JPH11159422A - Fuel injection valve for internal combustion engine - Google Patents

Fuel injection valve for internal combustion engine

Info

Publication number
JPH11159422A
JPH11159422A JP32799497A JP32799497A JPH11159422A JP H11159422 A JPH11159422 A JP H11159422A JP 32799497 A JP32799497 A JP 32799497A JP 32799497 A JP32799497 A JP 32799497A JP H11159422 A JPH11159422 A JP H11159422A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle needle
fuel injection
bottomed cylindrical
lift
induction coil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP32799497A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaharu Ito
昌晴 伊藤
Sachihiro Tsuzuki
祥博 都筑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Soken Inc filed Critical Nippon Soken Inc
Priority to JP32799497A priority Critical patent/JPH11159422A/en
Publication of JPH11159422A publication Critical patent/JPH11159422A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To certainly detect the lift of the needle of a fuel injection valve for an internal combustion engine. SOLUTION: In this fuel injection valve formed in a manner that the force of a spring 10 is transmitted to a nozzle needle 8 through a pressure pin 9, a hollow bottomed cylindrical part 9c formed of a magnetic material is formed at the end part of either the pressure pin 9 or the nozzle needle 8, and also the other end part is loosely inserted in the bottomed cylindrical part 9c and a induction coil 21 is fixed on the circumferential of the bottomed cylindrical part 9c, thereby a magnetic circuit is formed by these bottomed cylindrical part 9c and induction coil 21. A permanent magnet 22 may be arranged in the magnetic circuit. When receiving a valve opening command, first, the nozzle needle 8 is lifted after compressive strain applied to the pressure pin 9 and the nozzle needle 8 is removed however, if these members to which compressive strain is applied are included in the magnetic circuit, a signal which is almost indistinguishable from lift is produced by a magnetostrictive phenomenon when compressive strain is removed, therefore the bottomed cylindrical part 9c to which compressive strain may not be applied is used.

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】本発明は、ノズルニードルの
移動を検出して燃料噴射時期を検知することができる内
燃機関用の燃料噴射弁に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection valve for an internal combustion engine capable of detecting a fuel injection timing by detecting a movement of a nozzle needle.

【0002】[0002]

【従来の技術】蓄圧式の燃料噴射弁において、燃料噴射
又はノズルニードルのリフト状態を検出するために、ノ
ズルニードルの上方に係合するように連続して設けられ
た長い押し棒の上端に近い部分と、更にその押し棒の上
端を掴むようにして一体化された押し片の下方への突出
部とからなる磁気コアが、ノズルホルダ内に固定的に支
持されている誘導コイルの内部においてノズルニードル
の開弁動作と共に上下方向に移動することができるよう
に構成され、その誘導コイルからノズルニードルのリフ
トを示す電気的な信号を外部へ取り出すようにしたリフ
トセンサが知られている(特開平2−196161号公
報参照)。
2. Description of the Related Art In a pressure-accumulation type fuel injection valve, in order to detect fuel injection or a lift state of a nozzle needle, it is close to an upper end of a long push rod continuously provided so as to engage above the nozzle needle. A magnetic core consisting of a portion and a downwardly projecting portion of a push piece integrated so as to grip the upper end of the push rod is provided inside the induction coil fixedly supported in the nozzle holder. There is known a lift sensor which is configured to be able to move up and down together with a valve opening operation, and to take out an electric signal indicating a lift of a nozzle needle from the induction coil thereof to the outside (Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei. 196161).

【0003】このようなリフトセンサを電子制御式のコ
モンレール型燃料噴射弁に適用するとか、或いは他の方
式の燃料噴射弁でもフルリフトの状態で使用した場合に
は、長い押し棒に燃料の圧力が作用すると、細くて長い
ノズルニードルと押し棒に圧縮歪み(弾性歪み)が生じ
るだけでなく、リフトセンサを構成する磁気コア自体が
圧縮歪みを受けるので、磁気歪み(磁歪)現象によって
磁気コアの磁化の状態が変化する結果、誘導コイルから
検出される信号に圧縮歪みの影響が現れて、リフトセン
サによって検出されたリフト信号が必ずしもノズルニー
ドルのリフトを示さない場合がある。以下、この問題に
ついて更に詳しく説明する。
When such a lift sensor is applied to an electronic control type common rail fuel injection valve, or when other types of fuel injection valves are used in a full lift state, the fuel pressure is applied to a long push rod. When actuated, not only is compression distortion (elastic distortion) generated on the thin and long nozzle needle and push rod, but also the magnetic core itself that constitutes the lift sensor is subjected to compression distortion. As a result, the signal detected from the induction coil is affected by the compression distortion, and the lift signal detected by the lift sensor may not necessarily indicate the lift of the nozzle needle. Hereinafter, this problem will be described in more detail.

【0004】図2に、従来から知られている電子制御式
のコモンレール型燃料噴射弁を例示する。この燃料噴射
弁において、ソレノイド16に通電されていない時はバ
ルブ11が閉じているので、制御室12には高圧燃料通
路13から供給される高圧の燃料の圧力が作用してい
る。それによってコマンドピストン14は図2において
下向きの力を受けてプレッシャピン9とノズルニードル
8を押し下げるので、噴口6が閉じて燃料は噴射されな
い。この状態、即ちソレノイド16への非通電時におい
ては、コマンドピストン14、プレッシャピン9及びノ
ズルニードル8は制御室12の高圧による力を受けてい
るので上下方向の圧縮歪みを生じる。
FIG. 2 illustrates a conventionally known electronically controlled common rail fuel injection valve. In this fuel injection valve, when the solenoid 16 is not energized, the valve 11 is closed, so that the pressure of the high-pressure fuel supplied from the high-pressure fuel passage 13 acts on the control chamber 12. As a result, the command piston 14 receives a downward force in FIG. 2 and pushes down the pressure pin 9 and the nozzle needle 8, so that the injection port 6 closes and no fuel is injected. In this state, that is, when the solenoid 16 is not energized, the command piston 14, the pressure pin 9, and the nozzle needle 8 receive a force due to the high pressure of the control chamber 12, so that a vertical compressive strain is generated.

【0005】次に、ソレノイド16へ通電されるとバル
ブ11が開き、制御室12の高圧が低圧燃料通路15の
方へ逃がされるので、高圧燃料通路13との間に絞り7
を有する制御室12の圧力は低下し、その圧力によって
コマンドピストン14を図2において下向きに押し下げ
る力とスプリング10の付勢力との合力よりも、ノズル
ボディ1に形成された油溜まり5にある高圧の燃料がノ
ズルニードル8の肩部8a等を上向きに押し上げる力の
方が大きくなると、まず圧縮歪みを受けて縮小していた
コマンドピストン14、プレッシャピン9及びノズルニ
ードル8が伸び始め、ある程度伸びた後にはじめてそれ
らが一体となって上方へ移動し、それによって噴口6が
開いて、油溜まり5にある高圧の燃料が内燃機関の燃焼
室内へ噴射される。このように制御室12の圧力が低下
する時は、噴口6が開く前にコマンドピストン14、プ
レッシャピン9及びノズルニードル8の圧縮歪みが小さ
くなるという段階がある。
Next, when the solenoid 16 is energized, the valve 11 is opened, and the high pressure in the control chamber 12 is released to the low-pressure fuel passage 15.
The pressure in the control chamber 12 having the pressure drop decreases, and the pressure is higher than the combined force of the force for pushing down the command piston 14 downward in FIG. 2 and the urging force of the spring 10 in the oil reservoir 5 formed in the nozzle body 1. When the fuel for pushing up the shoulder 8a and the like of the nozzle needle 8 upward becomes larger, the command piston 14, the pressure pin 9 and the nozzle needle 8, which have been reduced due to the compressive strain, start to expand and extend to some extent. Only afterwards do they move upward together, whereby the injection port 6 opens and the high-pressure fuel in the oil sump 5 is injected into the combustion chamber of the internal combustion engine. As described above, when the pressure in the control chamber 12 is reduced, there is a stage where the compression distortion of the command piston 14, the pressure pin 9, and the nozzle needle 8 is reduced before the injection port 6 is opened.

【0006】従って、コマンドピストン14、プレッシ
ャピン9及びノズルニードル8の圧縮歪みの減少は燃料
が噴射される瞬間に生じるものではなく、それよりも前
に生じるため、燃料噴射時期と圧縮歪みの減少時期とは
一致していない。また、ノズルニードル8のリフト量を
検出するために、例えば前述の従来技術と同様に図2に
示すプレッシャピン9の一部を磁化して磁気コアとし、
その周囲に誘導コイルを取り付けることによってリフト
センサを構成したような場合には、前述のように磁歪現
象によって磁化の状態が変化するだけでなく、磁気コア
以外のプレッシャピン9やコマンドピストン14のよう
な、ノズルニードル8と一体となって運動する磁性体が
誘導コイルの近傍にあるので、ノズルニードル8のリフ
ト量が変化しなくても、ノズルニードル8やプレッシャ
ピン9等の圧縮歪み量が前述のようにして変化する時に
磁性体の磁化の強さが変化するため、誘導コイルにノズ
ルニードル8のリフトと紛らわしい信号が発生する。
Accordingly, the compression distortion of the command piston 14, the pressure pin 9 and the nozzle needle 8 does not occur at the moment when fuel is injected, but occurs before that, so that the fuel injection timing and the compression distortion decrease. Not in time. Further, in order to detect the lift amount of the nozzle needle 8, for example, a part of the pressure pin 9 shown in FIG.
In the case where a lift sensor is formed by attaching an induction coil to the periphery, not only the state of magnetization changes due to the magnetostriction phenomenon as described above, but also the pressure pin 9 and the command piston 14 other than the magnetic core. Since the magnetic material that moves integrally with the nozzle needle 8 is near the induction coil, the amount of compressive distortion of the nozzle needle 8 and the pressure pin 9 can be reduced even if the lift amount of the nozzle needle 8 does not change. Since the intensity of the magnetization of the magnetic material changes when changing as described above, a signal confusing with the lift of the nozzle needle 8 is generated in the induction coil.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従って、従来の燃料噴
射弁に付設されていたリフトセンサにおいては、ノズル
ニードルとそれに関連する部材の圧縮歪みと、それに伴
う磁気歪みによって燃料噴射弁の燃料噴射時期を正確に
検知することができないという問題があった。そこで本
発明は、従来技術における前述のような問題に対処し
て、簡単な手段によって燃料噴射弁のノズルニードルの
リフト状態、或いは燃料噴射時期を正確に検知すること
ができる改良されたリフトセンサを備えている内燃機関
用の燃料噴射弁を提供することを目的としている。
Therefore, in the lift sensor provided in the conventional fuel injection valve, the fuel injection timing of the fuel injection valve is caused by the compression distortion of the nozzle needle and the members related thereto and the magnetic distortion accompanying the distortion. Cannot be detected accurately. The present invention addresses the above-described problems in the prior art and provides an improved lift sensor that can accurately detect the lift state of the nozzle needle of the fuel injection valve or the fuel injection timing by simple means. It is an object of the present invention to provide a fuel injection valve for an internal combustion engine provided.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項
に記載された内燃機関用の燃料噴射弁を提供する。
According to the present invention, there is provided a fuel injection valve for an internal combustion engine as described in the claims as means for solving the above-mentioned problems.

【0009】請求項1に記載された手段においては、ノ
ズルニードルのリフトに伴う、磁気回路を構成する誘導
コイルと、機械的な歪みを生じない部位との間の相対的
な位置の変化を、誘導コイルの起電力によって検出す
る。機械的な歪みを生じない部位は磁性材料から構成さ
れており、それが磁気回路の一部を構成しているために
内部を磁束が通過するが、ノズルニードルを作動させる
ための力がそれによって伝達されることはなく、機械的
な歪みは生じないので、ノズルニードルのリフトに先立
ってノズルニードル自体又はノズルニードルと連動する
部材において機械的な歪みが解消する時でも、機械的な
歪みを生じない部位が磁歪現象によって磁気回路の磁束
数に変化を生じさせることはない。従って、誘導コイル
は実質的にノズルニードルのリフトのみを正確に検出す
ることができる。
According to the first aspect of the present invention, a change in the relative position between the induction coil forming the magnetic circuit and the portion where no mechanical distortion occurs due to the lift of the nozzle needle is determined. It is detected by the electromotive force of the induction coil. The part that does not cause mechanical distortion is made of a magnetic material, which forms a part of the magnetic circuit, so that magnetic flux passes through the inside, but the force for activating the nozzle needle is thereby No mechanical distortion occurs because it is not transmitted, so even if the mechanical distortion is eliminated in the nozzle needle itself or a member interlocked with the nozzle needle prior to the lift of the nozzle needle, mechanical distortion occurs. The non-existing portion does not cause a change in the magnetic flux number of the magnetic circuit due to the magnetostriction phenomenon. Therefore, the induction coil can accurately detect substantially only the lift of the nozzle needle.

【0010】請求項2に記載された手段においては、ノ
ズルニードルのリフトに伴う、磁気回路を構成する誘導
コイルと、プレッシャピンとノズルニードルの一方の端
部に形成された中空の有底筒部との間の相対的な位置の
変化を、誘導コイルの起電力によって検出する。中空の
有底筒部は磁性材料から構成されており、それが磁気回
路の一部を構成しているために内部を磁束が通過する
が、ノズルニードルを作動させるための力が中空の有底
筒部によって伝達されることはなく、それに機械的な歪
みが生じることはないので、ノズルニードルのリフトに
先立ってノズルニードル自体又はノズルニードルと連動
する部材において機械的な歪みが解消する時でも、中空
の有底筒部が磁歪現象によって磁気回路の磁束数に変化
を生じさせることはない。従って、誘導コイルはノズル
ニードルのリフトのみを正確に検出することができる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an induction coil forming a magnetic circuit in association with the lift of the nozzle needle, a pressure pin and a hollow bottomed cylindrical portion formed at one end of the nozzle needle. Is detected by the electromotive force of the induction coil. The hollow bottomed cylindrical part is made of a magnetic material, and because it forms a part of a magnetic circuit, magnetic flux passes through the inside, but the force for operating the nozzle needle has a hollow bottomed part. Since it is not transmitted by the cylindrical portion and does not cause mechanical distortion, even when mechanical distortion is eliminated in the nozzle needle itself or a member interlocked with the nozzle needle prior to the lift of the nozzle needle, The hollow bottomed cylindrical portion does not cause a change in the magnetic flux number of the magnetic circuit due to the magnetostriction phenomenon. Therefore, the induction coil can accurately detect only the lift of the nozzle needle.

【0011】この場合、磁気回路の一部として、中空の
有底筒部の少なくとも一部を磁化させて永久磁石とする
か、或いは、誘導コイルの近傍に固定された永久磁石を
別に設けることができる。また、中空の有底筒部と、そ
の中へ周囲に隙間が残るようにして挿入される部分との
間に、隙間を保持するための位置決め手段を設けて隙間
を積極的に保持させると、中空の有底筒部に機械的な歪
みが生じることを防止するので、ノズルニードルのリフ
トの検出にノイズが入るのを確実に阻止することができ
る。
In this case, as a part of the magnetic circuit, at least a part of the hollow bottomed cylindrical portion is magnetized to be a permanent magnet, or a permanent magnet fixed near the induction coil is separately provided. it can. Further, between the hollow bottomed cylindrical portion and the portion inserted so that a gap remains around it, a positioning means for holding the gap is provided to positively hold the gap, Since it is possible to prevent mechanical distortion from occurring in the hollow bottomed cylindrical portion, it is possible to reliably prevent noise from entering the detection of the lift of the nozzle needle.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】図1は本発明の第1実施形態とし
ての燃料噴射弁の特徴部分を拡大して示す部分的な縦断
面図である。特徴部分以外の部分は図2に示す従来のコ
モンレール型燃料噴射弁と同様な構成を有する。図1及
び図2に示すように、ノズルボディ1はリテーニングナ
ット2により、ホルダボディ3に対してディスタンスピ
ース4を介して一体的に連結される。5はノズルボディ
1内に形成されて、制御室12と共に、図示しないコモ
ンレールから高圧の燃料の供給を受ける油溜まり、6は
ノズルボディ1の先端に開口する噴口を示す。ノズルボ
ディ1内において上下方向に可動に支持されるノズルニ
ードル8は、プレッシャピン9を介してスプリング10
の力により、図1において下向きに閉弁のための押し下
げ力を受ける。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view showing a characteristic portion of a fuel injection valve as a first embodiment of the present invention in an enlarged manner. Portions other than the characteristic portions have the same configuration as the conventional common rail fuel injection valve shown in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the nozzle body 1 is integrally connected to a holder body 3 via a distance piece 4 by a retaining nut 2. Reference numeral 5 denotes an oil reservoir formed in the nozzle body 1 and supplied with high-pressure fuel from a common rail (not shown) together with the control chamber 12. Reference numeral 6 denotes an injection port opened at the tip of the nozzle body 1. A nozzle needle 8 movably supported in the vertical direction in the nozzle body 1 is connected to a spring 10 via a pressure pin 9.
In FIG. 1, a downward force for closing the valve is received.

【0013】第1実施形態の特徴は、図1に示すように
ノズルニードル8とプレッシャピン9との結合部に形成
されたリフトセンサの部分にある。その部分について具
体的に説明すると、まず、プレッシャピン9の下端に形
成された有底の穴9aの中にノズルニードル8の上端の
小径部8aが緩く嵌合している。つまり、プレッシャピ
ン9の穴9aとノズルニードル8の小径部8aとの間に
は半径方向に隙間が設けられていて、強く嵌合接触しな
いようになっている。
The feature of the first embodiment resides in a portion of the lift sensor formed at the joint between the nozzle needle 8 and the pressure pin 9 as shown in FIG. More specifically, the small diameter portion 8a at the upper end of the nozzle needle 8 is loosely fitted into the bottomed hole 9a formed at the lower end of the pressure pin 9. That is, a gap is provided in the radial direction between the hole 9a of the pressure pin 9 and the small-diameter portion 8a of the nozzle needle 8, so that strong fitting contact is prevented.

【0014】このようにプレッシャピン9の下端に有底
の穴9aを設けたことによって、プレッシャピン9の下
端は中空の円筒部9cを形成する。また、ディスタンス
ピース4内には、プレッシャピン9の下端面9bを取り
囲むように円環状の永久磁石22が取り付けられ、その
上のプレッシャピン9の中空円筒部9cを取り囲むよう
に、円筒状に巻かれた誘導コイル21が取り付けられて
いる。
By providing the bottomed hole 9a at the lower end of the pressure pin 9, the lower end of the pressure pin 9 forms a hollow cylindrical portion 9c. In the distance piece 4, an annular permanent magnet 22 is attached so as to surround the lower end surface 9b of the pressure pin 9, and is wound in a cylindrical shape so as to surround the hollow cylindrical portion 9c of the pressure pin 9 thereon. The mounted induction coil 21 is attached.

【0015】プレッシャピン9の下端面9bの上下方向
(運動方向)における位置は、ノズルニードル8と連動
して上下方向に往復運動するプレッシャピン9の全運動
範囲において、下端面9bが永久磁石22の上下方向の
幅(厚さ)内にあるように設定する。誘導コイル21の
起電力(信号)はリード線23によって外部へ取り出さ
れて処理される。
The position of the lower end face 9b of the pressure pin 9 in the up-down direction (moving direction) is such that the lower end face 9b of the lower end face 9b Is set to be within the vertical width (thickness). The electromotive force (signal) of the induction coil 21 is taken out to the outside by the lead wire 23 and processed.

【0016】このように図1に示す要部構成を有する第
1実施形態のリフトセンサを、図2に示す従来例と同様
な電子制御式のコモンレール型燃料噴射弁に適用する
と、以下のように作動する。前述のように、ソレノイド
16への非通電時には、絞り7を通じて制御室12に供
給燃料の高圧が作用しているので、その力によってコマ
ンドピストン14、プレッシャピン9及びノズルニード
ル8には、それぞれ圧縮歪みが生じている。しかし、ノ
ズルニードル8との重なり部としてのプレッシャピン9
の中空円筒部9cがノズルニードル8の小径部8aに対
して緩く嵌合しているのと、中空円筒部9cの下端面9
bには何の力も作用していないので、中空円筒部9cに
は圧縮歪みが全く発生していない。
When the lift sensor of the first embodiment having the essential configuration shown in FIG. 1 is applied to an electronically controlled common rail type fuel injection valve similar to the conventional example shown in FIG. 2, the following is obtained. Operate. As described above, when the solenoid 16 is not energized, the high pressure of the supplied fuel acts on the control chamber 12 through the throttle 7, and the command piston 14, the pressure pin 9, and the nozzle needle 8 are compressed by the force. Distortion has occurred. However, the pressure pin 9 as an overlapping portion with the nozzle needle 8
Of the hollow cylindrical portion 9c is loosely fitted to the small diameter portion 8a of the nozzle needle 8, and the lower end surface 9 of the hollow cylindrical portion 9c
Since no force acts on b, no compressive strain is generated in the hollow cylindrical portion 9c.

【0017】この状態でソレノイド16に通電されると
バルブ11が上昇して開弁し、制御室12の圧力が低下
して、まず、コマンドピストン14、プレッシャピン9
及びノズルニードル8の圧縮歪みが小さくなる。このよ
うに圧縮歪み量の大きさが変化しても、ノズルニードル
8の上端の小径部8aに被さっているプレッシャピン9
の中空円筒部9cの圧縮歪み量の変化は零である。そし
て、更に制御室12の圧力が低下して開弁圧になると、
ノズルニードル8がコマンドピストン14やプレッシャ
ピン9と共に上昇(リフト)して燃料が噴口6から噴射
される。
When the solenoid 16 is energized in this state, the valve 11 rises and opens, the pressure in the control chamber 12 decreases, and first, the command piston 14 and the pressure pin 9
In addition, the compression distortion of the nozzle needle 8 is reduced. Even if the magnitude of the amount of compressive strain changes in this way, the pressure pin 9 covering the small diameter portion 8a at the upper end of the nozzle needle 8
The change in the amount of compressive strain of the hollow cylindrical portion 9c is zero. When the pressure in the control chamber 12 further decreases to the valve opening pressure,
The nozzle needle 8 rises (lifts) together with the command piston 14 and the pressure pin 9, and fuel is injected from the injection port 6.

【0018】ノズルニードル8の上昇と共にプレッシャ
ピン9の下端面9bは永久磁石22の上下方向の幅内で
移動するから、永久磁石22とプレッシャピン9の中空
円筒部9cとの重なり幅tの大きさが変化する。それに
よって、永久磁石22から出て中空円筒部9cとその外
周に配置された誘導コイル21を順次通過する磁束の数
が変化するので、誘導コイル21には磁束数の変化に応
じた値の起電力が発生する。この起電力をリード線23
を通じて外部に取り出してモニタすると、ノズルニード
ル8のリフトを検知することができる。第1実施形態の
リフトセンサにおいては磁気回路を構成する部材が全く
圧縮歪みを受けないように構成されているので、従来技
術のような圧縮歪みに伴う磁気歪みの影響を受けない
で、より正確にノズルニードル8のリフト状態を検知す
ることができる。
Since the lower end surface 9b of the pressure pin 9 moves within the vertical width of the permanent magnet 22 with the rise of the nozzle needle 8, the overlap width t between the permanent magnet 22 and the hollow cylindrical portion 9c of the pressure pin 9 is large. Changes. As a result, the number of magnetic fluxes coming out of the permanent magnet 22 and sequentially passing through the hollow cylindrical portion 9c and the induction coil 21 arranged on the outer periphery thereof changes, so that the induction coil 21 has a value corresponding to the change in the number of magnetic fluxes. Electric power is generated. This electromotive force is
If the nozzle needle 8 is taken out and monitored through the outside, the lift of the nozzle needle 8 can be detected. In the lift sensor according to the first embodiment, the members constituting the magnetic circuit are configured not to receive any compressive strain. Therefore, the lift sensor is not affected by the magnetic strain caused by the compressive strain as in the related art, and is more accurate. Thus, the lift state of the nozzle needle 8 can be detected.

【0019】図6は、電子制御式のコモンレール型燃料
噴射弁(図2)に従来方式のリフトセンサと本発明方式
のリフトセンサ(図1)を適用して比較実験を行った結
果をタイミングチャートとして示したものである。この
場合、従来方式の発電式リフトセンサとしては図7に示
したような構成を有するものを用いた。図7に示す従来
方式においては、ノズルニードル8の一部であって誘導
コイル21の内部を通過している小径部8a’を磁化し
て永久磁石とし、ノズルニードル8の上下方向の運動に
伴って誘導コイル21に作用する磁束数が変化して起電
力を発生するようになっている。
FIG. 6 is a timing chart showing the results of a comparative experiment conducted by applying a conventional lift sensor and a lift sensor of the present invention (FIG. 1) to an electronically controlled common rail fuel injection valve (FIG. 2). It is shown as. In this case, a conventional power generation type lift sensor having a configuration as shown in FIG. 7 was used. In the conventional method shown in FIG. 7, the small diameter portion 8a 'which is a part of the nozzle needle 8 and passes through the inside of the induction coil 21 is magnetized into a permanent magnet. As a result, the number of magnetic fluxes acting on the induction coil 21 changes to generate an electromotive force.

【0020】図示しない電子式制御装置が発生する駆動
パルスによってこれらの燃料噴射弁に燃料噴射の指令が
送られると、前述のように制御室12の圧力が低下す
る。このとき、ノズルニードル8の小径部8a及び8
a’に作用する力が小さくなり、その部分の圧縮歪み量
が小さくなるので、圧縮歪み量の変化する小径部8a’
そのものが磁化されている図7に示す従来方式のリフト
センサでは、制御室12の圧力が低下するのと同時に、
磁歪現象によって誘導コイル21が圧縮歪み量の変化に
応じた起電力の信号を発生するので、それがノズルニー
ドル8のリフト状態を示すものとして誤認される。
When a fuel injection command is sent to these fuel injection valves by a drive pulse generated by an electronic control unit (not shown), the pressure in the control chamber 12 decreases as described above. At this time, the small diameter portions 8a and 8
Since the force acting on a ′ is reduced and the amount of compressive strain at that portion is reduced, the small diameter portion 8a ′ where the amount of compressive strain changes
In the conventional lift sensor shown in FIG. 7 which is itself magnetized, at the same time as the pressure in the control chamber 12 decreases,
Since the induction coil 21 generates an electromotive force signal corresponding to the change in the amount of compressive strain due to the magnetostriction phenomenon, the signal is erroneously recognized as indicating the lift state of the nozzle needle 8.

【0021】それに対して本発明の場合は、磁気回路に
入っているプレッシャピン9の中空円筒部9cには圧縮
歪みが生じないため、磁歪現象による信号は発生せず、
実際にノズルニードル8がリフトして噴口6が開き、噴
射率が立ち上がった時にはじめて誘導コイル21に顕著
な起電力が発生するので、それをリフトを示す信号とし
て認識すれば、圧縮歪みの影響を実質的に受けないで正
確にノズルニードル8のリフト状態を検出することがで
きる。また、同じ理由でリフト終了時や閉弁開始の時期
等を正確に検出することができることは説明を要しな
い。
On the other hand, in the case of the present invention, no compression distortion occurs in the hollow cylindrical portion 9c of the pressure pin 9 in the magnetic circuit, so that no signal is generated due to the magnetostriction phenomenon.
A remarkable electromotive force is generated in the induction coil 21 only when the nozzle needle 8 is actually lifted and the injection port 6 is opened, and the injection rate rises. If the electromotive force is recognized as a signal indicating the lift, the influence of the compression distortion is reduced. The lift state of the nozzle needle 8 can be accurately detected without being substantially received. Further, it is not necessary to explain that the end of the lift, the timing of the start of the valve closing, and the like can be accurately detected for the same reason.

【0022】なお、第1実施形態の場合も、燃料噴射の
停止状態においては、ノズルニードル8の小径部8aを
含めて、コマンドピストン14、プレッシャピン9及び
ノズルニードル8に圧縮歪みが発生しているが、ノズル
ニードル8のリフトに先立ってその圧縮歪みが解消する
時に、プレッシャピン9の下端面9bが移動する距離
は、噴口6が開く際のノズルニードル8のリフト量に比
べて無視することができる程度に微小なものであり、そ
の移動に対応して誘導コイル21に発生する信号電圧は
ノズルニードル8のリフト状態と誤認するほどの値には
なり得ない。
In the first embodiment as well, when the fuel injection is stopped, the command piston 14, the pressure pin 9, and the nozzle needle 8, including the small diameter portion 8a of the nozzle needle 8, undergo compression strain. However, the distance that the lower end surface 9b of the pressure pin 9 moves when the compression distortion is eliminated prior to the lift of the nozzle needle 8 should be ignored compared to the lift amount of the nozzle needle 8 when the injection port 6 opens. Therefore, the signal voltage generated in the induction coil 21 in response to the movement cannot be a value that can be mistaken for the lift state of the nozzle needle 8.

【0023】また、本発明の燃料噴射弁におけるリフト
センサは、誘導コイル21を用いた発電式のものである
から、その出力電圧は誘導コイル21を通過する磁束数
の変化の速度と比例する。従って、ノズルニードル8の
移動速度と磁束数の変化速度が比例するように永久磁石
22やプレッシャピン9の下端面9bを含む中空円筒部
9c、誘導コイル21の形状、位置等を設定することに
より、図6に示した本発明の誘導コイル21の出力電圧
の積分値からノズルニードル8のリフト量を検出するこ
とができる。このようにして、本発明の燃料噴射弁にお
いては、噴射の開始及び終了の時期、或いはリフト量等
を高い精度で検知することが可能になる。
Since the lift sensor in the fuel injection valve of the present invention is of a power generation type using the induction coil 21, its output voltage is proportional to the speed of change in the number of magnetic fluxes passing through the induction coil 21. Therefore, by setting the shape and position of the hollow cylindrical portion 9c including the lower end surface 9b of the permanent magnet 22 and the pressure pin 9 and the induction coil 21 so that the moving speed of the nozzle needle 8 is proportional to the change speed of the magnetic flux number. The lift amount of the nozzle needle 8 can be detected from the integrated value of the output voltage of the induction coil 21 of the present invention shown in FIG. In this manner, in the fuel injection valve of the present invention, it becomes possible to detect the start and end times of the injection, the lift amount, and the like with high accuracy.

【0024】図3に本発明の第2実施形態を示す。この
例では、第1実施形態において説明したように、圧縮歪
みの影響を受けないプレッシャピン9の下端部の、ノズ
ルニードル8との重なり部である中空円筒部9cに着磁
させて、中空円筒部9cを永久磁石としてある。また、
誘導コイル21は皿状のディスタンスピース4内におい
て、プレッシャピン9の下端面9bを取り囲むように配
置される。プレッシャピン9の下端面9bは、プレッシ
ャピン9の全運動範囲において誘導コイル21の上下の
幅内に位置するように配置される。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. In this example, as described in the first embodiment, the lower end portion of the pressure pin 9 which is not affected by the compressive strain is magnetized to the hollow cylindrical portion 9c which is the overlapping portion with the nozzle needle 8, and the hollow cylindrical portion is formed. The portion 9c is a permanent magnet. Also,
The induction coil 21 is arranged in the dish-shaped distance piece 4 so as to surround the lower end surface 9 b of the pressure pin 9. The lower end surface 9b of the pressure pin 9 is disposed so as to be located within the vertical width of the induction coil 21 in the entire movement range of the pressure pin 9.

【0025】第2実施形態においては、プレッシャピン
9がノズルニードル8と連動して上下方向に移動する
と、磁化されたプレッシャピン9の中空円筒部9cのう
ちで誘導コイル21の中へ突入している部分の長さが変
化するので、誘導コイル21に起電力が発生し、リード
線23によってその信号を外部へ取り出すことにより、
第1実施形態の場合と同様に、ノズルニードル8の運動
を正確に検知することができる。
In the second embodiment, when the pressure pin 9 moves vertically in conjunction with the nozzle needle 8, the pressure pin 9 protrudes into the induction coil 21 in the hollow cylindrical portion 9c of the magnetized pressure pin 9. Since the length of the portion changes, an electromotive force is generated in the induction coil 21, and the signal is extracted to the outside by the lead wire 23.
As in the case of the first embodiment, the movement of the nozzle needle 8 can be accurately detected.

【0026】本発明の第3実施形態を図4に示す。この
例は、プレッシャピン9の下端の中空円筒部9cと、ノ
ズルニードル8の上端の小径部8aとの接触部分におい
て、ノズルニードル8の側から上方へ突出している小さ
な突起8bを、プレッシャピン9の中空円筒部9cの穴
の底面に形成された凹部9dに嵌合させて、半径方向の
相対的な位置決め機構とした点に特徴を有するものであ
る。この場合、ノズルニードル8とプレッシャピン9
は、突起8bと凹部9dを中心として相互に回転方向に
摺動可能となっているのが望ましい。
FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention. In this example, a small projection 8b projecting upward from the nozzle needle 8 at the contact portion between the hollow cylindrical portion 9c at the lower end of the pressure pin 9 and the small diameter portion 8a at the upper end of the nozzle needle 8 is connected to the pressure pin 9 Is characterized in that it is fitted into a concave portion 9d formed on the bottom surface of the hole of the hollow cylindrical portion 9c to form a relative positioning mechanism in the radial direction. In this case, the nozzle needle 8 and the pressure pin 9
Is preferably slidable in the direction of rotation about the projection 8b and the recess 9d.

【0027】第3実施形態においては、凹部9dと突起
8bの係合によって、ノズルニードル8の小径部8aと
プレッシャピン9の中空円筒部9cとの間に確実に微小
な間隔の隙間を保持することができるので、中空円筒部
9cに圧縮歪みが全く生じないようにすることができ
る。従って、磁歪現象による信号の発生を防止すること
ができる。また、この隙間における両部材の接触によっ
て、打音としての騒音や摩耗が少しでも発生するのを防
止することができる。
In the third embodiment, a small gap is reliably maintained between the small diameter portion 8a of the nozzle needle 8 and the hollow cylindrical portion 9c of the pressure pin 9 by the engagement between the recess 9d and the projection 8b. Therefore, no compressive strain can be generated in the hollow cylindrical portion 9c. Therefore, generation of a signal due to the magnetostriction phenomenon can be prevented. In addition, it is possible to prevent noise or wear as a tapping sound from being generated even by a small amount due to contact between the two members in the gap.

【0028】図5に示す第4実施形態は、図4に示す第
3実施形態の変形であって、この場合はプレッシャピン
9の下端の中空円筒部9cの底面に突起9eが形成さ
れ、それと嵌合するようにノズルニードル8の小径部8
aの上端面に凹部8cが形成される。第4実施形態の作
用、効果は第3実施形態のそれと同様である。
The fourth embodiment shown in FIG. 5 is a modification of the third embodiment shown in FIG. 4. In this case, a projection 9e is formed on the bottom surface of the hollow cylindrical portion 9c at the lower end of the pressure pin 9, and The small diameter portion 8 of the nozzle needle 8
A concave portion 8c is formed on the upper end surface of a. The operation and effect of the fourth embodiment are the same as those of the third embodiment.

【0029】図示の実施形態においては、いずれもプレ
ッシャピン9の側に圧縮歪みを生じない部分(中空円筒
部9c)を形成し、それに挿入される部分(小径部8
a)をノズルニードル8の側に形成したが、圧縮歪みを
生じない部分をノズルニードル8、又はノズルニードル
8と連動して移動する部分に形成しても同様な作用、効
果を得ることができる。
In the illustrated embodiment, a portion (hollow cylindrical portion 9c) that does not generate compressive strain is formed on the pressure pin 9 side, and a portion (small diameter portion 8) inserted therein is formed.
Although a) is formed on the nozzle needle 8 side, the same operation and effect can be obtained by forming a portion where no compression distortion occurs on the nozzle needle 8 or a portion which moves in conjunction with the nozzle needle 8. .

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

【図1】本発明の第1実施形態の要部を示す縦断正面図
である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional front view showing a main part of a first embodiment of the present invention.

【図2】電子制御式のコモンレール型燃料噴射弁の構造
を示す縦断正面図である。
FIG. 2 is a vertical sectional front view showing the structure of an electronically controlled common rail fuel injection valve.

【図3】第2実施形態の要部を示す縦断正面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional front view showing a main part of a second embodiment.

【図4】第3実施形態の要部を示す縦断正面図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional front view showing a main part of a third embodiment.

【図5】第4実施形態の要部を示す縦断正面図である。FIG. 5 is a longitudinal sectional front view showing a main part of a fourth embodiment.

【図6】本発明の効果を説明するために、本発明の燃料
噴射弁と従来方式の燃料噴射弁との比較実験の結果を示
すタイミングチャートである。
FIG. 6 is a timing chart showing the results of a comparison experiment between the fuel injector of the present invention and a conventional fuel injector in order to explain the effect of the present invention.

【図7】比較実験に使用した従来方式の燃料噴射弁の要
部を示す縦断正面図である。
FIG. 7 is a longitudinal sectional front view showing a main part of a conventional fuel injection valve used for a comparative experiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5…油溜まり 8…ノズルニードル 8a…小径部 8b…突起 8c…凹部 9…プレッシャピン 9a…有底の穴 9b…下端面 9c…中空円筒部 9d…凹部 9e…突起 10…スプリング 11…バルブ 12…制御室 13…高圧燃料通路 14…コマンドピストン 16…ソレノイド 21…誘導コイル 22…永久磁石 23…リード線 Reference Signs List 5 oil reservoir 8 nozzle needle 8a small diameter portion 8b projection 8c recess 9 pressure pin 9a bottomed hole 9b bottom end surface 9c hollow cylindrical portion 9d recess 9e projection 10 spring 11 valve 12 ... control room 13 ... high-pressure fuel passage 14 ... command piston 16 ... solenoid 21 ... induction coil 22 ... permanent magnet 23 ... lead wire

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ノズルニードルのリフトによって噴口を
開いて燃料を噴射する内燃機関用の燃料噴射弁におい
て、磁性材料からなる前記ノズルニードル自体又は前記
ノズルニードルと連動してリフト方向に移動する部材に
機械的な歪みを生じない部位を形成し、前記機械的な歪
みを生じない部位と、固定された誘導コイルとにより1
つの磁気回路を構成して、前記ノズルニードルのリフト
に伴う前記誘導コイルと前記機械的な歪みを生じない部
位との相対的な位置の変化に対応する前記誘導コイルの
起電力を検出することによって、前記ノズルニードルの
リフトを検知するようにしたことを特徴とする燃料噴射
弁。
1. A fuel injection valve for an internal combustion engine that injects fuel by opening an injection port by lift of a nozzle needle, wherein the nozzle needle itself made of a magnetic material or a member that moves in a lift direction in conjunction with the nozzle needle. A part that does not generate mechanical distortion is formed, and the part that does not generate mechanical distortion and the fixed induction coil form one part.
By configuring two magnetic circuits and detecting the electromotive force of the induction coil corresponding to a change in the relative position between the induction coil and the portion where the mechanical distortion does not occur due to the lift of the nozzle needle A fuel injection valve, wherein the lift of the nozzle needle is detected.
【請求項2】 プレッシャピンを介してスプリングの力
をノズルニードルに伝えるように構成された内燃機関用
の燃料噴射弁において、前記プレッシャピンと前記ノズ
ルニードルの接触部分における前記プレッシャピンと前
記ノズルニードルの一方の端部に磁性材料からなる中空
の有底筒部を形成すると共に、他方の端部を前記中空の
有底筒部の中へ周囲に隙間を残して挿入し、更に前記中
空の有底筒部の周囲を取り囲むように固定された誘導コ
イルを設けて、前記中空の有底筒部の少なくとも一部と
前記誘導コイルとにより1つの磁気回路を構成し、前記
ノズルニードルのリフトに伴う前記誘導コイルと前記中
空の有底筒部との相対的な位置の変化に対応する前記誘
導コイルの起電力を検出することによって、前記ノズル
ニードルのリフトを検知するようにしたことを特徴とす
る燃料噴射弁。
2. A fuel injection valve for an internal combustion engine configured to transmit a force of a spring to a nozzle needle via a pressure pin, wherein one of the pressure pin and the nozzle needle at a contact portion between the pressure pin and the nozzle needle. A hollow bottomed cylindrical portion made of a magnetic material is formed at one end of the hollow bottomed cylindrical portion, and the other end is inserted into the hollow bottomed cylindrical portion with a gap left therearound. An induction coil fixed so as to surround the periphery of the portion, a magnetic circuit is constituted by at least a part of the hollow bottomed cylindrical portion and the induction coil, and the induction accompanying the lift of the nozzle needle is formed. By detecting the electromotive force of the induction coil corresponding to a change in the relative position between the coil and the hollow bottomed cylindrical portion, the lift of the nozzle needle is reduced. A fuel injection valve characterized by detecting.
【請求項3】 前記中空の有底筒部の少なくとも一部が
磁化されて永久磁石となっていることを特徴とする請求
項2に記載された燃料噴射弁。
3. The fuel injection valve according to claim 2, wherein at least a part of the hollow bottomed cylindrical portion is magnetized to form a permanent magnet.
【請求項4】 前記誘導コイルの近傍に固定された永久
磁石が前記磁気回路の一部を構成していることを特徴と
する請求項2に記載された燃料噴射弁。
4. The fuel injection valve according to claim 2, wherein a permanent magnet fixed near the induction coil forms a part of the magnetic circuit.
【請求項5】 前記プレッシャピンと前記ノズルニード
ルの一方の端部に形成される中空の有底筒部と、前記中
空の有底筒部の中へ周囲に隙間が残るようにして挿入さ
れる他方の端部との間に、前記隙間を保持するための位
置決め手段を設けたことを特徴とする請求項2ないし4
のいずれかに記載された燃料噴射弁。
5. A hollow bottomed cylindrical portion formed at one end of the pressure pin and the nozzle needle, and the other inserted into the hollow bottomed cylindrical portion such that a gap remains around the hollow bottomed cylindrical portion. 5. A positioning means for holding the gap is provided between the end portion of the first member and the second member.
A fuel injection valve according to any one of the above.
JP32799497A 1997-11-28 1997-11-28 Fuel injection valve for internal combustion engine Withdrawn JPH11159422A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32799497A JPH11159422A (en) 1997-11-28 1997-11-28 Fuel injection valve for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32799497A JPH11159422A (en) 1997-11-28 1997-11-28 Fuel injection valve for internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11159422A true JPH11159422A (en) 1999-06-15

Family

ID=18205325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32799497A Withdrawn JPH11159422A (en) 1997-11-28 1997-11-28 Fuel injection valve for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11159422A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012246821A (en) * 2011-05-27 2012-12-13 Nippon Soken Inc Device for detecting injector state
GB2497515A (en) * 2011-12-05 2013-06-19 Gm Global Tech Operations Inc Solenoid fuel injector system with needle position feedback
JP2017075542A (en) * 2015-10-13 2017-04-20 株式会社デンソー Fuel injection device
WO2017186691A1 (en) * 2016-04-27 2017-11-02 Delphi International Operations Luxembourg S.À R.L. Fuel injector

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012246821A (en) * 2011-05-27 2012-12-13 Nippon Soken Inc Device for detecting injector state
GB2497515A (en) * 2011-12-05 2013-06-19 Gm Global Tech Operations Inc Solenoid fuel injector system with needle position feedback
JP2017075542A (en) * 2015-10-13 2017-04-20 株式会社デンソー Fuel injection device
WO2017186691A1 (en) * 2016-04-27 2017-11-02 Delphi International Operations Luxembourg S.À R.L. Fuel injector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1136662B1 (en) Position measuring device of electromagnetically operated engine valve drive system and method for attaching the same
US6808133B1 (en) Fuel injection valve
US6510841B1 (en) Fuel injection valve
US6279873B1 (en) Fuel injection valve
US5711259A (en) Method of measuring a valve play of an engine-cylinder valve operated by an electromagnetic actuator
US5748433A (en) Method of accurately controlling the armature motion of an electromagnetic actuator
EP2721331B1 (en) Method of monitoring a solenoid-operated valve
JP6416674B2 (en) Control device for fuel injection valve
JPH11148328A (en) Device for detecting timing of solenoid driven opened or closed
JP2000509917A (en) In particular, a method for recognizing a movement for controlling the collision speed of a contact piece of an electromagnetic actuator and an actuator implementing the method
US5832955A (en) Method for detecting valve play in a cylinder valve actuated by an electromagnetic actuator
JP2000114037A (en) Electronic controller
CN107567537A (en) Pressure in Fuelinjection nozzle determines
JP2015212536A (en) Fuel injection control device and control method
JP3881094B2 (en) Solenoid valve drive
JP3487216B2 (en) Solenoid driven valve
JPH11159422A (en) Fuel injection valve for internal combustion engine
JP2002364391A (en) Neutral valve position variation detector for solenoid- driven valve
JP6498293B2 (en) Injection valve for injecting fluid, method of using the injection valve, and method of manufacturing the injection valve
JP5853093B2 (en) Electromagnetic force equipment
JP6263811B2 (en) Fuel injection control device
JP4764248B2 (en) Control device for fuel injection device
JP2760072B2 (en) Needle lift sensor for fuel injection nozzle
JP3913351B2 (en) Fuel injection timing detection device
JPS6319803A (en) Operation detection equipment of solenoid actuator

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20050201