JP2000035149A - 流量制御用の電磁弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】流体流量を精度良く調量することができる流量
制御用の電磁弁を提供する。 【解決手段】可変吐出量高圧ポンプＰにおいて、フィー
ドポンプＰ１から供給される低圧燃料は、電磁弁６、低
圧流路１７，１８，１９等を経由して圧力室４ａに吸入
される。圧力室４ａに吸入された燃料はプランジャ３ａ
の往復動に伴い圧縮されてコモンレールに送出される。
電磁弁６は、弁体６３に連通流路７１を設けてその一端
（図の左端）を流体吸入部とすると共に、連通流路７１
と弁体外周とを結ぶ流路６６，６７を設けてその流路６
６，６７を流体排出部とする。この場合、弁体６３の径
方向に燃料圧力が作用して弁体６３とバルブケース６ｃ
との間の摺動抵抗が大きくなるといった不具合が回避さ
れ、弁体６３に作用する力のバランスが良好に保たれ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、弁体リフト量に応
じて流体流量を比例制御するための流量制御用の電磁弁
に係り、例えば高圧燃料ポンプの燃料量を調量するため
の電磁弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば図８に示す構成のＯＮ
／ＯＦＦ式電磁弁が具体化されている。図８の電磁弁に
おいて、バルブケース８１のシリンダ８２内には棒状の
弁体８３が摺動可能に収容されている。バルブケース８
１には流体通路８４，８５が設けられ、弁体８３には縮
径部８６が設けられる。

【０００３】弁体８３は、図示しないスプリングにより
常に図の左方向に付勢され、コイル８８の非通電時には
鍔部８７がバルブケース８１に当接する位置で保持され
る。つまり、コイル非通電時には流体通路８４が閉鎖さ
れ、電磁弁が閉弁状態となる。そして、コイル８８が通
電されると、図示しないスプリングの付勢力に抗して弁
体８３が図の右方へ移動し、弁体８３の縮経部８６を介
して流体通路８４，８５が連通される。これにより、電
磁弁が開弁状態となり、図のＸ側からＹ側への流体の流
れが許容される。

【０００４】また一方で、前記電磁弁を用いて流体流量
をリニアに調量したいという要望がある。この場合、電
流値に応じて弁体リフト量が調節可能なリニアソレノイ
ド（比例電磁）弁を用い、弁体リフト量を変えることで
流路面積を変更する。高圧燃料ポンプによる燃料圧送量
を精密に制御する場合には、こうした電磁弁の流路面積
制御が不可欠であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記図８の構成では、
電磁弁が全開状態にある時、流体通路８４を通過する流
体はそのまま弁体８３の縮経部８６を通って流体通路８
５側に流れる。これに対して、電磁弁が中間開度或いは
全閉状態にある時（図示の状態にある時）、流体通路８
４内の流体の圧力が弁体８３の外周面に作用し、弁体８
３の径方向（図の下方）に同弁体８３が押圧される。そ
れにより、弁体８３とシリンダ８２との間の摺動抵抗が
大きくなり、弁体８３の作動不良が誘発される。この場
合、電磁弁の弁体リフト量を可変に制御して流体流量を
リニアに調量したいという要望に対して、弁体の作動不
良が原因で調量精度が低下するという問題を生ずる。

【０００６】本発明は、上記問題に着目してなされたも
のであって、その目的とするところは、流体流量を精度
良く調量することができる流量制御用の電磁弁を提供す
ることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】要するに、弁体の移動量
に応じて流体流量を比例制御する流量制御用の電磁弁で
は、閉弁方向又は開弁方向に弁体に作用する力のバラン
スにより流体流量が決まり、そのバランスを良好に保つ
ことで調量精度が確保できる。

【０００８】そこで、請求項１に記載の電磁弁では、弁
体にはその移動方向に延びる中空通路を設けて弁体の先
端部に位置する中空通路の一端を流体吸入部とすると共
に、前記中空通路と弁体外周とを結ぶ流路を設けてその
流路を流体排出部とし、前記弁体が移動すると該流体排
出部としての流路がケース部材により開放又は閉鎖され
る。上記構成によれば、流体吸入部から弁体の移動方向
に沿って流体が吸入されると共に、中空通路を経由して
流体排出部から燃料が排出されるため、弁体の径方向
（移動方向に直交する方向）に流体圧力が作用して弁体
とケース部材との間の摺動抵抗が大きくなるといった不
具合が回避され、ひいては弁体に作用する力のバランス
が良好に保たれる。その結果、弁体の作動不良を解消
し、流体流量を精度良く調量することができる。

【０００９】また、請求項２に記載の発明では、前記弁
体を開放又は閉鎖の方向に付勢するためのスプリング
と、該スプリングを収容するスプリング室とを備え、前
記中空通路は流体吸入部の反対側が前記スプリング室に
連通されてなる。この場合、弁体にはその移動方向に力
が作用することがなく、安定した作動が可能となる。

【００１０】請求項３に記載の発明では、前記ケース部
材には前記流体排出部としての流路に対向する連通部が
形成され、該連通部が弁体の移動方向に延びるスリット
からなる。この場合、弁体の移動量に応じてスリットの
開口面積がリニアに変わり、流体流量の細かな調量が容
易に実現できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、この
発明を具体化した第１の実施の形態を図面に従って説明
する。

【００１２】先ずは図１を用いて、本実施の形態におけ
るコモンレール式燃料噴射装置の概要を説明する。図１
において、多気筒ディーゼルエンジン（以下、エンジン
Ｅという）には各気筒の燃焼室に対応する複数の電磁燃
料噴射弁Ｉが配設され、これら電磁燃料噴射弁Ｉは各気
筒共通のコモンレールＲに接続されている。コモンレー
ルＲには、高圧流路である供給配管Ｒ１及び吐出弁Ｂを
介して可変吐出量高圧ポンプＰが接続され、可変吐出量
高圧ポンプＰの駆動に伴い燃料噴射圧に相当する高い所
定圧の燃料が連続的に蓄圧される。可変吐出量高圧ポン
プＰには、フィードポンプＰ１を経由して燃料タンクＴ
から低圧燃料が吸入され、同ポンプＰは低圧燃料を高圧
化してコモンレールＲに対して圧送する。コモンレール
Ｒの圧力は、エンジンＥの運転状態によって異なるが、
約２００〜１６００気圧（約２０〜１６０ＭＰａ）とな
っている。

【００１３】可変吐出量高圧ポンプＰの詳細な構成につ
いては後述するが、同ポンプＰは３つの圧力室を有する
３系統圧送ポンプとなっている。また、可変吐出量高圧
ポンプＰにはその燃料吸入部において、燃料吐出量を制
御するための吐出制御装置Ｐ２が設けられている。吐出
制御装置Ｐ２はリニアソレノイドにて燃料量を任意に調
量可能な電磁弁を有し、前記３系統圧送の燃料吐出量を
１つの電磁弁にて制御できるように構成されている。

【００１４】コモンレールＲには、その内部の燃料圧力
（コモンレール圧）を検出するための圧力センサＳ１が
配設されている。電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ４０
という）は、圧力センサＳ１により検出される実際のコ
モンレール圧が負荷や回転数に基づいて設定される最適
値となるように可変吐出量高圧ポンプＰの吐出量を決定
し、それに応じた信号を吐出制御装置Ｐ２に出力する。

【００１５】ＥＣＵ４０には、回転角センサＳ２や負荷
センサ（例えばスロットル開度センサ）Ｓ３より回転角
や負荷等のエンジン運転情報が入力される。またその他
にも、ＥＣＵ４０には、エンジン冷却水温を検出する冷
却水温センサＳ４、吸気温を検出する吸気温センサＳ５
及び吸気圧を検出する吸気圧センサＳ６が接続されてお
り、各センサの検出信号がＥＣＵ４０に随時入力され
る。ＥＣＵ４０は、これら各センサの検出信号によるエ
ンジン運転状態に基づいて最適な噴射時期及び噴射量
（噴射期間）を決定し、それに応じた制御信号を電磁燃
料噴射弁Ｉに出力する。これにより、電磁燃料噴射弁Ｉ
からエンジンＥの各燃焼室への燃料噴射が制御される。

【００１６】次に、可変吐出量高圧ポンプＰの詳細な構
成について図２〜図５を用いて説明する。ここで、図２
は可変吐出量高圧ポンプＰの全体を示す断面図、図３は
図２のＡ−Ａ線断面図、図４は前記図１の吐出制御装置
Ｐ２に相当する電磁弁６の構成を示す断面図、図５は燃
料圧送部の構成を拡大して示す断面図である。

【００１７】図２において、可変吐出量高圧ポンプＰは
ポンプハウジング１ａ，１ｂを有し、これらポンプハウ
ジング１ａ，１ｂにそれぞれ設けられた２つの滑り軸受
け（フリクションベアリング）１１，１２によりドライ
ブシャフト１０が回転自在に支持されている。ドライブ
シャフト１０は、例えばエンジンＥが４気筒の場合に同
エンジンＥの４／３の回転と同期して回転駆動される。
ドライブシャフト１０は２つの滑り軸受け１１，１２の
間に偏心部１３を有しており、偏心部１３はドライブシ
ャフト１０の中心軸Ｑ１に対して距離ｕだけ偏心してい
る。偏心部１３の外周には滑り軸受け（フリクションベ
アリング）１４が設けられており、偏心部１３はその外
周に配設される偏心カム１５に対し回転自在となってい
る。

【００１８】また、図３において、偏心カム１５は、外
周面に３つの平坦部１５ａ，１５ｂ，１５ｃを有する略
多角形状に構成されている。３つの平坦部１５ａ〜１５
ｃの外方にそれぞれ配されるボディ２１ａ，２１ｂ，２
１ｃ内には、それぞれシリンダ２ａ，２ｂ，２ｃが形成
され、各シリンダ２ａ〜２ｃにはプランジャ３ａ，３
ｂ，３ｃが摺動自在に配設されている。圧力室４ａ，４
ｂ，４ｃの各々は、シリンダ２ａ〜２ｃの内壁面とプラ
ンジャ３ａ〜３ｃの端面により区画形成されている。

【００１９】３つの平坦部１５ａ〜１５ｃは、任意の２
つのなす角度αが６０度となるように、且つそれぞれシ
リンダ２ａ〜２ｃの中心軸に対して垂直になるように形
成されている。また、３つのシリンダ２ａ〜２ｃは互い
の中心軸が１２０度の角度間隔となるように配置されて
いる。

【００２０】従って、ドライブシャフト１０の回転に伴
い偏心部１３が回転すると、偏心カム１５の中心Ｑ２
が、ドライブシャフト１０の中心軸Ｑ１を中心とする半
径「ｕ」の円形経路（図中に破線で示す経路）に沿って
回転する。すると、偏心カム１５の各平坦部１５ａ〜１
５ｃが中心Ｑ２の移動に伴い平行に動作し、プランジャ
３ａ〜３ｃがシリンダ２ａ〜２ｃ内を往復摺動する。こ
れに伴い、圧力室４ａ〜４ｃ内の低圧燃料が順次圧縮さ
れ高圧燃料となる。

【００２１】圧力室４ａ〜４ｃ内への低圧燃料の供給経
路について図２を用いて説明する。図中、ポンプハウジ
ング１ｂの下端部には電磁弁６が設置され、電磁弁６先
端部には燃料溜まり室１６が設けられている。燃料タン
クＴ内の燃料は、フィードポンプＰ１によって約１５気
圧に加圧され、低圧流路Ｌを通して燃料溜まり室１６に
送出される。電磁弁６は、ハウジング６ａ外周に設けた
フランジ６ｂに図示しないボルトを挿通することによっ
てポンプハウジング１ｂに固定されている。また、電磁
弁６の周囲には環状の低圧燃料室２０が設けられ、この
低圧燃料室２０は低圧流路１７に連通している。

【００２２】電磁弁６は、図４（ａ）の如く、コイル６
１を内蔵するハウジング６ａと、その左端に嵌装固定さ
れるバルブケース６ｃとを有し、バルブケース６ｃに設
けられたシリンダ６２内に、スプールたる弁体６３を摺
動可能に保持している。バルブケース６ｃには、流路６
４とこれよりも流路断面積の小さな流路６５とが形成さ
れており、この流路６４，６５によりシリンダ６２と図
２の低圧燃料室２０とが連通される。図４（ｂ）に示さ
れるように、流路６４は円筒状に設けられるのに対し、
流路６５は弁体６３の移動方向（図の左右方向）に長い
等幅のスリットとして設けられている。

【００２３】弁体６３にはその軸方向に延びる連通流路
７１が形成されると共に、弁体６３の内外を連通する流
路６６，６７が形成されている。外側の流路６６は、バ
ルブケース６ｃの流路６５と位置合わせされつつ環状に
設けられる。また、弁体６３には鍔状に拡径部７２が形
成されており、弁体６３は、拡径部７２がバルブケース
６ｃに当接する位置とシム７３に当接する位置とにより
その移動範囲が規定される。

【００２４】連通流路７１は図の左右方向に貫通し、そ
の左端は図２の燃料溜まり室１６に開口し、右端はスプ
リング６９を収容するためのスプリング室６ｄに開口し
ている。つまり、弁体６３はその摺動方向（左右方向）
に燃料圧力が作用しないように構成され、弁体６３の安
定した作動が可能となる。なお本実施の形態では、連通
流路７１の左端が「流体吸入部」に相当し、流路６６，
６７が「流体排出部」に相当する。

【００２５】弁体６３の右端部にはアーマチャ７０が圧
入固定されており、このアーマチャ７０は、コイル６１
と同軸に配設されたステータ６８に一定の間隔で対向し
ている。アーマチャ７０と一体化された弁体６３は、ス
プリング室６ｄ内のスプリング６９により図の左方に付
勢されており、コイル６１を通電していない図示の状態
では連通流路７１と低圧燃料室２０（図２参照）とが遮
断される。

【００２６】ステータ６８は、アーマチャ７０に近づく
ほどそれに対向する部位の断面積が小さくなるテーパ部
６８ａを有し、弁体６３の変位位置はコイル６１への通
電量により決定される。すなわち、電磁弁６はリニアソ
レノイド弁（比例電磁弁）として構成される。よって、
コイル６１を通電すると、弁体６３が図の右方に変位し
て流路６４〜６７を介して連通流路７１と低圧燃料室２
０（図２参照）とが連通し、通電量を増加すると、通電
量に応じて連通部の開口面積（弁体６３のリフト量）が
増加する。弁体６３のリフト量を調整することによる、
こうした流路面積制御は、ＥＣＵ４０によるデューティ
制御にて実現される。因みに、電磁弁６を常閉弁として
構成することで、例えばコイル破損時に燃料の圧送が行
われないようにする効果がある。

【００２７】弁体６３の連通流路７１は、図２に示され
るように、ポンプハウジング１ｂに設けられた低圧流路
１７を通して、ポンプハウジング１ａに設けられた環状
の低圧流路１８に連通している。環状の低圧流路１８は
ポンプハウジング１ｂに設けられた低圧流路１９に連通
し、さらに、流路２４，２５を通してプランジャ３ａ上
部の圧力室４ａに連通している。また、弁体６３の連通
流路７１は、図示しない低圧流路を介して他の圧力室４
ｂ，４ｃにも連通している。

【００２８】ここで図５に示されるように、ポンプハウ
ジング１ｂの上部には、カバー部材２２と流路形成部材
２３との一体物が図示しないボルトによって固定されて
おり、ボディ２１ａの上面は流路形成部材２３の下面に
密着している。流路２４，２５はそれぞれカバー部材２
２及び流路形成部材２３に形成されている。

【００２９】圧力室４ａには、逆止弁として機能するプ
レート５ａが配設されている。プレート５ａには、流路
２５に対向しない位置に複数個の貫通穴５１ａが形成さ
れている。また、カバー部材２２及び流路形成部材２３
には高圧流路２７，２８が形成され、高圧流路２７には
逆止弁として機能するボール２９が配設されている。こ
こで、ボール２９は前記図１における吐出弁Ｂに相当す
る。すなわち、本実施の形態の可変吐出量高圧ポンプＰ
においては、吐出弁Ｂが３個設置されていることにな
る。

【００３０】偏心カム１５の平坦部１５ａとプランジャ
３ａとの間には、パッド３１ａが介設されている。パッ
ド３１ａはハウジング１ｂの内周面に沿って延びる円筒
状をなし、ハウジング１ｂ内に摺動自在に支持されてい
る。パッド３１ａとボディ２１ａとの間にはスプリング
３２ａが配設され、その付勢力によりパッド３１ａを偏
心カム１５の平坦部１５ａに当接せしめている。それ
故、偏心カム１５が偏心して動作する際、パッド３１ａ
は平坦部１５ａと一体的に図の上下方向に往復動する。

【００３１】ここで図２において、コイル６１の通電に
伴い電磁弁６の弁体６３が開弁位置に移動すると、燃料
溜まり室１６と低圧燃料室２０とが連通される。そし
て、ドライブシャフト１０の回転により偏心カム１５が
下降を開始すると、スプリング３２ａの付勢力によりパ
ッド３１ａも下降する。このとき、燃料溜まり室１６内
の約１５気圧の低圧燃料は、連通流路７１、低圧燃料室
２０、低圧流路１７〜１９、流路２４，２５及びプレー
ト５ａの貫通穴５１ａを経由して圧力室４ａに流入し、
プランジャ３ａを下降させる。

【００３２】圧力室４ａへの燃料流入量は弁体リフト量
により決まり、所望の燃料量が圧力室４ａ内に流入する
と、その時点でプランジャ３ａとパッド３１ａとが離れ
る。そのため、圧力室４ａ内でのキャビテーションの発
生が抑制される。

【００３３】そして、コイル６１への通電遮断により弁
体６３が閉弁位置に戻ると、圧力室４ａへの低圧燃料の
供給が停止される。ドライブシャフト１０の回転により
偏心カム１５が上昇に転じると、スプリング３２ａの付
勢力に抗してパッド３１ａも上昇する。パッド３１ａと
プランジャ３ａとが当接した後は、圧力室４ａの圧力が
高くなり、プレート５ａは流路形成部材２３の下面に密
着する。かくして、流路２５と圧力室４ａとの連通が遮
断される。その後、圧力室４ａの容積の減少に伴い更に
圧力が上昇して所定の圧力となると、ボール２９が開弁
位置に移動し、圧力室４ａ内の高圧燃料は高圧流路２
７，２８を通ってコモンレールＲに給送される。

【００３４】因みに、燃料溜まり室１６内の低圧燃料が
弁体６３側の連通流路７１及び流路６６，６７を経てバ
ルブケース６ｃ側の流路６５に流れる際、流路６５，６
６間が絞りになるために流路６５内の燃料圧は低くな
り、弁体６３の外周面に作用する燃料圧は小さい。その
ため、弁体６３とバルブケース６ｃとの摺動抵抗は小さ
く、弁体６３の滑らかな動作が確保される。

【００３５】以上、圧力室４ａの周辺を中心とした説明
をしたが、他の圧力室４ｂ，４ｃの周辺も同様の構成を
有する。すなわち、図３に示されるように、偏心カム１
５の平坦部１５ｂ，１５ｃとプランジャ３ｂ，３ｃの間
にもパッド３１ｂ，３１ｃがそれぞれ介設され、パッド
３１ｂ，３１ｃはスプリング３２ｂ，３２ｃの付勢力に
より平坦部１５ｂ，１５ｃに当接している。プランジャ
３ａ〜３ｃは、いずれもパッド３１ａ〜３１ｃとは独立
に設けられ、スプリング３２ａ〜３２ｃの付勢力は作用
しないようになっている。

【００３６】次に、可変吐出量高圧ポンプＰの動作を図
６のタイムチャートを用いて説明する。図６は、電磁弁
６のオン／オフ（通電／非通電）、並びに可変吐出量高
圧ポンプＰの３つの平坦部１５ａ〜１５ｃ及びプランジ
ャ３ａ〜３ｃの推移を示すタイムチャートである。図
中、各々の平坦部１５ａ〜１５ｃの軌跡を実線で示し、
プランジャ３ａ〜３ｃの軌跡を一点鎖線で示す。

【００３７】なお本実施の形態では、電磁弁６への通電
デューティ比を調整して弁体リフト量（流路面積）が制
御されると共に、可変吐出量高圧ポンプＰによる１回の
燃料圧送毎に電磁弁６の開弁時間が制御される。つま
り、図６中、電磁弁６がオンとなる通電時間Ｔ１により
同電磁弁６の開弁時間が制御され、この期間内では通電
デューティ比により決まる平均電流により流路面積が制
御される。これにより、電磁弁６に対して「流路面積＆
開弁時間制御」が実施されるようになっている。

【００３８】詳細には図６において、１２０度毎の燃料
圧送に合わせて電磁弁６がオン／オフされる。例えばプ
ランジャ３ａが略上死点に達する時刻ｔ１１で、電磁弁
６がオン（開弁）される。このとき、単位時間当たりの
燃料吸入量は電磁弁６の通電デューティ比により決定さ
れ、その通電デューティ比に相当する開口面積分だけプ
ランジャ３ａが下動する。時刻ｔ１１〜ｔ１２では、通
電時間Ｔ１だけ電磁弁６の流路面積＆開弁時間制御が行
われ、その制御に伴い３つの圧力室４ａ〜３ｃにそれぞ
れ低圧燃料が吸入される。

【００３９】時刻ｔ１２では電磁弁６がオフ（閉弁）さ
れ、時刻ｔ１２〜ｔ１３では例えば圧力室４ａ内の圧力
が一定に保持される。それにより、プランジャ３ａの位
置が保持される。

【００４０】その後、プランジャ３ｂが略上死点に達す
る時刻ｔ１３や、プランジャ３ｃが略上死点に達する時
刻ｔ１４でも同様に、通電時間Ｔ１だけ電磁弁６がオン
される。そして、電磁弁６の流路面積＆開弁時間制御が
各々で行われ、圧力室４ａ〜４ｃにそれぞれ低圧燃料が
吸入される。

【００４１】また、時刻ｔ１５では、平坦部１５ａの上
動に伴いプランジャ３ａが当該平坦部１５ａ（実際に
は、パッド３１ａ）に当接し、プランジャ３ａが下動か
ら上動に転じる。これにより、圧力室４ａ内の燃料が圧
縮され始め、その燃料圧力が前記図１の吐出弁Ｂ（図５
のボール２９）の開弁圧に達すると、圧力室４ａ内の燃
料がコモンレールＲに吐出される。

【００４２】以上詳述した本実施の形態によれば、以下
に示す効果が得られる。 （ａ）本実施の形態の電磁弁６では、弁体６３に連通流
路７１を設けてその一端を流体吸入部とすると共に、連
通流路７１と弁体外周とを結ぶ流路６６，６７を設けて
その流路６６，６７を流体排出部とした。この場合、弁
体６３の径方向に燃料圧力が作用して弁体６３とバルブ
ケース６ｃとの間の摺動抵抗が大きくなるといった不具
合が回避され、ひいては弁体６３に作用する力のバラン
スが良好に保たれる。その結果、弁体６３の作動不良を
解消し、燃料流量を精度良く調量することができる。

【００４３】（ｂ）連通流路７１は流体吸入部の反対側
がスプリング室６ｄに連通される。従って、弁体６３に
はその移動方向に燃料圧力が作用することがなく、同弁
体６３の安定動作が保証される。また、弁体６３の安定
動作を実現するための対策として、体格の大型化やコイ
ル通電電力の増大化が強いられることもなく、簡易構成
の電磁弁６を採用することができる。

【００４４】（ｃ）バルブケース６ｃには流路６４，６
５を設け、このうち内側の流路６５を弁体６３の移動方
向に延びる等幅のスリットとした。従って、弁体リフト
量に応じて流路６５（スリット）の開口面積がリニアに
変わり、燃料流量の細かな調量が容易に実現できる。

【００４５】（ｄ）可変吐出量高圧ポンプＰにおいて
は、燃料圧送部ではなく燃料吸入部に電磁弁６が設けら
れる。この場合、電磁弁６の開閉動作に際し、弁体６３
に高圧燃料が作用することはなく、高圧燃料を受けて弁
体６３が不用意に動作（閉弁又は開弁）するなどの問題
が回避できる。従って、可変吐出量高圧ポンプＰによる
燃料吐出量の制御を精度良く実施することが可能とな
る。

【００４６】（ｅ）可変吐出量高圧ポンプＰにおいて、
電磁弁６と圧力室４ａ〜４ｃとの間に逆止弁（プレート
５ａ）を設け、圧力室への低圧燃料の吸入時には圧力室
と電磁弁６との間を連通すると共に、圧力室に吸入され
た低圧燃料の加圧開始時から燃料の圧送終了時までの間
には圧力室と電磁弁６との間を遮断するようにした。こ
れにより、低圧燃料の吸入量制御が簡易的な構成で実現
できる。

【００４７】（ｆ）本実施の形態における可変吐出量高
圧ポンプＰは３つの圧力室４ａ〜４ｃを有し、燃料吐出
量が少ない時、電磁弁６により流量制御された低圧燃料
は２つ以上の圧力室に同時に供給されるが、上記の通り
燃料流量が精度良く調量されることで、コモンレールＲ
に対する高圧燃料の吐出量も精度良く制御できる。

【００４８】（ｇ）電磁弁６の流路面積＆開弁時間制御
によりコモンレールＲへの燃料圧送量を制御することと
したため、比較的低回転域で細かな調量精度が要求され
る場合にも、燃料調量の分解能を上げ、要求精度に応じ
た燃料量制御が実現できる。この場合、エンジン低回転
域での調量精度が低下するといった問題が解消され、如
何なるエンジン運転状態にあっても高精度な流量制御が
実現できる。

【００４９】なお、本発明の実施の形態は、上記以外に
次の形態にて具体化できる。本発明の電磁弁６を図７に
示す可変吐出量高圧ポンプＰに適用する。前記図２との
相違点として、図７の構成ではプランジャ３ａにプレー
ト４１が組み付けられ、ボディ２１ａとプレート４１と
の間にスプリング３２ａが配設されている。この場合、
スプリング３２ａの付勢力によりプランジャ３ａは偏心
カム１５に当接する方向に常に付勢される。上記構成で
は、プランジャ３ａの動きが前記図２の構成と異なるも
のの、既述の通り燃料流量を精度良く調量する等の優れ
た効果が得られる。

【００５０】上記実施の形態では、電磁弁６（吐出制御
装置Ｐ２）を可変吐出量高圧ポンプＰの燃料吸入部に設
けたが、電磁弁６を同ポンプＰの燃料吐出部（高圧流路
２７，２８）に設けてもよい。この場合、電磁弁６には
高圧燃料が作用し、そのために弁体６３の動作が不安定
になることも考えられるが、上記各実施の形態と同様
に、流路面積＆開弁時間制御を適宜実施することで、エ
ンジン運転状態に関係なく燃料吐出量を高精度に制御で
きる。

【００５１】上記実施の形態では、図４（ｂ）に示され
るように、流路６５を弁体６３の軸方向（左右方向）に
長い等幅のスリットとしたが、三角形状にする等、その
形状を変更してもよい。要は、流路面積が制御できて流
体流量の細かな調量が実現できるものであればよい。或
いは、スリット自体を廃する等して流路６４，６５を段
差のない一つの流路で構成してもよい。

【００５２】可変吐出量高圧ポンプＰの構成（図２の構
成）を変更する。例えば燃料を高圧化するための複数の
プランジャをドライブシャフトに沿って直列に配置し、
そのプランジャの往復動により燃料を圧送するポンプで
もよい。また、燃料を加圧するための圧力室は任意の数
だけ設ければよく、３つ以外の複数個設ける構成や、１
つだけ設ける構成でもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】コモンレール式燃料噴射装置の概要を示す全体
構成図。

【図２】可変吐出量高圧ポンプの全体構成を示す断面
図。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図。

【図４】電磁弁の構成を拡大して示す断面図。

【図５】燃料圧送部の構成を拡大して示す断面図。

【図６】可変吐出量高圧ポンプの流路面積＆開弁時間制
御の概要を示すタイムチャート。

【図７】他の実施の形態において、可変吐出量高圧ポン
プの全体構成を示す断面図。

【図８】従来技術において、電磁弁の構成を示す断面
図。

【符号の説明】

Ｐ…可変吐出量高圧ポンプ、Ｐ２…吐出制御装置、Ｒ…
コモンレール、６…電磁弁、６ｃ…ケース部材としての
バルブケース、６ｄ…スプリング室、６１…コイル、６
３…弁体、６４〜６７…流路、６９…スプリング、７１
…中空通路としての連通流路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧野 正晃 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 宮本 裕 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 猪頭 敏彦 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3G066 AA07 AB02 AC01 AC09 AD12 BA12 BA38 BA51 CA01S CA03 CA04U CA08 CA09 CD29 CE02 CE22 CE34 DB12 DC04 DC09 DC13 DC14 DC18 DC19 3H106 DA05 DA13 DA23 DB02 DB12 DB23 DB32 DC09 DC17 DD03 EE07 EE48 GC29 HH02 KK18

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コイルの通電に伴いケース部材内を摺動す
   る弁体を有し、該弁体の移動量に応じて流体流量を比例
   制御する流量制御用の電磁弁において、 前記弁体にはその移動方向に延びる中空通路を設けて弁
   体の先端部に位置する中空通路の一端を流体吸入部とす
   ると共に、前記中空通路と弁体外周とを結ぶ流路を設け
   てその流路を流体排出部とし、前記弁体が移動すると該
   流体排出部としての流路がケース部材により開放又は閉
   鎖されることを特徴とする流量制御用の電磁弁。
2. 【請求項２】前記弁体を開放又は閉鎖の方向に付勢する
   ためのスプリングと、該スプリングを収容するスプリン
   グ室とを備え、前記中空通路は流体吸入部の反対側が前
   記スプリング室に連通されてなる請求項１に記載の流量
   制御用の電磁弁。
3. 【請求項３】前記ケース部材には前記流体排出部として
   の流路に対向する連通部が形成され、該連通部が弁体の
   移動方向に延びるスリットからなる請求項１又は請求項
   ２に記載の流量制御用の電磁弁。