JP2000265921A - 燃料噴射装置 - Google Patents
燃料噴射装置Info
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- coils
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、二つのコイルを用いる安価な
燃料噴射装置において、あらゆるパルス幅において閉弁
の遅れを一定に保ち、パルス幅と噴射量との間の比例関
係がよく成り立つ燃料噴射装置を提供することにある。 【解決手段】上記目的を達成するために、本発明の燃料
噴射装置は、電源を独立に制御できる第１，第２の二つ
のコイルをそなえ、開弁から閉弁までの間に、第１及び
第２のコイルの電源が同時に遮断される時間が存在する
ように制御される。
燃料噴射装置において、あらゆるパルス幅において閉弁
の遅れを一定に保ち、パルス幅と噴射量との間の比例関
係がよく成り立つ燃料噴射装置を提供することにある。 【解決手段】上記目的を達成するために、本発明の燃料
噴射装置は、電源を独立に制御できる第１，第２の二つ
のコイルをそなえ、開弁から閉弁までの間に、第１及び
第２のコイルの電源が同時に遮断される時間が存在する
ように制御される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はエンジンの電磁式燃
料噴射装置に係り、とくに筒内噴射ガソリンエンジンに
用いるのに好適な燃料噴射装置に関する。
料噴射装置に係り、とくに筒内噴射ガソリンエンジンに
用いるのに好適な燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】噴射口が開いている時間によって燃料の
噴射量を制御する方式の燃料噴射装置においては、燃料
の噴射量の制御性を確保するために、噴射装置の制御装
置が出す制御信号のパルス幅と噴射量との間に比例関係
が成り立つことが要求され、この比例関係の成立性が燃
料噴射装置の性能を決定する一つの要素となっている。
この性能を向上させるために、できる限り短いパルス幅
まで比例関係を持たせるため、弁の開閉の応答性をなる
べく向上させることが挙げられる。即ち、制御装置のパ
ルスに対する弁の挙動の遅れをなるべく小さくすること
が必要である。また、あらゆるパルス幅に対して、弁体
の応答の遅れが一定となることが必要である。
噴射量を制御する方式の燃料噴射装置においては、燃料
の噴射量の制御性を確保するために、噴射装置の制御装
置が出す制御信号のパルス幅と噴射量との間に比例関係
が成り立つことが要求され、この比例関係の成立性が燃
料噴射装置の性能を決定する一つの要素となっている。
この性能を向上させるために、できる限り短いパルス幅
まで比例関係を持たせるため、弁の開閉の応答性をなる
べく向上させることが挙げられる。即ち、制御装置のパ
ルスに対する弁の挙動の遅れをなるべく小さくすること
が必要である。また、あらゆるパルス幅に対して、弁体
の応答の遅れが一定となることが必要である。
【０００３】弁体の開弁時の応答性を上げるため、弁体
の駆動にコイルが発生する磁気吸引力を用いる電磁式燃
料噴射装置では、昇圧回路により昇圧された高電圧をコ
イルに与える方法が広く用いられている。また、特願平
9−170498 号には、コイルの巻き数とコイルに流れる電
流との積で与えられる起磁力の時間変化が大きい第１の
コイルと、この第１のコイルよりも起磁力の変化が小さ
い第２のコイルとを有し、開弁の初期段階では第１及び
第２の両コイルに同じ向きに磁界が発生するように電圧
を印加し、その後、第２のコイルのみに電圧を印加する
ように制御する燃料噴射装置が記載されている。
の駆動にコイルが発生する磁気吸引力を用いる電磁式燃
料噴射装置では、昇圧回路により昇圧された高電圧をコ
イルに与える方法が広く用いられている。また、特願平
9−170498 号には、コイルの巻き数とコイルに流れる電
流との積で与えられる起磁力の時間変化が大きい第１の
コイルと、この第１のコイルよりも起磁力の変化が小さ
い第２のコイルとを有し、開弁の初期段階では第１及び
第２の両コイルに同じ向きに磁界が発生するように電圧
を印加し、その後、第２のコイルのみに電圧を印加する
ように制御する燃料噴射装置が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来の方法によると、高電圧を用いる方法では、昇圧回
路の値段が高いという問題がある。また、二つのコイル
を用いる方法では、昇圧回路によらずに開弁時の応答性
を上げることができる利点がある一方、主に第２のコイ
ルのインダクタンス，渦電流，磁気余効などの原因によ
って、開弁してから閉弁するまでの間にコイルが弁体に
及ぼす磁気吸引力が増加を続けるため、噴射パルス幅が
大きくなると閉弁の遅れが大きくなってしまい、パルス
幅と燃料噴射量との間の比例関係が崩れるという問題が
ある。
従来の方法によると、高電圧を用いる方法では、昇圧回
路の値段が高いという問題がある。また、二つのコイル
を用いる方法では、昇圧回路によらずに開弁時の応答性
を上げることができる利点がある一方、主に第２のコイ
ルのインダクタンス，渦電流，磁気余効などの原因によ
って、開弁してから閉弁するまでの間にコイルが弁体に
及ぼす磁気吸引力が増加を続けるため、噴射パルス幅が
大きくなると閉弁の遅れが大きくなってしまい、パルス
幅と燃料噴射量との間の比例関係が崩れるという問題が
ある。
【０００５】本発明の目的は、二つのコイルを用いる安
価な燃料噴射装置において、あらゆるパルス幅において
閉弁の遅れを一定に保ち、パルス幅と噴射量との間の比
例関係が良く成り立つ燃料噴射装置を提供することにあ
る。
価な燃料噴射装置において、あらゆるパルス幅において
閉弁の遅れを一定に保ち、パルス幅と噴射量との間の比
例関係が良く成り立つ燃料噴射装置を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の燃料噴射装置は、電源を独立に制御できる
第１，第２の二つのコイルをそなえ、開弁から閉弁まで
の間に、第１及び第２のコイルの電源が同時に遮断され
る時間が存在するように制御される。具体的には、開弁
の初期段階では第１及び第２の両コイルに同じ向きに磁
界が発生するように電圧を印加し、その後一定の時間両
コイルの電源を遮断し、続けて第２のコイルのみに電圧
を印加する。あるいは、開弁の初期段階では第１のコイ
ルのみに電圧を印加し、その後一定の時間両コイルの電
源を遮断し、続けて第２のコイルのみに電圧を印加す
る。
に、本発明の燃料噴射装置は、電源を独立に制御できる
第１，第２の二つのコイルをそなえ、開弁から閉弁まで
の間に、第１及び第２のコイルの電源が同時に遮断され
る時間が存在するように制御される。具体的には、開弁
の初期段階では第１及び第２の両コイルに同じ向きに磁
界が発生するように電圧を印加し、その後一定の時間両
コイルの電源を遮断し、続けて第２のコイルのみに電圧
を印加する。あるいは、開弁の初期段階では第１のコイ
ルのみに電圧を印加し、その後一定の時間両コイルの電
源を遮断し、続けて第２のコイルのみに電圧を印加す
る。
【０００７】本発明によれば、渦電流および磁気余効に
よる吸引力の増加を押さえ、吸引力および閉弁の遅れを
一定の値とすることができ、パルス幅と燃料噴射量との
間に比例関係が良く成り立つ燃料噴射装置とすることが
できる。
よる吸引力の増加を押さえ、吸引力および閉弁の遅れを
一定の値とすることができ、パルス幅と燃料噴射量との
間に比例関係が良く成り立つ燃料噴射装置とすることが
できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図１（ａ）は本発明の燃料噴射装置本
体であり、図１（ｂ）は本発明の第一の実施例に用いる
制御方法である。また、図２は燃料噴射装置の二つのコ
イルと制御回路との関係を示した図である。図３は筒内
噴射ガソリンエンジンの概略を示す図である。
づいて説明する。図１（ａ）は本発明の燃料噴射装置本
体であり、図１（ｂ）は本発明の第一の実施例に用いる
制御方法である。また、図２は燃料噴射装置の二つのコ
イルと制御回路との関係を示した図である。図３は筒内
噴射ガソリンエンジンの概略を示す図である。
【０００９】初めに、図３を用いて筒内噴射ガソリンエ
ンジンの動作を説明する。筒内噴射ガソリンエンジンの
基本動作は、通常の４サイクルガソリンエンジンと同様
に、吸気・圧縮・爆発・排気の行程を経る。しかし、吸
気弁１から導入されるのは空気のみであり、燃料である
ガソリンは圧縮過程と爆発過程の間の一瞬に、燃料噴射
装置２からシリンダ３の内部に直接噴射される。このよ
うに筒内噴射ガソリンエンジンの燃料噴射装置は、短い
時間に必要な量の燃料を、正確に高圧のシリンダ３の内
部に噴射する役割を持つ。
ンジンの動作を説明する。筒内噴射ガソリンエンジンの
基本動作は、通常の４サイクルガソリンエンジンと同様
に、吸気・圧縮・爆発・排気の行程を経る。しかし、吸
気弁１から導入されるのは空気のみであり、燃料である
ガソリンは圧縮過程と爆発過程の間の一瞬に、燃料噴射
装置２からシリンダ３の内部に直接噴射される。このよ
うに筒内噴射ガソリンエンジンの燃料噴射装置は、短い
時間に必要な量の燃料を、正確に高圧のシリンダ３の内
部に噴射する役割を持つ。
【００１０】次に、本発明の第一の実施例における燃料
噴射装置２の動作について、図１及び図２を用いて説明
する。図１（ａ）に示すように、電磁式燃料噴射装置は
磁気回路として、磁束の発生源となる第一のソレノイド
コイル４および第二のソレノイドコイル５，装置全体を
覆うケースに相当するヨーク６，ソレノイドコイル４お
よび５の内側にあり燃料通路としての機能を持つコア
７、およびノズル部８の内部で往復擦動可能な弁体９と
をそなえる。
噴射装置２の動作について、図１及び図２を用いて説明
する。図１（ａ）に示すように、電磁式燃料噴射装置は
磁気回路として、磁束の発生源となる第一のソレノイド
コイル４および第二のソレノイドコイル５，装置全体を
覆うケースに相当するヨーク６，ソレノイドコイル４お
よび５の内側にあり燃料通路としての機能を持つコア
７、およびノズル部８の内部で往復擦動可能な弁体９と
をそなえる。
【００１１】弁体９と直接接合されているボール弁１０
は、通常はスプリング１１により弁座１２に押し付けら
れており、弁は閉じている。コントロールユニット１３
が開弁信号を発生すると、信号線２０に電圧が投入され
る。この開弁信号を受け取って、第一のコイル４を駆動
する第一の駆動回路１４および第二のコイル５を駆動す
る第二の駆動回路１５がそれぞれのコイルに電圧を印加
する。
は、通常はスプリング１１により弁座１２に押し付けら
れており、弁は閉じている。コントロールユニット１３
が開弁信号を発生すると、信号線２０に電圧が投入され
る。この開弁信号を受け取って、第一のコイル４を駆動
する第一の駆動回路１４および第二のコイル５を駆動す
る第二の駆動回路１５がそれぞれのコイルに電圧を印加
する。
【００１２】これにより、主にヨーク６，コア７，弁体
９を経路とする磁束が発生する。この磁束による吸引力
がスプリング１１の力を上回ると、弁体９はコア７の側
へ引き寄せられる。これによりボール弁１０が弁座１２
から離れ、開弁する。開弁されると給油口１６から供給
される高圧の燃料はコア７の内部、ノズル部８の内部を
通って噴射口よりエンジンのシリンダ３内に直接噴射さ
れる。弁体９の移動距離は弁体側位置決め部材１７が、
ヨーク６およびノズル部８の間に固定された位置決め部
材１８に当接することにより決められる。
９を経路とする磁束が発生する。この磁束による吸引力
がスプリング１１の力を上回ると、弁体９はコア７の側
へ引き寄せられる。これによりボール弁１０が弁座１２
から離れ、開弁する。開弁されると給油口１６から供給
される高圧の燃料はコア７の内部、ノズル部８の内部を
通って噴射口よりエンジンのシリンダ３内に直接噴射さ
れる。弁体９の移動距離は弁体側位置決め部材１７が、
ヨーク６およびノズル部８の間に固定された位置決め部
材１８に当接することにより決められる。
【００１３】図１（ｂ）に示すように、コントロールユ
ニット１３からの開弁信号が発生してｔ１秒後に、第一
の駆動回路１４および第二の駆動回路１５は二つのコイ
ルへの電源（電圧）を同時にｔ２秒間遮断し、渦電流が
減衰するのを待つ。これにより起磁力が低下し、磁気余
効によって吸引力が遅れて立ち上がるのを防ぐことがで
き、以降の時間の吸引力を一定値に保つことができる。
一例として、ｔ１はボール弁１０が弁座１２を離れる時
刻をもとに、ｔ２は渦電流減衰の緩和時間をもとに決め
ることができる。その後、第二の駆動回路１５のみが第
二のコイル５に電圧を印加し、開弁信号が停止するまで
継続される。
ニット１３からの開弁信号が発生してｔ１秒後に、第一
の駆動回路１４および第二の駆動回路１５は二つのコイ
ルへの電源（電圧）を同時にｔ２秒間遮断し、渦電流が
減衰するのを待つ。これにより起磁力が低下し、磁気余
効によって吸引力が遅れて立ち上がるのを防ぐことがで
き、以降の時間の吸引力を一定値に保つことができる。
一例として、ｔ１はボール弁１０が弁座１２を離れる時
刻をもとに、ｔ２は渦電流減衰の緩和時間をもとに決め
ることができる。その後、第二の駆動回路１５のみが第
二のコイル５に電圧を印加し、開弁信号が停止するまで
継続される。
【００１４】開弁信号が停止すると、この際発生する渦
電流，磁気余効による遅れを伴って磁気吸引力が低下
し、弁体９はスプリング１１の力によって押し戻され、
ボール弁１０が弁座１２に当接し、閉弁する。既に述べ
たように、弁体の吸引力は一定に保たれているから、閉
弁の際の遅れはあらゆる噴射パルス幅に対して一定に保
たれる。コントロールユニット１３から開弁信号が出さ
れている間、燃料噴射装置は燃料を噴射しつづける。こ
れにより、開弁時間による燃料噴射量制御が可能とな
る。
電流，磁気余効による遅れを伴って磁気吸引力が低下
し、弁体９はスプリング１１の力によって押し戻され、
ボール弁１０が弁座１２に当接し、閉弁する。既に述べ
たように、弁体の吸引力は一定に保たれているから、閉
弁の際の遅れはあらゆる噴射パルス幅に対して一定に保
たれる。コントロールユニット１３から開弁信号が出さ
れている間、燃料噴射装置は燃料を噴射しつづける。こ
れにより、開弁時間による燃料噴射量制御が可能とな
る。
【００１５】図２に示した第一の駆動回路１４および第
二の駆動回路１５は、第一のコイルへの通電時間ｔ１お
よび電源遮断時間ｔ２を計測する必要があるが、この方
法としては、一定時間が測定できればどのような方法で
もかまわない。ここでは、第二の駆動回路１５について
三つの回路を例にとり、その動作を具体的に説明する。
以降、論理回路の動作を説明するため、信号線に電圧の
かかった状態をＯＮ、電圧のかかっていない状態をＯＦ
Ｆと表記する。
二の駆動回路１５は、第一のコイルへの通電時間ｔ１お
よび電源遮断時間ｔ２を計測する必要があるが、この方
法としては、一定時間が測定できればどのような方法で
もかまわない。ここでは、第二の駆動回路１５について
三つの回路を例にとり、その動作を具体的に説明する。
以降、論理回路の動作を説明するため、信号線に電圧の
かかった状態をＯＮ、電圧のかかっていない状態をＯＦ
Ｆと表記する。
【００１６】第一の回路例を図１０に示す。第二の駆動
回路１５は、第一のコイル４への駆動信号がＯＦＦにな
ってからｔ２秒間、第二のコイルへの駆動信号をＯＦＦ
にする機能が必要である。図１０の回路例は、時間ｔ２
の計測にコイルの充電時間を用いた方法である。
回路１５は、第一のコイル４への駆動信号がＯＦＦにな
ってからｔ２秒間、第二のコイルへの駆動信号をＯＦＦ
にする機能が必要である。図１０の回路例は、時間ｔ２
の計測にコイルの充電時間を用いた方法である。
【００１７】開弁初期の段階ではコントロールユニット
１３が発生する開弁信号と、第一の駆動回路１４が第一
のコイル４へ与える制御信号は両方ＯＮとなっている。
従って、信号線２０および信号線２１がＯＮ、ＯＲ回路
４８の出力である信号線３１がＯＮとなり、その後段の
ＡＮＤ回路２９がＯＮとなる。すなわち第二のコイル５
は通電状態である。
１３が発生する開弁信号と、第一の駆動回路１４が第一
のコイル４へ与える制御信号は両方ＯＮとなっている。
従って、信号線２０および信号線２１がＯＮ、ＯＲ回路
４８の出力である信号線３１がＯＮとなり、その後段の
ＡＮＤ回路２９がＯＮとなる。すなわち第二のコイル５
は通電状態である。
【００１８】その後、開弁信号がＯＮのまま第一のコイ
ル４への制御信号がＯＦＦとなり、信号線２０がＯＮ、
信号線２１がＯＦＦとなると、ＮＯＴ回路２２によって
信号線２３および２４はＯＮとなるが、接地されている
コンデンサ２５が充電されるまでの時間、信号線２６は
ＯＦＦのままである。従って、ＡＮＤ回路２７の出力で
ある信号線２８と、その後段にあるＡＮＤ回路２９の出
力である信号線３０は、コンデンサ２５が充電されるま
での時間ＯＦＦであり、その後ＯＮに切り替わる。ゆえ
に、コンデンサの充電時間をｔ２にあわせることによ
り、図１０の回路例はコンデンサの充電時間を用いた制
御となっている。
ル４への制御信号がＯＦＦとなり、信号線２０がＯＮ、
信号線２１がＯＦＦとなると、ＮＯＴ回路２２によって
信号線２３および２４はＯＮとなるが、接地されている
コンデンサ２５が充電されるまでの時間、信号線２６は
ＯＦＦのままである。従って、ＡＮＤ回路２７の出力で
ある信号線２８と、その後段にあるＡＮＤ回路２９の出
力である信号線３０は、コンデンサ２５が充電されるま
での時間ＯＦＦであり、その後ＯＮに切り替わる。ゆえ
に、コンデンサの充電時間をｔ２にあわせることによ
り、図１０の回路例はコンデンサの充電時間を用いた制
御となっている。
【００１９】第二の回路例を図１１に示す。この回路
は、ｔ２の計測にコンデンサの放電時間を用いた方法で
ある。開弁初期の段階では、コントロールユニット１３
が発生する開弁信号と第一の駆動回路１４が第一のコイ
ル４へ与える駆動信号は共にＯＮである。このとき信号
線４９はＯＮであるから、ＯＲ回路３２の出力である信
号線３３はＯＮである。また、信号線２０もＯＮのた
め、ＡＮＤ回路３５の出力である信号線３６はＯＮとな
り、第二のコイル５は通電状態である。
は、ｔ２の計測にコンデンサの放電時間を用いた方法で
ある。開弁初期の段階では、コントロールユニット１３
が発生する開弁信号と第一の駆動回路１４が第一のコイ
ル４へ与える駆動信号は共にＯＮである。このとき信号
線４９はＯＮであるから、ＯＲ回路３２の出力である信
号線３３はＯＮである。また、信号線２０もＯＮのた
め、ＡＮＤ回路３５の出力である信号線３６はＯＮとな
り、第二のコイル５は通電状態である。
【００２０】その後、開弁信号がＯＮのまま第一のコイ
ル４への制御信号がＯＦＦとなり、信号線４９，３７お
よび３８がＯＦＦとなるが、コンデンサ３９が放電する
までの時間、信号線４０はＯＮのままである。したがっ
て、ＮＯＲ回路４１の出力である信号線４２と、その後
段にあるＯＲ回路３２の出力である信号線３３、さらに
後段にあるＡＮＤ回路３５の出力である信号線３６は、
コンデンサ３９が放電するまでの間はＯＦＦであり、そ
の後ＯＮに切り替わる。ゆえに、コンデンサの放電時間
をｔ２に合わせることにより、図１１の回路例はコンデ
ンサの放電時間を用いた制御となっている。
ル４への制御信号がＯＦＦとなり、信号線４９，３７お
よび３８がＯＦＦとなるが、コンデンサ３９が放電する
までの時間、信号線４０はＯＮのままである。したがっ
て、ＮＯＲ回路４１の出力である信号線４２と、その後
段にあるＯＲ回路３２の出力である信号線３３、さらに
後段にあるＡＮＤ回路３５の出力である信号線３６は、
コンデンサ３９が放電するまでの間はＯＦＦであり、そ
の後ＯＮに切り替わる。ゆえに、コンデンサの放電時間
をｔ２に合わせることにより、図１１の回路例はコンデ
ンサの放電時間を用いた制御となっている。
【００２１】第三の回路例を図１２に示す。この回路
は、ｔ２の計測に発振器とカウンタ回路を用いた方法で
ある。開弁初期の段階では、信号線２０と信号線４４は
共にＯＮであり、ＡＮＤ回路４７の出力である信号線４
５はＯＮである。その後、開弁信号がＯＮのまま第一の
コイル４への制御信号がＯＦＦになると、カウンタ回路
４６に対してリセット信号が送られる。リセット信号を
受け取ってからｔ２秒間に相当する回数をカウンタ回路
４６が計数するまで、カウンタ回路４６は信号線４４を
ＯＦＦにし、その後再びＯＮにする。信号線４４がＯＦ
Ｆの間、ＡＮＤ回路４７の出力である信号線４５はＯＦ
Ｆとなるため、図１２の回路は発振器とカウンタを用い
た制御となっている。
は、ｔ２の計測に発振器とカウンタ回路を用いた方法で
ある。開弁初期の段階では、信号線２０と信号線４４は
共にＯＮであり、ＡＮＤ回路４７の出力である信号線４
５はＯＮである。その後、開弁信号がＯＮのまま第一の
コイル４への制御信号がＯＦＦになると、カウンタ回路
４６に対してリセット信号が送られる。リセット信号を
受け取ってからｔ２秒間に相当する回数をカウンタ回路
４６が計数するまで、カウンタ回路４６は信号線４４を
ＯＦＦにし、その後再びＯＮにする。信号線４４がＯＦ
Ｆの間、ＡＮＤ回路４７の出力である信号線４５はＯＦ
Ｆとなるため、図１２の回路は発振器とカウンタを用い
た制御となっている。
【００２２】この実施例では、図１（ｂ）のように第一
のコイルの電源を遮断すると同時に第二のコイルの電源
も遮断したが、実際には電源の遮断は同時である必要は
なく、時間的に前後にずれを伴っても良い。
のコイルの電源を遮断すると同時に第二のコイルの電源
も遮断したが、実際には電源の遮断は同時である必要は
なく、時間的に前後にずれを伴っても良い。
【００２３】図４に従来の制御方法を、図５にその際二
つのコイルに流れる電流波形の解析例を、図６にその際
にコイルの発生する起磁力の総和と磁気吸引力の相対値
の解析例を示す。また、図７に第一の実施例の制御をし
た場合の、コイルの発生する起磁力の総和と磁気吸引力
の相対値の解析例を示す。図６に示すように、従来の制
御方法では時間とともに磁気吸引力が増加して行く傾向
があるが、図７に示すように、第一の実施例の制御を行
った場合、磁気吸引力が広い範囲にわたって一定となる
ことが判る。
つのコイルに流れる電流波形の解析例を、図６にその際
にコイルの発生する起磁力の総和と磁気吸引力の相対値
の解析例を示す。また、図７に第一の実施例の制御をし
た場合の、コイルの発生する起磁力の総和と磁気吸引力
の相対値の解析例を示す。図６に示すように、従来の制
御方法では時間とともに磁気吸引力が増加して行く傾向
があるが、図７に示すように、第一の実施例の制御を行
った場合、磁気吸引力が広い範囲にわたって一定となる
ことが判る。
【００２４】図８は本発明の第二の実施例の制御方法
を、図９はその際の起磁力の総和と磁気吸引力の相対値
の解析例を示す。この例では、コントロールユニット１
３からの開弁信号が発生すると、第一の駆動回路のみが
第一のコイルに電圧を印加する。ｔ１秒後に第一のコイ
ルの電源が遮断され、ｔ２秒間渦電流の減衰を待った
後、第二の駆動回路が第二のコイルに電圧を印加する。
これにより、第一の実施例と同じように、起磁力が下が
り、磁気余効によって吸引力が遅れて立ち上がるのを防
ぐことができる。この結果、閉弁の際の遅れはあらゆる
噴射パルス幅に対して一定となる。
を、図９はその際の起磁力の総和と磁気吸引力の相対値
の解析例を示す。この例では、コントロールユニット１
３からの開弁信号が発生すると、第一の駆動回路のみが
第一のコイルに電圧を印加する。ｔ１秒後に第一のコイ
ルの電源が遮断され、ｔ２秒間渦電流の減衰を待った
後、第二の駆動回路が第二のコイルに電圧を印加する。
これにより、第一の実施例と同じように、起磁力が下が
り、磁気余効によって吸引力が遅れて立ち上がるのを防
ぐことができる。この結果、閉弁の際の遅れはあらゆる
噴射パルス幅に対して一定となる。
【００２５】第二の実施例についても、第一および第二
の駆動回路１５は一定時間が測定できればどのような方
法でも良い。ここでは、以下の三つの例を説明する。
の駆動回路１５は一定時間が測定できればどのような方
法でも良い。ここでは、以下の三つの例を説明する。
【００２６】図１３はコンデンサの充電時間を用いた方
法である。この回路は、図１０の回路からＯＲ回路４８
を取り除いたものであり、開弁初期の段階で第二のコイ
ル５に通電されないという動作以外は図１０とまったく
同じである。図１４はコンデンサの放電時間を用いた方
法である。この回路は、図１１の回路からＯＲ回路３２
を取り除いたものであり、開弁初期の段階で第二のコイ
ル５に通電されないという動作以外は図１１とまったく
同じである。また、図１２に示したような回路構成で、
カウンタ回路にリセット信号が入力される以前は信号線
４４をＯＦＦにするようにしておけば、発振器とカウン
タ回路を用いた制御も可能である。
法である。この回路は、図１０の回路からＯＲ回路４８
を取り除いたものであり、開弁初期の段階で第二のコイ
ル５に通電されないという動作以外は図１０とまったく
同じである。図１４はコンデンサの放電時間を用いた方
法である。この回路は、図１１の回路からＯＲ回路３２
を取り除いたものであり、開弁初期の段階で第二のコイ
ル５に通電されないという動作以外は図１１とまったく
同じである。また、図１２に示したような回路構成で、
カウンタ回路にリセット信号が入力される以前は信号線
４４をＯＦＦにするようにしておけば、発振器とカウン
タ回路を用いた制御も可能である。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、二つのコイルの電源が
同時に遮断される時間帯を設けて渦電流の減衰を待つこ
とで、渦電流と磁気余効による吸引力の増加を防ぎ一定
の値とすることができるため、あらゆる噴射パルス幅に
対して閉弁の遅れを一定にすることができ、パルス幅と
燃料噴射量との間に比例関係の成り立つ性能の高い燃料
噴射装置とすることができる。
同時に遮断される時間帯を設けて渦電流の減衰を待つこ
とで、渦電流と磁気余効による吸引力の増加を防ぎ一定
の値とすることができるため、あらゆる噴射パルス幅に
対して閉弁の遅れを一定にすることができ、パルス幅と
燃料噴射量との間に比例関係の成り立つ性能の高い燃料
噴射装置とすることができる。
【図１】本発明の第一の実施例を示す図で、（ａ）は燃
料噴射装置本体の概略断面図を、（ｂ）はコイルの制御
信号をそれぞれ示す。
料噴射装置本体の概略断面図を、（ｂ）はコイルの制御
信号をそれぞれ示す。
【図２】本発明の実施例における燃料噴射装置のコイル
とその駆動回路及びコントロールユニットの概略構成
図。
とその駆動回路及びコントロールユニットの概略構成
図。
【図３】筒内噴射ガソリンエンジンの概略断面図。
【図４】従来のコイルの制御信号を示す図。
【図５】従来のコイルに流れる電流の一例を示す図。
【図６】従来のコイルの起磁力の総和と磁気吸引力の相
対値の解析例を示す図。
対値の解析例を示す図。
【図７】本発明の第一の実施例におけるコイルの起磁力
の総和と磁気吸引力の相対値の解析例を示す図。
の総和と磁気吸引力の相対値の解析例を示す図。
【図８】本発明の第二の実施例のコイルの制御信号を示
す図。
す図。
【図９】本発明の第二の実施例におけるコイルの起磁力
の総和と磁気吸引力の相対値の解析例を示す図。
の総和と磁気吸引力の相対値の解析例を示す図。
【図１０】本発明の第一の実施例における第二のコイル
をコンデンサの充電時間によって制御する回路の例。
をコンデンサの充電時間によって制御する回路の例。
【図１１】本発明の第一の実施例における第二のコイル
をコンデンサの放電時間によって制御する回路の例。
をコンデンサの放電時間によって制御する回路の例。
【図１２】本発明の第一の実施例における第二のコイル
を発振回路を用いて制御する回路の例。
を発振回路を用いて制御する回路の例。
【図１３】本発明の第二の実施例における第二のコイル
をコンデンサの充電時間によって制御する回路の例。
をコンデンサの充電時間によって制御する回路の例。
【図１４】本発明の第二の実施例における第二のコイル
をコンデンサの放電時間によって制御する回路の例。
をコンデンサの放電時間によって制御する回路の例。
１…吸気弁、２…燃料噴射装置、３…シリンダ、４…第
一のコイル、５…第二のコイル、６…ヨーク、７…コ
ア、８…ノズル部、９…弁体、１０…ボール弁、１１…
スプリング、１２…弁座、１３…コントロールユニッ
ト、１４…第一の駆動回路、１５…第二の駆動回路、１
６…給油口、１７…弁体側位置決め部材、１８…固定側
位置決め部材、１９…噴霧、２０，２１，２３，２４，
２６，２８，３０，３１，３３，３４，３６，３７，３
８，４０，４２，４３，４４，４５，４９…信号線、２
２…ＮＯＴ回路、２５，３９…コンデンサ、２７，２
９，３５，４７…ＡＮＤ回路、３２，４８…ＯＲ回路、
４１…ＮＯＲ回路、４６…カウンタ回路。
一のコイル、５…第二のコイル、６…ヨーク、７…コ
ア、８…ノズル部、９…弁体、１０…ボール弁、１１…
スプリング、１２…弁座、１３…コントロールユニッ
ト、１４…第一の駆動回路、１５…第二の駆動回路、１
６…給油口、１７…弁体側位置決め部材、１８…固定側
位置決め部材、１９…噴霧、２０，２１，２３，２４，
２６，２８，３０，３１，３３，３４，３６，３７，３
８，４０，４２，４３，４４，４５，４９…信号線、２
２…ＮＯＴ回路、２５，３９…コンデンサ、２７，２
９，３５，４７…ＡＮＤ回路、３２，４８…ＯＲ回路、
４１…ＮＯＲ回路、４６…カウンタ回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｋ 31/06 ３８５ Ｆ１６Ｋ 31/06 ３８５Ａ (72)発明者 田辺 好之 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内 Ｆターム(参考） 3G066 AA02 AB02 AD12 BA00 BA51 CC06U CC14 CC15 CC18 CD26 CE22 CE29 DA01 3G301 HA04 JA14 LB04 LC10 3H106 DA07 DA13 DA23 DB02 DB13 DB23 DB32 DC04 DC17 EE07 FB43 KK18
Claims (6)
- 【請求項１】互いに独立に電圧の投入及び遮断が可能な
二つのコイルを備え、これらのコイルが発生する電磁力
により弁体を吸引し、この吸引力とそれに抗する力とに
より弁体が往復して燃料の噴射口を開閉し、前記噴射口
が開いている時間により燃料の噴射量を制御する燃料噴
射装置において、 前記噴射口が開いてから閉じるまでの間に、前記二つの
コイルの電圧が共に遮断されている時間が存在するよう
に制御することを特徴とする燃料噴射装置。 - 【請求項２】請求項１において、第１のコイルの電流を
遮断するときに、第２のコイルの電流も遮断するように
制御することを特徴とする燃料噴射装置。 - 【請求項３】請求項１において、第１のコイルの電流を
遮断してから一定時間後に、第２のコイルに電圧を投入
するように制御することを特徴とする燃料噴射装置。 - 【請求項４】請求項１乃至３の何れかにおいて、前記二
つのコイルの電圧が共に遮断されている時間を決定する
のに、コンデンサの充電時間を用いることを特徴とする
燃料噴射装置。 - 【請求項５】請求項１乃至３の何れかにおいて、前記二
つのコイルの電圧が共に遮断されている時間を決定する
のに、コンデンサの放電時間を用いることを特徴とする
燃料噴射装置。 - 【請求項６】請求項１乃至３の何れかにおいて、前記二
つのコイルの電圧が共に遮断されている時間を決定する
のに、発振回路を用いることを特徴とする燃料噴射装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11067835A JP2000265921A (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | 燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11067835A JP2000265921A (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | 燃料噴射装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000265921A true JP2000265921A (ja) | 2000-09-26 |
Family
ID=13356411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11067835A Pending JP2000265921A (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | 燃料噴射装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000265921A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007177818A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Smc Corp | 電磁弁駆動制御装置 |
| 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 |
| CN109595107A (zh) * | 2017-10-03 | 2019-04-09 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于确定电磁阀组件中磁通量和磁力的方法和装置 |
-
1999
- 1999-03-15 JP JP11067835A patent/JP2000265921A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007177818A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Smc Corp | 電磁弁駆動制御装置 |
| JP4686679B2 (ja) * | 2005-12-27 | 2011-05-25 | Ｓｍｃ株式会社 | 電磁弁駆動制御装置 |
| 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 |
| CN109595107A (zh) * | 2017-10-03 | 2019-04-09 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于确定电磁阀组件中磁通量和磁力的方法和装置 |
| CN109595107B (zh) * | 2017-10-03 | 2021-07-30 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于确定电磁阀组件中磁通量和磁力的方法和装置 |
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