第一可动元件107被向上方吸引，内部固定铁芯100和外部固定铁芯113的下端面5100与第一可动元件的上端面5107接触，构成小行程。若利用力的作用关系换句话说，则如下所述。
[0042]如图6(a)所示，将由第二可动元件105和阀芯106构成的可动体201向下方按压的力是燃压=Ff和上部弹簧116与下部弹簧108的差分力=Fso与此相对，将由第二可动元件105和阀芯106构成的可动体201向上方按压的力是作用于第一可动元件107的磁力=Fal和作用于第二可动元件105的磁力=Fa2，Ff+Fs < Fal并且Ff+Fs > Fa2时，阀芯106为小行程。此时，成为第二可动元件105不与内部固定铁芯100和外部固定铁芯113的下端面5100接触，而第一可动元件的中面107a与第二可动元件的下表面105d接触的状态。而且，由于对线圈115的通电而产生的磁通通过，构成了主要的磁路610。
[0043]如图6(b)所示，通过对线圈115通电的驱动电流波形的峰值601和比峰值601低的保持电流值602产生施加于第一可动元件的超过由于上部弹簧116与下部弹簧108的差而向下方向施加的力、以及由于燃料而下方向所接受的力那样的磁吸引力，仅使第一可动元件107驱动。此时，为了在第二可动元件105产生的磁吸引力低于由于上部弹簧116与下部弹簧108的差而向下方向施加的力、以及由于燃料而下方向所承受的力，而如上述说明那样，成为保持第一可动元件的中面107a与第二可动元件的下表面105d接触的状态。
[0044]使用图6 (b)对阀芯106的位移进行说明。若施加对线圈115通电的驱动电流波形的峰值601，则阀芯106在a区间急剧地上升。然后，使驱动电流从峰值下降，在b区间使阀芯106的上升速度变缓，通过向线圈施加保持电流602从而阀芯106如c区间那样被保持在开阀状态。
[0045]接着，以下使用图7(a)?(C)对实现两个升程量中大的升程量时的结构进行说明。在本发明的燃料喷射阀中，若电流在线圈115通电，则第一可动元件107被向上方吸引，同时第二可动元件105也被吸引，内部固定铁芯100和外部固定铁芯113的下端面5100与第一可动元件的上端面5107、第二可动元件的上端面5201接触，构成大行程。此时，由于对线圈115的通电而产生的磁通通过，构成了主要的磁路710、711。
[0046]如图7(c)所示，在到达对线圈115通电的驱动电流波形的峰值701后，产生保持峰值电流的电流值701’，之后产生保持电流值702，从而施加于第二可动元件的超过由于上部弹簧116与下部弹簧108的差而向下方向施加的力、以及由于燃料而下方向所接受的力那样的磁吸引力产生，使第二可动元件与第一可动元件107—起驱动。若用力的作用的关系换句话说，则如下所述。
[0047]如图6所示将阀芯106向下方按压的力是燃压=Ff和上部弹簧116与下部弹簧108的差分力=Fs。与此相对，将阀芯106向上方按压的力是作用于第一可动元件107的磁力=Fal和作用于第二可动元件105的磁力=Fa2，在Ff+Fs < Fal并且Ff+Fs < Fa2时，阀芯106为大行程。
[0048]此时，如在图2中所述，成为以在第二可动元件105中具有从圆形部向外周延伸的外周延长部105b的方式扩展到外周侧的形状有以下的理由。
[0049]在进行大升程时，在第一可动元件107与第二可动元件105之间构成有间隙712。若燃料喷射阀遍及周向整周具有图7(a)的剖面，则从内部固定铁芯100进入第二可动元件105的磁通难以通向外部固定铁芯113，难以得到第二可动元件105所需的磁吸引力。然而，通过成为以在第二可动元件105中具有从圆形部向外周延伸的外周延长部105b的方式扩展到外周侧的形状，从而若周向的一部分具有图7(b)所示的剖面，则从内部固定铁芯100进入第二可动元件105的磁通通向外部固定铁芯113，得到第二可动元件105所需的磁吸引力。因为扩展到第二可动元件105的外周侧的部位越大，越使第一可动元件107的磁吸引面积降低，所以形状根据需要的吸引力、使用条件最适合地决定。另外，从抑制在燃料喷射阀的闭阀时产生的阀芯与阀座部的弹跳(bound)的观点来看，优选即使在产生相同的吸引力的情况下，也进行考虑减轻可动体201的全部重量的设计。
[0050]在本发明的升程量的调整方法中，首先决定是大的升程量或小的升程量的哪一个，之后通过第一可动元件107与第二可动元件105所成的高度的差，决定另一方的升程量。优选可以在首先决定了小的升程量之后，决定大的升程量。其理由是因为，升程量小的一方，对于升程的调整误差对应的燃料喷射阀的喷射量的差别的比例变大。
[0051]以下对在本发明的构成两个升程的燃料喷射阀中，在安装于未图示的内燃机的情况下，切换两个升程的场面进行说明。减小升程量需要小喷射量的场面主要是内燃机的转速低时、内燃机产生的转矩低时、燃料喷射压力低时。即，在以对吸入空气量进行传感检测的空气流量传感器、对转速进行传感检测的曲轴传感器、对燃料喷射压力进行传感检测的压力传感器的信息以基础跨越一定的阈值的情况下，切换为小行程用的波形。另外，优选在加速器开度大、转速高、转矩也高的工作状态下，突然减小加速器开度的情况下，即使燃压高，也向小行程的波形切换。
[0052]在本实施例中，为对吸入空气量、内燃机转速、燃料喷射压力、加速器开度进行传感检测，根据其阈值切换对燃料喷射阀通电的电流波形的情况，但即使使用其他的信息，也能够在得到相同的效果的情况下进行切换。
[0053]在本实施例中，第二可动元件105和阀芯106原本是分别独立的部件，通过压入等而成为一体化的构造，但即使原本是一体化的构造，只要被吸引向内部固定铁芯100以及外部固定铁芯113，而且能够在阀座部106c中密封燃料，则不管结构如何。
[0054]在本实施例中，作为在小行程时不保持峰值电流的电流波形，在大行程时保持峰值电流那样的波形进行了说明，但只要是可动元件构成两个行程的电流波形，则即使是其他的电流波形，也不会损害本发明的作用效果。
[0055]在本实施例中，作为非磁性部件的间隔件112构成为单一的部件，但即使由多个部件构成间隔件112，也不会损害本发明的作用效果。
[0056]符号说明
[0057]I—燃料喷射阀，100—内部固定铁芯，105—第二可动兀件，106—阀芯，107—第一可动元件，108—下部弹簧，110—喷射孔构成部件，111 一喷嘴体，112—间隔件，113—外部固定铁芯，116—上部弹簧。
【主权项】
1.一种燃料喷射阀，具备:以能够滑动的方式设置的阀芯；与上述阀芯协作的可动元件；设置在与上述可动元件对置的位置的固定铁芯；形成有环状阀座的阀座部件；以及使上述可动元件位移并使上述阀芯相对于上述阀座离座或落座的线圈，上述燃料喷射阀的特征在于， 多个上述可动元件与一个上述阀芯配合。2.根据权利要求1所述的燃料喷射阀，其特征在于， 上述可动元件包括第一可动元件和第二可动元件，上述第二可动元件的升程量比上述第一可动元件的升程量大。3.根据权利要求1或2所述的燃料喷射阀，其特征在于， 上述第二可动元件配置在比上述第一可动元件靠上述阀芯侧，上述第二可动元件的一部分向上述第一可动元件内突出。4.根据权利要求1?3任一项中所述的燃料喷射阀，其特征在于， 与上述两个可动元件对应的固定铁芯的面相对于径向分成内周侧和外周侧。5.根据权利要求1?4任一项中所述的燃料喷射阀，其特征在于， 在上述两个可动元件上升时接通到燃料喷射阀的驱动电流波形根据升程量而不同。
【专利摘要】构成具有可变行程机构的燃料喷射阀。具备以能够滑动的方式设置的阀芯(106)、与上述阀芯协作的第一可动元件(107)、设置于与第二可动元件(105)对置的位置的内部固定铁芯(100)、外部固定铁芯(113)、以及线圈(115)，第二可动元件的升程量设定为比上述第一可动元件的升程量大，上述第二可动元件的一部分向上述第一可动元件内突出，从而利用由于对线圈通电的电流而在第一可动元件(107)、第二可动元件(105)产生的磁吸引力的差，来构成大小升程。
【IPC分类】F02M51/06, F02M61/10
【公开号】CN104937256
【申请号】CN201480005608
【发明人】安川义人, 江原秀治, 石川亨, 安部元幸, 草壁亮
【申请人】日立汽车系统株式会社
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2014年1月10日
【公告号】DE112014000539T5, US20150354515, WO2014115587A1