JP2003254189A - 電磁式燃料噴射弁 - Google Patents
電磁式燃料噴射弁Info
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Abstract
提供する 【解決手段】 この電磁式燃料噴射弁は、燃料が導入さ
れる容器H内に設けられたニードル部材Nを電磁手段に
よる吸引力FL,FSによって+Z方向に移動させること
により、容器Hの内面ISとニードル部材Nの外面との
間の隙間で規定される燃料通過経路PSの大きさが変化
する電磁式燃料噴射弁であり、この電磁手段は吸引力F
L,FSが互いに独立制御可能な第1磁気回路M1及び第
2の磁気回路M2を備えている。
Description
に関する。
許文献1に記載されている。同公報に記載の電磁式燃料
噴射弁は、燃料が導入される容器内に設けられたニード
ル部材を電磁手段による吸引力によってニードル部材の
長手方向に移動させることにより、容器の内面とニード
ル部材の外面との間の隙間で規定される燃料通過経路の
大きさを変化させている。燃料通過経路の通過後、燃料
は噴孔から出射される。
電磁式燃料噴射弁は電磁手段の吸引力が適正でなく、十
分な開閉動作ができないという問題がある。本発明は、
このような問題に鑑みてなされたものであり、十分な開
閉動作が可能な電磁式燃料噴射弁を提供することを目的
とする。
め、本発明に係る電磁式燃料噴射弁は、燃料が導入され
る容器内に設けられたニードル部材を電磁手段による吸
引力によってニードル部材の長手方向に移動させること
により、容器の内面とニードル部材の外面との間の隙間
で規定される燃料通過経路の大きさが変化する電磁式燃
料噴射弁において、電磁手段は吸引力が互いに独立制御
可能な第1及び第2の磁気回路を備えることを特徴とす
る。
いに独立制御可能な第1及び第2の磁気回路を用いてい
るため、吸引力を適正に設定することができ、十分な開
閉動作ができる。特に、第1磁気回路と第2磁気回路が
所定期間において同時に吸引力を発生することとすれ
ば、吸引力を強くすることができ、更に十分な開閉動作
を行うことができる。
部材の長手方向に沿って配置すれば、長手方向に直交す
る方向(径方向)の寸法の大型化を行わずに、吸引力を
増加させることができる。
を介して対向し互いに引き合う磁性体対を有し、各磁性
体対の少なくとも一方は電磁石を構成し、磁性体対のそ
れぞれは、ニードル部材が磁性体対の吸引力によってそ
の長手方向に沿って移動するように容器とニードル部材
との間に配置されていることが好ましく、コンパクトに
磁気回路を配置することができる。
第1ストローク長は、第2磁気回路によるニードル部材
の第2ストローク長よりも短いこととすれば、要するに
ストローク長が異なることとすれば、燃料通過経路の大
きさをストローク長に併せて変えることができ、緻密な
燃料噴射制御ができるようになる。
気回路の空隙の寸法は、吸引力非発生時の第2磁気回路
の空隙の寸法よりも小さいことが好ましい。空隙が狭い
ほど吸引力は強くなる。燃料通過経路の大きさを零から
拡大する瞬間は、相対的にこれ以降の吸引力よりも大き
な吸引力を必要とする。燃料通過経路の大きさを零から
拡大する瞬間は、少なくともニードル部材ストローク長
の短い方の第1磁気回路において吸引力を発生させるこ
とが好ましい。
によって第1磁気回路側の吸引力を増加させれば、燃料
通過経路の大きさをスムーズに拡大することができる。
一旦、燃料通過経路が形成された場合には、相対的には
小さな力でニードル部材を移動させることができるの
で、第1ストローク長よりも長い第2ストローク長を設
定することができ、緻密な燃料噴射制御ができるように
なる。
ドル部材が吸引力の向きに第1ストローク長以上移動し
た場合にはニードル部材を吸引力に抗する向きに付勢す
る第1及び第2弾性手段を備え、第1弾性手段はニード
ル部材が吸引力の向きに第1ストローク長未満で移動す
る場合にはニードル部材に吸引力と同じ向きに力を与え
るように配置されていることが好ましく、ニードル部材
の戻り時(ニードル部材が弾性手段による付勢力によっ
て吸引力とは逆向きに移動する時)には第1及び第2弾
性手段の合力によってニードル部材を移動させることが
でき、また、吸引力を加えている場合には第1弾性手段
は吸引力に抗しないので、ニードル部材を高速に移動さ
せることができる。
すぎると、ニードル部材が容器の内面に当接した時にバ
ウンドし、所謂二次噴射が生じる。このような二次噴射
は開閉制御性や燃費の観点から好ましくない。
材が吸引力の向きに移動した場合にニードル部材を吸引
力に抗する向きに付勢する弾性手段と、ニードル部材が
弾性手段による付勢力によって吸引力とは逆向きに移動
する場合には、前記ニードル部材の閉弁時の位置よりも
大きく前記第1ストローク長未満の所定位置で特定の部
材に衝突するように前記ニードル部材に設けられたスト
ッパ部材とを備えることとしてもよい。これにより、ニ
ードル部材が戻り時にストッパ部材に特定の部材に衝突
するため、その速度が容器内面への当接前に減少し、二
次噴射が減少する。
定され、他方はニードル部材に対して相対的に移動可能
であって間接的に吸引力をニードル部材に伝達できるよ
うに構成されていることが好ましい。ニードル部材は容
器に対して移動するが、磁性体対の他方は間接的に吸引
力を伝達するため、ニードル部材戻り時の不要な共振を
抑制することができる。
料噴射弁について説明する。なお、同一要素には同一符
号を用い、重複する説明は省略する。
結合関係を示す説明図である。この電磁式燃料噴射弁
は、燃料が導入される容器H内に設けられたニードル部
材Nを電磁手段による吸引力FL,FSによってニードル
部材Nの長手方向(+Z方向)に移動させることによ
り、容器Hの内面ISとニードル部材Nの外面との間の
隙間で規定される燃料通過経路PSの大きさが変化する
電磁式燃料噴射弁であり、この電磁手段は吸引力FL,
FSが互いに独立制御可能な第1磁気回路M1及び第2
の磁気回路M2を備えている。
部材Nが燃料通過経路PSを塞いだ状態が「閉弁」状態
であり、燃料通過経路PSが形成された状態が「開弁」
状態である。容器H内部に導入された燃料は、燃料通過
経路PSの大きさに依存して燃料噴射用の噴孔から噴射
される。この噴孔は燃料通過経路PS自体から構成する
こともできるが、燃料通過経路PSの後段側に設けるこ
ととしてもよい。
FL,FSが互いに独立制御可能な第1及び第2の磁気回
路M1,M2を用いているため、吸引力(FLとFSの関
数)を適正に設定することができ、十分な開閉動作がで
きる。特に、第1磁気回路M1と第2磁気回路M2が所
定期間(T1,T2:図8参照)において同時に吸引力
を発生することとすれば、吸引力を強くすることがで
き、更に十分な開閉動作ができる。
れは、空隙A1,A2を介して対向し互いに引き合う磁
性体対(M1a,M1b)、(M2a,M2b)を有し
ている。磁性体対M1a,M1bの一方(M1aとす
る)は電磁石を構成している。また、磁性体対M2a,
M2bの一方(M2aとする)も電磁石を構成してい
る。磁性体対M1a,M1b(M2a,M2b)を構成
する磁性体は、双方とも電磁石を構成してもよい。
ものであるが、説明の便宜上、それぞれの電磁石は磁性
体M1a,M2aと同一の符号を用いることとする。
なる金属であって、磁界中において磁極が発生する物質
であり、電磁石はこのような物質にコイルを巻きつける
ことで構成することができる。コイルに電流を供給する
と、コイル電流による磁束とコイルの巻かれた磁性体の
磁極による磁束が空隙A1,A2を通過することで、強
力な磁界が空隙A1,A2内に形成され、空隙A1,A
2を含むそれぞれの磁気回路M1,M2において吸引力
FL,FSが発生する。
吸引力FLは磁気回路M2の吸引力FSも大きいものとす
る(FL>FS)。磁気回路M1の吸引力FLは空隙A1
の寸法(エアギャップ)G1に反比例し、磁気回路M2
の吸引力FSは空隙A2の寸法(エアギャップ)G2に
反比例する。すなわち、閉弁時の空隙A1の寸法G1
は、空隙A2の寸法G2よりも小さく(G1<G2)、
したがって、吸引力FLが吸引力FSよりも大きくなる。
M2b)のそれぞれは、ニードル部材Nが磁性体対M1
a,M1b(M2a,M2b)の吸引力FL,FSによっ
て、その長手方向(+Z方向)に沿って移動するように
容器Hとニードル部材Nとの間に配置されており、磁気
回路M1,M2がコンパクトに配置されている。
固定されており、磁性体M1bは第1弾性手段(スプリ
ング)S1を介して駆動力伝達部材FXに接続され、磁
性体M2bはニードル部材Nに固定されている。
によって、磁性体M1bが+Z方向に移動すると、磁性
体M1bに接続された駆動力伝達部材FXが第1弾性手
段S1のバネ力によって+Z方向に移動する。駆動力伝
達部材FXはニードル部材Nに固定されているので、ニ
ードル部材Nは+Z方向に移動し、燃料通過経路PSが
形成され、開弁が行われる。なお、容器Hとニードル部
材Nとは第2弾性手段(スプリング)S2によって接続
されており、第1磁気回路M1による吸引力F Lは、第
2弾性手段S2のバネ力に抗している。第2弾性手段S
2は必要に応じて設けることとする。
Hに対して固定された電磁石M1a方向に移動し、これ
に当接すると、第1磁気回路M1によるニードル部材N
の移動は略停止する。閉弁時のニードル部材NのZ方向
位置を基準位置とすると、基準位置から当該停止位置ま
での距離が、ニードル部材Nの第1磁気回路M1による
ストローク長(第1ストローク長)となる。本例では第
1ストローク長は空隙寸法G1に相当する。
によって、磁性体M2bが+Z方向に移動すると、第2
弾性手段S2によるバネ力に抗して磁性体M2bが+Z
方向に移動する。磁性体M2bはニードル部材Nに固定
されているので、ニードル部材Nは+Z方向に移動す
る。この吸引力が閉弁時に作用すれば、燃料通過経路P
Sが形成され、開弁が行われる。
位置にあるとき、第2磁気回路M2による更なる吸引に
よって、磁性体M2bが+Z方向に移動すると、第2弾
性手段S2によるバネ力に加えて第1弾性手段S1によ
るバネ力にも抗して磁性体M2bが+Z方向に移動し、
これに固定されたニードル部材Nが+Z方向に移動す
る。磁性体M2bが電磁石M2aに当接すると、第2磁
気回路M2によるニードル部材Nの移動は停止する。閉
弁時のニードル部材NのZ方向位置を基準位置とする
と、基準位置から当該停止位置までの距離が、ニードル
部材Nの第2磁気回路M2によるストローク長(第2ス
トローク長)となる。本例では第2ストローク長は空隙
寸法G2に相当する。なお、ストローク長と空隙寸法が
異なる場合も考えられる。
第1ストローク長(=G1)は、第2磁気回路M2によ
るニードル部材Nの第2ストローク長(=G2)よりも
短い。このように、本電磁式燃料噴射弁においてはスト
ローク長が異なるので、燃料通過経路PSの大きさをス
トローク長に併せて変えることができ、緻密な燃料噴射
制御ができる。
M1の空隙A1の寸法G1は、吸引力非発生時(閉弁
時)の第2磁気回路M2の空隙A2の寸法G2よりも小
さい。上述のように、空隙が狭いほど吸引力は強くな
る。燃料通過経路PSの大きさを零から拡大する瞬間
は、燃料噴射用の噴孔内外の圧力差が閉弁力を強めてい
るので、相対的に開弁動作始動時以降の吸引力よりも大
きな吸引力が必要である。
から拡大する瞬間は、少なくともニードル部材ストロー
ク長の短い方の第1磁気回路M1において吸引力を発生
させる。空隙A1の寸法G1を小さくすることによっ
て、閉弁時の第1磁気回路M1側の吸引力FLを増加さ
せれば、燃料通過経路PSの大きさをスムーズに拡大す
ることができる。一旦、燃料通過経路PSが形成された
場合には、相対的には小さな力でニードル部材Nを移動
させることができるので、第1ストローク長よりも長い
第2ストローク長を設定することができ、緻密な燃料噴
射制御ができるようになる。
材Nが吸引力の向きに第1ストローク長以上移動した場
合にはニードル部材Nを吸引力に抗する向きに付勢する
第1及び第2弾性手段S1,S2を備えており、第1弾
性手段S1はニードル部材Nが吸引力の向きに第1スト
ローク長未満で移動する場合にはニードル部材Nに吸引
力と同じ向きに力を与えるように配置されており、ニー
ドル部材Nの戻り時(ニードル部材Nが弾性手段S1,
S2による付勢力によって吸引力とは逆向きに移動する
時)には第1及び第2弾性手段S1,S2の合力によっ
てニードル部材Nを移動させることができ、また、吸引
力を加えている場合には第1弾性手段S1は吸引力に抗
しないので、ニードル部材Nを高速に移動させることが
できる。
(M1a)は容器Hに固定され、他方(M1b)はニー
ドル部材Nに対して相対的に移動可能であって間接的に
吸引力をニードル部材Nに伝達できるように構成されて
いる。磁性体対の他方(M1b)は間接的に吸引力FL
を伝達するため、ニードル部材戻り時の不要な共振を抑
制することができる。
能である。
械的結合関係を示す説明図である。この電磁式燃料噴射
弁も上述の噴射弁と同様に、燃料が導入される容器H内
に設けられたニードル部材Nを電磁手段による吸引力F
L,FSによってニードル部材Nの長手方向(+Z方向)
に移動させることにより、容器Hの内面ISとニードル
部材Nの外面との間の隙間で規定される燃料通過経路P
Sの大きさが変化する電磁式燃料噴射弁であり、この電
磁手段は吸引力FL,FSが互いに独立制御可能な第1磁
気回路M1及び第2の磁気回路M2を備えている。図1
に示したものとの相違点は、第1弾性手段S1を備え
ず、吸引時に磁性体M1bがニードル部材Nに固定され
たストッパ部材NSに当接でき、磁性体M1bが第3弾
性手段(スプリング)S3を介して容器Hに接続されて
いる点である。他の構成は同一である。
に作用すると、これに当接したストッパ部材NSが+Z
方向に移動し、ニードル部材が+Z方向に移動する。更
なるストロークが必要な場合、第2磁気回路M2による
吸引力を作用させると、ニードル部材Nは第1ストロー
ク長を超え、磁性体M1bとストッパ部材NSとは離隔
する。他の作用は上記と同様である。
の機械的結合関係を示す説明図である。この電磁式燃料
噴射弁も上述の噴射弁と同様に、燃料が導入される容器
H内に設けられたニードル部材Nを電磁手段による吸引
力FL,FSによってニードル部材Nの長手方向(+Z方
向)に移動させることにより、容器Hの内面ISとニー
ドル部材Nの外面との間の隙間で規定される燃料通過経
路PSの大きさが変化する電磁式燃料噴射弁であり、こ
の電磁手段は吸引力FL,FSが互いに独立制御可能な第
1磁気回路M1及び第2の磁気回路M2を備えている。
手段S1を備えず、吸引時に磁性体M1bがニードル部
材Nに固定されたストッパ部材NSに当接でき、磁性体
M1bが第2弾性手段S2に抗して吸引される点であ
る。磁性体M1bは適当な部材に対してスライド可能と
される。他の構成は同一である。このように弾性手段の
構成や機械的結合としては種々のものが考えられる。
の機械的結合関係を示す説明図である。本電磁式燃料噴
射弁は、図1に示したものに加えて、吸引時に磁性体M
1bがニードル部材Nに固定されたストッパ部材NSに
当接できるようにしたものである。磁性体M1bは第1
ストローク長未満では第2弾性手段S2に抗して、第1
ストローク長以上では第1及び第2弾性手段S1,S2
に抗して吸引される。
ぎると、ニードル部材Nが容器Hの内面ISに当接した
時にバウンドし、所謂二次噴射が生じる。このような二
次噴射は開閉制御性や燃費の観点から好ましくない。
吸引力の向き(+Z方向)に移動した場合にニードル部
材Nを吸引力に抗する向きに付勢する弾性手段S2(S
1)と、ニードル部材Nが弾性手段S2(S1)による
付勢力によって吸引力とは逆向き(−Z方向)に移動す
る場合には、ニードル部材Nの閉弁時の基準位置よりも
大きく第1ストローク長未満の所定位置で特定の部材
(本例では磁性体M1b)に衝突するようにニードル部
材Nに設けられたストッパ部材NSとを備えている。
は、ニードル部材Nの戻り時に、衝撃緩衝作用のあるS
1に取り付けられた磁性体M1bに衝突する。このよう
にニードル部材Nが、戻り時に磁性体M1bに衝突する
と、その速度が容器内面ISへの当接前に減少し、二次
噴射が減少する。ストッパ部材NSは弾性的に支持され
ていることとしてもよい。
構成例について説明する。上述の電磁式燃料噴射弁の中
で図4に示したものが最も好適であるので、以下では、
これを具体化したものについて説明する。
る。
給管1の端部に位置する燃料供給口1aから容器H内に
燃料が供給される。容器Hは、容器本体100と容器本
体100の長手方向先端部に取り付けられたノズル17
から構成される。容器本体100内にはニードル部材
(ニードル弁)Nが配置され、ニードル弁Nはノズル1
7内部まで延びている。容器本体100とニードル弁N
との間には第1及び第2磁気回路M1,M2が配置され
る。
1コア)M1aと、第1コアM1a内に埋め込まれた第
1コイルM1cとから構成される第1電磁石(M1a,
M1c)を有する。また、第1磁気回路M1は、円環状
の磁性体(アーマチャ)M1bを備えている。アーマチ
ャM1bの開口内には相対的にスライド可能なニードル
弁Nが位置し、アーマチャM1bは第1弾性手段(第1
スプリング)S1を介して駆動力伝達部材(ストッパ部
材)FXに接続され、ニードル弁Nと弾性的に結合して
いる。
2コア)M2aと、磁性体M2a内に埋め込まれた第2
コイルM2cとから構成される第2電磁石(M2a,M
2c)を有する。また、第2磁気回路M2は、円環状の
磁性体(アーマチャ)M2bを備える。アーマチャM2
bの開口内にはニードル弁Nが固定されており、アーマ
チャM2bは第2弾性手段(第2スプリング)S2を介
して容器Hに接続され、容器Hと弾性的に結合してい
る。なお、本例では、容器Hに固定された燃料供給管1
内のスリーブ1bをストッパとし、これとニードル弁N
の基端部との間に第2スプリングS2を介在させてい
る。
ぞれ電流を供給するためのコネクタ2が取り付けられて
おり、それぞれへの電流供給によって、それぞれの吸引
力F L,FSが独立に発生する。
2コアM2aの内側領域、アーマチャM2b等に設けら
れた燃料通路、第1コアM1aの内側領域、第1磁性体
M1b等に設けられた燃料通路を介して、ノズル17内
に至り、燃料通過経路(燃料シール部)PSの直前まで
移動する。ノズル17の先端には噴孔19が設けられて
おり、開弁時には噴孔19から燃料が噴出する。本装置
の動作は既に説明した通りであるが、以下、詳説する。
縦断面図である。
ネクタ2から電流は供給されず、第2スプリングによる
第2スプリング力(付勢力)F2によって、ニードル弁
Nが燃料シール部PS方向に付勢され、ニードル弁Nの
外面が燃料シール部PSを塞いでいる。
るには、開弁動作始動時に、コネクタ2から第1及び第
2磁気回路M1,M2を構成する第1及び第2コイルM
1c,M2cに電流を供給する。これにより、第1スプ
リングS1及びストッパ部材FXを介してニードル弁N
に+Z方向の力が加わることで、差圧による閉弁力F D
及び第2スプリング力F2に抗して、ニードル弁Nが燃
料シール部PSから離隔する方向に移動し、開弁が行わ
れ、燃料噴射が開始される。
ローク長未満の所定位置に位置した時に、第2コイルM
2cへの電流供給が停止され、第1アーマチャM1bが
第1コアM1aに当接し、ニードル弁Nの移動が略停止
する。しかる後、第1コイルM1cへの電流供給を停止
すると、第1及び第2スプリングによるスプリング力F
1,F2によって、ニードル弁Nが−Z方向に移動し、
ニードル弁Nが燃料シール部PSを構成する容器内面に
当接し、閉弁が行われる。
で、燃料の分散度が高く、高分散噴霧が行われる。
部材NSは、第1ストローク長未満の位置で第1アーマ
チャM1bに一旦衝突することで減速された後、燃料シ
ール部PSを構成する容器内面に衝突するので、二次噴
射が抑制される。
るには、まず、開弁動作始動時に、コネクタ2から第1
及び第2磁気回路M1,M2を構成する第1及び第2コ
イルM1c,M2cに電流を供給する。これにより、第
1スプリングS1及びストッパ部材FXを介してニード
ル弁Nに+Z方向の力が加わることで、差圧による閉弁
力FD及び第2スプリング力F2に抗して、ニードル弁
Nが燃料シール部PSから離隔する方向に移動し、開弁
が行われ、燃料噴射が開始される。
ローク長に到達した時点においても第2コイルM2cへ
の電流供給は継続され、第1アーマチャM1bは第1コ
アM1aに当接するものの、第1スプリングS1による
第1スプリング力F1及び第2スプリングS2によるス
プリング力F2に抗して第2アーマチャM2bの吸引が
行われ、ニードル弁Nが更に上方まで移動する。
停止させることができる。第2アーマチャM2bが第2
コイルM2cに当接すると、第2ストローク長の位置で
ニードル弁Nの移動が停止する。しかる後、第2コイル
M1c(必要に応じて第1コイルM1c)への電流供給
を停止すると、第1及び第2スプリングによるスプリン
グ力F1,F2によって、ニードル弁Nが−Z方向に移
動し、ニードル弁Nが燃料シール部PSを構成する容器
内面に当接し、閉弁が行われる。
で、燃料の分散度が低く、高貫徹力噴射が行われる。
ードル弁Nに設けられたストッパ部材NSは、第1スト
ローク長未満の位置で第1アーマチャM1bに一旦衝突
することで減速された後、燃料シール部PSに衝突する
ので、二次噴射が抑制される。
説明図である。ニードル弁Nが第2ストローク長だけ閉
弁位置(基準位置)から移動した位置にある場合(状態
C)、これは空隙A2の寸法G2に対応するが、閉弁動
作時においては、ニードル弁Nが時間の経過に従って第
1ストローク長(寸法G1)よりも閉弁位置に近づいた
時点で、ストッパ部材NSは第1アーマチャM1bに衝
突し、第1アーマチャM1bに設けられたスプリングS
1によって衝撃が緩衝され、第1アーマチャM1bと共
に減速されて閉弁時の位置まで移動する。
する位置変化量(速度)が、閉弁位置への到達の直前に
小さくなり、燃料シール部PSを構成する容器内面への
衝突速度は低速となる。したがって、この衝突の際のバ
ウンドが抑制され、二次噴射が抑制される。
作時、多量噴射の開弁動作時のコイルM1c,M2c
への供給電流(ソレノイド駆動パルス)I1,I2、吸
引力FL,FS、スプリング力F1,F2、差圧による閉
弁力FD、ニードル弁位置のタイミングチャートであ
る。
ず、ソレノイド駆動パルスI1,I2を同時に供給した
後、期間T1後に駆動パルスI2を停止し、燃料噴射が
行われた後、駆動パルスI1も停止することで、閉弁動
作を行う。
ず、ソレノイド駆動パルスI1,I2を同時に供給した
後、駆動パルスI2は供給したままで期間T2後に駆動
パルスI1を停止し、燃料噴射が行われた後、駆動パル
スI2も停止することで、閉弁動作を行う。
トローク長を可変としたことで、エンジンの負荷に応じ
て必要な噴霧を行うことができ、燃費を向上させること
ができる。少量噴射時においては、噴霧が広角で分散す
るため、低負荷域での燃焼に適する。また、多量噴射時
においては、燃料噴射の直進性が高いため、高負荷域で
の燃焼に適する。
記駆動パルスI1又はI2のデューティ比に比例する。
少量噴射にすると、デューティ比を可変しなくても燃料
噴射率を相対的に小さくすることができ、デューティ比
も低減させれば、非常に微量の燃料噴射を行うことがで
きる。
も相対的に燃料噴射率を変えることができ、デューティ
比も増加させれば、非常に多量の燃料噴射を行うことが
できる。このように、上述の構成を採用することによっ
て、燃料噴射率のダイナミックレンジを拡大することが
できる。
るためには、大きな吸引力が必要であるが、上記構成に
おいては、1つには、空隙A1の寸法G1を相対的に狭
くすることにより、吸引力FLを大きくすることがで
き、また、吸引力FL,FSの合力を用いることで、更に
吸引力を大きくすることができる。したがって、高燃圧
化を達成することができる。
ことにより、閉弁動作時にスプリング力F1,F2の合
力がニードル弁Nに働くので、閉弁動作時の応答性が向
上する。また、開弁動作時には1つのスプリング力F2
のみが機能するので、吸引力の開弁動作に対する寄与度
を高められ、開弁動作時の応答性が向上する。
気回路M1,M2はニードル弁Nの長手方向に沿って配
置されているので、長手方向に直交する方向(径方向)
の寸法の大型化を行わずに、吸引力を増加させることが
できる。
スの低減が求められており、このための方策としての燃
料供給システムとしてはリターンレスシステムが考えら
れている。上述の電磁式燃料噴射弁によれば、ニードル
弁Nを直接ソレノイドで作動させることにより、リター
ンレス構造や、レール圧内蔵構造を採用することもでき
る。
な開閉動作を行うことができる。
示す説明図である。
係を示す説明図である。
合関係を示す説明図である。
合関係を示す説明図である。
ある。
る。
ド駆動パルス)I1,I2、吸引力FL,FS、スプリン
グ力F1,F2、差圧による閉弁力FD、ニードル弁位
置のタイミングチャートである。
2…コネクタ、17…ノズル、19…噴孔、100…容
器本体、A1,A2…空隙、F1,F2…スプリング
力、FD…開弁力、FL,FS…吸引力、FX…ストッパ
部材、G1…空隙寸法、G2…空隙寸法、H…容器、I
1,I2…ソレノイド駆動パルス、IS…容器内面、M
1,M2…磁気回路、M1a…コア(電磁石:磁性
体)、M1b…アーマチャ(磁性体)、M1c,M2c
…コイル、M2a…コア(電磁石:磁性体)、M2b…
アーマチャ(磁性体)、N…ニードル部材(ニードル
弁)、NS…ストッパ部材、PS…燃料シール部(燃料
通過経路)、S1…スプリング(第1弾性手段)、S2
…スプリング(第2弾性手段)。
Claims (9)
- 【請求項1】 燃料が導入される容器内に設けられたニ
ードル部材を電磁手段による吸引力によって前記ニード
ル部材の長手方向に移動させることにより、前記容器の
内面と前記ニードル部材の外面との間の隙間で規定され
る燃料通過経路の大きさが変化する電磁式燃料噴射弁に
おいて、前記電磁手段は吸引力が互いに独立制御可能な
第1及び第2の磁気回路を備えることを特徴とする電磁
式燃料噴射弁。 - 【請求項2】 前記第1及び第2磁気回路のそれぞれ
は、空隙を介して対向し互いに引き合う磁性体対を有
し、各磁性体対の少なくとも一方は電磁石を構成し、前
記磁性体対のそれぞれは、前記ニードル部材が前記磁性
体対の吸引力によってその長手方向に沿って移動するよ
うに前記容器と前記ニードル部材との間に配置されてい
ることを特徴とする請求項1に記載の電磁式燃料噴射
弁。 - 【請求項3】 前記第1磁気回路による前記ニードル部
材の第1ストローク長は、第2磁気回路による前記ニー
ドル部材の第2ストローク長よりも短いことを特徴とす
る請求項2に記載の電磁式燃料噴射弁。 - 【請求項4】 前記吸引力非発生時の前記第1磁気回路
の前記空隙の寸法は、前記吸引力非発生時の前記第2磁
気回路の前記空隙の寸法よりも小さいことを特徴とする
請求項2又は3に記載の電磁式燃料噴射弁。 - 【請求項5】 前記ニードル部材が前記吸引力の向きに
前記第1ストローク長以上移動した場合には前記ニード
ル部材を前記吸引力に抗する向きに付勢する第1及び第
2弾性手段を備え、前記第1弾性手段は前記ニードル部
材が前記吸引力の向きに前記第1ストローク長未満で移
動する場合には前記ニードル部材に前記吸引力と同じ向
きに力を与えるように配置されていることを特徴とする
請求項3に記載の電磁式燃料噴射弁。 - 【請求項6】 前記ニードル部材が前記吸引力の向きに
移動した場合に前記ニードル部材を前記吸引力に抗する
向きに付勢する弾性手段と、前記ニードル部材が前記弾
性手段による付勢力によって前記吸引力とは逆向きに移
動する場合には、前記ニードル部材の閉弁時の位置より
も大きく前記第1ストローク長未満の所定位置で特定の
部材に衝突するように前記ニードル部材に設けられたス
トッパ部材とを備えることを特徴とする請求項3に記載
の電磁式燃料噴射弁。 - 【請求項7】 前記第1磁気回路の前記磁性体対の一方
は前記容器に固定され、他方は前記ニードル部材に対し
て相対的に移動可能であって間接的に前記吸引力を前記
ニードル部材に伝達できるように構成されていることを
特徴とする請求項2に記載の電磁式燃料噴射弁。 - 【請求項8】 前記第1磁気回路と前記第2磁気回路は
所定期間において同時に吸引力を発生することを特徴と
する請求項1に記載の電磁式燃料噴射弁。 - 【請求項9】 前記第1及び第2の磁気回路は前記ニー
ドル部材の長手方向に沿って配置されていることを特徴
とする請求項1に記載の電磁式燃料噴射弁。
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-
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