JPH01138366A - 内燃機関用電磁式燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関に燃料を供給するための電磁式燃料噴
射弁に関するものである。

〔従来の技術〕

従来一般の電磁式燃料噴射弁は、噴射孔および弁座が形
式された弁本体と、当接部を有して上記弁本体内で移動
される弁部材とを備えている。弁部材はその当接部が弁
座に当接して内燃機関への燃料の供給を停止する閉位置
と、その当接部が弁座から離隔されて内燃機関への燃料
の供給を許す開位置との間を電磁アクチュエータによっ
て駆動されるようになっている。

このような形式の電磁式燃料噴射弁では、第１１図に示
すように、弁本体１１に形成された弁座１６と弁部材２
０の稜線６５との間隙２４（調量面積Ｓｌ　）と、弁本
体１１に穿設された噴射孔１４と弁部材２０のピン部６
１との間隙２５（調量面積ＳＺ）との２個所で燃料の調
量を行っている。

また、その調整方法としては、調量面積Ｓ１を前もって
定め、静的噴射量を測定しながら噴射孔１４の孔径を加
工して広げることにより燃料の噴射量を所定の範囲内に
調整するようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような噴射量の調整方法では、噴射
量を所定の狭い範囲内に調整するためには極めて高精度
の加工が必要であり、−度噴射孔１４の孔径を広げすぎ
てしまうと戻すことはできないという問題がある。

また、弁本体１１と弁部材２０とから構成される弁部は
図示しないハウジングにより絞め固定される。この際、
弁部材２０のリフト量りが変化することがあり、そのた
め調量面積Ｓ、が変化し、噴射量が所定の範囲から外れ
てしまうという問題がある。

本発明は以上のような問題点に鑑みてなされたもので、
容易にかつ高晴度に燃料の静的噴射量を調整することが
できる電磁式燃料噴射弁を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

前記問題点を解決するために本発明では次のような技術
的手段を講じた。

すなわち、本発明の電磁式燃料噴射弁は、弁本体内に燃
料の流れ方向に関してアジヤスティングパイプの上流側
に燃料調量用の調量部材を設けたことを特徴とする。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について添付図面を参照して詳述
する。

第１図乃至第４図、特に第１図を参照して、そこには本
発明の実施例による内燃機関用電磁式燃料噴射弁１が組
み込まれた、例えば車輌に用いて好適な燃料供給システ
ムが示されており、その燃料供給システムは燃料タンク
２を有しており、該燃料タンク２から電磁ポンプ３によ
り圧送される燃料はフィルタ４を通過して供給路６に送
られ、その供給路６を通って圧力制御弁７に送られる。

そして、供給路６内の加圧燃料は分岐管８を通って燃料
噴射弁１に送られる。この燃料噴射弁１は一般的には火
花点火式内燃機関の吸気管あるいはシリンダ内へ燃料の
供給を行うもので、燃料としては比較的蒸気圧の低いガ
ソリンが用いられる。

また、燃料噴射弁１による燃料の供給圧は２５０ＫＰａ
程度の比較的低圧であって、この供給圧は圧力制御弁７
によって吸気管の圧力に対して一定の差圧に調圧されて
いる。

第１図に示された電磁式燃料噴射弁１は弁本体１１と、
弁ケース１２とを有し、その弁ケース１２の先端部を折
り曲げて弁本体１１に押しつけることによってそれら弁
本体１１と弁ケース１２とは一体に連結されている。そ
して、弁本体１１にはケースカバー１３が圧入により取
りつけられている。また、第２図に詳細に示されている
如く、その弁本体１１には調量が完了した燃料をシリン
ダ内または吸気管内に噴射供給するための噴射孔１４と
、截頭円錐面で形成された弁座１６とが備えられている
。第１図に戻って、弁本体１１には案内孔１７が形成さ
れ、その案内孔１７に収容された細長いニードル形式の
弁部材２ｏには２つの摺動部２１及び２２が備えられ、
これら摺動部２１及び２２は弁部材２０を滑らかに摺動
させるために、案内孔１７の壁面に対して数μｍの間隙
が得られるよう嵌合されている。その弁部材２ｏは、第
２図〜第４図に示されているごとく、弁部材２０に備え
られた当接部２３が弁座１６に当接して噴射孔工４を閉
じ、内燃機関への燃料の供給が停止される第３図に示さ
れた閉位置と、当接部２３が弁座１６からリフトｉｔＨ
だけ離隔されて噴射孔１４を開け、内燃機関への燃料の
供給を許す第４図に示された開位置との間で弁本体１１
に対して移動可能に案内孔１７内に配備されている。そ
して、弁部材２０が第４図に示された開位置を占める時
弁座１６と協働して間に燃料調量用の間隙２４を画定す
る調量部画定部分２６がその弁部材２０に備えられ、そ
の間隙２４は調量面積Ｓを有しているとともに、その調
量部画定部分２６は截頭円錐面で形成されている。また
、第４図から明らかなように、当接部２３は燃料噴射弁
ｌ内を流れる燃料の流れに関して調量部画定部分２６の
下流側に位置している。

第１図に戻って、弁部材２０の後端と弁ケース１２との
間にはディスク状のストッパ３１が間挿固定され、弁部
材２０に備えられたフランジ３２がそのストッパ３１に
当接することによって弁部材２０の開位置が定まるよう
になっている。そして、弁部材２０の後端部はそのスト
ッパ３１を貫通して弁ケース１２内に延びて入っている
。

弁ケース１２内には弁部材２０を駆動してその弁部材２
０を第３図に示された閉位置と第４図に示された開位置
との間で移動させる電磁アクチュエータ３５が配備され
ている。その電磁アクチュエータ３５は弁部材２０の後
端部に連結され゛たアーマチュア３６と、弁ケース１２
に対して固定した関係をなして、従って弁本体２０に対
し固定した関係をなして装備されたステータ３７と、そ
のステータ３７のまわりに巻装された電磁コイル３８と
を有している。アーマチュア３６は復帰用コイルばね３
９によって閉位置へ向けて、すなわち第２図で見て下方
に付勢されており、電磁コイル３８に電流が供給される
と電磁力が発生し、この電磁力によってアーマチュア３
６はコイルばね３９の付勢力に抗してステータ３７へ向
けて吸引され、フランジ３２がストッパ３１に当接する
ことにより弁部材２０は第４図に示された開位置を占め
る。電磁コイル３日への電流の供給が停止すると、弁部
材２０は復帰用コイルばね３９の付勢力によってステー
タ３７から離れる方向に移動し、弁部材２０の当接部２
３が弁座１６に当接することによってその弁部材２０は
第３図に示された閉位置を占める。電磁コイル３８は端
子４１を介してマイクロコンピュータを含む電子制御回
路４２に接続され、その電子制御回路４２が電磁コイル
３８への電流の供給及び供給停止を制御するようになっ
ている。

ステータ３７にはフランジ４３が一体をなして備えられ
、そのフランジ４３は弁ケース１２の後端に固定して取
り付けられている。ステータ３７に対し反対側のそのフ
ランジ４３の端面からは分岐管８に接続される継手部４
４が一体をなして延びており、その継手部４４内にはフ
ィルタ４６が配備されているとともに、復帰用コイルば
ね３９の付勢力を調節するためのアジヤスティングパイ
プ４７が配備されている。そして、そのアジヤスティン
グ４７の内部通路４Ｂの上流側端部は継手部４４を介し
て分岐管８に連通し、また、下流側端部は、アーマチュ
ア３６に形成された中心孔４９及びそのアーマチュア３
６の外周部、弁部材２０の平坦面部５１、ストッパ３１
の中心孔５２、及び弁部材２０と案内孔１７の壁面との
間の燃料通路５３を介して上述した燃料調量用の間隙２
４に連通している。こうして、弁部材２０が第４図に示
された開位置を占めると、分岐管８からの加圧燃料はそ
の間隙２４を通って噴射孔１４からシリンダ内へ、ある
いは吸気管内へ噴射されるようになっている。

上述した燃料の流れ方向に関して燃料調量用の間隙２４
の上流側である継手部４４内のフィルタ４６とアジヤス
ティングパイプ４７との間には、オリフィス５０ａを有
するｉ１１部材５０が設けられている。この調量部材５
０のオリフィス５０ａは燃料調量用の間隙２４へ送られ
る燃料を調量するための燃料調量手段を構成しており、
図示の実施例の場合、所定の圧力損失のうち２０％から
５０％を調量部材５０が受は持ち、残りの圧力損失を燃
料ｇＪＩＩ用の間隙２４が受は持つように設定されてい
る。

次に、以上説明してきた内燃機関用電磁式燃料噴射弁１
の作動について説明する。電子制御回路４２から電磁ア
クチュエータ３５の電磁コイル３８に電流が供給されて
いない時、弁部材２０は復帰用コイルばね３９の付勢力
によって第３図に示された閉位置を占め、その閉位置に
おいて、弁部材２０の当接部２３は弁本体１１の弁座１
６に当接し、内燃機関への燃料の供給を停止している。

この第３図に示された閉位置を占めている時、シリンダ
内または吸気管内の燃焼残渣または燃料中の気化残渣Ｒ
が弁座１６の、当接部２３に対応した被当接部６１より
も下流側の部分の面上に、また、弁部材２０の、当接部
２３よりも下流側の部分の面上に付着、堆積する。しか
しながら、閉位置を占めている時には、弁部材２０及び
弁座１６の、それぞれの当接部２３及び被当接部６１よ
りも上流側の部分はシリンダ内または吸気管内との直接
の連通から、その当接部２３によって断たれているので
、それら上流側の面上に残渣Ｒが付着、堆積することは
ない。

電子制御回路４２から電磁コイル３８に電流が供給され
ると、弁部材２０は復帰用コイルばね３９の付勢力に抗
してステータ３７に吸引され、フランジ３２がストッパ
３１に当接するまでにリフ１−ＩＨだけ移動して弁部材
２０は第４図に示された開位置を占める。分岐管８から
の加圧燃料はフィルタ４６、調量部材５０のオリフィス
５０ａ、アジヤスティングパイプ４７の内部通路４８、
アーマチュア３６の中心孔４９、弁部材２０の平坦部５
１、ストッパ３１の中心孔５２、燃料通路５３、燃料調
量用の間隙２４、及び噴射孔１４を通ってシリンダ内ま
たは吸気管内に噴射される。第４図から明らかな通り、
弁部材２０が開位置を占めると、燃料は調量部材５０の
オリフィス５０ａ及び調量用の間隙２４によって調量さ
れるが、弁部材２０のｌＩＮ部画定部分２６上及びそれ
と協働して間隙２４を画定する弁座１６の部分上には残
渣が付着、堆積していないので、間隙２４の調量面積Ｓ
はその残渣の影響を受けることなく、常に一定した調量
作用を行うことが可能である。

第１図乃至第４図に示された燃料噴射弁１の場合、上流
側のオリフィス５７でもって従来一般に用いられている
値である、所定の圧力損失の２０％乃至５０％を受は持
たせ、残りの圧力損失を間隙２４が受は持つよう設定さ
れているので、下流側の調量部、すなわち間隙２４のと
ころで圧力が下がり過ぎることはなく、従って高温負圧
時にその圧力の下がり過ぎによって燃料が弁座１６のと
ころで蒸発して噴射量が２．激に低下してしまうという
ことはない。

次に、本実施例の燃料噴射弁１の噴射量の調整方法につ
いて第５図を用いて説明する。

最初、第２図における弁部材２０のシート径ｄ５、リフ
ト量Ｈ１噴射径ｄ２をある範囲内に設定した後、弁本体
１１をストッパ３１とともに弁ケース■２に取付け、端
部６０を折り曲げ加工することにより固定する。

そして、調量部材５０のオリフィス５０ａを選択して設
定することにより、燃料噴射弁１の静的噴射量を調整す
る。

次に、第５図に示すように燃料噴射弁１の外部の燃料通
路８０に調量部材５０を設けて静的噴射量を調整した状
態で、アジヤスティングパイプ４７を調整することによ
り復元用コイルばね３９の付勢力を調整し、燃料噴射弁
１の動的噴射量を調整する。

その後、調整部材５０を第１図に示すように燃料噴射弁
１の継手部４４内に圧入し、さらにフィルタ４６を圧入
する。

以上のように、本実施例によれば、調量部材５０のオリ
フィス５０ａを選択してフィルタ４６とアジヤスティン
グパイプ４７との間に設定するという簡易な構成で、弁
本体１１をケース１２に取付けた状態で、高精度の加工
を必要とすることなく容易に燃料噴射弁の静的噴射量を
調整することができる。

なお、噴射量の調整方法としては第６図に示すような方
法もある。

燃料噴射弁１の弁部材２０の開閉作動時には、弁部材２
０の弁本体１１の衝突により振動が生じ、この振動は振
動センサ７２により測定することができる。つまり、弁
部材２００開弁遅れ時間Ｔ０及び閉弁遅れ時間Ｔｃを測
定することができる。

一方、燃料噴射弁１の開弁遅れ時間をＴＯ１閉弁閉弁時
間をＴｃとすると、燃料噴射弁ｌの動的噴射量ｑは次式
に基づき求まる。

ｑ　＝Ｑ　（Ｔｔ　　ＴＶ） ＝Ｑ　（Ｔｉ　−（Ｔ、−Ｔｅ）＋α）　・−・・・（
１）Ｔ、：パルス幅、Ｔｖ　：無効噴射時間、Ｑ：静的
噴射量、 α：　Ｔｖ−（Ｔ、−Ｔｖ）＝一定 そこで、振動センサ７２の信号に基づき、アジヤスティ
ングパイプ４７の位置を調整することにより復元用コイ
ルばね３９の付勢力を調整し、開弁遅れ時間Ｔ０と閉弁
遅れ時間Ｔ、とを調整する。

そして、調量部材５０のオリフィス５０ａを選択して継
手部４４内に圧入することにより静的噴射量Ｑを調整す
るとともに、（１）式に基づいて動的噴射量ｑを調整す
る。

本発明は前記実施例に限定されるものではなくその主旨
を逸脱しない限り種々変形可能である。

以下、その変形例について第７図〜第１０図を用いて説
明する。

第７図に示す実施例は、調量部材５０を継手部４４内の
アジヤスティングパイプ４７側に圧入するとともに、オ
リフィス５０ａをフィルタ４６側の上方部に位置させて
燃料噴射弁ｌ内に発生した気泡を抜けやすい構造にした
ものである。

第８図に示す実施例は、調量部材５０とフィルタ４６と
のカラーを一体化し、組付性を向上させたものである。

第９図に示す実施例は、調量部材５０の圧入時のひずみ
や調量部材５０の外周側からの燃料の洩れを防止するた
めに、調量部材５０の外周側に０リングを配設したもの
である。

第１０図に示す実施例は、アジヤスティングパイプ４７
の入口部に調量部材５０を圧入して配設したものである
。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、弁本体内であっ
てアジヤスティングパイプの上流側に燃料調量用の調量
部材を配設するという節易な構成で、弁本体を組付けた
状態で、高精度の加工を必要とすることなく容易にかつ
高精度に燃料噴射弁の静的噴射量を調整することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本発明の実施例に関するもので、第１
図は本実施例の全体構成を示す長手方向断面図、第２図
は第１図の■で囲まれた部分の拡大断面図、第３図及び
第４図は第２図の■で囲まれた部分の拡大図で、第３図
は弁部材が閉位置を占めている状態を、また第４図は弁
部材が開位置を占めている状態をそれぞれ示している図
であり、第５図は本実施例の噴射量の調整方法を説明す
るための図、第６図は本実施例の他の噴射量の調整方法
を説明するための図である。 第７図〜第１０図は、各々、本発明の他の実施例の全体
構成を示す長手方向断面図である。 第１１図は従来の電磁式燃料弁の要部を示す断面図であ
る。 ■・・・電磁式燃料噴射弁、１１・・・弁本体、１６・
・・弁座、２０・・・弁部材、２３・・・当接部、３５
・・・電磁アクチュエータ、３９・・・復元用コイルば
ね、４７・・・アジヤスティングパイプ、５０・・・調
量部材、５０ａ・・・オリフィス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 噴射孔およびこの噴射孔に連なる弁座を有する弁本体と
   、 当接部を有しており、該当接部が前記弁座に当接して内
   燃機関への燃料の供給を停止する閉位置と該当接部が前
   記弁座から離隔されて内燃機関への燃料の供給を許す開
   位置との間で移動可能に設けられた弁部材と、 この弁部材を前記閉位置側に付勢する弾性部材と、 前記弁部材を前記弾性部材の付勢力に抗して前記開位置
   へ移動させる電磁アクチュエータと、前記弾性部材の付
   勢力の調整を行うとともに、内部に形成された内部通路
   を介して前記弁本体に燃料を導入するアジャスティング
   パイプを備えた電磁式燃料噴射弁において、 前記弁本体内に、燃料の流れ方向に関して前記アジャス
   ティングパイプの上流側に燃料調量用の調量部材を設け
   たことを特徴とする電磁式燃料噴射弁。