鎖する。これにより、制御室105の燃料圧が上昇するので、噴射弁体102は、閉弁方向に駆動されて噴孔101を閉鎖する。
Then, the
また、ECUは、ソレノイドコイル110への通電開始時期および通電期間等に対する指令値を算出し、これらの指令値に応じた制御信号を出力することで、ソレノイドコイル110への通電を制御してインジェクタ100の開弁を制御する。
Further, the ECU calculates command values for energization start timing and energization period for the
近年、インジェクタ100には、エンジンの負荷に応じて多様な噴射特性が要求されるようになっている(図6参照)。例えば、アイドリング等の低負荷領域では、パターン1のように、噴射弁体102の開弁動作を緩やかにして初期の噴射率勾配を小さくする方が噴射量の行き過ぎを抑制でき、結果的に高精度な制御が可能になる。一方、高負荷領域では、できるだけ短期間に多量の燃料を噴射するのが燃焼効率の向上や排ガス浄化等の観点から好ましいので、パターン2のように、噴射弁体102の開弁動作を迅速にして初期の噴射率勾配を大きくする方が有利である。
In recent years, the
ところで、噴射弁体102の開弁動作は、制御弁体113の着座位置からのリフト量に依存する。
ここで、ソレノイドコイル110への通電開始前の制御弁体113は、付勢手段112としてのコイルバネの付勢力(以下、バネ力と呼ぶ)により所定の着座位置に着座することで、制御室105を流出流路107に対して閉鎖している。そして、ソレノイドコイル110に通電が開始され、吸引力が通電量の増加とともに増強されてバネ力よりも強くなると、制御弁体113は着座位置から離座してリフトする。
Incidentally, the valve opening operation of the
Here, the
そして、制御弁体113のリフト量が小さいと、制御室105からの有効流出面積も小さいので、流出流量も小さくなって制御室105の燃料圧の低下速度が小さくなる。この結果、噴射弁体102の開弁動作が緩やかになる。また、制御弁体113のリフト量が大きいと、制御室105からの有効流出面積も大きいので、流出流量も大きくなって制御室105の燃料圧の低下速度が大きくなる。この結果、噴射弁体102の開弁動作が速やかになる。
If the lift amount of the
そこで、エンジンの負荷に応じて、制御弁体113のリフト量を可変するべく、ソレノイドコイル110への通電量を可変して吸引力を操作する手段が検討されている。
しかし、制御弁体113のリフト量を可変しようとする場合、制御弁体113が振動してリフト量が安定しなくなり、噴射特性が不安定になる虞がある。すなわち、リフト量を可変しない場合には、吸引力の方が付勢力よりも遥かに大きくなるように通電量等を設定し、吸引力により一方側に移動したアーマチャ111をストッパ114に当接させて停止させるので、制御弁体113が振動するような事態が生じにくい。
In view of this, means for operating the suction force by varying the energization amount of the
However, when trying to vary the lift amount of the
これに対し、制御弁体113のリフト量を可変しようとする場合、リフト量は、アーマチャ111に作用するバネ力や吸引力のような各種の力の釣り合いに依存する。すなわち、リフト量を小さくしようとする場合、ストッパ114に当接する前にアーマチャ111を停止させる必要があり、吸引力を下げて、アーマチャ111がストッパ114に当接しない位置でバネ力や吸引力等を釣り合わせる必要がある(以下の説明では、アーマチャ111がストッパ114に当接しない位置であって、バネ力や吸引力等が釣り合う位置を釣り合い位置と呼ぶ)。
On the other hand, when the lift amount of the
この結果、アーマチャ111および制御弁体113は、慣性により釣り合い位置から一方側に行き過ぎて振動してしまい、リフト量が安定しなくなって噴射特性が不安定になる虞がある。
As a result, the
なお、特許文献1には、制御弁体としての三方弁を備え、三方弁の着座位置に応じて制御室を流出流路に対して開閉するインジェクタが開示されている。そして、特許文献1のインジェクタでも、噴射特性を可変しようとする場合に同様の問題がある。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、ソレノイド装置をアクチュエータとするインジェクタを備える燃料噴射装置において、安定して噴射特性を可変できるようにすることにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to make it possible to stably vary the injection characteristics in a fuel injection device including an injector having a solenoid device as an actuator. is there.
〔請求項1の手段〕
請求項1に記載の燃料噴射装置は、エンジンに燃料を噴射して供給するものであり、ソレノイドコイルへの通電により生じる吸引力を利用して開弁するインジェクタと、ソレノイドコイルへの通電を制御してインジェクタの開弁を制御する制御手段とを備える。また、インジェクタは、吸引力により一方側に移動する可動体と、可動体を他方側に付勢する付勢手段とを有し、ソレノイドコイルへの通電が開始されて吸引力が付勢手段の付勢力よりも強くなったときに、可動体が一方側に移動を開始することで開弁する。
[Means of Claim 1]
The fuel injection device according to
そして、付勢手段は、圧縮荷重によるたわみ量が大きいほどバネ定数が大きくなるようなバネ特性を有している。また、制御手段は、可動体に一方側への移動を開始させるための初期通電に関して最大通電量を設定しており、吸引力が付勢力よりも強くなるように通電量を最大通電量まで増加させ、エンジンの負荷に応じて最大通電量を可変する。 The biasing means has a spring characteristic that the spring constant increases as the deflection amount due to the compressive load increases. The control means sets the maximum energization amount for the initial energization for starting the movement of the movable body to one side, and increases the energization amount to the maximum energization amount so that the suction force is stronger than the urging force. The maximum energization amount is varied according to the engine load.
これにより、アーマチャや制御弁体のような可動体が、慣性により釣り合い位置から一方側に行き過ぎようとすると、付勢手段の付勢力が急激に強くなる。すなわち、可動体が一方側に行き過ぎようとすると、付勢手段のたわみ量が大きくなってバネ定数が大きくなるので、付勢手段の付勢力が急激に強化される。このため、可動体が慣性により一方側に行き過ぎて振動しようとしても、行過ぎが抑制されて振動も早期に減衰する。 As a result, when a movable body such as an armature or a control valve body tries to go too far from the balance position to one side due to inertia, the urging force of the urging means is rapidly increased. That is, if the movable body tries to go too far to the one side, the amount of deflection of the biasing means increases and the spring constant increases, so the biasing force of the biasing means is rapidly strengthened. For this reason, even if the movable body tries to vibrate excessively to one side due to inertia, the overrun is suppressed and the vibration is attenuated early.
この結果、可動体としてのアーマチャおよび制御弁体は、釣り合い位置で振動することなく早期に安定して停止することができる。
以上により、可動体のリフト量を、アーマチャがストッパに当接することで定まる数値よりも小さい数値に安定して可変できるので、ソレノイド装置をアクチュエータとするインジェクタを備える燃料噴射装置において、安定して噴射特性を可変できる。
As a result, the armature and the control valve body as the movable body can be stably stopped at an early stage without vibrating at the balanced position.
As described above, since the lift amount of the movable body can be stably changed to a value smaller than the value determined by the armature contacting the stopper, the fuel injection device including the injector using the solenoid device as the actuator can stably inject fuel. The characteristics can be varied.
〔請求項2の手段〕
請求項2に記載の燃料噴射装置によれば、インジェクタは、噴孔を開閉する噴射弁体を備えるとともに、噴射弁体に対し閉弁方向に燃料圧を作用させるための制御室、制御室へ燃料を流入させるための流入流路、および、制御室から燃料を流出させるための流出流路を形成する。
[Means of claim 2]
According to the fuel injection device of the second aspect, the injector includes the injection valve body that opens and closes the injection hole, and the control chamber and the control chamber for applying the fuel pressure to the injection valve body in the valve closing direction. An inflow channel for allowing the fuel to flow in and an outflow channel for allowing the fuel to flow out from the control chamber are formed.
また、可動体は、ソレノイドコイルへの通電開始により一方側に移動することで制御室を流出流路に対して開放し、ソレノイドコイルへの通電停止により他方側に移動することで制御室を流出流路に対して閉鎖する。さらに、噴射弁体は、制御室の流出流路に対する開放により開弁方向に駆動され、制御室の流出流路に対する閉鎖により閉弁方向に駆動される。
この手段は、請求項1の手段の作用効果を奏するインジェクタの一態様を示すものである。
In addition, the movable body moves to one side by starting energization to the solenoid coil to open the control chamber to the outflow passage, and moves to the other side by stopping energization to the solenoid coil to flow out from the control chamber. Close to the flow path. Further, the injection valve body is driven in the valve opening direction by opening the control chamber with respect to the outflow passage, and is driven in the valve closing direction by closing the control chamber with respect to the outflow passage.
This means shows one aspect of the injector that exhibits the function and effect of the means of
燃料噴射装置は、エンジンに燃料を噴射して供給するものであり、ソレノイドコイルへの通電により生じる吸引力を利用して開弁するインジェクタと、ソレノイドコイルへの通電を制御してインジェクタの開弁を制御する制御手段とを備える。また、インジェクタは、吸引力により一方側に移動する可動体と、可動体を他方側に付勢する付勢手段とを有し、ソレノイドコイルへの通電が開始されて吸引力が付勢手段の付勢力よりも強くなったときに、可動体が一方側に移動を開始することで開弁する。 The fuel injection device supplies fuel by injecting fuel to the engine. The injector opens using the suction force generated by energizing the solenoid coil, and the injector opens by controlling energization to the solenoid coil. And control means for controlling. The injector has a movable body that moves to one side by a suction force, and a biasing means that biases the movable body to the other side, and energization of the solenoid coil is started and the suction force is applied to the biasing means. When the force becomes stronger than the urging force, the movable body starts moving to one side to open the valve.
そして、付勢手段は、圧縮荷重によるたわみ量が大きいほどバネ定数が大きくなるようなバネ特性を有している。また、制御手段は、可動体に一方側への移動を開始させるための初期通電に関して最大通電量を設定しており、吸引力が付勢力よりも強くなるように通電量を最大通電量まで増加させ、エンジンの負荷に応じて最大通電量を可変する。 The biasing means has a spring characteristic that the spring constant increases as the deflection amount due to the compressive load increases. The control means sets the maximum energization amount for the initial energization for starting the movement of the movable body to one side, and increases the energization amount to the maximum energization amount so that the suction force is stronger than the urging force. The maximum energization amount is varied according to the engine load.
また、インジェクタは、噴孔を開閉する噴射弁体を備えるとともに、噴射弁体に対し閉弁方向に燃料圧を作用させるための制御室、制御室へ燃料を流入させるための流入流路、および、制御室から燃料を流出させるための流出流路を形成する。 The injector includes an injection valve body that opens and closes the injection hole, a control chamber for applying fuel pressure to the injection valve body in a valve closing direction, an inflow passage for allowing fuel to flow into the control chamber, and An outflow passage is formed for allowing fuel to flow out of the control chamber.
そして、可動体は、ソレノイドコイルへの通電開始により一方側に移動することで制御室を流出流路に対して開放し、ソレノイドコイルへの通電停止により他方側に移動することで制御室を流出流路に対して閉鎖する。さらに、噴射弁体は、制御室の流出流路に対する開放により開弁方向に駆動され、制御室の流出流路に対する閉鎖により閉弁方向に駆動される。 The movable body moves to one side by starting energization to the solenoid coil to open the control chamber to the outflow passage, and moves to the other side by stopping energization to the solenoid coil to flow out of the control chamber. Close to the flow path. Further, the injection valve body is driven in the valve opening direction by opening the control chamber with respect to the outflow passage, and is driven in the valve closing direction by closing the control chamber with respect to the outflow passage.
〔実施例の構成〕
実施例の燃料噴射装置1の構成を、図面に基づいて説明する。
燃料噴射装置1は、エンジン(図示せず)に燃料を噴射して供給するものであり、例えば、図1(a)に示すように、燃料を高圧状態で蓄圧するコモンレール2、燃料タンク3から燃料を吸引して高圧化し、コモンレール2に供給するサプライポンプ4、エンジンの気筒ごとに装着され、コモンレール2から燃料の分配を受けて気筒内に燃料を噴射するインジェクタ5、サプライポンプ4やインジェクタ5の動作を制御する電子制御装置(以下、ECU6と呼ぶ)等を備える。
[Configuration of Example]
The configuration of the
The
インジェクタ5は、例えば、図2に示すように、開閉弁動作をして噴孔9を開閉する噴射弁体10、噴射弁体10に当接して噴射弁体10と一体的に移動するコマンドピストン11、噴射弁体10を閉弁方向に付勢するコイルバネ12、噴射弁体10に開弁動作をさせるアクチュエータとしてのソレノイド装置13等を備える。また、インジェクタ5は、噴射弁体10に対し閉弁方向に燃料圧を作用させるための制御室15、制御室15へ燃料を流入させるための流入流路16、および、制御室15から燃料を流出させるための流出流路17を形成する。
For example, as shown in FIG. 2, the
ここで、流入、流出流路16、17には、それぞれ、制御室15への燃料の流入を規制する流入側絞り18、制御室15からの燃料の流出を規制する流出側絞り19が設けられている。また、流出側絞り19は、流入側絞り18よりも燃料の通過抵抗が小さくなるように設けられている。
Here, the inflow and
噴射弁体10は、弁ボディ22に摺動自在に支持されて開弁方向または閉弁方向に移動する。また、噴射弁体10は、弁ボディ22との間に、コモンレール2から受け入れた高圧の燃料が溜まるノズル室23を形成し、ノズル室23に対して噴孔9を開閉する。なお、ノズル室23の燃料圧は、噴射弁体10に対し開弁方向に作用する。
The
コマンドピストン11は、弁ボディ22に摺動自在に支持されて制御室15を封鎖する。これにより、制御室15は、コマンドピストン11の移動に応じて容積が可変され、制御室15の燃料圧は、コマンドピストン11を介して噴射弁体10に作用する。
なお、制御室15およびノズル室23から摺動隙間を経てリークした燃料は、コイルバネ12を収容するバネ室24に流入する。そして、バネ室24に流入した燃料は、制御室15から流出流路17を経て流出した動的リークに伴う燃料とともに、燃料タンク3に戻される。
The
The fuel leaking from the
ソレノイド装置13は、通電により吸引力を発生するソレノイドコイル26、吸引力を受けて一方側に移動するアーマチャ27、アーマチャ27を他方側に付勢する付勢手段28としてのコイルバネ、アーマチャ27の他端に保持されて制御室15を流出流路17に対して開閉する制御弁体29、吸引力によるアーマチャ27の移動を規制するストッパ30等を有する。
The
以上の構成により、ソレノイドコイル26に通電が開始されて吸引力が発生すると、アーマチャ27および制御弁体29が一方側に変位して制御室15が流出流路17に対して開放される。ここで、流出側絞り19の方が流入側絞り18よりも燃料が通過しやすいため、制御室15が流出流路17に対して開放されると、流入流路16から制御室15への燃料の流入量よりも、制御室15から流出流路17への燃料の流出量が大きくなって制御室15の燃料圧が低下する。このため、噴射弁体10に作用する合力は開弁方向に強くなり、噴射弁体10が開弁方向に駆動されて噴孔9を開放し、燃料の噴射が開始される。
With the above configuration, when energization of the
ここで、ソレノイドコイル26への通電開始前の制御弁体29は、付勢手段28としてのコイルバネの付勢力(以下、バネ力と呼ぶ)により所定の着座位置に着座することで、制御室15を流出流路17に対して閉鎖している。そして、ソレノイドコイル26に通電が開始され、吸引力が通電量の増加とともに増強されてバネ力よりも強くなると、制御弁体29は着座位置から離座してリフトする。
Here, the
やがて、ソレノイドコイル26への通電が停止されて吸引力が消滅すると、アーマチャ27および制御弁体29がバネ力に付勢されて他方側に変位する。そして、制御弁体29が着座位置に着座することで、制御室15が流出流路17に対して閉鎖される。これにより、制御室15から流出流路17への燃料の流出が止まり、流入流路16から制御室15への燃料の流入により制御室15の燃料圧が上昇する。このため、噴射弁体10に作用する合力は閉弁方向に強くなり、噴射弁体10が閉弁方向に駆動されて噴孔9を閉鎖し、燃料の噴射が停止される。
Eventually, when the energization of the
ECU6は、図1(a)に示すように、インジェクタ5の開弁を制御するための制御信号を出力するマイコン33、制御信号の入力を受けてソレノイド装置13への給電を行う駆動回路34等を有する。なお、マイコン33は、制御機能および演算機能を具備するCPU、ROM、RAM等の記憶装置、入力装置および出力装置等を有する周知の構造である。
As shown in FIG. 1A, the ECU 6 includes a
そして、マイコン33は、コモンレール2内の燃料圧を検出するレール圧センサ35等の各種のセンサから検出信号の入力を受け、これらの検出信号に基づいてソレノイドコイル26への通電開始時期および通電期間等に対する指令値を算出し、これらの指令値に応じた制御信号を駆動回路34に出力する。
The
また、駆動回路34は、制御弁体29を着座位置から離座させてリフトさせる吸引力を発生するために高電圧発生回路36を有する。ここで、ソレノイドコイル26への通電開始時には、制御弁体29をバネ力に抗して着座位置から離座させてリフトさせるために強力な吸引力を必要とする。
Further, the
このため、図1(b)に示すように、通電開始時には、高電圧発生回路36からソレノイドコイル26に高電圧が印加されて通電量が大きく増加し、吸引力が増強される(なお、以下の説明では、制御弁体29を離座させてリフトさせるためにソレノイドコイル26に高電圧を印加して行う通電を、初期通電と呼ぶ)。
以上により、ECU6は、ソレノイドコイル26への通電を制御することで、インジェクタ5の開弁を制御する。
Therefore, as shown in FIG. 1B, at the start of energization, a high voltage is applied to the
As described above, the ECU 6 controls the opening of the
〔実施例の特徴〕
実施例の燃料噴射装置1の特徴を、図面に基づいて説明する。
実施例の燃料噴射装置1によれば、図3に示すように、インジェクタ5のソレノイド装置13が有する付勢手段28は、ピッチが不均一な不等ピッチコイルバネであり、ピッチが大きい疎部38と、疎部38よりもピッチが小さい密部39とを有する。これにより、付勢手段28にかかる圧縮荷重の増強によりたわみ量が所定の境界値を超えると、バネとして作用する有効巻き数が減少してバネ定数(圧縮荷重/たわみ量)が大きくなる。
[Features of Examples]
The features of the
According to the
つまり、付勢手段28は、圧縮荷重によるたわみ量が大きいほどバネ定数が大きくなるような非線形なバネ特性を有している。そして、付勢手段28のバネ特性によれば、圧縮荷重によるたわみ量が境界値を超えるとバネ定数が大きくなる。このため、圧縮荷重の反力としてアーマチャ27および制御弁体29に作用するバネ力と、たわみ量に相当する制御弁体29のリフト量との相関も非線形となる。この結果、リフト量が境界値相当の閾値を超えると、リフト量に対するバネ力の増強率が大きくなり、制御弁体29は急激にリフトしにくくなる。
That is, the urging means 28 has a non-linear spring characteristic in which the spring constant increases as the deflection amount due to the compressive load increases. According to the spring characteristics of the biasing means 28, the spring constant increases when the amount of deflection due to the compressive load exceeds the boundary value. For this reason, the correlation between the spring force acting on the
また、ECU6は、初期通電に関して最大通電量を設定しており、吸引力がバネ力より強くなるように通電量を最大通電量まで増加させて吸引力を増強する。これにより、制御弁体29は、着座位置から離座した後も確実にリフトし続けることができる。そして、ECU6は、エンジンの負荷に応じて最大通電量の設定値を可変し、設定値に応じた電圧をソレノイドコイル26に印加できるように駆動回路34に制御信号を出力する。
Further, the ECU 6 sets the maximum energization amount for the initial energization, and increases the energization amount to the maximum energization amount so that the attraction force is stronger than the spring force, thereby enhancing the attraction force. Thereby, the
例えば、ECU6は、エンジンの負荷が大きい場合、最大通電量の設定値を高くして吸引力の最大値を上げる。これにより、制御弁体29はアーマチャ27がストッパ30に当接するまでリフトするので、リフト量は大きく制御室15からの有効流出面積も大きい。このため、制御室15からの燃料の流出流量が大きくなるので、制御室15の燃料圧の低下速度が大きくなり噴射弁体10の開弁動作が速やかになる。
For example, when the engine load is large, the ECU 6 increases the set value of the maximum energization amount to increase the maximum value of the suction force. Thereby, the
また、ECU6は、アイドル運転時のようにエンジンの負荷が小さい場合、最大通電量の設定値を低くして吸引力の最大値を下げる。これにより、制御弁体29は、アーマチャ27がストッパ30に当接する前に、バネ力や吸引力等が釣り合う釣り合い位置でリフトを止めるので、リフト量は小さく制御室15からの有効流出面積も小さい。このため、制御室15からの燃料の流出流量が小さくなるので、制御室15の燃料圧の低下速度が小さくなり噴射弁体10の開弁動作が緩やかになる。
Further, the ECU 6 reduces the maximum value of the suction force by lowering the set value of the maximum energization amount when the engine load is small as in the idling operation. As a result, the
〔実施例の効果〕
実施例の燃料噴射装置1によれば、インジェクタ5のソレノイド装置13は、ソレノイドコイル26の吸引力により着座位置からリフトして制御室15を開放する制御弁体29と、制御弁体29をリフト方向とは反対側に付勢する付勢手段28とを有する。そして、インジェクタ5は、ソレノイドコイル26への通電が開始されて吸引力がバネ力よりも強くなったときに、制御弁体29が着座位置から離座してリフトすることで開弁する。
[Effects of Examples]
According to the
そして、付勢手段28は、圧縮荷重によるたわみ量が境界値を超えて大きくなるとバネ定数も大きくなるようなバネ特性を有する。また、ECU6は、制御弁体29を離座させてリフトさせるための初期通電に関して最大通電量を設定しており、吸引力がバネ力よりも強くなるように通電量を最大通電量まで増加させる。そして、ECU6は、エンジンの負荷に応じて最大通電量を可変する。
The biasing means 28 has a spring characteristic such that the spring constant increases as the deflection amount due to the compressive load increases beyond the boundary value. Further, the ECU 6 sets the maximum energization amount for the initial energization for separating and lifting the
これにより、エンジンの負荷が小さいことに基づき、制御室15からの有効流出面積が小さい状態で制御弁体29を停止させたい場合に、制御弁体29を安定して停止させることができる。
Thereby, when it is desired to stop the
すなわち、エンジン負荷に見合った有効流出面積となる釣り合い位置で付勢手段28のたわみ量が境界値を超えるように、付勢手段28や最大通電量を設定しておく。これにより、アーマチャ27および制御弁体29が、慣性によって釣り合い位置から一方側に行き過ぎようとすると、バネ力が急激に強くなる。
That is, the biasing means 28 and the maximum energization amount are set so that the deflection amount of the biasing means 28 exceeds the boundary value at a balance position where the effective outflow area corresponding to the engine load is obtained. As a result, when the
つまり、アーマチャ27および制御弁体29が釣り合い位置よりも一方側に行き過ぎようとすると、付勢手段28のたわみ量が境界値よりも大きくなってバネ定数が大きくなるので、バネ力が急激に強化される。このため、アーマチャ27および制御弁体29が慣性により一方側に行き過ぎて振動しようとしても、行過ぎが抑制されて振動も早期に減衰する。
In other words, if the
この結果、アーマチャ27および制御弁体29は、釣り合い位置で振動することなく早期に安定して停止することができる。
以上により、制御弁体29のリフト量を、アーマチャ27がストッパ30に当接することで定まる数値よりも小さい数値に安定して可変できるので、ソレノイド装置13をアクチュエータとするインジェクタ5を備える燃料噴射装置1において、安定して噴射特性を可変できる。
As a result, the
As described above, the lift amount of the
〔変形例〕
実施例のインジェクタ5によれば、ソレノイド装置13の付勢手段28は、1つの疎部38と1つの密部39とを有する不等ピッチコイルバネであり、バネ特性は1つの境界値を有していたが、バネ特性の境界値が2つ以上となるような不等ピッチコイルバネを、付勢手段28に採用してもよい。すなわち、ピッチが互いに異なる部分を3つ以上有する不等ピッチコイルバネを、付勢手段28に採用してもよい。この場合、釣り合い位置を境界値ごとに複数設定できるので、よりきめ細かく噴射特性を可変できる。
[Modification]
According to the
また、実施例のインジェクタ5によれば、付勢手段28は、疎部38と密部39とが直列に設けられた不等ピッチコイルバネであったが、伸縮方向の長さが異なる複数のコイルバネを並列に配して付勢手段28を構成してもよい。
Further, according to the
例えば、図4に示すように、長短2つのコイルバネ41、42により付勢手段28を構成してアーマチャ27を付勢するようにした場合、長い方のコイルバネ41は、吸引力によりリフトするアーマチャ27が短い方のコイルバネ42に当接するまで、単独でアーマチャ27に対してバネ力を及ぼす。やがて、アーマチャ27がコイルバネ42に当接すると、コイルバネ41、42の両方がアーマチャ27に対してバネ力を及ぼすようになり、バネ力が急激に増加する。このため、付勢手段28のバネ特性は、実施例と同様の非線形となり、実施例と同様の効果を得ることができる。
For example, as shown in FIG. 4, when the biasing means 28 is configured by two long and short coil springs 41 and 42 to bias the
また、実施例のインジェクタ5は、噴射弁体10に対し閉弁方向に燃料圧を作用させるための制御室15を形成するとともに、制御室15を流出流路17に対して開閉する制御弁体29をアーマチャ27の他端に保持していたが、本発明が適用できるインジェクタ5の態様は、このようなものに限定されない。
Further, the
例えば、制御室15を形成せず、吸引力により噴射弁体10を直接的に駆動するインジェクタにも、噴射弁体10に作用する吸引力やバネ力等が釣り合う釣り合い位置で噴射弁体10を安定して停止させるために、本発明を適用してもよい。
For example, an injector that does not form the
さらに、燃料噴射装置1の構成も実施例の態様に限定されず、例えば、コモンレール2を備えず、サプライポンプ4からインジェクタ5に直接的に燃料を供給して噴射するようにしてもよく、エンジンの気筒内ではなく、吸気管にインジェクタ5を配して吸気管内に燃料を噴射供給するようにしてもよい。
Further, the configuration of the
1 燃料噴射装置
5 インジェクタ
6 ECU(制御手段)
9 噴孔
10 噴射弁体
15 制御室
16 流入流路
17 流出流路
26 ソレノイドコイル
27 アーマチャ(可動体)
28 付勢手段
29 制御弁体(可動体)
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
28 Biasing means 29 Control valve body (movable body)
Claims (2)
ソレノイドコイルへの通電により生じる吸引力を利用して開弁するインジェクタと、
前記ソレノイドコイルへの通電を制御して前記インジェクタの開弁を制御する制御手段とを備え、
前記インジェクタは、
前記吸引力により一方側に移動する可動体と、この可動体を他方側に付勢する付勢手段とを有し、
前記ソレノイドコイルへの通電が開始されて前記吸引力が前記付勢手段の付勢力よりも強くなったときに、前記可動体が一方側に移動を開始することで開弁し、
前記付勢手段は、圧縮荷重によるたわみ量が大きいほどバネ定数が大きくなるようなバネ特性を有し、
前記制御手段は、
前記可動体に一方側への移動を開始させるための初期通電に関して最大通電量を設定しており、前記吸引力が前記付勢力よりも強くなるように通電量を前記最大通電量まで増加させ、
前記エンジンの負荷に応じて、前記最大通電量を可変することを特徴とする燃料噴射装置。 In a fuel injection device for injecting and supplying fuel to an engine,
An injector that opens using the attractive force generated by energizing the solenoid coil;
Control means for controlling energization to the solenoid coil to control valve opening of the injector,
The injector is
A movable body that moves to one side by the suction force, and a biasing means that biases the movable body to the other side;
When energization to the solenoid coil is started and the attraction force becomes stronger than the urging force of the urging means, the movable body starts moving to one side and opens,
The biasing means has a spring characteristic such that the greater the amount of deflection due to the compressive load, the greater the spring constant,
The control means includes
The maximum energization amount is set with respect to initial energization for causing the movable body to start moving to one side, and the energization amount is increased to the maximum energization amount so that the suction force is stronger than the urging force,
The fuel injection device characterized in that the maximum energization amount is varied according to the load of the engine.
前記インジェクタは、噴孔を開閉する噴射弁体を備えるとともに、前記噴射弁体に対し閉弁方向に燃料圧を作用させるための制御室、前記制御室へ燃料を流入させるための流入流路、および、前記制御室から燃料を流出させるための流出流路を形成し、
前記可動体は、前記ソレノイドコイルへの通電開始により一方側に移動することで前記制御室を前記流出流路に対して開放し、前記ソレノイドコイルへの通電停止により他方側に移動することで前記制御室を前記流出流路に対して閉鎖し、
前記噴射弁体は、前記制御室の前記流出流路に対する開放により開弁方向に駆動され、前記制御室の前記流出流路に対する閉鎖により閉弁方向に駆動されることを特徴とする燃料噴射装置。 The fuel injection device according to claim 1,
The injector includes an injection valve body that opens and closes an injection hole, a control chamber for applying fuel pressure to the injection valve body in a valve closing direction, an inflow channel for allowing fuel to flow into the control chamber, And forming an outflow passage for allowing fuel to flow out of the control chamber,
The movable body moves to one side by starting energization to the solenoid coil to open the control chamber to the outflow passage, and moves to the other side by stopping energization to the solenoid coil. Closing the control chamber against the outflow channel;
The fuel injection device, wherein the injection valve body is driven in a valve opening direction by opening the control chamber with respect to the outflow passage, and is driven in a valve closing direction by closing the control chamber with respect to the outflow passage. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009037631A JP2010190178A (en) | 2009-02-20 | 2009-02-20 | Fuel injection apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009037631A JP2010190178A (en) | 2009-02-20 | 2009-02-20 | Fuel injection apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010190178A true JP2010190178A (en) | 2010-09-02 |
Family
ID=42816459
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009037631A Pending JP2010190178A (en) | 2009-02-20 | 2009-02-20 | Fuel injection apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010190178A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014015857A (en) * | 2012-07-06 | 2014-01-30 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Electromagnetic fuel injection valve |
CN107202094A (en) * | 2017-06-26 | 2017-09-26 | 太仓轮达汽车配件有限公司 | It is a kind of can Quick-return normality spring |
CN107387618A (en) * | 2017-06-26 | 2017-11-24 | 太仓轮达汽车配件有限公司 | A kind of spring with buffer structure |
WO2020149195A1 (en) * | 2019-01-15 | 2020-07-23 | 株式会社デンソー | Fuel injection device |
WO2024127558A1 (en) * | 2022-12-14 | 2024-06-20 | 日立Astemo株式会社 | Electromagnetic fuel injection valve |
-
2009
- 2009-02-20 JP JP2009037631A patent/JP2010190178A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014015857A (en) * | 2012-07-06 | 2014-01-30 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Electromagnetic fuel injection valve |
CN107202094A (en) * | 2017-06-26 | 2017-09-26 | 太仓轮达汽车配件有限公司 | It is a kind of can Quick-return normality spring |
CN107387618A (en) * | 2017-06-26 | 2017-11-24 | 太仓轮达汽车配件有限公司 | A kind of spring with buffer structure |
WO2020149195A1 (en) * | 2019-01-15 | 2020-07-23 | 株式会社デンソー | Fuel injection device |
WO2024127558A1 (en) * | 2022-12-14 | 2024-06-20 | 日立Astemo株式会社 | Electromagnetic fuel injection valve |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7559311B2 (en) | Solenoid operated valve device designed to ensure high responsiveness of valve action | |
JP2012052419A (en) | Drive device for fuel injection device | |
JP6708741B2 (en) | Control device for fuel injection device | |
JP2010190178A (en) | Fuel injection apparatus | |
JP2008002306A (en) | Fuel injection valve | |
JP6542405B2 (en) | Electromagnetic switching valve and high pressure fuel pump | |
JP6524206B2 (en) | Fuel injection device, control device for fuel injection device, control method for fuel injection device, fuel injection system | |
JP6557608B2 (en) | Control device for fuel injection device | |
US7191744B2 (en) | Exhaust valve drive control method and device | |
JPWO2002079614A1 (en) | Valve drive for internal combustion engine | |
JP4389411B2 (en) | Injection control device for internal combustion engine | |
JP2005083237A (en) | Injector for internal combustion engine | |
JP2015200197A (en) | Internal combustion engine control device | |
JP6186402B2 (en) | Drive device for solenoid valve device | |
JP5002023B2 (en) | Fuel injector with coupler | |
JP6386129B2 (en) | Drive device for fuel injection device | |
JP2004156552A (en) | Fuel injector | |
KR102001333B1 (en) | Method and apparatus for operating piezoelectric actuator of injection valve of fuel injection system of internal combustion engine | |
JP2011080443A (en) | Control device for suction amount adjusting valve and fuel injection system | |
JP2010190121A (en) | Fuel injection valve | |
JP2004137990A (en) | Accumulator fuel injection device | |
JP2010168911A (en) | Fuel injection valve | |
US20210388790A1 (en) | Control Device for Vehicle Fuel Injection Control Method for Vehicle and Fuel Injection Control Program for Vehicle | |
JP2018003648A (en) | Control device of internal combustion engine | |
JP2006291756A (en) | Solenoid valve drive control device |