JPH10299608A - 内燃機関の燃料噴射装置 - Google Patents
内燃機関の燃料噴射装置Info
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- JPH10299608A JPH10299608A JP10467697A JP10467697A JPH10299608A JP H10299608 A JPH10299608 A JP H10299608A JP 10467697 A JP10467697 A JP 10467697A JP 10467697 A JP10467697 A JP 10467697A JP H10299608 A JPH10299608 A JP H10299608A
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Abstract
を備えたアクチュエータの劣化を回復させ、燃料噴射量
特性の変動を防止する。 【解決手段】 燃料噴射弁1の駆動回路2に減磁回復回
路3を接続し、機関始動時または所定噴射回数経過毎に
所定時間だけアクチュエータ12のコイルに減磁回復電
流を供給してアクチュエータ12の特性変動を防止す
る。
Description
クチュエータとして使用した内燃機関の燃料噴射弁に関
する。
に適用する燃料噴射弁には高度の応答性及び開閉精度が
求められる。このような要求に応える燃料噴射弁とし
て、超磁歪素子を利用したアクチュエータに信号電流を
供給して伸縮作動させることによりニードル弁の開閉を
制御するようにしたものが知られている(例えば特開平
4−81565号公報参照)。
アクチュエータは、超磁歪素子を包囲するように設けら
れたコイルと、超磁歪素子に所定の初期変位を付与する
永久磁石とを備えており、コイルに供給する電流により
永久磁石に抗して超磁歪素子を伸縮変位させるようにな
っている。
初期変位方向とは対抗する方向に超磁歪素子が変位する
ように電流が供給されるので、使用回数の増加に従って
永久磁石が徐々に劣化を起こすという不都合がある。こ
の永久磁石の減磁現象により超磁歪素子の初期変位量が
不足することになるので、燃料噴射弁にこのようなアク
チュエータを用いた場合には使用経過に従って燃料噴射
量特性にも変動をきたし燃料噴射量が不正確になる。
歪素子と、超磁歪素子に初期変位を付与する永久磁石
と、永久磁石に抗して超磁歪素子を変位させるコイルと
を有するアクチュエータにより開閉作動する燃料噴射弁
を備えた内燃機関において、前記アクチュエータに予め
定めた期間減磁回復電流を供給する手段を備えた。
素子に初期変位を付与する永久磁石と、永久磁石に抗し
て超磁歪素子を変位させるコイルとを有するアクチュエ
ータを備え、前記コイルに供給する制御電流に応じた超
磁歪素子の伸縮変位に基づきノズルを開閉する燃料噴射
弁を備えた内燃機関において、機関始動時を検出する手
段と、前記アクチュエータの駆動回路に接続してコイル
に減磁回復電流を供給する手段と、前記減磁回復手段を
制御して機関始動時に予め定められた期間減磁回復電流
をコイルに供給させる制御手段とを備えた。
おいて、減磁回復電流を供給する期間を、キースイッチ
が閉成されてから当該燃料噴射弁による最初の噴射が開
始されるまでの期間に設定した。
素子に初期変位を付与する永久磁石と、永久磁石に抗し
て超磁歪素子を変位させるコイルとを有するアクチュエ
ータを備え、前記コイルに供給する制御電流に応じた超
磁歪素子の伸縮変位に基づきノズルを開閉する燃料噴射
弁を備えた内燃機関において、前記アクチュエータの駆
動回路に接続してコイルに減磁回復電流を供給する手段
と、前記減磁回復手段を制御して予め定められた期間減
磁回復電流をコイルに供給させる制御手段とを有し、か
つ前記制御回路は減磁回復電流供給後のアクチュエータ
作動回数を記憶する手段を備え、前記作動回数が予め定
めた基準値を超える毎に減磁回復電流を供給するように
構成したものとする。
求項4の発明において、少なくとも減磁回復電流を供給
する手段はアクチュエータの駆動回路に対して切り離し
自在に設けるものとした。
よれば、アクチュエータのコイルに供給される励磁電流
(減磁回復電流)により、それまでの噴射作動により低
下していた永久磁石の磁力が回復する。したがって内燃
機関の運転状態において燃料噴射弁に所期の噴射特性を
発揮させて正確な燃料噴射を行わせることができる。
に減磁回復処理が行われるので、燃料噴射弁を常に正確
な作動状態に維持することができる。これに加えて請求
項3の発明によれば、燃料噴射弁が始動時噴射を開始す
るまでの間に減磁回復電流の供給が終了するので、減磁
回復処理が機関の始動までに要する時間に影響を及ぼす
ことがなく、所期の始動性能が得られる。
の噴射作動の回数がある所定の回数に達する毎に減磁回
復処理が行われるので、超磁歪素子からなるアクチュエ
ータの性能を長期間にわたって維持させることができ
る。
供給する手段をアクチュエータの駆動回路に対して切り
離し自在としたので、必要なときのみアクチュエータの
回復を図ることができ、それ以外の時には駆動回路から
切り離して電源の負担を軽減することができる。
図面を示して説明する。図1において、1は燃料噴射
弁、2はその駆動回路、3は減磁回復回路である。
アクチュエータ12が収装されるとともに、この本体1
1の先端部には、内部に針弁13を収装したノズルボデ
ィ14が設けられている。
子12aと、その周囲にボビン12bを介して設けられ
るコイル12cと、さらにその外側を包囲するように設
けられる永久磁石12dとからなる。
れた端板15は、本体11に嵌合したキャップ16に対
してボール17を介して位置決めされている。超磁歪素
子12aの先端側にはピストン18が設けられており、
このピストン18は本体内に形成されたシリンダ部19
にシールリング20を介して油密的にかつ摺動可能に嵌
合している。
の間に圧力室21が画成されており、この圧力室21に
収装された皿ばね22の張力によりピストン18は背後
方向に付勢されている。また圧力室21は通路30を介
して圧力室26と連通している。
た噴孔23を開閉する針弁13が収装されている。この
針弁13は、基端部が太径のピストン部24となってお
り、このピストン部24がホルダ内周に形成されたシリ
ンダ部25に沿って摺動可能に保持されている。ピスト
ン部24の背後部に画成された圧力室26にはコイルス
プリング27が介装されており、このスプリング27の
張力により針弁13は閉弁方向に付勢されている。
14内の空間は燃料室28となっており、この燃料室2
8には燃料供給口29を介して図示しない燃料系統から
所定圧力に調圧された燃料が供給される。
段からの情報に基づき、例えば内燃機関の回転数及び吸
入空気量をパラメータとして燃料噴射料を決定し、該燃
料噴射量に相当するパルス幅を有する噴射信号を燃料噴
射弁のアクチュエータ12(コイル12c)に付与して
燃料噴射を行わせる。
噴射弁1の作動の詳細は次のとおりである。まず、この
燃料噴射弁では、非噴射時には永久磁石の励磁力により
超磁歪素子12aに伸び方向の所定量の初期変位が付与
されている。これにより、アクチュエータ12は圧力室
21の容積を小さく保っている。燃料室28に供給され
ている燃料の圧力は、針弁ピストン部24とシリンダ部
25との間の摺動間隙を介して圧力室26にも作用して
いるため、針弁13の前後圧力は平衡しており、したが
って針弁13はスプリング27の張力により閉弁保持さ
れている。
磁歪素子12aが収縮する方向にコイル12cに制御電
流を供給すると、ピストン18が後退するので圧力室2
1はその容積を拡大して圧力を低下させる。この圧力低
下は通路30を介して直ちに針弁背後の圧力室26に伝
えられるが、このとき針弁ピストン部24とシリンダ部
25との間の摺動間隙がオリフィスとして作用するの
で、圧力室26の圧力低下に対して燃料室28の圧力変
化に遅れを生じ、燃料室28は相対的に高圧になる。こ
のピストン部24の前後圧力差に基づき、針弁13はス
プリング27に抗して背後方向にリフト作動し、噴孔2
3を開放して燃料噴射を行う。
れた時間が経過したコイル12cへの通電を終了する
と、アクチュエータ12の超磁歪素子12aが永久磁石
12dの磁力により再度伸張して圧力室21及び26の
圧力を上昇させるため針弁13が閉弁方向に移動して燃
料噴射は終了する。非噴射時の針弁13の閉弁状態は上
述のようにピストン24前後の圧力平衡状態下でのコイ
ルスプリング27の張力により保持される。
方向に作動させるためのコイル12cへの通電は、永久
磁石12dに対してはその励磁力を減じる方向に作用す
るため、燃料噴射弁の開閉作動回数が増えるにしたがっ
て永久磁石12dによる超磁歪素子12aの初期変位量
が不足して燃料噴射量が初期値から変動してしまうとい
う問題を生じる。
タのコイルに、開弁作動時とは逆方向の、永久磁石を励
磁する方向の電流を供給して、その磁力を回復させるよ
うに図る。実施の形態としては、図1に示したように、
燃料噴射弁1の駆動回路に減磁回復回路3を接続し、内
燃機関の始動のたびに、または燃料噴射弁の作動回数が
所定回数を超えるたびに減磁回復電流を供給するように
図る。
しては、上述のとおり、機関始動時または燃料噴射弁の
作動回数が所定値を超えるたびごとである。機関始動時
に減磁回復電流を供給する場合には、例えばエンジンキ
ースイッチのONにより電圧を立ち上げ、燃料噴射弁が
始動のための噴射を開始するまでの間に電流供給を終え
るようにすれば、機関の始動性に影響を及ぼすことな
く、燃料噴射弁のアクチュエータ12の劣化を回復させ
て、所期の特性による正確な燃料噴射を行わせることが
可能となる。
定の噴射回数が経過する毎に行うようにした例を示す流
れ図である。これを説明すると、この処理ではまず機関
始動のためのイグニッションスイッチのON作動に伴い
始動時の減磁回復電流の供給を行うと共に、噴射回数カ
ウンタnを0にリセットする(ステップ201、20
1)。次に、この始動時減磁処理が終了したのちにスタ
ータモータを作動させて機関を始動し(ステップ20
3)、機関始動後は燃料噴射弁駆動回路の駆動信号から
噴射回数つまりアクチュエータ12の作動回数nを計数
し、この回数nが予め定めた基準値n0を超過する毎に
アクチュエータ12に減磁回復電流を供給し、供給後は
カウンタ値nをリセットしたのち再び噴射弁駆動回数n
のカウントを再開する(ステップ204〜206)。こ
の繰り返しにより、機関運転中は燃料噴射弁の噴射回数
がn0回を超えるたびにアクチュエータ12のコイルに
減磁回復電流が供給されて永久磁石12dの磁力回復が
行われ、これにより超磁歪素子12aの初期変位量が常
に適正値に保たれ、すなわち燃料噴射弁の燃料噴射特性
が常時所期通りに維持される。
期間としては、例えば同一駆動電圧にてそれぞれ100
00A、0.5msec程度とすることができ、したが
って機関運転中であっても減磁回復処理が可能である。
機関始動前の減磁についてはさらに時間的に余裕がある
ので、より低い電流で減磁回復を行うことが可能であ
る。
て切り離し可能に設けることにより、減磁回復操作を整
備工場等において必要に応じて行うことが可能となり、
燃料噴射装置としてのコスト低減と車両等に搭載される
電源の負担軽減を図ることができる。
Claims (5)
- 【請求項1】 超磁歪素子と、超磁歪素子に初期変位を
付与する永久磁石と、永久磁石に抗して超磁歪素子を変
位させるコイルとを有するアクチュエータにより開閉作
動する燃料噴射弁を備えた内燃機関において、前記コイ
ルに予め定めた期間減磁回復電流を供給する手段を備え
たことを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。 - 【請求項2】 超磁歪素子と、超磁歪素子に初期変位を
付与する永久磁石と、永久磁石に抗して超磁歪素子を変
位させるコイルとを有するアクチュエータを備え、前記
コイルに供給する制御電流に応じた超磁歪素子の伸縮変
位に基づきノズルを開閉する燃料噴射弁を備えた内燃機
関において、機関始動時を検出する手段と、前記アクチ
ュエータの駆動回路に接続してコイルに減磁回復電流を
供給する手段と、前記減磁回復手段を制御して機関始動
時に予め定められた期間減磁回復電流をコイルに供給さ
せる制御手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の燃
料噴射装置。 - 【請求項3】 減磁回復電流の供給を、キースイッチが
閉成されてから当該燃料噴射弁による最初の噴射が開始
されるまでの期間に設定したことを特徴とする請求項2
に記載の内燃機関の燃料噴射装置。 - 【請求項4】 超磁歪素子と、超磁歪素子に初期変位を
付与する永久磁石と、永久磁石に抗して超磁歪素子を変
位させるコイルとを有するアクチュエータを備え、前記
コイルに供給する制御電流に応じた超磁歪素子の伸縮変
位に基づきノズルを開閉する燃料噴射弁を備えた内燃機
関において、前記アクチュエータの駆動回路に接続して
コイルに減磁回復電流を供給する手段と、前記減磁回復
手段を制御して予め定められた期間減磁回復電流をコイ
ルに供給させる制御手段とを有し、かつ前記制御手段
は、減磁回復電流供給後のアクチュエータ作動回数を記
憶する手段を備え、前記作動回数が予め定めた基準値を
超える毎に減磁回復電流を供給するように構成されてい
ることを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。 - 【請求項5】 少なくともコイルに減磁回復電流を供給
する手段はアクチュエータの駆動回路に対して切り離し
自在に設けられることを特徴とする請求項2または請求
項4の何れかに記載の内燃機関の燃料噴射装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10467697A JP3791109B2 (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10467697A JP3791109B2 (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10299608A true JPH10299608A (ja) | 1998-11-10 |
JP3791109B2 JP3791109B2 (ja) | 2006-06-28 |
Family
ID=14387082
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10467697A Expired - Fee Related JP3791109B2 (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3791109B2 (ja) |
-
1997
- 1997-04-22 JP JP10467697A patent/JP3791109B2/ja not_active Expired - Fee Related
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A131 | Notification of reasons for refusal |
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TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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