JPH08326620A - 内燃機関用電磁式燃料噴射弁 - Google Patents
内燃機関用電磁式燃料噴射弁Info
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- JPH08326620A JPH08326620A JP13316895A JP13316895A JPH08326620A JP H08326620 A JPH08326620 A JP H08326620A JP 13316895 A JP13316895 A JP 13316895A JP 13316895 A JP13316895 A JP 13316895A JP H08326620 A JPH08326620 A JP H08326620A
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- coils
- injection valve
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- delay
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- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】電磁式燃料噴射弁のコイル３０，３１を設け、
開弁動作時には、開弁状態保持時よりも多くのコイル３
０，３１に通電する。 【効果】開弁のための磁気吸引力を大きなものとし、開
弁遅れを短縮し、開弁保持状態では吸引力を小さくして
おき、閉弁遅れ時間も短縮でき、噴射量直線性を改善す
る。
開弁動作時には、開弁状態保持時よりも多くのコイル３
０，３１に通電する。 【効果】開弁のための磁気吸引力を大きなものとし、開
弁遅れを短縮し、開弁保持状態では吸引力を小さくして
おき、閉弁遅れ時間も短縮でき、噴射量直線性を改善す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関用電磁式燃料噴
射弁に関する。
射弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１に従来の内燃機関用電磁式燃料噴射
弁の構造例を示す。この図を用いて、噴射弁の動作を説
明する。噴射弁は磁気回路を励磁するコイル１を一つ備
え、コイル１にターミナル１０から供給されるパルスを
通電し、コア６，ヨーク７，プランジャ８からなる磁気
回路に磁束を発生させることで、磁気吸引力を発生さ
せ、プランジャ８をシート部４方向に付勢するスプリン
グ３の力に打ち勝ってコア６の方向に移動させ、プラン
ジャ８と結合されている弁体２をシート部４からリフト
させることで、噴射弁に供給されている加圧燃料を、シ
ート部４の隙間からオリフィス５を通じて吸気管内に噴
射する。プランジャ８のストローク範囲は、シート部４
とストッパ９によって規制されている。コイル１の両端
は、ターミナル１０−１，１０−２の２本のターミナル
１０によって接続される。
弁の構造例を示す。この図を用いて、噴射弁の動作を説
明する。噴射弁は磁気回路を励磁するコイル１を一つ備
え、コイル１にターミナル１０から供給されるパルスを
通電し、コア６，ヨーク７，プランジャ８からなる磁気
回路に磁束を発生させることで、磁気吸引力を発生さ
せ、プランジャ８をシート部４方向に付勢するスプリン
グ３の力に打ち勝ってコア６の方向に移動させ、プラン
ジャ８と結合されている弁体２をシート部４からリフト
させることで、噴射弁に供給されている加圧燃料を、シ
ート部４の隙間からオリフィス５を通じて吸気管内に噴
射する。プランジャ８のストローク範囲は、シート部４
とストッパ９によって規制されている。コイル１の両端
は、ターミナル１０−１，１０−２の２本のターミナル
１０によって接続される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
燃料噴射弁では、磁気回路の持つ磁気インダクタンスの
影響で、コイルに通電を開始しても電流及び磁束はすぐ
には立ち上がらず、実際に開き動作が開始，終了するま
でに遅れ時間を必要とする。一方、通電を停止したとき
には、磁束がすぐには消えないため、磁気吸引力が弱ま
って弁体が閉弁位置に戻るまでに遅れ時間を必要とす
る。これら、開閉の遅れ時間は、結果的にコイルに印加
される駆動信号パルス幅に対する、噴射量特性の直線性
を損なう原因となっている。
燃料噴射弁では、磁気回路の持つ磁気インダクタンスの
影響で、コイルに通電を開始しても電流及び磁束はすぐ
には立ち上がらず、実際に開き動作が開始，終了するま
でに遅れ時間を必要とする。一方、通電を停止したとき
には、磁束がすぐには消えないため、磁気吸引力が弱ま
って弁体が閉弁位置に戻るまでに遅れ時間を必要とす
る。これら、開閉の遅れ時間は、結果的にコイルに印加
される駆動信号パルス幅に対する、噴射量特性の直線性
を損なう原因となっている。
【０００４】この噴射量直線性阻害要因について、図２
を用いて説明する。図２の（ａ）は、周期１０ｍｓのパ
ルスで電磁弁を駆動した場合の、パルス幅と燃料噴射量
の関係を示すグラフ２０，図２の（ｂ）は、パルス幅が
２６に示す幅で入力されたときの弁体２の動きを示す図
を太線２１で示し、その他のパルス幅で駆動された場合
の弁体の動きを２３，２４，３５等の細線で示してあ
る。
を用いて説明する。図２の（ａ）は、周期１０ｍｓのパ
ルスで電磁弁を駆動した場合の、パルス幅と燃料噴射量
の関係を示すグラフ２０，図２の（ｂ）は、パルス幅が
２６に示す幅で入力されたときの弁体２の動きを示す図
を太線２１で示し、その他のパルス幅で駆動された場合
の弁体の動きを２３，２４，３５等の細線で示してあ
る。
【０００５】まず、パルス幅が小さい場合の開弁遅れに
よる直線性の阻害について説明する。パルス幅が小さい
場合、パルスを加えても弁体が動かないため、燃料を噴
射しない領域Ｔ１，２２が存在する。次に、パルスの弁
体がストッパに当たる前にオフになった場合、残留磁束
と、弁体が開弁方向への速度を持つことから通常の閉じ
動作よりもゆっくりと弁体が戻ってくるため、噴射量が
増加する領域Ｔ２，２３が有る。さらに、弁体２は、ス
トッパに衝突した後、バウンドするが、バウンドによっ
て閉弁方向の速度を持つときにパルスがオフになると、
通常の閉弁動作よりも速く弁体が戻るため、噴射量が減
少する領域Ｔ３，２４が有る。
よる直線性の阻害について説明する。パルス幅が小さい
場合、パルスを加えても弁体が動かないため、燃料を噴
射しない領域Ｔ１，２２が存在する。次に、パルスの弁
体がストッパに当たる前にオフになった場合、残留磁束
と、弁体が開弁方向への速度を持つことから通常の閉じ
動作よりもゆっくりと弁体が戻ってくるため、噴射量が
増加する領域Ｔ２，２３が有る。さらに、弁体２は、ス
トッパに衝突した後、バウンドするが、バウンドによっ
て閉弁方向の速度を持つときにパルスがオフになると、
通常の閉弁動作よりも速く弁体が戻るため、噴射量が減
少する領域Ｔ３，２４が有る。
【０００６】次に、パルス幅が大きい場合の閉弁遅れに
よる直線性の阻害について説明する。パルス幅が大きい
場合、パルスを切ってもすぐには磁束が消えないことか
ら、磁気吸引力が弱まって閉弁動作を開始するまでに遅
れ時間があるが、この遅れ時間中、あるいは閉弁動作中
に次のパルスが入力されると、弁体が閉じる前に開動作
に移行するため、噴射量が増加する領域Ｔ４，２５が有
る。
よる直線性の阻害について説明する。パルス幅が大きい
場合、パルスを切ってもすぐには磁束が消えないことか
ら、磁気吸引力が弱まって閉弁動作を開始するまでに遅
れ時間があるが、この遅れ時間中、あるいは閉弁動作中
に次のパルスが入力されると、弁体が閉じる前に開動作
に移行するため、噴射量が増加する領域Ｔ４，２５が有
る。
【０００７】つまり、開き遅れＴｏ，２７閉じ遅れＴ
ｃ，２８をできるだけ小さくすることで、噴射量直線性
を改善することができる。しかし、開き遅れ２７を小さ
くするために磁気吸引力を上げたり、スプリング力を小
さくすると、閉じ遅れ２８が大きくなるなど、開閉遅れ
をともに小さくすることは困難であった。
ｃ，２８をできるだけ小さくすることで、噴射量直線性
を改善することができる。しかし、開き遅れ２７を小さ
くするために磁気吸引力を上げたり、スプリング力を小
さくすると、閉じ遅れ２８が大きくなるなど、開閉遅れ
をともに小さくすることは困難であった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の問題は、コイルを
複数個設け、開き動作時には、開き状態保持時よりも多
くのコイルに通電する構造とすることで解決される。
複数個設け、開き動作時には、開き状態保持時よりも多
くのコイルに通電する構造とすることで解決される。
【０００９】
【作用】コイルを複数個設け、開き動作時には、開き状
態保持時よりも多くのコイルに通電することで、開きの
ための磁気吸引力を大きなものとし、開き遅れを短縮す
るとともに、開き保持状態では吸引力を小さくしておく
ことで、閉じ遅れ時間も短縮できる。
態保持時よりも多くのコイルに通電することで、開きの
ための磁気吸引力を大きなものとし、開き遅れを短縮す
るとともに、開き保持状態では吸引力を小さくしておく
ことで、閉じ遅れ時間も短縮できる。
【００１０】
【実施例】図３に本発明の一実施例である噴射弁のコイ
ル配線図を示す。本実施例の噴射弁の基本的な構造は、
図１に示す従来の噴射弁と同一である。本実施例では、
コイル３０，コイル３１の二本を巻き、各々の一端を結
合したタップ部３３を電源３２に接続するとともに、各
々のコイルの他端３４，３５を駆動回路３６，３７を介
して接地する。駆動回路３６，３７はＣＰＵ３８からの
信号によってオン／オフ動作を行い、コイル３０，コイ
ル３１への通電を制御する。
ル配線図を示す。本実施例の噴射弁の基本的な構造は、
図１に示す従来の噴射弁と同一である。本実施例では、
コイル３０，コイル３１の二本を巻き、各々の一端を結
合したタップ部３３を電源３２に接続するとともに、各
々のコイルの他端３４，３５を駆動回路３６，３７を介
して接地する。駆動回路３６，３７はＣＰＵ３８からの
信号によってオン／オフ動作を行い、コイル３０，コイ
ル３１への通電を制御する。
【００１１】図４にこの実施例の場合の弁体の動作と、
従来の例の比較を示す。まず、開き動作時、通電開始か
ら一定期間はコイル３０とコイル３１の両方に通電し、
強力な磁束を発生させることで素早い開き動作を行わ
せ、開き遅れＴｏを短縮する。一定期間経過後は、コイ
ル３０への通電を停止し、コイル３１のみに通電する。
このときのコイル３１による磁気吸引力は、弁体を開き
状態に保持するために必要な最低限の力で十分である。
従来の例の比較を示す。まず、開き動作時、通電開始か
ら一定期間はコイル３０とコイル３１の両方に通電し、
強力な磁束を発生させることで素早い開き動作を行わ
せ、開き遅れＴｏを短縮する。一定期間経過後は、コイ
ル３０への通電を停止し、コイル３１のみに通電する。
このときのコイル３１による磁気吸引力は、弁体を開き
状態に保持するために必要な最低限の力で十分である。
【００１２】この状態で、閉じ動作を行わせるためにコ
イル３１への通電を停止すれば、もともと磁気吸引力は
小さなものとなっているため、素早い閉じ動作が可能と
なり、閉じ遅れＴｃを短縮できる。
イル３１への通電を停止すれば、もともと磁気吸引力は
小さなものとなっているため、素早い閉じ動作が可能と
なり、閉じ遅れＴｃを短縮できる。
【００１３】本実施例によれば、開き動作の立ち上がり
が早くなるとともに、開き速度も大きくなるため小パル
ス幅領域での直線性を改善することができる。ストッパ
に衝突した後のバウンドについては、衝突速度が大きく
なるものの、コア方向への吸引力が大きいため素早く収
束する。閉じ動作時は、磁気吸引力が小さくなっている
ため通電を停止するとすぐに閉じ動作を始める。これに
よって、パルス幅が大きく、時間的に近接したパルスに
よって駆動される場合の非直線性が改善される。
が早くなるとともに、開き速度も大きくなるため小パル
ス幅領域での直線性を改善することができる。ストッパ
に衝突した後のバウンドについては、衝突速度が大きく
なるものの、コア方向への吸引力が大きいため素早く収
束する。閉じ動作時は、磁気吸引力が小さくなっている
ため通電を停止するとすぐに閉じ動作を始める。これに
よって、パルス幅が大きく、時間的に近接したパルスに
よって駆動される場合の非直線性が改善される。
【００１４】また、本実施例によれば、開き時のみ多く
の電流を流し、開き状態保持中は電流を小さくできるた
め、噴射弁の発熱を抑えることができる。
の電流を流し、開き状態保持中は電流を小さくできるた
め、噴射弁の発熱を抑えることができる。
【００１５】また、燃料圧力が比較的高いシステムで、
開きに強い吸引力を必要とされる場合でも、開き時に使
用するコイルの巻き数を調整することで対応可能とな
る。
開きに強い吸引力を必要とされる場合でも、開き時に使
用するコイルの巻き数を調整することで対応可能とな
る。
【００１６】また、噴射弁のコイルの断線、あるいは駆
動回路の故障が生じた場合でも、一つの噴射弁が複数の
コイルを有するため、残ったコイルに通電することで、
故障時の運転を可能にできる。
動回路の故障が生じた場合でも、一つの噴射弁が複数の
コイルを有するため、残ったコイルに通電することで、
故障時の運転を可能にできる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、簡単な構造で、電磁式
燃料噴射弁の開閉弁遅れを短縮し、応答性を改善し、パ
ルス幅と噴射量の直線性を改善することができる。
燃料噴射弁の開閉弁遅れを短縮し、応答性を改善し、パ
ルス幅と噴射量の直線性を改善することができる。
【００１８】また、本発明によれば、開き動作時のみ電
流を大きくし、開き状態保持時は電流を小さくすること
で、噴射弁の発熱を抑制することができる。
流を大きくし、開き状態保持時は電流を小さくすること
で、噴射弁の発熱を抑制することができる。
【００１９】また、本発明によれば、噴射弁のコイル断
線、駆動回路故障等が生じた場合でも残ったコイルに通
電することで、故障時でも機関の運転を可能にできる。
線、駆動回路故障等が生じた場合でも残ったコイルに通
電することで、故障時でも機関の運転を可能にできる。
【図１】従来の実施例及び本発明の電磁式燃料噴射弁の
断面図。
断面図。
【図２】噴射量直線性と、弁体の動作を示す説明図。
【図３】本発明の一実施例を示す回路図。
【図４】本発明の一実施例による弁体の動作を示す説明
図。
図。
３０，３１…コイル、３６，３７…駆動回路、３８…Ｃ
ＰＵ。
ＰＵ。
Claims (3)
- 【請求項１】内燃機関に燃料を供給するもので、磁気回
路を構成するコイルを複数備えることを特徴とする電磁
式燃料噴射弁。 - 【請求項２】弁体の開き動作初期段階では、開き状態保
持時よりも多数の前記コイルに電流を流す請求項１に記
載の電磁式燃料噴射弁。 - 【請求項３】前記噴射弁の前記コイルの断線、あるいは
駆動回路の故障を検出する手段と、故障の発生を検出し
た場合、故障していないコイル及び駆動回路の制御状態
を正常時とは異なるものとする請求項１に記載の内燃機
関の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13316895A JPH08326620A (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 内燃機関用電磁式燃料噴射弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13316895A JPH08326620A (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 内燃機関用電磁式燃料噴射弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08326620A true JPH08326620A (ja) | 1996-12-10 |
Family
ID=15098276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13316895A Pending JPH08326620A (ja) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | 内燃機関用電磁式燃料噴射弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08326620A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5992391A (en) * | 1997-06-26 | 1999-11-30 | Hitachi, Ltd. | Electromagnetic fuel injector and control method thereof |
| US6332453B1 (en) | 1998-12-25 | 2001-12-25 | Hitachi, Ltd. | Electromagnetic system fuel injection apparatus an internal combustion engine having an electromagnetic system fuel injection apparatus, and a drive circuit of an electromagnetic system fuel injection apparatus |
| US6634338B1 (en) | 1999-04-08 | 2003-10-21 | Hitachi, Ltd. | Fuel injection apparatus, fuel injection method and internal combustion engine |
| JP2007157830A (ja) * | 2005-12-01 | 2007-06-21 | Toyota Motor Corp | 電磁弁の制御装置 |
| JP2008026815A (ja) * | 2006-07-25 | 2008-02-07 | Sharp Corp | ソレノイドの構造及びこれを用いた画像形成装置 |
| JP2013224630A (ja) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | Mazda Motor Corp | 燃料噴射装置 |
| CN104929831A (zh) * | 2014-03-20 | 2015-09-23 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 带残余磁滞重置的致动器 |
| CN104929833A (zh) * | 2014-03-20 | 2015-09-23 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 具有前馈控制的致动器 |
| CN111520522A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-08-11 | 广东万和热能科技有限公司 | 电磁阀及其控制方法 |
-
1995
- 1995-05-31 JP JP13316895A patent/JPH08326620A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5992391A (en) * | 1997-06-26 | 1999-11-30 | Hitachi, Ltd. | Electromagnetic fuel injector and control method thereof |
| US6129073A (en) * | 1997-06-26 | 2000-10-10 | Hitachi, Ltd. | Electromagnetic fuel injector and control method thereof |
| US6431155B1 (en) | 1997-06-26 | 2002-08-13 | Hitachi, Ltd. | Electromagnetic fuel injector and control method thereof |
| US6615805B2 (en) | 1997-06-26 | 2003-09-09 | Hitachi, Ltd. | Electromagnetic fuel injector and control method thereof |
| US6332453B1 (en) | 1998-12-25 | 2001-12-25 | Hitachi, Ltd. | Electromagnetic system fuel injection apparatus an internal combustion engine having an electromagnetic system fuel injection apparatus, and a drive circuit of an electromagnetic system fuel injection apparatus |
| US6550458B2 (en) | 1998-12-25 | 2003-04-22 | Hitachi, Ltd | Electromagnetic fuel injection apparatus, an internal combustion engine having an electromagnetic fuel injection apparatus, and a drive circuit of an electromagnetic fuel injection apparatus |
| US6634338B1 (en) | 1999-04-08 | 2003-10-21 | Hitachi, Ltd. | Fuel injection apparatus, fuel injection method and internal combustion engine |
| JP2007157830A (ja) * | 2005-12-01 | 2007-06-21 | Toyota Motor Corp | 電磁弁の制御装置 |
| JP2008026815A (ja) * | 2006-07-25 | 2008-02-07 | Sharp Corp | ソレノイドの構造及びこれを用いた画像形成装置 |
| JP2013224630A (ja) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | Mazda Motor Corp | 燃料噴射装置 |
| CN104929831A (zh) * | 2014-03-20 | 2015-09-23 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 带残余磁滞重置的致动器 |
| CN104929833A (zh) * | 2014-03-20 | 2015-09-23 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 具有前馈控制的致动器 |
| CN111520522A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-08-11 | 广东万和热能科技有限公司 | 电磁阀及其控制方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040106 |