JP2003193932A

JP2003193932A - 電磁式燃料噴射弁

Info

Publication number: JP2003193932A
Application number: JP2001394600A
Authority: JP
Inventors: Masao Nakayama; 雅夫中山; Tomoji Ishikawa; 友二石川; Natsuki Sugiyama; 夏樹杉山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2003-07-09

Abstract

(57)【要約】【課題】ニードル部材の応答速度を向上可能な電磁式
燃料噴射弁を提供する。【解決手段】本電磁式燃料噴射弁によれば、閉弁動作
開始時において、第１室内圧力Ｐ１と第２室内圧力Ｐ２
の差圧（Ｐ１−Ｐ２）によって、第１室１から第２室２
に向けて移動隔壁部材Ｉを押圧する力（ＦＰ１−ＦＰ
２）が働き、ニードル部材Ｎの閉弁動作時における応答
速度が高くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁式燃料噴射弁
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電磁式燃料噴射弁は特開平８−２
１０２１７号公報に記載されている。同公報に記載の電
磁式燃料噴射弁は、燃料が導入される容器内に配置され
燃料導入側の第１室及び燃料噴出側の第２室を画成する
移動隔壁部材と、移動隔壁部材に機械的に結合し第１室
側への移動によって開弁を行い第２室側への移動によっ
て閉弁を行うニードル部材と、移動隔壁部材を前記第１
室側に吸引する電磁石とを備えている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電磁式燃料噴射弁は、ニードル部材の閉弁動作時におけ
る応答速度が十分ではなく、所望の燃料噴射制御を行う
ことができなかった。本発明は、このような課題に鑑み
てなされたものであり、ニードル部材の応答速度を向上
可能な電磁式燃料噴射弁を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る電磁式燃料噴射弁は、燃料が導入され
る容器内に配置され燃料導入側の第１室及び燃料噴出側
の第２室を画成する移動隔壁部材と、移動隔壁部材に機
械的に結合し第１室側への移動によって開弁を行い第２
室側への移動によって閉弁を行うニードル部材と、移動
隔壁部材を第１室側に吸引する電磁石とを備えた磁式燃
料噴射弁を対象とする。

【０００５】本電磁式燃料噴射弁は、ニードル部材の閉
弁動作開始時において第１室内の圧力が第２室内の圧力
よりも高くなるような大きさの燃料通路が、第１室と第
２室との間を連通していることを特徴とする。

【０００６】電磁石による吸引によって移動隔壁部材が
第１室方向に移動すると、移動隔壁部材に機械的に結合
したニードル部材が第１室方向に移動する。ニードル部
材の第１室側への移動によって、開弁が行われる。容器
内には燃料が導入されている。電磁式燃料噴射弁はエン
ジンの燃焼室側に燃料を噴出するものである。電磁噴射
弁から燃料室は離隔していてもよい。燃焼室内の圧力は
電磁式燃料噴射弁内の圧力よりも低く設定される。換言
すれば、燃焼室内の圧力よりも、電磁式燃料噴射弁内の
圧力は高いので、開弁時においては燃料が燃焼室側へ噴
出する。

【０００７】低圧側の燃焼室に第２室が開放することに
より、燃料噴出側の第２室の圧力は低下しようとする
が、従来のように燃料通路を流れる燃料の流量が、噴孔
から噴射される燃料の流量よりも十分に大きい場合に
は、第２室内圧力は噴孔の大きさに律則され、第１室か
ら高圧の燃料が第２室内に流れ込むので、第２室内圧力
の低下は抑制される。

【０００８】本発明の電磁式燃料噴射弁においては、開
弁動作終了時に燃料通路の大きさが小さくなるので、第
２室内圧力の低下を補う第１室からの燃料導入が制限さ
れ、第２室内の圧力は第１室内の圧力よりも相対的に小
さくなる。したがって、閉弁動作開始時においては、第
１室内圧力と第２室内圧力の差圧によって、第１室から
第２室に向けて移動隔壁部材を押圧する力が働き、ニー
ドル部材の閉弁動作時における応答速度が高くなる。こ
れにより、所望の燃料噴射制御を行うことができるよう
になるため、エンジンの燃費が改善する。なお、閉弁動
作開始時の第１及び第２室間の差圧は５％以上あること
が好ましい。

【０００９】前記燃料通路は移動隔壁部材の第１室側に
設けられた開口からニードル部材の第２室側に設けられ
た開口に至ることが好ましい。双方の開口を介して流出
する燃料はニードル部材の軸に対して対称となるため、
スムーズな燃料噴射が可能となる。

【００１０】また、燃料が導入される容器は、シリンダ
ヘッドの燃焼室を臨む貫通孔の燃焼室とは反対側の開口
端面に当接する環状の鍔部から燃焼室から離れる方向に
立設した筒部を有するフランジを備えた燃焼室側容器
と、フランジの筒部の開口端面に当接し固定される開口
端面を有する燃料導入側容器とからなり、上記電磁石は
燃料導入側容器内に固定される又は前記燃料導入側容器
の一部を構成し、移動隔壁部材は筒部内に位置すること
が好ましい。

【００１１】フランジは最も径方向（ニードル部材長手
方向に垂直な方向）の寸法を大きくとれる場所であるた
め、その筒部内に移動隔壁部材を配置すれば、移動隔壁
部材の径方向長を大きくすることができ、したがって、
電磁石との間に発生する磁気的な吸引力は移動隔壁部材
の電磁石に対する対向面積に依存するところ、径方向長
が大きくなると対向面積が増加するので、吸引力を高め
ることができる。

【００１２】容器内部の燃料圧力を高めると、燃焼室内
部圧力との差圧による力に抗するため、開弁動作開始時
には大きな吸引力が必要となるが、当該構成によれば吸
引力を向上させることができるので、容器内部の燃料圧
力を高めることができる。

【００１３】閉弁動作終了時のニードル部材の速度が大
きすぎる場合には、ニードル部材がバウンドし、二次噴
射が生じる。そこで、本発明の電磁式燃料噴射弁は、第
２室内に閉弁動作終了直前のニードル部材の移動速度を
低減させるダンパ機能素子を配置することが好ましい。
これにより二次噴射が抑制される。

【００１４】このような機能を奏するダンパ機能素子と
しては、種々のものが考えられるが、好適なダンパ機能
素子は第１室から第２室方向に凹んだ凹部を有し、ニー
ドル部材は凹部内を貫通しており且つ凹部の底面に対向
し第２室方向への移動によって離隔距離が小さくなる燃
料押圧面を有することが望ましい。閉弁動作終了時に近
づくと、燃料押圧面と凹部の底面との距離が近づくの
で、これらの間の燃料圧力が高くなり、ニードル部材の
第２室方向への移動速度が低減する。したがって、二次
噴射が抑制される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態に係る電磁式燃
料噴射弁について説明する。なお、同一要素には同一符
号を用い、重複する説明は省略する。

【００１６】図１は開弁開始時（閉弁終了時）の電磁式
燃料噴射弁の説明図である。本電磁式燃料噴射弁は、燃
料が導入される容器Ｈ内に配置され燃料導入側の第１室
１及び燃料噴出側の第２室２を画成する移動隔壁部材
（アーマチャ）Ｉと、移動隔壁部材Ｉに機械的に結合し
第１室側１への移動によって開弁を行い第２室２側への
移動によって閉弁を行うニードル部材（ニードル弁）Ｎ
と、移動隔壁部材Ｉを第１室１側に吸引する電磁石Ｍと
を備えている。

【００１７】本電磁式燃料噴射弁においては、ニードル
部材Ｎが墳孔Ｊとの間の燃料通過経路を完全に塞いだ状
態が「閉弁」状態であり、この燃料通過経路が形成され
た状態が「開弁」状態である。

【００１８】電磁石Ｍは、電流が供給されるソレノイド
コイルＭｃとソレノイドコイルＭｃが埋設された筒状の
磁性体（コア）Ｍｍとからなる。ソレノイドコイルＭｃ
に通電を行うと、磁性体Ｍｍと移動隔壁部材（磁性体）
Ｉとの間に磁気回路が構成され、これらの間に吸引力が
発生する。電磁石Ｍによる吸引力をＦＭとする。移動隔
壁部材Ｉは、スプリングによる付勢力ＦＳと、外部空間
ＯＳの圧力Ｐ３と第２室２内圧力Ｐ２との差圧（Ｐ２−
Ｐ３）によって、第２室２方向に押圧されており、吸引
力ＦＭが移動隔壁部材Ｉに作用すると、移動隔壁部材Ｉ
は閉弁促進力ＦＰ３，ＦＳに抗して第１室１方向へ移動
する。本例においては、外部空間ＯＳは燃焼室であるこ
ととする。

【００１９】燃料が導入される容器Ｈは、シリンダヘッ
ドの燃焼室ＯＳを臨む貫通孔の燃焼室ＯＳとは反対側の
開口端面に当接する環状の鍔部ＬＩＰから燃焼室ＯＳか
ら離れる方向に立設した筒部ＣＬを有するフランジを備
えた燃焼室側容器Ｈ２と、フランジの筒部ＣＬの開口端
面Ｅに当接し固定される開口端面を有する燃料導入側容
器Ｈ１とからなる。電磁石Ｍは燃料導入側容器Ｈ１内に
固定され、移動隔壁部材Ｉは筒部ＣＬ内に位置する。電
磁石Ｍは燃料導入側容器Ｈ１の一部を構成することもで
きる。

【００２０】フランジは最も径方向（ニードル部材Ｎ長
手方向に垂直な方向）の寸法を大きくとれる場所であ
る。フランジの筒部ＣＬ内に移動隔壁部材Ｉは配置され
ているので、移動隔壁部材Ｉの径方向長を大きくするこ
とができ、電磁石Ｍと移動隔壁部材Ｉとの間に発生する
磁気的な吸引力ＦＭは移動隔壁部材Ｉの電磁石Ｍに対す
る対向面積に依存する。移動隔壁部材Ｉの径方向長が大
きくなると対向面積が増加するので、吸引力ＦＭは大き
くなる。

【００２１】容器Ｈ内部の燃料圧力（Ｐ１）を高める
と、燃焼室内部圧力Ｐ３との差圧による力に抗するた
め、開弁動作開始時には大きな吸引力ＦＭが必要となる
が、この構成によれば、吸引力ＦＭを向上させることが
できるので、容器内部の燃料圧力Ｐ１を高めることがで
きる。

【００２２】第１室１と第２室２との間は、燃料通路Ｐ
Ｓによって連通している。また、移動隔壁部材Ｉの径方
向端部には容器Ｈ内壁との間に燃料通路が形成されてい
る。第１室１と第２室２とは十分に連通しているので、
開弁開始時の第１室内圧力Ｐ１と第２室内圧力Ｐ２は略
一致している。電磁石Ｍによる吸引によって移動隔壁部
材Ｉが第１室１方向に移動すると、移動隔壁部材Ｉに機
械的に結合したニードル部材Ｎが第１室１方向に移動す
る。本例においては、ニードル部材Ｎは移動隔壁部材Ｉ
に固定されているが、これはスプリング等の弾性手段を
介して移動隔壁部材Ｉに機械的に結合していてもよい。

【００２３】燃料通路ＰＳは、移動隔壁部材Ｉの第１室
１側に設けられた開口ＯＰ１からニードル部材の第２室
２側に設けられた開口ＯＰ２に到達している。双方の開
口ＯＰ１，ＯＰ２を介して流出する燃料はニードル部材
Ｎの軸に対して対称となるため、スムーズな燃料噴射が
可能となる。容器Ｈ内の燃料は容器Ｈの先端部に設けら
れた噴孔Ｊを介して燃焼室ＯＳに噴射される。

【００２４】すなわち、ニードル部材Ｎの第１室１側へ
の移動によって開弁が行われる。容器Ｈ内には燃料が導
入されているが、本電磁式燃料噴射弁はエンジンの燃焼
室ＯＳ側に燃料を噴出するものである。燃焼室ＯＳ内の
圧力Ｐ３は電磁式燃料噴射弁内の圧力Ｐ２よりも低く設
定される。換言すれば、燃焼室ＯＳ内の圧力Ｐ３より
も、電磁式燃料噴射弁内の圧力Ｐ２は高いので、開弁時
においては燃料が燃焼室ＯＳ側へ噴出する。

【００２５】図２は閉弁動作開始時（開弁終了時）の電
磁式燃料噴射弁の説明図である。燃料通路ＰＳの大きさ
は、ニードル部材Ｎの閉弁動作開始時において第１室１
内の圧力Ｐ１が第２室２内の圧力Ｐ２よりも高くなるよ
うに設定されている。上述の開弁時において、低圧側の
燃焼室ＯＳに第２室２が開放することにより、燃料噴出
側の第２室２の圧力は低下しようとする。

【００２６】従来のように燃料通路ＰＳを流れる燃料の
流量が、噴孔から噴射される燃料の流量よりも十分に大
きい場合には、第２室内圧力は噴孔の大きさに律則さ
れ、第１室から高圧の燃料が第２室内に流れ込むので、
第２室内圧力の低下は抑制される。従来技術（特開平８
−２１０２１７号公報）においては、図１０に示すよう
に、閉弁動作開始時において下側圧力（第２室内圧力Ｐ
２）が高くなる。

【００２７】本電磁式燃料噴射弁においては、開弁動作
終了時に燃料通路ＰＳの大きさが小さくなる。すなわ
ち、電磁石Ｍによる吸引によって、移動隔壁部材Ｉは電
磁石Ｍの第２室２側の面に当接し、燃料通路ＰＳ以外の
燃料通路が遮断される。したがって、第２室内圧力Ｐ２
の低下を補う第１室１からの燃料導入が制限され、第２
室内圧力Ｐ２は第１室内圧力Ｐ１よりも相対的に小さく
なる。

【００２８】このように、閉弁動作開始時においては、
第１室内圧力Ｐ１と第２室内圧力Ｐ２の差圧（Ｐ１−Ｐ
２）によって、第１室１から第２室２に向けて移動隔壁
部材Ｉを押圧する力（ＦＰ１−ＦＰ２）が働き、ニード
ル部材Ｎの閉弁動作時における応答速度が高くなる。な
お、閉弁動作時においてもスプリング等による付勢力Ｆ
Ｓは移動隔壁部材Ｉに与えられている。

【００２９】このように、閉弁応答性が向上すると所望
の燃料噴射制御を行うことができるようになるが、閉弁
応答性が向上すると、最小燃料噴射量を小さくすること
もできる。したがって、エンジンの燃費が改善する。な
お、閉弁動作開始時の第１及び第２室１，２間の差圧
（Ｐ１−Ｐ２）は５％以上あることが好ましい。

【００３０】次に、駆動信号の電磁石Ｍへの供給と弁挙
動の関係について詳細に説明する。

【００３１】図３は、電磁石（コイルＭｃ）Ｍへの供給
される電流（駆動信号）（図３（ａ））、吸引力ＦＭ
（図３（ｂ））、ニードル部材Ｎの閉弁位置を基準とす
る位置（上方を正とする）（図３（ｃ））、従来技術に
おける内部圧力（上流圧力Ｐ１’、下流圧力Ｐ２’）
（図３（ｄ））、実施形態における内部圧力（第１室内
圧力Ｐ１、第２室内圧力Ｐ２）（図３（ｅ））のタイミ
ングチャートである。なお、従来技術に係るパラメータ
は点線で示す。

【００３２】開弁指示が行われると電流供給が開始さ
れ、移動隔壁部材Ｉに吸引力ＦＭが働く。吸引力ＦＭは
時間と共に、また、電磁石Ｍとの距離が短くなるに従っ
て強くなる傾向にある。吸引力ＦＭが閉弁促進力ＦＳ，
ＦＰ３を超えると、ニードル部材Ｎの開弁が開始され、
実施形態の電磁式燃料噴射弁においては第２室内圧力Ｐ
２が減少する。なお、従来の電磁式燃料噴射弁において
は第２室２内圧力は殆ど減少しない。開弁動作の終了後
に閉弁動作が開始される。

【００３３】閉弁指示が行われると電流供給が停止さ
れ、吸引力ＦＭが減少する。この閉弁動作開始時におい
ては、差圧（Ｐ１−Ｐ２）は発生したままの状態である
ので、弾性手段による付勢力ＦＳに加えて差圧（Ｐ１−
Ｐ２）が閉弁動作を促進させる。したがって、従来より
も早い時点で閉弁動作が完了することとなる。

【００３４】なお、フランジ内に移動隔壁部材Ｉを設け
ることとしたので、吸引力ＦＭは従来よりも増加してい
る。実施形態における電磁式燃料噴射弁においては、開
弁動作時には差圧に抗する必要があるが、吸引力ＦＭが
増加しているため、開弁応答性は殆ど劣化していない。
このように、吸引力ＦＭを増加させることで、開弁動作
の応答性を劣化させず、閉弁動作の応答性を向上させる
ことができる。吸引力ＦＭを増加させる手法としては本
例のものに限られず、電磁石を複数使用する等の手法が
考えられる。

【００３５】上述のように、閉弁応答性を改善すると、
以下のように、最小噴射量を低下させることができる。

【００３６】図４は噴射率のタイミングチャートであ
る。駆動信号を「ｏｎ」として開弁が開始された時点か
ら「ｏｆｆ」として閉弁が完了した時点までの期間内に
噴射された燃料の総量が、燃料噴射量であるが、閉弁応
答性が向上すると、「ｏｆｆ」の瞬間から閉弁完了まで
の期間が短くなるため、最小噴射量を減少させることが
できる。

【００３７】図５は燃料の噴射指示期間と噴射量の関係
を示すグラフである。噴射指示期間が短くなるにしたが
って、噴射量は小さくなるが、閉弁応答性が向上する
と、噴射指示期間が同一でも噴射量が低下するので、最
小噴射量を減少させることができる。

【００３８】図６は電磁式燃料噴射弁主要部の具体的構
成を示す縦断面図である。上述のように、燃料ＦＬが導
入される容器Ｈは燃焼室側容器Ｈ２と燃料導入側容器Ｈ
１とからなる。本例では、電磁石Ｍは燃料導入側容器Ｈ
１の一部を構成している。電磁石Ｍの磁性体Ｍｍは同心
二重円筒構造を有し、これらの円筒間にソレノイドコイ
ルＭｃが配置され、ソレノイドコイルＭｃの移動隔壁部
材Ｉ側はシール部材ＳＬによって封止されている。シー
ル部材ＳＬの下方と移動隔壁部材Ｉとの間には燃料が溜
まる油密室ＯＴが形成されている。

【００３９】移動隔壁部材Ｉの上面には凹部が設けら
れ、凹部の底面ＯＰ１’と第１室１内に固定されたスリ
ーブＳＶとの間には、上述の付勢力ＦＳを発生するスプ
リングＳが配置されている。凹部の開口端面は燃料通路
ＰＳの入口側の開口ＯＰ１を構成し、凹部の底面ＯＰ
１’から下方に抜ける燃料通路ＰＳは、ニードル部材Ｎ
に設けられた開口ＯＰ２に繋がっている。開口ＯＰ２か
ら流出した燃料ＦＬは、下方に流れることができる。

【００４０】図７は改良された電磁式燃料噴射弁主要部
の具体的構成を示す縦断面図である。本電磁式燃料噴射
弁は、図６の電磁式燃料噴射弁にダンパ機能素子ＤＰを
設けたものである。ダンパ機能素子ＤＰは第２室２内の
圧力を律即するものではないが、閉弁完了直前において
ニードル部材Ｎに対してダンパ機能を奏する。

【００４１】ダンパ機能素子ＤＰは十分な大きさの燃料
通路ＤＰＨを上面と下面との間に有している。開口ＯＰ
２から流出した燃料ＦＬは燃料通路ＤＰＨを介して下方
に流れる。また、第１室１から移動隔壁部材Ｉの側方を
介して下方へ流れる燃料も燃料通路ＤＰＨを通ることが
できる。

【００４２】ダンパ機能素子ＤＰは逆ハット形状を有し
ている。第２室２を規定する容器Ｈ２の内径は、移動隔
壁部材Ｉの下方所定距離の位置で縮小しており、この内
径変化の境界面に逆ハット形状のダンパ機能素子ＤＰの
鍔部が当接するように、ダンパ機能素子ＤＰの外周円筒
面が内径縮小側の容器内壁面に嵌合している。ダンパ機
能素子ＤＰは軸方向に沿った貫通孔を有しており、ニー
ドル部材Ｎが当該貫通孔内に位置する。この貫通孔はダ
ンパ機能素子ＤＰの上面に設けられた凹部ＤＩＰと、凹
部ＤＩＰの底面に連通する小径貫通孔ＴＨからなる。凹
部ＤＩＰの底面の径は小径貫通孔ＴＨの径よりも大き
い。

【００４３】ニードル部材Ｎは、移動隔壁部材Ｉ側に大
径部ＮＢを有しており、大径部ＮＢはニードル部材Ｎの
下流側に位置する小径部ＮＳに連続している。大径部Ｎ
Ｂはダンパ機能素子ＤＰの上面に設けられた凹部ＤＩＰ
内に位置し、小径部ＮＳは小径貫通孔ＴＨ内に位置す
る。なお、大径部ＮＢの径よりも凹部ＤＩＰの開口径の
方が大きい。

【００４４】閉弁動作完了の直前になると、大径部ＮＢ
の底部ＰＨＳと凹部ＤＩＰの底面との間の燃料が圧縮さ
れるので、ニードル部材Ｎの移動速度が低下する。な
お、大径部ＮＢの底部と凹部ＤＩＰの底面は、少なくと
もいずれか一方がそれぞれの部材の内部方向に向かって
僅かに凹んでおり、ダンパ効果を高めている。このよう
なダンパ機能により、閉弁後の二次噴射を抑制すること
ができる。なお、小径貫通孔ＴＨはニードル部材Ｎのガ
イド機能も有している。

【００４５】上述のように、閉弁動作完了時のニードル
部材の速度が大きすぎる場合には、ニードル部材がバウ
ンドし、二次噴射が生じるが、本電磁式燃料噴射弁は、
第２室２内に閉弁動作終了直前のニードル部材Ｎの移動
速度を低減させるダンパ機能素子ＤＰを配置しているの
で、二次噴射が抑制される。

【００４６】また、上記ダンパ機能素子ＤＰは第１室１
から第２室２方向に凹んだ凹部ＤＩＰを有しており、ニ
ードル部材Ｎは凹部ＤＩＰ内を貫通しており且つ凹部Ｄ
ＩＰの底面に対向し第２室２方向への移動によって離隔
距離が小さくなる燃料押圧面（太径部ＮＢの底部）ＰＨ
Ｓを有している。閉弁動作完了時に近づくと、燃料押圧
面ＰＨＳと凹部ＤＩＰの底面との距離が近づくので、こ
れらの間の燃料圧力が高くなり、ニードル部材Ｎの第２
室２方向への移動速度が低減し、二次噴射が抑制され
る。

【００４７】図８は電磁式燃料噴射弁の断面図である。
燃料導入側容器Ｈ１は、環状鍔部を外周面に有する筒状
部材Ｈ１”と、この環状鍔部と筒状部材Ｈ１”の外周面
に、それぞれ開口端面及び内側円筒面が当接する外側ス
リーブＨ１’と、電磁石Ｍとからなる。電磁石Ｍは二重
円筒構造を有するが、内側の円筒は筒状部材Ｈ”の先端
部で構成され、外側の円筒は燃料導入側容器Ｈ１の一部
を構成している。

【００４８】第２室２内にはニードル部材Ｎの軸方向に
垂直な移動を抑制するガイド部材Ｇが配置されている。
ガイド部材Ｇにダンパ機能を持たせる場合には、上記ダ
ンパ機能素子ＤＰとして機能させることができる。燃焼
室側容器Ｈ２は上述のフランジを有する燃焼室側容器本
体Ｈ２’と、燃焼室側容器本体Ｈ２’の先端部に設けら
れた先端部材Ｈ２”からなる。先端部材Ｈ２”は、噴孔
Ｊを有しており、燃焼室側容器本体Ｈ２’の先端部側内
壁に固定されている。

【００４９】図９は上述の電磁式燃料噴射弁を備えたシ
リンダヘッドの部分断面図である。シリンダヘッドは燃
焼室ＯＳを臨む貫通孔を備えており、この貫通孔の燃焼
室ＯＳとは反対側の開口端面に、燃焼室側容器Ｈ２の鍔
部ＬＩＰが当接している。この貫通孔の内面にフランジ
の筒部ＣＬ外周面は接触し、電磁式燃料噴射弁は燃焼室
ＯＳに対して位置決めされている。電磁式燃料噴射弁の
噴孔Ｊから出射された燃料は燃焼室ＯＳ内において燃焼
する。なお、本例では、燃焼室ＯＳ内に導入された燃料
は、燃焼室上部に設けられるプラグからの放電によって
発火するが、この電磁式燃料噴射弁はディーゼルエンジ
ンにも適用することができる。

【００５０】

【発明の効果】本発明の電磁式燃料噴射弁はニードル部
材の応答速度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】開弁開始時（閉弁終了時）の電磁式燃料噴射弁
の説明図である。

【図２】閉弁動作開始時（開弁終了時）の電磁式燃料噴
射弁の説明図である。

【図３】電磁石（コイルＭｃ）Ｍへの供給される電流
（駆動信号）（図３（ａ））、吸引力ＦＭ（図３
（ｂ））、ニードル部材Ｎの閉弁位置を基準とする位置
（上方を正とする）（図３（ｃ））、従来技術における
内部圧力（上流圧力Ｐ１’、下流圧力Ｐ２’）（図３
（ｄ））、実施形態における内部圧力（第１室内圧力Ｐ
１、第２室内圧力Ｐ２）（図３（ｅ））のタイミングチ
ャートである。

【図４】噴射率のタイミングチャートである。

【図５】燃料の噴射指示期間と噴射量の関係を示すグラ
フである。

【図６】電磁式燃料噴射弁主要部の具体的構成を示す縦
断面図である。

【図７】改良された電磁式燃料噴射弁主要部の具体的構
成を示す縦断面図である。

【図８】電磁式燃料噴射弁の断面図である。

【図９】上述の電磁式燃料噴射弁を備えたシリンダヘッ
ドの部分断面図である。

【図１０】従来の電磁式燃料噴射弁の内部圧力変化を示
すグラフである。

【符号の説明】

１…第１室、２…第２室、ＣＬ…筒部、ＤＩＰ…凹部、
ＤＰ…ダンパ機能素子、ＤＰＨ…燃料通路、Ｅ…開口端
面、ＦＬ…燃料、ＦＭ…吸引力、ＦＰ３，ＦＳ…閉弁促
進力、Ｇ…ガイド部材、Ｈ…容器、Ｈ１…燃料導入側容
器、Ｈ２…燃焼室側容器、Ｉ…移動隔壁部材、Ｊ…噴
孔、ＬＩＰ…鍔部、Ｍ…電磁石、Ｍｃ…ソレノイドコイ
ル、Ｍｍ…コイル、Ｍｍ…磁性体、Ｎ…ニードル部材、
ＮＢ…大径部、ＮＳ…小径部、ＯＰ１，ＯＰ２…開口、
ＯＳ…外部空間（燃焼室）、ＯＴ…油密室、ＰＨＳ…燃
料押圧面、ＰＳ…燃料通路、Ｓ…スプリング、ＳＬ…シ
ール部材、ＳＶ…スリーブ、ＴＨ…小径貫通孔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者杉山夏樹愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内Ｆターム(参考） 3G066 AA02 AA07 AB02 BA11 BA19 CC06U CC18 CC70 CE22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料が導入される容器内に配置され燃料
導入側の第１室及び燃料噴出側の第２室を画成する移動
隔壁部材と、前記移動隔壁部材に機械的に結合し前記第
１室側への移動によって開弁を行い前記第２室側への移
動によって閉弁を行うニードル部材と、前記移動隔壁部
材を前記第１室側に吸引する電磁石とを備えた磁式燃料
噴射弁であって、前記ニードル部材の閉弁動作開始時において前記第１室
内の圧力が前記第２室内の圧力よりも高くなるような大
きさの燃料通路が、前記第１室と前記第２室との間を連
通していることを特徴とする電磁式燃料噴射弁。
【請求項２】前記燃料通路は前記移動隔壁部材の前記
第１室側に設けられた開口から前記ニードル部材の前記
第２室側に設けられた開口に至ることを特徴とする請求
項１に記載の電磁式燃料噴射弁。
【請求項３】前記容器は、シリンダヘッドの燃焼室を
臨む貫通孔の前記燃焼室とは反対側の開口端面に当接す
る環状の鍔部から前記燃焼室から離れる方向に立設した
筒部を有するフランジを備えた燃焼室側容器と、前記フ
ランジの前記筒部の開口端面に当接し固定される開口端
面を有する燃料導入側容器とからなり、前記電磁石は前記燃料導入側容器内に固定される又は前
記燃料導入側容器の一部を構成し、前記移動隔壁部材は前記筒部内に位置することを特徴と
する請求項１に記載の電磁式燃焼噴射弁。
【請求項４】前記第２室内に閉弁動作終了直前の前記
ニードル部材の移動速度を低減させるダンパ機能素子を
配置したことを特徴とする請求項１に記載の電磁式燃料
噴射弁。
【請求項５】前記ダンパ機能素子は前記第１室から前
記第２室方向に凹んだ凹部を有し、前記ニードル部材は
前記凹部内を貫通しており且つ前記凹部の底面に対向し
前記第２室方向への移動によって離隔距離が小さくなる
燃料押圧面を有することを特徴とする請求項４に記載の
電磁式燃料噴射弁。