JP2760072B2 - 燃料噴射ノズルのニードルリフトセンサ - Google Patents

燃料噴射ノズルのニードルリフトセンサ

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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M65/00Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
    • F02M65/005Measuring or detecting injection-valve lift, e.g. to determine injection timing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ディーゼルエンジンに燃料を噴射供給する
燃料噴射ノズルのニードルリフトセンサに関する。
(従来の技術) 従来より、燃料噴射装置における燃料噴射時期を検出
するためにノズルニードルのリフト量を検出するニード
ルリフトセンサが知られている。
例えば第4図に示す従来のものでは、円筒状のインジ
ェクタボディ1の内部に第5図に示すようなギャップセ
ンサ2が収納され、そのフランジ2aに環状スペーサ3を
介して圧縮コイルスプリング4がギャップセンサ2のセ
ンサ部2bの周囲に遊挿され、圧縮コイルスプリングの他
端4aでスペーサ5のつば部5aを介してノズルニードル6
を鉛直下方に押圧している。
また第6図〜第8図に示す従来のものでは、ノズルボ
ディ7に収納されるノズルニードル8を鉛直下方に押出
すプレッシャピン9のフランジ部上端面9aにスペーサ10
を設け、その突起10aの上面に円板状のマグネット11を
埋め込んでいる。このマグネット11の鉛直上方にリフト
センサ12を配設し、このリフトセンサによりマグネット
11との鉛直方向隙間距離を測定することによってノズル
ニードル8のリフト量を検出する。
さらに他の従来のものでは、特開昭57−93679号に示
されるように、プレッシャピンのフランジ部の鉛直下方
にコイルを設け、このコイルを励磁してコイルのインダ
クタンスを検出することで、ノズルニードルのリフト量
を検出するものが知られている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、従来の燃料噴射ノズルのニードルリフ
トセンサによると、第4図および第5図に示す従来のも
のでは、ギャップセンサ2の体格が大きくインジェクタ
ボディ1の外径を充分に小さくすることが困難であり、
また第6図〜第8図に示す従来のものでは、永久磁石を
ボディ軸芯から偏心した位置に設ける構成であるから、
インジェクタボディの体格が大きくなりインジェクタ本
体の小径化に一定の限度があるという問題がある。
さらに特開昭57−93679号に示されるものでは、プレ
ッシャピンのジャンピングやスペーサの揺動によるコイ
ルとフランジ部の衝突を回避するためにプレッシャピン
のフランジ部とコイルの離間距離を所定値以上にとる必
要があるが、この離間距離が過大であると、ニードルリ
フト量の検出精度が悪くなるという問題がある。
本発明は、このような問題点を解決するためになされ
たもので、ノズルニードルに連結されるプレッシャピン
のフランジ部の鉛直下方でディスタンスピース内にコイ
ルを設け、このディスタンスピースの内周壁とフランジ
部の間に非磁性体を介在させ、このコイルの励磁によっ
て生じるインダクタンスの変化を検出することで、コイ
ルのインジェクタボディの小型化およびニードルリフト
量の精度の良い計測を可能にするようにした燃料噴射ノ
ズルのニードルリフトセンサを提供するものである。
(課題を解決するための手段) 前記課題を解決するための燃料噴射ノズルのニードル
リフトセンサは、ノズルボディに対し軸方向に往復動可
能に収納されるノズルニードルと、このノズルニードル
を付勢手段の付勢力により軸方向に押圧するプレッシャ
ピンと、前記ノズルニードルと前記プレッシャピンとの
連結部が内蔵される筒状のディスタンスピースと、この
ディスタンスピース内に位置し、前記プレッシャピンに
形成されるフランジ部と、このフランジ部のノズルニー
ドル側でかつ前記ノズルニードルまたは前記プレッシャ
ピンの軸心周りに位置して前記ディスタンスピースに固
定されるコイルと、前記ディスタンスピースの内周壁と
前記フランジ部の外周壁との間に介在され、前記フラン
ジ部の軸方向可動範囲を含む位置に設けられる筒状の非
磁性体とを備えたことを特徴とする。
(作用) 本発明の燃料噴射ノズルのニードルリフトセンサによ
れば、ノズルニードルまたはプレッシャピンの軸心周り
でプレッシャピンのフランジ部の鉛直下方にコイルを設
けているので、コイルを励磁すると、プレッシャピンの
上下動に応じてコイルのインダクタンスが変化し、この
検出されたインダクタンス値に基づいてノズルニードル
のリフト量が計測される。
ノズルニードルまたはプレッシャピンの軸心周りにコ
イルを設けているので、インジェクタボディの小型化が
はかられ、しかも、プレッシャピンのフランジ部の周囲
であって該フランジ部を収納するディスタンスピース内
周壁に非磁性体を設ける構成であるから、コイル励磁時
に生成される磁束のうち非可動部を通る磁束を小さく
し、フランジ部とコイルの離間距離に基づいてノズルニ
ードルのリフト量を精度良く計測することができる。
(実施例) 本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。
第1図〜第3図は、ディーゼルエンジンの燃料噴射装
置に用いられるインジェクタを示している。このインジ
ェクタは、ノズルボディ38とインジェクタボディ20の間
に円筒状のディスタンスピース36を介してリテーニング
ナット35により嵌合する形式の燃料噴射弁である。例え
ば図示しない高圧ポンプの吐出口に接続される燃料配管
はインジェクタボディ20の燃料流入口21に連通される。
インジェクタボディ20には燃料流入口21に連通される
燃料通路22が形成され、この燃料通路22からノズル25に
通じる第1の高圧通路23がボディ長手方向に沿って形成
されている。燃料通路22から分岐される第2の高圧通路
24は電磁弁部26のアウタバルブ53の通路53aに連通され
る。
電磁弁部26は、円筒状のハウジング28に内蔵されるバ
ルブボディ50に電磁コイル29が固定されている。その電
磁コイル29に囲まれる軸心線上であってバルブボディ50
に形成されるシリンダ52内に円柱状にインナバルブ51が
固定されている。インナバルブ51の外周には円筒状のア
ウタバルブ53がシリンダ内周壁52に対し摺動自在に嵌合
されている。このアウタバルブ53の上端53bに連結され
る円板状のアーマチュア54は、コイルスプリング30によ
って鉛直下方に押圧され、電磁コイル29への入力信号の
オンオフに伴って上下動する。
アウタバルブ53に開口される通路53aは、インナバル
ブ51の周囲を通って通路53cを経て高圧室56に連通さ
れ、さらに制御室60と連通している。アウタバルブ53が
バルブシート部50aから鉛直上方にリフトすると、高圧
室56と低圧通路57が連通し、高圧室56の圧力が解放され
る。すると、インジェクタボディ20の案内孔20aに摺動
自在に収納されるコマンドピストン58が上方にリフトす
る。
コマンドピストン58の下端に連結されるプレッシャピ
ン31のフランジ部31aは、インジェクタボディ20の案内
孔段部20bに対し環状スペーサ33を介してスプリング34
によって鉛直下方に押圧されている。
このフランジ部31aは、第1図および第3図に示すよ
うに、円筒状のディスタンスピース36内に収納され、こ
のディスタンスピース36の下端に当接するノズルボディ
38の内部には、案内孔38aに対し軸方向に摺動自在にノ
ズルニードル37が設けられる。ノズルニードル37の上端
に形成される突起37aは、プレッシャピン31のフランジ
部31aの下端に形成される環状凹部31bに嵌合されてい
る。突起37aはディスタンスピース底部に形成される開
口穴36aに遊挿されている。
フランジ部31aは、ディスタンスピース36の内周壁36b
に嵌合される円筒状の非磁性体からなるボビン40の内部
に収納される。ボビン40の下端部に形成される環状薄肉
部40aの小径部底面には厚肉環状凹部40bが形成され、こ
の環状凸部40bの外周にコイル42が券回されている。こ
のコイル42の位置は、プレッシャピンのフランジ部31a
のほぼ鉛直下方に位置している。これは、コイル42を励
磁したとき環状薄肉部40aを介してコイル42とフランジ
部31aとの鉛直方向距離を精度良く検出する等のためで
ある。コイル42の導線43は、非磁性の樹脂からなる充填
材44に埋め込まれて、その途中からシールド線45内に保
護されて外部に取出されている。
コイル42が励磁されると、ノズルニードル37およびプ
レッシャピン31等を経て磁力線が生成される。この場
合、コイル42のほぼ鉛直上方にフランジ部31aが配置さ
れることから、フランジ部31aのリフト量に応じてコイ
ル42のインダクタンスが鋭敏に変化し、この検出インダ
クタンスによってノズルニードル37のリフト量が計測さ
れる。
このような構成によると、プレッシャピン31のフラン
ジ部31aのほぼ鉛直下方にコイル42が配置される構成を
とるから、ノズルボディ38、ディスタンスピース36およ
びインジェクタボディ20の小径化を図ることができる。
そして、ディスタンスピース36とプレッシャピン31の間
に比較的厚肉の円筒状の非磁性体からなるボビン40が配
置されることで、コイル42が励磁されるとき、非可動部
を通る磁束を小さくするとともに、プレッシャピン31と
コイル42との間に比較的薄肉の非磁性体からなる環状薄
肉部40aを介在させることで、励磁コイルによるニード
ルリフト量の検出精度を高めている。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明の燃料噴射ノズルのニー
ドルリフトセンサによれば、ディスタンスピースに内蔵
されるプレッシャピンのフランジ部の鉛直下方にコイル
を設け、ディスタンスピースと前記フランジ部の間に非
磁性体を介在させる構成にしたので、プレッシャピンの
位置に応じて変化するコイルのインダクタンス変化を検
出することによって、ノズルニードルのリフト量を高精
度に検出することができる。そして、プレッシャピンの
フランジ部の下方にコイルが券回される構成であるか
ら、ディスタンスピースおよびノズルボディの小径化を
可能とし、かつプレッシャピンの変位に応じて高精度に
ニードルリフト量を検出することができるという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例における燃料噴射ノズルのニー
ドルリフトセンサを示すもので第2図に示すB部分の拡
大断面図、第2図は本発明の実施例の燃料噴射ノズルの
ニードルリフトセンサを適用したインジェクタを表わす
断面図、第3図は第1図に示すIII−III線断面図、第4
図は従来例を表わす断面図、第5図は第4図に示すギャ
ップセンサを表わす斜視図、第6図は他の従来例を表わ
す断面図、第7図は第6図に示すC部分の拡大断面図、
第8図は第6図に示すVIII−VIII線の拡大断面図であ
る。 31……プレッシャピン、 31a……フランジ部、 34……スプリング(付勢手段)、 36……ディスタンスピース、 37……ノズルニードル、 38……ノズルボディ、 40……ボビン(非磁性体)、 42……コイル、 60……制御室(付勢手段)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−29057(JP,A) 特開 昭57−93679(JP,A) 特開 昭57−102557(JP,A) 特開 昭58−10153(JP,A) 実開 昭58−75955(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02M 65/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ノズルボディに対し軸方向に往復動可能に
    収納されるノズルニードルと、このノズルニードルを付
    勢手段の付勢力により軸方向に押圧するプレッシャピン
    と、 前記ノズルニードルと前記プレッシャピンとの連結部が
    内蔵される筒状のディスタンスピースと、 このディスタンスピース内に位置し、前記プレッシャピ
    ンに形成されるフランジ部と、 このフランジ部のノズルニードル側でかつ前記ノズルニ
    ードルまたは前記プレッシャピンの軸心周りに位置して
    前記ディスタンスピースに固定されるコイルと、 前記ディスタンスピースの内周壁と前記フランジ部の外
    周壁との間に介在され、前記フランジ部の軸方向可動範
    囲を含む位置に設けられる筒状の非磁性体と、 を備えたことを特徴とする燃料噴射ノズルのニードルリ
    フトセンサ。
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