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JPH0656140B2 - 電磁式燃料噴射弁 - Google Patents

電磁式燃料噴射弁

Info

Publication number
JPH0656140B2
JPH0656140B2 JP59276901A JP27690184A JPH0656140B2 JP H0656140 B2 JPH0656140 B2 JP H0656140B2 JP 59276901 A JP59276901 A JP 59276901A JP 27690184 A JP27690184 A JP 27690184A JP H0656140 B2 JPH0656140 B2 JP H0656140B2
Authority
JP
Japan
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armature
magnetic
magnetic flux
stator
valve
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP59276901A
Other languages
English (en)
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JPS61152960A (ja
Inventor
英雄 木内
Original Assignee
日本電装株式会社
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 日本電装株式会社 filed Critical 日本電装株式会社
Priority to JP59276901A priority Critical patent/JPH0656140B2/ja
Priority to US06/799,251 priority patent/US4676478A/en
Priority to DE19853544575 priority patent/DE3544575A1/de
Publication of JPS61152960A publication Critical patent/JPS61152960A/ja
Publication of JPH0656140B2 publication Critical patent/JPH0656140B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • 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
    • F02M51/00Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • F02M51/0614Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of electromagnets or fixed armature
    • 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
    • F02M51/00Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • F02M51/0625Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
    • F02M51/0664Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding
    • F02M51/0671Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature having an elongated valve body attached thereto
    • F02M51/0675Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature having an elongated valve body attached thereto the valve body having cylindrical guiding or metering portions, e.g. with fuel passages
    • F02M51/0678Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature having an elongated valve body attached thereto the valve body having cylindrical guiding or metering portions, e.g. with fuel passages all portions having fuel passages, e.g. flats, grooves, diameter reductions

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内燃機関に燃料を供給する燃料噴射弁に関
し、電磁コイルにより発生する電磁力により駆動され、
内燃機関への燃料供給量を噴射孔からの燃料噴射時間に
より調節する電磁式燃料噴射弁に関するものである。
〔従来の技術〕
従来周知のこの種の電磁式燃料噴射弁を第2図に示す。
すなわち1は弁ケースであり、ケース本体2およびボデ
ィ3から構成され、ケース本体2の端部を折曲げ加工に
よってボディ3と一体に連結して構成してある。またボ
ディ3にはケースカバー4が圧入により取り付けられて
いる。ケース本体2内の電磁コイル5には端子6を介し
てコンピュータ(CPU)7から電気信号が与えられ、
電磁力を発生する。この電磁力によりステータ8とアー
マチュア9との間に吸引力が発生し、アーマチュア9は
復帰用コイルばね10の押圧力に抗して図示上方に移動
される。アーマチュア9は、第2図に図示される如く、
筒状のステータ8の一端面と対向する端面と、該アーマ
チュア9の移動方向に沿って延びる円筒状の外周面とを
有しており、外周面はケース本体2に対向している。上
記アーマチュア9にはニードル弁11が一体的に結合さ
れており、該ニードル弁11もアーマチュア9と一体的
に図示上方へ移動される。
一方、燃料タンク12から電磁ポンプ13によって圧送
された燃料はフィルター14を通り本燃料噴射弁および
圧力制御弁15に送られる。圧力制御弁15は電磁ポン
プ13から圧力制御弁15の間に亘る供給路の燃料圧力
を一定に保ち、この結果燃料噴射弁には上記圧力制御弁
15によって調圧された一定圧力の燃料が送り込まれて
いる。本燃料噴射弁に加えられている一定圧力の燃料は
継手部16およびフィルタ17を介して、ステータ8の
内部、アーマチュア9の内部および外周部、ニードル部
11の外周部に形成された燃料通路18を通って弁座部
19に至っている。通常はニードル弁11の下端が弁座
部19に当接して燃料噴射孔20を閉止しているが、上
述のごとく電磁コイル5へ通電した場合の通電作用によ
りアーマチュア9およびニードル弁11が上方へ移動さ
れるとニードル弁11は弁座部19を開放し、燃料通路
18内の燃料を噴射孔20から噴出させる。コンピュー
タ7からの信号が停止されると、アーマチュア9および
ニードル弁11はコイルばね10の押圧力により復帰下
動され、ニードル弁11が弁座部19に着座して噴射孔
20を閉じる。よって燃料の噴射を停止する。尚、コン
ピュータ7からの信号により、電磁コイル5に電流が流
れた際発生する磁気の流れ経路(以下、「磁気通路」と
言う)を図中矢印で示す。そしてこの磁気通路中、磁気
の流れと直角方向の横断面が最も小さい部分はステータ
8とアーマチュア9の対向面積である。
よって、該対向面積以外の磁気通路では、流れる磁束の
妨げにならない様に広い断面積と、前記対向面積部分で
アーマチュア9がステータ8に吸引され動作する際に生
ずる磁束より充分高い値の飽和磁束密度特性を有する磁
性材料が選定されている。例えば純鉄、パーマロイ、磁
性ステンレス等の磁性材料が選定されている。
上記のごとき動作特性は第3図実線に示されており、時
間経過tに対して下記のごとき特性をなす。つまり第3
図においてTはコンピュータ7から信号が与えられた
瞬間から、ニードル弁11に一体的に設けられた可動側
ストッパ21がケース本体2に固定した固定側ストッパ
22に当たるまでに要する時間(以下開弁動作時間と称
す)を示し、またTcはコンピュータ7からの信号が停
止した瞬間からニードル弁11が弁座部19に着座する
までに要する時間(以下閉弁動作時間と称す)を示す。
コンピュータ7から電磁コイル5に信号が与えられてい
る時間Tをパルスと称す。ここで電磁コイル5に流れ
る電流、及びステータ8とアーマチュア9の間に発生す
る吸引力は実線で示され、パルスtに対しほぼ一定遅
れの応答を示す。
ところで、従来、特開昭57−159955号公報に開
示されるように、高速応答性を考慮して、フェライトを
用い、渦電流損を低減するものが知られている。
また、一般的な電磁弁にあっては、米国特許第2,85
3,659号に開示されるように、可動コアと並列に位
置する磁束の通路に磁気的な絞りを設け、可動コア(ア
ーマチュア)を通る磁束を多くし、より強力な吸引力を
得ようとするものが知られている。
また、一般的な電磁弁にあっては、米国特許第4,41
9,642号に開示されるように、アーマチュアとポー
ル(ステータ)との間のエアギャップに磁気的に飽和す
る部材を設け、コイルに流れる電流とその力との線型性
を改善するものが知られている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
通常、第2図に示すこの種の電磁式燃料噴射弁は、内燃
機関の始動時の様に、冷間始動時の低い電圧から通常使
用時の様な冷間始動時の2〜3倍以上の電圧にわたる広
い電圧範囲の間、高速に作動することが必要であるた
め、小さな電流で大きな吸引力を得る様に設計する。よ
って、この様な電磁式燃料噴射弁に矩形的な電圧パルス
が印加されると、小さな磁束でニードル弁11は開弁動
作し、開弁動作時間後も磁束が上昇し不要な吸引力が高
まる。さらにコイル5に流れる電流も一次遅れの応答を
示すため、一定値の電流及び磁束に達する時間も長くか
かる。続いてパルス除去後は、高い磁束状態から消磁す
るため、閉弁動作時間が長くなる。また、電流、磁束が
一定値に達しない様な短いパルスになると、パルス除去
時の電流、磁束の値がパルスの長い場合と異なる為、閉
弁動作時間が異なる値となりパルスtに対する噴射量
の直接関係がくずれると言う欠点があった。
また、上述の特開昭57−159955号公報に開示さ
れる技術では、渦電流損は低減されるものの、その電磁
コイルに流れる電流の挙動は第3図実線に示すものと同
様になるため、コイルに通電し開弁した後に磁束が必要
以上に増加し、コイルへの通電を遮断したときには、こ
の高い磁束状態から消磁するため、閉弁動作時間に相当
の時間を要するという問題点があった。
また、米国特許第2,853,659号に開示される従
来技術では、コイルへの通電開始時には強力な力で可動
コアを吸引でき、応答性が速くなるが、コイルに通電し
可動コアを吸引した後に磁束が必要以上に増加し、コイ
ルへの通電を遮断したときには、この高い磁束状態から
消磁するため、可動コアが再びもとに戻るまでに相当の
時間を要するという問題点があった。
また、米国特許第4,419,642号に開示される従
来技術では、コイルに通電される間、常時、磁束が飽和
するため、コイルへの通電開始時にアーマチュアを強力
に高速に吸引する充分な磁束が得られないという問題点
があった。
また、実開昭56−162371号公報の技術において
は、有限要素法による磁場解析を行って電磁弁の高速化
を図っているが、この技術は磁束を有効に通過させるた
めに磁束の方向に沿って適切な断面積を確保しようとす
るものであり、上述の従来技術と同様に、アーマチュア
を移動させるのに必要とされる磁束以上への過剰な上
昇、増加を抑えることができない。
また、特開昭53−10129号公報の技術においては
弁体の移動初期には強い吸引力を発揮させ、その後は吸
引力の増加を抑制しているが、この技術は磁束線の方向
を可動鉄心の移動量に応じて変化させるために固定鉄心
と可動鉄心との対向面に複雑な形状が必要になるばかり
か、上述の従来技術と同様に磁束の過剰な上昇、増加を
抑えることができないという問題点があった。
また、特開昭51−137648号公報の技術において
は、吸引初期に磁束が通る部材に磁気飽和しやすい部材
を採用することで、電源電圧変動に伴う初期の吸引力変
化を防止しているが、低電圧でも飽和するため有効な磁
束が少なくなり高速な応答性が得られないばかりか、吸
引後には対向面積が増加する構造であるため磁束の過剰
な上昇を抑えることができないという問題点があった。
さらに、実開昭55−135416号公報には残留磁気
力によって電磁石の復帰時間が長くなることを防止する
ために、磁気回路の抵抗を大にして残留磁気力を低減す
る技術が開示されているが、この技術では動作コイルを
放磁した後に残る残留磁束密度を低減しており、動作コ
イルへの通電中の全磁束を制限することは開示されな
い。特に、同公報第3図に図示されるようにこの公報の
技術はB−Hカーブをなだらかな傾きにすること、磁気
抵抗を増加させるとともに起磁力(アンペアターン)も
増加させることを特徴として述べており、飽和特性を変
化させる意図はない。このため、磁気回路の磁気抵抗を
増加させる技術ではあるものの、磁気回路を磁束が飽和
する領域で使用することは開示がなく、通電中に磁束が
過剰に上昇するという問題点があった。さらにこの技術
ではB−Hカーブをなだらかな傾きになる結果、起磁力
が小さいときには充分な磁束を発生させることができな
くなり、電磁コイルへの通電開始時の応答性を損ねるこ
とになる。
本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、ステータとアー
マチュアとが離れている状態から電磁コイルへ通電開始
されたときには小さい電流による起磁力であってもアー
マチュアを高速に吸引できるとともに、電磁コイルへの
通電停止時には通電時の磁束状態から通電停止時の残留
磁束状態へすばやく消磁してアーマチュアを高速に復帰
させることができる電磁式燃料噴射弁を提供することを
目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は上記目的を達成するために、 内燃機関への燃料供給量を噴射孔からの燃料噴射時間に
より調節する電磁式燃料噴射弁において、 磁性材料で形成されたステータと、 前記ステータの周囲に設けられる電磁コイルと、 磁性材料で形成され、前記ステータの一端面と対向して
移動可能に設けられ、前記ステータの一端面と対向する
端面と、移動方向に沿って延びる外周面とを有し、前記
電磁コイルへの通電時に前記ステータの方向に吸引され
て移動するアーマチュアと、 磁性材料で形成され、前記ステータの他端側から前記電
磁コイルの外側を通り、前記アーマチュアの前記外周面
に至る磁気通路を構成する磁路形成部材と、 前記アーマチュアの移動により開閉操作され、前記噴射
孔からの燃料噴射を断続する弁体と、 前記アーマチュアおよび前記弁体を前記ステータから離
す方向に付勢するスプリングと、 前記電磁コイルへの通電時に形成される磁気通路を構成
する部材のうち、前記アーマチュアと前記ステータとを
除く部材に、前記電磁コイルの通電時の磁束の方向と直
交する所定の断面積と磁性材料との組み合わせをもって
形成され、前記電磁コイルへの通電時であって前記アー
マチュアが吸引移動する前には磁束が非飽和状態にあ
り、前記電磁コイルへの通電時であって前記アーマチュ
アが吸引移動した直後には磁束が飽和状態となって、前
記弁体の開弁状態における磁束の上昇を制限する磁気絞
りと を備えることを特徴とする電磁式燃料噴射弁という技術
的手段を採用する。
〔作用〕
上記の本発明の構成による作用を説明する。
電磁コイルに通電されると磁束が発生する。この磁束は
磁気通路を通り、この磁気通路を構成する部材のうち、
対向面を介して対向するステータまたはアーマチュア以
外の部材には、電磁コイルへの通電時に発生する磁束に
対して直交する方向の所定の断面積と磁性材料との組み
合わせからなる磁気絞りが形成される。
ここで、通電開始時の磁気回路は、ステータとアーマチ
ュアとの対向面にエアギャップを有する磁気回路とみる
ことができ、電磁コイルの起磁力のほとんどはこのエア
ギャップに磁束を通過させるために消費される。しか
し、エアギャップの磁気抵抗は対向面積が大きくなれば
低下するため、対向面積を大きくとれば小さな起磁力で
大きな磁束を発生させることができる。本発明では、ス
テータとアーマチュア以外の部材に所定の断面積と磁性
材料との組み合わせをもって磁気絞りを形成しているた
め、ステータとアーマチュアとの対向面積を確保したま
ま磁気絞りを形成でき、電磁コイルへの通電初期の小さ
い電流で発生する小さい起磁力であっても、大きな磁束
を発生させることができ、アーマチュアがスプリングの
付勢力に抗して高速に吸引される。これによりアーマチ
ュアに接続された弁体が開弁し、噴射孔から燃料が噴射
される。
そして、電磁コイルへの通電によりアーマチュアが吸引
されるとともに電流が徐々に増加し、磁束が上昇する。
ここで、磁気絞りを形成する磁性材料は磁束の飽和特性
を有しており、起磁力が増加しつづけたとしても磁束は
飽和磁束密度で制限される。しかも、磁気絞りの断面積
が所定の断面積に形成されているため、磁気絞りは飽和
磁束状態となり磁気回路を通る全磁束の上昇を抑える。
さらに、電磁コイルへの通電が停止されると、起磁力が
消失し、磁束は急激に低下する。しかも、通電中の磁束
が制限されているため、磁気通路の残留磁束までの低下
が急速になされ、アーマチュアはスプリングの付勢力に
よって高速に戻される。これにより弁体は閉弁し、噴射
孔からの燃料噴射が停止される。
以下、本発明の実施例を第1図に基づき説明する。
第1図において、1は弁ケースであり、ケース本体2お
よびボディ3から構成され、ケース本体2の端部を折曲
が加工によりボディ3と一体に連結して構成されてい
る。
このケース本体2は上記した従来から用いられている磁
性材料もしくはフェライト等の低い飽和磁束密度特性を
有する磁性材料から形成されている。またケース本体2
の略中央の外周にはその断面積を小さくした磁気絞り2
3が設けられている。なおボディ3にはケースカバー4
が圧入により取り付けられている。
ケース本体2内には電磁コイル5が設けられており、こ
の電磁コイル5には端子6が接続されている。この端子
6にはコンピュータ7から電気信号が送られるものであ
って、この端子6を介して電磁コイル5への通電が行わ
れる。
さらにケース本体2内にはその内部が空洞のステータ8
が設けられており、前記電磁コイル5はこのステータ8
の外周部分に配置されるものである。ステータ8もケー
ス本体2と同じく磁性材料から形成されている。またこ
のステータ8の一端は燃料の配管と接続される継手部1
6となっており、この継手部16の中にはフィルター1
7が設けられている。また、ステータ8の他端は所定の
隙間を介してアーマチュア9が設けられている。
アーマチュア9もケース本体2、ステータ8と同じく磁
性材料から形成されており、ステータ8と対向する端面
の反対側端面部分にニードル弁11をかしめにより同軸
的に連結固定している。このアーマチュア9のステータ
8と対向しあう部分にはコイルばね10が配設されてお
り、このコイルばね10によりアーマチュア9はステー
タ8から常時、離間する方向に押圧力を受けている。な
お、このコイルばね10はステータ8内にかしめ固定さ
れたパイプ24の端部に当接しており、コイルばね10
のアーマチュア9に対する押圧力の設定はステータ8内
にパイプ24を固定する際にパイプ24の固定位置を調
節することにより決められる。
前記ニードル弁11は上記ボディ3内の軸方向に形成さ
れた摺動空間を軸方向に移動するものであって、その先
端は円錐状に、さらにその先端部が形成されており、こ
れに対応してボディ3の先端側にはニードル弁11の先
端の円錐形状に対応した円錐状の弁座部19および燃料
の噴射孔20形成されている。なおニードル弁11のア
ーマチュア9との連結部分の図中下方にはこのニードル
弁11のリフト量(図中上方への移動量)を規制する可
動側ストッパ21が設けられており、この可動側ストッ
パ21に対応して弁ケース2とボディ3との間に固定配
置された固定側ストッパ22が設けられている。
上記構成の電磁式燃料噴射弁には継手部16を介して一
定圧力の加圧燃料が供給される。12は燃料タンクであ
って、燃料タンク12内の燃料は電磁ポンプ13によっ
て汲み上げられると共に、本燃料噴射弁および圧力制御
弁15に配管を介して圧送される。なお、電磁ポンプ1
3の下流位置にはフィルター14が配設されている。ま
た圧力制御弁15により燃料噴射弁に供給される燃料は
一定圧力の加圧燃料として送り込まれている。
継手部16からフィルター17を介して供給された加圧
燃料はパイプ24、およびステータ8内を通り、アーマ
チュア9の内部、および外周を通って、ボディ3内のニ
ードル弁11の外周部に形成された燃料通路18を通っ
て弁座部19の近傍にまで達している。そしてこの燃料
はニードル弁11の開弁に応じて噴射孔20を介して噴
射される。
上記構成におけるその作動はコンピュータ7からの電気
信号が燃料噴射弁に送られていない時は、アーマチュア
9がコイルばね10の押圧力を受けてニードル弁11は
ボディ3の弁座部19に着座しており、燃料は噴射孔2
0から噴射はされない。
コンピュータ7からの電気信号が送られた時には、図矢
印に示すごとく、電磁コイル5によりケース本体2,ス
テータ8,アーマチュア9の磁気通路に磁気(磁束)の
流れが発生し、ステータ8とアーマチュア9との間に電
磁吸引力が発生する。この電磁吸引力に応じてアーマチ
ュア9がコイルばね10の押圧力に抗してスターテ8側
に移動し、ニードル弁11が弁座部19から離座し、弁
座部19の近傍にまで達していた燃料が噴射孔20から
噴射される。この噴射はコンピュータ7からの電気信号
の時間幅に対応したものとなる。
そして電気信号が停止すると、ステータ8とアーマチュ
ア9との間の電磁吸引力は無くなり、コイルばね10の
押圧力によりニードル弁11が復帰下動されて弁座部1
9に着座して噴射孔20を閉じる。よって燃料の噴射を
停止する。
そして本実施例構成においては、ステータ8とアーマチ
ュア9との対向しあう部分に開弁動作終了直後に発生す
る磁束と略同程度の磁束に対して飽和磁束状態となる飽
和磁束特性を示す部位がケース本体2の磁気絞り23部
分に形成されている。上記のような飽和磁束特性は、ケ
ース本体2自体の材料の飽和磁束密度特性と磁気絞り2
3での磁気通路断面積との組合せにより得られるもので
ある。例えばケース本体2に飽和磁束密度特性の高い磁
性材料を用いたならば磁気絞り23での磁気通路断面積
を小さくして、該部分での飽和磁束特性を所望のものと
し、逆にケース本体2に飽和磁束密度特性の低い磁性材
料を用いたならば磁気絞り23での磁気通路断面積を少
し大きめにして所望の飽和磁束特性を得る。
なお、ケース本体2の強度面が損なわれる恐れがある場
合は、非磁性材料からなる補強部材をケース本体2の磁
気絞り23の形成される部分に設けてもかまわない。
上記構成によれば、第3図に示すごとく、コンピュータ
7からの信号の立上りに応じて、電磁コイル5に通電が
なされれば、この時の電磁コイル5に流れる電流の挙動
は、破線に示すごとく開弁同左時間Tにおいては電磁
コイル5のインダクタンス成分による逆起電力により従
来と同様な挙動を示す。しかし、開弁動作終了直後で
は、ケース本体2の磁気絞り23の部分の飽和磁束特性
が、開弁動作終了直後にステータ8とアーマチュア9に
発生している磁束と同程度の磁束に対して飽和状態とな
るようにケース本体2の材料と磁気絞り23の磁気通路
断面積とが設定されているために、ケース本体2の磁気
絞り23の部分が飽和磁束状態となって磁束の上昇がな
くなるので、電磁コイル5のインダクタンス成分は零と
なり、電磁コイル5の内部抵抗により決定される所定値
に直ちに落ち着く。これにより従来の噴射弁に見られる
開弁動作後の磁束上昇に伴う不要な吸引力上昇が無くな
る。そして閉弁動作においては、上述したごとく磁気絞
り23の部分で決められた磁束状態からの消磁されるま
での時間で閉弁動作時間Tが決定されるので、この閉
弁動作時間Tは短い一定のものとなり、高速の弁作動
が得られるようになる。
従って、開弁動作時間T中においては、磁気絞り23
によって磁束が飽和することがなく、従来と全く同一の
磁束が得られるので、低い電圧から高い電圧まで従来同
様、高速の開弁動作が得られており、またケース本体2
の磁気絞り23の部分の磁束が開弁動作終了後すぐに飽
和しているため、磁束の不必要な上昇が制限され、上述
したごとく、パルスtの長短に関係なく、その閉弁作
動時間Tは一定値となり、パルスtに対する噴射量
の直線関係がパルスtの長短に関係なく維持できる。
さらには、本実施例構成によれば、フェライト等の高周
波応答性に優れる磁性材料が選定できる事により、コン
ピュータ7の信号に対し磁束の応答が速くなり開弁動作
時間T及び、閉弁動作時間Tも短縮され、さらには
高速応答性を有する電磁式燃料噴射弁が得られるように
なる。
以上説明したように、この実施例の電磁式燃料噴射弁に
おいては、電磁コイルへの通電時に発生する磁気の流れ
通路の一部であるケース本体に、ステータとアーマチュ
アとの互いに対向し合う面に開弁動作終了直後に発生し
ている磁束と略同程度の磁束に対して飽和状態となる飽
和磁束特性を示す磁性材料と断面積との組合せ部位が前
記対向部分以外に構成されている。このため、開弁動作
においては、従来と同様、開弁に必要な磁束がステータ
とアーマチュアとの間に生じ、従来同様、低い電圧から
高い電圧まで高速の開弁動作が得られ、また開弁動作終
了直後において、あらかじめ磁気絞りの部分の飽和磁束
特性がその磁性材料と断面積との組合せにより、ステー
タとアーマチュアとの対向分に開弁動作終了直後に生じ
ている磁束と同程度の磁束に対して飽和状態となるよう
に設定されているために、ただちに磁束に磁気絞りの部
分にて飽和した状態となり、それ以上磁束上昇が起こら
ないので開弁中の不要な吸引力上昇を防ぐことができ、
さらに閉弁動作時間が上述の組合せよる磁気絞りの部分
により決められた磁束状態が消磁するまでの時間により
決定されることから、閉弁動作時間が短縮ならびに一定
のものとできて、高速応答性が充分に得られ、従ってコ
ンピュータからのパルス信号に対する噴射量が短いパル
スまで充分に確保できるという優れた効果がある。
〔発明の効果〕
以上に述べた本発明によると、磁性材料と断面積との組
み合わせからなる磁気絞りを、ステータおよびアーマチ
ュアを含む磁気通路のうち、所定の面積をもって形成さ
れたステータとアーマチュアとの対向部位を除く磁気通
路の一部に形成したから、アーマチュアの吸引移動時に
必要とされる磁束を通すためのステータとアーマチュア
との対向部位の面積を確保できる。しかも、磁気絞り
は、電磁コイルへの通電時であってアーマチュアが吸引
移動される前には、磁束を飽和させず、充分な磁束をス
テータとアーマチュアとの間に通すことができる。この
ため、ステータの方向に向けてアーマチュアを強力に速
く吸引することができ、弁体の開弁動作時間を短くでき
る。
一方、磁気絞りは、電磁コイルへの通電時であってアー
マチュアが吸引移動された後には磁束を飽和させ、弁体
の開弁状態における磁束の増加を制限する。このため、
電磁コイルへの通電が遮断されると、電磁コイルへ通電
されている間に生じていた磁束は磁気絞りにより制限さ
れているため、電磁コイルへの通電の遮断とともにすば
やく消磁され、アーマチュアがスプリングの付勢力によ
り速く戻ることができ、弁体の閉弁動作時間を短くでき
る。
このように本発明によると、電磁コイルへの通電の断続
に対して高速な応答性を有する電磁式燃料噴射弁を提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の第1実施例を示す部分断面図、第2
図は、従来の電磁式燃料噴射弁を示す部分断面図、第3
図は、従来及び本発明の作動状態を示すシグナルタイム
チャートである。 1……弁ケース,2……ケース本体,5……電磁コイ
ル,8……ステータ,9……アーマチュア,11……ニ
ードル弁,20……燃料噴射孔,23……磁気絞り。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関への燃料供給量を噴射孔からの燃
    料噴射時間により調節する電磁式燃料噴射弁において、 磁性材料で形成されたステータと、 前記ステータの周囲に設けられる電磁コイルと、 磁性材料で形成され、前記ステータの一端面と対向して
    移動可能に設けられ、前記ステータの一端面と対向する
    端面と、移動方向に沿って延びる外周面とを有し、前記
    電磁コイルへの通電時に前記ステータの方向に吸引され
    て移動するアーマチュアと、 磁性材料で形成され、前記ステータの他端側から前記電
    磁コイルの外側を通り、前記アーマチュアの前記外周面
    に至る磁気通路を構成する磁路形成部材と、 前記アーマチュアの移動により開閉操作され、前記噴射
    孔からの燃料噴射を断続する弁体と、 前記アーマチュアおよび前記弁体を前記ステータから離
    す方向に付勢するスプリングと、 前記電磁コイルへの通電時に形成される磁気通路を構成
    する部材のうち、前記アーマチュアと前記ステータとを
    除く部材に、前記電磁コイルの通電時の磁束の方向と直
    交する所定の断面積と磁性材料との組み合わせをもって
    形成され、前記電磁コイルへの通電時であって前記アー
    マチュアが吸引移動する前には磁束が非飽和状態にあ
    り、前記電磁コイルへの通電時であって前記アーマチュ
    アが吸引移動した直後には磁束が飽和状態となって、前
    記弁体の開弁状態における磁束の上昇を制限する磁気絞
    りと を備えることを特徴とする電磁式燃料噴射弁。
  2. 【請求項2】前記磁気絞りは、前記磁路形成部材に形成
    されることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
    電磁式燃料噴射弁。
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