JPH03500672A - Injectors and ignition devices in fuel-injected spark ignition engines - Google Patents

Injectors and ignition devices in fuel-injected spark ignition engines

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JPH03500672A JP63504866A JP50486688A JPH03500672A JP H03500672 A JPH03500672 A JP H03500672A JP 63504866 A JP63504866 A JP 63504866A JP 50486688 A JP50486688 A JP 50486688A JP H03500672 A JPH03500672 A JP H03500672A
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 燃料噴射型スパーク点火エンジン における噴射装置および点火装置 本発明は燃料噴射型のスパーク点火エンジンにおける噴射および点火装置に関す るものである。[Detailed description of the invention] fuel injected spark ignition engine Injectors and igniters in The present invention relates to an injection and ignition system for a fuel-injected spark ignition engine. It is something that

そのようなエンジンの設計上の問題は、エンジンが大きくなり過ぎないよう、常 °に、必要な構成要素の収容用のスペースを最小にするよう配慮することである 。The problem with the design of such engines is that they are constantly ° care should be taken to minimize the space available for accommodating the necessary components. .

そのため設計者は、必要な構成要素の数を減らす方法を捜しめ続けている。問題 となる特別の部分は、点火装置と燃料噴射バルブである。公知のエンジン設計に おいては、点火コイル、スパークプラグおよび燃料噴射バルブは総て分離した要 素となってし〜る。本発明に関する一般的な課題は、それらの要素を可能な限り 小さな7ペースに収容することである。Therefore, designers continue to look for ways to reduce the number of required components. problem The special parts are the ignition system and the fuel injection valve. Known engine design In this case, the ignition coil, spark plug and fuel injection valve are all separate components. It becomes basic. The general problem with this invention is to reduce the number of these elements to the greatest extent possible. It is to be accommodated in a small 7 pace.

この課題の1つの解決策は、シリンダー当り1つのコイルを有する静止形イグニ ションを持つ装置によって図られた。点火コイルとスパークプラグを単一のユニ ット内に結合させることが提案されてきた。こうして、そのようなユニットの1 つ1つが、エンジンの各シリンダー毎に設けられる。この装置はある程度スペー スを削減するとはいえ、スノく一りプラグは比較的頻繁に変換されるべきもので あり、その場合、複雑さが増し、さらにスパークプラグが点火コイルを持つユニ ットの1部を形成しているのであれば、高価なものとなるので実用化には至らな かった。One solution to this problem is a static ignition with one coil per cylinder. This was achieved using a device with a function. Combine ignition coil and spark plug into a single unit It has been proposed to combine within a set. Thus, one of such units One for each cylinder of the engine. This device requires a certain amount of space. Although it reduces the cost, the Sunokuichi plug should be converted relatively frequently. If so, the complexity increases and the spark plug is a unit with an ignition coil. If it forms a part of the won.

本発明は、点火タイミング信号が燃料噴射バルブの開閉を樹」御するのにも用い られるようにして実施され、る。The present invention also allows the ignition timing signal to be used to control the opening and closing of fuel injection valves. It will be implemented in such a way that it will be carried out.

本発明によれば、その開閉を興行するだめのコイルを含む電気機械式のアクチュ エーターを持つエンジンのシリンダーまたは吸気マニホールド内に燃料を噴射す るためのパルプを有する、内燃エンジンに用いられるパルプ組立て体において、 コイルもまたエンジン点火装置の1部として作用することを*似とするパルプ組 立て体を提供することができる。According to the invention, an electromechanical actuator including a coil for opening and closing the actuator is provided. Injecting fuel into the cylinder or intake manifold of an engine with In a pulp assembly for use in an internal combustion engine, the pulp assembly has pulp for The coil also acts as part of the engine ignition system. A structure can be provided.

本発明は、エンジン点火装置の構成要素の数を減少させることができる。本発明 の望ましい実施例においては、噴射パルプアクチュエーターおよびエンジン点火 装置の点火コイルとは、共通の1次巻線2よび/またはコアを有している。こう して、内燃エンジンのための噴射パルプと点火コイルとは、単独のユニット、す なわち本発明によるパルプ組立て体(アセンブリ)として製造できる。The present invention can reduce the number of components in an engine ignition system. present invention In the preferred embodiment, the injection pulp actuator and engine ignition The ignition coil of the device has a common primary winding 2 and/or core. like this The injection pulp and ignition coil for internal combustion engines are separate units. That is, it can be manufactured as a pulp assembly according to the present invention.

噴射と点火に必要なコイルの数が減少するにつれ、接続されるべき分離された個 別構成要素が少なくなるので、本発明を用いる際に必要となる配線も少なくなる 。結果的に、エンシンの重さも全体として減少させらルる。As the number of coils required for injection and ignition decreases, the need for separate pieces to be connected increases. Because there are fewer separate components, less wiring is required when using the present invention. . As a result, the weight of the engine as a whole is reduced.

本発明のパルプ組立て体は、シリンダー当91つのコイルを持つような、すなわ ち静止形(スタチック)ディストリビューション方式を持つような、そして各シ リンダー毎に分離した(別個の)個別噴射/ぐルゾを持つような、内燃エンジン に特に適切である。出力段の数は、パルプ自身のために分離されたコイルを有す る一般的な装置に比して半分である。点火コイルと共にユニットとして形成され る各噴射lぐルプにおいては、コイル/パルプ組立て体のだめの出力段は組立て 体自身の中に集約されてしまうので、さらにスペースおよび構成要素数を削減で きる。The pulp assembly of the present invention has 91 coils per cylinder, i.e. For example, if a static distribution method is used, and each system Internal combustion engines that have separate (separate) individual injections for each cylinder is particularly appropriate for A number of output stages have separate coils for the pulp itself This is half the amount of conventional equipment. Formed as a unit with ignition coil In each injection group, the output stage of the coil/pulp assembly reservoir is Since it is integrated into the body itself, space and number of components can be further reduced. Wear.

点火および/または噴射が十分に電子的に制御されるならば、燃料噴射装置およ び/または点火装置の動作を制御するだめの制御処理ユニットを、本発明の/々 ルプ組立て体内に統合することもできる。このことは殊に中央集中噴射を待つ装 置において好適であシ、この装置においては、1つの燃料噴射器〃;エンジンの 吸気マニホールド内に燃料を噴射するために設けられる。Fuel injectors and The control processing unit for controlling the operation of the ignition device and/or the ignition device according to the present invention It can also be integrated into a loop assembly. This is especially true for equipment waiting for central injection. In this device, one fuel injector; Provided for injecting fuel into the intake manifold.

本発明は、1つ以上のディス) IJビューターにわたるグループ噴射およびデ ィストリビューションを持つ内燃エンジンに、例えば、4つの噴射lぐルゾの2 つのグループと、4つのシリンダーに点火するために各々が高電圧パルスを発生 する2つのディスト1)ビューターとを持つシリンダーエンジンに、適用するこ ともできる。高圧2次巻線は、高電圧をそれぞれのディストリビュータ−に供給 するだめに、その、または各グループの噴射バルブのコイルの回シに巻かれる。The present invention provides group injection and For example, in an internal combustion engine with a 2 groups, each generating a high voltage pulse to ignite 4 cylinders Can be applied to cylinder engines with two distros: 1) Viewer. Can also be done. High voltage secondary windings supply high voltage to their respective distributors As a result, it is wound around the coil of the injection valve of that or each group.

こうして、その、または各ディスト+7ビユークーに関する分離された点火コイ ルは備えられる必要がない。Thus, a separate ignition coil for that or each dist+7 view does not need to be provided.

本発明はまた、中央噴射を持つ内燃エンジンおよびディストI)ビューターを持 つ点火装置にも適用できる。The invention also provides an internal combustion engine with central injection and a dist I) viewer. It can also be applied to an ignition device.

高圧2次巻線は、ディス) IJビューターに高電圧を供給するために噴射器の コイルの回りに巻かれる。ここでもまた、ディス) IJビューターのために分 離した(別個の)点火コイルを備える必要はない。The high voltage secondary winding is connected to the injector to supply high voltage to the dis) IJ viewer. wrapped around a coil. Again, this is for IJ viewers. There is no need to provide a separate ignition coil.

本発明の第2の特徴点によるならば、噴射装置の、その、または各燃料噴射バル ブが、その開閉を実行するだめのコイルを含む電気機械式のアクチュエーターを 持っているような内燃エンジンの点火および燃料噴射装置を制御する方法におい て、コイルが点火装置に使用されること金番徴とする方法を提供できる。According to a second feature of the invention, the or each fuel injection valve of the injector The switch has an electromechanical actuator containing a coil that performs its opening and closing. In how to control the ignition and fuel injection system of an internal combustion engine such as Thus, a method can be provided that makes it essential for the coil to be used in an ignition device.

シリンダー当り1つの燃料噴射バルブと、シリンダー当り1つのコイルを持つ装 置においては、1つのシリンダーの噴射パルプのコイルは点火系の要領で他のシ リンダーに接続され得る。言葉を変えるならば、或1つの7リンダーの噴射パル プのコイルは他のシリンダーの点火回路の1部として用いられるということであ る。以下に詳細に説明されるように、そのような装置は吸気および排気の両方の バルブが共に閉まっている時、各特定のシリンダーにおいて点火が起こるよう要 求されるならば、必要なことである。もし、吸気と排気の両方のバルブが共に閉 じている時に噴射が起こるよう要求されないのであれば、以下に説明される理由 によって、各シリンダーの噴射パルプのコイルは同じシリンダーの点火装置の1 部を形成するのに用いられ得る。A system with one fuel injection valve per cylinder and one coil per cylinder. In this case, the coil of injected pulp in one cylinder is connected to the other cylinder in the same way as the ignition system. Can be connected to a Linder. In other words, one 7 cylinder injection pulse This means that the cylinder coil is used as part of the ignition circuit for another cylinder. Ru. As explained in detail below, such devices provide both intake and exhaust Requires ignition to occur in each particular cylinder when the valves are closed together. If it is required, it is necessary. If both intake and exhaust valves are closed together, If injection is not required to occur when Accordingly, each cylinder's injection pulp coil is connected to one of the same cylinder's igniters. can be used to form a section.

本発明の方法によれば、その、または各バルブのコイルには少なくとも1つの「 オン」状態と1つの「オフ」状態との間で切替わる電気的なパルスが供給され、 そのパルスの「オン」時間の長さは、バルブの燃料噴射周期を決め、そしてパル スが「オフ」状態に切替わるる点ハエンジンシリンダーの1つに関する点火タイ ミングを決めるものとなることが望ましい。According to the method of the invention, the or each valve coil has at least one " an electrical pulse is provided that switches between an "on" state and an "off" state; The length of the "on" time of that pulse determines the fuel injection period of the valve and The ignition tie for one of the engine cylinders switches to the "off" state. It is desirable that it be the one that decides the timing.

噴射パルプを開くのに要するコイル電流は普通、点火を確実にさせるのに要する それよりも小さい。こうして、満足できる動作を確保する1方でコイル中で消失 する電力を最少とするように、前もって決めた時間の長さよりも長い各燃料噴射 周期の間に、その、または各コイルに供給される電流を変化させるよう、このパ ルスは配される。The coil current required to open the injected pulp is typically the same as that required to ensure ignition. smaller than that. Thus, ensuring satisfactory operation while dissipating in the coil each fuel injection for a longer than predetermined length of time to minimize the amount of power This parameter is used to vary the current supplied to the or each coil during the period. Luz is assigned.

噴射が要求さnる前の、前もって決められた時間の長さに到るまでにコイルに供 給される電流は、前もって決められた時間の長さの間に印加される電流よりも少 ない。噴射パルプの開放を確実にするために十分な程度の、より小さなフィル電 流が選択される。より大きなコイル電流や前もって決められた時間の長さは、点 火を確実にするのに十分であるように選択される。the coil for a predetermined length of time before injection is requested. The current supplied is less than the current applied during a predetermined length of time. do not have. A smaller fill current of sufficient degree to ensure the release of the jet pulp. flow is selected. Larger coil currents or predetermined lengths of time selected to be sufficient to ensure fire.

不発明の実施例が単に例として、そして添付図面を参照しながら、説明される。Embodiments of the invention will now be described, by way of example only and with reference to the accompanying drawings, in which: FIG.

第1図は、本発明の方法によった4シリンダーの内燃エンジンの噴射と点火を制 御するだめの電気的回路の概略図であり、 第2図は、第1図に示した各バルブのコイル電流の時間に関する変化を示す図で あり、 第6図は、電流制限が適用されている時の、第1図に示した各バルブのコイル電 流の時間に関する変化を示す図であり、 第4図は、第1図に示した装置に関する、吸気および排気バルブ位置、点火タイ ミングおよび噴射タイミング、の間の関係を表わす図である。FIG. 1 shows the injection and ignition control of a four-cylinder internal combustion engine according to the method of the present invention. is a schematic diagram of an electrical circuit for controlling the Figure 2 is a diagram showing the change in coil current of each valve shown in Figure 1 with respect to time. can be, Figure 6 shows the coil current for each valve shown in Figure 1 when current limiting is applied. It is a diagram showing changes in flow over time, FIG. 4 shows the intake and exhaust valve positions, ignition ties, and FIG. 3 is a diagram representing the relationship between timing and injection timing.

最初に第1図を見ると、本発明にこる4つのバルブ組立て体が概略的に示されて おり、それらは参照番号10によって衣わされている。各バルブ組立て体はエン ジンのそれぞれのシリンダーと結び付いている。シリンダーはローマ字数字I、 n、III、 IVによって衣わされている。各バルブ組立て体はコイルと閉じ 素子とを含むアクチュエーターを持つ噴射パルプを有している。第1図では単に 閉じ素子とコイルが描かれておシ、閉じ素子は参照番号11によって表わされ、 そしてコイルは参照番号12によって表わされている。Turning first to FIG. 1, four valve assemblies according to the present invention are schematically illustrated. , and they are designated by the reference numeral 10. Each valve assembly It is tied to each cylinder of the gin. Cylinder is Roman numeral I, It is clothed by n, III, IV. Each valve assembly is coiled and closed The jet pulp has an actuator including an element. In Figure 1, simply A closing element and a coil are depicted, the closing element being represented by the reference numeral 11; The coil is then designated by the reference number 12.

本発明によれば、バルブ組立て体の各コイルは用いらnているエンジンの点火装 置の1部を形成する。この実施例によれば、各コイル12は1次および2次の巻 線を含んでおり、そしてそれぞれのシリンダーに関する点火コイルとして作用す る。こうして、分離した(別個の)コイルがエンジンの各シリンダーに関して設 けられているので、このエンジンは「静止ディストリビューション」と呼ばれて いる。分版した点火回路が各シリンダーのために設けられ、セして各コ・イルは 1つの点火回路の1部を形成する。この実施例においては、バルブ組立て体の各 コイルは、バルブが所属している別々のシリンダーの点火回路に接続さnている 。In accordance with the present invention, each coil of the valve assembly is connected to the ignition system of the engine being used. forming part of the According to this embodiment, each coil 12 has primary and secondary turns. contains a wire and acts as an ignition coil for each cylinder. Ru. Thus, separate (separate) coils are configured for each cylinder of the engine. This engine is called a "stationary distribution" because There is. A separate ignition circuit is provided for each cylinder, with each coil Forms part of one ignition circuit. In this example, each of the valve assemblies The coil is connected to the ignition circuit of the separate cylinder to which the valve belongs. .

各点火回路の単に1部が第1図中に示されており、スパークプラグが参照番号1 5によって表わされている。点線は、異なるシリンダーに結び付いている構成要 素を分離させている。こうして、第1図の装置においては、シリンダー■のバル ブ組立て体のコイルがシリンダー■の点火回路内に接続され、シリンダー■のバ ルブ組立てのコイルがシリンダー■の点火回路内に接続され、シリンダー■のバ ルブ組立て体のコイルがシリンダー■の点火回路内に接続され、そしてシリンダ ー■のバルブ組立て体のコイルがシリンダー■の点火回路内に接続されているこ とが明らかとなる。Only one portion of each ignition circuit is shown in FIG. It is represented by 5. Dotted lines indicate components tied to different cylinders. It separates the elements. In this way, in the device shown in Fig. 1, the valve of cylinder The coil of the valve assembly is connected within the ignition circuit of the cylinder ■, and the coil of the cylinder ■ The coil of the lubricant assembly is connected to the ignition circuit of the cylinder ■, and the coil of the cylinder ■ The coil of the lube assembly is connected within the ignition circuit of the cylinder ■, and the cylinder - The coil of the valve assembly in ■ is connected to the ignition circuit of the cylinder ■. becomes clear.

各点火回路においては、電池電圧がスイッチング回路Aを経てコイル12の1次 巻線に印加される。電流は、抵抗R1>よびR2によってバイアスされたトラン ジスタT1を経てアースに導かれる。1方、1次巻線を流れる電流によって磁界 が生じ、これは閉じ素子11を動作させて燃料噴射バルブを開けるので、燃料が シリンダー内に噴射される。今日の技術において知られている通り、点火は、1 次巻線への電流を遮断することによシ1次巻線中の磁界を急激に減少させること によって実施される。この時、1次巻線中の急速に変化する磁界は2次巻線中に 高電圧を誘起し、スパークプラグの電極間にスパークを生じさせる。こうして、 ここで説明されている装置においては、シリンダー■の、1次コイルにおける電 流が遮断さnた時に、シリンダー■のスパークプラグの電極間にスパークが生じ る。In each ignition circuit, the battery voltage passes through switching circuit A to the primary coil 12. applied to the winding. The current flows through the transformer biased by resistors R1> and R2. It is led to ground via resistor T1. On the other hand, the magnetic field is created by the current flowing through the primary winding. occurs, which operates the closing element 11 and opens the fuel injection valve, so that the fuel is injected into the cylinder. As is known in today's technology, ignition Rapidly reducing the magnetic field in the primary winding by cutting off the current to the secondary winding Implemented by. At this time, the rapidly changing magnetic field in the primary winding causes the magnetic field in the secondary winding to Induces a high voltage and creates a spark between the electrodes of the spark plug. thus, In the device described here, the electric current in the primary coil of the cylinder When the flow is interrupted, a spark is generated between the electrodes of the spark plug in the cylinder. Ru.

スイッチング回路Aは1次巻線中の電流を規制して、それにより)ランゾスタT 1を保護するために設けられている。各スイッチング回路は同じ構成要素を含ん でいるため、単に1つだけが詳細に示されている。各々はコンパレーターに1、 ダイオードD1、第2トランジスタT2および抵抗R3とR4とを含んでいる。Switching circuit A regulates the current in the primary winding, thereby) Lanzostar T It is provided to protect 1. Each switching circuit contains the same components As such, only one is shown in detail. 1 for each comparator, It includes a diode D1, a second transistor T2, and resistors R3 and R4.

抵抗R3は正の電源とコンパレーターに1の反転入力との間に接続され、その入 力に正の電圧を供給するために用いられている。抵抗R4はに1とR3の接続点 をグランドに接続する。コンパレーターの出力はトランジスタT2のベースに接 続されて、K1の出力がローすなわち論理“0″を表わすレベル、にある時にベ ース電流がT2に供給されて、そしてT2は電池からコイル12へと電流を導く 。T1のエミッターはコンパレータ〜の非反転入力にFiJttされる。こうし て、電流が1次コイルとトランジスタT1を通して流れる時、電圧かに1の非反 転入力に加えられる。通常は、この電圧はに1の反転入力における電圧よりも小 さく、そしてそのために1の出力は論理“0”の状態に留まる。Resistor R3 is connected between the positive supply and the inverting input of 1 to the comparator; It is used to supply positive voltage to power. Resistor R4 is the connection point of 1 and R3 Connect to ground. The output of the comparator is connected to the base of transistor T2. connected and the output of K1 is low, a level representing a logic “0”. source current is supplied to T2, and T2 conducts current from the battery to the coil 12. . The emitter of T1 is coupled to the non-inverting input of the comparator. instructor So, when current flows through the primary coil and transistor T1, the voltage is equal to or less than 1. Added to transfer input. Typically this voltage is less than the voltage at the inverting input of , and therefore the 1 output remains in a logic "0" state.

しかし、1次コイルにおける電流が、ある値を越えると、K1の反転入力におけ る電圧は、非反転入力における電圧よりも大きくなって、それによりに1の出力 が論理”1 ″状態に切替わシ、そしてT2へのベース電流を停止させる。次に T2はオフに切替わり、そして1次巻線への電流導通が停止する。トランジスタ T1における電流は直ちに降下し、コンパレーターに1の出力はいくらかの時間 の後に論理状態”1 ”に戻シ、そして1次コイルへの電vv供給が再開される 。However, when the current in the primary coil exceeds a certain value, the inverting input of K1 The voltage at switches to a logic "1" state and stops the base current to T2. next T2 switches off and current conduction to the primary winding ceases. transistor The current in T1 drops immediately and the output of 1 on the comparator remains constant for some time. After that, the logic state is returned to "1" and the voltage VV supply to the primary coil is resumed. .

その時間は、コンパレーターに1のヒステリシスおよび、コイル12、ダイオー ドD1、トランジスタT1および抵抗R1を含む回路におけるロスに依存する。The time is determined by the comparator with a hysteresis of 1 and the coil 12 and the diode. It depends on the loss in the circuit including the transistor T1 and the resistor R1.

トランジスタT2の、この瞬間的なスイッチングオフは、T1が低コレクタ電圧 を持つスイッチとして動作するために、T1を高電力消費から保護する。電流の 供給が瞬間的に停止した時の、コイルの1次側の最大電圧変化は印加されている 電圧+7以上のものではないため、相応する2次電圧は放電々圧以下に留まって おシ、そのためスパー・りが生ずることはない。This instantaneous switching off of transistor T2 is due to the fact that T1 has a low collector voltage. protects T1 from high power consumption. of current The maximum voltage change on the primary side of the coil when the supply is momentarily interrupted is the applied Since the voltage is not higher than +7, the corresponding secondary voltage remains below the discharge voltage. Therefore, there will be no sparring.

遮断それ自体のような、各コイルおよびスパークプラグに関する点火回路の他の 詳細、ならびに電池への接続は一般的なものであって、ここではこれ以上の説明 は要しない。Other parts of the ignition circuit for each coil and spark plug, such as the shutoff itself. The details and connections to the battery are typical and will not be discussed further here. is not required.

第2図は、第1図に示された4つのコイルの各々に関する、時間に関連したコイ ル電流の変化を示している。コイルを通して流れる電流に関する時間の長さは、 エンジンの変化する動作条件に依存するはずの、望ましい燃料噴射時間に依存す る。第1図に示された装置に関しては、噴射時間はコイルを充電するのに十分な 時間を含むようにされている。実線は、遮断によって、スパークを生じさせるの に十分な電圧が2次巻線内に誘起されること全確実にするために、1次巻線中に 流されるべき電流に関する、最少の時間の長さを示゛している。最少の時間の長 さとは1般的に約6msである。FIG. 2 shows the coils in relation to time for each of the four coils shown in FIG. It shows the change in current. The length of time for the current flowing through the coil is Depends on the desired fuel injection time, which should depend on the engine's changing operating conditions. Ru. For the device shown in Figure 1, the injection time is sufficient to charge the coil. Includes time. The solid line indicates the spark that is caused by the interruption. in the primary winding to ensure that sufficient voltage is induced in the secondary winding. It indicates the minimum length of time for the current to be applied. minimum length of time The length is generally about 6 ms.

点線Fi噴射時間における変化の広がりを示している。The dotted line shows the spread of change in Fi injection time.

噴射時間は点線で示さルた最大値と゛実線で示された最小値との間で変化する。The injection time varies between a maximum value indicated by a dotted line and a minimum value indicated by a solid line.

第2図において、Xで表わさnる矢印は、720度回転、すなわち完全な4スト ロークサイクルを表わしている。噴射時間の長さを制御するための回路は1般的 なものであって、ここではこれ以上の説明を要しない。実際には、3mSよりも 短かためタイミングに関しては点火コイルとしての、バルブ組立て体のコイルの 使用における困難さはない。1般的には、ここで説明される装置においては、ア イドル状態における約6msからフルスロットルにおける約15m5まで噴射時 間は変化する。コイル中における電力消失を減少させるために、コイル電流は各 噴射時間の間にも変化する。この可能性は、コイルを励磁してバルブ閉め部分1 1の動作を確実にさせるために要する電流はスパークを生じさせるために要する 電流よりも少ないという事実から得られるものである。このため、前に説明した ように噴射時間が、スパークを確実に生じさせるのに要する最少時間よりも大き な時は、各燃料噴射時間の開始時に印加される電流は制限される。本発明の、こ の変更による時間に関するコイル電流の変化は第6図に示される。再び、実線は スパーク発生を確実とするためにコイルに流nるべき電流に関する、最少の時間 の長さを示している。それらの時間の間に、コイル電流は、スパークが生じさせ るのを確実にするために前もって決めらnた値を越えることになる。点線は再び 、噴射時間の変化の広がりを示している。点火が望まれる前の、この例では約3 mSの前もって決められた時間だけコイルに加えられる電流は、前もって決めら れた時間の間に加えられる電流よりも小さいが、しかし噴射バルブを確実に開か せるには十分である。電流制限は、第1図において示されているビンXYに加え られる電圧によって制御することができる。In Figure 2, the arrow indicated by It represents the Roke cycle. The circuit for controlling the length of injection time is one general one. As such, no further explanation is required here. Actually, more than 3mS Due to its short length, the timing of the coil in the valve assembly as an ignition coil is There are no difficulties in use. 1 Generally, in the device described here, the When injecting from about 6ms at idle to about 15m5 at full throttle The interval changes. To reduce power dissipation in the coil, the coil current is It also changes during the injection time. This possibility is solved by energizing the coil and closing the valve part 1. The current required to ensure the operation of 1 is required to generate a spark. This results from the fact that it is less than the current. For this reason, as explained earlier so that the injection time is greater than the minimum time required to reliably produce a spark. When this happens, the current applied at the beginning of each fuel injection period is limited. This invention The variation of the coil current with respect to time due to the change of is shown in FIG. Again, the solid line is The minimum amount of time that the current should flow through the coil to ensure spark generation. It shows the length. During those times, the coil current causes the spark to The predetermined value of n will be exceeded to ensure that The dotted line is again , indicating the spread of changes in injection time. Approximately 3 in this example before ignition is desired The current applied to the coil for a predetermined time of mS is less than the current applied during the given time, but ensures that the injection valve is opened. That's enough to make it work. The current limit is in addition to the bins XY shown in Figure 1. It can be controlled by the voltage applied.

第4図は、本発明のこの実施例における、吸気および排気バルブの位置、ならび に点火および燃料噴射時間の間の関係を示したものである。垂直軸は閉じた位置 に対して測定されたバルブ位置を表わしている。実線は排気バルブの位置を表わ し、そして点、線は吸気バルブの位置を表わしている。バルブ位置のこの関係は 4ストロ一ク行程を特長づけるものである。図中の水平軸は時間を表わしている 。図中の最大値はバルブの完全に開いた位置を表わしている。FIG. 4 shows the positions of the intake and exhaust valves in this embodiment of the invention, and shows the relationship between ignition and fuel injection time. Vertical axis in closed position represents the valve position measured against. The solid line represents the position of the exhaust valve. The dots and lines represent the positions of the intake valves. This relationship of valve position is It features a 4-stroke stroke. The horizontal axis in the diagram represents time. . The maximum value in the figure represents the fully open position of the valve.

図中のジグデグの矢印は点火ポイントを表わし、そして水平の矢印は燃料噴射時 間の終わりを表わしている。前に指摘したように、燃料噴射時間の長さは、そし てそれらが開始されるポイントは、変化する。示されている装置は両方のパルプ が閉じている時に燃料を噴射するように選ばれている。現在では、これが望まし い配置方法となっている。各パルプ組立て体コイルが異なるシリンダーに対して 点火条件と同様にリンクされている本発明のこの実施例においては、排気バルブ が開く直前に噴射が行なわ扛で、両方のパルプが完全に閉じている時に点火され ることを確実にすることが可能である。このことは、それが示されている第6図 から明らかとなるのであって、例えばシリンダーIでの点火と同時にシリンダー Hにおいては燃料噴射が終了する。シリンダー■における点火は、その吸気およ び排気バルブの両方が閉じている時に実行される。The zigdeg arrow in the figure represents the ignition point, and the horizontal arrow represents the fuel injection point. It represents the end of the interval. As previously pointed out, the length of fuel injection time The point at which they start varies. The equipment shown is for both pulp is selected to inject fuel when the is closed. Currently, this is the desired This is a good layout method. Each pulp assembly coil is for a different cylinder In this embodiment of the invention linked similarly to the ignition conditions, the exhaust valve Injection occurs just before the pulp opens, and ignition occurs when both pulps are completely closed. It is possible to ensure that This is shown in Figure 6. For example, at the same time as the ignition in cylinder I, the cylinder At H, fuel injection ends. Ignition in the cylinder ■ depends on its intake air and Executed when both the exhaust valve and the exhaust valve are closed.

相当する燃料噴射がシリンダーHにおいて行なわれ、そして吸気lぐルブがまだ 閉じていて、しかも排気バルブが開く直前に終了する。A corresponding fuel injection takes place in cylinder H, and the intake lubricant is still It is closed and ends just before the exhaust valve opens.

これまでに説明した配置は、各シリンダー毎に点火と噴射が分離し−C(別個に )実行されるような装置に適している。しかしながら、本発明はまだ、特定のシ リンダーに関して噴射周期の終わりが点火と同時になるよう発展させた「直接噴 射」と呼ばれる装置にも適用可能である。直接噴射装置は、いくらかの利点を有 している。例えば、シリンダー制御が実行されて、1つのシリンダーがその時に スイッチオンされることも可能である。これは、そのシリンダーに欠陥がある場 合に望ましいことである。続いてこのエンジンは残りのシリンダーによって動作 し続ける。前に説明した装置は、2つのシリンダーが同時にスイッチオフされる −すなわち1つのシリンダーに関する噴射のスイッチオフは他のシリンダーに関 するスイッチオンを伴う−ので、このような種類のシリンダー制御は不可能であ る。実際、本発明は直接噴射形の装置において利点を有するものであって、これ は1つのシリンダの点火上のスイッチオフが自動的に噴射をもスイッチオンさせ 得ることによるものである。In the arrangement described so far, ignition and injection are separated for each cylinder. ) is suitable for such devices. However, the present invention still Regarding the Linder, we have developed a ``direct injection'' system that has been developed so that the end of the injection cycle coincides with the ignition. It can also be applied to a device called a Direct injection devices have some advantages. are doing. For example, if cylinder control is performed and one cylinder is It is also possible to be switched on. This indicates if the cylinder is defective. This is desirable in some cases. This engine then operates with the remaining cylinders Continue to do so. The device previously described is such that two cylinders are switched off simultaneously. - i.e. switching off the injection for one cylinder is not possible for the other cylinders. This kind of cylinder control is not possible because it involves a switch-on. Ru. In fact, the present invention has advantages in direct injection type devices, which Switching off the ignition of one cylinder automatically switches on the injection as well. It depends on what you get.

いかなる時にでも、例えば全速時におけるアイドリングにおいてでも、燃料がエ ンゾ/から遮断されれば、点火もまた、前に説明した装置においてL1スイッチ オフされる。一旦燃料が連断されれば、点火は必要ではなく、そしてそのため、 この同時のスイッチオンは電力消費を減少させる。At any time, even when idling at full speed, the fuel may run out. ignition is also switched off by the L1 switch in the previously described device It will be turned off. Once the fuel is disconnected, ignition is not necessary and therefore This simultaneous switching on reduces power consumption.

Ftc、 4゜ 国際調査報告Ftc, 4゜ international search report

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.アクチュエーターの開閉を実行するためのコイル(12)を含む電気機械式 のアクチュエーターを持つエンジンのシリンダーまたは吸気マニホールド内に燃 料を噴射するためのバルブを有する内燃エンジンにおいて用いられるバルブ組立 て体において、上記コイルはまた、用いられているエンジン点火装置の1部とし ても作用することを特徴とするバルブ組立て体。1. Electromechanical, including a coil (12) for performing the opening and closing of the actuator There is no fuel in the cylinder or intake manifold of an engine that has an actuator for Valve assembly used in internal combustion engines having a valve for injecting fuel In this case, the coil is also used as part of the engine ignition system. A valve assembly characterized in that it functions even when 2.バルブアクチユエーターおよびエンジン点火装置の点火コイルとが共通の1 次巻線を持つような、請求の範囲第1項記載のバルブ組立て体。2. The valve actuator and the ignition coil of the engine ignition system share one A valve assembly according to claim 1, having a secondary winding. 3.バルブアクチユエーターがソレノイドであつて、その巻線は、用いられてい るエンジン点火装置の点火コイルの1次巻線を形成するような、請求の範囲第1 項記載のバルブ組立て体。3. If the valve actuator is a solenoid and its winding is Claim 1 forming the primary winding of an ignition coil of an engine ignition system. Valve assembly as described in section. 4.バルブアクチユエーターのコイルが、エンジン点火装置のコイルのコアを形 成するのに用いられるコアを有しているような、前記いずれかの請求の範囲の項 に記載のバルブ組立て体。4. The valve actuator coil forms the core of the engine ignition coil. any of the preceding claims as having a core used to make Valve assembly as described in. 5.噴射バルブおよびエンジン点火装置の点火コイルのための共通出力段が、こ の組立て体の内部に集約されるような、前記いずれかの請求の範囲の項に記載の バルブ組立て体。5. The common output stage for the injection valves and the ignition coil of the engine ignition system is as claimed in any preceding claim, such that the assembly is assembled within an assembly of valve assembly. 6.燃料噴射装置の動作を制御するための中央処理装置および/またはエンジン の点火装置がこの組立て体の内部に集約されるような、前記いずれかの請求の範 囲の項に記載のバルブ組立て体。6. Central processing unit and/or engine for controlling the operation of the fuel injector as claimed in any preceding claim, wherein the ignition device is integrated within the assembly. Valve assembly as described in the enclosed section. 7.1つ以上のデイストリビユーターにわたるグループ噴射および点火を持つ内 燃エンジンの噴射および点火を制御するための装置で、各噴射バルブはコイルを 含む電気機械式のアクチュエーターを有している装置において、 それぞれのデイストリビユーターに高電圧を供給するために高電圧2次巻線が、 その、または各グループのバルブのコイルの回りに巻かれていることを特徴とす る装置。7. Within a vehicle with group injection and ignition across one or more distributors A device for controlling injection and ignition in a combustion engine, each injection valve has a coil In a device having an electromechanical actuator including: A high voltage secondary winding is used to supply high voltage to each distributor. It is characterized by being wound around the coil of the or each group of valves. equipment. 8.中央噴射およびデイストリビューターを含む点火装置とを有する内燃エンジ ンの噴射および点火を制御するための装置で、噴射バルブが、コイルを含む電気 機械式のアクチュエーターを有している装置において、高電圧をデイストリビュ ーターに供給するために高電圧2次巻線が噴射器のコイルの回りに巻かれている ことを特徴とする装置。8. Internal combustion engine with central injection and an ignition system including a distributor A device for controlling the injection and ignition of a fuel injection valve, in which the injection valve is Distributes high voltage in equipment with mechanical actuators. A high voltage secondary winding is wrapped around the injector coil to supply the injector. A device characterized by: 9.噴射装置の、その、または各燃料噴射バルブが、その開閉を実行させるため のコイルを含む電気機械式アクチュエーターを有している内燃エンジンの点火お よび燃料噴射装置を制御するための方法において、そのコイルが点火装置内で用 いられることを特徴とする方法。9. To cause the, or each, fuel injection valve of the injector to open and close. The ignition and ignition of an internal combustion engine has an electromechanical actuator containing a coil of and a method for controlling a fuel injector, the coil being used in an ignition system. A method characterized by being able to stay. 10.1つの燃料噴射バルブが各シリンダー毎に設けられ、そして1つのシリン ダーの噴射バルブのコイルが異なるシリンダーの点火回路の1部として用いられ るような、請求の範囲第9項記載の方法。10. One fuel injection valve is provided for each cylinder and one cylinder The coils of the cylinder injection valves are used as part of the ignition circuit for different cylinders. 10. The method of claim 9, wherein: 11.1つの燃料噴射バルブが各シリンダー毎に設けられ、そして各シリンダー の噴射バルブのコイルが同じシリンダーの点火回路の1部として用いられるよう な、請求の範囲第9項記載の方法。11. One fuel injection valve is provided for each cylinder, and each cylinder injection valve coils are used as part of the ignition circuit for the same cylinder. The method according to claim 9. 12.その、または各々の、バルブのコイルには、少なくとも1つの「オン」状 態と1つの「オフ」状態の間を切替わる電気的パルスが供給され、このパルスが 「オン」である時間の長さはバルブの燃料噴射周期を決め、そしてこのパルスが 「オフ」状態に切替わる点は、1つのエンジンシリンダーに関する点火タイミン グを決めるような、請求の範囲第9項記載の方法。12. The or each valve coil has at least one "on" state. An electrical pulse is provided that toggles between one "off" state and one "off" state; The length of time it is "on" determines the valve's fuel injection period, and this pulse The point of switching to the "off" state is the ignition timing for one engine cylinder. 10. The method of claim 9, wherein the method determines the 13.前もつて決められた時間の長さよりも長い各燃料噴射周期の間に、その、 または各々の、コイルに供給される電流を変化させるようにパルスが配され、こ れによつて、点火の前の前記前もつて決められた時間の長さまでにコイルに加え られる電流が、前記前もつて決められた時間の長さの間にコイルに加えられる電 流よりも少なくされるような、請求の範囲第12項記載の方法。13. During each fuel injection cycle that is longer than a predetermined length of time, the or each pulse is arranged to vary the current supplied to the coil, and this This allows the coil to be loaded for a predetermined length of time before ignition. the current applied to the coil during said predetermined length of time. 13. The method of claim 12, wherein the flow is reduced to less than the current.
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