JPH11218065A - ソレノイド制御燃料噴射装置 - Google Patents

ソレノイド制御燃料噴射装置

Info

Publication number
JPH11218065A
JPH11218065A JP29793998A JP29793998A JPH11218065A JP H11218065 A JPH11218065 A JP H11218065A JP 29793998 A JP29793998 A JP 29793998A JP 29793998 A JP29793998 A JP 29793998A JP H11218065 A JPH11218065 A JP H11218065A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
injection device
fuel injection
iron core
spring
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.)
Pending
Application number
JP29793998A
Other languages
English (en)
Inventor
David E Martin
イー. マーティン デヴィッド
Glen F Forck
エフ. フォルック グレン
Dana R Coldren
アール. コールドレン ダナ
Marvin P Schneider
ピー. シュナイダー マーヴィン
Prabhakar Ramalingham
ラマリンガン プラブハカー
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.)
ZF International UK Ltd
Caterpillar Inc
Original Assignee
Lucas Industries Ltd
Caterpillar 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 Lucas Industries Ltd, Caterpillar Inc filed Critical Lucas Industries Ltd
Publication of JPH11218065A publication Critical patent/JPH11218065A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/366Valves being actuated electrically
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M57/00Fuel-injectors combined or associated with other devices
    • F02M57/02Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
    • F02M57/022Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive
    • F02M57/023Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive mechanical
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/44Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • F02M59/46Valves
    • F02M59/466Electrically operated valves, e.g. using electromagnetic or piezoelectric operating means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/86928Sequentially progressive opening or closing of plural valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ソレノイドによって駆動される第1及び第2
弁を有する燃料噴射装置を、構成部材の数を減らして小
型化すること。 【解決手段】 燃料噴射装置(20)のハウジング(74)内
に、第1弁(80)及び第2弁(88)を有し、ソレノイド(10
0)が、1個のソレノイド・コイル(130)と、第1及び第
2弁(80、88)に接続した鉄心(104)とを有している。ソ
レノイド駆動回路(131)がソレノイド・コイル(130)に
接続しており、最初に、第1電流波形部分(172)をソレ
ノイド・コイル(130)に供給して鉄心(104)を駆動して、
第2弁(88)を移動させることなく第1弁(80)を移動させ
る。次に、第1電流波形部分と異なる第2電流波形部分
(174)をソレノイド・コイル(130)に供給して第2弁(88)
を移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料噴射装置、特
に制御装置としてソレノイドを使用する燃料噴射装置に
関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】燃料噴
射型エンジンでは燃料噴射装置が使用され、エンジン・
サイクル中に各噴射装置が付属するシリンダに定量調整
された燃料を供給する。従来の燃料噴射装置は、機械制
御又は油圧制御によって燃料を供給する機械制御型又は
油圧制御型装置である。最近では電子制御型燃料噴射装
置が開発されている。電子制御型噴射装置では、燃料が
移送ポンプによって噴射装置に供給される。噴射装置に
は、カム駆動ロッカー・アームによって移動し、移送ポ
ンプによって供給された燃料を高圧に加圧するプランジ
ャが設けられている。噴射装置本体の外部又は内部に設
けられた電気駆動機構が作動して付属するエンジン・シ
リンダに燃料を供給する。
【0003】燃料噴射装置は、逃がし弁と直接作動逆止
弁(DOC)とからなる弁機構を有しており、逃がし弁
は、燃料を循環させて噴射装置を冷却すると共に、噴射
圧力を制御し、噴射後にプランジャからカム面に作用す
る逆圧を緩和する。しかし2個の弁を個別に制御する場
合には2個の独立したソレノイドが必要となる。2個の
ソレノイドを使用する場合、噴射装置がコストアップと
なるだけでなく、部品数が増加して噴射装置全体の寸法
が増大し、及び/又は噴射装置内の他の部品の収容空間
が縮小される。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の燃料噴射装置
は、1個のソレノイドで弁などの複数の可動部材を駆動
する。
【0005】詳しくは、本発明の1形態として、燃料噴
射装置が、第1弁及び第2弁、ソレノイド・コイルと鉄
心を含み第1弁及び第2弁に接続されたソレノイド、及
びソレノイド・コイルに接続されたソレノイド駆動回路
を有している。ソレノイド駆動装置は、第1回目に、第
1電流波形部分をソレノイド・コイルに供給して鉄心を
駆動し、第2弁を移動させることなく第1弁を移動させ
る。第1回目の後の第2回目に、ソレノイド駆動装置
は、さらに第1電流波形部分とは異なる第2電流波形部
分をソレノイドに供給して第2弁を移動させる。第1弁
及び第2電流波形部分には、引込み電流と保持電流の電
流値が含まれていることが望ましい。また、第1弁が逃
がし弁であり、閉止弁に供給する燃料の圧力を制御する
第2弁が2方向弁又は3方向弁であることが望ましい。
【0006】さらに、望ましい形態として、鉄心が第1
弁及び第2弁に接続された1個の鉄心部材である。また
鉄心が、第1弁及び第2弁に接続された第1鉄心及び第
2鉄心とからなる鉄心集合体で構成されていることも望
ましい。
【0007】さらに、望ましい形態として、第1弁及び
第2弁が、それぞれ第1弁及び第2弁で付勢されてお
り、第1バネ及び第2バネが、それぞれ第1付勢力及び
第2付勢力を発生する。
【0008】さらに、本発明の別の形態として、燃料噴
射装置が、1個の可動鉄心部材とソレノイド・コイルを
含むソレノイドと、ソレノイド・コイルに接続されたソ
レノイド駆動回路を有している。ソレノイド駆動回路
は、第1回目に、第1電流波形部分をソレノイドに供給
して鉄心部材を第1位置に移動させ、第1回目の後の第
2回目に、鉄心部材を、第1位置とは異なる第2位置に
移動させる。
【0009】本発明のさらに別の形態として、第1弁及
び第2弁、ソレノイド・コイルと、第1弁及び第2弁に
接続された鉄心組立体を含むソレノイドを有する燃料噴
射装置の制御方法において、第1回目に、第1電流波形
部分をソレノイドに供給して、第2弁を閉じることなく
第1弁を閉じるよう鉄心集合体を駆動し、第1回目の後
の第2回目に、第1電流波形部分と異なる第2電流波形
部分をソレノイドに供給して、第2弁を閉じるように鉄
心集合体を駆動する。
【0010】本発明のさらに別の形態では、ソレノイド
・コイルによって制御される第1及び第2可動鉄心を有
する燃料噴射装置の制御方法において、第1回目に、第
1電流波形部分をソレノイド・コイルに供給して、第2
鉄心を実質的に移動させることなく第1鉄心を移動さ
せ、第1回目の後の第2回目に、第1電流波形部分と異
なる第2電流波形部分をソレノイド・コイルに供給して
第2鉄心を移動させる。
【0011】本発明の燃料噴射装置では、複数の可動部
分を1個のソレノイドで駆動するため、構成部品の数を
減らすと共に種々の利点が生まれる。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は、直接噴射ディーゼル・サ
イクル往復動内燃機関に適用する燃料系統10の一部を
示す。しかし本発明は、ロータリー・エンジン、改良サ
イクル・エンジン等の他のエンジンにも適用可能であ
り、これらのエンジンは少なくとも1つの燃焼室又はシ
リンダを有している。エンジンは少なくとも1つのシリ
ンダヘッドを有し、シリンダヘッドには、本発明の燃料
噴射装置20を装着するための1個又は複数個の装着孔
が設けられている。
【0013】さらに燃料系統10には、各噴射装置20
への燃料供給装置22、各噴射装置20で燃料を加圧す
る燃料加圧装置24、及び各噴射装置を電気的に制御す
る制御装置26が設けられている。
【0014】燃料供給装置22には、燃料タンク28、
燃料タンクと噴射装置20を連通する燃料供給経路3
0、比較的低揚程の燃料移送ポンプ32、1個又は複数
個の燃料フィルタ32、及び噴射装置20と燃料タンク
28とを連通する燃料ドレン経路36が設けられてい
る。必要なら、経路30及び/又は36のいずれか又は
双方を燃料噴射装置20に連通させた燃料経路をエンジ
ンの頂部に設けることもできる。
【0015】燃料加圧装置24は、機械作動装置であっ
ても油圧作動装置であってもよい。本実施形態では、噴
射装置20に付属するタペット・プランジャ組立体50
が、エンジン駆動カム軸54のカム面52によって間接
的又は直接的に機械的に駆動される。本実施形態では、
カム面52が揺動するロッカー・アーム組立体64を駆
動し、このロッカー・アーム組立体64がタペット・プ
ランジャ組立体50を往復動させる。カム面52とロッ
カー・アーム組立体64の間にプッシュ・ロッド(図示
せず)を介在させることもできる。
【0016】電子駆動装置26には、(1)燃料噴射の
タイミング、(2)噴射サイクル中の全燃料噴射量、
(3)燃料噴射圧力、(4)各噴射サイクル中の複数の
独立した噴射期間、(5)各噴射期間の間の時間間隔、
(6)各噴射サイクル内の各噴射期間中の燃料噴射量を
制御する電子制御モジュール(ECM)66が設けられ
ていることが望ましい。
【0017】各噴射装置20は、単一のハウジング内で
燃料を高圧(例えば207MPa(30,000ps
i))に加圧すると共に、加圧された燃料を付属するシ
リンダ内に噴射するユニット型の噴射装置であることが
望ましい。本実施形態ではユニット型噴射装置20を示
しているが、燃料噴射装置が、分離した燃料加圧装置と
燃料噴射装置とを内蔵するモジュール型であってもよ
い。
【0018】次に図2及び図3に示すように、噴射装置
20には、ハウジング74、ノズル部分76、電気アク
チュエータ78、高圧逃がし弁80、逃がし弁バネ8
1、プランジャ孔83内に配置されたプランジャ83、
閉止弁84、閉止弁バネ86、2方向直接作動逆止(D
OC)弁、及びDOC弁バネ90が設けられている。逃
がし弁バネ81が圧縮時に第1バネ力を発生し、DOC
バネ90は圧縮時に第1バネ力より大きな第2バネ力を
発生することが望ましい。
【0019】電気アクチュエータ78は、固定子102
と、1個の鉄心104で形成した鉄心とで形成したソレ
ノイド100で構成されている。ボルト106とワッシ
ャ108が円筒部材110を支持し、この円筒部材11
0が鉄心104を支持している。ボルト106は、さら
にワッシャ112、114を通して延び、DOC弁88
の弁体即ちポペット118のネジ孔116にねじ込まれ
ている。(ワッシャ114もポペット118を囲ってい
る。)DOCバネ90は、鉄心104の面120と、ワ
ッシャ108に当接するDOCバネで付勢されたスペー
サ122との間に圧縮状態で配設されている。円筒形の
逃がし弁スペーサ126がスペーサ122と逃がし弁8
0の肩部128との間に設けられている。DOCバネで
付勢されたスペーサ122は円筒部材110に沿って軸
方向に摺動可能となっており、これについては後に説明
する。
【0020】噴射開始前には、ソレノイド固定子102
内に設けられ駆動回路131に接続されたソレノイド・
コイル130が励磁されていない。従って鉄心104が
ソレノイド固定子102に吸引されないため、逃がし弁
バネ81によって逃がし弁80が開いている。燃料は、
移送ポンプによって燃料供給経路30から、逃がし弁の
肩部128の下方空間146に連通する噴射装置20の
内部経路(図示省略)に供給される。燃料は、さらに開
いた逃がし弁80を通過して逃がし弁の上方の空間15
0に流入し、そこから1本又は複数本の経路(図示省
略)を通ってプランジャ孔83に流入する。プランジャ
82が最上部位置にあるとき、燃料は、プランジャ82
内の経路(これも図示省略)を通り、プランジャ82を
囲みドレン経路36に連通する環状凹部148(図2)
に循環する。各エンジン・サイクル中の噴射期間以外の
期間において、このように燃料を循環して噴射装置20
を冷却すると共にプランジャ室に燃料を充満させる。
【0021】このときDOC弁118は、DOCポペッ
ト118のシール面140がDOC弁箱144のシート
面142から離間した開放位置にある。
【0022】図4は、燃料噴射期間内に、駆動回路13
1からソレノイド・コイル130に供給される電流波形
170を示す。電流波形には、時間t=t0からt=t5
までの第1電流波形部分172と、時間t=t5以後の
第2電流波形が含まれる。t=t0からt=t2までの期
間に、ソレノイド・コイル130に第1引込み電流を供
給して鉄心104をソレノイド固定子102の方向に第
1距離だけ移動させる。その後t=t2からt=t5まで
の期間に、若干低い第1保持電流を供給する。第1引込
み電流と第1保持電流の大きさは、鉄心104に発生す
る磁気駆動力が、逃がし弁バネ81の第1バネ力を越え
るがDOC弁バネ90の第2バネ力を越えない大きさに
選定されている。鉄心104に発生した駆動力は、DO
Cバネ90に伝達され、DOCバネで付勢されたスペー
サ122と逃がし弁スペーサ126を逃がし弁80に接
近させる。逃がし弁80の動きは抵抗オリフィス175
を流れる燃料によって制動される。この期間内に鉄心1
04に発生する力ではDOC弁バネ90は実質的に圧縮
されない。またこの期間内に、ポペット118が鉄心1
04と共に上方に移動するが、全開位置からのポペット
118の移動距離は、シール面140がシート面142
に接するに至らず、DOC弁88は開いたままである。
【0023】続いて、プランジャ孔83内でプランジャ
82が下降して燃料を加圧する。加圧された燃料は、高
圧燃料系路152から分岐経路154を通り、シール面
140とシート面142の間を通り抜けてDOCピスト
ン158の上面156に導かれる。DOCピストン15
8は閉止弁84の上端に当接したスペーサ160を加圧
する。加圧燃料は、さらに燃料系路152を通して閉止
弁経路162に導かれる。従って、閉止弁84の上下両
端に作用する圧力が実質的にバランスし、バネ86によ
り閉止弁84は、閉止弁先端164が先端部材168の
シート面166に当接する閉鎖位置に向かって移動す
る。
【0024】時間t5以後、第2電流波形部分174が
ソレノイドコイル130に供給される。第2引込み電流
に続いて、第2保持電流がコイル130に供給される。
第2引込み電流と第2保持電流は、通常、それぞれ第1
引込み電流と第2保持電流に比べて大である。この電流
波形部分の電流供給によって、鉄心104がポペット1
18をDOCバネ90のバネ力に抗して移動させ、シー
ル面140をシート面142に接触させる。この間に円
筒部材110が、DOCバネによって付勢されたスペー
サ122の中を軸方向に上昇する過剰移動特性が得られ
る。DOCピストン158の上方空間156に溜まった
燃料は、ポペット118のヘッド・ピストン176とD
OCピストン158の壁178の間の調整された漏出経
路から漏出し、DOCピストン158の壁面に設けた通
路(図示せず)を通して排出される。こうしてDOCピ
ストン158の上部に低圧領域が形成され、これにより
閉止弁84が上昇すると燃料噴射が開始される。上記の
調整された漏出経路は、DOC弁88が開いている間に
は燃料の高い流体圧を維持できるが、DOC弁88が閉
じたときには高圧燃料を急速に排出できる大きさとして
いる。
【0025】噴射を終了するときは、ソレノイド130
に供給する電流を、図4に示す電流波形部分172の保
持レベルにまで低下させる。ソレノイド・コイル130
に供給する電流は、ゼロ又は第1保持電流以下の任意の
レベルでもよい。いずれにせよ鉄心104に作用する吸
引力が低下して、DOCバネ90がポペット118を開
放位置まで降下させ、DOCピストン158の上面15
6の上部空間に連通する燃料系路152が再び形成され
る。DOCピストン158の上端に作用する燃料の圧力
とバネ86の力により閉止弁84が降下して閉止弁先端
164がシート面166に当接すると燃料の噴射が停止
する。その後、ソレノイド・コイル130に供給される
電流をゼロ又は第1保持電流のレベル以下とする(電流
値が低下していない場合)。供給電流が第1保持レベル
まで急激に低下するか、第1保持レベル以下に低下する
かに関わりなく、DOCバネ90がポペット118を下
降させると、逃がし弁81バネによって逃がし弁80が
開く。その後、燃料は、逃がし弁80、空隙146、1
50、プランジャ孔83,プランジャ82に設けた通
路、及び環状凹部148を通って排出され、上記のよう
に噴射装置の冷却が行われる。
【0026】さらに、ソレノイド・コイル130に適切
な電流波形部分を供給することにより、噴射サイクル内
で複数回の独立した噴射を行うことができる。例えば、
第1及び第2波形部分172、174で予備噴射、即ち
第1噴射を行うことができる。その直後に、第1保持レ
ベルの電流を供給した後、電流値を第2引込み及び保持
レベルにまで増加させ、主要噴射、即ち第2噴射を行う
ことができる。予備噴射及び主要噴射は、まず波形部分
172及び波形部分174をソレノイド・コイル130
に供給した後、コイル130に供給する波形部分172
及び174の一部を反復すればよい。予備及び主要噴射
の期間(即ち、各期間内の燃料噴射量)は波形部分17
4の第2保持レベルの持続期間によって決まる。もちろ
ん図4に示す電流波形は、適切な噴射応答その他の特性
に応じて変更可能である。
【0027】上記から明らかなように、駆動回路131
は、第1及び第2波形部分の電流をソレノイド・コイル
130に供給して、鉄心104を第1位置と第2位置の
間を移動させる。第1位置への移動によって逃がし弁8
0が閉じ、第2位置への移動によってDOC弁88が閉
じる。1個のソレノイドによって2個の弁80、88を
操作できるため、2個のソレノイドで上記操作をするも
のに比べて噴射装置の寸法と重量が減少する。
【0028】本発明は、1個の鉄心を有するものに適用
できるが、複数の鉄心を有するソレノイドにも適用可能
である。例えば、図5に一部を示す噴射装置200は、
第1の弁202、第2の3方向弁204、及び第1及び
第2の弁202、204を制御するソレノイド206を
有している。ソレノイド206には、ソレノイド・コイ
ル212の収容空間210を有する固定子208が含ま
れる。ソレノイド206には、さらに、非磁性(高リア
クタンス)材料の環状中心スペーサ218の両側にそれ
ぞれ配置した第1環状鉄心214及び第2環状鉄心21
6が含まれている。中心スペーサ218は、コイルボビ
ン221として形成された固定子208の内部で保持さ
れた磁束誘導部材220に固定されている。第1鉄心2
14及び第2鉄心216は、第1弁202及び第2弁2
04と同様に、中心管状体222を囲んでいる。
【0029】前記の実施形態と同様に、図4に示す電流
波形部分172及び174が、駆動回路224からソレ
ノイド・コイル212に供給される。
【0030】まず噴射期間の開始前には、ソレノイド・
コイル212は励起されていないため、第1弁バネ22
6(第1バネ力を発生する)が第1弁202を開いてお
り、シール面228と弁座230が離れている。同時
に、第2弁バネ232(第1バネ力より大きな第2バネ
力を発生する)が第2弁204を、シール面234とシ
ート面236が離間して、別のシール面238が別のシ
ート面240に当接する位置に押し上げる。この状態
で、経路242を流れる燃料が空間243に流入し、さ
らに別の経路(図示せず)を通ってドレン経路に排出さ
れる。続いてカム面が噴射装置200のプランジャ(図
示せず)を押し下げて経路242内の燃料を加圧するこ
とにより、噴射装置内の燃料を効果的に定量調整する。
次いで駆動回路224により、波形部分172の電流が
ソレノイドコイル212に供給される。波形部分172
の引込み及び保持電流のレベルと第1及び第2バネの強
さは、第1鉄心214に作用する力が第1バネ力を越
え、第2鉄心216に作用する力が第2バネ力を越えな
いように選定されている。従って、第1鉄心214がス
ペーサ241を押し上げて第1弁202を閉じる。この
ときシール面228がシート面230に当接して経路2
42のドレンへの排出経路を閉鎖する。また同時に、第
2弁バネ232が、第2鉄心216に発生した力を越え
る力を有しているため、第2弁204は開いたままであ
り、前記の条件が保たれる。従って加圧燃料は、閉止弁
集合体(図示せず)の下端部及び上端部に接続する第1
端側経路244及び第2端側経路246に供給される。
このとき閉止弁集合体の上下両端に作用する燃料圧力が
実質的にバランスしているため、閉止弁84は閉じたま
まである。
【0031】駆動回路224が、その後ソレノイド・コ
イル212に第2電流波形部分216を供給する。電流
レベルの増加により第2鉄心216に発生する力が増加
して、この力が第2バネ力を越えると鉄心216が降下
する。この下向き運動がスペーサ248を介して弁20
4に伝達され、弁204が降下してシール面234が弁
座236に接する。さらに、シール面238がシート面
240から離れる。この動きにより閉止弁の第2端側経
路246が高圧燃料経路242から遮断され、第2端側
経路246がドレン経路250と連通する。これによっ
て閉止弁の両端に作用する圧力のバランスが崩れ、閉止
弁が閉止弁バネの力に抗して上昇し、付属するシリンダ
への燃料噴射が行われる。
【0032】燃料噴射の終了時には、ソレノイド・コイ
ル212に供給される電流が、図4の第1電流波形の保
持レベルまで低下して第2弁204が上昇し、閉止弁の
第2端側経路246と経路242が再び連通する。閉止
弁の上下両端の圧力がバランスして、閉止弁バネと燃料
圧力によって閉止弁が閉じる。このとき電流値をゼロま
で低下させると、第1バネ226によって第1弁202
が開く。
【0033】必要なら、ソレノイド・コイルに3つ以上
の電流波形部分を供給し、1個又は複数個の鉄心を複数
個所(2個所に限らない)に移動させ、1個又は複数個
の弁その他の可動部材を操作することができる。上記の
実施形態で説明したとおり、適切な電流波形部分を供給
することにより、独立して複数回の噴射を行うこともで
きる。
【0034】本明細書の説明から見て、本発明の各種の
改良及び変形は当業者にとって容易と考えられる。従っ
て、本明細書の説明は、専ら当業者に本発明の最適の実
施形態の例示を目的としたものと解すべきである。本発
明の趣旨から逸脱することなく構造及び/又は作用の細
部についての変更が可能であるが、これらの変更のうち
付属の各請求項の記載範囲内にあるものについては全て
独占使用権が確保されている。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の燃料噴射装置の側面図であり、カム
軸とロッカーアームの図、及び燃料移送ポンプと燃料制
御の駆動回路のブロック図を共に示す。
【図2】 図1の燃料噴射装置の断面図である。
【図3】 図2の燃料噴射装置の拡大部分断面図であ
り、ソレノイド、高圧逃がし弁及びDOC弁の詳細部分
を示す。
【図4】 図2及び図3に示すソレノイド・コイルに供
給する電流波形部分の波形図である。
【図5】 本発明の別の形態の燃料噴射装置の部分断面
図である。
【符号の説明】
20・・・燃料噴射装置 78・・・電気アクチュエータ 84・・・閉止弁 80・・・逃がし弁(第1弁) 88・・・直接駆動逆止(DOC)弁(第2弁) 100・・・ソレノイド 102・・・固定子 130・・・ソレノイド・コイル 104・・・鉄心
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // F02M 57/02 310 F02M 57/02 310Z (71)出願人 598141143 ルーカス インダストリーズ パブリック リミテッド カンパニー イギリス ビー90 4エルエー ダブリュ イー ソウリイハル ストラットフォード ロード (番地なし) (72)発明者 デヴィッド イー. マーティン アメリカ合衆国 61761 イリノイ ノー マル オレイリー コート 1411 (72)発明者 グレン エフ. フォルック アメリカ合衆国 61615 イリノイ ペオ リア タリスマン テラス 6230 (72)発明者 ダナ アール. コールドレン アメリカ合衆国 61739−9550 イリノイ フェアバリー レイクヴュー ドライブ 40 (72)発明者 マーヴィン ピー. シュナイダー アメリカ合衆国 61611−1480 イリノイ イースト ペオリア ハイ オーク ド ライブ 305 (72)発明者 プラブハカー ラマリンガン アメリカ合衆国 61761 イリノイ ノー マル アパートメント シー307 エヌ. リンデン ストリート 2000

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1弁及び第2弁;ソレノイド・コイル
    と鉄心とで構成され、第1弁及び第2弁が鉄心と連結さ
    れたソレノイド;及び上記ソレノイド・コイルに接続さ
    れ、最初に、ソレノイド・コイルに第1電流波形部分を
    供給して、鉄心が、第2弁を移動させることなく、第1
    弁を移動させ、次に、第1電流波形と異なる第2電流波
    形をソレノイド・コイルに供給して、鉄心が第2弁を移
    動させるソレノイド駆動回路を備えた燃料噴射装置。
  2. 【請求項2】 上記第1及び第2電流波形部分が、それ
    ぞれ引込みレベルと保持レベルの電流値を有する請求項
    1記載の燃料噴射装置。
  3. 【請求項3】 上記第1弁が逃がし弁である請求項1記
    載の燃料噴射装置。
  4. 【請求項4】 上記噴射装置が開放位置に移動可能な閉
    止弁を有し、上記第2弁が閉止弁に供給する燃料の圧力
    を制御する2方向弁である請求項1記載の燃料噴射装
    置。
  5. 【請求項5】 上記噴射装置が開放位置に移動可能な閉
    止弁を有し、上記第2弁が、閉止弁に供給される燃料の
    圧力を制御する3方向弁である請求項1記載の燃料噴射
    装置。
  6. 【請求項6】 上記鉄心が、第1弁及び第2弁に連結さ
    れた1個の鉄心である請求項1記載の燃料噴射装置。
  7. 【請求項7】 上記鉄心が、それぞれ第1弁及び第2弁
    に連結された第1鉄心及び第2鉄心で構成される鉄心集
    合体である請求項1記載の燃料噴射装置。
  8. 【請求項8】 上記第1弁及び第2弁が、それぞれ第1
    バネ及び第2バネで付勢され、第1バネ及び第2バネ
    が、それぞれ第1付勢力及び第2付勢力を発生する請求
    項1記載の燃料噴射装置。
  9. 【請求項9】 1個の可動鉄心部材とソレノイド・コイ
    ルとを有するソレノイド;及び第1回目に、第1電流波
    形部分をソレノイド・コイルに供給して、鉄心部材を第
    1位置に移動させ、第1回目に続く第2回目に、第1電
    流波形部分と異なる第2電流波形部分をソレノイド・コ
    イルに供給して、鉄心部材を第1位置とは異なる第2位
    置に移動させるためのソレノイド・コイルに接続された
    ソレノイド駆動回路を備えた燃料噴射装置。
  10. 【請求項10】 上記第1電流波形部分及び第2電流波
    形部分が、それぞれ引込みレベルと保持レベルの電流値
    を有する請求項9記載の燃料噴射装置。
  11. 【請求項11】 上記燃料噴射装置が開放位置に移動可
    能な閉止弁を有し、閉止弁に供給する燃料の圧力を制御
    する第2弁が2方向弁である請求項10記載の燃料噴射
    装置。
  12. 【請求項12】 上記燃料噴射装置が、逃がし弁と、上
    記鉄心部材に接続された2方向弁とを有する請求項11
    記載の燃料噴射装置。
  13. 【請求項13】 上記燃料噴射装置が、逃がし弁と、上
    記鉄心部材に接続された3方向弁とを有する請求項10
    記載の燃料噴射装置。
  14. 【請求項14】 上記の逃がし弁と3方向弁とが、それ
    ぞれ第1バネ及び第2バネで付勢され、第1バネ及び第
    2バネが、それぞれ第1付勢力及び第2付勢力を発生す
    る請求項13記載の燃料噴射装置。
  15. 【請求項15】 第1弁及び第2弁、及び、ソレノイド
    ・コイルと鉄心集合体を含むソレノイドを有し、第1弁
    及び第2弁が鉄心集合体に接続された燃料噴射装置の制
    御方法であって:第1回目に、第1電流波形部分をソレ
    ノイド・コイルに供給して鉄心集合体を駆動して、第2
    弁を閉じることなく第1弁を閉じ、 第1回目に続く第2回目に、第1電流波形部分と異なる
    第2電流波形部分をソレノイド・コイルに供給して鉄心
    集合体を駆動して第2弁を閉じる、燃料噴射装置の制御
    方法。
  16. 【請求項16】 上記電流供給の各段階に、それぞれ引
    込み電流の供給段階と保持電流の供給段階とが含まれる
    請求項15記載の制御方法。
  17. 【請求項17】 上記第1弁が逃がし弁である請求項1
    5記載の制御方法。
  18. 【請求項18】 上記燃料噴射装置が開放位置に移動可
    能な閉止弁を有しており、閉止弁に供給する燃料の圧力
    を制御する第2弁が2方向弁である請求項15記載の制
    御方法。
  19. 【請求項19】 上記燃料噴射装置が開放位置に移動可
    能な閉止弁を有しており、閉止弁に供給される燃料の圧
    力を制御する第2弁が3方向弁である請求項15記載の
    制御方法。
  20. 【請求項20】 上記鉄心集合体が、第1弁及び第2弁
    に接続された1個の鉄心部材である請求項15記載の制
    御方法。
  21. 【請求項21】 上記鉄心集合体が、それぞれ第1弁及
    び第2弁に接続された第1鉄心部材及び第2鉄心部材で
    ある請求項15記載の制御方法。
  22. 【請求項22】 上記第1弁及び第2弁が、それぞれ第
    1バネ及び第2バネで付勢され、第1バネ及び第2バネ
    が、それぞれ第1付勢力及び第2付勢力を発生する請求
    項15記載の制御方法。
  23. 【請求項23】 ソレノイド・コイルによって制御され
    る第1可動鉄心及び第2可動鉄心を有する燃料噴射装置
    の制御方法であって:第1回目に、第1電流波形部分を
    ソレノイド・コイルに供給し、第2可動鉄心を実質的に
    移動させることなく第1鉄心を移動させ、第1回目に続
    く第2回目に、第1電流波形部分とは異なる第2電流波
    形部分をソレノイド・コイルに供給して第2可動鉄心を
    移動させる、燃料噴射装置の制御方法。
  24. 【請求項24】 上記電流供給の各段階が、それぞれソ
    レノイド・コイルに引込み電流を供給する段階と保持電
    流を供給する段階とからなる請求項23記載の制御方
    法。
  25. 【請求項25】 上記第1鉄心が逃がし弁に接続されて
    いる請求項23記載の制御方法。
  26. 【請求項26】 上記燃料噴射装置が開放位置に移動可
    能な閉止弁を有し、上記第2可動鉄心が、閉止弁に供給
    される燃料の圧力を制御する2方向弁に接続されている
    請求項23記載の制御方法。
  27. 【請求項27】 上記逃がし弁と2方向弁とが、それぞ
    れ第1バネ及び第2バネによって付勢され、第1バネ及
    び第2バネが第1付勢力及び第2付勢力を発生する請求
    項25記載の制御方法。
  28. 【請求項28】 上記燃料噴射装置が開放位置に移動可
    能な閉止弁を有し、上記第2可動鉄心が、閉止弁に供給
    する燃料の圧力を制御する3方向弁に接続されている請
    求項23記載の制御方法。
  29. 【請求項29】 前記の逃がし弁と3方向弁とが、それ
    ぞれ第1及び第2バネによって付勢され、第1及び第2
    バネが、それぞれ第1及び第2付勢力を発生する請求項
    28記載の制御方法。
JP29793998A 1997-11-03 1998-10-20 ソレノイド制御燃料噴射装置 Pending JPH11218065A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/963,275 1997-11-03
US08/963,275 US6167869B1 (en) 1997-11-03 1997-11-03 Fuel injector utilizing a multiple current level solenoid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11218065A true JPH11218065A (ja) 1999-08-10

Family

ID=25507001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29793998A Pending JPH11218065A (ja) 1997-11-03 1998-10-20 ソレノイド制御燃料噴射装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6167869B1 (ja)
EP (1) EP0913573B1 (ja)
JP (1) JPH11218065A (ja)
DE (2) DE19849030B4 (ja)
GB (1) GB2330947B (ja)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10132248C2 (de) * 2001-07-04 2003-05-28 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffinjektor mit 2-Wege-Ventilsteuerung
DE10136808A1 (de) * 2001-07-27 2003-02-13 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
US6856222B1 (en) * 2001-08-31 2005-02-15 Caterpillar Inc. Biarmature solenoid
US6789777B2 (en) * 2002-12-02 2004-09-14 Caterpillar Inc Piezo solenoid actuator and valve using same
US6935580B2 (en) * 2003-02-10 2005-08-30 Caterpillar Inc Valve assembly having multiple rate shaping capabilities and fuel injector using same
US6776139B1 (en) * 2003-02-25 2004-08-17 Robert Bosch Gmbh Fuel injector assembly having multiple control valves with a single actuator
US6976474B1 (en) 2004-07-19 2005-12-20 Caterpillar Inc. Mechanically actuated, electronically controlled fuel injection system
US7111613B1 (en) 2005-05-31 2006-09-26 Caterpillar Inc. Fuel injector control system and method
US7255091B2 (en) * 2005-05-31 2007-08-14 Caterpillar, Inc. Fuel injector control system and method
WO2007090228A1 (en) * 2006-02-06 2007-08-16 Orbital Australia Pty Limited Fuel injection apparatus
US7520266B2 (en) * 2006-05-31 2009-04-21 Caterpillar Inc. Fuel injector control system and method
AU2009251802B2 (en) * 2008-05-27 2013-05-30 Smith & Nephew, Inc. Control unit with pump module for a negative pressure wound therapy device
US7918208B2 (en) * 2008-06-04 2011-04-05 Denso Corporation Fuel supply apparatus
JP4587133B2 (ja) * 2008-06-04 2010-11-24 株式会社デンソー 燃料供給装置
US7849836B2 (en) * 2008-10-07 2010-12-14 Caterpillar Inc Cooling feature for fuel injector and fuel system using same
US8214132B2 (en) 2010-09-17 2012-07-03 Caterpillar Inc. Efficient wave form to control fuel system
FI123513B (fi) * 2010-12-02 2013-06-14 Waertsilae Finland Oy Polttoaineen syöttöyksikkö, menetelmä sen käyttämiseksi ja polttomoottori
US9638153B2 (en) * 2015-02-20 2017-05-02 Ford Global Technologies, Llc Method for cooling a direct injection pump
US10401398B2 (en) 2017-03-03 2019-09-03 Woodward, Inc. Fingerprinting of fluid injection devices
GB201816364D0 (en) * 2018-10-08 2018-11-28 Rolls Royce Plc A controller assembley
US11313338B1 (en) * 2020-11-20 2022-04-26 Caterpillar Inc. Method and system for monitoring injector valves
US11795886B2 (en) * 2021-12-13 2023-10-24 Caterpillar Inc. Reduced energy waveform for energizing solenoid actuator in fuel injector valve
US11873776B1 (en) 2022-08-02 2024-01-16 Caterpillar Inc. Fuel injector drive system

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1229130B (de) 1965-05-07 1966-11-24 Knorr Bremse Gmbh Elektropneumatische Druckluftbremse fuer Schienenfahrzeuge
US3451429A (en) 1966-09-28 1969-06-24 Bendix Corp Control valve providing means for minimizing seat wear
DE2246476A1 (de) 1972-09-22 1974-04-04 Bosch Gmbh Robert Druckregler fuer stroemende medien
US4002318A (en) 1973-07-20 1977-01-11 Daimler-Benz Aktiengesellschaft Electromagnetic pressure control valve for incompressible media
US4442998A (en) 1979-07-24 1984-04-17 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Electromagnetic valve unit
DE3035605A1 (de) 1980-09-20 1982-05-06 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Abstellvorrichtung fuer kraftstoffeinspritzpumpen
JPS57193729A (en) * 1981-05-25 1982-11-29 Nissan Motor Co Ltd Fuel shutoff device of fuel injection pump
FR2564232B1 (fr) 1984-05-09 1986-10-17 Option Circuit de commande d'un solenoide bistable
US4583509A (en) 1985-01-07 1986-04-22 Ford Motor Company Diesel fuel injection system
JPH0692743B2 (ja) * 1985-04-01 1994-11-16 日本電装株式会社 流体制御用電磁弁
JPS6280376A (ja) 1985-10-03 1987-04-13 Mitsubishi Electric Corp 電磁比例制御弁
JPH0759919B2 (ja) * 1986-04-04 1995-06-28 日本電装株式会社 デイ−ゼルエンジン用燃料噴射制御装置
DE3614495A1 (de) * 1986-04-29 1987-11-05 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Kraftstoffeinspritzvorrichtung fuer eine brennkraftmaschine
DE3732553A1 (de) * 1987-09-26 1989-04-13 Bosch Gmbh Robert Magnetventil
US4971290A (en) 1988-11-04 1990-11-20 Volkswagen Ag Injection control valve for a fuel injection system in an internal combustion engine
US5004162A (en) * 1989-06-21 1991-04-02 General Motors Corporation Solenoid actuated valve assembly
US4932430A (en) 1989-07-28 1990-06-12 Emerson Electric Co. Adjustable two-stage fluid pressure regulating valve
JP2757220B2 (ja) 1989-11-30 1998-05-25 アイシン精機株式会社 燃料噴射装置
US5069420A (en) 1990-02-08 1991-12-03 Applied Power Inc. Proportional pressure control valve
US5178359A (en) 1990-02-08 1993-01-12 Applied Power Inc. Porportional pressure control valve
AT408133B (de) * 1990-06-08 2001-09-25 Avl Verbrennungskraft Messtech Einspritzsystem für brennkraftmaschinen
DE4229105C1 (ja) * 1992-09-01 1993-09-09 Fa. Carl Freudenberg, 69469 Weinheim, De
US5433385A (en) 1993-01-21 1995-07-18 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Fuel injecting apparatus
GB2289313B (en) * 1994-05-13 1998-09-30 Caterpillar Inc Fluid injector system
DE4445586A1 (de) * 1994-12-20 1996-06-27 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Reduzierung des Kraftstoffdruckes in einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung
AUPN391295A0 (en) * 1995-06-30 1995-07-27 Orbital Engine Company (Australia) Proprietary Limited Fuel injection apparatus
AT1343U1 (de) * 1995-12-11 1997-03-25 Avl Verbrennungskraft Messtech Magnetventil
US5893516A (en) * 1996-08-06 1999-04-13 Lucas Industries Plc Injector
GB9616521D0 (en) * 1996-08-06 1996-09-25 Lucas Ind Plc Injector
JP3653882B2 (ja) * 1996-08-31 2005-06-02 いすゞ自動車株式会社 エンジンの燃料噴射装置
DE19645308A1 (de) * 1996-11-04 1998-05-07 Bosch Gmbh Robert Elektrisch gesteuertes Ventil
GB9720003D0 (en) * 1997-09-20 1997-11-19 Lucas Ind Plc Drive circuit

Also Published As

Publication number Publication date
EP0913573A3 (en) 2002-02-13
GB2330947B (en) 2002-06-19
US6167869B1 (en) 2001-01-02
DE69829821T2 (de) 2006-01-26
DE19849030A1 (de) 1999-05-06
EP0913573B1 (en) 2005-04-20
DE69829821D1 (de) 2005-05-25
EP0913573A2 (en) 1999-05-06
GB2330947A (en) 1999-05-05
DE19849030B4 (de) 2008-11-20
GB9820425D0 (en) 1998-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH11218065A (ja) ソレノイド制御燃料噴射装置
US7568632B2 (en) Fuel injector with boosted needle closure
EP0774067B1 (en) Solenoid actuated miniservo spool valve
KR19980018437A (ko) 분사기
JP2000205076A (ja) 電子燃料噴射システムを静穏に作動させる方法
US5947380A (en) Fuel injector utilizing flat-seat poppet valves
JPH1054322A (ja) 直接制御式ニードルバルブを備えた油圧作動式燃料噴射器
JP2002513885A (ja) バネをもたない油圧駆動式燃料噴射装置
US6684854B2 (en) Auxiliary systems for an engine having two electrical actuators on a single circuit
US6595189B2 (en) Method of reducing noise in a mechanically actuated fuel injection system and engine using same
US6405940B2 (en) Fuel injector
US6502555B1 (en) Fuel injector
JPH11210594A (ja) 相補的形状の双鉄心を有する燃料噴射装置用ソレノイド
US6856222B1 (en) Biarmature solenoid
JPH11210595A (ja) 燃料噴射装置駆動用2鉄心ソレノイド
US6792921B2 (en) Electronically-controlled fuel injector
JPH11210593A (ja) 同軸の平坦シート・ポペット弁を用いた燃料噴射装置
JPH11201000A (ja) 先端部材を補強した燃料噴射装置
JPH11210591A (ja) 中心燃料経路と脈動閉鎖機構を有する燃料噴射装置
JP2004515708A (ja) 内燃機関用の燃料噴射装置
KR101890063B1 (ko) 디젤엔진 고압펌프의 유량 제어밸브
JP2004517266A (ja) 3ポート2位置切替弁
JP3686452B2 (ja) 電磁調整可能バルブを備えた燃料噴射器
JPH109085A (ja) 電磁弁
JP2003214282A (ja) 燃料噴射装置のための二重切換弁

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20040406

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20041022

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20041029

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20041022

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050912

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080422

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20080716

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20080804

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081022

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090203

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090901