JPH05113164A - 燃料噴射弁のリフト検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明は、ニードルのリフト状態をＳ／Ｎの
良好な信号により検出させるようにした燃料噴射弁のリ
フト検出装置を提供することを目的とする。 【構成】ハウジング11の先端にノズル12が取り付けら
れ、このノズル12の中心軸部にニードル16が設定され
る。このニードル16は、燃料通路19から供給される燃料
圧によって、スプリング21に抗してリフトされ、噴射孔
17が開かれて燃料が噴射される。ニードル16の上方には
同軸的に出力ケーブル15が設けられ、前記ニードル16の
先端と出力ケーブル15の下端部に、それぞれギャップを
介して対向されるようにして第１および第２の永久磁石
22および23を対向設定する。この場合、この第１および
第２の永久磁石22、23の同一極性の磁極が対向設定さ
れ、この永久磁石22、23の対向するギャップ部にホール
素子による磁気検出素子24が固定的に設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、特に燃料噴射時期、
噴射期間等を検出するためのニードルのリフトされた状
態を検出する、内燃機関において使用される燃料噴射弁
のリフト検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料の噴射時期および噴射期間を検出で
きるようにした燃料噴射弁として、例えば特開昭５７−
５０１６４１号公報に示されたニードル位置検知システ
ムが知られている。このシステムにおいては、燃料を噴
射するときにリフトされるニードルに対して、ホール効
果を有するリフトセンサを設け、ニードルが燃料を噴射
するためにリフトされたときに、このリフトセンサを通
過する磁力線の変化を検出しているもので、ホール検出
素子と永久磁石との間のエアーギャップを、ニードルの
位置、すなわちリフト量として検出している。

【０００３】図６は従来のリフト検出機構の例を示すも
ので、ニードルと一体のプレッシャピン61の端面に永久
磁石62を接着等によって取り付けると共に、この永久磁
石62の磁極面に対向する位置にリフトセンサとされる、
ホール素子による検出器63を固定的に設定する。そし
て、燃料噴射時にニードルと共にプレッシャピン61がリ
フトされたときに、永久磁石62の磁極が検出器63に接近
し、検出器63に作用する磁界が強くなってニードルのリ
フトが検出されるようになる。

【０００４】この様なニードルのリフト検出装置を内燃
機関に搭載される燃料噴射弁に設定し、燃料噴射時期の
フィードバック制御を行う場合、リフトセンサからの検
出信号出力レベルを充分なものとすることが要求される
ものであり、現状の出力では小さすぎて正確な燃料噴射
制御を実行させることが困難である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な点に鑑みなされたもので、ニードルのリフトされた状
態を、Ｓ／Ｎ比を大きくすることによって出力の向上さ
れた検出信号により検知できるようにして、燃料噴射時
期さらに燃料噴射期間等のフィードバック制御が効果的
に実行されるようにした燃料噴射弁のリフト検出装置を
提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る燃料噴射
弁のリフト検出装置にあっては、ノズルの中心軸部に設
定されたニードルの、前記ノズル先端と反対側の端面部
に、ニードルのリフト方向に沿って両磁極の設定された
第１の永久磁石を設定すると共に、この永久磁石に対向
されるようにして第２の永久磁石を固定的に設定し、前
記第１および第２の永久磁石の相互間の、これら永久磁
石それぞれの磁気通路が形成される位置に、ホール素子
による検出素子を固定的に設定させるようにしている。

【０００７】

【作用】この様に構成されるリフト検出装置によれば、
ニードルと一体的に移動される第１の永久磁石と、固定
的に設定される第２の永久磁石との間に磁気検出素子が
設定され、この検出素子に対して前記第１および第２の
永久磁石によって形成される磁気通路が通過されるよう
になる。そして、検出素子で検出される磁気検出信号
は、ニードルのリフト量に忠実に対応して充分なレベル
が設定されるようになり、充分にＳ／Ｎの大きい検出信
号が得られて、燃料噴射制御のフィードバック制御等に
効果的に利用できるようになる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図１は内燃機関に使用される燃料噴射弁の断
面構造を示しているもので、ハウジング11の先端部にノ
ズル12が連設され、このハウジング11とノズル12とは結
合部材13で一体的に結合されている。

【０００９】ハウジング11の中心軸線の部分には、円筒
状のスリーブ14が設定され、このスリーブ14内には信号
出力ケーブル15が設定されている。また、ノズル12の中
心軸線部分には、ニードル16が軸方向移動自在に設定さ
れ、このニードル16の先端がノズル12の先端に開口した
燃料噴射孔17部に対設されている。

【００１０】この燃料噴射孔17には、ニードル16の周囲
に形成される通路を介して油溜り18に連通され、この油
溜り18には燃料通路19を介して、図示しない燃料ポンプ
からの燃料が圧送されている。そしてニードル16が燃料
噴射孔17を開放する方向に、すなわちこの図で上方にリ
フトされたときに、燃料が燃料噴射孔17から噴射出力さ
れるようになる。

【００１１】ニードル16の噴射孔17と反対側の端面に
は、プレッシャピン20が一体的に結合され、このプレッ
シャピン20部にハウジング11の内部に一端が固定的に設
定されたスプリング21が当られ、このスプリング21の弾
撥力によってリードル16が常時燃料噴射孔17をふさぐ方
向に付勢されるようにしている。そして、燃料通路19を
介して燃料が圧送され、スプリング21の付勢力に打ち勝
つ力がニードル16に作用したときに、このニードル16が
スプリング21の付勢力に抗してリフトされ、燃料噴射孔
17から燃料が噴射される。

【００１２】ニードル16のプレッシャピン20部の先端に
は、出力ケーブル15の下端部に対設するようにして第１
の永久磁石22が接着により取り付けられている。また、
この第１の永久磁石22に対向するようにして出力ケーブ
ル15の下端面に第２の永久磁石23が固定的に取り付けら
れ、第１および第２の永久磁石22および23の間にエアギ
ャップが形成されるようにする。そして、このエアーギ
ャップ部分に対応してホール素子による磁気検出器24が
配置されるもので、この磁気検出器24は出力ケーブル15
の下端にボンディング25によって取り付けられている。

【００１３】図２は第２の永久磁石23の取り付け部を説
明するもので、（Ａ）図で示すように永久磁石23は円形
のリング状に構成され、出力ケーブル15の外周に嵌め込
まれて、（Ｂ）図のように設定されるようにしている。

【００１４】図３はプレッシャピン20に接着された第１
の永久磁石22、および出力ケーブル15の下端面部に取り
付け設定された第２の永久磁石23の部分を拡大して示す
もので、例えば第１の永久磁石22のＮ極と第２の永久磁
石23のＮ極とが対向するように設定される。そして、こ
の第１および第２の永久磁石22および23の間に設定され
るホール素子による磁気検出素子24は、永久磁石22およ
び23の共通とされる中心軸に対して、距離ａだけずれた
位置に設定されるようにする。

【００１５】燃料通路19に高圧の燃料が供給され、この
燃料圧によってニードル16がスプリング21に抗してリフ
トされるようになると、プレッシャピン20に接着された
第１の永久磁石22も上昇し、出力ケーブル15に固定的に
取り付けられた第２の永久磁石との距離が近付けられ
る。

【００１６】この様な状態において、第１の永久磁石22
のＮ極と第２の永久磁石23のＮ極とが対向設定されてい
るものであるため、その相互間に反発力が作用する。こ
のため、磁気検出器24に作用する軸線方向の磁界が強化
され、この検出器24からの検出信号のＳ／Ｎ比が効果的
に向上されるようになる。

【００１７】この場合、図６で示した従来の構成では、
永久磁石62からの磁界のみが検出器63に作用するもので
あり、検出器63に作用する垂直方向の磁界の強さに限界
があり、検出信号のＳ／Ｎを向上させることが困難であ
る。

【００１８】図４は図６で示した構成の場合と、実施例
で示した構成とした場合のリフト検出波形を比較して示
しているもので、図６で示したような構成の場合はＡで
示すような波形となるのに対して、実施例で示した装置
においてはＢで示すような波形となり、ノイズレベルに
対して充分に大きなレベルのリフト検出信号が得られ
る。すなわち、第２の永久磁石23を設定することによっ
て、磁気検出素子24に作用する磁界が強化され、検出信
号のＳ／Ｎ比が向上されるようになる。

【００１９】図５は第２の実施例の信号検出部の構成を
示すもので、第１の永久磁石22と第２の永久磁石23のそ
れぞれ異なる磁極が対向されるようにしているもので、
この図で示した例では、第１の永久磁石22のＮ極と第２
の永久磁石23のＳ極とが対向されるようにしている。そ
して、図で示すように第１の永久磁石22から第２の永久
磁石23に向く磁界が形成されるようにし、この磁界に交
差するようにして磁気検出素子24を設定する。

【００２０】この様に構成すれば、第２の永久磁石23の
下端面のＳ極と、第１の永久磁石22の上端面のＮ極とが
引き合うようになるものであるため、この磁極間の磁気
検出素子24に作用する垂直の方向の磁界が強化され、磁
気検出素子24によって検出された信号のＳ／Ｎ比が向上
されるものである。

【００２１】

【発明の効果】以上のようにこの発明に係る燃料噴射弁
のリフト検出装置によれば、ニードルのリフト量が充分
なレベルの信号によって検出されるものであり、この検
出信号のＳ／Ｎ比も充分に向上される。したがって、こ
のニードルのリフト検出信号による燃料噴射時期、さら
に噴射期間の検出等が高精度に行われるようになり、電
子的な燃料噴射制御等を高精度に実行できるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係るリフト検出装置の装
備された燃料噴射弁の構成を説明する断面図。

【図２】上記実施例に係る噴射弁のリフト検出装置を構
成する永久磁石の取り付け部を示すもので、（Ａ）は分
解した状態を示す図、（Ｂ）は組み立てた状態を示す
図。

【図３】上記噴射弁のリフト検出装置部分を取り出し拡
大して示す図。

【図４】上記実施例に示した検出装置のリフト検出信号
を従来例と比較して示す波形図。

【図５】この発明の第２の実施例に係るリフト検出装置
を説明する断面構成図。

【図６】従来のリフト検出装置を説明する構成図。

【符号の説明】

11…ハウジング、12…ノズル、14…スリーブ、15…出力
ケーブル、16…ニードル、17…噴射孔、19…燃料通路、
22…第１の永久磁石、23…第２の永久磁石、24…磁気検
出素子（ホール素子）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングの先端部に結合されるノズル
   の中心軸部分に、圧送された燃料圧力によってリフト駆
   動されるように設定されたニードルと、 このニードルの前記ノズルの先端部と反対側の端面部に
   固定的に取り付け設定され、前記ニードルのリフトされ
   る方向に両磁極が設定されるようにした第１の永久磁石
   と、 この第１の永久磁石の一方の磁極に対向されるようにし
   て固定的に設定された、前記リフトの方向に対応して両
   磁極の設定される第２の永久磁石と、 前記第１の永久磁石と第２の永久磁石の間に固定的に設
   定され、前記ニードルのリフトを検知するホール素子に
   よる検出素子とを具備し、 この検出素子には、前記第１および第２の永久磁石の磁
   気通路が形成されるようにしたことを特徴とする燃料噴
   射弁のリフト検出装置。