JP2002309991A - 燃料噴射装置および燃料噴射弁の制御方法 - Google Patents
燃料噴射装置および燃料噴射弁の制御方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】弁体の開閉動作に二つの電磁コイルを用いる燃
料噴射弁において、作動音やシート摩耗を抑制する燃料
噴射装置を提供する。 【解決手段】燃料噴射孔の周囲の弁座に離着座する弁体
（２１）と可動コア（２２）と第１固定コア（３１）と
第２固定コア（４１）と第１電磁コイル（３２）と第２
電磁コイル（４２）とを有する燃料噴射弁（１０）と、
第１電磁コイルおよび第２電磁コイルへの通電量を調整
して燃料噴射弁を制御する電子制御装置（８０）とを備
える燃料噴射装置において、電子制御装置は、第１電磁
コイルへの通電終了後、弁体の弁座への着座前に、第２
電磁コイルへの通電量を低減させることを特徴とする燃
料噴射装置。第２電磁コイルへの通電量を低減させるこ
とにより、閉弁応答性を低下させることなく、弁体の着
座時に発生する作動音やシート摩耗を抑制できる。
料噴射弁において、作動音やシート摩耗を抑制する燃料
噴射装置を提供する。 【解決手段】燃料噴射孔の周囲の弁座に離着座する弁体
（２１）と可動コア（２２）と第１固定コア（３１）と
第２固定コア（４１）と第１電磁コイル（３２）と第２
電磁コイル（４２）とを有する燃料噴射弁（１０）と、
第１電磁コイルおよび第２電磁コイルへの通電量を調整
して燃料噴射弁を制御する電子制御装置（８０）とを備
える燃料噴射装置において、電子制御装置は、第１電磁
コイルへの通電終了後、弁体の弁座への着座前に、第２
電磁コイルへの通電量を低減させることを特徴とする燃
料噴射装置。第２電磁コイルへの通電量を低減させるこ
とにより、閉弁応答性を低下させることなく、弁体の着
座時に発生する作動音やシート摩耗を抑制できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料噴射装置およ
び燃料噴射弁の制御方法に関するものである。
び燃料噴射弁の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近のガソリンエンジンやディーゼルエ
ンジンは、高出力、低騒音等に加え、低燃費で、厳しい
排ガス規制等を満足することが求められる。このため、
エンジンへの燃料供給は燃料噴射弁によって正確に行わ
れている。ところで、この燃料噴射弁は電磁コイル（ソ
レノイド）により駆動され、通常、その電磁コイルは燃
料噴射弁ごとに一つである。閉弁駆動は、閉弁方向に作
用するスプリングの付勢力によりなされ、開弁駆動は、
その付勢力に抗して電磁コイルが固定コアを磁化し可動
コアを吸引する吸引力によりなされる。一方、開弁用ソ
レノイドと閉弁用ソレノイドとの二つの電磁コイルを備
えた燃料噴射弁が、例えば、特開平７−２３９０５０号
公報に開示されている。開弁と閉弁とを二つの電磁コイ
ルで制御することにより、開閉弁応答性や制御性の向上
が図れるものである。
ンジンは、高出力、低騒音等に加え、低燃費で、厳しい
排ガス規制等を満足することが求められる。このため、
エンジンへの燃料供給は燃料噴射弁によって正確に行わ
れている。ところで、この燃料噴射弁は電磁コイル（ソ
レノイド）により駆動され、通常、その電磁コイルは燃
料噴射弁ごとに一つである。閉弁駆動は、閉弁方向に作
用するスプリングの付勢力によりなされ、開弁駆動は、
その付勢力に抗して電磁コイルが固定コアを磁化し可動
コアを吸引する吸引力によりなされる。一方、開弁用ソ
レノイドと閉弁用ソレノイドとの二つの電磁コイルを備
えた燃料噴射弁が、例えば、特開平７−２３９０５０号
公報に開示されている。開弁と閉弁とを二つの電磁コイ
ルで制御することにより、開閉弁応答性や制御性の向上
が図れるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、その二つの
電磁コイルを備えた燃料噴射弁の場合、閉弁駆動は、閉
弁用ソレノイドによる電磁力（吸引力）とスプリングに
よる付勢力との両方により行われる。なお、スプリング
による閉弁方向への付勢は、燃料噴射弁への通電遮断時
にも、燃料の流出を防止するために必要である。従っ
て、その燃料噴射弁の弁体が閉弁時に弁座へ着座する場
合、弁体には付勢力と電磁力（吸引力）とを併せた大き
な力が作用する。その結果、弁体の着座時の衝突速度が
増大して、燃料噴射弁の作動音が大きくなる。また、弁
体や弁座の摩耗（いわゆるシート摩耗）が生じて、燃料
噴射弁の耐久性が低下し得る。この対策として、弁体の
着座直前に閉弁用ソレノイドへの通電を遮断して、作動
音等を抑制することも考えられる。しかし、その場合、
閉弁方向への吸引力が急になくなるため、閉弁応答性の
悪化を招き得る。
電磁コイルを備えた燃料噴射弁の場合、閉弁駆動は、閉
弁用ソレノイドによる電磁力（吸引力）とスプリングに
よる付勢力との両方により行われる。なお、スプリング
による閉弁方向への付勢は、燃料噴射弁への通電遮断時
にも、燃料の流出を防止するために必要である。従っ
て、その燃料噴射弁の弁体が閉弁時に弁座へ着座する場
合、弁体には付勢力と電磁力（吸引力）とを併せた大き
な力が作用する。その結果、弁体の着座時の衝突速度が
増大して、燃料噴射弁の作動音が大きくなる。また、弁
体や弁座の摩耗（いわゆるシート摩耗）が生じて、燃料
噴射弁の耐久性が低下し得る。この対策として、弁体の
着座直前に閉弁用ソレノイドへの通電を遮断して、作動
音等を抑制することも考えられる。しかし、その場合、
閉弁方向への吸引力が急になくなるため、閉弁応答性の
悪化を招き得る。
【０００４】本発明は、このような事情に鑑みて為され
たものである。つまり、弁体の開閉駆動を二つの電磁コ
イルで行なう燃料噴射弁を用いる場合に、作動音やシー
ト摩耗を抑制できる燃料噴射装置を提供することを目的
とする。また、その燃料噴射弁の制御方法を提供するこ
とを目的とする。
たものである。つまり、弁体の開閉駆動を二つの電磁コ
イルで行なう燃料噴射弁を用いる場合に、作動音やシー
ト摩耗を抑制できる燃料噴射装置を提供することを目的
とする。また、その燃料噴射弁の制御方法を提供するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者はこの
課題を解決すべく鋭意研究し、試行錯誤を重ねた結果、
閉弁駆動用の電磁コイルへの通電を弁体の着座前に低減
することを思い付き、本発明を完成させたものである。
課題を解決すべく鋭意研究し、試行錯誤を重ねた結果、
閉弁駆動用の電磁コイルへの通電を弁体の着座前に低減
することを思い付き、本発明を完成させたものである。
【０００６】（燃料噴射装置）すなわち、本発明の燃料
噴射装置は、燃料噴射孔の周囲に形成された弁座との離
着座により該燃料噴射孔を開閉する閉弁方向に付勢され
た弁体と該弁体と一体的に可動する磁性材料からなる可
動コアと該可動コアの一端側に設けられた磁性材料から
なる第１固定コアと該可動コアの他端側に設けられた磁
性材料からなる第２固定コアと通電により該第１固定コ
アを磁化し該第１固定コアへ該可動コアを吸引させ該弁
体を開弁方向に駆動する第１電磁コイルと通電により該
第２固定コアを磁化し該第２固定コアへ該可動コアを吸
引させて該弁体を閉弁方向に駆動する第２電磁コイルと
を有する燃料噴射弁と、該第１電磁コイルおよび第２電
磁コイルへの通電を制御する電子制御装置とを備える燃
料噴射装置において、前記電子制御装置は、前記第１電
磁コイルへの通電終了後で前記弁体の前記弁座への着座
前に前記第２電磁コイルへの通電量を低減させることを
特徴とする。
噴射装置は、燃料噴射孔の周囲に形成された弁座との離
着座により該燃料噴射孔を開閉する閉弁方向に付勢され
た弁体と該弁体と一体的に可動する磁性材料からなる可
動コアと該可動コアの一端側に設けられた磁性材料から
なる第１固定コアと該可動コアの他端側に設けられた磁
性材料からなる第２固定コアと通電により該第１固定コ
アを磁化し該第１固定コアへ該可動コアを吸引させ該弁
体を開弁方向に駆動する第１電磁コイルと通電により該
第２固定コアを磁化し該第２固定コアへ該可動コアを吸
引させて該弁体を閉弁方向に駆動する第２電磁コイルと
を有する燃料噴射弁と、該第１電磁コイルおよび第２電
磁コイルへの通電を制御する電子制御装置とを備える燃
料噴射装置において、前記電子制御装置は、前記第１電
磁コイルへの通電終了後で前記弁体の前記弁座への着座
前に前記第２電磁コイルへの通電量を低減させることを
特徴とする。
【０００７】閉弁駆動用の第２電磁コイルへの通電量を
弁体の弁座への着座前に低下させるため、その着座前に
可動コアへ加わる吸引力（電磁力）が低減される。そし
て、その低減に応じて、弁体の閉弁速度が低減し、弁体
が弁座に軟着座（ソフトランディング）する。つまり、
弁体の弁座への衝突速度が低下するため、弁体と弁座と
の間で発生する作動音が低減する。また、その着座時に
発生する衝撃力（または衝撃エネルギー）も低減される
ため、シート摩耗も抑制される。なお、開弁駆動用の第
１電磁コイルへの通電終了後に、第２電磁コイルへの通
電量を低減しているため、燃料噴射弁の閉弁応答性が犠
牲になることも殆どない。
弁体の弁座への着座前に低下させるため、その着座前に
可動コアへ加わる吸引力（電磁力）が低減される。そし
て、その低減に応じて、弁体の閉弁速度が低減し、弁体
が弁座に軟着座（ソフトランディング）する。つまり、
弁体の弁座への衝突速度が低下するため、弁体と弁座と
の間で発生する作動音が低減する。また、その着座時に
発生する衝撃力（または衝撃エネルギー）も低減される
ため、シート摩耗も抑制される。なお、開弁駆動用の第
１電磁コイルへの通電終了後に、第２電磁コイルへの通
電量を低減しているため、燃料噴射弁の閉弁応答性が犠
牲になることも殆どない。
【０００８】ここで「通電量」とは、直接的には電磁コ
イルに流れる電流量であるが、その電流を直接制御する
必要はない。電磁コイルに印可する電圧を制御すること
で、通電量の制御を容易に行える。また、「通電量を低
減する」とは、通電量を零にする、つまり通電を遮断す
ることを意味するものではない。ところで、前記電子制
御装置は、前記第１電磁コイルへの通電終了前に前記第
２電磁コイルへの通電を開始すると、好適である。電流
の立上がりや磁化の遅れ等を見込んで、第１電磁コイル
への通電終了前に第２電磁コイルへの通電を開始してお
くと、第１電磁コイルへの通電終了と共に閉弁動作に移
行できるため、閉弁応答性が向上する。また、前記電子
制御装置は、前記弁体の前記弁座への着座後に前記第２
電磁コイルへの通電を終了すると、好適である。弁体の
着座時にも第２電磁コイルへの通電が行われているた
め、弁体には電磁力による閉弁駆動力が作用している。
このため、２次噴射の発生原因となる弁体の着座時のバ
ウンシングを抑制、防止でき、燃料噴射弁の制御性が向
上する。
イルに流れる電流量であるが、その電流を直接制御する
必要はない。電磁コイルに印可する電圧を制御すること
で、通電量の制御を容易に行える。また、「通電量を低
減する」とは、通電量を零にする、つまり通電を遮断す
ることを意味するものではない。ところで、前記電子制
御装置は、前記第１電磁コイルへの通電終了前に前記第
２電磁コイルへの通電を開始すると、好適である。電流
の立上がりや磁化の遅れ等を見込んで、第１電磁コイル
への通電終了前に第２電磁コイルへの通電を開始してお
くと、第１電磁コイルへの通電終了と共に閉弁動作に移
行できるため、閉弁応答性が向上する。また、前記電子
制御装置は、前記弁体の前記弁座への着座後に前記第２
電磁コイルへの通電を終了すると、好適である。弁体の
着座時にも第２電磁コイルへの通電が行われているた
め、弁体には電磁力による閉弁駆動力が作用している。
このため、２次噴射の発生原因となる弁体の着座時のバ
ウンシングを抑制、防止でき、燃料噴射弁の制御性が向
上する。
【０００９】（燃料噴射弁の制御方法）これまでは燃料
噴射装置について説明したが、本発明は、その本質から
して、燃料噴射装置に限られるものではない。すなわ
ち、本発明は、燃料噴射孔の周囲に形成された弁座との
離着座により該燃料噴射孔を開閉する閉弁方向に付勢さ
れた弁体と、該弁体と一体的に可動する磁性材料からな
る可動コアと、該可動コアの一端側に設けられた磁性材
料からなる第１固定コアと、該可動コアの他端側に設け
られた磁性材料からなる第２固定コアと、通電により該
第１固定コアを磁化し該第１固定コアへ該可動コアを吸
引させ該弁体を開弁方向に駆動する第１電磁コイルと、
通電により該第２固定コアを磁化し該第２固定コアへ該
可動コアを吸引させて該弁体を閉弁方向に駆動する第２
電磁コイルとを備える燃料噴射弁において、前記第２電
磁コイルへの通電量が、前記第１電磁コイルへの通電終
了後で前記弁体の前記弁座への着座前に低減することを
特徴とする燃料噴射弁の制御方法としても良い。この場
合にも、前述した内容が当てはまることは言うまでもな
い。
噴射装置について説明したが、本発明は、その本質から
して、燃料噴射装置に限られるものではない。すなわ
ち、本発明は、燃料噴射孔の周囲に形成された弁座との
離着座により該燃料噴射孔を開閉する閉弁方向に付勢さ
れた弁体と、該弁体と一体的に可動する磁性材料からな
る可動コアと、該可動コアの一端側に設けられた磁性材
料からなる第１固定コアと、該可動コアの他端側に設け
られた磁性材料からなる第２固定コアと、通電により該
第１固定コアを磁化し該第１固定コアへ該可動コアを吸
引させ該弁体を開弁方向に駆動する第１電磁コイルと、
通電により該第２固定コアを磁化し該第２固定コアへ該
可動コアを吸引させて該弁体を閉弁方向に駆動する第２
電磁コイルとを備える燃料噴射弁において、前記第２電
磁コイルへの通電量が、前記第１電磁コイルへの通電終
了後で前記弁体の前記弁座への着座前に低減することを
特徴とする燃料噴射弁の制御方法としても良い。この場
合にも、前述した内容が当てはまることは言うまでもな
い。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に、実施形態を挙げ、本発明を
より具体的に説明する。本発明の実施形態である燃料噴
射装置１は、燃料噴射弁１０とこれを制御する電子制御
装置（ＥＣＵ）８０とからなる。これらを図１に示す。
なお、図示していないが、高圧燃料供給ポンプからコモ
ンレールに供給された高圧燃料が、コモンレール内の蓄
圧室で一定の高圧に蓄圧され、各気筒に配設された燃料
噴射弁１０に供給されている。
より具体的に説明する。本発明の実施形態である燃料噴
射装置１は、燃料噴射弁１０とこれを制御する電子制御
装置（ＥＣＵ）８０とからなる。これらを図１に示す。
なお、図示していないが、高圧燃料供給ポンプからコモ
ンレールに供給された高圧燃料が、コモンレール内の蓄
圧室で一定の高圧に蓄圧され、各気筒に配設された燃料
噴射弁１０に供給されている。
【００１１】燃料噴射弁１０は、燃料噴射孔１４の周囲
に弁座１３が形成された段付き円筒状の本体１１に、嵌
挿固定された円筒状のハウジング５０により、筐体が形
成される。ハウジング５０の内部には、弁体であるノズ
ルニードル２１と、ノズルニードル２１と一体的に軸方
向に移動可能な磁性材料により形成された可動コア２２
と、可動コア２２の一方側（燃料噴射孔と反対側）に配
設された磁性材料からなる第１固定コア３１と、可動コ
ア２２の他方側（燃料噴射孔側）に配設された磁性材料
からなる第２固定コア４１とが収納されている。それら
の中央軸方向には、燃料通路１２が延びている。なお、
ノズルニードル２１の先端には、テーパ状のシート面が
形成されており、そのシート面が弁座１３内側の座面に
当接可能となっている。以降では、それら両者の当接状
態を着座と称する。
に弁座１３が形成された段付き円筒状の本体１１に、嵌
挿固定された円筒状のハウジング５０により、筐体が形
成される。ハウジング５０の内部には、弁体であるノズ
ルニードル２１と、ノズルニードル２１と一体的に軸方
向に移動可能な磁性材料により形成された可動コア２２
と、可動コア２２の一方側（燃料噴射孔と反対側）に配
設された磁性材料からなる第１固定コア３１と、可動コ
ア２２の他方側（燃料噴射孔側）に配設された磁性材料
からなる第２固定コア４１とが収納されている。それら
の中央軸方向には、燃料通路１２が延びている。なお、
ノズルニードル２１の先端には、テーパ状のシート面が
形成されており、そのシート面が弁座１３内側の座面に
当接可能となっている。以降では、それら両者の当接状
態を着座と称する。
【００１２】また、ハウジング５０の外周側には、第１
固定コア３１と第２固定コア４１との配設位置に対応し
て、それぞれ第１電磁コイル３２と第２電磁コイル４２
とが配設されている。ＥＣＵ８０から、第１電磁コイル
３２または第２電磁コイル４２に通電されると、可動コ
ア２２がそれぞれ第１固定コア３１または第２固定コア
４１に吸引されて、ノズルニードル２１が開閉動作を行
う。本実施形態では、可動コア２２が第１固定コア３１
に吸引される方向が開弁方向であり、可動コア２２が第
２固定コア４１に吸引される方向が閉弁方向である。な
お、ノズルニードル２１は、第１固定コア３１の中央内
部に配設されたコイルスプリング２４により、閉弁方向
に付勢されている。
固定コア３１と第２固定コア４１との配設位置に対応し
て、それぞれ第１電磁コイル３２と第２電磁コイル４２
とが配設されている。ＥＣＵ８０から、第１電磁コイル
３２または第２電磁コイル４２に通電されると、可動コ
ア２２がそれぞれ第１固定コア３１または第２固定コア
４１に吸引されて、ノズルニードル２１が開閉動作を行
う。本実施形態では、可動コア２２が第１固定コア３１
に吸引される方向が開弁方向であり、可動コア２２が第
２固定コア４１に吸引される方向が閉弁方向である。な
お、ノズルニードル２１は、第１固定コア３１の中央内
部に配設されたコイルスプリング２４により、閉弁方向
に付勢されている。
【００１３】ところで、ハウジング５０は、軸方向に磁
性材料よりなる磁性部５１と非磁性材料よりなる非磁性
部５２とが交互に形成されている。特に、可動コア２２
が第１固定コア３１または第２固定コア４１と対向する
部分には、非磁性部５２が形成されている。また、可動
コア２２の軸方向中央には、大きく縮径した環状溝２３
が形成されている。この環状溝２３は、断面積が小さい
ため、磁気抵抗の大きな部分となる。こうして、ＥＣＵ
８０から第１電磁コイル３２や第２電磁コイル４２に通
電がなされると、発生した起磁力に応じて、可動コア２
２と第１固定コア３１との間、または可動コア２２と第
２固定コア４１との間を磁束が伝わる。つまり、可動コ
ア２２の両側でほぼ独立した磁気回路が形成される。そ
して、可動コア２２が第１固定コア３１や第２固定コア
４１に吸引されることとなる。
性材料よりなる磁性部５１と非磁性材料よりなる非磁性
部５２とが交互に形成されている。特に、可動コア２２
が第１固定コア３１または第２固定コア４１と対向する
部分には、非磁性部５２が形成されている。また、可動
コア２２の軸方向中央には、大きく縮径した環状溝２３
が形成されている。この環状溝２３は、断面積が小さい
ため、磁気抵抗の大きな部分となる。こうして、ＥＣＵ
８０から第１電磁コイル３２や第２電磁コイル４２に通
電がなされると、発生した起磁力に応じて、可動コア２
２と第１固定コア３１との間、または可動コア２２と第
２固定コア４１との間を磁束が伝わる。つまり、可動コ
ア２２の両側でほぼ独立した磁気回路が形成される。そ
して、可動コア２２が第１固定コア３１や第２固定コア
４１に吸引されることとなる。
【００１４】次に、ＥＣＵ８０による燃料噴射弁１０の
制御について説明する。図２に、ＥＣＵ８０による第１
電磁コイル３２と第２電磁コイル４２への印可電圧とそ
のコイル電流とのタイムチャートを１パルス分だけ示し
た。図２中の開弁駆動電圧と開弁駆動電流とが、それぞ
れ第１電磁コイル３２への印可電圧とそのコイル電流で
あり、閉弁駆動電圧と閉弁駆動電流とが、それぞれ第２
電磁コイル４２への印可電圧とコイル電流である。それ
に対応したノズルニードル２１のリフト量を弁リフトと
して併せて示した。なお、ＥＣＵ８０から第１電磁コイ
ル３２と第２電磁コイル４２とへの通電は、燃料噴射弁
１０の外周から延出したコネクタに設けられたターミナ
ル６０とターミナル７０とからそれぞれ行われる。ま
た、ＥＣＵ８０からのその通電は、バッテリ電圧の印可
として行われる。
制御について説明する。図２に、ＥＣＵ８０による第１
電磁コイル３２と第２電磁コイル４２への印可電圧とそ
のコイル電流とのタイムチャートを１パルス分だけ示し
た。図２中の開弁駆動電圧と開弁駆動電流とが、それぞ
れ第１電磁コイル３２への印可電圧とそのコイル電流で
あり、閉弁駆動電圧と閉弁駆動電流とが、それぞれ第２
電磁コイル４２への印可電圧とコイル電流である。それ
に対応したノズルニードル２１のリフト量を弁リフトと
して併せて示した。なお、ＥＣＵ８０から第１電磁コイ
ル３２と第２電磁コイル４２とへの通電は、燃料噴射弁
１０の外周から延出したコネクタに設けられたターミナ
ル６０とターミナル７０とからそれぞれ行われる。ま
た、ＥＣＵ８０からのその通電は、バッテリ電圧の印可
として行われる。
【００１５】以降、時系列に沿って説明する。先ず、第
１電磁コイル３２への通電がされていないとき（開弁駆
動電圧が遮断されているとき）、コイルスプリング２４
が可動コア２２とノズルニードル２１とを閉弁方向に付
勢している。このため、ノズルニードル２１は弁座１３
に着座して燃料噴射孔１４を閉塞している。次に、エン
ジンの運転状態に応じて、ＥＣＵ８０が、開弁駆動電圧
を第１電磁コイル３２に印可すると、可動コア２２と第
１固定コア３１とに磁気回路が形成されて、可動コア２
２が第１固定コア３１に吸引される。この開弁吸引力に
より、ノズルニードル２１が開弁方向にリフトし、弁座
１３から離座し始める。そして、燃料噴射孔１４が開孔
され、燃料の噴射が開始される。
１電磁コイル３２への通電がされていないとき（開弁駆
動電圧が遮断されているとき）、コイルスプリング２４
が可動コア２２とノズルニードル２１とを閉弁方向に付
勢している。このため、ノズルニードル２１は弁座１３
に着座して燃料噴射孔１４を閉塞している。次に、エン
ジンの運転状態に応じて、ＥＣＵ８０が、開弁駆動電圧
を第１電磁コイル３２に印可すると、可動コア２２と第
１固定コア３１とに磁気回路が形成されて、可動コア２
２が第１固定コア３１に吸引される。この開弁吸引力に
より、ノズルニードル２１が開弁方向にリフトし、弁座
１３から離座し始める。そして、燃料噴射孔１４が開孔
され、燃料の噴射が開始される。
【００１６】次に、ノズルニードル２１がフルリフト状
態となってから、開弁駆動電圧の遮断前に、ＥＣＵ８０
は閉弁駆動電圧を第２電磁コイル４２に印可する。この
とき、可動コア２２と第２固定コア４１との間に磁気回
路が形成され、可動コア２２に第２固定コア４１への吸
引力が作用する。しかし、この吸引力とコイルスプリン
グ２４による付勢力との和よりも、第１固定コア３１側
への可動コア２２の吸引力が大きく設定されているた
め、ノズルニードル２１はフルリフト状態を維持する。
態となってから、開弁駆動電圧の遮断前に、ＥＣＵ８０
は閉弁駆動電圧を第２電磁コイル４２に印可する。この
とき、可動コア２２と第２固定コア４１との間に磁気回
路が形成され、可動コア２２に第２固定コア４１への吸
引力が作用する。しかし、この吸引力とコイルスプリン
グ２４による付勢力との和よりも、第１固定コア３１側
への可動コア２２の吸引力が大きく設定されているた
め、ノズルニードル２１はフルリフト状態を維持する。
【００１７】次に、所望の開弁時間後、開弁駆動電圧が
遮断されると、ノズルニードル２１には開弁方向への吸
引力が作用しなくなる。このため、ノズルニードル２１
は、コイルスプリング２４の付勢力と第２固定コア４１
側への吸引力とにより、急激な閉弁動作を開始する。つ
まり、閉弁応答性の向上が図られている。但し、本実施
形態の場合、その開弁駆動電圧の遮断後に閉弁駆動電圧
の低減が開始される。この低減幅は、燃料噴射弁ごとの
設計事項であるが、例えば、２０〜１００％（２０％以
上１００％未満）とすることができる。
遮断されると、ノズルニードル２１には開弁方向への吸
引力が作用しなくなる。このため、ノズルニードル２１
は、コイルスプリング２４の付勢力と第２固定コア４１
側への吸引力とにより、急激な閉弁動作を開始する。つ
まり、閉弁応答性の向上が図られている。但し、本実施
形態の場合、その開弁駆動電圧の遮断後に閉弁駆動電圧
の低減が開始される。この低減幅は、燃料噴射弁ごとの
設計事項であるが、例えば、２０〜１００％（２０％以
上１００％未満）とすることができる。
【００１８】この制御により、ノズルニードル２１の閉
弁応答性を殆ど犠牲にすることなく、その着座直前の閉
弁速度が低減される。そして、ノズルニードル２１がバ
ウンド等することなく弁座１３に軟着座して、燃料噴射
孔１４を閉塞する。こうして、そのサイクルの燃料噴射
が終了する。このとき、ノズルニードル２１の着座直前
の衝突速度が低下しているため、作動音やシート摩耗等
が抑制される。さらに、本実施形態の場合、その低減し
た閉弁駆動電圧は、ノズルニードル２１の着座後も持続
して第２電磁コイル４２に印可される。このため、ノズ
ルニードル２１には、その着座後もコイルスプリング２
４による付勢力と、可動コア２２の第２固定コア４１へ
の吸引力とが作用する。この閉弁吸引力がノズルニード
ル２１の着座後にも残存することにより、ノズルニード
ル２１が着座時に弁座１３から跳ね返ること（バウンシ
ング）が一層抑制される。その結果、二次噴射の発生等
が抑制され、最小燃料噴射量等の安定した制御性に優れ
た燃料噴射弁１０が得られる。
弁応答性を殆ど犠牲にすることなく、その着座直前の閉
弁速度が低減される。そして、ノズルニードル２１がバ
ウンド等することなく弁座１３に軟着座して、燃料噴射
孔１４を閉塞する。こうして、そのサイクルの燃料噴射
が終了する。このとき、ノズルニードル２１の着座直前
の衝突速度が低下しているため、作動音やシート摩耗等
が抑制される。さらに、本実施形態の場合、その低減し
た閉弁駆動電圧は、ノズルニードル２１の着座後も持続
して第２電磁コイル４２に印可される。このため、ノズ
ルニードル２１には、その着座後もコイルスプリング２
４による付勢力と、可動コア２２の第２固定コア４１へ
の吸引力とが作用する。この閉弁吸引力がノズルニード
ル２１の着座後にも残存することにより、ノズルニード
ル２１が着座時に弁座１３から跳ね返ること（バウンシ
ング）が一層抑制される。その結果、二次噴射の発生等
が抑制され、最小燃料噴射量等の安定した制御性に優れ
た燃料噴射弁１０が得られる。
【００１９】なお、上述したように、本実施形態の燃料
噴射弁１０は、開弁用と閉弁用とに別々の電磁コイルを
備え、それぞれの電磁コイルがバッテリ電圧で駆動され
る。このため、一つの電磁コイルからなる従来の燃料噴
射弁と異なり、コンデンサを備えた高価な高圧駆動回路
を必要としない。つまり、ＥＣＵ８０の低コスト化を図
れる。
噴射弁１０は、開弁用と閉弁用とに別々の電磁コイルを
備え、それぞれの電磁コイルがバッテリ電圧で駆動され
る。このため、一つの電磁コイルからなる従来の燃料噴
射弁と異なり、コンデンサを備えた高価な高圧駆動回路
を必要としない。つまり、ＥＣＵ８０の低コスト化を図
れる。
【００２０】本実施形態では、閉弁駆動電圧を低減する
タイミングを開弁駆動電圧の遮断直後としたが、それに
限らない。例えば、開弁駆動電圧の遮断後、弁体の着座
前であれば、任意のタイミングで閉弁駆動電圧を低減さ
せ得る。燃料噴射弁の特性に応じて、適宜、そのタイミ
ングを決定すれば良い。
タイミングを開弁駆動電圧の遮断直後としたが、それに
限らない。例えば、開弁駆動電圧の遮断後、弁体の着座
前であれば、任意のタイミングで閉弁駆動電圧を低減さ
せ得る。燃料噴射弁の特性に応じて、適宜、そのタイミ
ングを決定すれば良い。
【００２１】
【発明の効果】本発明の燃料噴射装置または燃料噴射弁
の制御方法によれば、閉弁駆動用の第２電磁コイルへの
通電量を弁体の着座前に低減しているため、その着座時
の衝突速度が低下し、作動音の低減やシート摩耗等の抑
制ができる。また、その際、通電量を完全に遮断するも
のではないため、閉弁応答性を犠牲にすることもない。
の制御方法によれば、閉弁駆動用の第２電磁コイルへの
通電量を弁体の着座前に低減しているため、その着座時
の衝突速度が低下し、作動音の低減やシート摩耗等の抑
制ができる。また、その際、通電量を完全に遮断するも
のではないため、閉弁応答性を犠牲にすることもない。
【図１】本発明の実施形態に係る燃料噴射弁の断面図で
ある。
ある。
【図２】その燃料噴射弁の電磁コイルに印可する駆動電
圧駆動と、その駆動電流と、弁体のリフト量とを示すタ
イムチャートである。
圧駆動と、その駆動電流と、弁体のリフト量とを示すタ
イムチャートである。
１０ 燃料噴射弁 １３ 弁座 １４ 燃料噴射孔 ８０ ＥＣＵ ２１ ノズルニードル（弁体） ２２ 可動コア ３１ 第１固定コア ４１ 第２固定コア ３２ 第１電磁コイル ４２ 第２電磁コイル
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ０２Ｍ 51/00 Ｆ０２Ｍ 51/00 Ｇ 51/06 51/06 Ｊ Ｍ Ｆ１６Ｋ 31/06 ３１０ Ｆ１６Ｋ 31/06 ３１０Ａ ３８５ ３８５Ａ Ｆターム(参考） 3G066 AA07 AB02 AC09 BA22 BA49 BA61 CC06U CC14 CD30 CE25 CE26 CE29 3G301 HA01 HA02 HA04 JA15 JA37 LB11 LC01 MA11 PG00A 3H106 DA07 DA25 DB02 DB12 DB23 DB32 DC06 DD03 EE20 EE30 FA08 FB46 KK18
Claims (4)
- 【請求項１】燃料噴射孔の周囲に形成された弁座との離
着座により該燃料噴射孔を開閉する閉弁方向に付勢され
た弁体と該弁体と一体的に可動する磁性材料からなる可
動コアと該可動コアの一端側に設けられた磁性材料から
なる第１固定コアと該可動コアの他端側に設けられた磁
性材料からなる第２固定コアと通電により該第１固定コ
アを磁化し該第１固定コアへ該可動コアを吸引させ該弁
体を開弁方向に駆動する第１電磁コイルと通電により該
第２固定コアを磁化し該第２固定コアへ該可動コアを吸
引させて該弁体を閉弁方向に駆動する第２電磁コイルと
を有する燃料噴射弁と、該第１電磁コイルおよび第２電
磁コイルへの通電を制御する電子制御装置とを備える燃
料噴射装置において、 前記電子制御装置は、前記第１電磁コイルへの通電終了
後で前記弁体の前記弁座への着座前に前記第２電磁コイ
ルへの通電量を低減させることを特徴とする燃料噴射装
置。 - 【請求項２】前記電子制御装置は、前記第１電磁コイル
への通電終了前に前記第２電磁コイルへの通電を開始す
る請求項１記載の燃料噴射装置。 - 【請求項３】前記電子制御装置は、前記弁体の前記弁座
への着座後に前記第２電磁コイルへの通電を終了する請
求項１または２記載の燃料噴射装置。 - 【請求項４】燃料噴射孔の周囲に形成された弁座との離
着座により該燃料噴射孔を開閉する閉弁方向に付勢され
た弁体と、該弁体と一体的に可動する磁性材料からなる
可動コアと、該可動コアの一端側に設けられた磁性材料
からなる第１固定コアと、該可動コアの他端側に設けら
れた磁性材料からなる第２固定コアと、通電により該第
１固定コアを磁化し該第１固定コアへ該可動コアを吸引
させ該弁体を開弁方向に駆動する第１電磁コイルと、通
電により該第２固定コアを磁化し該第２固定コアへ該可
動コアを吸引させて該弁体を閉弁方向に駆動する第２電
磁コイルとを備える燃料噴射弁において、 前記第２電磁コイルへの通電量が、前記第１電磁コイル
への通電終了後で前記弁体の前記弁座への着座前に低減
することを特徴とする燃料噴射弁の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001111071A JP4389140B2 (ja) | 2001-04-10 | 2001-04-10 | 燃料噴射装置および燃料噴射弁の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001111071A JP4389140B2 (ja) | 2001-04-10 | 2001-04-10 | 燃料噴射装置および燃料噴射弁の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002309991A true JP2002309991A (ja) | 2002-10-23 |
| JP4389140B2 JP4389140B2 (ja) | 2009-12-24 |
Family
ID=18962741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001111071A Expired - Lifetime JP4389140B2 (ja) | 2001-04-10 | 2001-04-10 | 燃料噴射装置および燃料噴射弁の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4389140B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005122189A1 (ja) * | 2004-06-07 | 2005-12-22 | Yazaki Corporation | 電線着色装置及び電線着色方法 |
| JP2009293460A (ja) * | 2008-06-04 | 2009-12-17 | Denso Corp | 燃料供給装置 |
| JP2013217388A (ja) * | 2012-04-04 | 2013-10-24 | Toyota Motor Corp | 電磁弁装置 |
| JP2016156305A (ja) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | 株式会社デンソー | 減圧装置 |
| JP2016217180A (ja) * | 2015-05-15 | 2016-12-22 | 株式会社ケーヒン | 燃料噴射制御装置 |
-
2001
- 2001-04-10 JP JP2001111071A patent/JP4389140B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005122189A1 (ja) * | 2004-06-07 | 2005-12-22 | Yazaki Corporation | 電線着色装置及び電線着色方法 |
| US8568835B2 (en) | 2004-06-07 | 2013-10-29 | Yazaki Corporation | Apparatus for coloring electric wire and method thereof |
| JP2009293460A (ja) * | 2008-06-04 | 2009-12-17 | Denso Corp | 燃料供給装置 |
| JP2013217388A (ja) * | 2012-04-04 | 2013-10-24 | Toyota Motor Corp | 電磁弁装置 |
| JP2016156305A (ja) * | 2015-02-24 | 2016-09-01 | 株式会社デンソー | 減圧装置 |
| JP2016217180A (ja) * | 2015-05-15 | 2016-12-22 | 株式会社ケーヒン | 燃料噴射制御装置 |
| US10197029B2 (en) | 2015-05-15 | 2019-02-05 | Keihin Corporation | Fuel injection control apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4389140B2 (ja) | 2009-12-24 |
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