JPH06621Y2 - 電磁式燃料噴射弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、電子制御燃料噴射式内燃機関等において使用
される電磁式燃料噴射弁に関する。

＜従来の技術＞ 電子制御燃料噴射式内燃機関においては、吸入空気流量
検出装置（エアフロメータ）から吸入空気流量に対応し
て出力される信号（例えば電圧）に基づいて制御装置に
おいて求められた吸入空気流量Ｑと、クランク角センサ
や点火コイルによる点火信号等から演算される機関回転
速度Ｎと、から制御装置で基本燃料噴射巾Ｔ_p（＝Ｋ×
Ｑ／Ｎ；Ｋは定数）を演算する。

更に、機関冷却水温度等の機関運転状態に応じた各種補
正係数及びバッテリ電圧による補正分Ｔ_s等を演算した
後、燃料噴射巾Ｔ_i（＝Ｔ_p×各種補正係数×α＋Ｔ_s）
を演算する。

ここで、αは空燃比フィードバック補正係数である。

そして、クランク角センサから得られる基準信号に基づ
いて機関の回転に同期させ前記燃料噴射巾Ｔ_iの噴射パ
ルス巾で電磁式燃料噴射弁を開弁駆動させて燃料噴射を
行わせる。

かかる電子制御燃料噴射式内燃機関における電磁式燃料
噴射弁としては、従来、例えば第４図に示すものがある
（実開昭６２−１１６１６４号公報等参照）。

即ち、ハウジング１の先端部にはホルダ２を介してノズ
ル部材３が設けられている。このノズル部材３の先端部
には噴孔４ａを形成する噴孔部材４が設けられており、
後端部には弁座５が設けられている。

このノズル部材３の弁座５側には凸状の半球状の弁体６
が対向配置され、この弁体６の背面側には平形可動子７
が固定されている。

ハウジング１の中心部には、円筒状のコア８が設けら
れ、該コア８の端面は前記平形可動子７に対向されてい
る。コア８の中心孔８ａに挿通された調整ロッド９の端
面と弁体６との間にはコイルスプリング１０が介装され
ており、このコイススプリング１０の弾性力によって弁
体６を弁座５に対して着座方向に付勢している。

１１は弁体６のセンタリングのための板バネである。

一方、コア８の外周には樹脂製のコイルボビン１２が設
けられており、該コイルボビン１２の外周には電磁コイ
ル１３が巻装されている。コイルボビン１２には、これ
より突出するターミナル保持部１４が一体成形されてお
り、このターミナル保持部１４は電磁コイル１３と接続
されるターミナル１５が保持され、該ターミナル１５は
ハウジング１外に突出される。

かかる構成において、ハウジング１周壁に開設された燃
料入口１６から供給された燃料はハウジング１内に導入
されて弁体６周囲の高圧室１７に貯留される。そして、
電磁コイル１３によりコア８に生じる電磁吸引力により
平形可動子７と共に弁体６が上方に吸引され、該弁体６
は弁座５から離間すると、前記高圧室１７の燃料は噴孔
４ａから噴射される。

ここで、動的燃料噴射量（弁体６のリフト当たりの流
量）を調整するには、前記調整ロッド９を軸方向に移動
させてコイルスプリング１０のセット圧を調整し、弁体
６のリフト量を調整する。

＜考案が解決しようとする課題＞ しかしながら、このような従来の電磁式燃料噴射弁にあ
っては、コア８を円筒状に形成し、その中心孔８ａに動
的燃料噴射量を調整するための調整ロッド９を挿通配置
した構成であるため、コア８の外径寸法が大型化し、燃
料噴射弁自体の外形の大型化を避けられない。

このように燃料噴射弁が大型になると、例えばマルチポ
イントインジェクション（ＭＰＩ）方式の機関への取付
位置に制約を受け、特に、近年の吸気弁のマルチ化に伴
って、ポート形状が細くて長くなる構成では、燃料噴射
弁が吸気弁から遠ざけられてしまい、過渡時の燃料応答
遅れが生じるという問題点を発生させていた。

又、燃料噴射弁と吸気弁との距離が離れる結果、噴射角
度が小さくなり、噴霧粒径が大きくなるという欠点もあ
る。

そこで、本考案は以上のような従来の問題点に鑑み、コ
アと動的燃料噴射量調整構造の改良により、コアの小型
化を図って、燃料噴射弁自体の外形の小型化を図ること
を目的とする。

＜課題を解決するための手段＞ このため本考案の電磁式燃料噴射弁は、先端部に噴孔
を、基端部に弁座を夫々備え、ハウジング先端部に設け
られたノズル部と、 前記弁座に対向配置される磁性体からなる弁体と、 該弁体に先端部が対向して前記ハウジング中心部に配設
された中実部材からなるコアと、 該コア外周に配設された電磁コイルと、 を備え、 前記コアを軸方向に進退動作可能かつ任意進退位置で固
定可能にハウジングに支持させ、弁体とコアとの隙間を
調整可能な構成とした。

＜作用＞ かかる構成では、電磁コイルの非通電時には、弁体は、
これの弁座側の面とその反対側の面との作用する燃料の
圧力差により、弁座に着座して閉弁保持される。そし
て、電磁コイルが通電されて励磁されると、弁体がコア
に吸引されて弁座から離間し、開弁となると、燃料は弁
体と弁座の隙間から流出して、燃料噴射が行われる。

かかる構成では、コアを円筒状にして調整ロッドを挿通
させる構成を採らずに済み、コアを中実部材で構成する
ことで、該コアの外径寸法を小型化でき、燃料噴射弁自
体の外形の小型化が図れる。

動的燃料噴射量の調整は、コアを軸方向に進退動作さ
せ、弁体とコアとの隙間を調整することで、弁体のリフ
ト量を調整することによって行う。

＜実施例＞ 以下、本考案の実施例を図に基づいて説明する。

第１図において、ハウジングとしての筒状のヨーク２０
の先端部にはホルダ２１を介してノズル部材２２が設け
られている。このノズル部材２２の先端部には噴孔とし
てのメータリングオリフィス２３ａを形成する噴孔部材
としてのオリフィスチップ２３が設けられており、後端
部には弁座２４が設けられている。

このノズル部材２２の弁座２４側には中空の球体を２つ
割りにすることによって形成される凸状の半球状の弁体
２５が対向配置され、この弁体25の背面側には平形の板
バネ２６が固定されている。

この板バネ２６の弁体２５周囲部には複数の連通孔２６
ａが形成されている。

かかる板バネ２６は、ホルダ２１内側周部に配設された
一対のリング状抑え部材２７，２８によって挟持固定さ
れる。

この場合、一対のリング状抑え部材２７，２８による板
バネ２６の固定位置や固定部位によって、弁体２５のリ
フト量並びに板バネ２６のセット荷重が決定される。

ヨーク２０の中心部には、中実部材からなる棒状のコア
２９が設けられ、該コア２９の端面は前記板バネ２６に
対向されている。

一方、コア２９の外周には電磁コイル３０が巻装されて
いる。コア２９には、ターミナル保持部２９ａが一体成
形されており、このターミナル保持部２９ａに電磁コイ
ル３０と接続されるターミナル３１が保持され、該ター
ミナル３１はヨーク２０後端外周にかしめ等によって固
定されるソケット３２を介してヨーク２０外に突出され
る。

ヨーク２０の周壁には、燃料をヨーク２０内に導入する
ための燃料入口３３と、図示しない燃料圧力調整器を介
して余剰燃料を図示しないタンクに戻す燃料出口３４と
が開設されている。

コア２９のターミナル保持部２９ａ外周面とヨーク２０
後端部内周面とはネジ嵌合され、コア29を軸方向に進退
動作可能かつ任意進退位置で固定可能にヨーク２０に保
持されてあり、弁体２５とコア２９との隙間（エアギャ
ップ）３６が調整可能な構成となっている。

次に、かかる構成の作用について説明する。

燃料が燃料入口３３からヨーク２０内に導入され、板バ
ネ２６の連通孔２６ａを介して弁体２５周囲の高圧室３
５内に貯留される。ここで、電磁コイル３０に通電がな
されることによって、コア２９に生じる電磁吸引力によ
り板バネ２６と共に弁体２５が上方に吸引されて弁座２
４から離間し、前記高圧室３５内の燃料はメータリング
オリフィス２３ａから噴出される。

電磁コイル３０の非通電時には、弁体２５は、これの弁
座２４側の面とその反対側の面との作用する燃料の圧力
差によって並びに板バネ２６の弾性付勢力によって、弁
座２４に着座して閉弁保持される。

ここで、燃料の噴射量の調整について説明すると、弁体
２５の全開流量即ち、静的燃料噴射量は、弁体２５がフ
ルリフト状態となった時に測定し、オリフィスチップ２
３に設けられたメータリングオリフィス２３ａの径を変
えて流量設定を行う。

又、一定パルス印加時の間欠噴射時量即ち、動的燃料噴
射量は、コア２９を軸方向に進退動作させて、板バネ２
６とコア２９との隙間３６を調整し、弁体２５のリフト
量を調整することで行う。

このように噴射量の初期設定を行った後に、ソケット３
２をヨーク２０後端部にかしめ等により固定し、コア２
９の回転を防止する。

かかる構成によると、コア２９を中実部材で構成するこ
とで、該コア２９の外径寸法を小型化でき、燃料噴射弁
自体の外形の小型化が図れる。又、コア２９を軸方向に
進退動作によって板バネ２６とコア２９との隙間を調整
可能な構成としたから、弁体２５のリフト量調整によ
る、動的燃料噴射量の調整も簡単かつ確実に行える。

第２図及び第３図は、夫々従来の燃料噴射弁３７と本考
案の燃料噴射弁３８のＭＰＩ方式の機関の吸気ポート３
９部への取付状態を具体的に示した図で、従来の燃料噴
射弁３７では、第２図に示すように、燃料噴射弁３７と
吸気弁４０との距離は約１００mm、噴射傾き角は３３°
となり、吸気ポート３９部壁面に燃料が付着しないよう
にするには噴射角度を１０°にする必要がある。

一方、本考案の燃料噴射弁３８では、上述したように小
型化を図った結果、第３図に示すように、燃料噴射弁３
８と吸気弁４０との距離を９０mmまで近づけることがで
き、噴射傾き角は３５°で、噴射角を１４°と大きくす
ることができ、燃料の噴霧流粒径を細かくすることがで
きる。しかも、燃料噴射弁３８取付箇所に大きなスペー
スを必要としないことが明らかである。

尚、本実施例においては、板バネ２６を設けて弁体２５
を閉弁付勢するようにしたが、板バネ２６を設けなくと
も良く、この場合、電磁コイル30の非通電時において、
弁体２５は、これの弁座24側の面とその反対側の面との
作用する燃料の圧力差のみによって閉弁保持される。

又、このように板バネ２６を削除した構成にした時に
は、弁体２５の位置を規制する手段を設けて、弁体２５
の位置決めを行うのが望ましい。

＜考案の効果＞ 以上説明したように、本考案の電磁式燃料噴射弁による
と、弁体に先端部が対向してハウジング中心部に配設さ
れるコアを中実部材により構成し、コアを軸方向に進退
動作させることによって、弁体とコアとの隙間を調整
し、動的燃料噴射量を調整可能な構成としたから、コア
を円筒状にして動的燃料噴射量の調整ロッドを挿通させ
る構成を採らずに済み、コアを中実部材で構成すること
で、該コアの外径寸法を小型化でき、燃料噴射弁自体の
外形の小型化が図れる。

この結果、燃料噴射弁の取付位置に制約を受けず、例え
ばマルチポイントインジェクション（ＭＰＩ）方式の内
燃機関において、理想的な位置に取り付けることが可能
となり、過渡時の燃料応答遅れが生じず、噴霧粒径を細
かくできる等の利点を奏する実用的効果大なるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係わる電磁式燃料噴射弁の一実施例を
示す縦断面図、第２図及び第３図は夫々従来と本考案の
電磁式燃料噴射弁の機関への取付状態を示す縦断面図、
第４図は従来の電磁式燃料噴射弁の一例を示す縦断面図
である。 ２０…ヨーク ２２…ノズル部材 ２３…オリフィ
スチップ ２３ａ…メータリングオリフィス ２４
…弁座 ２５…弁体 ２９…コア ３０…電磁コ
イル ３６…隙間 ３８…燃料噴射弁

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】先端部に噴孔を、基端部に弁座を夫々備
   え、ハウジング先端部に設けられたノズル部と、 前記弁座に対向配置される磁性体からなる弁体と、 該弁体に先端部が対向して前記ハウジング中心部に配設
   された中実部材からなるコアと、 該コア外周に配設された電磁コイルと、 を備え、 前記コアを軸方向に進退動作可能かつ任意進退位置で固
   定可能にハウジングに支持させ、弁体とコアとの隙間を
   調整可能な構成としたことを特徴とする電磁式燃料噴射
   弁。