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JP4134978B2 - Fuel injection device - Google Patents
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JP4134978B2 - Fuel injection device - Google Patents

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Description

本発明は、燃料噴射装置に関する。   The present invention relates to a fuel injection device.

燃料噴射装置としては、例えば内燃機関の燃焼室に直接あるいは間接的に燃料噴射する燃料噴射弁が知られている。燃料噴射弁から供給される燃料は、吸気管あるいは燃焼室において空気と混合され、燃焼室内に可燃混合気を形成する。燃焼室内の可燃混合気はピストン運動により圧縮された後、点火装置により着火燃焼し、内燃機関の動力として利用されている。燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射・噴霧特性の一つとして、噴射率および噴霧ペネトレーション(噴霧先端到達距離)があり、噴射率および噴霧ペネトレーションは内燃機関の運転状態により最適な状態がある。   As a fuel injection device, for example, a fuel injection valve that directly or indirectly injects fuel into a combustion chamber of an internal combustion engine is known. The fuel supplied from the fuel injection valve is mixed with air in the intake pipe or the combustion chamber to form a combustible mixture in the combustion chamber. The combustible air-fuel mixture in the combustion chamber is compressed by piston motion, and then ignited and combusted by an ignition device, and is used as power for the internal combustion engine. As injection / spray characteristics of fuel injected from a fuel injection valve, there are an injection rate and a spray penetration (spray tip reach distance), and the injection rate and the spray penetration have an optimum state depending on the operating state of the internal combustion engine.

その実現手段として、特許文献1は、噴霧形状を2段階に切換える技術を開示している。特許文献1の開示による従来技術によると、ノズルニードルのリフト量の切換えにより噴霧形状を2段階に切換えることで、運転状態による噴射率の最適な状態への考慮がなされている。そのノズルニードルのリフト量を2段階に切換える手段として、従来の噴射用ソレノイドとは別のストッパ用ソレノイドを有している。別のソレノイドを作動させることによりノズルニードルのリフト量を制限するストッパの軸方向位置を制御する。詳しくは、噴射用ソレノイドはノズルニードルと一体となった可動コアを駆動する。一方、ストッパ用ソレノイドは、可動コアのリフトが増加する側つまりノズルニードルのリフト量を増加させる側に、ストッパを駆動する。なお、ストッパには、リフトが小さくなる側にストッパを付勢する第2のスプリングが、リフトが小さくなる側に可動コアを付勢する第1のスプリングとは別に、設けられている。
特開2001−153003号公報
As a means for realizing this, Patent Document 1 discloses a technique for switching the spray shape to two stages. According to the prior art disclosed in Patent Document 1, the spray rate is switched to two stages by switching the lift amount of the nozzle needle, so that the optimum injection rate according to the operating state is considered. As means for switching the lift amount of the nozzle needle in two stages, a stopper solenoid different from the conventional injection solenoid is provided. By operating another solenoid, the axial position of the stopper that limits the lift amount of the nozzle needle is controlled. Specifically, the injection solenoid drives a movable core integrated with the nozzle needle. On the other hand, the solenoid for stopper drives the stopper to the side where the lift of the movable core is increased, that is, the side where the lift amount of the nozzle needle is increased. The stopper is provided with a second spring that urges the stopper toward the side where the lift becomes smaller, separately from the first spring that urges the movable core toward the side where the lift becomes smaller.
JP 2001-153003 A

しかしながら、上記従来技術では、噴射用ソレノイドを作動させて内燃機関の各気筒へ燃料噴射を繰り返している期間中に、ニードルリフトを小さくさせたい場合に、ストッパ用ソレノイドを通電状態から非通電に切換えても、消磁が促進されず、ストッパ軸方向移動の応答性もしくは閉弁応答性が低下するおそれがある。   However, in the above prior art, the stopper solenoid is switched from the energized state to the non-energized when it is desired to reduce the needle lift during the period in which the injection solenoid is operated to repeat the fuel injection to each cylinder of the internal combustion engine. However, demagnetization is not promoted, and there is a possibility that the responsiveness of the movement in the stopper axial direction or the valve closing responsiveness may be lowered.

また、上記従来技術では、噴射用ソレノイドとは別にもう一つのソレノイドを設ける必要となるため、システムの複雑化を招き、コストアップは避けられないという問題がある。   Further, in the above prior art, since it is necessary to provide another solenoid in addition to the injection solenoid, there is a problem that the system is complicated and an increase in cost is unavoidable.

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、噴射率等の噴射・噴霧特性を切換える機能を有するもので、切換え応答性の向上が図れる燃料噴射装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to provide a fuel injection device that has a function of switching injection / spray characteristics such as an injection rate and can improve switching responsiveness. There is to do.

本発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を備える。   In order to achieve the above object, the present invention comprises the following technical means.

即ち、請求項1乃至5記載の発明では、噴孔の上流側に弁座を有するノズルボディと、ノズルボディ内に軸方向移動可能に収容され、弁座に離座および着座するノズルニードルと、ノズルニードルに協働する第1可動コアと、第1可動コアに軸方向に対峙し、軸方向移動可能な第2可動コアと、第1可動コアおよび第2可動コアをノズルニードルの着座方向に付勢する付勢部材とを備え、第2可動コアの軸方向位置に応じてノズルニードルのリフト量を可変にする燃料噴射装置において、
第1可動コアおよび第2可動コアに磁力を作用可能な駆動コイルと、磁力に対して第2可動コアを反第1可動コア側に吸引および反発可能な永久磁石とを設けるとともに、
付勢部材は、第1可動コアを付勢する第1付勢部材と、第2可動コアを付勢する第2付勢部材とを有し、第2付勢部材の内周側には、第1付勢部材と、第1付勢部材に荷重を加える付勢力調整部材を設けていることを特徴としている。
That is, in the inventions according to claims 1 to 5, a nozzle body having a valve seat on the upstream side of the nozzle hole, a nozzle needle accommodated in the nozzle body so as to be movable in the axial direction, and separated and seated on the valve seat; A first movable core that cooperates with the nozzle needle, a second movable core that is opposed to the first movable core in the axial direction and is movable in the axial direction, and the first movable core and the second movable core in the seating direction of the nozzle needle A fuel injection device comprising a biasing member for biasing, wherein the lift amount of the nozzle needle is variable according to the axial position of the second movable core;
A drive coil capable of applying a magnetic force to the first movable core and the second movable core, and a permanent magnet capable of attracting and repelling the second movable core against the magnetic force on the first movable core side;
The urging member includes a first urging member that urges the first movable core and a second urging member that urges the second movable core. On the inner peripheral side of the second urging member, A first urging member and an urging force adjusting member that applies a load to the first urging member are provided.

これによると、ノズルニードルのリフト量を可変にするための第2可動コアの駆動手段として、第1可動コアおよび第2可動コアに磁力を作用可能な駆動コイルと、永久磁石とを有し、永久磁石は、駆動コイルの磁力に応じて第2可動コアを、反第1可動コア側に吸引、および第1可動コア側へ反発可能にしている。例えばその磁力の磁極方向に対して永久磁石による吸引、反発力を利用することで、第2可動コアの軸方向位置を、反第1可動コア側に吸引される方向つまり第1可動コアから遠のく方向側の位置と、第1可動コア側へ反発される方向つまり第1可動コアへ近づく方向側の位置とに切換えることができる。   According to this, as a drive means of the second movable core for making the lift amount of the nozzle needle variable, it has a drive coil capable of applying a magnetic force to the first movable core and the second movable core, and a permanent magnet, The permanent magnet allows the second movable core to be attracted to the side opposite to the first movable core and repelled toward the first movable core according to the magnetic force of the drive coil. For example, the axial position of the second movable core is moved away from the first movable core, that is, away from the first movable core by utilizing the attraction and repulsion force of the permanent magnet with respect to the magnetic pole direction of the magnetic force. The position can be switched between the position on the direction side and the direction repelled toward the first movable core, that is, the position closer to the first movable core.

したがって、従来のようにソレノイドつまり駆動コイルを例えば2つ設けてストッパ用駆動コイルを通電停止および通電にすることでノズルニードルのリフト量を切換えるのではなく、駆動コイルに発生する磁力の磁極方向を切換えることでノズルニードルのリフト量を切換えることが可能である。さらに、永久磁石の吸引、反発力を利用するので、従来の通電停止つまり消磁がなされてリフト量が切換えられる構成に比べて、リフト量切換えの応答性の向上が図れる。   Therefore, instead of switching the amount of lift of the nozzle needle by providing, for example, two solenoids, that is, two drive coils and stopping and energizing the stopper drive coil as in the prior art, the magnetic pole direction of the magnetic force generated in the drive coil is changed. By switching, it is possible to switch the lift amount of the nozzle needle. Further, since the attraction and repulsive force of the permanent magnet is used, the response of switching the lift amount can be improved compared to the conventional configuration in which the energization is stopped, that is, the demagnetization is performed and the lift amount is switched.

なお、ストッパ用駆動コイルに通電つまり励磁する従来技術の場合には、励磁され磁気飽和するまでの間、本来の電磁力が発生せず、磁気飽和するまでの過渡期は電磁力が比較的小さい。例えば第2可動コアを磁気吸引する磁束の流れにその電磁力を効率的に変換するために、磁路面積としての対向面積を稼ぐ必要がある。しかしながら、内部に第1付勢部材および第2付勢部材を配置する場合、体格の大型化を招くおそれがある。その解決方法として第1付勢部材および第2付勢部材を直列状に配置する方法が考えられるが、第1可動コアおよび第2可動コアに付勢する各付勢力を調整することが難しいという問題がある。   In the case of the prior art in which the stopper drive coil is energized, that is, excited, the original electromagnetic force is not generated until the magnetic saturation occurs and the electromagnetic force is relatively small during the transition period until the magnetic saturation occurs. . For example, in order to efficiently convert the electromagnetic force into a flow of magnetic flux that magnetically attracts the second movable core, it is necessary to earn a facing area as a magnetic path area. However, when the first urging member and the second urging member are disposed inside, there is a risk of increasing the size of the physique. As a solution to this problem, a method of arranging the first urging member and the second urging member in series is conceivable, but it is difficult to adjust each urging force that urges the first movable core and the second movable core. There's a problem.

これに対して永久磁石は、常に飽和磁力を発生するように磁化し、着磁することができるので、従来のストッパ用駆動コイルの場合のように対向面積を稼ぐ必要がない。したがって、第1付勢部材および第2付勢部材を内外に二重に配置することができ、第1可動コアと第2可動コアに独立して付勢力を加えることができるので、各付勢力の調整が容易となるとともに、体格の大型化防止が図れる。   On the other hand, since the permanent magnet can be magnetized and magnetized so as to always generate a saturation magnetic force, there is no need to increase the facing area as in the case of a conventional stopper driving coil. Therefore, the first urging member and the second urging member can be arranged in duplicate inside and outside, and the urging force can be applied independently to the first movable core and the second movable core. Can be easily adjusted, and the size of the physique can be prevented from increasing.

なお、第2付勢部材の内周側には、第1付勢部材と、第1可動コアに付勢する第1付勢部材の付勢力を調整する付勢力調整手段としての付勢力調整部材が配置されている。   An urging force adjusting member as an urging force adjusting means for adjusting the urging force of the first urging member and the first urging member that urges the first movable core is provided on the inner peripheral side of the second urging member. Is arranged.

また、請求項2に記載の発明では、永久磁石は、第2可動コアの反第1可動コア側に配置されていることを特徴としている。   Further, the invention according to claim 2 is characterized in that the permanent magnet is disposed on the side of the second movable core opposite to the first movable core.

これによると、例えば第2可動コアの磁極が駆動コイルの磁力の作用によって逆転すると、第2可動コアには、磁極の逆転前に比べて、永久磁石の磁力にバイアスした磁力が作用つまり永久磁石の磁力と駆動コイルの電磁力を加えた磁力が作用、あるいは永久磁石に反発する電磁力のいずれかが作用する。バイアスした磁力が作用する場合には、第2可動コアは永久磁石側つまり第1可動コアから遠のく方向側の軸方向位置に吸引され、永久磁石に反発する磁力が作用する場合には、第2可動コアは第1可動コアに近づく方向側の軸方向位置へ押し戻される。その結果、第2可動コアの変位動作により第1可動コアの変位量、つまりノズルニードルのリフト量を変化させることが容易となる。さらに、噴射率等の噴射・噴霧特性を変化させる機能を、従来に比べて構成を簡素化させて提供することが可能である。   According to this, when the magnetic pole of the second movable core is reversed by the action of the magnetic force of the drive coil, for example, the magnetic force biased to the magnetic force of the permanent magnet acts on the second movable core compared to before the magnetic pole is reversed. A magnetic force obtained by adding the magnetic force of the motor and the electromagnetic force of the drive coil acts, or an electromagnetic force repelling the permanent magnet acts. When the biased magnetic force acts, the second movable core is attracted to the permanent magnet side, that is, the axial position on the direction side far from the first movable core, and when the magnetic force repelling the permanent magnet acts, The movable core is pushed back to the axial position on the side closer to the first movable core. As a result, it becomes easy to change the displacement amount of the first movable core, that is, the lift amount of the nozzle needle by the displacement operation of the second movable core. Furthermore, it is possible to provide a function of changing the injection / spray characteristics such as the injection rate with a simplified configuration as compared with the conventional case.

また、請求項3に記載の発明では、第2可動コアと永久磁石との間には、磁性体が配設されていることを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, a magnetic material is disposed between the second movable core and the permanent magnet.

これによると、第2可動コアと永久磁石との間には、磁性体が配設されていることが好ましい。例えば駆動コイルの磁力の作用により第1可動コアおよび第2可動コアに発生する磁界(磁力の磁極方向)と永久磁石の磁界とが逆方向となる場合には、駆動コイルの磁束の流れは、その磁束の流れに対して磁気抵抗となる永久磁石自身に直接作用せず、永久磁石と第2可動コアの間に設けられた磁性体に作用するため、永久磁石の磁束の影響を緩和または除去できる。したがって、駆動コイルに発生する電磁力を効率的に利用することができる。   According to this, it is preferable that a magnetic body is disposed between the second movable core and the permanent magnet. For example, when the magnetic field (magnetic pole direction of the magnetic force) generated in the first movable core and the second movable core by the action of the magnetic force of the drive coil and the magnetic field of the permanent magnet are in opposite directions, the magnetic flux flow of the drive coil is It does not act directly on the permanent magnet itself that becomes a magnetic resistance against the flow of the magnetic flux, but acts on the magnetic body provided between the permanent magnet and the second movable core, thus mitigating or removing the influence of the magnetic flux of the permanent magnet. it can. Therefore, the electromagnetic force generated in the drive coil can be used efficiently.

また、請求項4に記載の発明では、付勢力調整部材の第1付勢部材との接触面は、略円筒状であることを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, the contact surface of the biasing force adjusting member with the first biasing member is substantially cylindrical.

これによると、第1付勢部材および第2付勢部材を内外に二重に配置し、第1可動コアと第2可動コアへの各付勢力の独立した調整が可能なように、付勢力調整部材を配置することができる。   According to this, the first urging member and the second urging member are doubly arranged inside and outside, and the urging force can be adjusted so that the respective urging forces to the first movable core and the second movable core can be independently adjusted. An adjustment member can be arranged.

また、請求項5に記載の発明では、駆動コイルへの通電方向を切換える切換手段を備えていることを特徴としている。これにより、駆動コイルへの通電方向を切換えることで、第1可動コアおよび第2可動コアの極性を逆転することができる。   The invention according to claim 5 is characterized by comprising switching means for switching the energization direction to the drive coil. Thereby, the polarity of a 1st movable core and a 2nd movable core can be reversed by switching the electricity supply direction to a drive coil.

以下、本発明の燃料噴射装置を、ガソリンエンジンに燃料を噴射供給するものに適用して、具体化した実施形態を図面に従って説明する。   Hereinafter, the fuel injection device according to the present invention is applied to an apparatus that injects and supplies fuel to a gasoline engine, and a specific embodiment will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態の燃料噴射装置の構成を表す部分的断面図である。図2は、本実施形態に係わる電気的構成を示す模式的回路図である。図3は、図2中の電磁コイルへの通電方向を切換える切換手段の切換動作を表す図である。図4は、図1の燃料噴射装置の作動状態を示す模式的断面図であって、駆動コイルの非通電状態を示す部分的断面図である。図5は、図1の燃料噴射装置の作動状態を示す模式的断面図であって、駆動コイルへの通電方向の正方向状態を示す部分的断面図である。図6は、図1の燃料噴射装置の作動状態を示す模式的断面図であって、駆動コイルへの通電方向の逆方向状態を示す部分的断面図である。なお、図7は、図1中の燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射量と噴射期間との関係を示すグラフであって、図7(a)は燃料噴射弁の個々のばらつきを示すグラフ、図7(b)は各燃料噴射弁の付勢力調整部材による第1付勢部材の付勢力の調整後を示すグラフである。なお、図1において、駆動コイルは非通電状態にある。   FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing the configuration of the fuel injection device of the present embodiment. FIG. 2 is a schematic circuit diagram showing an electrical configuration according to the present embodiment. FIG. 3 is a diagram showing a switching operation of switching means for switching the energization direction to the electromagnetic coil in FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the operating state of the fuel injection device of FIG. 1 and a partial cross-sectional view showing a non-energized state of the drive coil. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the operating state of the fuel injection device of FIG. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing the operating state of the fuel injection device of FIG. 1, and is a partial cross-sectional view showing a reverse state of the energization direction to the drive coil. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the injection amount of fuel injected from the fuel injection valve in FIG. 1 and the injection period, and FIG. 7A is a graph showing individual variations of the fuel injection valve. FIG. 7B is a graph showing the state after adjustment of the urging force of the first urging member by the urging force adjusting member of each fuel injection valve. In FIG. 1, the drive coil is in a non-energized state.

燃料噴射装置1は、内燃機関(エンジン)、特にガソリンエンジンに用いられる。燃料噴射装置1は、図1に示すように、エンジンの燃焼室(図示せず)に燃料噴射する燃料噴射弁(インジェクタと呼ぶ)2と、インジェクタ2の噴射動作等を制御する制御手段(以下、ECUと呼ぶ)100とを含んで構成されている。   The fuel injection device 1 is used for an internal combustion engine (engine), particularly a gasoline engine. As shown in FIG. 1, the fuel injection device 1 includes a fuel injection valve (referred to as an injector) 2 that injects fuel into a combustion chamber (not shown) of an engine, and control means (hereinafter referred to as an injection operation of the injector 2). , Referred to as an ECU) 100.

なお詳しくは、インジェクタ2は、例えば多気筒(例えば4気筒)ガソリンエンジン(以下、エンジンと呼ぶ)の吸気ポート等の吸気管または各気筒に取付けられて、気筒内の燃焼室に燃料を噴射供給する。なお、本実施形態では、インジェクタ2は各気筒に設けられているものとする。インジェクタ2には、図示しない燃料ポンプにより加圧された燃料が、燃料分配管(図示せず)を介して供給される。燃料分配管には、一般に、図示しない燃料タンク内の燃料を燃料ポンプ(図示せず)により吸い上げ吐出し、その吐出された燃料が導かれている。なお、吐出される燃料は、図示しないプレーシャレギュレータ等の調圧装置によって所定の圧力に調圧されて、燃料分配管へ送られる。なお、エンジンが直噴エンジンの場合には、内燃機関の燃焼室へ供給する燃料の圧力が約2Mpa以上とするため、燃料ポンプによって燃料タンクから吸上げられた所定の低圧(例えば0.2Mpa)の燃料を、図示しない高圧ポンプで加圧し、この加圧された所定の高圧の燃料(例えば、2〜13Mpaの範囲の所定の燃料)が、燃料分配管を介してインジェクタ2に供給されている。燃料ポンプから吐出される燃料、高圧ポンプから燃料分配管へ供給された燃料は、図示しないプレーシャレギュレータ等の調圧装置によって所定の圧力に調圧されている。なお、以下、本実施例で説明するエンジンは、ガソリン直噴エンジンとする。   More specifically, the injector 2 is attached to an intake pipe such as an intake port of a multi-cylinder (for example, 4-cylinder) gasoline engine (hereinafter referred to as an engine) or each cylinder, and injects fuel into a combustion chamber in the cylinder. To do. In this embodiment, it is assumed that the injector 2 is provided in each cylinder. The fuel pressurized by a fuel pump (not shown) is supplied to the injector 2 via a fuel distribution pipe (not shown). In general, fuel in a fuel tank (not shown) is sucked and discharged to a fuel distribution pipe by a fuel pump (not shown), and the discharged fuel is guided. The discharged fuel is regulated to a predetermined pressure by a pressure regulating device such as a pressure regulator (not shown) and sent to the fuel distribution pipe. When the engine is a direct injection engine, the pressure of the fuel supplied to the combustion chamber of the internal combustion engine is about 2 Mpa or more, and therefore, a predetermined low pressure (for example, 0.2 Mpa) sucked up from the fuel tank by the fuel pump. Is pressurized with a high-pressure pump (not shown), and the pressurized predetermined high-pressure fuel (for example, a predetermined fuel in the range of 2 to 13 MPa) is supplied to the injector 2 through the fuel distribution pipe. . The fuel discharged from the fuel pump and the fuel supplied from the high pressure pump to the fuel distribution pipe are regulated to a predetermined pressure by a pressure regulating device such as a pressure regulator (not shown). Hereinafter, the engine described in this embodiment is a gasoline direct injection engine.

まず、インジェクタ2について以下図1に従って説明する。インジェクタ2は、略円筒形状であり、一端から燃料を受け、内部の燃料通路を経由して他端から燃料を噴射する。インジェクタ2は、燃料の噴射を遮断および許容する弁部Bと、弁部Bを駆動する電磁駆動部Sとを備えており、燃料導入部48側から内部の燃料通路内に流入した燃料を弁部Bからエンジンの気筒に噴射供給する。   First, the injector 2 will be described with reference to FIG. The injector 2 has a substantially cylindrical shape, receives fuel from one end, and injects fuel from the other end via an internal fuel passage. The injector 2 includes a valve portion B that blocks and allows fuel injection, and an electromagnetic drive portion S that drives the valve portion B, and controls the fuel flowing into the internal fuel passage from the fuel introduction portion 48 side. The fuel is injected from part B into the engine cylinder.

弁部Bは、図1に示すように、弁ボディとしてのノズルボディ12と、弁部材としてのノズルニードル30と、ハウジング16とを含んで構成されている。ノズルボディ12はハウジング(以下、弁ハウジングと呼ぶ)16の燃料噴射側端部の内壁に溶接により固定されている。ノズルボディ12は燃料流れ方向の噴孔21側に向けて縮径する内周面としての円錐面13を有している。円錐面13には、ノズルニードル30が離座および着座可能である。なお、ここで、円錐面13は、ノズルニードル30が離座および着座可能な弁座14を構成する。具体的には、弁座14には、ノズルニードル30の当接部31が離座および着座する。ノズルニードル30は略軸状に形成され、弁ボディ12内を軸方向に往復移動可能である。なお、ここで、弁座14と当接部31は、弁部が燃料の噴射を遮断するための油密機能の働きをするシート部を構成している。   As shown in FIG. 1, the valve portion B includes a nozzle body 12 as a valve body, a nozzle needle 30 as a valve member, and a housing 16. The nozzle body 12 is fixed to the inner wall of the end portion of the fuel injection side of a housing (hereinafter referred to as a valve housing) 16 by welding. The nozzle body 12 has a conical surface 13 as an inner peripheral surface that decreases in diameter toward the nozzle hole 21 side in the fuel flow direction. The nozzle needle 30 can be separated from and seated on the conical surface 13. Here, the conical surface 13 constitutes a valve seat 14 on which the nozzle needle 30 can be separated and seated. Specifically, the contact portion 31 of the nozzle needle 30 is separated from and seated on the valve seat 14. The nozzle needle 30 is formed in a substantially shaft shape, and can reciprocate in the valve body 12 in the axial direction. Here, the valve seat 14 and the contact portion 31 constitute a seat portion that functions as an oil tight function for the valve portion to block fuel injection.

弁座の中央側には、図1に示すように、弁座14の燃料流れの下流側に向って、内部燃料通路と連通可能な噴孔21が配置されている。この噴孔21は、要求される燃料の噴霧の形状、方向、数などに応じて、その大きさ、噴孔軸線の方向、噴孔配列等が決定される。また、噴孔の開口面積は、開弁時の流量を規定する。なお、インジェクタ2の燃料噴射量は、開弁している噴孔の開口面積と、ノズルニードル30のリフト量と、開弁期間とによって計量されている。ノズルニードル30が弁座14に着座すると噴孔21からの燃料噴射が遮断され、ノズルニードル30が弁座14から離座すると噴孔21からの燃料噴射が許容され燃料が噴射される。   As shown in FIG. 1, an injection hole 21 that can communicate with the internal fuel passage is disposed on the central side of the valve seat toward the downstream side of the fuel flow of the valve seat 14. The size of the nozzle hole 21, the direction of the nozzle hole axis, the nozzle hole arrangement, and the like are determined in accordance with the required fuel spray shape, direction, number, and the like. The opening area of the nozzle hole defines the flow rate when the valve is opened. The fuel injection amount of the injector 2 is measured by the opening area of the opened nozzle hole, the lift amount of the nozzle needle 30 and the valve opening period. When the nozzle needle 30 is seated on the valve seat 14, fuel injection from the nozzle hole 21 is cut off, and when the nozzle needle 30 is separated from the valve seat 14, fuel injection from the nozzle hole 21 is allowed and fuel is injected.

なお、上述の燃料噴射量を左右するリフト量とは、ノズルニードル30(詳しくは当接部31とノズルボディ12(詳しくは弁座14)によるリフト量−開口面積の関係において、リフト量の増加に従ってシール部31、14の離間距離が増加するので、シール部による開口面積が噴孔による開口面積より小さい間(例えば後述するリフト量H=HD1の低リフト状態)は、燃料噴射量が増加する。   The lift amount that affects the fuel injection amount described above is an increase in the lift amount in the relationship of lift amount-opening area by the nozzle needle 30 (specifically, the contact portion 31 and the nozzle body 12 (specifically, the valve seat 14)). Accordingly, the separation distance between the seal portions 31 and 14 increases, so that the fuel injection amount increases while the opening area by the seal portion is smaller than the opening area by the injection hole (for example, the lift amount H = HD1, which will be described later). .

なお、弁ハウジング16は、ノズルボディ12を固定する弁ハウジング下部16aと、電磁駆動部S側の筒部材15に固定される弁弁ハウジング上部16bとから構成されており、弁ハウジング下部16aは弁ハウジング上部16bの内周16baに挿入固定されている。なお、弁ハウジング下部16aと弁ハウジング上部16bは挿入固定可能な別部材を一体的に組付け固定する構成に限らず、一体に形成されるものであってもよい。   The valve housing 16 includes a valve housing lower portion 16a that fixes the nozzle body 12, and a valve valve housing upper portion 16b that is fixed to the cylindrical member 15 on the electromagnetic drive unit S side. It is inserted and fixed to the inner periphery 16ba of the housing upper part 16b. The valve housing lower portion 16a and the valve housing upper portion 16b are not limited to a configuration in which separate members that can be inserted and fixed are assembled and fixed integrally, but may be formed integrally.

電磁駆動部Sは、図1に示すように、第1可動コア50、第1可動コア50に軸方向に対峙する第2可動コア60、コイル70、および永久磁石80と、第1可動コア50および第2可動コア60に付勢する付勢手段としての付勢部材59、69とを有する。第1可動コア50は磁性ステンレス等の磁性材からなる段付きの略円筒状体である。第1可動コア50はノズルニードル30に固定されており、第1可動コア50とノズルニードル30は協働する。なお、第1可動コア50とノズルニードル30は、図1に示すように別部材を溶接等により一体的に形成されたものに限らず、一体に形成されているものであってもよい。   As shown in FIG. 1, the electromagnetic drive unit S includes a first movable core 50, a second movable core 60 that faces the first movable core 50 in the axial direction, a coil 70, a permanent magnet 80, and the first movable core 50. And urging members 59 and 69 as urging means for urging the second movable core 60. The first movable core 50 is a stepped substantially cylindrical body made of a magnetic material such as magnetic stainless steel. The first movable core 50 is fixed to the nozzle needle 30, and the first movable core 50 and the nozzle needle 30 cooperate with each other. Note that the first movable core 50 and the nozzle needle 30 are not limited to those in which separate members are integrally formed by welding or the like as shown in FIG. 1, but may be formed integrally.

第2可動コア60は、磁性ステンレス等の磁性材からなる略円筒体である。第2可動コア60は筒部材15、18の内周を軸方向に移動可能である。詳しくは、第2可動コア60は、筒部材15の内周15a、15bに軸方向移動可能に収容されている。筒部材15は磁性材料からなるパイプ材などで形成され、段付き内周15a、15bからなる段差部15kを有する。段付部15kは、第2可動コア60の軸方向移動(詳しくは軸方向下方移動)を規制する。なお詳しくは、筒部材15は内周15aより内周15bが大きく形成されている。第2可動コア60の下端部側の外周が内周15aに移動可能に保持されている。また、コア60の上端部側の外周に形成された環状部62が内周15bに移動可能に保持されており、その軸方向下方側への移動は、環状部62が段差部15kに係止されると制限される。   The second movable core 60 is a substantially cylindrical body made of a magnetic material such as magnetic stainless steel. The second movable core 60 is movable in the axial direction on the inner periphery of the cylindrical members 15 and 18. Specifically, the second movable core 60 is accommodated in the inner circumferences 15a and 15b of the cylindrical member 15 so as to be movable in the axial direction. The cylindrical member 15 is formed of a pipe material made of a magnetic material or the like, and has a step portion 15k made of stepped inner peripheries 15a and 15b. The stepped portion 15k restricts the movement of the second movable core 60 in the axial direction (specifically, the downward movement in the axial direction). More specifically, the cylindrical member 15 has an inner circumference 15b larger than the inner circumference 15a. The outer periphery on the lower end side of the second movable core 60 is held movably on the inner periphery 15a. Further, the annular portion 62 formed on the outer periphery on the upper end side of the core 60 is movably held on the inner periphery 15b, and the downward movement in the axial direction of the annular portion 62 is locked to the step portion 15k. It is restricted when it is done.

コイル70は、樹脂製のスプール(図示せず)の外周に所定方向に巻回されている。コイル70の端部は2つのターミナル(図示せず)として引き出されている。ターミナルは、外部電源等(詳しくは、ECU100)からの電流をコイル70へ供給する。スプールは、筒部材15、18の外周に装着されている。なお、ここで、コイル70、スプール、ターミナルは、駆動コイルを構成している。なお、コイル70等の駆動コイルの外周側には、樹脂モールド19が配置され、ターミナルを収容するコネクタ部(図示せず)が設けられている。   The coil 70 is wound around the outer periphery of a resin spool (not shown) in a predetermined direction. The ends of the coil 70 are drawn out as two terminals (not shown). The terminal supplies current to the coil 70 from an external power source or the like (specifically, the ECU 100). The spool is mounted on the outer periphery of the cylindrical members 15 and 18. Here, the coil 70, the spool, and the terminal constitute a drive coil. In addition, the resin mold 19 is arrange | positioned in the outer peripheral side of drive coils, such as the coil 70, and the connector part (not shown) which accommodates a terminal is provided.

永久磁石80は、フェライト磁石、稀土類磁石、あるいはアルニコ磁石等の磁化された磁性体である。図1に示すように、永久磁石80は略円筒体に形成され、所定の磁力が発生するように着磁されている。この永久磁石80は、第2可動コア60の反第1可動コア50側に、第2可動コア60に軸方向に対峙するように配置されている。   The permanent magnet 80 is a magnetized magnetic material such as a ferrite magnet, a rare earth magnet, or an alnico magnet. As shown in FIG. 1, the permanent magnet 80 is formed in a substantially cylindrical body and is magnetized so as to generate a predetermined magnetic force. The permanent magnet 80 is disposed on the side of the second movable core 60 opposite to the first movable core 50 so as to face the second movable core 60 in the axial direction.

永久磁石80の磁極としては、図4に示すように第2可動コア60側の端面をS極、反第2可動コア60側の端面をN極とする磁極配置に限らず、第2可動コア60側の端面をN極、反第2可動コア60側の端面をS極とする磁極配置であってもよい。なお、第2可動コア60側の端面をS極、反第2可動コア60側の端面をN極とする磁極配置する前者に代えて、第2可動コア60側の端面をN極、反第2可動コア60側の端面をS極とする磁極配置する後者の構成とする場合には、永久磁石80による磁力と駆動コイルによる電磁力の関係が前者と同じになるように、後者におけるECU100による駆動コイルへの通電方向を反転させる。   As shown in FIG. 4, the magnetic pole of the permanent magnet 80 is not limited to the magnetic pole arrangement in which the end surface on the second movable core 60 side is the S pole and the end surface on the anti-second movable core 60 side is the N pole. The magnetic pole arrangement may be such that the end surface on the 60 side is the N pole and the end surface on the anti-second movable core 60 side is the S pole. The end face on the second movable core 60 side is the N pole, and the end face on the second movable core 60 side is the N pole instead of the former in which the end face on the second movable core 60 side is the S pole and the end face on the anti-second movable core 60 side is the N pole. 2 In the latter configuration in which the magnetic pole is disposed with the end surface on the movable core 60 side as the S pole, the ECU 100 in the latter is used so that the relationship between the magnetic force by the permanent magnet 80 and the electromagnetic force by the drive coil is the same as the former. The energization direction to the drive coil is reversed.

なお、以下本実施形態で説明する永久磁石80の磁極配置は、第2可動コア60側の端面をS極、反第2可動コア60側の端面をN極とする(図4参照)。   In the magnetic pole arrangement of the permanent magnet 80 described in the following embodiment, the end face on the second movable core 60 side is the S pole, and the end face on the anti-second movable core 60 side is the N pole (see FIG. 4).

付勢部材59、69は、図1に示すように、第1可動コア50をノズルニードル30の着座方向に付勢する第1付勢部材(以下、第1スプリングと呼ぶ)59と、第2可動コア60をノズルニードル30の着座方向に付勢する第2付勢部材(以下、第2スプリングと呼ぶ)とから構成されている。なお、第1スプリング59および第2スプリング69は加える荷重に応じて変位するばね部材等の弾性体であればいずれの部材であってもよく、本実施例ではばね部材とする。   As shown in FIG. 1, the urging members 59 and 69 include a first urging member (hereinafter referred to as a first spring) 59 that urges the first movable core 50 in the seating direction of the nozzle needle 30, and a second The movable core 60 is composed of a second urging member (hereinafter referred to as a second spring) that urges the movable core 60 in the seating direction of the nozzle needle 30. The first spring 59 and the second spring 69 may be any member as long as it is an elastic body such as a spring member that is displaced according to the applied load. In this embodiment, the first spring 59 and the second spring 69 are spring members.

第1スプリング59は、一端部で第1可動コア(詳しくは第1可動コア50内のスプリング座50sに係止され、他端部で付勢力調整部材(以下、アジャスティングパイプと呼ぶ)41に係止されている。詳しくは、アジャスティングパイプ41は、燃料導入部48の内周48aに圧入され、内部に燃料通路を形成している。アジャスティングパイプ41の圧入量を調整することにより、第1可動コア50に付勢する第1スプリング59の付勢力(荷重)が変更される。第1スプリング59の付勢力により第1可動コア50およびノズルニードル30は弁座14に向けて付勢されている。   The first spring 59 is engaged with a first movable core (specifically, a spring seat 50 s in the first movable core 50 at one end and an urging force adjusting member (hereinafter referred to as an adjusting pipe) 41 at the other end. Specifically, the adjusting pipe 41 is press-fitted into the inner periphery 48a of the fuel introduction portion 48 to form a fuel passage therein, and by adjusting the amount of press-fitting of the adjusting pipe 41, The urging force (load) of the first spring 59 urging the first movable core 50 is changed, and the urging force of the first spring 59 urges the first movable core 50 and the nozzle needle 30 toward the valve seat 14. Has been.

第2スプリング69は、第2可動コア60と、他端部で磁性体17等の第2可動コア60に軸方向に対峙する部材との間に挟みこまれている。詳しくは、第2スプリング69は、磁性体17および永久磁石80の内周を挿通可能であり、一端部が第2可動コア60の上端面に係止され、他端部が燃料導入部48内のスプリング座面に係止されている。   The second spring 69 is sandwiched between the second movable core 60 and a member opposed to the second movable core 60 such as the magnetic body 17 in the axial direction at the other end. Specifically, the second spring 69 can be inserted through the inner periphery of the magnetic body 17 and the permanent magnet 80, one end is locked to the upper end surface of the second movable core 60, and the other end is in the fuel introduction portion 48. It is locked to the spring seat surface.

第2スプリング69の内周側には、図1に示すように、第1スプリング59とアジャスティングパイプ41が配置されている。第2スプリング69と第1スプリング59は内外に二重に配置される付勢手段を構成している。   As shown in FIG. 1, a first spring 59 and an adjusting pipe 41 are arranged on the inner peripheral side of the second spring 69. The second spring 69 and the first spring 59 constitute an urging means that is double-arranged inside and outside.

なお、本実施形態では、アジャスティングパイプ41は略円筒状体であり、アジャスティングパイプ41の第1スプリング59との接触面は円筒状であることが好ましい。これにより、第2スプリング69と第1スプリング59を内外に二重に配置し、第1可動コア50と第2可動コア60への各付勢力の独立した調整が可能なように、アジャスティングパイプ41を配置することが可能となる。   In this embodiment, it is preferable that the adjusting pipe 41 is a substantially cylindrical body, and the contact surface of the adjusting pipe 41 with the first spring 59 is cylindrical. Thereby, the adjusting pipe is arranged so that the second spring 69 and the first spring 59 are doubly arranged inside and outside, and each urging force to the first movable core 50 and the second movable core 60 can be adjusted independently. 41 can be arranged.

なお、本実施形態では、第2可動コア60と永久磁石80との間には、図1に示すように、磁性体17を設けることが好ましい。磁性体19は、永久磁石等の強磁性材料のように着磁により磁化されるものではなく、比較的磁化され易く、残留磁気が少ない軟磁性材料などの磁性材を使用する。例えば駆動コイルへの通電方向によっては、第1可動コア50および第2可動コア60に発生する磁界(磁力の磁極方向)と永久磁石80の磁界とが逆方向となる場合がある。この場合、上記磁性体17を設けることにより、駆動コイルの磁束の流れは、その磁束の流れに対して磁気抵抗となる永久磁石80自身に直接作用することなく、永久磁石80と第2可動コア60の間に設けられた磁性体17に作用する。したがって、永久磁石80の磁束の影響を緩和または除去できるので、駆動コイルに発生する電磁力を効率的に利用することができる。   In the present embodiment, it is preferable to provide the magnetic body 17 between the second movable core 60 and the permanent magnet 80 as shown in FIG. The magnetic body 19 is not magnetized by magnetization like a ferromagnetic material such as a permanent magnet, but uses a magnetic material such as a soft magnetic material that is relatively easily magnetized and has little residual magnetism. For example, depending on the energization direction to the drive coil, the magnetic field generated in the first movable core 50 and the second movable core 60 (magnetic pole direction of the magnetic force) and the magnetic field of the permanent magnet 80 may be opposite to each other. In this case, by providing the magnetic body 17, the flow of the magnetic flux of the drive coil does not directly act on the permanent magnet 80 itself that becomes a magnetic resistance against the flow of the magnetic flux, and the permanent magnet 80 and the second movable core. 60 acts on the magnetic body 17 provided between 60. Therefore, since the influence of the magnetic flux of the permanent magnet 80 can be reduced or eliminated, the electromagnetic force generated in the drive coil can be used efficiently.

なお、上述の磁性体17を永久磁石80とコア60の間に配置する場合、着磁により磁化された永久磁石80に代えて、磁性体17が、第2可動コア60の永久磁石80側方向(図1では軸方向上方)への移動量を規制する機能を有する。なお、磁性体17の下端面17aは、第2可動コア60にほぼ全面で当接する略平面形状に限らず、第2可動コア60の一部に当接するように略円環状の段差(図示せず)を有する段付平面のものであってもよい。なお、磁性体17の下端面17a形状に上記段差を設けるように構成するものでは、第2可動コア60が磁性体17の磁力により一旦は連結した場合であっても、第2可動コア60の磁性を逆転させたときに、磁性体17から第2可動コア60の連結を解除して離脱し易くなる。   When the above-described magnetic body 17 is disposed between the permanent magnet 80 and the core 60, the magnetic body 17 is arranged in the direction toward the permanent magnet 80 of the second movable core 60 in place of the permanent magnet 80 magnetized by magnetization. It has a function of regulating the amount of movement (in the axial direction upward in FIG. 1). Note that the lower end surface 17 a of the magnetic body 17 is not limited to a substantially planar shape that substantially contacts the second movable core 60, but a substantially annular step (not shown) so as to contact a part of the second movable core 60. A stepped flat surface having In the configuration in which the step is provided in the shape of the lower end surface 17 a of the magnetic body 17, even if the second movable core 60 is once coupled by the magnetic force of the magnetic body 17, When the magnetism is reversed, the second movable core 60 is released from the magnetic body 17 and is easily detached.

なお、磁性体17は、図1に示すように、永久磁石80を収容して保持するように有底筒状に形成されている。磁性体17は筒部材18の内周に挿入固定可能である。なお、磁性体17と永久磁石80は、永久磁石80を内部に収容した磁性体17を筒部材18の内周に挿入可能にする構成に限らず、永久磁石80および磁性体17を個別に筒部材18の内周に挿入可能にするものであってもよい。   As shown in FIG. 1, the magnetic body 17 is formed in a bottomed cylindrical shape so as to accommodate and hold the permanent magnet 80. The magnetic body 17 can be inserted and fixed to the inner periphery of the cylindrical member 18. In addition, the magnetic body 17 and the permanent magnet 80 are not limited to the configuration that allows the magnetic body 17 in which the permanent magnet 80 is accommodated to be inserted into the inner periphery of the cylindrical member 18, but the permanent magnet 80 and the magnetic body 17 are individually cylindrical. It may be inserted into the inner periphery of the member 18.

なお、筒部材15、18は、永久磁石80および磁性体17を内部に収容する筒部材18と、第2可動コア60を軸方向に移動可能かつ下方移動を規制する筒部材15とが接続されている。なお、筒部材15、18は別部材で形成され一体的に接続されるものに限らず、一体形成されるものであってもよい。   The cylindrical members 15 and 18 are connected to the cylindrical member 18 that houses the permanent magnet 80 and the magnetic body 17 therein, and the cylindrical member 15 that can move the second movable core 60 in the axial direction and restrict downward movement. ing. Note that the cylindrical members 15 and 18 are not limited to being formed as separate members and are integrally connected, but may be integrally formed.

なお、インジェクタ2の内部燃料通路は、図1に示すように、燃料の流れの上流から下流に向かって、燃料導入部48の内周48aと、アジャスティングパイプ41の内周と、永久磁石80の内周と、磁性体17の内周と、第2可動コア60の内周61と、第1可動コア50の径方向通路52と、弁ハウジング16a、16bの内周およびノズルボディ12の内周とノズルニードル30とで形成される燃料通路の順で構成されており、これらは、噴孔21へ向かう燃料の流れ経路としての内部燃料通路を構成している。   As shown in FIG. 1, the internal fuel passage of the injector 2 includes an inner circumference 48 a of the fuel introduction portion 48, an inner circumference of the adjusting pipe 41, and a permanent magnet 80 from the upstream side to the downstream side of the fuel flow. The inner periphery of the magnetic body 17, the inner periphery 61 of the second movable core 60, the radial passage 52 of the first movable core 50, the inner periphery of the valve housings 16a and 16b, and the inner periphery of the nozzle body 12. A fuel passage formed by the circumference and the nozzle needle 30 is formed in this order, and these constitute an internal fuel passage as a fuel flow path toward the nozzle hole 21.

ECU100は、図示しないリードオンリメモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、マイクロプロセッサ(CPU)、入力ポート、出力ポートを相互に双方向性バスで接続した公知の構成のマイクロコンピュータとして構成されている。このECU100は、バッテリ等の電源を用いて、インジェクタ2のコイル70への通電開始および通電停止を行なうことで、インジェクタ2への通電期間を制御する。エンジンの回転速度、吸気管圧力(または吸入空気量)、冷却水温等のエンジンの運転状態を検出する図示しない各種センサの信号を読み込み、エンジン用の各種プログラム(図示せず)に従って、インジェクタ2の電磁駆動部Sの動作を制御する(図1参照)。   The ECU 100 is configured as a microcomputer having a known configuration in which a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), a microprocessor (CPU), an input port, and an output port (not shown) are connected to each other via a bidirectional bus. Yes. The ECU 100 controls the energization period of the injector 2 by starting and stopping energization of the coil 70 of the injector 2 using a power source such as a battery. The signals of various sensors (not shown) for detecting the operating state of the engine, such as the engine speed, intake pipe pressure (or intake air amount), cooling water temperature, etc., are read, and the injector 2 is operated according to various programs (not shown) for the engine. The operation of the electromagnetic drive unit S is controlled (see FIG. 1).

本実施形態の燃料噴射装置1における電気的構成を、図2および図3に従って説明する。ECU100は、エンジンの運転状態を検出する各種センサの信号に基づいて、インジェクタ2(詳しくは駆動コイル)の二つのターミナルに所定の方向の電流を供給する。ECU100は、図2に示すように、制御部100aと、通電方向切換え回路100bとを有する。なお、制御部100aは上記説明のマイクロコンピュータであるので説明を省略する。   The electrical configuration of the fuel injection device 1 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. The ECU 100 supplies current in a predetermined direction to two terminals of the injector 2 (specifically, a drive coil) based on signals from various sensors that detect the operating state of the engine. As shown in FIG. 2, the ECU 100 includes a control unit 100a and an energization direction switching circuit 100b. Since the control unit 100a is the microcomputer described above, description thereof is omitted.

通電方向切換え回路100bは、インジェクタ2の駆動コイル(詳しくはコイル70)を中心とし、四つのスイッチング素子(以下、トランジスタと呼ぶ)TR1、TR2、TR3、TR4によりHブリッジ回路を組んだ構成となっている。所定方向に巻回されたコイル70の一端側は、直列接続された、バッテリ電源電圧Vb側の第1のトランジスタTR1と、接地側の第2のトランジスタTR1との中間点に接続されている。また、コイル70の他端側は、直列接続された、バッテリ電源電圧Vb側の第3のトランジスタTR3と、接地側の第4のトランジスタTR4との中間点に接続されている。この通電方向切換え回路100bでは、図3に示すように、第1のトランジスタTR1のベース端子と第4のトランジスタTR4のベース端子に対する通電のみをONにすることにより、コイル70へ流れる電流の方向が所定方向となる。また、第2のトランジスタTR2のベース端子と第3のトランジスタTR3のベース端子に対する通電のみをONにすることにより、コイル70へ流れる電流の方向が、所定方向とは逆転し、反所定方向となる。なお、以下の本実施形態の説明では、所定電流方向を正方向、反所定電流方向を逆方向と呼ぶ。   The energization direction switching circuit 100b has a configuration in which an H bridge circuit is assembled by four switching elements (hereinafter referred to as transistors) TR1, TR2, TR3, and TR4 with a driving coil (specifically, a coil 70) of the injector 2 as a center. ing. One end of the coil 70 wound in a predetermined direction is connected to an intermediate point between the first transistor TR1 on the battery power supply voltage Vb side and the second transistor TR1 on the ground side, which are connected in series. The other end side of the coil 70 is connected in series to an intermediate point between the third transistor TR3 on the battery power supply voltage Vb side and the fourth transistor TR4 on the ground side. In the energization direction switching circuit 100b, as shown in FIG. 3, by turning on only energization to the base terminal of the first transistor TR1 and the base terminal of the fourth transistor TR4, the direction of the current flowing to the coil 70 is changed. It becomes a predetermined direction. Further, by turning ON only the power supply to the base terminal of the second transistor TR2 and the base terminal of the third transistor TR3, the direction of the current flowing through the coil 70 is reversed from the predetermined direction and becomes the anti-predetermined direction. . In the following description of the present embodiment, the predetermined current direction is referred to as a forward direction, and the anti-predetermined current direction is referred to as a reverse direction.

なお、ここで、ECU100は、システムを制御する手段の一つとして、インジェクタ2の駆動コイルへの通電方向を切換える切換手段を有する。この切換手段は、通電方向を切換えることで、コイル70に流れる電流方向を正方向から逆方向へ、あるいは逆方向から正方向へ切換えられる。   Here, ECU 100 has switching means for switching the energization direction to the drive coil of injector 2 as one of means for controlling the system. This switching means switches the direction of current flowing through the coil 70 from the normal direction to the reverse direction, or from the reverse direction to the normal direction by switching the energization direction.

上述の構成を有する燃料噴射装置1の動作、特にインジェクタ2の作動について以下図4から図6に従って説明する。図4から図6では、ECU100から駆動コイル(詳しくはコイル70)へ供給されるバッテリ電源等の電流の方向を、便宜上、電池の向きで模式的に表す。まず、駆動コイルへの非通電状態(図4参照)、駆動コイルへの通電方向が正方向状態(図5参照)、駆動コイルへの通電方向が逆方向状態(図6参照)についてそれぞれ説明する。なお、図4から図6において、矢印方向は磁界(磁束の流れ)の方向を示している。   The operation of the fuel injection device 1 having the above-described configuration, particularly the operation of the injector 2 will be described below with reference to FIGS. 4 to 6, the direction of the current of the battery power supply or the like supplied from the ECU 100 to the drive coil (specifically, the coil 70) is schematically represented by the direction of the battery for convenience. First, the non-energized state of the drive coil (see FIG. 4), the energized direction of the drive coil in the forward direction (see FIG. 5), and the energized direction of the drive coil in the reverse direction (see FIG. 6) will be described. . 4 to 6, the arrow direction indicates the direction of the magnetic field (magnetic flux flow).

(1)図4に示す駆動コイル(詳しくはコイル70)の非通電状態では、永久磁石80の磁束の流れは、磁性体17を通って閉回路を形成する。永久磁石80の磁力は、磁性体17を通じて第2可動コア60に及ばないため、第2可動コア60を永久磁石80に吸引する吸引力は生じない。一方、駆動コイルは非通電状態にあるため、コイル70には電磁力は生じず、ノズルニードル30は、第1スプリング59によって弁座14へ押付けられている。その結果、インジェクタ2は閉弁し、噴孔21から燃料が噴射されることはない。   (1) When the drive coil (specifically, the coil 70) shown in FIG. 4 is not energized, the magnetic flux of the permanent magnet 80 forms a closed circuit through the magnetic body 17. Since the magnetic force of the permanent magnet 80 does not reach the second movable core 60 through the magnetic body 17, no attractive force that attracts the second movable core 60 to the permanent magnet 80 is generated. On the other hand, since the drive coil is in a non-energized state, no electromagnetic force is generated in the coil 70, and the nozzle needle 30 is pressed against the valve seat 14 by the first spring 59. As a result, the injector 2 is closed and fuel is not injected from the injection hole 21.

なお、第2スプリング69の付勢力によって第2可動コア60が筒部材15の段差部15kに向けて付勢されているため、この付勢力によって第2可動コア60が段差部15kに係止されている。そのため、第2可動コア60の移動位置が軸方向移動の下限位置(以下、低リフト状態に制限する位置と呼ぶ)に規制されている。   Since the second movable core 60 is biased toward the step portion 15k of the cylindrical member 15 by the biasing force of the second spring 69, the second movable core 60 is locked to the step portion 15k by this biasing force. ing. For this reason, the movement position of the second movable core 60 is restricted to the lower limit position of the axial movement (hereinafter referred to as a position restricted to a low lift state).

(2)図5に示す駆動コイルへの通電方向が正方向の状態では、コイル70に通電され、コイル70には電磁力が発生する。さらに、駆動コイルへの通電方向が正方向に設定されているため、第2可動コア60の永久磁石80側端面の磁極がS極となり、永久磁石80の第2可動コア23側端面の磁極のS極と反発する関係となる。その結果、第2可動コア60は低リフト状態に制限する位置に維持される。   (2) When the energization direction to the drive coil shown in FIG. 5 is in the positive direction, the coil 70 is energized, and an electromagnetic force is generated in the coil 70. Further, since the energization direction to the drive coil is set to the positive direction, the magnetic pole on the end surface of the second movable core 60 on the permanent magnet 80 side becomes the S pole, and the magnetic pole on the end surface of the permanent magnet 80 on the second movable core 23 side. It becomes a repulsive relationship with the S pole. As a result, the 2nd movable core 60 is maintained in the position restrict | limited to a low lift state.

一方、コイル70によって磁化された第2可動コア60は第1可動コア50を引きつけ、第1可動コア50に協働するノズルニードル30が弁座14から離座する。このとき、可動コア50の軸方向変位は、第2可動コア60の低リフト状態に制限する位置によって規制されるので、ノズルニードル30のリフト量Hは低リフト状態に制限される(H=HD1)。   On the other hand, the second movable core 60 magnetized by the coil 70 attracts the first movable core 50, and the nozzle needle 30 cooperating with the first movable core 50 is separated from the valve seat 14. At this time, since the axial displacement of the movable core 50 is restricted by the position where the second movable core 60 is restricted to the low lift state, the lift amount H of the nozzle needle 30 is restricted to the low lift state (H = HD1). ).

なお、このとき、第2可動コア60には、永久磁石80による磁力(以下、定常磁力と呼ぶ)に対して反発するコイル70の電磁力が作用している。このコイル70の電磁力すなわち磁束の流れは、図5に示すように、永久磁石80自体に直接作用せず、磁性体17に作用する。その結果、コイル70の磁束の流れは、その磁束の流れに対して磁気抵抗となる永久磁石80の磁束の流れに妨げられない。そのため、永久磁石80と第2可動コア60との間に磁性体17を配置せずに永久磁石80と第2可動コア60を軸方向に直接対峙させる構成を有するインジェクタに比べて、コイル70に発生する電磁力を約半分程度にする場合であっても、同等以上の動作力を得ることが可能である。   At this time, the electromagnetic force of the coil 70 repelling against the magnetic force (hereinafter referred to as steady magnetic force) by the permanent magnet 80 is acting on the second movable core 60. As shown in FIG. 5, the electromagnetic force of the coil 70, that is, the flow of magnetic flux, does not directly act on the permanent magnet 80 itself but acts on the magnetic body 17. As a result, the flow of magnetic flux in the coil 70 is not hindered by the flow of magnetic flux in the permanent magnet 80 that becomes a magnetic resistance to the flow of magnetic flux. Therefore, compared to the injector having a configuration in which the permanent magnet 80 and the second movable core 60 are directly opposed in the axial direction without arranging the magnetic body 17 between the permanent magnet 80 and the second movable core 60, Even when the generated electromagnetic force is reduced to about half, it is possible to obtain an operating force equal to or higher than that.

なお、ここで、永久磁石80の磁力で形成する磁気回路とコイル70の電磁力で形成する磁気回路は、永久磁石80と第2可動コア60との間に挟まれた磁性体17を通じて、それぞれ閉回路を形成している。   Here, the magnetic circuit formed by the magnetic force of the permanent magnet 80 and the magnetic circuit formed by the electromagnetic force of the coil 70 are respectively transmitted through the magnetic body 17 sandwiched between the permanent magnet 80 and the second movable core 60. A closed circuit is formed.

(3)図6に示す駆動コイルへの通電方向が逆方向の状態では、駆動コイルへの通電方向を正方向から逆方向に切換えられるため、コイル70に発生する電磁力による磁界の方向は、永久磁石80に常に生じる磁界の方向と同じとなる。このとき、第2可動コア60には、永久磁石80による定常磁力に加えてコイル70の電磁力をバイアスされた磁力が作用する。その結果、第2可動コア60は磁性体17側に引きつけられて、磁性体17の下端面17aに係止される。そのため、第2可動コア60の移動位置が軸方向移動の上限位置(以下、高リフト状態に制限する位置と呼ぶ)に規制される。なお、図5および図6に示す矢印方向は磁界の方向つまり磁力線を表す。図6において、コイル70の電磁力による磁力線と永久磁石80の磁力による磁力線とを便宜的に別々(図6中の実線で示す各磁力線)に表したが、これら磁力線の磁力はバイアスされるため、コイル70と永久磁石80の磁力線は一つの大きな磁力線(図6中の一点鎖線で示す磁力線)となる。   (3) In the state where the energization direction to the drive coil shown in FIG. 6 is in the reverse direction, the energization direction to the drive coil can be switched from the normal direction to the reverse direction, so the direction of the magnetic field due to the electromagnetic force generated in the coil 70 is The direction of the magnetic field always generated in the permanent magnet 80 is the same. At this time, a magnetic force biased by the electromagnetic force of the coil 70 acts on the second movable core 60 in addition to the steady magnetic force of the permanent magnet 80. As a result, the second movable core 60 is attracted to the magnetic body 17 side and is locked to the lower end surface 17 a of the magnetic body 17. For this reason, the movement position of the second movable core 60 is restricted to the upper limit position of the axial movement (hereinafter referred to as a position restricted to a high lift state). 5 and 6 indicate the direction of the magnetic field, that is, the lines of magnetic force. In FIG. 6, the magnetic field lines due to the electromagnetic force of the coil 70 and the magnetic field lines due to the magnetic force of the permanent magnet 80 are shown separately for convenience (each magnetic field line indicated by a solid line in FIG. 6), but the magnetic force of these magnetic field lines is biased. The magnetic field lines of the coil 70 and the permanent magnet 80 become one large magnetic field line (the magnetic field line indicated by a one-dot chain line in FIG. 6).

一方、コイル70と永久磁石80によって磁化された第2可動コア60は第1可動コア50を引きつけ、ノズルニードル30のリフト量Hを高リフト状態にする(H=HD2であって、HD2>HD1)。   On the other hand, the second movable core 60 magnetized by the coil 70 and the permanent magnet 80 attracts the first movable core 50 and makes the lift amount H of the nozzle needle 30 high (H = HD2, where HD2> HD1). ).

次に燃料噴射装置1の全体動作を説明する。ECU100は各種センサの信号からエンジンの運転状態を検出する。そして、ECU100は、検出したエンジンの運転状態に基いて、その運転状態に適した噴孔21から燃料噴射する噴射率、噴霧形状等の噴射・噴霧特性を判断する。その運転状態に適した噴射・噴霧特性がノズルニードル30のリフト量を低リフト状態にすることであるとECU100が判断した場合には、ECU100は通電方向切変え回路100bの第1および第4のトランジスタTR1、TR4をオン動作させ、駆動コイルへの通電方向を正方向にする。その結果、第2可動コア60の移動位置を低リフト状態に制限する位置に規制し、第1ニードル31のみを開弁し、ノズルニードル30のリフト量HをH=HD1に制御する。一方、その運転状態に適した噴射・噴霧特性がノズルニードル30のリフト量を高リフト状態にするものであるとECU100が判断した場合には、ECU100は通電方向切変え回路100bの第2および第3のトランジスタTR2、TR3をオン動作させ、駆動コイルへの通電方向を逆方向にする。その結果、第2可動コア60の移動位置を高リフト状態に制限する位置に規制し、リフト量HをH=HD2に制御する。   Next, the overall operation of the fuel injection device 1 will be described. ECU 100 detects the operating state of the engine from signals from various sensors. Then, the ECU 100 determines the injection / spray characteristics such as the injection rate and the spray shape for fuel injection from the injection hole 21 suitable for the operating state based on the detected operating state of the engine. When the ECU 100 determines that the injection / spray characteristic suitable for the operating state is to set the lift amount of the nozzle needle 30 to the low lift state, the ECU 100 determines the first and fourth of the energization direction switching circuit 100b. The transistors TR1 and TR4 are turned on, and the energization direction to the drive coil is set to the positive direction. As a result, the movement position of the second movable core 60 is restricted to a position where the second movable core 60 is restricted to the low lift state, only the first needle 31 is opened, and the lift amount H of the nozzle needle 30 is controlled to H = HD1. On the other hand, when the ECU 100 determines that the injection / spray characteristics suitable for the operating state are those that bring the lift amount of the nozzle needle 30 to the high lift state, the ECU 100 determines that the second and second energization direction switching circuits 100b are the second and second. 3 transistors TR2 and TR3 are turned on, and the energization direction to the drive coil is reversed. As a result, the movement position of the second movable core 60 is restricted to a position where the second movable core 60 is restricted to the high lift state, and the lift amount H is controlled to H = HD2.

なお、リフト量を変化させることで、例えば燃料噴射のための開口面積が変わるため、単位時間当りの噴射量を変化させることが可能である。その結果、コイル70への通電期間を調節することでインジェクタ2から噴射される噴射量が調整される。さらに、コイル70への通電期間が同一であっても、リフト量Hを、H=HD1あるいはH=HD2のいずれかに設定することによって噴射量を変化させることができる。   Note that, by changing the lift amount, for example, the opening area for fuel injection changes, so the injection amount per unit time can be changed. As a result, the injection amount injected from the injector 2 is adjusted by adjusting the energization period to the coil 70. Furthermore, even if the energization period to the coil 70 is the same, the injection amount can be changed by setting the lift amount H to either H = HD1 or H = HD2.

この様に、ECU100(詳しくは通電方向切換え回路100b)によって駆動コイルへの通電方向を切換えることで、第2可動コア60の極性(磁極)を反転させられる。第2可動コア60の極性を反転させると、永久磁石80の定常磁力とコイル70の電磁力がバイアスした磁力、あるいは永久磁石80の定常磁力に反発するコイル70の電磁力のいずれかが第2可動コア60に作用する。第2可動コア60にバイアスした磁力が作用する場合には、永久磁石80側(詳しくは磁性体17の下端面17a)に吸引され、第2可動コア60の軸方向上方へ移動可能な上限位置(高リフト状態に制限する位置)に規制される。一方、永久磁石80に反発するコイル70の電磁力が第2可動コア60に作用する場合には、第2可動コア60は反永久磁石80側つまり弁座14方向に押付けられ、第2可動コア60の軸方向下方へ移動可能な下限位置(低リフト状態に制限する位置)に規制される。なお、第1可動コア50および第2可動コア60には駆動コイルの電磁力が作用可能である。低リフト状態(図5参照)および高リフト状態(図6参照)のいずれも、コイル70へ通電し、コイル70に電磁力を発生している。この電磁力によって第1可動コア50が引きつけられる。   In this way, the polarity (magnetic pole) of the second movable core 60 can be reversed by switching the energization direction to the drive coil by the ECU 100 (specifically, the energization direction switching circuit 100b). When the polarity of the second movable core 60 is reversed, either the stationary magnetic force of the permanent magnet 80 and the magnetic force biased by the electromagnetic force of the coil 70 or the electromagnetic force of the coil 70 repelling the stationary magnetic force of the permanent magnet 80 is the second. It acts on the movable core 60. When a biased magnetic force acts on the second movable core 60, the upper limit position is attracted to the permanent magnet 80 side (specifically, the lower end surface 17 a of the magnetic body 17) and can move upward in the axial direction of the second movable core 60. It is restricted to (position limited to a high lift state). On the other hand, when the electromagnetic force of the coil 70 repelling the permanent magnet 80 acts on the second movable core 60, the second movable core 60 is pressed toward the anti-permanent magnet 80, that is, in the direction of the valve seat 14, and the second movable core. 60 is regulated to a lower limit position (position limited to a low lift state) that can move downward in the axial direction. Note that the electromagnetic force of the drive coil can act on the first movable core 50 and the second movable core 60. In both the low lift state (see FIG. 5) and the high lift state (see FIG. 6), the coil 70 is energized and an electromagnetic force is generated in the coil 70. The first movable core 50 is attracted by this electromagnetic force.

なお、ここで、第2可動コア60、永久磁石80、および通電方向切換回路100bは、ノズルニードル30のリフト量を可変にするリフト可変手段を構成する。第2可動コア60の変位動作により第1可動コア50の変位量つまりノズルニードル30のリフト量Hを、HD2からHD1へ、あるいはHD1からHD2へ変化させることができる。このリフト可変手段60、80、100bによって、インジェクタ2のリフト量が低リフト状態(H=HD1)と高リフト状態(H=HD2)に切換えられる。   Here, the second movable core 60, the permanent magnet 80, and the energization direction switching circuit 100b constitute lift variable means for making the lift amount of the nozzle needle 30 variable. By the displacement operation of the second movable core 60, the displacement amount of the first movable core 50, that is, the lift amount H of the nozzle needle 30 can be changed from HD2 to HD1 or from HD1 to HD2. By the lift variable means 60, 80, 100b, the lift amount of the injector 2 is switched between the low lift state (H = HD1) and the high lift state (H = HD2).

以上説明した燃料噴射装置において、インジェクタ2の構成および作動が同じであっても、例えば製造工程途中の個々のインジェクタ2には以下のばらつきが生じる場合がある。図7(a)に示すように、同一噴射期間Tiつまり駆動コイルへの通電期間が同一であっても、個々のインジェクタ2の燃料噴射量が異なる。なお、図7(a)では横軸を噴射期間Ti、縦軸を燃料噴射量qで表し、便宜上図7(a)中に記載するインジェクタ2の個数は3個とする。これらの製造工程途中のインジェクタ2は、ノズルニードル30の開弁応答性等を調整するため、第1スプリング59により第1可動コア50およびノズルニードル30が弁座14に付勢される付勢力(荷重)を調整する必要がある。   In the fuel injection device described above, even if the configuration and operation of the injector 2 are the same, for example, the following variations may occur in the individual injectors 2 during the manufacturing process. As shown in FIG. 7A, even when the same injection period Ti, that is, the energization period to the drive coil is the same, the fuel injection amounts of the individual injectors 2 are different. In FIG. 7A, the horizontal axis represents the injection period Ti and the vertical axis represents the fuel injection amount q. For convenience, the number of injectors 2 shown in FIG. 7A is three. The injector 2 in the middle of the manufacturing process adjusts the valve opening response of the nozzle needle 30 and the like, so that the first movable core 50 and the nozzle needle 30 are urged toward the valve seat 14 by the first spring 59 ( It is necessary to adjust the load.

これに対して本実施形態では、第1スプリング59と第2スプリング69が内外に二重に配置され、第1可動コア50に加える付勢力(以下、第1付勢力と呼ぶ)と、第2可動コア60に加える付勢力(以下、第2付勢力と呼ぶ)とを独立して調整することが可能である。第1付勢力は、アジャスティングパイプ41の圧入量を調整することにより、所定の付勢力(荷重)に調整される。その結果、個々のインジェクタ2の燃料噴射量が同じになるように調整できる(図7(b)参照)。したがって、個々のインジェクタ2の噴射期間に対する噴射特性を、第1付勢力を調整することでエンジンに適用するインジェクタに要求される特性に揃えることが可能である。   On the other hand, in the present embodiment, the first spring 59 and the second spring 69 are arranged double inside and outside, and an urging force applied to the first movable core 50 (hereinafter referred to as a first urging force), a second The urging force applied to the movable core 60 (hereinafter referred to as the second urging force) can be adjusted independently. The first urging force is adjusted to a predetermined urging force (load) by adjusting the press-fitting amount of the adjusting pipe 41. As a result, the fuel injection amounts of the individual injectors 2 can be adjusted to be the same (see FIG. 7B). Therefore, it is possible to align the injection characteristics of the individual injectors 2 with respect to the injection period to the characteristics required for the injector applied to the engine by adjusting the first urging force.

次に、本実施形態の作用効果を説明すると、(1)本実施形態では、ノズルニードル30に協働する第1可動コア60、および第1可動コア50に軸方向に対峙し軸方向移動可能な第2可動コアとを有し、ノズルニードル30のリフト量を可変にするインジェクタにおいて、ノズルニードル30のリフト量を可変にするための第2可動コア60を駆動する駆動手段として、第1可動コア50および第2可動コア60に磁力を作用可能な駆動コイル(詳しくはコイル70)と、永久磁石80とを有し、永久磁石80は、駆動コイルの磁力に応じて第2可動コア60を、反第1可動コア50側に吸引、および第1可動コア50側へ反発可能にしている。その磁力の磁極方向に対して永久磁石80による吸引、反発力を利用することで、第2可動コア60の軸方向位置を、反第1可動コア側に吸引される方向つまり第1可動コア50から遠のく方向側の位置としての高リフト状態に規制する位置と、第1可動コア側へ反発される方向つまり第1可動コアへ近づく方向側の位置としての低リフト状態に規制する位置とに切換えることができる。   Next, functions and effects of the present embodiment will be described. (1) In the present embodiment, the first movable core 60 that cooperates with the nozzle needle 30 and the first movable core 50 face each other in the axial direction and can move in the axial direction. In the injector that has a variable second movable core and makes the lift amount of the nozzle needle 30 variable, the first movable as drive means for driving the second movable core 60 for making the lift amount of the nozzle needle 30 variable A drive coil (specifically, coil 70) capable of applying a magnetic force to the core 50 and the second movable core 60, and a permanent magnet 80, and the permanent magnet 80 causes the second movable core 60 to move according to the magnetic force of the drive coil. In addition, suction is possible on the side opposite to the first movable core 50 and repulsion is possible on the first movable core 50 side. By utilizing the attraction and repulsion force of the permanent magnet 80 with respect to the magnetic pole direction of the magnetic force, the axial position of the second movable core 60 is the direction attracted toward the anti-first movable core, that is, the first movable core 50. The position is controlled to a high lift state as a position on the direction far from the position, and a position to be repelled to the first movable core side, that is, a position to be controlled to a low lift state as a position on the direction side approaching the first movable core. be able to.

したがって、従来のようにソレノイドつまり駆動コイルを例えば2つ設けてストッパ用駆動コイルを通電停止および通電にすることでノズルニードルのリフト量を切換えるのではなく、駆動コイル70に発生する磁力の磁極方向を切換えることでノズルニードル30のリフト量を切換えることが可能である。さらに、永久磁石80の吸引、反発力を利用するので、従来の通電停止つまり消磁がなされてリフト量が切換えられる構成に比べて、リフト量切換えの応答性の向上が図れる。   Accordingly, instead of switching the amount of lift of the nozzle needle by providing two solenoids, that is, two drive coils as in the prior art and stopping and energizing the stopper drive coil, the magnetic pole direction of the magnetic force generated in the drive coil 70 is changed. It is possible to switch the lift amount of the nozzle needle 30 by switching. Further, since the attraction and repulsive force of the permanent magnet 80 is used, the responsiveness of the lift amount switching can be improved as compared with the conventional configuration in which the energization is stopped, that is, the demagnetization is performed and the lift amount is switched.

(2)なお、ストッパ用駆動コイルに通電つまり励磁する従来技術の場合には、励磁され磁気飽和するまでの間、本来の電磁力が発生せず、磁気飽和するまでの過渡期は電磁力が比較的小さい。第2可動コア60を磁気吸引する磁束の流れにその電磁力を効率的に変換するために、磁路面積としての対向面積を稼ぐ必要がある。しかしながら、内部に第1スプリング59および第2スプリング69を配置する場合、体格の大型化を招くおそれがある。その解決方法として第1スプリングよび第2スプリングを直列状に配置する方法が考えられるが、第1可動コア50および第2可動コア60に付勢する各付勢力を独立的に調整することが難しいという問題がある。   (2) In the case of the conventional technology in which the stopper drive coil is energized, that is, excited, the original electromagnetic force is not generated until the magnetic coil is excited and magnetically saturated. Relatively small. In order to efficiently convert the electromagnetic force into a flow of magnetic flux that magnetically attracts the second movable core 60, it is necessary to earn a facing area as a magnetic path area. However, when the 1st spring 59 and the 2nd spring 69 are arrange | positioned inside, there exists a possibility of causing the enlargement of a physique. As a solution to this problem, a method of arranging the first spring and the second spring in series is conceivable. However, it is difficult to independently adjust the urging forces urging the first movable core 50 and the second movable core 60. There is a problem.

これに対して本実施形態では、永久磁石80は、常に飽和磁力を発生するように磁化し、着磁することができるので、従来のストッパ用駆動コイルの場合の対向面積のように対向面積17aを稼ぐ必要がない。したがって、第1スプリング59および第2スプリング60を内外に二重に配置し、第1可動コア50と第2可動コア60に独立して付勢力を加えることができる。したがって、各付勢力の調整が容易となるとともに、体格の大型化防止が図れる。   On the other hand, in the present embodiment, the permanent magnet 80 can always be magnetized and magnetized so as to generate a saturation magnetic force, so that the facing area 17a is the same as the facing area in the case of a conventional stopper driving coil. There is no need to earn. Therefore, the first spring 59 and the second spring 60 can be arranged in duplicate inside and outside, and an urging force can be applied to the first movable core 50 and the second movable core 60 independently. Therefore, adjustment of each urging force is facilitated, and an increase in the size of the physique can be prevented.

(3)なお、第2スプリング69の内周側には、第1スプリング59と、第1可動コア50に付勢する第1スプリング59の付勢力を調整する付勢力調整手段としてのアジャスティングパイプ41が配置されている。   (3) An adjusting pipe as an urging force adjusting means for adjusting the urging force of the first spring 59 and the first spring 59 urging the first movable core 50 is provided on the inner peripheral side of the second spring 69. 41 is arranged.

一般にインジェクタ2の構成および作動が同じであっても、例えば製造工程途中の個々のインジェクタ2の例えば噴射期間Ti−噴射量特性等の噴射特性が異なる場合がある。エンジンに適用するには、インジェクタ2の個々の噴射特性を揃える必要がある。   In general, even if the configuration and operation of the injector 2 are the same, for example, the injection characteristics such as the injection period Ti-injection amount characteristic of the individual injectors 2 during the manufacturing process may be different. In order to apply to an engine, it is necessary to align the individual injection characteristics of the injector 2.

これに対して、本実施形態では、第1スプリング59と第2スプリング69が内外に二重に配置され、第1可動コア50に加える第1付勢力と、第2可動コア60に加える第2付勢力とを独立して調整することが可能である。第1付勢力は、アジャスティングパイプ41の圧入量を調整することにより、所定の付勢力(荷重)に調整される。その結果、個々のインジェクタ2の燃料噴射量が同一噴射期間Tiにおいて同じになるように調整できる。したがって、個々のインジェクタ2の噴射期間に対する噴射特性を、第1付勢力を調整することでエンジンに適用するインジェクタに要求される特性に揃えることが可能である。   On the other hand, in the present embodiment, the first spring 59 and the second spring 69 are arranged double inside and outside, and the first biasing force applied to the first movable core 50 and the second bias applied to the second movable core 60. The biasing force can be adjusted independently. The first urging force is adjusted to a predetermined urging force (load) by adjusting the press-fitting amount of the adjusting pipe 41. As a result, the fuel injection amount of each injector 2 can be adjusted to be the same in the same injection period Ti. Therefore, it is possible to align the injection characteristics of the individual injectors 2 with respect to the injection period to the characteristics required for the injector applied to the engine by adjusting the first urging force.

(4)さらになお、本実施形態では、永久磁石80は、第2可動コア60の反第1可動コア50側に配置されている。そのため、第2可動コア60の磁極が駆動コイルの磁力の作用によって逆転すると、第2可動コア60には、磁極の逆転前に比べて、永久磁石80の磁力にバイアスした磁力が作用つまり永久磁石80の磁力と駆動コイルの電磁力を加えた磁力が作用、あるいは永久磁石80に反発する電磁力のいずれかが作用する。バイアスした磁力が作用する場合には、第2可動コア60は第1可動コア50から遠のく方向側の軸方向位置つまり高リフト状態に規制する位置に吸引され、永久磁石80に反発する磁力が作用する場合には、第2可動コア60は第1可動コアに近づく方向側の軸方向位置つまり低リフト状態に規制する位置へ押し戻される。その結果、第2可動コア60の変位動作により第1可動コア50の変位量、つまりノズルニードル30のリフト量を変化させることが容易となる。さらに、噴射率等の噴射・噴霧特性を変化させる機能を、従来に比べて構成を簡素化させて提供することが可能である。   (4) Furthermore, in the present embodiment, the permanent magnet 80 is disposed on the side of the second movable core 60 opposite to the first movable core 50. Therefore, when the magnetic pole of the second movable core 60 is reversed by the action of the magnetic force of the drive coil, the magnetic force biased to the magnetic force of the permanent magnet 80 acts on the second movable core 60 as compared with that before the magnetic pole is reversed. Either a magnetic force obtained by adding the magnetic force of 80 and the electromagnetic force of the drive coil acts, or an electromagnetic force repelling the permanent magnet 80 acts. When a biased magnetic force acts, the second movable core 60 is attracted to an axial position far from the first movable core 50, that is, a position that is regulated to a high lift state, and a magnetic force repelling the permanent magnet 80 acts. In this case, the second movable core 60 is pushed back to the axial position on the side closer to the first movable core, that is, the position where the second movable core 60 is restricted to the low lift state. As a result, it becomes easy to change the displacement amount of the first movable core 50, that is, the lift amount of the nozzle needle 30 by the displacement operation of the second movable core 60. Furthermore, it is possible to provide a function of changing the injection / spray characteristics such as the injection rate with a simplified configuration as compared with the conventional case.

(5)さらになお、本実施形態では、第2可動コア60と永久磁石80との間には、磁性体17が配置されていることが好ましい。駆動コイルへの通電(詳しくは通電方向が正方向の状態)により第1可動コア50および第2可動コア60に発生する磁界(磁力の方向)と永久磁石80の磁界とが逆方向となる場合には、駆動コイルの磁束の流れは、その磁束の流れに対して磁気抵抗となる永久磁石80自身に直接作用せず、磁性体17に作用するため、永久磁石80の磁束の影響を緩和または除去できる。したがって、駆動コイルに発生する電磁力を効率的に利用することができる。   (5) Furthermore, in this embodiment, it is preferable that the magnetic body 17 is disposed between the second movable core 60 and the permanent magnet 80. When the magnetic field (direction of magnetic force) generated in the first movable core 50 and the second movable core 60 and the magnetic field of the permanent magnet 80 are opposite to each other when the drive coil is energized (specifically, the energization direction is a positive direction). The magnetic flux flow of the drive coil does not directly act on the permanent magnet 80 itself, which becomes a magnetic resistance to the magnetic flux flow, but acts on the magnetic body 17. Can be removed. Therefore, the electromagnetic force generated in the drive coil can be used efficiently.

(6)さらになお、本実施形態では、アジャスティングパイプ41の第1スプリング59との接触面は円筒状であることが好ましい。これにより、第2スプリング69と第1スプリング59を内外に二重に配置し、第1可動コア50と第2可動コア60への各付勢力の独立した調整が可能なように、アジャスティングパイプ41を配置することが可能となる。   (6) Furthermore, in the present embodiment, the contact surface of the adjusting pipe 41 with the first spring 59 is preferably cylindrical. Thereby, the adjusting pipe is arranged so that the second spring 69 and the first spring 59 are doubly arranged inside and outside, and each urging force to the first movable core 50 and the second movable core 60 can be adjusted independently. 41 can be arranged.

(他の実施形態)
なお、以上説明した本実施形態では、ノズルボディ12の弁座14の下流側に噴孔21が配置される構成で説明したが、ノズルボディ12と、噴孔プレートとを有するものであってもよい。なお、この場合、噴孔プレートは略有底筒状に形成されており、例えば弁ハウジング16の底部と弁ボディ12の底部との間に挟持されている。噴孔プレートには複数の噴孔21が配置される。噴孔プレートは燃料を微粒化し、噴霧を形成する燃料噴霧形成手段を構成する。
(Other embodiments)
In addition, although this embodiment demonstrated above demonstrated the structure by which the nozzle hole 21 is arrange | positioned in the downstream of the valve seat 14 of the nozzle body 12, even if it has the nozzle body 12 and an nozzle hole plate. Good. In this case, the nozzle hole plate is formed in a substantially bottomed cylindrical shape, and is sandwiched, for example, between the bottom of the valve housing 16 and the bottom of the valve body 12. A plurality of nozzle holes 21 are arranged in the nozzle hole plate. The nozzle plate constitutes a fuel spray forming means for atomizing the fuel and forming a spray.

本発明の実施形態の燃料噴射装置の構成を表す部分的断面図である。It is a fragmentary sectional view showing the composition of the fuel injection device of the embodiment of the present invention. 本実施形態に係わる電気的構成を示す模式的回路図である。It is a typical circuit diagram which shows the electrical structure concerning this embodiment. 図2中の電磁コイルへの通電方向を切換える切換手段の切換動作を表す図である。It is a figure showing the switching operation | movement of the switching means which switches the electricity supply direction to the electromagnetic coil in FIG. 図1の燃料噴射装置の作動状態を示す模式的断面図であって、駆動コイルの非通電状態を示す部分的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the operation state of the fuel-injection apparatus of FIG. 1, Comprising: It is a fragmentary sectional view which shows the non-energized state of a drive coil. 図1の燃料噴射装置の作動状態を示す模式的断面図であって、駆動コイルへの通電方向の正方向状態を示す部分的断面図である。It is a typical sectional view showing the operation state of the fuel injection device of Drawing 1, and is a fragmentary sectional view showing the forward direction state of the energization direction to a drive coil. 図1の燃料噴射装置の作動状態を示す模式的断面図であって、駆動コイルへの通電方向の逆方向状態を示す部分的断面図である。It is a typical sectional view showing the operation state of the fuel injection device of Drawing 1, and is a fragmentary sectional view showing the reverse direction state of the energization direction to a drive coil. 図1中の燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射量と噴射期間との関係を示すグラフであって、図7(a)は燃料噴射弁の個々のばらつきを示すグラフ、図7(b)は各燃料噴射弁の付勢力調整部材による第1付勢部材の付勢力の調整後を示すグラフである。7 is a graph showing the relationship between the injection amount of fuel injected from the fuel injection valve in FIG. 1 and the injection period, FIG. 7A is a graph showing individual variations of the fuel injection valve, FIG. These are graphs after adjusting the urging force of the first urging member by the urging force adjusting member of each fuel injection valve.

符号の説明Explanation of symbols

1 燃料噴射装置
2 インジェクタ(燃料噴射弁)
12 ノズルボディ(弁ボディ)
14 弁座
15 筒部材
15a、15b 内周
15k 段付部
21 噴孔
30 ノズルニードル(弁部材)
31 当接部
50 第1可動コア
60 第2可動コア
62 環状部
70 コイル(駆動コイルの一部)
80 永久磁石
100 ECU(制御手段)
100a 制御部
100b 通電方向切換え回路
B 弁部
S 電磁駆動部
1 Fuel injector 2 Injector (fuel injection valve)
12 Nozzle body (valve body)
14 Valve seat 15 Tube member 15a, 15b Inner circumference 15k Stepped part 21 Injection hole 30 Nozzle needle (valve member)
31 Contact part 50 1st movable core 60 2nd movable core 62 Annular part 70 Coil (a part of drive coil)
80 Permanent magnet 100 ECU (control means)
100a Control unit 100b Energizing direction switching circuit B Valve unit S Electromagnetic drive unit

Claims (5)

噴孔の上流側に弁座を有するノズルボディと、
前記ノズルボディ内に軸方向移動可能に収容され、前記弁座に離座および着座するノズルニードルと、
前記ノズルニードルに協働する第1可動コアと、
前記第1可動コアに軸方向に対峙し、軸方向移動可能な第2可動コアと、
前記第1可動コアおよび前記第2可動コアを前記ノズルニードルの着座方向に付勢する付勢部材とを備え、
前記第2可動コアの軸方向位置に応じて前記ノズルニードルのリフト量を可変にする燃料噴射装置において、
前記第1可動コアおよび前記第2可動コアに磁力を作用可能な駆動コイルと、
前記磁力に対して前記第2可動コアを反第1可動コア側に吸引および反発可能な永久磁石とを設けるとともに、
前記付勢部材は、前記第1可動コアを付勢する第1付勢部材と、前記第2可動コアを付勢する第2付勢部材とを有し、前記第2付勢部材の内周側には、前記第1付勢部材と、前記第1付勢部材に所定の荷重を加える付勢力調整部材を設けていることを特徴とする燃料噴射装置。
A nozzle body having a valve seat upstream of the nozzle hole;
A nozzle needle which is accommodated in the nozzle body so as to be axially movable, and which is separated from and seated on the valve seat;
A first movable core cooperating with the nozzle needle;
A second movable core that faces the first movable core in the axial direction and is movable in the axial direction;
A biasing member that biases the first movable core and the second movable core in a seating direction of the nozzle needle;
In the fuel injection device that makes the lift amount of the nozzle needle variable according to the axial position of the second movable core,
A drive coil capable of applying a magnetic force to the first movable core and the second movable core;
Providing a permanent magnet capable of attracting and repelling the second movable core on the side opposite to the first movable core with respect to the magnetic force;
The biasing member includes a first biasing member that biases the first movable core and a second biasing member that biases the second movable core, and an inner periphery of the second biasing member. The fuel injection device according to claim 1, further comprising: an urging force adjusting member that applies a predetermined load to the first urging member and the first urging member.
前記永久磁石は、前記第2可動コアの反第1可動コア側に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射装置。 2. The fuel injection device according to claim 1, wherein the permanent magnet is disposed on a side opposite to the first movable core of the second movable core. 前記第2可動コアと前記永久磁石との間には、磁性体が配設されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の燃料噴射装置。 The fuel injection device according to claim 1, wherein a magnetic body is disposed between the second movable core and the permanent magnet. 前記付勢力調整部材の前記第1付勢部材との接触面は、略円筒状であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。 The fuel injection device according to any one of claims 1 to 3, wherein a contact surface of the urging force adjusting member with the first urging member is substantially cylindrical. 前記駆動コイルへの通電方向を切換える切換手段を備えていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の燃料噴射装置。 The fuel injection device according to any one of claims 1 to 4, further comprising switching means for switching an energization direction to the drive coil.
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JP5488120B2 (en) * 2010-03-30 2014-05-14 株式会社デンソー Fuel injection valve
JP5893495B2 (en) * 2012-04-24 2016-03-23 株式会社日本自動車部品総合研究所 Fuel injection valve
JP5981672B2 (en) * 2016-02-23 2016-08-31 株式会社日本自動車部品総合研究所 Fuel injection valve
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6214166U (en) * 1985-07-10 1987-01-28
DE10004960A1 (en) * 2000-02-04 2001-08-09 Bosch Gmbh Robert Fuel injection valve for IC engine fuel injection system has 2 magnetic coils providing opening and closing forces acting on 2 magnetic armatures
JP2003269289A (en) * 2002-03-14 2003-09-25 Hitachi Ltd Electromagnetic fuel injection valve and driving method thereof

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