JP2017075542A - Fuel injection device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To appropriately control injection of an injector.SOLUTION: A fuel injection device 100 includes: an injector 100 for injecting fuel; a temperature determination section 50; and a correction section 50. The injector 10 includes a magnetic sensor 40 for detecting a change of a magnetic field caused by movement amount of a valve element and outputting a position signal corresponding to the detected change of the magnetic field. The temperature determination section 50 determines a fuel temperature in the injector 10 on the basis of the position signal at a predetermined position of the valve element 20 and temperature characteristics of the magnetic sensor 40. The correction section 50 corrects a drive signal for driving a driving section 30 on the basis of the fuel temperature determined by the temperature determination section 50.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

燃料を噴射するインジェクタを備える燃料噴射装置に関する。   The present invention relates to a fuel injection device including an injector for injecting fuel.

従来、内燃機関の燃料噴射装置では、インジェクタを用いて高圧の燃料をエンジンの各気筒に噴射している。インジェクタは、燃料を噴射する噴孔を備えるボディと、このボディに収容されており噴孔を開閉する弁体と、この弁体を往復動させる駆動部と、を有している。制御部が駆動部を制御することで、弁体による噴孔の開閉が調整され、インジェクタからの燃料の噴射量や噴射タイミング等が変化する。   Conventionally, in a fuel injection device for an internal combustion engine, high pressure fuel is injected into each cylinder of the engine using an injector. The injector includes a body having an injection hole for injecting fuel, a valve body that is accommodated in the body and opens and closes the injection hole, and a drive unit that reciprocates the valve body. When the control unit controls the drive unit, the opening / closing of the injection hole by the valve body is adjusted, and the amount of fuel injected from the injector, the injection timing, and the like change.

特許文献1には、弁体の一端に磁石が取り付けられており、この磁石がコイルを通過する際に生じる電圧変化に基づいて、弁体の動作位置を検出する構成が開示されている。また、制御部は磁石の温度変化によって生じるコイルからの出力電圧を補正し、動作位置の検出精度を高めている。   Patent Document 1 discloses a configuration in which a magnet is attached to one end of a valve body, and the operating position of the valve body is detected based on a voltage change that occurs when the magnet passes through a coil. In addition, the control unit corrects the output voltage from the coil caused by the temperature change of the magnet to improve the detection accuracy of the operating position.

特開2011−231697号広報JP 2011-231697 PR

インジェクタ内の燃料温度が異なると、燃料の密度や噴射後の燃料の霧化状態等が変化する。インジェクタの噴射量を適正化するためには、燃料温度を考慮して弁体の動作を制御できることが望ましい。   When the fuel temperature in the injector is different, the density of the fuel, the atomized state of the fuel after injection, and the like change. In order to optimize the injection amount of the injector, it is desirable that the operation of the valve body can be controlled in consideration of the fuel temperature.

本発明は上記課題に鑑みてされたものであり、インジェクタの噴射を適正に制御可能な燃料噴射装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a fuel injection device capable of appropriately controlling injection of an injector.

上記課題を解決するために、本発明では、燃料を噴射する噴孔を備えるボディと、前記ボディに収容されており前記噴孔の開閉を切り替える弁体と、前記弁体を往復動させる駆動部と、を備えるインジェクタを有し、前記インジェクタには、前記弁体の移動量に伴う磁界の変化を検出し、検出された前記磁界の変化に応じた位置信号を出力する磁気センサが設けられており、前記弁体の所定位置における前記位置信号と、前記磁気センサの温度特性とをもとに、前記インジェクタ内の燃料温度を判定する温度判定部と、判定された前記燃料温度に基づいて前記駆動部を駆動するための駆動信号を補正する補正部と、を有している。   In order to solve the above-described problems, in the present invention, a body including an injection hole for injecting fuel, a valve body that is accommodated in the body and switches between opening and closing of the injection hole, and a drive unit that reciprocates the valve body And a magnetic sensor that detects a change in the magnetic field associated with the amount of movement of the valve body and outputs a position signal in accordance with the detected change in the magnetic field. And a temperature determination unit that determines a fuel temperature in the injector based on the position signal at a predetermined position of the valve body and a temperature characteristic of the magnetic sensor, and based on the determined fuel temperature A correction unit that corrects a drive signal for driving the drive unit.

上記のように構成された発明では、磁気センサは、弁体の移動量に伴う磁界の変化を検出し、検出された磁界の変化に応じた位置信号を出力する。温度判定部は、磁気センサから出力される予め定められた弁体の位置に応じた位置信号と、磁気センサの温度特性とをもとに、インジェクタ内の燃料温度を判定する。補正部は、判定された燃料温度をもとに駆動部を駆動するための駆動信号を補正する。   In the invention configured as described above, the magnetic sensor detects a change in the magnetic field associated with the amount of movement of the valve body, and outputs a position signal corresponding to the detected change in the magnetic field. A temperature determination part determines the fuel temperature in an injector based on the position signal according to the position of the predetermined valve body output from a magnetic sensor, and the temperature characteristic of a magnetic sensor. The correction unit corrects a drive signal for driving the drive unit based on the determined fuel temperature.

そのため、温度判定部は、インジェクタ内を流れる燃料温度を、磁気センサが検出した位置信号から判定することが可能となる。補正部は判定された燃料温度をもとに弁体の駆動を制御するための駆動信号を補正することで、インジェクタの噴射を適正化することが可能となる。   Therefore, the temperature determination unit can determine the temperature of the fuel flowing through the injector from the position signal detected by the magnetic sensor. The correction unit corrects the drive signal for controlling the drive of the valve body based on the determined fuel temperature, thereby making it possible to optimize the injection of the injector.

燃料噴射装置100の概略構成を示す図。1 is a diagram showing a schematic configuration of a fuel injection device 100. FIG. ECU50内で生成される噴射パルスINJと、インジェクタ10の噴射との関係を説明する図。The figure explaining the relationship between the injection pulse INJ produced | generated in ECU50, and the injection of the injector. 磁気センサ40の出力と温度特性について説明する図。The figure explaining the output and temperature characteristic of the magnetic sensor 40. FIG. ECU50がインジェクタ10内の燃料温度TFをもとに噴射パルスINJを補正するフローチャート。7 is a flowchart in which the ECU 50 corrects the injection pulse INJ based on the fuel temperature TF in the injector 10. 一例としての噴射期間Mapと噴射時期Mapとを説明する図。The figure explaining injection period Map and injection timing Map as an example. 第2実施形態に係る磁気センサ140の形状を示す斜視図。The perspective view which shows the shape of the magnetic sensor 140 which concerns on 2nd Embodiment.

以下、図面を参照しつつ本発明にかかる燃料噴射装置の実施形態の一例について説明する。なお、以下の実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。   Hereinafter, an example of an embodiment of a fuel injection device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other are denoted by the same reference numerals in the drawings, and the description of the same reference numerals is used.

1.第1実施形態
図1は、燃料噴射装置100の概略構成を示す図である。燃料噴射装置100は、インジェクタ10と、ECU(ECU: Electronic Control Unit)50と、NEセンサ53と、アクセルポジションセンサ54を備えている。インジェクタ10は、エンジンのシリンダヘッドに搭載されており、コモンレール(蓄圧室)から供給される燃料をエンジンの各気筒の燃焼室へ噴射する。図1では、便宜上、1つのインジェクタ10のみを図示しているが、実際には、燃料噴射装置100はエンジンの気筒数に応じた数のインジェクタ10を備えている。
1. First Embodiment FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a fuel injection device 100. The fuel injection device 100 includes an injector 10, an ECU (ECU: Electronic Control Unit) 50, an NE sensor 53, and an accelerator position sensor 54. The injector 10 is mounted on a cylinder head of the engine, and injects fuel supplied from a common rail (pressure accumulation chamber) into the combustion chamber of each cylinder of the engine. In FIG. 1, only one injector 10 is shown for convenience, but actually, the fuel injection device 100 includes a number of injectors 10 corresponding to the number of cylinders of the engine.

なお、燃料としては、軽油、ジメチルエーテル(DME)、バイオディーゼル(BDF(登録商標))、又は軽油と他の燃料を合成した合成油を用いることができる。燃料としては、非磁性体であることが望ましい。   As the fuel, light oil, dimethyl ether (DME), biodiesel (BDF (registered trademark)), or synthetic oil obtained by synthesizing light oil and another fuel can be used. The fuel is preferably a non-magnetic material.

以下では、インジェクタ10がシリンダヘッドに搭載された状態において、インジェクタ10の噴孔が形成されている側を『下側』と記載し、インジェクタ10の噴孔が形成されている側とは反対側を『上側』と記載する。また、『開弁方向D1』とは下側から上側に向かう方向を意味し、『閉弁方向D2』とは上側から下側に向かう方向を意味する。   Hereinafter, in a state where the injector 10 is mounted on the cylinder head, the side on which the injection hole of the injector 10 is formed is referred to as “lower side”, and the side opposite to the side on which the injection hole of the injector 10 is formed. Is described as “upper side”. “Valve opening direction D1” means a direction from the lower side to the upper side, and “Valve closing direction D2” means a direction from the upper side to the lower side.

インジェクタ10は、燃料を噴射するものであり、ボディ11と、ニードル弁20と、付勢部材24と、コマンドピストン25と、駆動部30と、磁気センサ40と、を備えている。この実施形態において、ニードル弁20が弁体として機能する。   The injector 10 injects fuel, and includes a body 11, a needle valve 20, an urging member 24, a command piston 25, a drive unit 30, and a magnetic sensor 40. In this embodiment, the needle valve 20 functions as a valve body.

ボディ11は、燃料通路12と、弁収容室13と、噴孔14と、圧力制御室15と、リーク流路16と、を備えている。燃料通路12は、ボディ11内部において燃料が流れる通路であり、吸入口で不図示のコモンレールと繋がっている。弁収容室13は、下側の径がニードル弁20の径に応じて狭められており、ニードル弁20を開弁方向D1と閉弁方向D2とで摺動可能に保持するガイドとして機能する。また、弁収容室13は下側で燃料通路12と連通しており、ニードル弁20に対して開弁方向D1の燃料圧力を作用させる油圧室としても機能する。噴孔14はボディ11の下側に形成され、燃料が噴射される孔であり、弁収容室13と連通している。圧力制御室15は燃料通路12と連通しており、ニードル弁20に対して閉弁方向D2の燃料圧力を作用させる。また、圧力制御室15はオリフィス17を通じてリーク流路16と連通している。リーク流路16は、圧力制御室15からの戻り燃料が流れる流路であり、不図示の燃料タンクに繋がっている。   The body 11 includes a fuel passage 12, a valve accommodating chamber 13, a nozzle hole 14, a pressure control chamber 15, and a leak flow path 16. The fuel passage 12 is a passage through which fuel flows inside the body 11, and is connected to a common rail (not shown) at the suction port. The valve housing chamber 13 has a lower diameter that is narrowed according to the diameter of the needle valve 20, and functions as a guide that holds the needle valve 20 slidably in the valve opening direction D1 and the valve closing direction D2. Further, the valve housing chamber 13 communicates with the fuel passage 12 on the lower side, and also functions as a hydraulic chamber in which the fuel pressure in the valve opening direction D1 is applied to the needle valve 20. The nozzle hole 14 is formed on the lower side of the body 11 and is a hole through which fuel is injected, and communicates with the valve housing chamber 13. The pressure control chamber 15 communicates with the fuel passage 12 and applies a fuel pressure in the valve closing direction D <b> 2 to the needle valve 20. The pressure control chamber 15 communicates with the leak channel 16 through the orifice 17. The leak channel 16 is a channel through which return fuel from the pressure control chamber 15 flows, and is connected to a fuel tank (not shown).

ニードル弁20は、開弁方向D1と閉弁方向D2とに往復動することでインジェクタ10を閉弁状態と開弁状態とに切り替える部材であり、摺動部21と、先端部22と、被検出部23と、を備えている。摺動部21は、一部の径が異なる円柱状の部材により形成されており、開弁方向D1と閉弁方向D2とに摺動可能に弁収容室13に収容されている。先端部22は、摺動部21の下側に形成された円錐台状の部位であり、噴孔14に向けられた状態で弁収容室13に収容されている。被検出部23は、ニードル弁20の往復動を検出するための対象となる部位であり、摺動部21の上側に位置している。被検出部23は摺動部21よりも径が大きい円柱状の部位により構成されている。被検出部23の形状は図1に示すものに限定されず、ニードル弁20の往復動が検出される対象となるものであればどのような形状であってもよい。   The needle valve 20 is a member that switches the injector 10 between a valve closing state and a valve opening state by reciprocating in the valve opening direction D1 and the valve closing direction D2, and includes a sliding portion 21, a tip portion 22, And a detection unit 23. The sliding portion 21 is formed of a cylindrical member having a part of different diameters, and is accommodated in the valve accommodating chamber 13 so as to be slidable in the valve opening direction D1 and the valve closing direction D2. The distal end portion 22 is a truncated cone-shaped portion formed on the lower side of the sliding portion 21 and is accommodated in the valve accommodating chamber 13 while being directed to the injection hole 14. The detected portion 23 is a target portion for detecting the reciprocation of the needle valve 20, and is located on the upper side of the sliding portion 21. The detected part 23 is constituted by a cylindrical part having a diameter larger than that of the sliding part 21. The shape of the portion to be detected 23 is not limited to that shown in FIG. 1 and may be any shape as long as the reciprocation of the needle valve 20 is detected.

弁収容室13における上側にはニードル弁20に対して閉弁方向D2の付勢力を与える付勢部材24が配置されている。付勢部材24は、例えば、プレッシャーピンと、リターンスプリングを備えている。   An urging member 24 that applies an urging force in the valve closing direction D <b> 2 to the needle valve 20 is disposed on the upper side of the valve accommodating chamber 13. The biasing member 24 includes, for example, a pressure pin and a return spring.

圧力制御室15には、内部の燃料圧の変化に応じて開弁方向D1と閉弁方向D2とに摺動するコマンドピストン25が収容されている。圧力制御室15の燃料圧が所定の値に維持されている場合、コマンドピストン25は、付勢部材24を介してニードル弁20に閉弁方向D2の力を与える。一方、圧力制御室15の燃料圧が所定の値以下となると、コマンドピストン25は開弁方向D1に摺動する。その結果、弁収容室13の燃料圧が圧力制御室15の燃料圧を上回り、ニードル弁20に対して開弁方向D1の力が加えられる。   The pressure control chamber 15 accommodates a command piston 25 that slides in the valve opening direction D1 and the valve closing direction D2 in accordance with changes in internal fuel pressure. When the fuel pressure in the pressure control chamber 15 is maintained at a predetermined value, the command piston 25 applies a force in the valve closing direction D <b> 2 to the needle valve 20 via the biasing member 24. On the other hand, when the fuel pressure in the pressure control chamber 15 becomes a predetermined value or less, the command piston 25 slides in the valve opening direction D1. As a result, the fuel pressure in the valve storage chamber 13 exceeds the fuel pressure in the pressure control chamber 15, and a force in the valve opening direction D <b> 1 is applied to the needle valve 20.

駆動部30は、圧力制御室15に圧力変化を生じさせるものであり、バルブ31と、ソレノイド32と、を備えている。バルブ31は、開弁方向D1と閉弁方向D2とに摺動することで圧力制御室15のオリフィス17の開閉を切り替える。ソレノイド32は、ECU50による制御に基づいてバルブ31を摺動させることで、圧力制御室15の燃料圧を変化させる。バルブ31が圧力制御室15のオリフィス17を開弁すると、圧力制御室15内の燃料がリーク流路16に流れ、圧力制御室15の燃料圧を低下させる。   The driving unit 30 causes a pressure change in the pressure control chamber 15 and includes a valve 31 and a solenoid 32. The valve 31 switches between opening and closing of the orifice 17 of the pressure control chamber 15 by sliding in the valve opening direction D1 and the valve closing direction D2. The solenoid 32 changes the fuel pressure in the pressure control chamber 15 by sliding the valve 31 based on the control by the ECU 50. When the valve 31 opens the orifice 17 of the pressure control chamber 15, the fuel in the pressure control chamber 15 flows into the leak passage 16, and the fuel pressure in the pressure control chamber 15 is reduced.

インジェクタ10は駆動部30にソレノイド32を備えるソレノイド式を例に説明を行ったが、駆動部30にピエゾ素子を備えるピエゾ式であってもよい。この場合、ピエゾ素子の変位に伴って、コマンドピストン25が摺動し、圧力制御室15に燃料圧の変化をもたらす。   The injector 10 has been described by taking a solenoid type in which the drive unit 30 includes the solenoid 32 as an example. However, the injector 10 may be a piezo type in which the drive unit 30 includes a piezo element. In this case, the command piston 25 slides with the displacement of the piezo element, and the fuel pressure is changed in the pressure control chamber 15.

磁気センサ40は、磁界の変化に基づいてニードル弁20の移動量を検出し、この移動量に応じた出力電圧(位置信号)を出力するものであり、固定部41と、磁界発生部42と、検出素子45と、を備えている。この第1の実施形態では、磁気センサ40はインジェクタ10の弁収容室13に配置されており、ニードル弁20の摺動に伴う被検出部23の移動量を検出する。   The magnetic sensor 40 detects the amount of movement of the needle valve 20 based on a change in the magnetic field, and outputs an output voltage (position signal) corresponding to the amount of movement. The fixed unit 41, the magnetic field generating unit 42, , And a detection element 45. In the first embodiment, the magnetic sensor 40 is disposed in the valve accommodating chamber 13 of the injector 10 and detects the amount of movement of the detected portion 23 as the needle valve 20 slides.

固定部41は、磁界発生部42と検出素子45とをボディ11の弁収容室13に固定する。例えば、固定部41は弁収容室13の内径よりも大きい内径を備える円環状の非磁性部材で構成されている。固定部41の内周側には、磁界発生部42と検出素子45とが配置されている。図1では、固定部41は弁収容室13の壁部に埋め込まれるよう配置されており、ニードル弁20の被検出部23が固定部41の内側を通過できるようになっている。   The fixing unit 41 fixes the magnetic field generation unit 42 and the detection element 45 to the valve accommodating chamber 13 of the body 11. For example, the fixed portion 41 is configured by an annular nonmagnetic member having an inner diameter larger than the inner diameter of the valve storage chamber 13. A magnetic field generation unit 42 and a detection element 45 are disposed on the inner peripheral side of the fixed unit 41. In FIG. 1, the fixed portion 41 is disposed so as to be embedded in the wall portion of the valve accommodating chamber 13 so that the detected portion 23 of the needle valve 20 can pass inside the fixed portion 41.

磁界発生部42は、被検出部23の周囲に磁界を生じさせる部材であり、磁極の向きが異なる磁石43,44(図1では、磁石43がN極であり、磁石44がS極である。)により構成されている。磁石43と磁石44とは、ニードル弁20の往復方向で配列するよう固定部41の内周側に固定されている。そのため、固定部41の内側には、磁石43から磁石44に向かう磁力線(磁界)が生じている。なお、磁石43をN極とし磁石44をS極としたことは一例に過ぎず、磁石43をS極とし、磁石44をN極とするものであってもよい。   The magnetic field generator 42 is a member that generates a magnetic field around the detected portion 23, and has magnets 43 and 44 having different magnetic pole directions (in FIG. 1, the magnet 43 has an N pole and the magnet 44 has an S pole). .). The magnet 43 and the magnet 44 are fixed to the inner peripheral side of the fixing portion 41 so as to be arranged in the reciprocating direction of the needle valve 20. Therefore, a magnetic force line (magnetic field) from the magnet 43 toward the magnet 44 is generated inside the fixed portion 41. Note that the magnet 43 as the N pole and the magnet 44 as the S pole are merely examples, and the magnet 43 may be the S pole and the magnet 44 may be the N pole.

検出素子45は、磁界発生部42によって生じる磁力線(磁界)の変化を検出し出力電圧VHを出力する。検出素子45は、摺動方向において磁石43と磁石44との間に位置するよう固定部41の内周側に固定されている。また、検出素子45は感受面をニードル弁20に向けた状態で固定部41に配置されている。検出素子45の出力端子は、ECU50に接続されており、磁界発生部42で発生する磁力線の変化を出力電圧VHとしてECU50に出力する。   The detection element 45 detects a change in magnetic field lines (magnetic field) generated by the magnetic field generator 42 and outputs an output voltage VH. The detection element 45 is fixed to the inner peripheral side of the fixing portion 41 so as to be positioned between the magnet 43 and the magnet 44 in the sliding direction. The detection element 45 is disposed on the fixed portion 41 with the sensing surface facing the needle valve 20. The output terminal of the detection element 45 is connected to the ECU 50 and outputs a change in the lines of magnetic force generated by the magnetic field generator 42 to the ECU 50 as an output voltage VH.

例えば、検出素子45は、ホール素子や磁気抵抗効果素子(MRセンサ)により構成される。   For example, the detection element 45 is configured by a Hall element or a magnetoresistive element (MR sensor).

この実施形態では、磁界発生部42(磁石43)は、ニードル弁20の摺動方向において、駆動部30(ソレノイド32)と検出素子45との間に位置している。ソレノイド32と検出素子45との間に磁界発生部42を位置させることで、検出素子45がソレノイド32から生じる磁界を誤検出することを抑制することができる。   In this embodiment, the magnetic field generator 42 (magnet 43) is located between the drive unit 30 (solenoid 32) and the detection element 45 in the sliding direction of the needle valve 20. By positioning the magnetic field generation unit 42 between the solenoid 32 and the detection element 45, it is possible to prevent the detection element 45 from erroneously detecting the magnetic field generated from the solenoid 32.

ECU50は、インジェクタ10の噴射を制御するものであり、制御部51と、電子駆動装置(EDU: Electronic Driving Unit)52と、を備えている。この実施形態では、ECU50の内部にEDU52を備える構成としているが、ECU50とEDU52とが別体で構成されていてもよい。   The ECU 50 controls the injection of the injector 10, and includes a control unit 51 and an electronic driving unit (EDU: Electronic Driving Unit) 52. In this embodiment, the ECU 50 is provided with the EDU 52, but the ECU 50 and the EDU 52 may be configured separately.

制御部51は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の書換可能な不揮発性メモリ、入出力インタフェース等、を中心とするマイクロコンピュータから主に構成されている。また、制御部51は、磁気センサ40、NEセンサ53、アクセルポジションセンサ54等と接続されており、各センサからの出力をRAMに記憶し、又はセンサからの出力をもとにROMまたはフラッシュメモリに記憶されている制御プログラムを実行することができる。制御部51が制御プログラムを実行することによりインジェクタ10による燃料噴射を制御するための駆動信号である噴射パルスINJを出力することができる。   The control unit 51 is mainly composed of a microcomputer mainly including a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a rewritable nonvolatile memory such as a flash memory, and an input / output interface. It is configured. The control unit 51 is connected to the magnetic sensor 40, the NE sensor 53, the accelerator position sensor 54, and the like, and stores the output from each sensor in the RAM or the ROM or flash memory based on the output from the sensor. The control program stored in the program can be executed. When the control unit 51 executes the control program, an injection pulse INJ that is a drive signal for controlling fuel injection by the injector 10 can be output.

EDU52は、制御部51から出力された噴射パルスINJに基づいて、インジェクタ10(駆動部30)に生じる駆動電流DRCの状態を制御する。例えば、EDU52は、駆動部30に供給する高電圧を発生する高電圧発生回路や、高圧電圧を供給するインジェクタ10を切り替えるための複数のスイッチング素子や、高圧発生回路やスイッチング素子の駆動を制御するマイクロコンピュータを備えている。EDU52は噴射パルスINJを受信すると、噴射対象となるインジェクタ10に対してこの高圧電圧を印加し、駆動電流DRCを生じさせる。   The EDU 52 controls the state of the drive current DRC generated in the injector 10 (drive unit 30) based on the injection pulse INJ output from the control unit 51. For example, the EDU 52 controls driving of a high voltage generation circuit that generates a high voltage to be supplied to the drive unit 30, a plurality of switching elements for switching the injector 10 that supplies a high voltage, and driving of the high voltage generation circuit and the switching elements. Has a microcomputer. When the EDU 52 receives the injection pulse INJ, the EDU 52 applies this high voltage to the injector 10 to be injected and generates a drive current DRC.

NEセンサ53は、クランクシャフトの回転角を示すパルサギアを検知し、クランク角に応じたクランク角信号NEを出力する。アクセルポジションセンサ54は、アクセルユニットに取り付けられており、アクセルの踏み量に応じたアクセル信号(VACCP)を出力する。   The NE sensor 53 detects a pulsar gear indicating the rotation angle of the crankshaft and outputs a crank angle signal NE corresponding to the crank angle. The accelerator position sensor 54 is attached to the accelerator unit and outputs an accelerator signal (VACCP) corresponding to the amount of depression of the accelerator.

インジェクタ10の無噴射状態では、EDU52は高圧電圧を駆動部30に印加せず、駆動部30には駆動電流DRCが流れない。そのため、インジェクタ10内において、圧力制御室15と弁収容室13との燃料圧差が生じず、コマンドピストン25や付勢部材24によりニードル弁20に閉弁方向D2の力が与えられている(閉弁状態)。一方、インジェクタ10の噴射状態では、EDU52は高圧電圧を駆動部30に印加し、駆動部30には駆動電流DRCが流れる。そのため、ソレノイド32がバルブ31を開弁方向D1に摺動させ、圧力制御室15の燃料圧を弁収容室13の燃料圧よりも低くする。その結果、ニードル弁20に開弁方向D1の力が与えられ、ニードル弁20は開弁方向D1に摺動する(開弁状態)。   In the non-injection state of the injector 10, the EDU 52 does not apply a high voltage to the drive unit 30, and the drive current DRC does not flow through the drive unit 30. Therefore, the fuel pressure difference between the pressure control chamber 15 and the valve storage chamber 13 does not occur in the injector 10, and the force in the valve closing direction D <b> 2 is applied to the needle valve 20 by the command piston 25 and the biasing member 24 (closed). Valve state). On the other hand, in the injection state of the injector 10, the EDU 52 applies a high voltage to the drive unit 30, and a drive current DRC flows through the drive unit 30. For this reason, the solenoid 32 slides the valve 31 in the valve opening direction D <b> 1 and makes the fuel pressure in the pressure control chamber 15 lower than the fuel pressure in the valve storage chamber 13. As a result, force in the valve opening direction D1 is applied to the needle valve 20, and the needle valve 20 slides in the valve opening direction D1 (valve open state).

次に、ECU50内で生成される噴射パルスINJと、インジェクタ10の噴射との関係を、図2をもとに説明する。図2(a)は、噴射パルスINJの波形を示す図である。図2(b)は、駆動部30に流れる駆動電流DRCの波形を示す図である。図2(c)は、磁気センサ40の出力電圧VHの波形を示す図である。図2(d)は、インジェクタ10の状態(閉弁状態と開弁状態)を説明する図である。   Next, the relationship between the injection pulse INJ generated in the ECU 50 and the injection of the injector 10 will be described with reference to FIG. FIG. 2A shows the waveform of the ejection pulse INJ. FIG. 2B is a diagram illustrating a waveform of the drive current DRC that flows through the drive unit 30. FIG. 2C shows a waveform of the output voltage VH of the magnetic sensor 40. FIG. 2 (d) is a diagram for explaining the state of the injector 10 (the valve closed state and the valve open state).

以下では、ニードル弁20が噴孔14を塞いでいない状態を全開状態とも記載し、ニードル弁20が噴孔14を塞いでいる状態を全閉状態と記載する。また、全閉状態から全開状態に至るまでにニードル弁20の被検出部23の往復方向(摺動方向)での位置の変化をリフト量ΔLとも記載する。例えば、図2(d)では、リフト量ΔLは、被検出部23の下側の面の高さの変化を示している。なお、リフト量ΔLの基準となる位置は、図2(d)に記載されたものに限定されないことはいうまでもなく、その基準となる位置は、適宜、設定されるものであればよい。   Hereinafter, a state where the needle valve 20 does not block the nozzle hole 14 is also referred to as a fully opened state, and a state where the needle valve 20 blocks the nozzle hole 14 is described as a fully closed state. Further, the change in the position of the detected portion 23 of the needle valve 20 in the reciprocating direction (sliding direction) from the fully closed state to the fully open state is also referred to as a lift amount ΔL. For example, in FIG. 2D, the lift amount ΔL indicates a change in the height of the lower surface of the detected portion 23. Needless to say, the reference position of the lift amount ΔL is not limited to that described in FIG. 2D, and the reference position may be set as appropriate.

図2(a)に示すように、噴射パルスINJは、Low状態においてインジェクタ10が燃料を噴射しない無噴射期間を設定し、Hi状態においてインジェクタ10が燃料を噴射する噴射期間を設定している。噴射パルスINJの立ち上がり時期は、インジェクタ10の開弁のタイミングを示す噴射時期INTを規定し、噴射パルスINJの波長は、燃料が噴射される期間を示す噴射期間INPを規定している。ECU50が噴射パルスINJの立ち上がり時期を進めることで、駆動電流DRCが発生する時期が進み、立ち上り時期を遅らせることで駆動電流DRCが発生する時期が遅くなる。また、ECU50が噴射パルスINJの波長を長くすることで、駆動電流DRCが流れる期間が長くなり、波長を短くすることで、駆動電流DRCが流れる期間が短くなる。   As shown in FIG. 2A, the injection pulse INJ sets a non-injection period in which the injector 10 does not inject fuel in the Low state, and sets an injection period in which the injector 10 injects fuel in the Hi state. The rising timing of the injection pulse INJ defines the injection timing INT indicating the valve opening timing of the injector 10, and the wavelength of the injection pulse INJ defines the injection period INP indicating the period during which fuel is injected. When the ECU 50 advances the rising timing of the injection pulse INJ, the timing at which the driving current DRC is generated advances, and by delaying the rising timing, the timing at which the driving current DRC is generated is delayed. Further, the ECU 50 increases the wavelength of the injection pulse INJ to increase the period in which the drive current DRC flows, and shortening the wavelength decreases the period in which the drive current DRC flows.

噴射パルスINJの波形を規定する波長や立ち上がり時期は、エンジンのクランク角に同期して規定されている。制御部51は、噴射パルスINJの波長や立ち上がり時期を、NEセンサ53から出力されるクランク角信号NEや不図示のタイマーからの出力をもとに設定する。   The wavelength and rise time that define the waveform of the injection pulse INJ are defined in synchronization with the crank angle of the engine. The control unit 51 sets the wavelength and rising timing of the injection pulse INJ based on a crank angle signal NE output from the NE sensor 53 and an output from a timer (not shown).

図2(b)に示すように、噴射パルスINJによって生じる駆動電流DRCの波形は、大電流部RCと定電流部CCとを含んでいる。大電流部RCは、ソレノイド32が、全閉状態でのニードル弁20を開弁方向D1に摺動させるために必要なエネルギーを確保するために設定されており、所定の電流値により設定されている。定電流部CCは、大電流部RCの発生後、ニードル弁20の位置を継続するために設定されており、大電流部RCと比べて低い電流値により設定されている。また、定電流部CCは大電流部RCと比べて変動幅が小さくなっている。   As shown in FIG. 2B, the waveform of the drive current DRC generated by the ejection pulse INJ includes a large current portion RC and a constant current portion CC. The large current portion RC is set to secure energy necessary for the solenoid 32 to slide the needle valve 20 in the fully closed state in the valve opening direction D1, and is set by a predetermined current value. Yes. The constant current portion CC is set to continue the position of the needle valve 20 after the generation of the large current portion RC, and is set with a current value lower than that of the large current portion RC. Further, the fluctuation range of the constant current portion CC is smaller than that of the large current portion RC.

図2(c)(d)に示すように、ニードル弁20がボディ11内で摺動すると、磁気センサ40はリフト量ΔLに伴う磁力線の変化を感知し、ECU50に出力電圧VHを出力する。全閉状態でのニードル弁20は、リフト量ΔLが0であるため、出力電圧VHは低い値を維持している。駆動電流DRCが大電流部RCである場合、ニードル弁20が開弁方向D1に摺動し、リフト量ΔLが増加する。その結果、磁気センサ40からの出力電圧VHは増加する。駆動電流DRCが定電流部CCに変化すると、ニードル弁20のリフト量ΔLは変化せず、出力電圧VHが一定となる。その後、駆動電流DRCの発生が止まると、ニードル弁20が閉弁方向D2に摺動し、出力電圧VHが低下する。   As shown in FIGS. 2C and 2D, when the needle valve 20 slides in the body 11, the magnetic sensor 40 senses a change in the magnetic lines of force accompanying the lift amount ΔL, and outputs an output voltage VH to the ECU 50. Since the lift amount ΔL of the needle valve 20 in the fully closed state is 0, the output voltage VH maintains a low value. When the drive current DRC is the large current portion RC, the needle valve 20 slides in the valve opening direction D1, and the lift amount ΔL increases. As a result, the output voltage VH from the magnetic sensor 40 increases. When the drive current DRC changes to the constant current portion CC, the lift amount ΔL of the needle valve 20 does not change and the output voltage VH becomes constant. Thereafter, when the generation of the drive current DRC stops, the needle valve 20 slides in the valve closing direction D2, and the output voltage VH decreases.

次に、磁気センサ40の出力と温度特性について、図3を用いて説明する。図3(a)は、温度T0におけるニードル弁20のリフト量ΔLの変化と、検出素子45から出力される出力電圧VHとの関係を示している。図3(b)は、任意のリフト量(図ではΔL0)における検出素子45の温度特性を示している。   Next, the output and temperature characteristics of the magnetic sensor 40 will be described with reference to FIG. FIG. 3A shows the relationship between the change in the lift amount ΔL of the needle valve 20 at the temperature T 0 and the output voltage VH output from the detection element 45. FIG. 3B shows the temperature characteristic of the detection element 45 at an arbitrary lift amount (ΔL0 in the figure).

磁気センサ40は、温度特性を有しており、温度Tの変化に応じて出力電圧VHが変動する。図3(a)は、ある温度(T0)での磁気センサ40の出力特性示しており、同じ温度であれば、入力(リフト量ΔL)と出力(出力電圧VH)とは同じ関係を維持する。一方、磁気センサ40の温度特性により、同じ入力(リフト量ΔL)であっても、温度が異なれば、同じ出力(出力電圧VH)とはならない。図3(b)では、温度がT1、T0、T2の順に変化することで、対応する出力電圧VHが減少している。   The magnetic sensor 40 has temperature characteristics, and the output voltage VH varies according to changes in the temperature T. FIG. 3A shows the output characteristics of the magnetic sensor 40 at a certain temperature (T0). When the temperature is the same, the input (lift amount ΔL) and the output (output voltage VH) maintain the same relationship. . On the other hand, due to the temperature characteristics of the magnetic sensor 40, even if the input is the same (lift amount ΔL), the same output (output voltage VH) is not obtained if the temperature is different. In FIG. 3B, the corresponding output voltage VH decreases as the temperature changes in the order of T1, T0, and T2.

出力電圧VHとリフト量ΔLとが予め定められていれば、この温度特性を利用することで磁気センサ40の周囲の温度を判定することが可能となる。そのため、この実施形態においては、ECU50は磁気センサ40からの出力電圧VHをもとにインジェクタ10内の燃料温度TFを判定し、判定された燃料温度TFを用いて噴射パルスINJを補正している。   If the output voltage VH and the lift amount ΔL are determined in advance, the temperature around the magnetic sensor 40 can be determined by using this temperature characteristic. Therefore, in this embodiment, the ECU 50 determines the fuel temperature TF in the injector 10 based on the output voltage VH from the magnetic sensor 40, and corrects the injection pulse INJ using the determined fuel temperature TF. .

次に、ECU50がインジェクタ10内の燃料温度TFをもとに、噴射パルスINJを補正する処理を、図4を用いて説明する。図4に示すフローチャートにおいて、ECU50は、ステップS12により温度判定部として機能し、ステップS15,S16により補正部として機能する。   Next, a process in which the ECU 50 corrects the injection pulse INJ based on the fuel temperature TF in the injector 10 will be described with reference to FIG. In the flowchart shown in FIG. 4, the ECU 50 functions as a temperature determination unit in step S12, and functions as a correction unit in steps S15 and S16.

ステップS11では、ECU50は、機関運転条件を読み込む。機関運転条件は、内燃機関であるエンジンを運転させるために必要とされる諸条件であり、吸入空気量、吸入空気圧、冷却水温等を含んでいる。例えば、これら機関運転条件は、ECU50に接続された不図示のセンサ(エアフロメータ、吸気圧センサ、水温センサ)で検出され、ECU50によって管理されている。   In step S11, the ECU 50 reads engine operating conditions. The engine operating conditions are various conditions required for operating an engine that is an internal combustion engine, and include an intake air amount, an intake air pressure, a cooling water temperature, and the like. For example, these engine operating conditions are detected by sensors (not shown) (air flow meter, intake pressure sensor, water temperature sensor) connected to the ECU 50 and managed by the ECU 50.

ステップS12では、ECU50は、ニードル弁20が燃料温度THを判定するための位置(リフト量ΔL)に達しているか否かを判定する。例えば、ECU50は、ニードル弁20のリフト量ΔLが全閉状態となる期間を記憶しており、現在がこの期間に該当するか否かを判定する。全閉状態であれば、リフト量ΔLが一定となるため、変動の少ない出力電圧VHを取得することが可能となる。ニードル弁20のリフト量ΔLはクランク角と同期しているため、ECU50は、NEセンサ53からの出力により得られるクランク角や、タイマーによるカウント量をもとに、現在が閉弁状態に該当するか否かを判定する。   In step S12, the ECU 50 determines whether or not the needle valve 20 has reached the position (lift amount ΔL) for determining the fuel temperature TH. For example, the ECU 50 stores a period in which the lift amount ΔL of the needle valve 20 is in a fully closed state, and determines whether or not the present time corresponds to this period. In the fully closed state, the lift amount ΔL is constant, so that it is possible to acquire the output voltage VH with little fluctuation. Since the lift amount ΔL of the needle valve 20 is synchronized with the crank angle, the ECU 50 currently corresponds to the closed state based on the crank angle obtained from the output from the NE sensor 53 and the count amount by the timer. It is determined whether or not.

ステップS12において、ECU50は、燃料温度THを判定するための位置として、全開状態を用いるものであってもよい。例えば、全開状態の内、駆動電流DRCが定電流部CCとなる期間であれば、リフト量ΔLが一定となるため、変動の少ない出力電圧VHを取得することが可能となる。   In step S12, the ECU 50 may use a fully opened state as a position for determining the fuel temperature TH. For example, if the drive current DRC is in the constant current portion CC in the fully open state, the lift amount ΔL is constant, so that it is possible to acquire the output voltage VH with little fluctuation.

ニードル弁20のリフト量ΔLが燃料温度THを判定する位置になければ(ステップS12:NO)、ECU50は、リフト量ΔLが定められた位置に達するまで遅延する。   If the lift amount ΔL of the needle valve 20 is not at the position for determining the fuel temperature TH (step S12: NO), the ECU 50 delays until the lift amount ΔL reaches a predetermined position.

ニードル弁20のリフト量ΔLが燃料温度THを判定する位置であれば(ステップS12:YES)、ステップS13では、ECU50は、磁気センサ40からの出力電圧VHを読み込む。ステップS13における出力電圧VHの読み込みは、複数回行い平均を取るものであってもよい。   If the lift amount ΔL of the needle valve 20 is a position for determining the fuel temperature TH (step S12: YES), the ECU 50 reads the output voltage VH from the magnetic sensor 40 in step S13. The reading of the output voltage VH in step S13 may be performed a plurality of times and an average may be taken.

これ以外にも、全閉状態が判定された後、ステップS13において、ニードル弁20を一定のリフト量ΔLだけ移動させて磁気センサ40からの出力電圧VHを読み込むものであってもよい。   In addition, after the fully closed state is determined, the output voltage VH from the magnetic sensor 40 may be read by moving the needle valve 20 by a certain lift amount ΔL in step S13.

ステップS14では、出力電圧VHをもとに燃料温度TFを判定する。ECU50は、ステップS12で読み込んだ出力電圧VHの値と、磁気センサ40の温度特性とをもとに、インジェクタ10の燃料温度TFを判定する。磁気センサ40の温度特性の取得は、例えば、ECU50が記憶する温度特性Mapを用いて行う。この温度特性Map1には、図3(b)に示したように、特定のリフト量ΔLにおける出力電圧VHと燃料温度THとの関係が記憶されている。   In step S14, the fuel temperature TF is determined based on the output voltage VH. The ECU 50 determines the fuel temperature TF of the injector 10 based on the value of the output voltage VH read in step S12 and the temperature characteristics of the magnetic sensor 40. Acquisition of the temperature characteristic of the magnetic sensor 40 is performed using, for example, the temperature characteristic Map stored in the ECU 50. In the temperature characteristic Map1, as shown in FIG. 3B, the relationship between the output voltage VH and the fuel temperature TH at a specific lift amount ΔL is stored.

ステップS15では、ECU50は、ステップS14で判定した燃料温度TFをもとに、噴射パルスINJの噴射期間INPを補正する。例えば、ECU50は燃料温度TFと噴射期間INPとの関係を示す噴射期間Mapを記憶しており、この噴射期間Mapに記憶された値を参照することで、噴射パルスINJの噴射期間INPを補正する。   In step S15, the ECU 50 corrects the injection period INP of the injection pulse INJ based on the fuel temperature TF determined in step S14. For example, the ECU 50 stores the injection period Map indicating the relationship between the fuel temperature TF and the injection period INP, and corrects the injection period INP of the injection pulse INJ by referring to the value stored in the injection period Map. .

図5(a)は、一例としての噴射期間Mapを説明する図である。噴射期間Mapは、燃料温度TFと噴射期間INPとの対応関係を規定しており、ステップS12で判定された燃料温度TFが高くなるに従い、噴射期間INPが長くなるよう値が規定されている。燃料温度TFが高くなるに従い燃料密度が低くなるため、同じ噴射期間INPであっても噴射量が少なくなる。燃料温度TFの変化に応じた噴射量のばらつきを抑制するため、噴射期間Mapには燃料温度TFが高くなるに従い、噴射期間TPが長くなるよう値を規定している。   FIG. 5A is a diagram illustrating an injection period Map as an example. The injection period Map defines the correspondence between the fuel temperature TF and the injection period INP, and a value is defined such that the injection period INP becomes longer as the fuel temperature TF determined in step S12 increases. Since the fuel density decreases as the fuel temperature TF increases, the injection amount decreases even during the same injection period INP. In order to suppress the variation in the injection amount according to the change in the fuel temperature TF, a value is defined in the injection period Map so that the injection period TP becomes longer as the fuel temperature TF becomes higher.

また、噴射期間Mapでは、ECU50から出力される指令噴射圧の変化に応じて、燃料温度TFと噴射期間INPとの関係が変化するよう各値が規定されている。指令噴射圧はステップS11において読み取られた機関条件に応じて判定される。指令噴射圧が低くなるに従い、同じ噴射期間INPであっても噴射量が少なくなる。そのため、噴射期間Mapは、指令噴射圧が低下するに従い、燃料温度TFに対応する噴射期間INPが長くなるよう値を規定している。   In the injection period Map, each value is defined so that the relationship between the fuel temperature TF and the injection period INP changes according to the change in the command injection pressure output from the ECU 50. The command injection pressure is determined according to the engine condition read in step S11. As the command injection pressure decreases, the injection amount decreases even during the same injection period INP. Therefore, the injection period Map defines a value such that the injection period INP corresponding to the fuel temperature TF becomes longer as the command injection pressure decreases.

ステップS16では、ECU50は、ステップS14で取得した燃料温度TFをもとに、噴射パルスINJの噴射時期INTを補正する。例えば、ECU50は燃料温度TFと噴射時期INTとの関係を示す噴射時期Mapを記憶しており、噴射時期Mapに記憶された値をもとに、噴射パルスINJの噴射時期INTを補正する。   In step S16, the ECU 50 corrects the injection timing INT of the injection pulse INJ based on the fuel temperature TF acquired in step S14. For example, the ECU 50 stores an injection timing Map indicating the relationship between the fuel temperature TF and the injection timing INT, and corrects the injection timing INT of the injection pulse INJ based on the value stored in the injection timing Map.

図5(b)は、一例としての噴射時期Mapを説明する図である。噴射時期Mapは、燃料温度TFと噴射時期INTとの対応関係を記憶しており、ステップS12で判定された燃料温度TFが高くなるに従い、噴射時期INTが進む(早くなる)よう規定されている。燃料温度TFが高くなるに従い燃料の密度が低くなり、同じ噴射期間INPであっても噴射量が少なくなる。燃料温度TFの変化に応じた噴射量のばらつきを抑制するため、噴射時期Mapは、燃料温度TFが高くなるに従い、噴射時期INTが早まるようその値を規定している。   FIG. 5B is a diagram illustrating an injection timing Map as an example. The injection timing Map stores the correspondence between the fuel temperature TF and the injection timing INT, and is specified such that the injection timing INT advances (earlies) as the fuel temperature TF determined in step S12 increases. . As the fuel temperature TF increases, the fuel density decreases, and the injection amount decreases even during the same injection period INP. In order to suppress the variation in the injection amount according to the change in the fuel temperature TF, the injection timing Map defines the value so that the injection timing INT is advanced as the fuel temperature TF increases.

また、噴射期間Mapでは、内燃機関の負荷の変化に応じて、燃料温度TFと噴射期間INPとの関係が変化するよう値を規定している。負荷が低くなるに従い、必要な燃料消費は低減するため、噴射期間Mapは、負荷が低下するに従い、燃料温度TFに対応する噴射時期INTを遅くなるよう規定している。   Further, in the injection period Map, a value is defined such that the relationship between the fuel temperature TF and the injection period INP changes according to a change in the load of the internal combustion engine. Since the required fuel consumption decreases as the load decreases, the injection period Map stipulates that the injection timing INT corresponding to the fuel temperature TF is delayed as the load decreases.

なお、本実施形態では、噴射時期INTを燃料温度TFのみから補正する構成としているが、これに限定されず、燃料温度TFとリフト量ΔLとを用いて噴射時期INTを補正するものであってもよい。   In this embodiment, the injection timing INT is corrected only from the fuel temperature TF. However, the present invention is not limited to this, and the injection timing INT is corrected using the fuel temperature TF and the lift amount ΔL. Also good.

ステップS17では、制御部51は、ステップS15、S16によって補正された補正後の噴射パルスINJをEDU52に出力する。EDU52は制御部51からの補正後の噴射パルスINJに波形に応じて、インジェクタ10の駆動部30を駆動させ、燃料を噴射させる。   In step S17, the control unit 51 outputs the corrected injection pulse INJ corrected in steps S15 and S16 to the EDU 52. The EDU 52 drives the drive unit 30 of the injector 10 in accordance with the waveform of the corrected injection pulse INJ from the control unit 51 to inject fuel.

以上説明したようのこの第1の実施形態では、ECU50は、磁気センサ40からの出力電圧VHから燃料温度TFを判定し、判定された燃料温度をもとにニードル弁20の駆動を適正に制御することが可能となる。磁気センサ40により判定される対象はインジェクタ10内での燃料温度TFであるため、インジェクタ10外部での温度から燃料温度TFを判定する場合と比べて、補正量をより燃料温度TFに適したものとすることができる。   In the first embodiment as described above, the ECU 50 determines the fuel temperature TF from the output voltage VH from the magnetic sensor 40, and appropriately controls the driving of the needle valve 20 based on the determined fuel temperature. It becomes possible to do. Since the object to be determined by the magnetic sensor 40 is the fuel temperature TF in the injector 10, the correction amount is more suitable for the fuel temperature TF than in the case of determining the fuel temperature TF from the temperature outside the injector 10. It can be.

磁気センサ40は、ニードル弁20に設けられた被検出部23と、ボディ11に配置されており磁界を生じさせる磁界発生部42と、ボディ11に配置されており磁界発生部42が発生する磁気の変化を検出する検出素子45と、を有している。上記構成とすることで、磁界を発生させる磁界発生部42を、ニードル弁20ではなくボディ11側に配置することになり、ニードル弁20の重量増加を抑制することができる。その結果、駆動部30の作用に対するニードル弁20の応答性を高くすることができる。   The magnetic sensor 40 includes a detected portion 23 provided in the needle valve 20, a magnetic field generation unit 42 that is disposed in the body 11 and generates a magnetic field, and a magnetic field that is disposed in the body 11 and is generated by the magnetic field generation unit 42. And a detecting element 45 for detecting a change in the. By setting it as the said structure, the magnetic field generation | occurrence | production part 42 which generate | occur | produces a magnetic field will be arrange | positioned in the body 11 side instead of the needle valve 20, and the weight increase of the needle valve 20 can be suppressed. As a result, the responsiveness of the needle valve 20 with respect to the action of the drive unit 30 can be increased.

駆動部30は、ニードル弁20の噴孔14の開閉を行う端とは反対の端側に配置されたソレノイド32によりニードル弁20を往復動させ、磁界発生部42は、ソレノイド32と検出素子45との間に位置している。上記構成とすることで、ニードル弁20を往復動させるソレノイド32と検出素子45との間に磁界発生部42を位置させることになり、検出素子45がソレノイド32から生じる磁界を誤検出することを抑制することができる。その結果、ニードル弁の位置の変化をより精度よく検出することができる。   The drive unit 30 reciprocates the needle valve 20 by a solenoid 32 disposed on the opposite side to the end of the needle valve 20 that opens and closes the nozzle hole 14, and the magnetic field generation unit 42 includes the solenoid 32 and the detection element 45. Is located between. With the above configuration, the magnetic field generation unit 42 is positioned between the solenoid 32 that reciprocates the needle valve 20 and the detection element 45, and the detection element 45 erroneously detects the magnetic field generated from the solenoid 32. Can be suppressed. As a result, a change in the position of the needle valve can be detected with higher accuracy.

ECU50(温度判定部)は、ニードル弁20が全閉又は全開の位置にある場合の出力電圧VHを用いて、燃料温度VFを判定する。上記構成とすることで、信号波形が安定している状態での出力電圧VHをもとに燃料温度TFを判定することができる。その結果、燃料温度TFをより精度よく判定することが可能となる。また、全閉状態での出力電圧VHを温度判定に用いることで、インジェクタ10が燃料を噴射する直前の燃料温度VFを判定することができ、燃料の噴射直前に急な燃料温度VFの変化が生じた場合でもこの温度変化を補正に対応づけることが可能となる。   The ECU 50 (temperature determination unit) determines the fuel temperature VF using the output voltage VH when the needle valve 20 is in the fully closed or fully opened position. With the above configuration, the fuel temperature TF can be determined based on the output voltage VH when the signal waveform is stable. As a result, the fuel temperature TF can be determined with higher accuracy. Further, by using the output voltage VH in the fully closed state for the temperature determination, the fuel temperature VF immediately before the injector 10 injects the fuel can be determined, and a sudden change in the fuel temperature VF immediately before the fuel injection occurs. Even if it occurs, this temperature change can be associated with the correction.

ECU50(補正部)は、判定された燃料温度VFが高くなるに従い、噴射期間が長くなるよう駆動信号を補正する。上記構成とすることで、燃料温度VFの変化に伴う噴射量のばらつきを抑制することができる。   The ECU 50 (correction unit) corrects the drive signal so that the injection period becomes longer as the determined fuel temperature VF becomes higher. By setting it as the said structure, the dispersion | variation in the injection amount accompanying the change of the fuel temperature VF can be suppressed.

ECU50(補正部)は、判定された燃料温度VFが高くなるに従い、噴射時期が早くなるよう駆動信号を補正する。上記構成とすることで、燃料温度VFの変化に伴う噴射量のばらつきを抑制することができる。   The ECU 50 (correction unit) corrects the drive signal so that the injection timing is advanced as the determined fuel temperature VF increases. By setting it as the said structure, the dispersion | variation in the injection amount accompanying the change of the fuel temperature VF can be suppressed.

2.第2実施形態
この第2実施形態に係る燃料噴射装置100では、磁気センサの構成が第1の実施形態と異なる。図6は、第2実施形態に係る磁気センサ140の形状を示す斜視図である。
2. Second Embodiment In the fuel injection device 100 according to the second embodiment, the configuration of the magnetic sensor is different from that of the first embodiment. FIG. 6 is a perspective view showing the shape of the magnetic sensor 140 according to the second embodiment.

磁気センサ140は、検出素子141と、磁界を発生させるとともに検出素子141を固定する磁界発生部142とを備えている。磁界発生部142は弁収容室13の内径よりも大きい内径を備える円環状の部材で構成されている。磁界発生部142は弁収容室13の壁部に埋め込まれるよう配置されており、被検出部23が磁界発生部142の内側を通過できるようになっている。検出素子141は、感受面をニードル弁20に向けた状態で、磁界発生部142の下側に配置されており、磁界発生部142で生じた磁界の変化を検出できるようになっている。また、磁界発生部142はニードル弁20の摺動方向において、ソレノイド32と検出素子45との間に位置している。   The magnetic sensor 140 includes a detection element 141 and a magnetic field generation unit 142 that generates a magnetic field and fixes the detection element 141. The magnetic field generator 142 is configured by an annular member having an inner diameter larger than the inner diameter of the valve storage chamber 13. The magnetic field generation unit 142 is disposed so as to be embedded in the wall of the valve storage chamber 13 so that the detected unit 23 can pass inside the magnetic field generation unit 142. The detection element 141 is disposed below the magnetic field generation unit 142 with the sensing surface facing the needle valve 20, and can detect a change in the magnetic field generated by the magnetic field generation unit 142. Further, the magnetic field generator 142 is located between the solenoid 32 and the detection element 45 in the sliding direction of the needle valve 20.

なお、磁界発生部142は円環状のすべての部位が磁化されている必要はなく、検出素子141が配置される附近の一部のみを磁化するものであってもよい。   The magnetic field generation unit 142 does not have to be magnetized in all of the annular portion, and may magnetize only a portion near the detection element 141.

この第2実施形態に係る燃料噴射装置100では、磁界発生部142を円環状に形成することで、発生させる磁界を強くし、ニードル弁20の摺動に伴う磁界の変化を検出素子45が検出し易くすることができる。また、磁界発生部142が固定部としての機能を有することで、別の固定部を必要としないため、磁気センサ140の構成をより簡素化することができる。   In the fuel injection device 100 according to the second embodiment, the magnetic field generation unit 142 is formed in an annular shape, so that the generated magnetic field is strengthened, and the detection element 45 detects a change in the magnetic field accompanying the sliding of the needle valve 20. Can be made easier. In addition, since the magnetic field generation unit 142 has a function as a fixing unit, a separate fixing unit is not required, and thus the configuration of the magnetic sensor 140 can be further simplified.

3.第3実施形態
インジェクタ10は、上述した第1及び第2実施形態に係る構成に限定されない。例えば、磁気センサは、ニードル弁20の上側に配置された磁界発生部と、弁収容室13の上側に配置された検出回路と、を備える構成としてもよい。例えば、検出回路は、弁収容室13の上側に配置されたコイルと、コイルに流れる電流を検知する増幅回路と、を有している。この第3実施形態における磁気センサでは、ニードル弁20の摺動に応じて磁界発生部がコイルの内側を通過すると、コイルは磁界の変化に応じた電流を流す。増幅回路はこの電流を増幅等することで出力信号としてECU50に出力する。
3. Third Embodiment The injector 10 is not limited to the configuration according to the first and second embodiments described above. For example, the magnetic sensor may be configured to include a magnetic field generator disposed above the needle valve 20 and a detection circuit disposed above the valve storage chamber 13. For example, the detection circuit includes a coil disposed on the upper side of the valve storage chamber 13 and an amplification circuit that detects a current flowing through the coil. In the magnetic sensor according to the third embodiment, when the magnetic field generator passes through the inside of the coil in accordance with the sliding of the needle valve 20, the coil passes a current according to the change in the magnetic field. The amplifier circuit amplifies this current and outputs it to the ECU 50 as an output signal.

この第3実施形態に係る燃料噴射装置100では、ニードル弁20に磁界発生部を備える構成においても、本発明の作用・効果を奏することが可能となる。   In the fuel injection device 100 according to the third embodiment, even in the configuration in which the needle valve 20 is provided with a magnetic field generation unit, the operation and effect of the present invention can be achieved.

10…インジェクタ、11…ボディ、14…噴孔、20…ニードル弁、30…駆動部、40…磁気センサ、50…ECU、100…燃料噴射装置   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Injector, 11 ... Body, 14 ... Injection hole, 20 ... Needle valve, 30 ... Drive part, 40 ... Magnetic sensor, 50 ... ECU, 100 ... Fuel-injection apparatus

Claims (7)

燃料を噴射する噴孔(14)を備えるボディ(11)と、前記ボディに収容されており前記噴孔の開閉を切り替える弁体(20)と、前記弁体を往復動させる駆動部(30)と、を備えるインジェクタ(10)を有し、
前記インジェクタには、前記弁体の移動量に伴う磁界の変化を検出し、検出された前記磁界の変化に応じた位置信号を出力する磁気センサ(40)が設けられており、
前記弁体の所定位置における前記位置信号と、前記磁気センサの温度特性とをもとに、前記インジェクタ内の燃料温度を判定する温度判定部(50)と、
判定された前記燃料温度に基づいて前記駆動部を駆動するための駆動信号を補正する補正部(50)と、
を有する燃料噴射装置。
A body (11) having an injection hole (14) for injecting fuel, a valve body (20) housed in the body and switching the opening and closing of the injection hole, and a drive unit (30) for reciprocating the valve body And an injector (10) comprising:
The injector is provided with a magnetic sensor (40) that detects a change in the magnetic field associated with the amount of movement of the valve body and outputs a position signal according to the detected change in the magnetic field.
A temperature determination unit (50) for determining a fuel temperature in the injector based on the position signal at a predetermined position of the valve body and a temperature characteristic of the magnetic sensor;
A correction unit (50) for correcting a drive signal for driving the drive unit based on the determined fuel temperature;
A fuel injection device.
前記磁気センサは、
前記ボディに配置されており磁界を生じさせる磁界発生部(42)と、
前記ボディに配置されており、前記弁体の移動に応じて前記磁界発生部が発生する磁気の変化を検出する検出素子(45)と、を有する請求項1に記載の燃料噴射装置。
The magnetic sensor is
A magnetic field generator (42) disposed in the body for generating a magnetic field;
The fuel injection device according to claim 1, further comprising a detection element (45) disposed on the body and configured to detect a change in magnetism generated by the magnetic field generation unit in accordance with the movement of the valve body.
前記駆動部は、前記弁体の前記噴孔の開閉を行う端とは反対の端側に配置されたソレノイド(32)により前記弁体を往復動させ、
前記磁界発生部は、前記ソレノイドと前記検出素子との間に位置している、請求項2に記載の燃料噴射装置。
The drive unit reciprocates the valve body by a solenoid (32) disposed on an end side opposite to an end for opening and closing the nozzle hole of the valve body,
The fuel injection device according to claim 2, wherein the magnetic field generation unit is located between the solenoid and the detection element.
前記磁界発生部は円環状であり、前記弁体は前記磁界発生部の内側を通過するよう位置している、請求項2又は請求項3のいずれかに記載の燃料噴射装置。   4. The fuel injection device according to claim 2, wherein the magnetic field generation unit has an annular shape, and the valve body is positioned to pass inside the magnetic field generation unit. 前記温度判定部は、前記弁体が全閉又は全開の位置にある場合の前記位置信号を用いて、前記燃料温度を判定する、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。   The fuel according to any one of claims 1 to 4, wherein the temperature determination unit determines the fuel temperature using the position signal when the valve body is in a fully closed position or a fully open position. Injection device. 前記補正部は、判定された前記燃料温度が高くなるに従い、噴射期間が長くなるよう前記駆動信号を補正する、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。   The fuel injection device according to any one of claims 1 to 5, wherein the correction unit corrects the drive signal so that an injection period becomes longer as the determined fuel temperature becomes higher. 前記補正部は、判定された前記燃料温度が高くなるに従い、噴射時期が早くなるよう前記駆動信号を補正する、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。   The fuel injection device according to any one of claims 1 to 5, wherein the correction unit corrects the drive signal so that an injection timing is advanced as the determined fuel temperature increases.
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