JP2001349258A - 燃料噴射弁 - Google Patents
燃料噴射弁Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 温度上昇時に磁歪素子の磁歪量の低下に伴っ
てニードル弁のリフト量が減少してしまうのを抑制す
る。 【解決手段】 燃料噴射弁ケース５に対し固定された磁
歪素子３が伸びることによりニードル弁２がリフトする
ようにし、温度上昇に伴う磁歪素子３の磁歪量の低下分
を考慮して磁歪素子３及びニードル弁２の熱膨張係数を
決定する。つまり、温度上昇に伴って磁歪素子３の磁歪
量が低下してもニードル弁２のリフト量が減少しないよ
うに磁歪素子３及びニードル弁２の熱膨張係数を決定す
る。例えば、磁歪素子３の熱膨張量が大きくなるほどニ
ードル弁２のリフト量が大きくなり、ニードル弁２の熱
膨張量が大きくなるほどニードル弁２のリフト量が小さ
くなるように磁歪素子３及びニードル弁２が配置されて
いる場合には、ニードル弁２の熱膨張量が磁歪素子３の
熱膨張量よりも小さくなるようにする。
てニードル弁のリフト量が減少してしまうのを抑制す
る。 【解決手段】 燃料噴射弁ケース５に対し固定された磁
歪素子３が伸びることによりニードル弁２がリフトする
ようにし、温度上昇に伴う磁歪素子３の磁歪量の低下分
を考慮して磁歪素子３及びニードル弁２の熱膨張係数を
決定する。つまり、温度上昇に伴って磁歪素子３の磁歪
量が低下してもニードル弁２のリフト量が減少しないよ
うに磁歪素子３及びニードル弁２の熱膨張係数を決定す
る。例えば、磁歪素子３の熱膨張量が大きくなるほどニ
ードル弁２のリフト量が大きくなり、ニードル弁２の熱
膨張量が大きくなるほどニードル弁２のリフト量が小さ
くなるように磁歪素子３及びニードル弁２が配置されて
いる場合には、ニードル弁２の熱膨張量が磁歪素子３の
熱膨張量よりも小さくなるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は燃料噴射弁に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、燃料噴射弁ケースに対し固定され
た磁歪素子が伸びることによりニードル弁がリフトする
ようになっている燃料噴射弁が知られている。この種の
燃料噴射弁の例としては、例えば特開平５−３１２１１
８号公報に記載されたものがある。特開平５−３１２１
１８号公報に記載された燃料噴射弁では、電磁コイルに
対し通電が行われると、磁歪素子が伸び、その伸びた磁
歪素子によってニードル弁が押動され、ニードル弁がリ
フトせしめられる。
た磁歪素子が伸びることによりニードル弁がリフトする
ようになっている燃料噴射弁が知られている。この種の
燃料噴射弁の例としては、例えば特開平５−３１２１１
８号公報に記載されたものがある。特開平５−３１２１
１８号公報に記載された燃料噴射弁では、電磁コイルに
対し通電が行われると、磁歪素子が伸び、その伸びた磁
歪素子によってニードル弁が押動され、ニードル弁がリ
フトせしめられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平５−
３１２１１８号公報に記載された燃料噴射弁では、磁歪
素子の熱膨張係数が考慮されているものの、温度上昇に
伴って磁歪素子の磁歪量が低下する点が考慮されていな
い。従って、特開平５−３１２１１８号公報に記載され
た燃料噴射弁では、磁歪素子及びニードル弁の熱膨張係
数が温度上昇に伴う磁歪素子の磁歪量の低下分に応じて
決定されておらず、その結果、温度が上昇したとき、温
度上昇に伴う磁歪素子の磁歪量の低下分だけニードル弁
のリフト量が減少してしまう。
３１２１１８号公報に記載された燃料噴射弁では、磁歪
素子の熱膨張係数が考慮されているものの、温度上昇に
伴って磁歪素子の磁歪量が低下する点が考慮されていな
い。従って、特開平５−３１２１１８号公報に記載され
た燃料噴射弁では、磁歪素子及びニードル弁の熱膨張係
数が温度上昇に伴う磁歪素子の磁歪量の低下分に応じて
決定されておらず、その結果、温度が上昇したとき、温
度上昇に伴う磁歪素子の磁歪量の低下分だけニードル弁
のリフト量が減少してしまう。
【０００４】前記問題点に鑑み、本発明は、温度上昇時
に磁歪素子の磁歪量の低下に伴ってニードル弁のリフト
量が減少してしまうのを抑制することができる燃料噴射
弁を提供することを目的とする。
に磁歪素子の磁歪量の低下に伴ってニードル弁のリフト
量が減少してしまうのを抑制することができる燃料噴射
弁を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、燃料噴射弁ケースに対し固定された磁歪素子が
伸びることによりニードル弁がリフトするようになって
いる燃料噴射弁において、温度上昇に伴う前記磁歪素子
の磁歪量の低下分に応じて前記磁歪素子及び前記ニード
ル弁の熱膨張係数を決定した燃料噴射弁が提供される。
よれば、燃料噴射弁ケースに対し固定された磁歪素子が
伸びることによりニードル弁がリフトするようになって
いる燃料噴射弁において、温度上昇に伴う前記磁歪素子
の磁歪量の低下分に応じて前記磁歪素子及び前記ニード
ル弁の熱膨張係数を決定した燃料噴射弁が提供される。
【０００６】請求項１に記載の燃料噴射弁では、磁歪素
子及びニードル弁の熱膨張係数が温度上昇に伴う磁歪素
子の磁歪量の低下分を考慮して決定されている。つま
り、温度上昇に伴って磁歪素子の磁歪量が低下してもニ
ードル弁のリフト量が減少しないように磁歪素子及びニ
ードル弁の熱膨張係数が決定されている。そのため、温
度上昇時に磁歪素子の磁歪量の低下に伴ってニードル弁
のリフト量が減少してしまうのを抑制することができ
る。例えば、磁歪素子の熱膨張量が大きくなるほどニー
ドル弁のリフト量が大きくなり、ニードル弁の熱膨張量
が大きくなるほどニードル弁のリフト量が小さくなるよ
うに磁歪素子及びニードル弁が配置されている燃料噴射
弁の場合には、ニードル弁の熱膨張量が磁歪素子の熱膨
張量よりも小さくなるように構成される。その結果、ニ
ードル弁のリフト量が温度上昇時のニードル弁及び磁歪
素子の熱膨張によって減少してしまうのを抑制すること
ができる。ニードル弁の熱膨張係数を更に小さくするこ
とにより、温度が上昇するに従ってニードル弁のリフト
量が大きくなるようにすることが可能になる。その場
合、温度上昇に伴って燃料密度が低下し燃料噴射質量が
減少してしまうのを抑制することができる。
子及びニードル弁の熱膨張係数が温度上昇に伴う磁歪素
子の磁歪量の低下分を考慮して決定されている。つま
り、温度上昇に伴って磁歪素子の磁歪量が低下してもニ
ードル弁のリフト量が減少しないように磁歪素子及びニ
ードル弁の熱膨張係数が決定されている。そのため、温
度上昇時に磁歪素子の磁歪量の低下に伴ってニードル弁
のリフト量が減少してしまうのを抑制することができ
る。例えば、磁歪素子の熱膨張量が大きくなるほどニー
ドル弁のリフト量が大きくなり、ニードル弁の熱膨張量
が大きくなるほどニードル弁のリフト量が小さくなるよ
うに磁歪素子及びニードル弁が配置されている燃料噴射
弁の場合には、ニードル弁の熱膨張量が磁歪素子の熱膨
張量よりも小さくなるように構成される。その結果、ニ
ードル弁のリフト量が温度上昇時のニードル弁及び磁歪
素子の熱膨張によって減少してしまうのを抑制すること
ができる。ニードル弁の熱膨張係数を更に小さくするこ
とにより、温度が上昇するに従ってニードル弁のリフト
量が大きくなるようにすることが可能になる。その場
合、温度上昇に伴って燃料密度が低下し燃料噴射質量が
減少してしまうのを抑制することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態について説明する。
実施形態について説明する。
【０００８】図１は本発明の燃料噴射弁の第一の実施形
態の縦断面図である。図１において、１は燃料通路、２
は燃料通路１内に配置されたニードル弁、３は燃料通路
１内に配置された磁歪素子、４は磁歪素子３を駆動する
ための電磁コイル、５は燃料噴射弁ケースである。磁歪
素子３は燃料噴射弁ケース５に固定された磁歪素子ホル
ダ６に固定されている。電磁コイル４に対し通電が行わ
れると磁歪素子３が膨張し、膨張した磁歪素子３により
ヨーク７を介してニードル弁２が図１の上側に押動され
てリフトする。その結果、燃料噴射弁が開弁せしめられ
る。８は強磁性材料により形成された電磁コイルカバ
ー、１０はコイル配線、１１はコイル配線１０を取り出
すためのコイル配線取り出し開口、１２はノズルであ
る。燃料通路１は燃料噴射弁ケース５及びノズル１２に
より画定されている。１５は燃料噴射弁ケース５に対し
磁歪素子ホルダ６を介して磁歪素子３が固定されている
固定位置、１６はノズル１２に対しニードル弁２が着座
するシート位置、Ｇはヨーク７とニードル弁２との間の
長手方向ギャップである。
態の縦断面図である。図１において、１は燃料通路、２
は燃料通路１内に配置されたニードル弁、３は燃料通路
１内に配置された磁歪素子、４は磁歪素子３を駆動する
ための電磁コイル、５は燃料噴射弁ケースである。磁歪
素子３は燃料噴射弁ケース５に固定された磁歪素子ホル
ダ６に固定されている。電磁コイル４に対し通電が行わ
れると磁歪素子３が膨張し、膨張した磁歪素子３により
ヨーク７を介してニードル弁２が図１の上側に押動され
てリフトする。その結果、燃料噴射弁が開弁せしめられ
る。８は強磁性材料により形成された電磁コイルカバ
ー、１０はコイル配線、１１はコイル配線１０を取り出
すためのコイル配線取り出し開口、１２はノズルであ
る。燃料通路１は燃料噴射弁ケース５及びノズル１２に
より画定されている。１５は燃料噴射弁ケース５に対し
磁歪素子ホルダ６を介して磁歪素子３が固定されている
固定位置、１６はノズル１２に対しニードル弁２が着座
するシート位置、Ｇはヨーク７とニードル弁２との間の
長手方向ギャップである。
【０００９】本実施形態では、磁歪素子３及びニードル
弁２の熱膨張係数が、温度上昇に伴う磁歪素子３の磁歪
量の低下分を考慮して決定されている。つまり、温度上
昇に伴って磁歪素子３の磁歪量が低下してもニードル弁
２のリフト量が減少しないように、磁歪素子３及びニー
ドル弁２の熱膨張係数が決定されている。そのため、温
度上昇時に、磁歪素子３の磁歪量が低下し、それに伴っ
てニードル弁２のリフト量が減少してしまうのを抑制す
ることができる。詳細には、図１に示すように、磁歪素
子３の熱膨張量が大きくなるほどニードル弁２のリフト
量が大きくなり、ニードル弁２の熱膨張量が大きくなる
ほどギャップＧが大きくなってニードル弁２のリフト量
が小さくなる本実施形態の燃料噴射弁の場合、ニードル
弁２の熱膨張量が磁歪素子３の熱膨張量よりも小さくな
るように磁歪素子３及びニードル弁２が構成されてい
る。その結果、ニードル弁２のリフト量が温度上昇時の
ニードル弁２及び磁歪素子３の熱膨張によって減少して
しまうのを抑制することができる。具体的には、磁歪素
子は鉄、リスプロシウム、テルビウム等の金属間化合物
により構成されている。また、ニードル弁は、商品名が
インコネル、ハステロイ等のニッケル合金（鉄を含まな
いもの）により構成されている。尚、従来では、一般的
にニードル弁はステンレス（鉄、ニッケル合金）により
構成されている。
弁２の熱膨張係数が、温度上昇に伴う磁歪素子３の磁歪
量の低下分を考慮して決定されている。つまり、温度上
昇に伴って磁歪素子３の磁歪量が低下してもニードル弁
２のリフト量が減少しないように、磁歪素子３及びニー
ドル弁２の熱膨張係数が決定されている。そのため、温
度上昇時に、磁歪素子３の磁歪量が低下し、それに伴っ
てニードル弁２のリフト量が減少してしまうのを抑制す
ることができる。詳細には、図１に示すように、磁歪素
子３の熱膨張量が大きくなるほどニードル弁２のリフト
量が大きくなり、ニードル弁２の熱膨張量が大きくなる
ほどギャップＧが大きくなってニードル弁２のリフト量
が小さくなる本実施形態の燃料噴射弁の場合、ニードル
弁２の熱膨張量が磁歪素子３の熱膨張量よりも小さくな
るように磁歪素子３及びニードル弁２が構成されてい
る。その結果、ニードル弁２のリフト量が温度上昇時の
ニードル弁２及び磁歪素子３の熱膨張によって減少して
しまうのを抑制することができる。具体的には、磁歪素
子は鉄、リスプロシウム、テルビウム等の金属間化合物
により構成されている。また、ニードル弁は、商品名が
インコネル、ハステロイ等のニッケル合金（鉄を含まな
いもの）により構成されている。尚、従来では、一般的
にニードル弁はステンレス（鉄、ニッケル合金）により
構成されている。
【００１０】図２は本実施形態の磁歪素子３の磁歪量と
ニードル弁２のリフト量との関係を示した図である。図
２に示すように、本実施形態の場合には、温度が上昇す
るに従って磁歪素子３の磁歪量が減少するものの、ニー
ドル弁２の熱膨張量が磁歪素子３の熱膨張量よりも小さ
くなるように磁歪素子３及びニードル弁２の熱膨張係数
が決定されているため、温度上昇により磁歪素子３の磁
歪量が減少してもニードル弁２のリフト量は減少しない
（図２の実線）。一方、従来の場合には、温度が上昇す
るに従って磁歪素子３の磁歪量が減少することを考慮す
ることなく磁歪素子及びニードル弁の熱膨張係数が決定
され、ニードル弁の熱膨張量が磁歪素子の熱膨張量とほ
ぼ等しくなっているため、ニードル弁のリフト量は、温
度が上昇するに従って減少してしまう（図２の点線）。
ニードル弁２のリフト量との関係を示した図である。図
２に示すように、本実施形態の場合には、温度が上昇す
るに従って磁歪素子３の磁歪量が減少するものの、ニー
ドル弁２の熱膨張量が磁歪素子３の熱膨張量よりも小さ
くなるように磁歪素子３及びニードル弁２の熱膨張係数
が決定されているため、温度上昇により磁歪素子３の磁
歪量が減少してもニードル弁２のリフト量は減少しない
（図２の実線）。一方、従来の場合には、温度が上昇す
るに従って磁歪素子３の磁歪量が減少することを考慮す
ることなく磁歪素子及びニードル弁の熱膨張係数が決定
され、ニードル弁の熱膨張量が磁歪素子の熱膨張量とほ
ぼ等しくなっているため、ニードル弁のリフト量は、温
度が上昇するに従って減少してしまう（図２の点線）。
【００１１】以下、本発明の燃料噴射弁の第二の実施形
態について説明する。本実施形態の構成は、後述する点
を除き図１に示した第一の実施形態の構成とほぼ同様で
ある。従って、本実施形態の燃料噴射弁は第一の実施形
態の燃料噴射弁とほぼ同様の効果を奏することができ
る。本実施形態では、ニードル弁２の熱膨張係数が第一
の実施形態のものよりも更に小さくされている。そのた
め、ニードル弁２のリフト量は、温度が上昇するに従っ
て大きくなる。その結果、温度上昇に伴って燃料密度が
低下し燃料噴射質量が減少してしまうのを抑制すること
ができる。
態について説明する。本実施形態の構成は、後述する点
を除き図１に示した第一の実施形態の構成とほぼ同様で
ある。従って、本実施形態の燃料噴射弁は第一の実施形
態の燃料噴射弁とほぼ同様の効果を奏することができ
る。本実施形態では、ニードル弁２の熱膨張係数が第一
の実施形態のものよりも更に小さくされている。そのた
め、ニードル弁２のリフト量は、温度が上昇するに従っ
て大きくなる。その結果、温度上昇に伴って燃料密度が
低下し燃料噴射質量が減少してしまうのを抑制すること
ができる。
【００１２】図３は本実施形態の磁歪素子３の磁歪量と
ニードル弁２のリフト量との関係を示した図である。図
３に示すように、本実施形態の場合には、ニードル弁２
の熱膨張量が磁歪素子３の熱膨張量よりも小さくなるよ
うに磁歪素子３及びニードル弁２の熱膨張係数が決定さ
れ、その上、ニードル弁２の熱膨張係数が第一の実施形
態のものよりも更に小さくされている。そのため、温度
が上昇するに従って磁歪素子３の磁歪量が減少しても、
ニードル弁２のリフト量は減少せず、むしろ、増加する
（図３の実線）。
ニードル弁２のリフト量との関係を示した図である。図
３に示すように、本実施形態の場合には、ニードル弁２
の熱膨張量が磁歪素子３の熱膨張量よりも小さくなるよ
うに磁歪素子３及びニードル弁２の熱膨張係数が決定さ
れ、その上、ニードル弁２の熱膨張係数が第一の実施形
態のものよりも更に小さくされている。そのため、温度
が上昇するに従って磁歪素子３の磁歪量が減少しても、
ニードル弁２のリフト量は減少せず、むしろ、増加する
（図３の実線）。
【００１３】以下、本発明の燃料噴射弁の第三の実施形
態について説明する。本実施形態の構成は、後述する点
を除き図１に示した第一の実施形態の構成とほぼ同様で
ある。従って、本実施形態の燃料噴射弁は第一の実施形
態の燃料噴射弁とほぼ同様の効果を奏することができ
る。図４は本実施形態のニードル弁を示した図である。
第一の実施形態ではニードル弁２が一種類の材料で構成
されているが、図４に示すように、本実施形態では、ニ
ードル弁が熱膨張係数の異なる材料を接合して形成され
ている。熱膨張係数の大きい材料の長さと熱膨張係数の
小さい材料の長さを調節することにより、ニードル弁全
体の所望の熱膨張特性を得ることができる。
態について説明する。本実施形態の構成は、後述する点
を除き図１に示した第一の実施形態の構成とほぼ同様で
ある。従って、本実施形態の燃料噴射弁は第一の実施形
態の燃料噴射弁とほぼ同様の効果を奏することができ
る。図４は本実施形態のニードル弁を示した図である。
第一の実施形態ではニードル弁２が一種類の材料で構成
されているが、図４に示すように、本実施形態では、ニ
ードル弁が熱膨張係数の異なる材料を接合して形成され
ている。熱膨張係数の大きい材料の長さと熱膨張係数の
小さい材料の長さを調節することにより、ニードル弁全
体の所望の熱膨張特性を得ることができる。
【００１４】第一の実施形態の説明に戻り、以下、電磁
コイル４の通電制御方法について説明する。図５は本実
施形態の電磁コイルの通電制御方法を示したフローチャ
ートである。このルーチンは所定時間間隔で実行され
る。このルーチンが開始されると、まずステップ１００
において、冷却水温が設定温度ＫＴよりも低いか否かが
判断される。ＹＥＳのときにはステップ１０１に進み、
ＮＯのときにはステップ１０８に進む。ステップ１０１
では始動後であるか否かが判断される。始動前であると
きにはステップ１０１に進み、始動後であるときにはス
テップ１０５に進む。ステップ１０２では燃圧が設定燃
圧ＫＰよりも低いか否かが判断される。燃圧が設定燃圧
ＫＰ以上であるときにはステップ１０３に進み、燃圧が
設定燃圧ＫＰよりも低いときにはステップ１０４に進
む。ステップ１０３では、ニードル弁２がリフトしない
ような値に電磁コイル４の電流値が設定され、連続通電
が行われる。その結果、燃料の温度が上昇せしめられ、
始動後に燃料が噴射される際の霧化が向上せしめられ
る。また、磁歪素子３の温度が上昇せしめられ、それゆ
え、低温時に磁歪素子３の磁歪量が低下してしまうこと
が回避される。一方、ステップ１０４では、ニードル弁
２をリフトさせても燃料が噴射されないため、ニードル
弁２がリフトするような値に電磁コイル４の電流値が設
定され、連続通電が行われる。その結果、ステップ１０
３の場合よりも燃料の温度が上昇せしめられ、始動後に
燃料が噴射される際の霧化が向上せしめられる。また、
ステップ１０３の場合よりも磁歪素子３の温度が上昇せ
しめられ、それゆえ、低温時に磁歪素子３の磁歪量が低
下してしまうことが回避される。
コイル４の通電制御方法について説明する。図５は本実
施形態の電磁コイルの通電制御方法を示したフローチャ
ートである。このルーチンは所定時間間隔で実行され
る。このルーチンが開始されると、まずステップ１００
において、冷却水温が設定温度ＫＴよりも低いか否かが
判断される。ＹＥＳのときにはステップ１０１に進み、
ＮＯのときにはステップ１０８に進む。ステップ１０１
では始動後であるか否かが判断される。始動前であると
きにはステップ１０１に進み、始動後であるときにはス
テップ１０５に進む。ステップ１０２では燃圧が設定燃
圧ＫＰよりも低いか否かが判断される。燃圧が設定燃圧
ＫＰ以上であるときにはステップ１０３に進み、燃圧が
設定燃圧ＫＰよりも低いときにはステップ１０４に進
む。ステップ１０３では、ニードル弁２がリフトしない
ような値に電磁コイル４の電流値が設定され、連続通電
が行われる。その結果、燃料の温度が上昇せしめられ、
始動後に燃料が噴射される際の霧化が向上せしめられ
る。また、磁歪素子３の温度が上昇せしめられ、それゆ
え、低温時に磁歪素子３の磁歪量が低下してしまうこと
が回避される。一方、ステップ１０４では、ニードル弁
２をリフトさせても燃料が噴射されないため、ニードル
弁２がリフトするような値に電磁コイル４の電流値が設
定され、連続通電が行われる。その結果、ステップ１０
３の場合よりも燃料の温度が上昇せしめられ、始動後に
燃料が噴射される際の霧化が向上せしめられる。また、
ステップ１０３の場合よりも磁歪素子３の温度が上昇せ
しめられ、それゆえ、低温時に磁歪素子３の磁歪量が低
下してしまうことが回避される。
【００１５】ステップ１０５では、冷却水温が設定温度
ＫＴよりも低いときであって始動後のための通電量が設
定される。詳細には、燃料噴射弁の閉弁期間中には、ニ
ードル弁２がリフトしないような値に電磁コイル４の電
流値が設定される。その結果、燃料の温度が上昇せしめ
られ、始動後に燃料が噴射される際の霧化が向上せしめ
られる。また、磁歪素子３の温度が上昇せしめられ、そ
れゆえ、低温時に磁歪素子３の磁歪量が低下してしまう
ことが回避される。一方、燃料噴射弁の開弁期間中に
は、燃料及び磁歪素子３の温度を上昇させるように電磁
コイル４の電流値が設定される。次いでステップ１０６
では開弁期間が算出される（開弁期間←暖機時開弁期間
×係数１−係数２）。詳細には、磁歪素子３の温度が上
昇せしめられ磁歪素子３の熱膨張量が増加せしめられる
のを考慮し、燃料噴射率が増加しないように開弁期間が
減少せしめられる。次いでステップ１０７では、燃料噴
射期間及び燃料噴射開始時期に基づき電磁コイル４に対
する通電が行われる。
ＫＴよりも低いときであって始動後のための通電量が設
定される。詳細には、燃料噴射弁の閉弁期間中には、ニ
ードル弁２がリフトしないような値に電磁コイル４の電
流値が設定される。その結果、燃料の温度が上昇せしめ
られ、始動後に燃料が噴射される際の霧化が向上せしめ
られる。また、磁歪素子３の温度が上昇せしめられ、そ
れゆえ、低温時に磁歪素子３の磁歪量が低下してしまう
ことが回避される。一方、燃料噴射弁の開弁期間中に
は、燃料及び磁歪素子３の温度を上昇させるように電磁
コイル４の電流値が設定される。次いでステップ１０６
では開弁期間が算出される（開弁期間←暖機時開弁期間
×係数１−係数２）。詳細には、磁歪素子３の温度が上
昇せしめられ磁歪素子３の熱膨張量が増加せしめられる
のを考慮し、燃料噴射率が増加しないように開弁期間が
減少せしめられる。次いでステップ１０７では、燃料噴
射期間及び燃料噴射開始時期に基づき電磁コイル４に対
する通電が行われる。
【００１６】ステップ１０８では、冷却水温が設定温度
ＫＴ以上のときのための通電量が設定される。詳細に
は、燃料噴射弁の閉弁期間中には、電磁コイル４の電流
値がゼロに設定される。燃料噴射弁の開弁期間中には、
電磁コイル４の電流値が通常の値、つまり、ステップ１
０５における設定値よりも小さな値に設定される。次い
でステップ１０７では、燃料噴射期間及び燃料噴射開始
時期に基づき電磁コイル４に対する通電が行われる。
ＫＴ以上のときのための通電量が設定される。詳細に
は、燃料噴射弁の閉弁期間中には、電磁コイル４の電流
値がゼロに設定される。燃料噴射弁の開弁期間中には、
電磁コイル４の電流値が通常の値、つまり、ステップ１
０５における設定値よりも小さな値に設定される。次い
でステップ１０７では、燃料噴射期間及び燃料噴射開始
時期に基づき電磁コイル４に対する通電が行われる。
【００１７】以下、本発明の燃料噴射弁の第四の実施形
態について説明する。本実施形態の構成は、後述する点
を除き図１に示した第一の実施形態の構成とほぼ同様で
ある。従って、本実施形態の燃料噴射弁は第一の実施形
態の燃料噴射弁とほぼ同様の効果を奏することができ
る。図６は本実施形態の電磁コイルの構成図である。第
一の実施形態では電磁コイルに対し通電が行われると電
磁コイル全体に電流が流れるように電磁コイルが構成さ
れているが、図６に示すように本実施形態では、電磁コ
イルが四つの部分に分割され、四つの部分のうちの任意
の部分に電流を流すことができるように電磁コイルが構
成されている。
態について説明する。本実施形態の構成は、後述する点
を除き図１に示した第一の実施形態の構成とほぼ同様で
ある。従って、本実施形態の燃料噴射弁は第一の実施形
態の燃料噴射弁とほぼ同様の効果を奏することができ
る。図６は本実施形態の電磁コイルの構成図である。第
一の実施形態では電磁コイルに対し通電が行われると電
磁コイル全体に電流が流れるように電磁コイルが構成さ
れているが、図６に示すように本実施形態では、電磁コ
イルが四つの部分に分割され、四つの部分のうちの任意
の部分に電流を流すことができるように電磁コイルが構
成されている。
【００１８】図７は本実施形態の電磁コイルの通電制御
方法を示したフローチャートである。このルーチンは所
定時間間隔で実行される。このルーチンが開始される
と、まずステップ２００において、機関アイドル運転中
であるか否かが判断される。ＹＥＳのときにはニードル
弁２を高速で作動させる必要がないと判断し、ステップ
２０８に進む。ステップ２０８では、図６に示した電磁
コイルの四つの部分のうちの一部のみに電流を流すこと
ができるように電気接続が行われる。次いでステップ２
０６において、燃料噴射期間及び燃料噴射開始時期に基
づき電磁コイルの一部のみに対し通電が行われる。その
結果、ニードル弁２の移動速度が低減され、燃料噴射弁
作動時の騒音が低減される。
方法を示したフローチャートである。このルーチンは所
定時間間隔で実行される。このルーチンが開始される
と、まずステップ２００において、機関アイドル運転中
であるか否かが判断される。ＹＥＳのときにはニードル
弁２を高速で作動させる必要がないと判断し、ステップ
２０８に進む。ステップ２０８では、図６に示した電磁
コイルの四つの部分のうちの一部のみに電流を流すこと
ができるように電気接続が行われる。次いでステップ２
０６において、燃料噴射期間及び燃料噴射開始時期に基
づき電磁コイルの一部のみに対し通電が行われる。その
結果、ニードル弁２の移動速度が低減され、燃料噴射弁
作動時の騒音が低減される。
【００１９】ステップ２００においてＮＯと判断された
ときにはステップ２０１に進み、要求燃料噴射量Ｑが設
定噴射量ＫＱより小さいか否かが判断される。ＹＥＳの
ときには、燃料噴射期間が短くなり過ぎるのを回避しつ
つ燃料噴射量を減少させるために、ニードル弁２のリフ
ト量を小さくし燃料噴射率を小さくする必要があると判
断し、ステップ２０８に進む。ステップ２０８及びステ
ップ２０６が実行されることにより、ニードル弁２のリ
フト量が小さくされ、その結果、燃料噴射期間が短くな
り過ぎるのを回避しつつ燃料噴射量が減少せしめられ
る。ステップ２０１においてＮＯと判断されたときには
ステップ２０２に進み、エンジン回転数Ｎが設定回転数
ＫＮより低いか否かが判断される。ＹＥＳのときには、
燃料噴射期間を短くしなくてもボアフラッシングが発生
しないと判断し、ステップ２０８に進む。ステップ２０
８及びステップ２０６が実行されることにより、ニード
ル弁２のリフト量が小さくされると共に燃料噴射期間が
比較的長くされる。
ときにはステップ２０１に進み、要求燃料噴射量Ｑが設
定噴射量ＫＱより小さいか否かが判断される。ＹＥＳの
ときには、燃料噴射期間が短くなり過ぎるのを回避しつ
つ燃料噴射量を減少させるために、ニードル弁２のリフ
ト量を小さくし燃料噴射率を小さくする必要があると判
断し、ステップ２０８に進む。ステップ２０８及びステ
ップ２０６が実行されることにより、ニードル弁２のリ
フト量が小さくされ、その結果、燃料噴射期間が短くな
り過ぎるのを回避しつつ燃料噴射量が減少せしめられ
る。ステップ２０１においてＮＯと判断されたときには
ステップ２０２に進み、エンジン回転数Ｎが設定回転数
ＫＮより低いか否かが判断される。ＹＥＳのときには、
燃料噴射期間を短くしなくてもボアフラッシングが発生
しないと判断し、ステップ２０８に進む。ステップ２０
８及びステップ２０６が実行されることにより、ニード
ル弁２のリフト量が小さくされると共に燃料噴射期間が
比較的長くされる。
【００２０】ステップ２０２においてＮＯと判断された
ときにはステップ２０３に進み、開弁期間中の経過時間
を示すカウンタが閾値ＫＯＣより小さいか否かが判断さ
れる。ＹＥＳのときには、ニードル弁２が開弁動作中で
あるためニードル弁２の移動速度を低減し開弁バウンス
及び開弁時の衝撃を低減する必要があると判断し、ステ
ップ２０８に進む。ステップ２０８及びステップ２０６
が実行されることにより、ニードル弁２の移動速度が低
減され、その結果、開弁バウンス及び開弁時の衝撃が低
減される。ステップ２０３においてＮＯと判断されたと
きにはステップ２０４に進み、閉弁期間中の経過時間を
示すカウンタが閾値ＫＣＣより小さいか否かが判断され
る。ＹＥＳのときには、電磁コイルへの通電が突然遮断
されるとニードル弁２が急激に閉弁されてしまうことに
鑑み、ニードル弁２の移動速度を低減し閉弁バウンス及
び閉弁時の衝撃を低減する必要があると判断し、ステッ
プ２０７に進む。ステップ２０７では、電磁コイルへの
通電が突然遮断されないように電磁コイルへの通電期間
が延長され（通電期間←基本通電期間＋閉弁時用通電期
間）、ステップ２０８に進む。ステップ２０８及びステ
ップ２０６が実行されることにより、ニードル弁２の移
動速度が低減され、その結果、閉弁バウンス及び閉弁時
の衝撃が低減される。
ときにはステップ２０３に進み、開弁期間中の経過時間
を示すカウンタが閾値ＫＯＣより小さいか否かが判断さ
れる。ＹＥＳのときには、ニードル弁２が開弁動作中で
あるためニードル弁２の移動速度を低減し開弁バウンス
及び開弁時の衝撃を低減する必要があると判断し、ステ
ップ２０８に進む。ステップ２０８及びステップ２０６
が実行されることにより、ニードル弁２の移動速度が低
減され、その結果、開弁バウンス及び開弁時の衝撃が低
減される。ステップ２０３においてＮＯと判断されたと
きにはステップ２０４に進み、閉弁期間中の経過時間を
示すカウンタが閾値ＫＣＣより小さいか否かが判断され
る。ＹＥＳのときには、電磁コイルへの通電が突然遮断
されるとニードル弁２が急激に閉弁されてしまうことに
鑑み、ニードル弁２の移動速度を低減し閉弁バウンス及
び閉弁時の衝撃を低減する必要があると判断し、ステッ
プ２０７に進む。ステップ２０７では、電磁コイルへの
通電が突然遮断されないように電磁コイルへの通電期間
が延長され（通電期間←基本通電期間＋閉弁時用通電期
間）、ステップ２０８に進む。ステップ２０８及びステ
ップ２０６が実行されることにより、ニードル弁２の移
動速度が低減され、その結果、閉弁バウンス及び閉弁時
の衝撃が低減される。
【００２１】ステップ２０２においてＮＯと判断された
とき、つまり、要求燃料噴射量Ｑが多くエンジン回転数
Ｎが高いときには通電期間を短くしボアフラッシングを
回避するためにニードル弁２のリフト量を大きくする必
要があると判断し、ステップ２０５に進む。ステップ２
０５では図６に示した電磁コイルの四つの部分のすべて
に電流を流すことができるように電気接続が行われる。
次いでステップ２０６において、燃料噴射期間及び燃料
噴射開始時期に基づき電磁コイルのすべての部分に対し
通電が行われる。その結果、ニードル弁２のリフト量が
大きくされ、通電期間が短くされることにより消費電力
が低減されると共に、燃料噴射期間が短くされることに
よりボアフラッシングが回避される。
とき、つまり、要求燃料噴射量Ｑが多くエンジン回転数
Ｎが高いときには通電期間を短くしボアフラッシングを
回避するためにニードル弁２のリフト量を大きくする必
要があると判断し、ステップ２０５に進む。ステップ２
０５では図６に示した電磁コイルの四つの部分のすべて
に電流を流すことができるように電気接続が行われる。
次いでステップ２０６において、燃料噴射期間及び燃料
噴射開始時期に基づき電磁コイルのすべての部分に対し
通電が行われる。その結果、ニードル弁２のリフト量が
大きくされ、通電期間が短くされることにより消費電力
が低減されると共に、燃料噴射期間が短くされることに
よりボアフラッシングが回避される。
【００２２】尚、上述した実施形態では、電磁コイルに
通電して磁界をかけると伸長する正磁歪特性を有する磁
歪素子を使用しているが、他の実施形態では、磁界をか
けると収縮する負磁歪特性を有する磁歪素子を使用する
ことも可能である。
通電して磁界をかけると伸長する正磁歪特性を有する磁
歪素子を使用しているが、他の実施形態では、磁界をか
けると収縮する負磁歪特性を有する磁歪素子を使用する
ことも可能である。
【００２３】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、温度上
昇時に磁歪素子の磁歪量の低下に伴ってニードル弁のリ
フト量が減少してしまうのを抑制することができる。
昇時に磁歪素子の磁歪量の低下に伴ってニードル弁のリ
フト量が減少してしまうのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料噴射弁の第一の実施形態の縦断面
図である。
図である。
【図２】第一の実施形態の磁歪素子３の磁歪量とニード
ル弁２のリフト量との関係を示した図である。
ル弁２のリフト量との関係を示した図である。
【図３】第二の実施形態の磁歪素子３の磁歪量とニード
ル弁２のリフト量との関係を示した図である。
ル弁２のリフト量との関係を示した図である。
【図４】第三の実施形態のニードル弁を示した図であ
る。
る。
【図５】第一の実施形態の電磁コイルの通電制御方法を
示したフローチャートである。
示したフローチャートである。
【図６】第四の実施形態の電磁コイルの構成図である。
【図７】第四の実施形態の電磁コイルの通電制御方法を
示したフローチャートである。
示したフローチャートである。
１…燃料通路 ２…ニードル弁 ３…磁歪素子 ４…電磁コイル ５…燃料噴射弁ケース
Claims (1)
- 【請求項１】 燃料噴射弁ケースに対し固定された磁歪
素子が磁歪することによりニードル弁がリフトするよう
になっている燃料噴射弁において、温度上昇に伴う前記
磁歪素子の磁歪量の低下分に応じて前記磁歪素子及び前
記ニードル弁の熱膨張係数を決定した燃料噴射弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000174224A JP3747747B2 (ja) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | 燃料噴射弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000174224A JP3747747B2 (ja) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | 燃料噴射弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001349258A true JP2001349258A (ja) | 2001-12-21 |
| JP3747747B2 JP3747747B2 (ja) | 2006-02-22 |
Family
ID=18676302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000174224A Expired - Fee Related JP3747747B2 (ja) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | 燃料噴射弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3747747B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005009424A (ja) * | 2003-06-20 | 2005-01-13 | Hitachi Ltd | 電磁式燃料噴射弁 |
| JP2016513445A (ja) * | 2013-02-06 | 2016-05-12 | グレート プレインズ ディーゼル テクノロジーズ，エル．シー． | 磁歪アクチュエータ |
-
2000
- 2000-06-06 JP JP2000174224A patent/JP3747747B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005009424A (ja) * | 2003-06-20 | 2005-01-13 | Hitachi Ltd | 電磁式燃料噴射弁 |
| JP2016513445A (ja) * | 2013-02-06 | 2016-05-12 | グレート プレインズ ディーゼル テクノロジーズ，エル．シー． | 磁歪アクチュエータ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3747747B2 (ja) | 2006-02-22 |
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