JPH11210595A - 燃料噴射装置駆動用２鉄心ソレノイド - Google Patents

燃料噴射装置駆動用２鉄心ソレノイド

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JPH11210595A
JPH11210595A JP10306846A JP30684698A JPH11210595A JP H11210595 A JPH11210595 A JP H11210595A JP 10306846 A JP10306846 A JP 10306846A JP 30684698 A JP30684698 A JP 30684698A JP H11210595 A JPH11210595 A JP H11210595A
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stator
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Dana R Coldren
アール． コールドレン ダナ
Marvin P Schneider
ピー． シュナイダー マーヴィン
David E Martin
イー． マーティン デヴィッド
Glen F Forck
エフ． フォルック グレン
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Caterpillar Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型で強力な燃料噴射装置用２鉄心ソレノイ
ドを提供すること。 【解決手段】 燃料噴射装置用ソレノイド(100)が、固
定子(102)内に収容されたソレノイド・コイル(106)、固
定子に取り付けられた磁束誘導部材(114)、固定子の中
央空間で磁束誘導部材に囲まれた磁束遮断部材(112)を
有している。第１及び第２鉄心(108、110)が上記磁束遮
断部材の両側に配置される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料噴射装置を駆
動する２鉄心ソレノイドに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】燃料噴
射エンジンには燃料噴射装置が使用され、各噴射装置
は、エンジンサ・イクル毎に燃料を定量調整して付属す
るエンジン・シリンダ内に噴射する。従来の燃料噴射装
置は、燃料噴射が機械的制御又は油圧制御によって燃料
噴射を行う機械作動型又は油圧作動型装置である。最近
では電子制御型燃料噴射装置が開発されている。機械駆
動される電子制御型ユニット噴射装置では、燃料が移送
ポンプによって噴射装置に供給される。噴射装置には、
カム駆動ロッカー・アームによって作動するプランジャ
が設けられ、移送ポンプで供給された燃料を高圧に加圧
する。噴射装置本体の外部又は内部に設けられた電気駆
動機構が作動して、加圧燃料を付属シリンダ内に噴射す
る。
【０００３】従来の燃料噴射装置の設計構造では、弁機
構を駆動するソレノイドを収容する中央空間の外側に設
けられた経路を通じて高圧燃料が導かれる。燃料経路は
燃料噴射装置の外面の近傍に、交差したドリル孔として
形成される。ドリル孔を形成した後、孔の一部をプラグ
で閉鎖する必要がある。これらの経路及びプラグには高
い圧力が作用するため、入念な設計が要求され複雑化し
てコストアップの要因となっている。
【０００４】また高圧経路がソレノイドの外側に位置す
るため、当然ソレノイドの寸法が制限され、得られるソ
レノイド力が制限される。
【０００５】さらに、従来の燃料噴射装置では、直接作
動逆止弁を使用するため、適切に作動させるには、その
上部及び下部シートの軸心を合わせるための正確な位置
調整が必要となる。製作及び組立の許容誤差が厳しいこ
ともコストアップの要因となっている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の燃料噴射装置用
ソレノイドは、燃料噴射装置の中心軸と実質的に合致し
た燃料経路を有するため、上記の問題点が解消される。
【０００７】詳しくは、本発明の一実施形態では、燃料
噴射装置用ソレノイドが、固定子の内部に設けられたソ
レノイド・コイルを有している。この固定子は中央空間
と、ソレノイド・コイルに囲まれた空間内で固定子に保
持される磁束誘導部材を有している。磁束遮断部材が中
央空間内に設けられ、磁束誘導部材に囲まれている。第
１鉄心及び第２鉄心が中央空間内で磁束遮断部材の両側
に配置されている。各鉄心の一部が磁束誘導体の軸方向
長さの範囲内にある。ソレノイド・コイルに流れる電流
により、各鉄心は軸方向に磁束誘導部材から離れる方向
に移動する。
【０００８】磁束遮断部材は、磁束誘導部材の内側を移
動自在であり、板状であることが望ましい。
【０００９】固定子は、一対の外側部分を有するＣ形断
面であり、第１鉄心及び第２鉄心が、固定子の外側部分
との間に空隙を形成するフランジを有していることが望
ましい。
【００１０】さらに、本発明の好ましい形態として、磁
束遮断部材と第１鉄心及び第２鉄心が実質的に同一内径
の内壁を有している。
【００１１】本発明の別の実施形態では、燃料噴射装置
用ソレノイドが、一対の外側部分と中央部分とで中央空
間を形成するＣ形断面を有し、磁性材料で構成された環
状の固定子を有している。ソレノイド・コイルはコイル
・ボビンに巻かれて、中央空間内に設けられている。円
筒状磁束誘導部材は、コイル・ボビンに固定されて中央
空間内にあり、磁束遮断部材は、磁束誘導部材に取り付
けられて半径方向の内側に延びている。各鉄心は、中央
空間内で、それぞれ磁束遮断部材の第１面側及び第２面
側に配置されている。各鉄心は、固定子の対向する外側
部分との間に空隙を形成する環状の外部フランジを有す
る。さらに各鉄心の一部が、磁束誘導部材の軸方向長さ
の範囲内にあり、ソレノイド・コイルに流れる電流によ
って、各鉄心が軸方向に磁束遮断部材から離れる方向に
移動する。
【００１２】本発明によると、高圧の燃料系路が噴射装
置の中心線上に設けられており、交差孔やプラグが不要
な弁構造を有しており、これにより上記のような弁調整
の問題がなくなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１には、直接噴射ディーゼル・
サイクル往復動内燃機関に適用する燃料系統１０の一部
を示す。しかし、本発明は、ロータリー・エンジンや改
良サイクル・エンジン等の他の形式のエンジンにも適用
可能であり、これらのエンジンは１つ又は複数の燃焼室
又はシリンダが含まれている。エンジンは、本発明の燃
料噴射装置２０を装着する１つ又は複数の取付座を有す
る少なくとも１つのシリンダ・ヘッドを備えている。
【００１４】さらに燃料系統１０には、各噴射装置２０
に燃料を供給する燃料供給装置２２、各噴射装置２０で
燃料を加圧する燃料加圧装置２４、及び各噴射装置２０
を電子制御する制御装置２６が含まれている。
【００１５】燃料供給装置２２には、燃料タンク２８、
燃料タンクと噴射装置２０に連通する燃料供給系路３
０、比較的低揚程の燃料移送ポンプ３２、１個又は複数
個の燃料フィルタ３４、及び噴射装置２０とドレン経路
３６に連通する燃料ドレン経路３６が含まれていること
が望ましい。必要なら、燃料噴射装置２０と経路３０、
３６のいずれか又は双方と連通する燃料系路をエンジン
の頂部に設けることもできる。
【００１６】燃料加圧装置２４は、機械作動装置であっ
ても油圧作動装置であってもよい。本実施形態では、噴
射装置２０に付属するタペット・プランジャ組立体５０
が、エンジン駆動カム軸５４のカム面５２によって間接
的又は直接的に駆動される機械作動型である。カム面５
２が揺動するロッカー・アーム組立体６４を駆動し、こ
れによりタペット・プランジャ組立体５０が往復駆動さ
れる。なお、カム面５２とロッカー・アーム組立体６４
の間にプッシュ・ロッド（図示省略）を介在させること
もできる。
【００１７】電気制御装置２６には、（１）燃料噴射タ
イミング、（２）噴射サイクル中の全燃料噴射量、
（３）燃料噴射圧力、（４）各噴射サイクル中の複数の
分離した噴射期間の数、（５）噴射期間の時間間隔、及
び（６）各噴射サイクル中の各噴射期間における燃料噴
射量を制御する電子制御モジュール（ＥＣＭ）６６が含
まれていることが望ましい。
【００１８】各噴射装置２０は、単一のハウジング内に
燃料を高圧に加圧する装置と、加圧した燃料を付属する
シリンダに噴射する装置とを収容したユニット型である
ことが望ましい。本実施形態ではユニット型噴射装置２
０を示すが、燃料噴射装置７０が燃料加圧装置から分離
したモジュール型噴射装置であってもよい。
【００１９】次に、図２及び図３に示すように、噴射装
置２０には、ケース７４、ノズル部７６、電気アクチュ
エータ７８、逃がし弁８０、逃がし弁バネ８１、プラン
ジャ孔８３内に設けられたプランジャ８２、閉止弁８
４、閉止弁８４と共に閉止弁集合体を構成する閉止弁ピ
ストン８７を囲む閉止弁バネ８６、直接作動逆止（ＤＯ
Ｃ）弁８８、及びＤＯＣ弁バネ９０が含まれている。
【００２０】電気アクチュエータ７８は弁８０、８８を
制御するソレノイド１００で構成されている。ソレノイ
ド１００には、ソレノイド・コイル１０６を収容する空
間１０４を有するＣ形断面に形成された非磁性材料の固
定子１０２が含まれている。さらにソレノイド１００に
は、環状の第１鉄心１０８及び第２環状鉄心１１０で構
成される鉄心集合体が含まれ、各鉄心は、磁束遮断部材
として作用する非磁性（即ち高リアクタンス）材料の環
状中心スペーサ１１２の両側にそれぞれ配置されてい
る。環状中心スペーサ１１２は板状で、外部の円筒状磁
束誘導部材１１４の内側に配置され、軸方向に移動可能
となっている。磁束誘導部材１１４は、低リアクタンス
材料で、固定子１０２の内部で保持されたコイル・ボビ
ン１１６に鋳込まれている。第１鉄心１０８及び第２鉄
心１１０は、それぞれ、その一部が磁束誘導部材１１４
の軸方向長さの範囲内にあり、第１弁８０及び第２弁８
８及び中心スペーサ１１２と同様に、中央管状体１２０
を囲む、共通内径の内壁１１８、１１９を有している。
【００２１】ソレノイド・コイル１０６に電流が供給さ
れると、固定子１０２の中央部分１２１ａと外側部分１
２１ｂ、１２１ｃ、磁束誘導部材１１４、及び第１鉄心
１０８及び第２鉄心１１０を通る磁束が形成される。ス
ペーサ１１２が各鉄心１０８、１１０の間の磁束を遮断
する。この電流供給により、各鉄心１０８、１１０が、
それぞれスペーサ１１２から離れて、対向する固定子１
０２の外側部分１２１ｂ、１２１ｃに向かって付勢され
る。
【００２２】必要なら中央スペーサ１１２を外部磁束誘
導部材１１４に固定してもよく、その場合は、外側部分
１２１ｂ、１２１ｃを中央部分１２１ａに固定する前に
各種部品の組立ができるよう、外側部分１２１ｂ（又は
外部脚部１２１ｃ）を中央部分１２１ａから分離してお
く必要がある。
【００２３】図４は、燃料噴射を実施する噴射期間の一
部において、駆動回路１２６によってソレノイド・コイ
ル１０６に供給する電流波形部分１２２、１２４を示
す。第１電流波形部分１２２は、時間ｔ＝ｔ0からｔ＝
ｔ5の間に供給され、第２電流波形部分１２４は、それ
に続くｔ＝ｔ5以降の時間に供給される。時間ｔ＝ｔ0か
らｔ＝ｔ2の間に第１引込み電流がソレノイド・コイル
１０６に供給され、それより若干低いレベルの第１保持
電流が、それに続くｔ＝ｔ2からｔ＝ｔ5の間に供給され
る。第１引込み電流より大きなレベルの第２引込み電流
が時間ｔ＝ｔ5からｔ＝ｔ8の間に供給され、第１保持レ
ベルより大きなレベルの第２保持電流が時間ｔ＝ｔ8か
らｔ＝ｔ9の間に供給される。
【００２４】詳しくは、噴射期間の開始前時にはソレノ
イド・コイル１０６が励磁されていないため、逃がし弁
バネ８１（第１バネ力を発生する）によりシール面１２
８が弁シート面１３０から離され、逃がし弁８０が開い
ている。このときＤＯＣ弁８８は、ＤＯＣ弁バネ９０
（第１バネ力より大きな第２バネ力を発生する）に押し
上げられて、シール面１３４が弁シート面１３６から離
され、別のシール面１３８が別の弁シート面１４０に接
する位置にある。この状態において燃料は、弁空間１４
２に流入し、プランジャ経路１４３、プランジャ８２に
設けた経路（図示省略）、及びプランジャ８２を囲む環
状溝１４１を通ってドレン経路に排出される。その後、
カム面が噴射装置のプランジャ８２を押し下げると、プ
ランジャ８２に設けられた経路が環状溝１４１から遮断
されて燃料が加圧される。その後、駆動回路１２６によ
りソレノイド・コイル１０６に電流波形部分１２２が供
給される。波形部分１２２における引込み及び保持電流
のレベル、及び弁バネ８１、９０の強さは、第１鉄心１
０８に発生する力がバネ８１の第１バネ力を越えるが、
第１鉄心１１０に発生する力がバネ９０の第２バネ力を
越えないように選定されている。従って第１鉄心１０８
がスペーサ１１４ａを押し上げて上昇して鉄心１０８の
環状外部フランジ１０８ａと固定子の外側部分１２１ｂ
との間の空隙を狭め、逃がし弁８０が閉じる。このとき
シール面１２８がシート面１３０に接してプランジャ経
路１４３と弁空間１４２との間を遮断する。またこの間
には、弁バネ９０のバネ力が第２鉄心１１０に発生する
付勢力より大であるため、ＤＯＣ弁８８は開いており、
前記の状態が維持される。プランジャ８２の下降によっ
て加圧された燃料は、プランジャ経路１４３と、中心管
状体１２０の中心経路１４５を通って、閉止弁集合体の
それぞれ下端部と上端部に接続する第１端側経路１４
６、１４７に流れる。このとき閉止弁集合体の上下両端
の圧力が実質的にバランスしているために、閉止弁８４
は閉じたままである。閉止弁８４が閉じているために、
閉止弁８４の下端での加圧燃料の作用面積が、閉止弁８
４の上端での加圧燃料の作用面積に比べて小さく、従っ
てこの差圧が閉止弁バネ８６のバネ力に加わって閉止弁
８４を閉した状態で保持する。
【００２５】その後、駆動回路１２６がソレノイド・コ
イル１０６に第２電流波形部分１２４を供給する。電流
レベルの増加によって第２鉄心１１０の付勢力が増加し
て第２バネ力を越えると、この鉄心が降下して環状外部
フランジ１１０ａと固定子の外側部分１２１ｃの環状フ
ランジ１２１ｅとの間の空隙を狭める。この降下運動が
スペーサ１４８を介して弁８８に伝達されて弁８８が降
下し、シール面１３４がシート面１３６に当接する。さ
らにシール面１３８がシート面１４０から離れる。この
動きにより、閉止弁の第２端側経路１４７が中心経路１
４５の高圧燃料と隔離され、閉止弁の第２端側経路１４
７が、ドレン経路に接続する経路１５０と連通する（経
路１５０とドレン経路との接続経路は図示省略）。これ
によって閉止弁上下の圧力バランスが崩れて閉止弁が上
昇し、付属シリンダへの燃料噴射が行われる。
【００２６】噴射の終了時には、ソレノイド・コイル１
０６に供給する電流を、図４に示す第１電流波形部分１
２２の保持レベルにまで低下させる。必要ならソレノイ
ド・コイル１０６に供給する電流をゼロ又は第１保持レ
ベル以下の任意の電流値まで低下させる。いずれにせ
よ、ＤＯＣ弁８８がまず上昇して閉止弁の第２端側経路
１４７と第１端側経路１４６とを再び連通させる。これ
によって閉止弁上下の圧力がバランスし、閉止弁バネ８
６と閉止弁に作用する燃料の圧力により閉止弁８４が閉
じる。電流はゼロ又は第１保持レベル以下（低下してい
ない場合）の任意の電流値まで低下させる。供給電流が
第１保持レベル又はそれ以下のレベルに急激に減少する
か否かに関係なく、ＤＯＣバネ９０のバネ力によってＤ
ＯＣ弁８８が上昇すると、逃がし弁バネ８１のバネ力に
よって逃がし弁８０が開く。
【００２７】必要なら、ソレノイド・コイルに３つ以上
の電流波形部分を供給して１個又は複数個の鉄心を任意
の数の位置（２個所に限らない）に移動させ、１個又は
複数個の弁その他の可動部材を駆動することができる。
【００２８】さらに、ソレノイド・コイル１０６に適当
な電流波形部分を供給して、複数の分離した噴射を行う
ことができる。例えば、第１及び第２波形部分１２２、
１２４をソレノイド・コイル１０６に供給して予備噴
射、即ち第１噴射を行うことができる。その直後に電流
を第１保持レベルまで低下した後、再び第２引込み及び
第２保持レベルまで増加させて主要噴射、即ち第２噴射
を行うことができる。また、電流波形部分１２２及び１
２４をソレノイド・コイル１０６に供給した後、電流波
形部分１２２及び１２４を反復してソレノイド・コイル
１０６に供給して、予備噴射と主要噴射を行うこともで
きる。予備噴射と主要噴射の継続時間（即ち、各噴射期
間の燃料噴射量）は、電流波形部分の第２保持レベルの
継続時間によって決まる。もちろん図４に示す電流波形
は、適切な噴射応答特性その他の特性を得るために必要
な、あるいは望ましい形に変更することができる。
【００２９】以上の説明から明らかなように、中心経路
１４５が実質的に燃料噴射装置２０の中心軸と合致して
おり、その第１端部及び第２端部が、それぞれプランジ
ャ経路１４３の端部と、閉止弁の第１端側経路１４６と
合致している。噴射装置の中心部に燃料経路を設けたソ
レノイドの構造であるため、高圧の交差孔やプラグが不
要である。さらにＤＯＣ弁８８の下部シートの位置調整
が不要である。弁の部品数及び製作が少なくなる。さら
にまた部品の収容スペースの増加し、及び／又は噴射装
置のサイズが減少する。
【００３０】以上の説明から、当業者にとって、本発明
の改良又は変形は容易であると考えられる。従って、以
上の説明は、当業者に本発明の最良の実施形態を開示す
るためのものと解すべきである。本発明の趣旨から逸脱
することなく構造及び／作用の細部の変更が可能である
が、それらの変更のうち付属の各請求項の記載範囲内に
あるものについては独占的実施が保証されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の燃料噴射装置の側面図であり、カム
軸とロッカー・アーム、及び燃料ポンプと燃料噴射装置
の駆動回路のブロック図と共に示す。
【図２】 図１の燃料噴射装置の部分断面図である。
【図３】 図２の燃料噴射装置の拡大部分断面図であ
り、ソレノイド部分をより詳細に示す。
【図４】 図２及び図３のソレノイドに供給される電流
波形を示す波形図である。
【符号の説明】
２０・・・燃料噴射装置 ８０・・・逃がし弁（第１弁） ８８・・・直接作動逆止（ＤＯＣ）弁（第２弁） １００・・・ソレノイド １０２・・・固定子 １０６・・・ソレノイド・コイル １０８・・・第１鉄心 １１０・・・第２鉄心 １１２・・・スペーサ（磁束遮断部材） １１４・・・磁束誘導部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 598141143 ルーカス インダストリーズ パブリック リミテッド カンパニー イギリス ビー90 ４エルエー ダブリュ イー ソウリイハル ストラットフォード ロード （番地なし) (72)発明者 ダナ アール． コールドレン アメリカ合衆国 61739−9550 イリノイ フェアバリー レイクビュー ドライブ 40 (72)発明者 マーヴィン ピー． シュナイダー アメリカ合衆国 61611−1480 イリノイ イースト ペオリア ハイ オーク ド ライブ 305 (72)発明者 デヴィッド イー． マーティン アメリカ合衆国 61761 イリノイ ノー マル オレイリー コート 1411 (72)発明者 グレン エフ． フォルック アメリカ合衆国 61615 イリノイ ペオ リア タリスマン テラス 6230

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 中央空間を有する固定子の内部に設けら
    れたソレノイド・コイル、 ソレノイド・コイルを囲む固定子の空間内に設けられ、
    軸方向長さを有する磁束誘導部材、 上記中央空間内に設けられ、磁束誘導部材に囲まれた磁
    束遮断部材、及び上記中央空間内で磁束遮断部材の両側
    に設けられ、少なくとも一部が磁束誘導部材の軸方向長
    さの範囲内にあって、ソレノイド・コイルに流れる電流
    によって軸方向に磁束遮断部材から離れる方向に移動す
    る第１鉄心及び第２鉄心、により構成されている燃料噴
    射装置用ソレノイド。
  2. 【請求項２】 上記磁束遮断部材が磁束誘導体の内部で
    移動自在である請求項１記載の燃料噴射装置用ソレノイ
    ド。
  3. 【請求項３】 上記磁束遮断部材が板状である請求項１
    記載の燃料噴射装置用ソレノイド。
  4. 【請求項４】 上記磁束誘導部材が円筒状である請求項
    １記載の燃料噴射装置用ソレノイド。
  5. 【請求項５】 上記固定子が、一対の外側部分を有する
    Ｃ形断面形状であり、上記第１鉄心及び第２鉄心が、固
    定子の上記外側部分との間に空隙を形成するフランジを
    有する請求項１記載の燃料噴射装置用ソレノイド。
  6. 【請求項６】 上記磁束遮断部材と、第１鉄心及び第２
    鉄心とが実質的に同一内径の内壁を有する請求項１記載
    の燃料噴射装置用ソレノイド。
  7. 【請求項７】中央部分と一対の外側部分とで中央空間を
    形成したＣ形断面を有し、磁性材料で構成された環状の
    固定子、 コイル・ボビンに巻かれて上記中央空間に配置されたソ
    レノイド・コイル、 上記空間内で上記コイル・ボビンに固定され、軸方向長
    さを有する円筒形の磁束誘導部材、 上記磁束誘導部材の内側に設けられ、磁束誘導部材から
    半径方向内側に向かって延びる磁束遮断部材、及び上記
    中央凹部内で、それぞれ上記磁束遮断部材の第１側及び
    第２側に配置され、それぞれ対向する固定子の外側部分
    との間に空隙を形成する環状外部フランジを有し、その
    一部が磁束誘導部材の軸方向長さの範囲内にあって、ソ
    レノイド・コイルに流れる電流により、軸方向に磁束誘
    導体から離れる方向に移動する第１鉄心及び第２鉄心、
    により構成されている燃料噴射装置用ソレノイド。
  8. 【請求項８】 上記磁束遮断部材が板状である請求項７
    記載の燃料噴射装置用ソレノイド。
  9. 【請求項９】 上記第１鉄心及び第２鉄心が、実質的に
    同一内径の内壁を有している請求項８記載の燃料噴射装
    置用ソレノイド。
JP10306846A 1997-11-03 1998-10-28 燃料噴射装置駆動用２鉄心ソレノイド Withdrawn JPH11210595A (ja)

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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9820237D0 (en) * 1998-09-18 1998-11-11 Lucas Ind Plc Fuel injector
DE10136808A1 (de) * 2001-07-27 2003-02-13 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
US6856222B1 (en) 2001-08-31 2005-02-15 Caterpillar Inc. Biarmature solenoid
US6684854B2 (en) 2001-12-14 2004-02-03 Caterpillar Inc Auxiliary systems for an engine having two electrical actuators on a single circuit
DE10212396A1 (de) * 2002-03-20 2003-10-09 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzeinrichtung mit 3/2-Wege-Ventil
US6511002B1 (en) 2002-06-13 2003-01-28 Alfred J. Buescher EMD-type injector with improved spring seat
US7111613B1 (en) 2005-05-31 2006-09-26 Caterpillar Inc. Fuel injector control system and method
US7255091B2 (en) * 2005-05-31 2007-08-14 Caterpillar, Inc. Fuel injector control system and method
US7520266B2 (en) * 2006-05-31 2009-04-21 Caterpillar Inc. Fuel injector control system and method
US20080090215A1 (en) * 2006-09-28 2008-04-17 Clair Mary A Baby schedule tracker and storage device
US20080090216A1 (en) * 2006-09-28 2008-04-17 Clair Mary A Baby schedule tracker and storage device
GB201502693D0 (en) * 2015-02-18 2015-04-01 Delphi International Operations Luxembourg S.�.R.L. Actuator assembly of a digital inlet valve
US11313338B1 (en) * 2020-11-20 2022-04-26 Caterpillar Inc. Method and system for monitoring injector valves

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4624282A (en) * 1985-02-01 1986-11-25 Honeywell Inc. Two-stage solenoid valve
US5004154A (en) * 1988-10-17 1991-04-02 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha High pressure fuel injection device for engine
AT399912B (de) * 1989-02-15 1995-08-25 Avl Verbrennungskraft Messtech Luftverdichtende, ventilgesteuerte brennkraftmaschine
US4972996A (en) * 1989-10-30 1990-11-27 Siemens-Bendix Automotive Electronics L.P. Dual lift electromagnetic fuel injector
US5307991A (en) * 1990-10-09 1994-05-03 Ford Motor Company Fuel injector and method of manufacturing
US5337961A (en) * 1992-12-07 1994-08-16 General Electric Company Ceramic tip and compliant attachment interface for a gas turbine fuel nozzle
US5263647A (en) * 1992-12-18 1993-11-23 Chrysler Corporation Electromagnetic coil for a fuel injector
US5492098A (en) * 1993-03-01 1996-02-20 Caterpillar Inc. Flexible injection rate shaping device for a hydraulically-actuated fuel injection system
US5341994A (en) * 1993-07-30 1994-08-30 Siemens Automotive L.P. Spoked solenoid armature for an electromechanical valve
US5339063A (en) * 1993-10-12 1994-08-16 Skf U.S.A., Inc. Solenoid stator assembly for electronically actuated fuel injector
US5427319A (en) * 1994-03-24 1995-06-27 Siemens Automotive L.P. Fuel injector armature assembly
GB2289313B (en) * 1994-05-13 1998-09-30 Caterpillar Inc Fluid injector system
US5488340A (en) * 1994-05-20 1996-01-30 Caterpillar Inc. Hard magnetic valve actuator adapted for a fuel injector
US5487368A (en) * 1994-07-29 1996-01-30 Caterpillar Inc. Combustion gas seal assembly adapted for a fuel injector
US5463996A (en) * 1994-07-29 1995-11-07 Caterpillar Inc. Hydraulically-actuated fluid injector having pre-injection pressurizable fluid storage chamber and direct-operated check

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GB9820411D0 (en) 1998-11-11

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