JPH10339201A - Fuel injection device - Google Patents

Fuel injection device

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JPH10339201A
JPH10339201A JP9166710A JP16671097A JPH10339201A JP H10339201 A JPH10339201 A JP H10339201A JP 9166710 A JP9166710 A JP 9166710A JP 16671097 A JP16671097 A JP 16671097A JP H10339201 A JPH10339201 A JP H10339201A
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JP
Japan
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fuel
plunger
electric
fuel injection
valve
Prior art date
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Application number
JP9166710A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichiro Yonekura
光一郎 米倉
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH10339201A publication Critical patent/JPH10339201A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel injection device with a simple constitution, which has a small response delay from an injection pulse input and a good controllability by which the response delay time is constant. SOLUTION: This fuel injection device is so constituted that a signal from a mechanism detecting a stroke of a corresponding cylinder or a mechanism detecting a fuel pressure is inputted in a driving circuit 31 in which an electric current is carried into an electric coil of an injection valve, and a current is carried in advance as a bias current in such a degree that an injection valve is not opened by itself in the driving circuit 31, avoiding a region in which a pressure in the cylinder increases suddenly.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関の燃料
噴射装置に係り、特に、自動車用エンジンの気筒内へ燃
料を供給する電磁ソレノイド式の燃料噴射装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection device for an internal combustion engine, and more particularly to an electromagnetic solenoid type fuel injection device for supplying fuel into a cylinder of an automobile engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自動車用エンジンヘの燃料供給装
置においては、自動車の運転状態に応じたきめ細かな燃
料制御を行う必要性から、燃料噴射量の高い精度が求め
られている。特に、エンジンの気筒内に燃料を噴射する
筒内直接噴射式エンジンでは、その要求精度は一段と高
い上、噴射量のダイナミックレンジも高く、電磁石の作
動遅れ時間を極力小さくする必要がある。さらに、燃圧
の変化が噴射量に与える影響も大きいので、燃圧その他
の状況に応じた噴射量制御を行う必要がある。
2. Description of the Related Art In recent years, in a fuel supply device for an automobile engine, a high precision of a fuel injection amount has been demanded due to a necessity of performing a fine fuel control according to a driving state of the automobile. Particularly, in a direct injection type engine that injects fuel into a cylinder of the engine, the required accuracy is further higher, the dynamic range of the injection amount is high, and the operation delay time of the electromagnet needs to be minimized. Further, since the change in the fuel pressure has a large effect on the injection amount, it is necessary to control the injection amount according to the fuel pressure and other conditions.

【0003】このような目的を持つ従来の燃料噴射装置
としては、例えば、特開平4−284159号公報に示
すようなものが公知である。
As a conventional fuel injection device having such a purpose, for example, a fuel injection device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-284159 is known.

【0004】この従来の燃料噴射装置は、針弁と一体の
プランジャを電磁石の吸引力によってばねの閉弁力に抗
して移動せしめ開弁動作を行う電磁弁において、ばねの
一方の固定端を他の電磁石によって移動可能とし、燃圧
が比較的高い場合には、上記ばねの閉弁力を小さくする
ことで、燃圧による閉弁力とばねによる閉弁力との合力
が燃圧が低い場合と大きく違わないように調整し、電磁
石の動作遅れを小さくすると共に、その遅れ時間の変動
を小さくするように構成していた。
In this conventional fuel injection device, one fixed end of a spring is used in an electromagnetic valve that performs a valve opening operation by moving a plunger integrated with a needle valve against the closing force of a spring by the attraction force of an electromagnet. When the fuel pressure is relatively high, the movable force can be moved by other electromagnets, and when the fuel pressure is relatively high, the valve closing force of the spring is reduced. Adjustments were made so as not to differ from each other, so that the operation delay of the electromagnet was reduced, and the fluctuation of the delay time was reduced.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の燃料噴射装置にあっては、電磁石の電気コイルおよ
びその電気コイルに電流を通電するための駆動回路が2
系統必要であるため、燃料噴射弁そのものの構成が非常
に複雑となり、コストの増大や大型化により取付性が悪
化し、さらには、電磁石で開弁動作の調整を行うように
構成されているので、その構造上、2段階しかばね力の
調整が行えないため、始動時等の燃圧変化には対応する
ことができず、これを解決するためには、別途何らかの
噴射量の補正手段が必要となる、という課題を有してい
た。
However, in the above-mentioned conventional fuel injection device, the electric coil of the electromagnet and the drive circuit for supplying a current to the electric coil are two-dimensional.
Since the system is necessary, the configuration of the fuel injection valve itself becomes very complicated, the mountability is deteriorated due to the increase in cost and size, and the valve opening operation is adjusted by an electromagnet. However, due to its structure, the spring force can be adjusted only in two stages, so it is not possible to cope with a change in fuel pressure at the time of starting or the like. Had the problem of becoming

【0006】この発明は、かかる現状に鑑み創案された
ものであって、その目的とするところは、燃料噴射弁の
電磁石の駆動回路に、エンジンの該当気筒の回転角を示
す電気信号や燃圧を示す電気信号等の燃料噴射弁の動作
速度に影響を与える情報を入力し、この状態において燃
料噴射弁が開弁しない程度の電流を噴射開始を示すパル
ス信号が入る以前から電磁石にバイアス電流として流し
ておくことで、簡易な構成で上記電磁石の動作遅れを小
さくすることができると共に、その遅れ時間の変動を小
さくすることができる燃料噴射装置を提供しようとする
ものである。
The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a drive circuit for an electromagnet of a fuel injection valve with an electric signal indicating a rotation angle of a corresponding cylinder of an engine and a fuel pressure. Information that affects the operation speed of the fuel injection valve, such as an electric signal, is input.In this state, a current that does not open the fuel injection valve is applied to the electromagnet as a bias current before the pulse signal indicating the start of injection is input. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a fuel injection device capable of reducing the operation delay of the electromagnet with a simple configuration and reducing the fluctuation of the delay time.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明にあっては、磁性体からなる可動子である
プランジャと、該プランジャと微小空隙を隔てて設置さ
れ上記プランジャを電磁力により上記空隙間において変
位させる電気コイルと磁性体ヨークおよびコア部からな
るソレノイドと、上記プランジャを上記コア部から離間
させる方向に付勢するばねと、上記プランジャに固定さ
れた針弁と、該針弁の動きに伴って開閉動作を行うノズ
ル部分と、上記電気コイルに電気的に接続され入力パル
ス信号のタイミングにより上記電気コイルに電流を流す
駆動回路と、を有する電磁ソレノイド式の燃料噴射装置
を技術的前提とし、上記駆動回路は、エンジンクランク
シャフトの回転位置が電気信号によって入力され、該電
気信号がエンジンの燃焼行程およびその前後の所定回転
位置を示している間は上記電磁ソレノイドの電気コイル
には電流を流さず、上記電気信号がエンジンの吸気行程
と圧縮行程およびその前後の所定回転位置を示している
間は上記電気コイルに上記電磁ソレノイドが動作しない
程度の電流をバイアス電流として流すように駆動制御さ
れていることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a plunger, which is a mover made of a magnetic material, and the plunger which is provided with a small gap from the plunger and is actuated by electromagnetic force. A solenoid comprising an electric coil displaced in the gap, a magnetic yoke and a core, a spring for urging the plunger in a direction to separate the plunger from the core, a needle valve fixed to the plunger, and the needle valve The present invention relates to an electromagnetic solenoid type fuel injection device having a nozzle portion that opens and closes in accordance with the movement of a motor, and a drive circuit that is electrically connected to the electric coil and flows a current to the electric coil at the timing of an input pulse signal. In the drive circuit, the rotational position of the engine crankshaft is input by an electric signal, and the electric signal is No electric current is applied to the electric coil of the electromagnetic solenoid during the firing stroke and the predetermined rotational position before and after the firing stroke, and the electric signal indicates the intake stroke and the compression stroke of the engine and the predetermined rotational position before and after the engine. During the period, drive control is performed such that a current that does not operate the electromagnetic solenoid flows through the electric coil as a bias current.

【0008】そして、この発明にあっては、上記駆動回
路は、燃料噴射弁或は該燃料噴射弁に接続される燃料配
管内部の燃圧が電気信号によって入力され、該電気信号
が示す燃圧の大きさによって、前記電磁ソレノイドの電
気コイルに流すバイアス電流の大きさを変化させるよう
に駆動制御するのが望ましい。
According to the present invention, the driving circuit is configured such that the fuel pressure in the fuel injection valve or the fuel pipe connected to the fuel injection valve is input by an electric signal, and the magnitude of the fuel pressure indicated by the electric signal is Accordingly, it is desirable to control the drive so as to change the magnitude of the bias current flowing through the electric coil of the electromagnetic solenoid.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す発明の実施
の形態例に基づき、この発明を詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments of the invention shown in the accompanying drawings.

【0010】図1は、この発明の実施の第1形態例を示
す図である。図中、符号1はエンジンのシリンダブロッ
クを、符号2はシリンダヘッドを、符号3はピストンを
夫々示しており、これらに囲まれた空間4は燃焼室を示
している。そして、該燃焼室4には噴射弁の噴孔18が
面して形成されている。
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention. In the drawing, reference numeral 1 denotes a cylinder block of an engine, reference numeral 2 denotes a cylinder head, reference numeral 3 denotes a piston, and a space 4 surrounded by these denotes a combustion chamber. The combustion chamber 4 is formed with an injection hole 18 of an injection valve.

【0011】また、符号11は軟磁性体からなるヨーク
であり、コア12とともに磁気回路を構成している。そ
して、このコア12の内径部分には、ばねシート13が
コア12と共に固定されて設置されており、ばね14の
片方の端部を受けている。
Reference numeral 11 denotes a yoke made of a soft magnetic material, which forms a magnetic circuit together with the core 12. A spring seat 13 is fixedly installed together with the core 12 on an inner diameter portion of the core 12, and receives one end of the spring 14.

【0012】このばね14は、圧縮された状態で一方の
端部をプランジャ16に当接させており、プランジャ1
6を上記コア12から引き離す方向にセット荷重を掛け
ている。また、上記プランジャ16の小径部16aの先
端には、ボール弁体17が固定されており、該ボール弁
体17は、上記噴孔18とともに開閉弁を構成してい
る。
The spring 14 has one end in contact with the plunger 16 in a compressed state.
6, a set load is applied in a direction to separate the core 6 from the core 12. A ball valve element 17 is fixed to the tip of the small diameter portion 16a of the plunger 16, and the ball valve element 17 constitutes an on-off valve together with the injection hole 18.

【0013】一方、図中符号21は高圧燃料ポンプを示
しており、該高圧燃料ポンプ21は、ガソリンを数MP
aから十数MPaに加圧し、燃料配管22を介して噴射
弁へ供給している。
On the other hand, reference numeral 21 in the figure denotes a high-pressure fuel pump.
The pressure is increased from a to ten and several MPa, and supplied to the injection valve via the fuel pipe 22.

【0014】また、図中符号31は、噴射弁の駆動回路
であり、該駆動回路31は、ハーネス32によって噴射
弁の電気コイル15に接続されており、図示しない制御
回路からの噴射パルス信号により上記電気コイル15へ
の通電を行うように構成されている。そして、符号33
はエンジンのクランク角センサであり、クランクシャフ
トの回転位置を上記駆動回路31に出力している。
Reference numeral 31 in the drawing denotes a drive circuit for the injection valve, which is connected to the electric coil 15 of the injection valve by a harness 32 and is driven by an injection pulse signal from a control circuit (not shown). The electric coil 15 is configured to be energized. And reference numeral 33
Denotes a crank angle sensor of the engine, which outputs the rotational position of the crankshaft to the drive circuit 31.

【0015】次に、上記のように構成されてなる燃料噴
射装置の作用を説明する。
Next, the operation of the fuel injection device configured as described above will be described.

【0016】先ず、上記駆動回路31に噴射パルスが入
力されず、電気コイル15に電流が流れていない場合に
は、上記ボール弁体17および該ボール弁体17と固定
されているプランジャ16に作用している力は、図2に
示すように、主として、ばねセット荷重による力Fs
(閉弁方向)と、燃料圧力による力Ff(閉弁方向)及
びエンジンの筒内圧力による力Fc(負圧から正圧まで
変化するので開閉両方向が考えられる)、の3つに分け
られる。
First, when no injection pulse is input to the drive circuit 31 and no current flows through the electric coil 15, the ball valve 17 and the plunger 16 fixed to the ball valve 17 are actuated. As shown in FIG. 2, mainly the force Fs due to the spring set load is
(Valve closing direction), and a force Ff (valve closing direction) due to fuel pressure and a force Fc due to in-cylinder pressure of the engine (both open and close directions are considered because the pressure changes from negative pressure to positive pressure).

【0017】この内、燃料圧力Pfによる閉弁力Ff
は、ボール弁体17と噴孔18とが作るシート面積をS
aとすると、 Ff=Pf×Sa であり、燃料圧力の変化がある場合、上記閉弁力Ffも
それについて比例的に変化することになる。
The valve closing force Ff based on the fuel pressure Pf
Represents the seat area formed by the ball valve element 17 and the injection hole 18 as S
Assuming a, Ff = Pf × Sa, and when there is a change in fuel pressure, the valve closing force Ff also changes proportionally.

【0018】また、筒内圧力Pcによる開閉弁力Fcも
エンジンの行程により変化する。 Fc=Pc×Sa
Further, the opening / closing valve force Fc due to the in-cylinder pressure Pc also changes according to the stroke of the engine. Fc = Pc × Sa

【0019】ここで、開閉弁力Fcが正のときには開弁
力となり、負のときには閉弁力となる。
Here, when the opening / closing valve force Fc is positive, the valve opening force is set, and when the opening / closing valve force Fc is negative, the valve closing force is set.

【0020】筒内圧力Pcの変化を図3に示す。この図
3からも明らかなように、エンジンの吸気、圧縮、排気
行程では筒内圧力Pcの変化は殆ど無いが、燃焼行程に
おいては筒内圧力Pcが極めて高くなるため、ボール弁
体17に働く開弁力Fcも極めて大きくなる。これらの
ことから、燃料圧が最も低いときの閉弁力をFfin
h、筒内圧力が最も高いときの開弁力をFcmaxとし
たとき、エンジンが如何なる行程にあっても上記電気コ
イル15に電流が流れていないときに噴射弁が開かない
ようにするためには、 (Fs+Ffmin)>Fcmax なる関係が成り立つよう、ばねセット荷重Fsを決めて
おく必要がある。
FIG. 3 shows changes in the in-cylinder pressure Pc. As is apparent from FIG. 3, the cylinder pressure Pc hardly changes during the intake, compression, and exhaust strokes of the engine, but acts on the ball valve element 17 because the cylinder pressure Pc becomes extremely high during the combustion stroke. The valve opening force Fc also becomes extremely large. From these facts, the valve closing force when the fuel pressure is the lowest is Ffin
h, assuming that the valve opening force when the in-cylinder pressure is the highest is Fcmax, in order to prevent the injection valve from opening when current is not flowing through the electric coil 15 in any stroke of the engine, , (Fs + Ffmin)> Fcmax It is necessary to determine the spring set load Fs so that the following relationship is satisfied.

【0021】しかしながら、駆動回路31に噴射パルス
が入力されるには、即ち、実際に噴射弁から燃料を噴射
するには、エンジンの該当気筒が吸気或は圧縮行程にあ
る場合のみである。
However, the injection pulse is input to the drive circuit 31, that is, the fuel is actually injected from the injection valve only when the corresponding cylinder of the engine is in the intake or compression stroke.

【0022】そのため、この状態で駆動回路31が電気
コイル15に通電を開始したときには、噴射弁のプラン
ジャ16およびボール弁体17の動作は、図4(c)に
示すようになる。同図(a)はそのときの噴射パルス信
号、同図(b)は電気コイル15の電流波形である。そ
して、上記噴射パルス信号が駆動回路31に入力される
と、該駆動回路31は電気コイル15に通電を始める。
Therefore, when the drive circuit 31 starts energizing the electric coil 15 in this state, the operations of the plunger 16 and the ball valve element 17 of the injection valve become as shown in FIG. 4C. FIG. 6A shows the ejection pulse signal at that time, and FIG. 6B shows the current waveform of the electric coil 15. When the ejection pulse signal is input to the drive circuit 31, the drive circuit 31 starts energizing the electric coil 15.

【0023】電気コイル15の電流は、インダクタンス
の作用により図のように遅れて立ち上がる。すると、電
流の増加につれてヨーク11とコア12およびプランジ
ャ16で構成される磁気回路の作用により、プランジャ
16とコア12の端面との間に吸引力が生じる。このと
きの電流iに対するソレノイドの吸引力Fa(i)の関
係を図5に示す。
The current of the electric coil 15 rises with a delay as shown in FIG. Then, as the current increases, an attractive force is generated between the plunger 16 and the end face of the core 12 by the action of the magnetic circuit composed of the yoke 11, the core 12 and the plunger 16. FIG. 5 shows the relationship between the current i and the suction force Fa (i) of the solenoid.

【0024】しかしながら、上記Ff=Pf×Saで与
えられた関係でばねセット荷重Fsが決められているの
に対して、実際の筒内圧力による開弁力Fcは、該当気
筒が吸気あるいは圧縮行程であるために、筒内圧力が最
も高いときの開弁力Fcmaxと比較して極めて小さい
(Fc<Fcmax)。また、燃料圧による閉弁力Ff
もFfminよりも大きい(Ff>Ffmin)。
However, while the spring set load Fs is determined by the relation given by Ff = Pf × Sa, the actual valve opening force Fc due to the in-cylinder pressure is determined by the fact that the corresponding cylinder is in the intake or compression stroke. Therefore, the valve opening force Fcmax when the in-cylinder pressure is the highest is extremely small (Fc <Fcmax). Further, the valve closing force Ff due to the fuel pressure is obtained.
Is also larger than Ffmin (Ff> Ffmin).

【0025】従って、噴射弁が開弁する、即ち、式〔F
s+Ff−Fc=Fa(i)〕で示すようなプランジャ
16が、ばねセット荷重Fsおよび燃料圧力による閉弁
力Ffに抗して移動を開始する電流値I1に到達するま
でには、相当の時間t1を必要とする。
Therefore, the injection valve opens, that is, the equation [F
s + Ff-Fc = Fa (i)] for a considerable time until the plunger 16 reaches the current value I1 at which the plunger 16 starts moving against the spring set load Fs and the valve closing force Ff due to the fuel pressure. Requires t1.

【0026】そこで、この形態例では、クランク角セン
サ33の信号を駆動回路31に入力し、該当気筒の燃焼
行程前後の筒内圧力が高くなる領域を避けた上で、噴射
パルス信号が入る前に予め電気コイル15にバイアス電
流I2を流しておく。
Therefore, in this embodiment, the signal of the crank angle sensor 33 is input to the drive circuit 31 to avoid the region where the in-cylinder pressure increases before and after the combustion stroke of the corresponding cylinder, and before the injection pulse signal is input. , A bias current I2 is supplied to the electric coil 15 in advance.

【0027】このバイアス電流I2の値は、電流I1よ
りも小さく、かつ、バイアス電流I2が電気コイル15
に流れるのは筒内圧力が高くなる燃焼行程以外の領域の
みであるので、この電流によってプランジャ16が動き
出すことはない。
The value of the bias current I2 is smaller than the current I1, and the bias current I2 is
Flows only in a region other than the combustion stroke in which the in-cylinder pressure increases, the plunger 16 does not start moving due to this current.

【0028】この状態から噴射パルス信号が上記駆動回
路31に入力されると、電流はバイアス電流I2から増
加し始めるため、上記相当の時間t1よりも遥かに短い
時間t2で上記移動を開始する電流値I1に到達するこ
とになる。
When the ejection pulse signal is input to the drive circuit 31 from this state, the current starts to increase from the bias current I2, so that the current which starts the movement at a time t2 which is much shorter than the considerable time t1. The value I1 will be reached.

【0029】これにより、噴射弁のプランジャ16の動
き始めまでの時間が短縮できるために、図6に示すよう
に、噴射弁をより短いパルスで駆動でき、噴射量のダイ
ナミックレンジの拡大を図ることができる。
As a result, the time until the plunger 16 of the injection valve starts to move can be shortened, so that the injection valve can be driven with a shorter pulse as shown in FIG. 6, and the dynamic range of the injection amount can be expanded. Can be.

【0030】図7は、この発明の実施の第2形態例を示
す図であり、図中符号23は、前記高圧燃料ポンプ21
から噴射弁へ燃料を供給する燃料配管22の途中に設け
られた燃圧センサであり、該燃圧センサ23は、例え
ば、内部に設けられたダイヤフラムに燃料の圧力を受
け、そのダイヤフラムの歪み量を歪ゲージで電気抵抗変
化に変換するように構成されており、上記燃料配管22
内の燃料圧力を検出して、電気信号として駆動回路31
に伝えている他は、他の構成及び作用は前記第1形態例
と同様であるので、その詳細な説明をここでは省略す
る。
FIG. 7 is a view showing a second embodiment of the present invention. In FIG.
The fuel pressure sensor 23 is provided, for example, in the middle of a fuel pipe 22 for supplying fuel to the injection valve from the fuel injection valve. The fuel pressure sensor 23 receives, for example, a fuel pressure on a diaphragm provided therein, and reduces the amount of distortion of the diaphragm. The fuel pipe 22 is configured to convert the electric resistance into a change in electric resistance with a gauge.
Detects the fuel pressure in the drive circuit 31 as an electric signal.
Since the other configurations and operations are the same as those of the first embodiment except for the above, the detailed description thereof is omitted here.

【0031】本形態例において、プランジャ16が動き
始める電流値I1を決定している要素は、燃圧による閉
弁力Ffと、ばねセット荷重による閉弁力Fsと、筒内
圧力による開閉弁力Fcおよびそれらに抗して電気コイ
ル15の電流iが作り出す磁界によってプランジャ16
をコア12に吸引する電磁石の開弁力Fa(i)であ
る。このうち、実際に燃料噴射を必要とする吸気行程及
び圧縮行程での筒内圧力による開閉弁力Fcは極めて小
さいので、その影響を無視すると、開弁電流I1は、 Fa(I1)=Ff+Fs の関係で表せる。
In the present embodiment, the factors that determine the current value I1 at which the plunger 16 starts to move are the valve closing force Ff due to the fuel pressure, the valve closing force Fs due to the spring set load, and the switching valve force Fc due to the in-cylinder pressure. And the magnetic field created by the current i of the electric coil 15 against them, the plunger 16
Is the valve opening force Fa (i) of the electromagnet that attracts the pressure to the core 12. Of these, the opening / closing valve force Fc due to the in-cylinder pressure in the intake stroke and the compression stroke that actually requires fuel injection is extremely small, so ignoring its influence, the valve-opening current I1 is expressed as: Fa (I1) = Ff + Fs Can be expressed in a relationship.

【0032】これは、即ち、燃料の圧力が変化すると噴
射弁の開弁電流I1も変化するということを示してい
る。
This means that when the fuel pressure changes, the valve opening current I1 of the injector also changes.

【0033】ここで本形態例によれば、上記燃圧センサ
23からの信号により、駆動回路31は電気コイル15
のバイアス電流I2を、図8に示すように、燃圧が高い
ほど大きくするように変化させる。この作用により噴射
パルス信号が入力されてから噴射弁が開き始めるまでの
時間t2を燃圧によらず一定にすることができる。
Here, according to the present embodiment, the drive circuit 31 receives the signal from the fuel pressure sensor
8, the bias current I2 is changed so as to increase as the fuel pressure increases. By this operation, the time t2 from the input of the injection pulse signal to the opening of the injection valve can be kept constant regardless of the fuel pressure.

【0034】そして、実際には、図9に示すように、バ
イアス電流I2を変化させると噴射弁のプランジャ16
が動き出してからの電流(吸引力)の時間的な推移も変
わってくるため、厳密にはプランジャ16の動作中の挙
動までを一定にすることはできないが、通常電流の定常
値I3と比べてバイアス電流I2の絶対値および変化幅
は充分小さいので、このことが噴射量へ及ぼす影響は無
視できる。
In practice, as shown in FIG. 9, when the bias current I2 is changed, the plunger 16 of the injection valve is changed.
Since the time transition of the current (attraction force) after the start of movement of the plunger 16 also changes, it is not strictly possible to make the behavior during the operation of the plunger 16 constant, but compared with the steady value I3 of the normal current. Since the absolute value and the variation width of the bias current I2 are sufficiently small, the influence of this on the injection amount can be ignored.

【0035】このように、燃料圧が変化するような燃料
系システムにおいても、噴射パルス信号の立上りから噴
射弁の開弁開始までの時間的な遅れを、図10に示すよ
うに、小さく、かつ、一定にすることができる。
As described above, even in a fuel system in which the fuel pressure changes, the time delay from the rise of the injection pulse signal to the start of opening of the injection valve is small as shown in FIG. , Can be constant.

【0036】[0036]

【発明の効果】この発明にかかる燃料噴射装置は、以上
説明したように、噴射弁の電気コイルに電流を流す駆動
回路に、該当気筒の行程を検出する機構や燃料圧を検出
する機構からの信号を入力し、上記駆動回路は、筒内圧
力が急激に高くなる領域を避けた上で、電気コイルに、
それだけでは噴射弁が開弁してしまわない程度の電流を
バイアス電流として予め流しておくように構成したた
め、噴射パルス入力からの応答遅れが小さく、かつ、そ
の応答遅れ時間が一定である制御性が良好な燃料噴射装
置を簡単な構成で実現することができる、という優れた
効果が得られる。
As described above, according to the fuel injection device of the present invention, the drive circuit for flowing the electric current to the electric coil of the injection valve is provided with a mechanism for detecting the stroke of the corresponding cylinder and a mechanism for detecting the fuel pressure. A signal is input, and the drive circuit avoids an area where the in-cylinder pressure increases rapidly,
Since a current that does not cause the injection valve to open by itself alone is configured to flow in advance as a bias current, the controllability in which the response delay from the injection pulse input is small and the response delay time is constant is low. An excellent effect that a good fuel injection device can be realized with a simple configuration can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施の第1形態例に係る燃料噴射装
置の概略的な構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a fuel injection device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同燃料噴射装置のプランジャに作用する力を示
す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a force acting on a plunger of the fuel injection device.

【図3】同燃料噴射装置における筒内圧力の変化を示す
グラフである。
FIG. 3 is a graph showing a change in in-cylinder pressure in the fuel injection device.

【図4】同燃料噴射装置における噴射弁のプランジャと
ボール弁体の動作を示す説明図であり、(a)はそのと
きの噴射パルス信号を、(b)は電気コイルの電流波形
を、(c)は針弁変位を、(d)は電流波形を、(e)
針弁変位を夫々示す説明図である。
4A and 4B are explanatory diagrams showing the operation of a plunger and a ball valve body of an injection valve in the fuel injection device, wherein FIG. 4A shows an injection pulse signal at that time, FIG. 4B shows a current waveform of an electric coil, and FIG. c) shows the needle valve displacement, (d) shows the current waveform, and (e)
It is explanatory drawing which shows each needle valve displacement.

【図5】同燃料噴射装置における電流に対するソレノイ
ドの吸引力の関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a current and a suction force of a solenoid in the fuel injection device.

【図6】同燃料噴射装置の燃料噴射量とパルス幅との関
係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a fuel injection amount and a pulse width of the fuel injection device.

【図7】この発明の実施の第2形態例に係る燃料噴射装
置の概略的な構成を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a fuel injection device according to a second embodiment of the present invention.

【図8】同燃料噴射装置のバイアス電流と燃料圧との関
係を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing a relationship between a bias current and a fuel pressure of the fuel injection device.

【図9】同燃料噴射装置におけるプランジャが動き出し
てからの電流(吸引力)の時間的な推移を示すグラフで
ある。
FIG. 9 is a graph showing a temporal transition of a current (attraction force) after the plunger starts moving in the fuel injection device.

【図10】同燃料噴射装置における噴射パルス信号の立
上りから噴射弁の開弁開始までの時間的な遅れの関係を
示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing a time delay relationship from a rise of an injection pulse signal to a start of opening of an injection valve in the fuel injection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリンダブロック 2 シリンダヘッド 3 ピストン 4 燃焼室 11 ヨーク 12 コア 14 ばね 15 電流コイル 16 プランジャ 17 ボール弁体 18 噴孔 21 高圧燃料ポンプ 22 燃料配管 31 噴射弁の駆動回路 33 クランク角センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder block 2 Cylinder head 3 Piston 4 Combustion chamber 11 Yoke 12 Core 14 Spring 15 Current coil 16 Plunger 17 Ball valve element 18 Injection hole 21 High-pressure fuel pump 22 Fuel pipe 31 Injection valve drive circuit 33 Crank angle sensor

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁性体からなる可動子であるプランジャ
と、該プランジャと微小空隙を隔てて設置され上記プラ
ンジャを電磁力により上記空隙間において変位させる電
気コイルと磁性体ヨークおよびコア部からなるソレノイ
ドと、上記プランジャを上記コア部から離間させる方向
に付勢するばねと、上記プランジャに固定された針弁
と、該針弁の動きに伴って開閉動作を行うノズル部分
と、上記電気コイルに電気的に接続され入力パルス信号
のタイミングにより上記電気コイルに電流を流す駆動回
路と、を有する電磁ソレノイド式の燃料噴射装置におい
て、上記駆動回路は、エンジンクランクシャフトの回転
位置が電気信号によって入力され、該電気信号がエンジ
ンの燃焼行程およびその前後の所定回転位置を示してい
る間は上記電磁ソレノイドの電気コイルには電流を流さ
ず、上記電気信号がエンジンの吸気行程と圧縮行程およ
びその前後の所定回転位置を示している間は上記電気コ
イルに上記電磁ソレノイドが動作しない程度の電流をバ
イアス電流として流すように駆動制御されることを特徴
とする燃料噴射装置。
1. A plunger which is a mover made of a magnetic material, an electric coil which is installed with a small gap from the plunger and displaces the plunger in the gap by an electromagnetic force, a solenoid comprising a magnetic yoke and a core. A spring for urging the plunger away from the core, a needle valve fixed to the plunger, a nozzle portion that opens and closes in accordance with the movement of the needle valve, and an electric coil. And a drive circuit for flowing a current to the electric coil at the timing of the input pulse signal, wherein the drive circuit is configured such that the rotational position of the engine crankshaft is inputted by an electric signal, While the electric signal indicates the combustion stroke of the engine and a predetermined rotational position before and after the engine, the electromagnetic solenoid While the electric signal indicates the intake stroke and the compression stroke of the engine and the predetermined rotational position before and after the electric stroke, the electric coil is biased to such an extent that the electromagnetic solenoid does not operate. A fuel injection device that is driven and controlled to flow as an electric current.
【請求項2】 前記駆動回路は、燃料噴射弁或は該燃料
噴射弁に接続される燃料配管内部の燃圧が電気信号によ
って入力され、該電気信号が示す燃圧の大きさによっ
て、前記電磁ソレノイドの電気コイルに流すバイアス電
流の大きさを変化させるように駆動制御されていること
を特徴とする請求項1に記載の燃料噴射装置。
2. The driving circuit according to claim 1, wherein the fuel pressure in the fuel injection valve or the fuel pipe connected to the fuel injection valve is input by an electric signal, and the magnitude of the fuel pressure indicated by the electric signal causes the electromagnetic solenoid to operate. 2. The fuel injection device according to claim 1, wherein drive control is performed to change the magnitude of a bias current flowing through the electric coil.
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