WO2014115587A1 - 燃料噴射装置 - Google Patents

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秀治 江原
石川　亨
安部　元幸
亮 草壁
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    • F02M2200/08—Fuel-injection apparatus having special means for influencing magnetic flux, e.g. for shielding or guiding magnetic flux

Definitions

  • the present invention relates to a fuel injection valve for supplying fuel to an internal combustion engine, and more particularly to a fuel injection valve that achieves both low fuel consumption and high output.
  • Patent Document 1 As a fuel injection valve for realizing this, a configuration having two movers is disclosed in Patent Document 1.
  • Patent Document 1 the object that each mover moves is different, and the stroke is not doubled.
  • An object of the present invention is to make it possible to vary the stroke amount of the valve body in order to widen the control range of the fuel injection amount required for a wide operating state of the engine such as achieving both low fuel consumption and high output. It is to provide an injection valve.
  • the present invention adopts the following configuration.
  • a valve body slidably provided, a mover cooperating with the valve body, a fixed iron core provided at a position facing the mover, and a valve seat member formed with an annular valve seat;
  • a fuel injection valve comprising: a coil for displacing the mover and detaching and seating the valve body on the valve seat, a plurality of the movers are engaged with one valve body To do.
  • the control range of the fuel injection amount is widened, so that optimal fuel injection can be realized in a wide operating range of the engine.
  • FIG. 3B is an enlarged cross-sectional view taken along line AA of FIG. 3a. It is an expanded sectional view of the fixed iron core part concerning the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a fuel injection valve according to an embodiment of the present invention.
  • 2 to 3 are explanatory views of the mover according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the fixed iron core according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the movable part according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is an enlarged view of a movable part and a drive current waveform when performing a small stroke according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an enlarged view of a movable part and a drive current waveform when a large stroke is performed according to the embodiment of the present invention.
  • the fuel injection valve 1 is given a valve opening signal to the coil 115 through an injection hole constituting member 110 having a fuel injection hole 110 ′ for injecting fuel, a nozzle body 111 containing a valve body 106 driven up and down, and a terminal 119.
  • the magnetic circuit 120 is composed of an internal fixed iron core 100, a first movable element 107, a second movable element 105, an external fixed iron core 113, and an upper fixed iron core 114. Further, when not energized, it is supported by the upper spring 116 that is supported upward by the spring retaining pin 117 and that generates force downward, which applies force to the valve body 106, and the receiving portion 111 a of the nozzle body 111. It is constituted by a lower spring 108 that applies an upward force via one movable element 107.
  • the valve body 106 and the injection hole constituting member 110 pass through the fuel passage portion 109a of the guide member 109 at the tip of the fuel injection valve 1 through the directional fuel passage 106b, 111 ′ between the nozzle body 111 and the valve body 106.
  • the fuel is injected from the fuel injection hole 110 ′ through the gap generated in the seat 106c when energized.
  • FIG. 2 (a) is a top view of the second mover 105 as viewed from above the fuel injection valve.
  • FIG. 2B is a cross-sectional view of the valve body 106 in FIG. 1 in the orthogonal direction.
  • FIG. 2C is a cross-sectional view of the movable body 201 in which the second movable element 105 and the valve body 106 are combined.
  • FIG. 3A is a top view of the first movable element 107 viewed from above the fuel injection valve.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • the second mover 105 is characterized by having a circular portion 105a serving as a magnetic attraction surface and an outer peripheral extension portion 105b extending from the circular portion to the outer periphery.
  • an inner diameter hole 105c is formed to be integrated with the outer diameter portion of the valve body 106 by press fitting or the like, and operates as an integrated movable body 201.
  • the first mover 107 has an upper surface 107e that is paired with an inner peripheral side and an outer peripheral side fixed iron core, and a protrusion 107f is formed on a part thereof.
  • the protrusion 107f suppresses the sticking force caused by the fuel existing between the fixed iron core and the upper surface 107e of the first mover.
  • the first movable element 107 has an inner surface 107 a that comes into contact with the lower surface 105 d of the second movable element in the movable body 201.
  • a hole 107g is opened at the center of the first movable element 107, and an outer peripheral portion 106d of the valve body 106 in the movable body 201 passes therethrough.
  • the fuel injection valve of the present invention is characterized in that a spacer 112 is provided between the inner fixed iron core 100 and the outer fixed iron core 113.
  • the spacer 112 may be joined to the inner fixed iron core 100 and the outer fixed iron core 113 by welding, or may be joined by tight bonding of metals at the crushed portions 112a and 112b due to a load from above.
  • the inner fixed iron core 100 and the outer fixed iron core 113 are magnetic materials, while the spacer 112 is a nonmagnetic material. If the spacer 112 is made of a magnetic material, the magnetic circuit 120 configured in FIG. 1 includes the inner fixed iron core 100, the spacer 112, the outer fixed iron core 113, and the upper fixed iron core 114, and the first movable element 107. As a result, the magnetic attraction force is not generated in the second mover 105.
  • This operation is characterized in that a large and small lift is configured using a difference in magnetic attraction force generated in the first movable element 107 and the second movable element 105 generated by a current flowing in the coil.
  • FIG. 5 is a diagram of the valve closing state of the movable part according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6A is an enlarged view of the movable portion at the time of a small stroke according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 6B is a drive current waveform and a displacement diagram of the valve body when the small stroke is generated.
  • FIGS. 7A and 7B are enlarged views of the movable portion at the time of a large stroke according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 7C is a drive current waveform when the large stroke is generated.
  • 7 is set to be larger than the peak value 601 in FIG. 6B
  • the holding current value 702 is set to be larger than the holding current value 602 in FIG. 6B.
  • the same reference numerals as those in FIG. 1 are the same as the parts in FIG. 1, and detailed description will be omitted and will be referred to in this operation description as necessary.
  • a gap 502 is formed between the lower end surface 5100 of the inner fixed iron core 100 and the outer fixed iron core 113 and the upper end surface 5107 of the first mover 107.
  • a gap 503 is formed between the upper end surfaces 5201 of the movable elements 105.
  • the gaps 502 and 503 are the lift amount of the fuel injection valve.
  • the gap 503 is larger than the gap 502, and constitutes two lifts in the fuel injection valve in the present invention.
  • the difference ⁇ between the two lift amounts is constituted by the difference in height between the upper end surfaces 5107 and 5201.
  • Fa2 and Ff + Fs ⁇ Fa1 and Ff + Fs> Fa2 the valve body 106 has a small stroke.
  • the second movable element 105 does not contact the inner fixed core 100 and the lower end surface 5100 of the outer fixed core 113, and the first movable element middle surface 107a and the lower surface 105d of the second movable element contact each other. It has become a state. And the magnetic flux which generate
  • the displacement of the valve body 106 will be described with reference to FIG.
  • the valve body 106 rises rapidly in the section a. Then, the drive current is lowered from the peak value, the ascending speed of the valve body 106 is slowed in the b section, and the holding current 602 is applied to the coil so that the valve body 106 is held in the open state as in the c section.
  • the configuration when achieving a large lift amount of the two lift amounts will be described below with reference to FIGS.
  • the first movable element 107 is attracted upward, and at the same time, the second movable element 105 is also attracted to the internal fixed iron core 100 and the externally fixed core.
  • the lower end surface 5100 of the iron core 113, the upper end surface 5107 of the first mover, and the upper end surface 5201 of the second mover are in contact with each other to form a large stroke.
  • magnetic flux generated by energization of the coil 115 passes, and main magnetic circuits 710 and 711 are configured.
  • a current value 701 ′ holding the peak current is generated, and then a holding current value 702 is generated.
  • a magnetic attraction force is generated so as to exceed the force applied downward by the difference between the upper spring 116 and the lower spring 108 applied to the second mover and the force received downward by the fuel. It is driven together with the mover 107. In other words, it is as follows.
  • differential force between the upper spring 116 and the lower spring 108 Fs.
  • the second mover 105 has the outer peripheral extension portion 105 b extending from the circular portion to the outer periphery, and is extended to the outer peripheral side for the following reason. .
  • a gap 712 is formed between the first movable element 107 and the second movable element 105 during a large lift.
  • the fuel injection valve has the cross section of FIG. 7A over the entire circumference, the magnetic flux that has entered the second armature 105 from the internal fixed iron core 100 is less likely to pass through the external fixed iron core 113. It is difficult to obtain the magnetic attractive force required for the second mover 105.
  • the second movable element 105 is extended to the outer peripheral side so as to have the outer peripheral extension 105b extending from the circular portion to the outer periphery, a part in the circumferential direction is shown in FIG.
  • the cross section has a simple cross section, the magnetic flux that has entered the second movable element 105 from the internal fixed iron core 100 passes to the external fixed iron core 113, and the magnetic attractive force required for the second movable element 105 is obtained.
  • the design that takes into consideration the reduction of the total weight of the movable body 201 is achieved by the valve seat portion of the valve body that is generated when the fuel injection valve is closed. It is desirable from the viewpoint of suppressing the bounce.
  • either the large lift amount or the small lift amount is determined first, and then the difference between the heights of the first movable element 107 and the second movable element 105 is determined.
  • the other lift amount is to be determined. More preferably, after the small lift amount is determined first, the large lift amount is determined. The reason is that the smaller the lift amount, the larger the proportion of the variation in the injection amount of the fuel injection valve corresponding to the lift adjustment error.
  • the two lifts are switched when mounted on an internal combustion engine (not shown)
  • the scenes that require a small injection amount by reducing the lift amount are mainly when the rotational speed of the internal combustion engine is low, when the generated torque of the internal combustion engine is low, and when the fuel injection pressure is low.
  • a certain threshold value is crossed based on the information of the air flow sensor that senses the intake air amount, the crank sensor that senses the rotation speed, and the pressure sensor that senses the fuel injection pressure, Switch to the waveform of.
  • the accelerator opening is suddenly reduced in an operating state where the accelerator opening is large, the rotation speed is high, and the torque is high, it is desirable to switch to a waveform that makes a small stroke even if the fuel pressure is high.
  • the intake air amount, the internal combustion engine speed, the fuel injection pressure, and the accelerator opening are sensed, and the current waveform to be supplied to the fuel injection valve is switched according to the threshold value, but other information is used. However, if the same effect can be obtained, switching can be performed.
  • the second movable element 105 and the valve body 106 are originally separate members and are integrated by press-fitting or the like. However, even if the structure is originally integrated, the internally fixed core 100 As long as it is sucked into the external fixed iron core 113 and the fuel can be sealed in the valve seat portion 106c, the configuration is not questioned.
  • the waveform is described as a waveform that does not hold the peak current during a small stroke and a waveform that holds a peak current during a large stroke. Even if it is the current waveform of this, the effect which concerns on this invention is not impaired.
  • the spacer 112 which is a non-magnetic member, is configured as a single component, but even if it is configured by a plurality of members, the operational effects according to the present invention are not impaired.

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Abstract

　ストローク可変機構を有する燃料噴射弁を構成する。　摺動可能に設けられた弁体１０６と、前記弁体と協働する第一の可動子１０７と、第二の可動子１０５と対向する位置に設けられた内部固定鉄心と１００、外部固定鉄心１１３と、コイル１１５とを備え、第二の可動子のリフト量が前記第一の可動子のリフト量より大きく設定し、前記第二の可動子の一部が前記第一の可動子内へ突出させることにより、コイルに通電する電流によって第一の可動子１０７、第二の可動子１０５に発生する磁気吸引力の差を利用し、大小のリフトを構成させる。

Description

燃料噴射装置
　本発明は、内燃機関に燃料を供給するための燃料噴射弁、特に低燃費化と高出力化の両立を実現する燃料噴射弁に関する。
　近年、自動車の燃費規制が強化されてきており、自動車用内燃機関には低燃費化が求められている。一方で内燃機関には高出力化も求められている。低燃費化と高出力化を同時に達成するためには、エンジンの広い運転領域に適合するために、噴射量制御範囲の拡大が必要となる。そのためには、燃料噴射部の流路断面積を決めている弁体のリフト量（ストローク）を変えられることが望ましい。
　これを実現するための燃料噴射弁として、２つの可動子を有する構成が特許文献１で開示されている。
特開２００４－２２５６５９号公報
　しかしながら、特許文献１では、それぞれの可動子が動かす対象が異なり、ストロークが２段にはなってはいない。
　本発明の目的は、低燃費化と高出力化の両立といったエンジンの広い運転状態に必要とされる燃料噴射量の制御範囲を広げるために、弁体のストローク量を可変することが可能な燃料噴射弁を提供することにある。
　前記課題を解決するために、本発明は次のような構成を採用する。
　摺動可能に設けられた弁体と、前記弁体と協働する可動子と、前記可動子と対向する位置に設けられた固定鉄心と、環状の弁座が形成された弁座部材と、前記可動子を変位させ前記弁体を前記弁座に離着座させるコイルと、を備えてなる燃料噴射弁において、一つの前記弁体に対して複数の前記可動子が係合しているようにする。
　本発明の燃料噴射弁によれば、複数のストロークを構成することで、燃料噴射量の制御範囲が広くなることにより、エンジンの広い運転領域で最適な燃料噴射を実現する事が出来る。
本発明の実施形態に係る燃料噴射弁の構造を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る第二の可動子を燃料噴射弁上方から見た図である。 本発明の実施形態に係る図１における弁体の直交方向の断面図である。 本発明の実施形態に係る第二の可動子と弁体を組合せた可動体の断面図である。 本発明の実施形態に係る第一の可動子を燃料噴射弁上方から見た上視図である。 図３ａのＡ－Ａ拡大断面図である。 本発明の実施形態に係る固定鉄心部の拡大断面図である。 本発明の実施形態に係る可動部の拡大図である。 本発明の実施形態に係る、小ストロークをするときの可動部の拡大図である。 本発明の実施形態に係る、小ストロークをするときの駆動電流波形及び弁体変位図である。 本発明の実施形態に係る、小ストロークの可動部の拡大図である。 本発明の実施形態に係る、大ストロークをするときの可動部の拡大図である。 本発明の実施形態に係る、大ストロークをするときの駆動電流波形である。
（実施例１）
　本発明の第１の実施形態に係る燃料噴射弁について、図１～図７を参照しながら以下に説明する。図１は本発明の実施形態に係る燃料噴射弁の構造を示す断面図である。図２乃至３は本発明の実施形態に係る可動子の説明図である。図４は本発明の実施形態に係る固定鉄心部の拡大断面図である。図５は本発明の実施形態に係る可動部の拡大図である。図６は本発明の実施形態に係る、小ストロークをするときの可動部の拡大図及び駆動電流波形である。図７は本発明の実施形態に係る、大ストロークをするときの可動部の拡大図及び駆動電流波形である。
　はじめに、燃料噴射弁１における全体構成と燃料の流れについて説明する。
　燃料噴射弁１は、燃料を噴射する燃料噴射孔１１０’を有する噴射孔構成部材１１０、上下に駆動する弁体１０６を内包するノズル体１１１、ターミナル１１９を通じてコイル１１５へ開弁信号を与えられた場合に磁気回路１２０となる、内部固定鉄心１００、第一の可動子１０７、第二の可動子１０５、外部固定鉄心１１３、上部固定鉄心１１４から構成される。さらに、非通電時には弁体１０６へ力を作用させる、バネ止めピン１１７に上方を支持されて下方に力を発生させている上部バネ１１６と、ノズル体１１１の受け部１１１ａで支持されて、第一の可動子１０７を介して上方への力を与える下部バネ１０８によって構成されている。
　図示しない燃料配管と接続されている燃料流入部１００’から流れ込んだ燃料は燃料噴射弁の中心軸１’に沿って流れ、弁体１０６の上部中心にある燃料通路１０６ａ及び径方向へ連通する横方向燃料通路１０６ｂを通りノズル体１１１と弁体１０６の間１１１’を通り、燃料噴射弁１の先端にあるガイド部材１０９の燃料通路部１０９ａを通り、弁体１０６と噴射孔構成部材１１０がシートするシート部１０６ｃに至り、通電時にはシート部１０６ｃに生じる隙間を通り、燃料噴射孔１１０’より燃料が噴射される。
　次に、可動部として機能する、第一の可動子１０７、第二の可動子１０５、弁体の構成について説明する。
　図２(ａ)は第二の可動子１０５を燃料噴射弁上方から見た上視図である。図２(ｂ)は図１における弁体１０６の直交方向の断面図である。図２(ｃ)は第二の可動子１０５と弁体１０６を組合せた可動体２０１の断面図である。図３(ａ)は、第一の可動子１０７を燃料噴射弁上方から見た上視図である。図３(ｂ)は、図３(ａ)のＡ-Ａ断面図である。
　本発明における、第二の可動子１０５には、磁気吸引面となる円形部１０５ａと、円形部から外周へ伸びている外周延長部１０５ｂがあることが特徴である。また、弁体１０６の外径部と圧入などにより一体化するための内径孔１０５ｃが開いており、一体化した可動体２０１として動作する。
　第一の可動子１０７には、内周側と外周側の固定鉄心と対となる上面１０７ｅがあり、その一部に突起部１０７ｆがある。突起部１０７ｆは、固定鉄心と第一の可動子の上面１０７ｅの間に存在する燃料による張付き力を抑制している。また、第一の可動子１０７には、可動体２０１における第二の可動子の下面１０５ｄと接し収まる中面１０７ａがある。中面１０７ａには、可動体２０１との接触時に燃料の通路となる軸方向燃料通路１０７ｃ、径方向燃料通路１０７ｄがあり、燃料による、張付き力の発生を抑制している。第一の可動子の下面１０７ｂは、下部バネ１０８と接触し、上方向の力を発生させている。また、第一の可動子１０７の中央には孔１０７ｇが開孔しており、可動体２０１における弁体１０６の外周部１０６ｄが通る。
　次に、第一、第二の可動子を吸引する、固定鉄心について説明する。本発明の燃料噴射弁において、内部固定鉄心１００、外部固定鉄心１１３の間に、スペーサ１１２があることが特徴である。スペーサ１１２は、内部固定鉄心１００、外部固定鉄心１１３に対して、溶接によって接合する場合や、上方向からの荷重により潰れ部１１２ａ、ｂでの金属同士の緊迫結合によって結合する場合がある。内部固定鉄心１００、外部固定鉄心１１３は磁性材であるのに対して、スペーサ１１２は非磁性材である。仮に、スペーサ１１２が磁性材であると、図１で構成される磁気回路１２０が内部固定鉄心１００、スペーサ１１２、外部固定鉄心１１３、上部固定鉄心１１４から構成されてしまい、第一の可動子１０７、第二の可動子１０５に磁気吸引力が発生しなくなってしまう。
　以下、本発明の特徴である、２つのストロークを達成する動作原理について説明する。本動作は、コイルに通電する電流によって発生する第一の可動子１０７、第二の可動子１０５に発生する磁気吸引力の差を利用し、大小のリフトを構成することが特徴である。
　図５は本発明の実施形態に係る可動部の閉弁状態の図である。図６（ａ）は本発明の実施形態に係る小ストローク時の可動部の拡大図であり、図６（ｂ）は小ストロークを発生させる時の駆動電流波形及び弁体の変位図である。図７（ａ）（ｂ）は本発明の実施形態に係る大ストローク時の可動部の拡大図であり、図７（ｃ）は大ストロークを発生させる時の駆動電流波形である。そして図７のピーク値７０１は、図６（ｂ）のピーク値６０１より大きく、保持電流値７０２は、図６（ｂ）の保持電流値６０２より大きく設定されている。上記図中における、図１と同一の番号が付与されている物は、図１における部品と同様であり、詳細な説明は省略し、必要に応じ本動作説明内において引用する。
　はじめに、閉弁状態での構成について図５を用いて説明する。本発明に係る燃料噴射弁が閉弁している状態において、内部固定鉄心１００と外部固定鉄心１１３の下端面５１００と、第一の可動子１０７の上端面５１０７の間には隙間５０２、第二の可動子１０５の上端面５２０１の間には隙間５０３がそれぞれ構成されている。上記隙間５０２、５０３は、燃料噴射弁のリフト量となっている。上記隙間５０３は、上記隙間５０２よりも大きく構成されており、本発明における燃料噴射弁における２つのリフトを構成することになる。本実施例においては、第一の可動子１０７と第二の可動子１０５が接触している状態において、それぞれの上端面５１０７と５２０１の高さの差分により２つのリフト量の差分σを構成しているが、スペーサ等を利用し、差分を調整することも可能である。
　次に、２つのリフト量のうち、小さいリフト量を達成する時の、構成を以下説明する。本発明に係る燃料噴射弁において、コイル１１５に電流が通電されると、第一の可動子１０７が上方へ吸引されて、内部固定鉄心１００と外部固定鉄心１１３の下端面５１００と第一の可動子の上端面５１０７が接触し、小ストロークを構成する。力の作用する関係で言い換えると下記の様になる。
　図６（ａ）に示すように第二の可動子１０５と弁体１０６からなる可動体２０１を下方に押す力は、燃圧＝Fｆと上部ばね１１６と下部ばね１０８の差分力＝Fｓである。これに対して、第二の可動子１０５と弁体１０６からなる可動体２０１を上方に押す力は、第一の可動子１０７に作用する磁気力＝Fa１と第二の可動子１０５に作用する磁気力＝Fa2であり、Ff+Fs＜Fａ1かつFf+Fs＞Fａ2の時、弁体１０６は小ストロークとなる。この際、第二の可動子１０５は内部固定鉄心１００と外部固定鉄心１１３の下端面５１００とは接触せず、第一の可動子の中面１０７ａと第二の可動子の下面１０５ｄとは接触した状態となっている。そして、コイル１１５への通電により発生する磁束が通り、主となる磁気回路６１０が構成されている。
　図６（ｂ）に示されるように、コイル１１５に通電する駆動電流波形のピーク値６０１とピーク値６０１よりも低い保持電流値６０２によって、第一の可動子にかかる、上部バネ１１６と下部バネ１０８の差分により下方向へかかる力、及び燃料によって下方向に受ける力を上回るような磁気吸引力を発生させ、第一の可動子１０７のみを駆動させる。この時、第二の可動子１０５に発生する磁気吸引力は、上部バネ１１６と下部バネ１０８の差分により下方向へかかる力、及び燃料によって下方向に受ける力を下回っているために、上記説明のように、第一の可動子の中面１０７ａと第二の可動子の下面１０５ｄとは接触したままの状態となっている。
　図６（ｂ）を用いて弁体１０６の変位を説明する。コイル１１５へ通電する駆動電流波形のピーク値６０１を印加すると、弁体１０６はａ区間で急激に上昇する。そして駆動電流をピーク値から下げ、ｂ区間で弁体１０６の上昇スピードを緩やかにし、保持電流６０２をコイルへ印加することによりｃ区間の様に開弁状態で弁体１０６は、保持される。
　引き続き、２つのリフト量のうち、大きいリフト量を達成する時の、構成を図７（ａ）乃至（ｃ）を用いて以下説明する。本発明に係る燃料噴射弁において、コイル１１５に電流が通電されると、第一の可動子１０７が上方へ吸引されると同時に第二の可動子１０５も吸引され、内部固定鉄心１００と外部固定鉄心１１３の下端面５１００と第一の可動子の上端面５１０７、第二の可動子の上端面５２０１は接触し、大ストロークを構成する。この際、コイル１１５への通電により発生する磁束が通り、主となる磁気回路７１０、７１１が構成されている。
　図７（ｃ）に示されるように、コイル１１５に通電する駆動電流波形のピーク値７０１に到達後、ピーク電流を保持した電流値７０１’を発生し、その後保持電流値７０２を発生させるようにすることで、第二の可動子にかかる、上部バネ１１６と下部バネ１０８の差分により下方向へかかる力、及び燃料によって下方向に受ける力を上回るように磁気吸引力を発生させ、第一の可動子１０７と共に駆動させる。力の作用する関係で言い換えると下記の様になる。
　図６に示すように弁体１０６を下方に押す力は、燃圧＝Fｆと上部ばね１１６と下部ばね１０８の差分力＝Fｓである。これに対して弁体１０６を上方に押す力は、第一の可動子１０７に作用する磁気力＝Fa１と第二の可動子１０５に作用する磁気力＝Fa2であり、Ff+Fs＜Fａ1かつFf+Fs＜Fａ2の時、弁体１０６は大ストロークとなる。
　この際、図２において前述したように、第二の可動子１０５において円形部から外周へ伸びている外周延長部１０５ｂを有することに外周側まで拡張した形にしていることは以下の理由がある。
　大リフトをしているときに、第一の可動子１０７と第二の可動子１０５の間には隙間７１２が構成されている。燃料噴射弁が周方向全周に渡って、図７（ａ）の断面を有することになると、内部固定鉄心１００から第二の可動子１０５に入ってきた磁束が外部固定鉄心１１３に通りにくく、第二の可動子１０５に必要となる磁気吸引力が得られにくい。しかしながら、第二の可動子１０５において円形部から外周へ伸びている外周延長部１０５ｂを有するよう外周側まで拡張した形にすることによって、周方向の一部が図７（ｂ）に示されるような断面を有すると、内部固定鉄心１００から第二の可動子１０５に入ってきた磁束が外部固定鉄心１１３へ通り、第二の可動子１０５に必要となる磁気吸引力が得られる。第二の可動子１０５の外周側まで拡張されている部位は大きくすればするほど、第一の可動子１０７の磁気吸引面積を低下させることになるため、必要となる吸引力、使用条件によって形状は最適に決定される。また、同じ吸引力を発生するとした場合においても、可動体２０１の全重量を軽くするように考慮した設計が成されることが、燃料噴射弁の閉弁時に発生する弁体の弁座部とのバウンドを抑える観点からは望ましい。
　本発明に係る、リフト量の調整方法では、大きいリフト量もしくは小さいリフト量のどちらかを先に決定し、その後第一の可動子１０７と第二の可動子１０５のなす高さの差により、もう一方のリフト量を決めることになっている。のぞましくは、小さいリフト量が先に決定された後に、大きいリフト量が決定されるようにするのが良い。その理由は、リフト量が小さい方が、リフトの調整誤差に対して対応する燃料噴射弁の噴射量のばらつきの割合が大きくなるためである。
　本発明に係る、２つのリフトをなす燃料噴射弁において、図示しない内燃機関に搭載されている場合に、２つのリフトを切替える場面について以下説明する。リフト量を小さくして、小噴射量が必要になる場面は、内燃機関の回転数が低い時、内燃機関の発生トルクが低い時、燃料噴射圧力が低い時が主である。すなわち、吸入空気量をセンシングしているエアフローセンサ、回転数をセンシングしているクランクセンサ、燃料噴射圧力をセンシングしているプレッシャセンサの情報を元に一定の閾値をまたいだ場合に、小ストローク用の波形に切り替えることとする。また、アクセル開度が大きく、回転数が高く、トルクも高い運転状態において、突然アクセル開度を小さくしたような場合には、燃圧が高くとも、小ストロークする波形へ切り替えることが望ましい。
　本実施例においては、吸入空気量、内燃機関回転数、燃料噴射圧力、アクセル開度をセンシングし、その閾値によって、燃料噴射弁に通電する電流波形を切り替えることとしたが、他の情報を用いても、同様の効果が得られる場合には、切替えをすることが可能である。
　本実施例では、第二の可動子１０５と弁体１０６が元々は別部材であり、圧入等によって一体化される構造としているが、元々一体化された構造であっても、内部固定鉄心１００および外部固定鉄心１１３へ吸引され、かつ、弁座部１０６ｃにおいて燃料をシールすることが可能であれば、構成を問うことはない。
　本実施例では、小ストローク時にピーク電流を保持しない電流波形、大ストローク時にピーク電流を保持するような波形として説明しているが、可動子が２つのストロークを構成する電流波形であれば、他の電流波形であっても、本発明に係る作用効果が損なわれるものではない。
　本実施例では、非磁性部材としているスペーサ１１２は単一の部品として構成されているが、これを複数の部材によって構成したとしても、本発明に係る作用効果が損なわれるものではない。
　１・・・燃料噴射弁
　１００・・・内部固定鉄心
　１０５・・・第二の可動子
　１０６・・・弁体
　１０７・・・第一の可動子
　１０８・・・下部バネ
　１１０・・・噴射孔構成部材
　１１１・・・ノズル体
　１１２・・・スペーサ
　１１３・・・外部固定鉄心
　１１６・・・上部バネ

Claims (5)

  1. 　摺動可能に設けられた弁体と、前記弁体と協働する可動子と、前記可動子と対向する位置に設けられた固定鉄心と、環状の弁座が形成された弁座部材と、前記可動子を変位させ前記弁体を前記弁座に離着座させるコイルと、
    を備えてなる燃料噴射弁において、
    　一つの前記弁体に対して複数の前記可動子が係合していることを特徴とする燃料噴射弁。
  2. 　前記可動子は、第一の可動子と、第二の可動子とから構成され、前記第二の可動子のリフト量が、前記第一の可動子のリフト量より大きいことを特徴とする請求項１記載の燃料噴射弁。
  3. 　前記第二の可動子は、前記第一の可動子より前記弁体側に配置され、前記第二の可動子の一部が前記第一の可動子内へ突出していることを特徴とする請求項１乃至２に記載の燃料噴射弁。
  4. 　前記二つの可動子と対応する、固定鉄心の面が径方向に対して内周側と外周側に分けられていることを特徴とする請求項１乃至３に記載の燃料噴射弁。
  5. 　前記二つの可動子がリフトする際に燃料噴射弁に投入する、駆動電流波形が、リフト量に応じて異なることを特徴とする請求項１乃至４に記載の燃料噴射弁。
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