JP2002030972A - Fuel injector - Google Patents
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
- F02D2041/202—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
- F02D2041/2037—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit for preventing bouncing of the valve needle
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- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の筒内噴射
型ガソリンエンジンに用いて好適の、燃料噴射装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection device suitable for use in a direct injection gasoline engine of an automobile.
【０００２】[0002]
【従来の技術】自動車等のエンジン（特にガソリンエン
ジン）で使用される燃料噴射弁は一般的に電磁弁を用い
て構成される。このような燃料噴射弁では、例えば、ソ
レノイドに駆動電流が出力されると、ニードルがバルブ
シートから離隔され、ニードルとバルブシートとの隙間
から燃料が噴射される。一方、ソレノイドに駆動電流が
出力されなければ、バネにより付勢されてニードルがバ
ルブシートと当接して燃料噴射孔が閉じられるので燃料
は噴射されない。2. Description of the Related Art A fuel injection valve used in an engine of an automobile or the like (particularly a gasoline engine) is generally constituted by using an electromagnetic valve. In such a fuel injection valve, for example, when a drive current is output to a solenoid, the needle is separated from the valve seat, and fuel is injected from a gap between the needle and the valve seat. On the other hand, if no driving current is output to the solenoid, the fuel is not injected because the spring is urged to bring the needle into contact with the valve seat to close the fuel injection hole.
【０００３】図５は、燃料噴射弁の開閉制御の一例を示
す図である。図示するように、燃料を噴射させる際に
は、先ず、ソレノイドへ駆動電流Ｉとして比較的大きい
過励磁電流ＩEが流され（時間ｔ＝ｔ1）、ニードルはリ
ターンスプリングの付勢力やノズルボディ内に供給され
る燃料の圧力に抗してバルブシートから離隔する。そし
て、ニードルが図示しないストッパと当接するフルリフ
ト位置まで移動すると、ソレノイドへは、過励磁電流Ｉ
Eよりも小さい保持電流Ｉ0が流され（時間ｔ＝ｔ 2）、
ニードルはフルリフト位置に保持される。そして、燃料
の噴射を終了する際には、ソレノイドへの駆動電流Ｉは
オフとされ（時間ｔ＝ｔ3）、ニードルはバルブシート
に押圧される。FIG. 5 shows an example of opening / closing control of a fuel injection valve.
FIG. As shown, when injecting fuel
Is relatively large as the drive current I to the solenoid first.
Overexcitation current IE(Time t = t1), Needle
It is supplied to the urging force of the turn spring and the nozzle body.
Away from the valve seat against the fuel pressure. Soshi
And the needle is in contact with a stopper (not shown)
When the solenoid is moved to the
EHolding current I smaller than0(Time t = t Two),
The needle is held in the full lift position. And fuel
When the injection of the fuel is terminated, the drive current I to the solenoid is
Off (time t = tThree), Needle is valve seat
Is pressed.
【０００４】このような開閉弁時には、ニードルは上方
のストッパ或いは下方のバルブシートと衝突するため、
開弁時においては図５中にで示すように、閉弁時にお
いては図５中にで示すように燃料噴射弁にそれぞれ衝
撃及び衝突音が発生する。特に、閉弁時は、ソレノイド
の磁力による吸引力が消失して、リターンスプリングの
付勢力と燃料の圧力とによりニードルは一気にバルブシ
ートに押し付けられるため、衝撃が発生する期間が開弁
時よりも長く、これにより、ニードルがバルブシート上
で跳ね上がって（バウンスして）ニードルとバルブシー
トとの隙間から燃料が漏れてしまうことがある（これを
後だれという）。At the time of such an opening / closing valve, the needle collides with an upper stopper or a lower valve seat.
When the valve is opened, as shown in FIG. 5, when the valve is closed, as shown in FIG. 5, an impact and a collision sound are generated in the fuel injection valve, respectively. In particular, when the valve is closed, the suction force due to the magnetic force of the solenoid disappears, and the needle is pressed against the valve seat at a stretch by the urging force of the return spring and the pressure of the fuel. Long, this can cause the needle to bounce (bounce) over the valve seat and cause fuel to leak out of the gap between the needle and the valve seat (this is called later).
【０００５】また、エンジンの燃焼室内に燃料噴射弁の
噴射孔を臨ませる筒内噴射型エンジンでは、このように
後だれが生じると燃料噴射弁の噴射孔に付着した燃料
（残存燃料）により燃焼室内のスート（煤）がトラップ
され、燃料噴射弁先端（噴射孔）が高温になると、この
スートを核として残存燃料が重合してカーボンデポジッ
トを形成する場合もある。カーボンデポジットが噴射孔
に形成されると、燃料噴射が阻害されて燃料噴射量ひい
てはエンジン出力が低下したり、燃料の霧化が妨げられ
て排ガス性状の悪化を招く虞がある。In addition, in a direct injection type engine in which the injection hole of the fuel injection valve faces the combustion chamber of the engine, when the rearward occurs, the fuel (remaining fuel) attached to the injection hole of the fuel injection valve causes combustion. If soot in the room is trapped and the tip of the fuel injection valve (injection hole) becomes hot, the remaining fuel may polymerize around the soot to form a carbon deposit. If carbon deposits are formed in the injection holes, fuel injection may be hindered and the fuel injection amount and, consequently, engine output may decrease, or atomization of fuel may be hindered, leading to deterioration of exhaust gas properties.
【０００６】そこで、このような燃料噴射弁の閉弁時に
おける衝突音や燃料の後だれを抑制するための技術が従
来より開発されている。このような技術の一例を、図６
を参照しながら説明する。この技術では、燃料を噴射さ
せるためのソレノイドに対する駆動パルス信号（一段目
の噴射信号）がオンからオフに切り替わった直後に、ソ
レノイドに対する駆動パルス信号（二段目の噴射信号）
が出力される（これを二段パルス制御という）。In view of the above, techniques for suppressing the collision noise and the fuel drop when the fuel injection valve is closed have been developed. An example of such a technique is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. In this technology, immediately after a drive pulse signal (first-stage injection signal) for a solenoid for injecting fuel is switched from on to off, a drive pulse signal for the solenoid (second-stage injection signal)
Is output (this is called two-stage pulse control).
【０００７】一段目の噴射信号に対応してソレノイドへ
流される駆動電流Ｉは、上述の従来技術と同様に、バル
ブシートに着座した状態のニードルをリターンスプリン
グの付勢力等に抗してバルブシートから離隔させるべ
く、一旦、比較的大きい過励磁電流ＩEに設定され、そ
して、ニードルがフルリフト位置まで移動すると、駆動
電流Ｉは、過励磁電流ＩEよりも小さい保持電流Ｉ0にさ
れてニードルがフルリフト位置に保持される。[0007] The drive current I flowing to the solenoid in response to the first-stage injection signal causes the needle seated on the valve seat to act on the valve seat against the urging force of the return spring or the like, as in the above-described prior art. Once it is set to a relatively large over-excitation current IE so as to separate it from the motor, and when the needle moves to the full lift position, the drive current I is set to a holding current I 0 smaller than the over-excitation current IE and the needle Is held in the full lift position.
【０００８】そして、燃料噴射を終了すべく一段目の噴
射信号がオフにされると、ソレノイドによる駆動力が失
われて、ニードルはリターンスプリング等により付勢さ
れバルブシート側へ移動を開始するが、この時、二段目
の噴射信号によりソレノイドへ過励磁電流ＩEが微少時
間だけ流される。これにより、バルブシートに着座する
直前のニードルに、微少時間だけバルブシートから離隔
する方向にソレノイドの駆動力が作用して、ニードルが
バルブシートに着座する際の衝撃が軽減され、衝突音や
バウンスによる燃料の後だれが防止される。When the first-stage injection signal is turned off to terminate the fuel injection, the driving force of the solenoid is lost, and the needle is urged by a return spring or the like to start moving toward the valve seat. At this time, the over-excitation current IE flows through the solenoid for a very short time in accordance with the second-stage injection signal. As a result, the driving force of the solenoid acts on the needle immediately before sitting on the valve seat in a direction away from the valve seat for a very short time, thereby reducing the impact when the needle is seated on the valve seat, and reducing the impact noise and bounce. After drooling is prevented.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術では、燃料噴射弁を駆動するためのドライバ
回路への負担が大きくドライバ回路の寿命が短くなって
しまうという課題がある。つまり、燃料噴射を行なうた
めの一段目の噴射信号が出力されてから、ニードルとバ
ルブシートとの衝突を軽減させるための二段目の噴射信
号が出力されるまでの間隔は微少であり（例えば０．１
ｍｓｅｃ以下）、且つ、二段目の噴射信号に応じてドラ
イバ回路から出力される駆動電流は、比較的大きい過励
磁電流ＩEに設定されているため、ドライバ回路の負担
が大きくドライバ回路の寿命が短くなってしまうのであ
る。However, in the above-mentioned prior art, there is a problem that the load on the driver circuit for driving the fuel injection valve is large and the life of the driver circuit is shortened. That is, the interval between the output of the first-stage injection signal for performing fuel injection and the output of the second-stage injection signal for reducing the collision between the needle and the valve seat is very small (for example, 0.1
msec or less) and the drive current output from the driver circuit in response to the second-stage injection signal is set to a relatively large overexcitation current IE , so that the load on the driver circuit is large and the life of the driver circuit is long. Is shortened.
【００１０】また、特開平４−１５３５４２号公報に
は、電磁弁の作業時間幅を複数に分割してこれらの分割
された作業時間幅に対して衝撃音緩和パルスの出力タイ
ミング及びパルス幅を個別に設定するようにした技術が
開示されている。しかしながら、この技術では、弁体の
衝突を緩和するためのパルスの出力タイミング及びパル
ス幅を最適化しているだけで、上記の過励磁電流による
回路の早期劣化について着目したものではなく、上述の
課題を解決しうるものでもない。Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-153542 discloses that the working time width of a solenoid valve is divided into a plurality of parts, and the output timing and pulse width of an impact sound mitigation pulse are individually set for these divided working time widths. Is disclosed. However, this technology only optimizes the output timing and pulse width of the pulse for alleviating the collision of the valve element, and does not focus on the early deterioration of the circuit due to the overexcitation current described above. Is not something that can be solved.
【００１１】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、衝突音や弁体のバウンスによる燃料の後だれ
を抑制でき、且つ、燃料噴射弁の電磁駆動手段（ソレノ
イド）に対する駆動電流供給系の劣化を抑制できるとと
もに使用電力を低減できるようにした、燃料噴射装置を
提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is possible to suppress a fuel drop due to a collision sound or a bounce of a valve body, and to provide a drive current to an electromagnetic drive means (solenoid) of a fuel injection valve. An object of the present invention is to provide a fuel injection device capable of suppressing deterioration of a supply system and reducing power consumption.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の燃料噴射装置では、燃料噴射孔を開いて燃料
噴射を開始する際には、電磁駆動制御手段により電磁駆
動手段に対して駆動電流が供給され、これにより、弁体
が電磁的に駆動されて付勢部材の付勢力及び燃料圧力に
抗してノズルボディ内を移動し、燃料噴射孔が開く。Therefore, in the fuel injection device according to the present invention, when the fuel injection hole is opened and fuel injection is started, the electromagnetic drive control means controls the electromagnetic drive means. As a result, a drive current is supplied, whereby the valve body is electromagnetically driven to move in the nozzle body against the urging force of the urging member and the fuel pressure, and the fuel injection hole is opened.
【００１３】そして、燃料噴射孔を閉じて燃料噴射を終
了する際には、電磁駆動制御手段により、電磁駆動手段
への駆動電流の供給が停止され、これにより、弁体に対
する開方向への駆動力が失われて、付勢部材及びノズル
ボディ内の燃料により閉方向に駆動されるが、この際、
駆動電流は徐々に減少するので、弁体は比較的緩やかに
閉方向に移動して燃料噴射孔を閉じる。When the fuel injection hole is closed to terminate the fuel injection, the supply of the drive current to the electromagnetic drive means is stopped by the electromagnetic drive control means, thereby driving the valve body in the opening direction. When the force is lost, the actuator is driven in the closing direction by the biasing member and the fuel in the nozzle body.
Since the drive current gradually decreases, the valve element relatively slowly moves in the closing direction to close the fuel injection hole.
【００１４】したがって、弁体が燃料噴射孔を閉じる際
の衝撃が軽減され、これにより、衝突音や、弁体のバウ
ンスによる燃料の後だれが防止される。請求項２記載の
本発明の燃料噴射装置では、駆動回路に付加された電気
抵抗により、駆動回路から電磁駆動手段に供給される駆
動電流に所定の時定数が設定され、これにより、駆動電
流の供給を停止して燃料噴射孔を閉じる際に、駆動電流
が徐々に減少する。Therefore, the impact when the valve body closes the fuel injection hole is reduced, thereby preventing the collision sound and the backlash of the fuel due to the bounce of the valve body. According to the fuel injection device of the present invention, a predetermined time constant is set for the drive current supplied from the drive circuit to the electromagnetic drive means by the electric resistance added to the drive circuit, whereby the drive current is reduced. When the supply is stopped and the fuel injection holes are closed, the drive current gradually decreases.
【００１５】したがって、請求項１記載の燃料噴射装置
と同様に、弁体が燃料噴射孔を閉じる際の衝撃が軽減さ
れ、衝突音や、弁体のバウンスによる燃料の後だれが防
止される。Therefore, as in the case of the fuel injection device of the first aspect, the impact when the valve element closes the fuel injection hole is reduced, and the collision sound and the backlash of the fuel due to the bounce of the valve element are prevented.
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１〜図４は本実施形態の
燃料噴射装置について示す図である。まず、本発明の一
実施形態としての燃料噴射装置が装備される筒内噴射型
ガソリンエンジン（以下、単にエンジンという）につい
て説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 4 are views showing a fuel injection device of the present embodiment. First, a direct injection gasoline engine (hereinafter, simply referred to as an engine) equipped with a fuel injection device as one embodiment of the present invention will be described.
【００１７】図２示すように、エンジン１のシリンダヘ
ッド２には、各シリンダ３毎に点火プラグ４と燃焼室５
内に直接開口する燃料噴射弁６とが設けられ、点火プラ
グ４は点火コイル４Ａにより燃料噴射弁６はドライバ回
路（駆動回路、以下、単にドライバともいう）６Ａによ
りそれぞれ駆動される。シリンダ３内には、クランクシ
ャフト７に連結されたピストン８が装備され、このピス
トン８の頂面には半球状に窪んだキャビティ９が形成さ
れている。As shown in FIG. 2, a cylinder head 2 of an engine 1 has a spark plug 4 and a combustion chamber 5 for each cylinder 3.
A fuel injection valve 6 is provided which opens directly into the fuel cell. The ignition plug 4 is driven by an ignition coil 4A, and the fuel injection valve 6 is driven by a driver circuit (hereinafter simply referred to as a driver) 6A. A piston 8 connected to a crankshaft 7 is provided in the cylinder 3, and a hemispherically concave cavity 9 is formed on a top surface of the piston 8.
【００１８】シリンダヘッド２には、吸気弁１０を介し
て燃焼室５と連通しうる吸気ポート１１と排気弁１２を
介して燃焼室５と連通しうる排気ポート１３とが形成さ
れている。吸気ポート１１は燃焼室５上方に略鉛直に配
設され、ピストン８の頂面のキャビティ９と協働して燃
焼室５内で吸気による逆タンブル流を形成させる。吸気
系は、上流側からエアクリーナ２１，吸気管２２，スロ
ットルボディ２３，サージタンク２４，吸気マニホール
ド２５の順に構成され、吸気マニホールド２５の下流端
部に吸気ポート１１が設けられている。スロットルボデ
ィ２３には、アクセル開度に応じて燃焼室５内へ流入す
る空気量を調整するスロットル弁３０がそなえられてい
る。さらに、エアクリーナ２１の直ぐ下流部分には吸入
空気流量を検出するエアフローセンサ３７が、スロット
ルボディ２３にはスロットル弁３０のスロットル開度を
検出するスロットルポジションセンサ３８とスロットル
弁３０の全閉を検出してアイドル信号を出力するアイド
ルスイッチ３９とがそれぞれ設けられている。The cylinder head 2 has an intake port 11 that can communicate with the combustion chamber 5 via an intake valve 10 and an exhaust port 13 that can communicate with the combustion chamber 5 via an exhaust valve 12. The intake port 11 is disposed substantially vertically above the combustion chamber 5, and cooperates with the cavity 9 on the top surface of the piston 8 to form a reverse tumble flow by intake air in the combustion chamber 5. The intake system includes an air cleaner 21, an intake pipe 22, a throttle body 23, a surge tank 24, and an intake manifold 25 in this order from the upstream side. The intake port 11 is provided at a downstream end of the intake manifold 25. The throttle body 23 is provided with a throttle valve 30 for adjusting the amount of air flowing into the combustion chamber 5 according to the accelerator opening. Further, an air flow sensor 37 for detecting an intake air flow rate is provided immediately downstream of the air cleaner 21, and a throttle position sensor 38 for detecting a throttle opening of the throttle valve 30 and a fully closed state of the throttle valve 30 for the throttle body 23. And an idle switch 39 for outputting an idle signal.
【００１９】排気系は、上流側から排気ポート１３を有
する排気マニホールド２６，排気管２７の順に構成さ
れ、排気管２７には排ガス浄化用の三元触媒２９が介装
され、排気マニホールド２６には、Ｏ2センサ４０が設
けられている。そして、点火プラグ４，燃料噴射弁６と
いった各エンジン制御要素の作動を制御するために、内
燃機関の制御手段としての機能を有する電子制御ユニッ
ト（ＥＣＵ）５０がそなえられている。このＥＣＵ５０
には、入出力装置，制御プログラムや制御マップ等の記
憶を行なう記憶装置，中央処理装置，タイマやカウンタ
等がそなえられており、前述の種々のセンサ類からの検
出情報やキースイッチの位置情報等に基づいて、このＥ
ＣＵ５０が、上述の各エンジン制御要素の制御を行なう
ようになっている。The exhaust system includes an exhaust manifold 26 having an exhaust port 13 and an exhaust pipe 27 in this order from the upstream side. A three-way catalyst 29 for purifying exhaust gas is interposed in the exhaust pipe 27, and the exhaust manifold 26 is provided in the exhaust manifold 26. , O 2 sensor 40 are provided. In order to control the operation of each engine control element such as the ignition plug 4 and the fuel injection valve 6, an electronic control unit (ECU) 50 having a function as control means of the internal combustion engine is provided. This ECU 50
Is provided with an input / output device, a storage device for storing a control program, a control map, and the like, a central processing unit, a timer and a counter, and the like. Detection information from the various sensors described above and position information of the key switch are provided. This E
The CU 50 controls each of the above-described engine control elements.
【００２０】燃料噴射弁６について簡単に説明すると、
燃料噴射弁６は、図３（Ａ）に示すように、先端に燃料
噴射孔６１ａが形成されたノズルボディ６１と、ノズル
ボディ６１内に軸方向に移動可能に挿通されたニードル
（弁体）６２と、図３（Ａ）中でニードル６２よりも上
方に配設されたソレノイドコイル（電磁駆動手段）６３
及びリターンスプリング（付勢部材）６４とをそなえて
構成されており、リターンスプリング６４はニードル６
２をノズルボディ６１の内部先端のバルブシート（弁
座）６１ｂ側に付勢している。The fuel injection valve 6 will be described briefly.
As shown in FIG. 3 (A), the fuel injection valve 6 has a nozzle body 61 having a fuel injection hole 61a formed at a tip thereof, and a needle (valve body) movably inserted in the nozzle body 61 in the axial direction. 3 and a solenoid coil (electromagnetic drive means) 63 disposed above the needle 62 in FIG.
And a return spring (biasing member) 64.
2 is urged toward the valve seat (valve seat) 61b at the inner end of the nozzle body 61.
【００２１】そして、ＥＣＵ５０の制御指令によりドラ
イバ６Ａからソレノイドコイル６３に駆動電流が流され
ると、ニードル６２はリターンスプリング６４の付勢力
やノズルボディ６１内に供給される燃料の圧力に抗して
ソレノイドコイル６３側に引き寄せられ、ニードル６２
とバルブシート６１ｂとが離隔して、図３（Ｂ）に示す
ように燃料噴射弁６が開弁するようになっている（燃料
噴射孔６１ａが開くようになっている）。これにより、
図示しない燃料供給系から燃料噴射弁６に供給され圧力
が所定の高圧力〔数十気圧（例えば２〜７ＭＰａ）程
度〕に調整された燃料が、ニードル６２とバルブシート
６１ｂとの隙間を通って燃料噴射孔６１ａから噴射され
るようになっている。When a drive current is supplied from the driver 6A to the solenoid coil 63 in accordance with a control command from the ECU 50, the needle 62 is actuated by the solenoid against the urging force of the return spring 64 and the pressure of fuel supplied into the nozzle body 61. The needle 62 is drawn toward the coil 63 side.
As shown in FIG. 3B, the fuel injection valve 6 is opened (the fuel injection hole 61a is opened). This allows
Fuel supplied from a fuel supply system (not shown) to the fuel injection valve 6 and adjusted to a predetermined high pressure (about several tens of atmospheres (eg, about 2 to 7 MPa)) passes through a gap between the needle 62 and the valve seat 61b. The fuel is injected from the fuel injection holes 61a.
【００２２】一方、ＥＣＵ５０から制御指令が出力され
ず、ソレノイドコイル６３に駆動電流が流されなけれ
ば、ニードル６２は、リターンスプリング６４やノズル
ボディ６１内の高圧の燃料により付勢されてバルブシー
ト６１ｂに押付けられ、図３（Ｃ）に示すように燃料噴
射弁６が閉弁する（燃料噴射孔６１ａが閉じる）ように
なっており、燃料噴射は行なわれない。On the other hand, if no control command is output from the ECU 50 and no drive current is supplied to the solenoid coil 63, the needle 62 is urged by the return spring 64 and the high-pressure fuel in the nozzle body 61 and the valve seat 61b As shown in FIG. 3 (C), the fuel injection valve 6 is closed (the fuel injection hole 61a is closed), and no fuel injection is performed.
【００２３】なお、燃料噴射弁６の開弁時のニードル６
２のリフト量は一定に設定されており、燃料噴射量は、
燃料噴射弁６の開弁時間によって制御される。ここで、
本燃料噴射装置の要部構成について説明すると、本燃料
噴射装置は、図１に示すように、ＥＣＵ５０内に機能構
成される燃料噴射弁制御手段（電磁駆動制御手段）５
１，燃料噴射弁６，ドライバ６Ａ及び電気抵抗６Ｂをそ
なえて構成されており、電気抵抗６Ｂは、ドライバ６Ａ
と燃料噴射弁６のソレノイドコイル６３との間の駆動電
流供給系統においてソレノイドコイル６３に並列に接続
されている。なお、図２では電気抵抗６Ｂは省略してい
る。The needle 6 is opened when the fuel injection valve 6 is opened.
2, the lift amount is set constant, and the fuel injection amount is
It is controlled by the valve opening time of the fuel injection valve 6. here,
The main configuration of the present fuel injection device will be described. As shown in FIG. 1, the present fuel injection device comprises a fuel injection valve control means (electromagnetic drive control means) 5 which is functionally provided in the ECU 50.
1, a fuel injection valve 6, a driver 6A, and an electric resistor 6B.
And a solenoid coil 63 of the fuel injection valve 6 is connected in parallel with the solenoid coil 63 in a drive current supply system. In FIG. 2, the electric resistance 6B is omitted.
【００２４】このような構成により、本燃料噴射装置で
は図４に示すような特性で燃料噴射弁６が開閉制御され
るようになっている。つまり、燃料噴射弁６を開弁させ
て燃料噴射を行なう際には、ドライバ６Ａからソレノイ
ドコイル６３に供給される駆動電流Ｉは、燃料噴射弁制
御手段５１により、先ず過励磁電流ＩEに設定され（時
間ｔ＝ｔ1）、これによりニードル６２がリターンスプ
リング６４の付勢力等に抗して引き上げられるようにな
っている。その後、ニードル６２が図示しないストッパ
と当接するフルリフト位置まで上昇すると、駆動電流Ｉ
は過励磁電流ＩEよりも小さい保持電流Ｉ0に設定され
（時間ｔ＝ｔ2）、ニードル６２のリフト位置が保持さ
れる（燃料噴射弁６の開弁が保持される）ようになって
いる。With this configuration, in the present fuel injection device, the opening and closing of the fuel injection valve 6 is controlled with characteristics as shown in FIG. That is, when the fuel injection is performed by opening the fuel injection valve 6, the drive current I supplied from the driver 6A to the solenoid coil 63 is first set to the overexcitation current IE by the fuel injection valve control means 51. (Time t = t 1 ), whereby the needle 62 is pulled up against the urging force of the return spring 64 and the like. Thereafter, when the needle 62 rises to a full lift position where it contacts an unillustrated stopper, the drive current I
Is set to a holding current I 0 smaller than the overexcitation current IE (time t = t 2 ), and the lift position of the needle 62 is held (the opening of the fuel injection valve 6 is held). I have.
【００２５】そして、燃料噴射弁６を閉弁して燃料噴射
を終了する際（時間ｔ＝ｔ3）、燃料噴射弁制御手段５
１により駆動電流Ｉはオフされるが、ドライバ６Ａとソ
レノイドコイル６３との間に介装された電気抵抗６Ｂに
より駆動電流Ｉに時定数が設定され、図４中にで示す
ように、駆動電流Ｉがゼロになるまでの電流減少速度が
抑制される（駆動電流Ｉは緩やかに減少してオフする）
ようになっている（これをテーリングという）。When the fuel injection valve 6 is closed and fuel injection is terminated (time t = t 3 ), the fuel injection valve control means 5
1, the drive current I is turned off, but the time constant is set to the drive current I by the electric resistance 6B interposed between the driver 6A and the solenoid coil 63, and as shown in FIG. The current decreasing speed until I becomes zero is suppressed (the drive current I gradually decreases and turns off).
(This is called tailing).
【００２６】ニードル６２の移動は、ニードル６２をバ
ルブシート６１ｂから離隔させるように作用するソレノ
イドコイル６３の磁力と、ニードル６２をバルブシート
６１ｂ側へ駆動するリターンスプリング６４の付勢力や
ノズルボディ６１内の燃料の圧力とのバランスの上に成
り立つものである。このため、ソレノイドコイル６３へ
の駆動電流Ｉを減少させること（ニードル６２をバルブ
シート６１ｂから離隔させる駆動力を減少させること）
は、ニードル６２をバルブシート６１ｂ側に駆動する駆
動力を、増大させることになる。したがって、駆動電流
Ｉがゼロになるまでの電流減少速度を抑制することによ
り、ニードル６２がバルブシート６１ｂに着座する直前
のニードル６２の移動速度を比較的緩やかなものとする
ことができる。The movement of the needle 62 includes the magnetic force of the solenoid coil 63 acting to separate the needle 62 from the valve seat 61b, the urging force of the return spring 64 for driving the needle 62 toward the valve seat 61b, and the inside of the nozzle body 61. It is based on the balance with the fuel pressure. Therefore, the drive current I to the solenoid coil 63 is reduced (the drive force for separating the needle 62 from the valve seat 61b is reduced).
This increases the driving force for driving the needle 62 toward the valve seat 61b. Accordingly, by suppressing the current decreasing speed until the drive current I becomes zero, the moving speed of the needle 62 immediately before the needle 62 is seated on the valve seat 61b can be made relatively slow.
【００２７】本発明の一実施形態としての燃料噴射装置
によれば、このようにドライバ６Ａに電気抵抗６Ｂを付
加することで閉弁時の駆動電流Ｉに所定の時定数が設定
されているので、燃料噴射弁６の閉弁時、バルブシート
６１ｂに向かって移動するニードル６２の速度が抑制さ
れ、図４中にで示すようにニードル６２がバルブシー
ト６１ｂに着座する（衝突する）際の衝撃を従来（図５
中の参照）よりも軽減でき、衝突音の抑制や、ニード
ル６２のバウンスに起因した燃料の後だれ防止、ひいて
は噴射孔６１ａにおけるカーボンデポジットの抑制を図
ることができる。According to the fuel injection device as one embodiment of the present invention, a predetermined time constant is set for the drive current I when the valve is closed by adding the electric resistance 6B to the driver 6A. When the fuel injection valve 6 is closed, the speed of the needle 62 moving toward the valve seat 61b is suppressed, and the impact when the needle 62 is seated on (collides with) the valve seat 61b as shown in FIG. To the conventional (Fig. 5
This can reduce the collision noise, prevent the fuel from sagging due to the bounce of the needle 62, and suppress the carbon deposit in the injection hole 61a.
【００２８】また、上述した従来技術におけるドライバ
６Ａからソレノイドコイル６３への駆動電流の供給で
は、燃料噴射を目的としたものと、燃料噴射弁６の閉弁
時の衝撃の軽減を目的としたものとが僅かな時間をおい
て２段階で行なわれ、且つ、このような衝撃軽減用の駆
動電流が比較的大きな過励磁電流ＩEに設定されている
ため、ドライバ６Ａの負担が大きいのに対し、本燃料噴
射装置は、ドライバ６Ａから二段階に駆動電流Ｉを供給
することもないので、ドライバ６Ａの負担を軽減してド
ライバ６Ａの寿命を延ばすことができるとともに使用電
力を低減できるという利点がある。The supply of the drive current from the driver 6A to the solenoid coil 63 in the above-mentioned prior art is intended for fuel injection and for reducing the impact when the fuel injection valve 6 is closed. Is performed in two stages with a short time interval, and such a drive current for shock reduction is set to a relatively large overexcitation current IE , so that the load on the driver 6A is large. Since the present fuel injection device does not supply the driving current I in two stages from the driver 6A, there is an advantage that the burden on the driver 6A can be reduced, the life of the driver 6A can be extended, and the power consumption can be reduced. is there.
【００２９】なお、本発明の燃料噴射装置は上述した実
施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種
々の変形を行なうことが可能である。例えば、上述の実
施形態では、閉弁時において駆動電流Ｉを徐々に減少さ
せるべく、ドライバ６Ａと燃料噴射弁６のソレノイドコ
イル６３との間に電気抵抗６Ｂを設ける構成としている
が、閉弁時において駆動電流Ｉを徐々に減少させるもの
であれば、このような構成に限定されず、例えば、燃料
噴射弁制御手段（電磁駆動制御手段）５１内で、駆動電
流Ｉを徐々に減少させるためのロジックを機能構成する
ようにしても良い。It should be noted that the fuel injection device of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. For example, in the above-described embodiment, the electric resistance 6B is provided between the driver 6A and the solenoid coil 63 of the fuel injection valve 6 in order to gradually reduce the drive current I when the valve is closed. The configuration is not limited to such a configuration as long as the drive current I is gradually reduced. For example, in the fuel injection valve control means (electromagnetic drive control means) 51, the drive current I is gradually reduced. The logic may be configured as a function.
【００３０】また、上述の実施形態では本発明の燃料噴
射装置を筒内噴射型ガソリンエンジンに適用した例を示
したが、本発明の燃料噴射装置は、ソレノイドコイルに
より開閉制御される燃料噴射弁であれば、燃料噴射弁が
吸気ポートに取り付けられた吸気ポート噴射型ガソリン
エンジンやディーゼルエンジン等、他の内燃機関に適用
しうるものである。Further, in the above-described embodiment, an example is shown in which the fuel injection device of the present invention is applied to a direct injection gasoline engine. However, the fuel injection device of the present invention is a fuel injection valve that is opened and closed by a solenoid coil. Then, the present invention can be applied to other internal combustion engines such as an intake port injection type gasoline engine or a diesel engine in which a fuel injection valve is attached to an intake port.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の燃
料噴射装置によれば、燃料噴射を終了する際には、電磁
駆動制御手段により、駆動電流の出力が停止されるの
で、弁体は付勢部材及びノズルボディ内の燃料により燃
料噴射孔を閉じる方向に駆動されるが、この際、駆動電
流は徐々に減少するので、弁体は比較的緩やかに閉方向
に移動して燃料噴射孔を閉じる。このため、燃料噴射の
ための駆動電流の供給を停止した直後に、閉弁時の弁体
とノズルボディとの衝突による衝撃を軽減すべく比較的
大きな駆動電流の供給を行なう従来技術に比べ、駆動電
流供給系の負担が少なく使用電力も少ない。したがっ
て、衝突音や弁体のバウンスによる燃料の後だれを抑制
でき、且つ、燃料噴射弁の電磁駆動手段に対する駆動電
流供給系の劣化を抑制できるとともに使用電力を軽減で
きるという利点がある。As described above in detail, according to the fuel injection device of the first aspect, when the fuel injection is completed, the output of the drive current is stopped by the electromagnetic drive control means. The body is driven by the biasing member and the fuel in the nozzle body in a direction to close the fuel injection hole. At this time, since the drive current gradually decreases, the valve body moves relatively slowly in the closing direction and the fuel moves. Close the injection hole. For this reason, immediately after stopping the supply of the drive current for fuel injection, compared with the conventional technology in which a relatively large drive current is supplied to reduce the impact due to the collision between the valve body and the nozzle body when the valve is closed. The load on the drive current supply system is small and the power consumption is small. Therefore, there is an advantage that it is possible to suppress the backlash of the fuel due to the collision sound or the bounce of the valve element, to suppress the deterioration of the drive current supply system for the electromagnetic drive means of the fuel injection valve, and to reduce the power consumption.
【００３２】請求項２記載の本発明の燃料噴射装置によ
れば、駆動回路に付加された電気抵抗により、駆動回路
から電磁駆動手段に供給される駆動電流に所定の時定数
が設定されているので、燃料噴射を終了すべく駆動電流
の供給を停止する際に、駆動電流が徐々に減少する。し
たがって、電気抵抗を駆動回路に付加するだけの簡素な
構成で、請求項１記載の燃料噴射装置と同様に、衝突音
や弁体のバウンスによる燃料の後だれを抑制でき、且
つ、燃料噴射弁の電磁駆動手段に対する駆動電流供給系
の劣化を抑制できるとともに使用電力を軽減できるとい
う利点がある。According to the fuel injection device of the present invention, a predetermined time constant is set in the drive current supplied from the drive circuit to the electromagnetic drive means by the electric resistance added to the drive circuit. Therefore, when the supply of the drive current is stopped to end the fuel injection, the drive current gradually decreases. Therefore, with a simple configuration in which only an electric resistance is added to the drive circuit, it is possible to suppress the fuel drop due to the collision sound and the bounce of the valve body, and to suppress the fuel injection valve as in the fuel injection device according to the first aspect. There is an advantage that the deterioration of the drive current supply system for the electromagnetic drive means can be suppressed and the power consumption can be reduced.
【図１】本発明の一実施形態としての燃料噴射装置の機
能構成を示す模式的な回路構成図である。FIG. 1 is a schematic circuit configuration diagram showing a functional configuration of a fuel injection device as one embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施形態としての燃料噴射装置が装
備される筒内噴射型ガソリンエンジンを示す構成図であ
る。FIG. 2 is a configuration diagram showing a direct injection gasoline engine equipped with a fuel injection device as one embodiment of the present invention.
【図３】本発明の一実施形態としての燃料噴射装置にか
かる燃料噴射弁について示す図であり、（Ａ）はその構
成を示す模式的な断面図、（Ｂ）はその開弁時における
（Ａ）のＸ部を拡大して示す断面図、（Ｃ）はその閉弁
時における（Ａ）のＸ部を拡大して示す断面図である。3A and 3B are diagrams showing a fuel injection valve according to a fuel injection device as one embodiment of the present invention, wherein FIG. 3A is a schematic cross-sectional view showing the configuration, and FIG. FIG. 2A is an enlarged cross-sectional view of the X portion, and FIG. 2C is an enlarged cross-sectional view of the X portion of FIG.
【図４】本発明の一実施形態としての燃料噴射装置にお
ける駆動電流制御の作用・効果を説明するための図であ
る。FIG. 4 is a diagram for explaining the operation and effect of drive current control in the fuel injection device as one embodiment of the present invention.
【図５】従来の燃料噴射装置における駆動電流制御を説
明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining drive current control in a conventional fuel injection device.
【図６】従来の燃料噴射装置における駆動電流制御を説
明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining drive current control in a conventional fuel injection device.
６ 燃料噴射弁 ６Ａ ドライバ（駆動回路） ６Ｂ 電気抵抗 ５０ ＥＣＵ（電子制御ユニット） ５１ 燃料噴射弁制御手段（電磁駆動制御手段） ６１ ノズルボディ ６１ａ 燃料噴射孔 ６２ ニードル（弁体） ６３ ソレノイドコイル（電磁駆動手段） ６４ リターンスプリング（付勢部材） Reference Signs List 6 fuel injection valve 6A driver (drive circuit) 6B electric resistance 50 ECU (electronic control unit) 51 fuel injection valve control means (electromagnetic drive control means) 61 nozzle body 61a fuel injection hole 62 needle (valve element) 63 solenoid coil (electromagnetic Drive means) 64 return spring (biasing member)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片岡 徹夫 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 安東 弘光 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 山本 茂雄 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 横江 実 東京都大田区下丸子四丁目21番１号 三菱 自動車エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 3G066 AA02 AB02 BA09 BA11 BA22 CC06U CD26 CE22 DA00 3G301 HA01 HA04 JA00 JA09 JA15 LB01 LB11 LC01 MA00 NE08 PG02A ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Tetsuo Kataoka 5-33-8 Shiba, Minato-ku, Tokyo Inside Mitsubishi Motors Corporation (72) Inventor Hiromitsu Ando 5-33-8 Shiba, Minato-ku, Tokyo Mitsubishi Automobile Industry Co., Ltd. (72) Inventor Shigeo Yamamoto 5-33-8 Shiba, Minato-ku, Tokyo Mitsubishi Motors Industry Co., Ltd. (72) Minoru Yokoe 4-2-1-1, Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Mitsubishi Automotive Engineering F term in the company (reference) 3G066 AA02 AB02 BA09 BA11 BA22 CC06U CD26 CE22 DA00 3G301 HA01 HA04 JA00 JA09 JA15 LB01 LB11 LC01 MA00 NE08 PG02A
Claims (2)
ズルボディ、該ノズルボディ内に移動可能に挿通され該
燃料噴射孔を開閉する弁体、該弁体を該燃料噴射孔が閉
じる方向に付勢する付勢部材、及び該弁体を該燃料噴射
孔が開く方向に電磁的に駆動する電磁駆動手段を有する
燃料噴射弁と、 該電磁駆動手段への該駆動電流の供給を制御する電磁駆
動制御手段とをそなえ、 該電磁駆動制御手段により該電磁駆動手段に供給される
該駆動電流が、該燃料噴射孔を閉じて該燃料噴射を終了
する際に徐々に減少するように設定されていることを特
徴とする、燃料噴射装置。1. A nozzle body having a fuel injection hole for injecting fuel, a valve body movably inserted into the nozzle body to open and close the fuel injection hole, and a valve body provided in a direction in which the fuel injection hole closes. A fuel injection valve having an urging member for energizing, and an electromagnetic drive means for electromagnetically driving the valve body in a direction in which the fuel injection hole opens, and an electromagnetic drive for controlling supply of the drive current to the electromagnetic drive means Control means, wherein the drive current supplied to the electromagnetic drive means by the electromagnetic drive control means is set to gradually decrease when the fuel injection hole is closed to terminate the fuel injection. A fuel injection device, characterized in that:
ための駆動回路に電気抵抗を付加することにより、該燃
料噴射を終了する際に、該駆動回路から該電磁駆動手段
に供給される該駆動電流に所定の時定数を付与して該駆
動電流を徐々に減少させることを特徴とする、請求項１
記載の燃料噴射装置。2. An electric resistance is added to a drive circuit for supplying the drive current to the electromagnetic drive means, so that when the fuel injection is completed, the drive circuit supplies the drive current to the electromagnetic drive means. 2. The method according to claim 1, wherein a predetermined time constant is given to the drive current to gradually reduce the drive current.
The fuel injection device according to claim 1.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE102016108778A1 (en) | 2015-05-15 | 2016-11-17 | Keihin Corporation | Fuel injection control device |
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2000
- 2000-07-18 JP JP2000217585A patent/JP2002030972A/en active Pending
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