JPS5949366A - 燃料噴射ポンプの吐出量調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ディーゼル機関等における燃料噴射ポンプ
の燃料吐出量を調整する吐出量調整装置に関する。

従来の燃料噴射ポンプの吐出量調整装置としては、例え
ば特公昭５５−３１３０７号公報に記載されているよう
に、第１図（イ）、（ロ）に示すようなものがある。

すなわち、この燃料噴射ポンプ１は、エンジンのドライ
ブシャフトに連結されたカムディスク２の回転によって
、軸方向の往復移動および回転運動を行なうようになっ
ているプランジャ６を有しておシ、吸入行程では、プラ
ンジャ３が左側に移動して、吸入縦溝４が燃料流入通路
５と一致するとプランジャ乙の動作空間６へ燃料が吸入
される。

次に、吐出行程では、プランジャ３が右側に移動して吸
入された燃料を加圧し、加圧された燃料は縦通路７を介
し、吐出縦溝８が吐出通路９と一致したときに逆止弁１
０を経て対応する気筒の噴射弁（図示してし・なし・）
へ吐出される。

この場合、噴射ポンプの吐出終了は、プランジャ乙に設
けた燃料逃がし通路１１を介してポンプの動作空間６内
の燃料をポンプ外筐内の空間へ逃がすことによって行な
われるが、この燃料逃がし通路１１全開く時期は、プラ
ンジャ乙の外周に摺動可能に嵌装された円筒状弁部材（
スリーブ弁）１２の軸方向の変位により変化され、それ
によって燃料の吐出量が調整される。

この従来例ておいて、この弁部材１２を操作する機構は
、円筒状空隙をもつ鉄心１３上に巻かれた二つのコイル
１４．１５’ｒ有する電磁石と、この空隙内において回
転軸１６によって外筐部１７に回転自在に支承された回
転永久磁石１８とからなるトルクモータを用いている。

このトルクモータの回転軸１６の下端には扇形片１９が
偏心して取付けられ、この扇形片１９の中心軸よシ偏よ
って固定された球状保合片２０が、弁部材１２０穴２１
にはまっておシ、回転永久磁石１８の回転運動を弁部材
１２へ伝達して軸線方向へ変位させるようになって（・
る。

電磁石のコイル１４．１５は、増幅器２２を介して制御
装置２６の出力端に接続されて（・る。この制御装置２
６には、内燃機関の作動パラメータ（運転条件）として
例えば、回転数センサ２５かもの機関回転数信号２発振
器２６からの加速ペダル位置信号、その他図示していな
いが吸気管負圧。

機関温度あるいは周囲温度等に関する信号が入力として
与えられ、増幅器２２を介してこれらの作動パラメータ
に対応した電流を供給して、これに応じた操作力で回転
永久磁石１８を回転させるものである。

回転センサ２５は、エンジンのドライブシャフトに取付
けた歯付き円板２４に対向して配置され、磁石２５ａに
巻回した誘導コイル２５ｂからエンジンの回転数に比例
した電圧を発生し、それを制御装置２６へ入力する。

また、弁部材１２の位置制御のためのフィードバック信
号を発生する位置センサ２７は、回転永久磁石１８の回
転をカム板２９．ロツＭ２７ａ及びばね２７ｂによって
フェライト磁心２７Ｃの直線変位に変換して、発振器２
８から給電される２個のインダクタンスコイル２７ｄ、
２７ｅによって間接的に弁部材１２の位置を検出してい
る。

しかしながら、このような従来の燃料噴射ポンプの吐出
量制御装置では、弁部材１２を変位させるためにトルク
モータを用（・て、その回転力を回転軸１６．偏心扇形
片１９９球状係合片２０等の部材を介して弁部材１２に
伝達しているので、機構が複雑であるし、各部材間で機
械的誤差が生ずるため高精度の調整を行なうことができ
なかった。

この発明は上記の点に鑑みてなされたものであシ、上述
のような燃料噴射ポンプにおける吐出量調整装置の構造
を簡単にしてコスト低減を図ると共に、調整精度を向上
させることを目的とする。

そのため、この発明による燃料噴射ポンプの吐出量調整
装置は、」二連した吐出量調整用の円筒状弁部材（スリ
ーブ弁）を円筒状永久磁石によっであるし・は円筒状永
久磁石と一体に構成し、この弁部材の外周に間隔を置い
て対向する一対の電磁コイルを設け、内燃機関の作動パ
ラメータ（運転条件）に関連してこの一対の電磁コイル
の励磁電流を変化させて、弁部材を駆動力伝達機構を介
することなく直接変位させるようにすると共に、弁部材
の両端面にそれぞれ間隔を置（・て対向し、その対向面
が弁部材の対向端面と同極になるように着磁した一対の
永久磁石を固定配置して、弁部材とプランジャ収納部材
等の側方の磁性部材との間に吸引力が働かな（・ように
したものである。

以下、この発明の実施例を添付図面の第２図を参照して
説明する。なお、第１図（ロ）と対応する部分には同一
符号を付してその部分の説明は省略する。

この実施例だおし・て、プランジャ乙に設けられた燃料
逃がし通路１１を閉じる円筒状弁部材であるスリーブ弁
６０は、プランジャ６に摺動自在に嵌挿した非磁性体か
らなる円筒状スリーブ６１の外周に円筒状永久磁石６２
を一体に嵌着し、その永久磁石６２０両端面に磁性体か
らなるリング状のポールピース３３ａ、３３ｂを固着し
て構成されている。

このスリーブ弁３０の永久磁石６２は、例えば図で左側
のポールピース３３　ａ　’（ｉ＝Ｎ極、右側のポール
ピース３３ｂ’！’ｍｓ極にするように着磁されて（・
る。

一方、このスリーブ弁６０を左右に変位させるために、
このスリーブ弁６０の外周に間隔を置し・て対向して、
相隣シ合う部分に同極が発生するようにボビン６４に巻
回した一対の円筒状電磁コイル３５．３６’ｔ、磁路と
コイル保護を兼ねる外被ヨーク６７内に嵌挿し、そのヨ
ーク６７を外筐部１７に複数本のねじ３７ａによって固
定して（・る。

これ等のスリーブ弁６０と一対の電磁コイル３５．１６
とによって吐出量調整装置の主要部を構成して（・る。

そして、スリーブ弁６０の左側端面の側方には、その左
側端面に対向し、その対向面がスリーブ弁６０の左側端
面と同極（この例ではＮ極）となるように着磁した円筒
状永久磁石６８を、プランジャ６に相対摺動及び相対回
動可能に緩嵌し、図示しない支持部材によって外筐部１
７に固定して配置している。

また、スリーブ弁３０の右側端面の側方には、その右側
端面に対向し、その対向面がスリーブ弁６０の右側端面
と同極（この例ではＳ極）となるように着磁した円筒状
永久磁石３９を、プランジャ乙に相対摺動及び相対回動
可能に緩嵌し、図示しない支持部材によって外筐部１７
に固定して配置して（・る。

そして、スリーブ弁６０のポールピース３２ａに磁性体
のステック４０を固設し、永久磁石６８の切欠部３８ａ
を通してプランジャ乙の径方向の外方へ折り曲げその先
端部に対向して、スリーブ弁３０の変位を非接触で検出
する磁気センサによる位置センサ４１を、外筐部１７に
固設したブラケツ）１７ｂに取付けて配設してなる。

この位置センサ４１からの検出信号ＳＤをフィードバッ
ク信号として駆動制御回路４２に入力している。

この駆動制御回路４２は、機関の作動パラメータ、例え
ば機関回転数、アクセルペダル位置、吸入負圧等に基づ
（・て算出されたスリーブ弁３０の目標位置を示す信号
ＳＡ　ｆも入力し、その目標位置信号ＳＡと位置センサ
４１からの検出信号ＳＤに基づいてスリーブ弁６０が目
標位置になるように一対の電磁コイル３５．３６に流す
励磁電流を制御してスリーブ弁３０を変位させる。

なお、第２図中、４６はカムディスク２に連結したエン
ジンのドライブシャフト、４４はプランジャスプリング
、４５はスプリング支持板である。

次に、このように構成した実施例におけるスリーブ弁の
位置制御について説明する。

まず、駆動制御回路４２によって一対の電磁コイル３５
．３＜Ｓに通電してし・なし・状態では、スリーブ弁６
０はその両端面に対向する一対の永久磁石３８．３９と
その対向端面が同極であるので、相互の反発力によって
所定の中間位置に保たれてし・る。

したがって、エンジン始動時には、スリーブ弁６０が常
に所定の位置に位置決めされてし・るので、燃料の吐出
量が定まる。

この状態から、駆動制御回路４２によって、電磁コイル
３５．３６の相隣り合う部分にＳ極が、両端にＮ極が発
生するように、例えば端子ａから端子す側に励磁電流を
流したときには、スリーブ弁６０はＮ極が電磁コイル３
５のＮ極と反発し合し・、Ｓ極が電磁コイル６６のＮ極
と吸引し合うので、図にお（・て右方向に高速で変位す
る。

逆に、駆動制御回路４２によって、電磁コイル３５．３
６の相隣り合う部分にＮ極が、両端にＳ極が発生するよ
うに、例えば端子すがら端子ａ側に励磁電流を流したと
きには、スリーブ弁６ｏはＮ極が電磁コイル６５のＳ極
と吸引し合（・、Ｓ極が電磁コイル３６の８極と反発し
合うので、図にお（・て左方向に高速で変位する。

このように、駆動制御回路４２によって電磁コイル３５
．３６に流す励磁電流の大きさ及び方向ニ応シテスリー
ブ弁３０を直接変位させることができるので、目標位置
信号ＳＡと位置センサ４１の検出信号ＳＤに基づ（・て
電磁コイル３５．３６に流す励磁電流の大きさ及び方向
を変えることによってスリーブ弁６０を所望の位置に高
精度に位置決めできる。

しかも、このときスリーブ弁６０の両端面の側方には、
スリーブ弁６０の端面と対向面が同極の永久磁石３８．
３９に配設しであるため、スリーブ弁６０と磁性材料か
らなるプランジャ収納部材１７ａとの間及びスリーブ弁
６０と磁性材料からなるスプリング支持板４５との間に
働（吸引力が減殺される。

したがって、スリーブ弁６０が右方向に変位するときに
プランジャ収納部材１７ａに吸引されたり、逆に左方向
に変位するときにスプリング支持板４５に吸引されたシ
することがなく、正確に位置制御できる。

このように、スリーブ弁６０の両側方に設けた一対の永
久磁石３８．５９は、スリーブ弁３０による磁界の側方
磁性部材に対する影響を減少させる作用をしている。

したがって、この２個の永久磁石３８．３９に代えて、
第６図に示すように、例えばステンレス。

アルミニウム等の円筒状非磁性体５０．５ｌ−（ｉ＝配
設しても、ある程度の磁気シールド効果が得られる。な
お、その場合も非磁性体５０には、ステック４０を通す
ための切欠部５０ａ’を設ける。

なお、上記実施例では、スリーブ弁（弁部材）６０全非
磁性体のスリーブ６１と永久磁石６２とを一体にして構
成した例について述べたが、プランジャ６が非磁性体で
ある場合には、永久磁石のみによって構成してもよυ・
。

ただし、実施例のように構成すれば、プランジャ３が磁
性体であっても永久磁石３２０両磁極間に閉磁路が形成
されないので、スリーブ弁６０の変位推力が大きくなっ
て応答性が良くなる。

また、上記実施例では、一対の電磁コイル３５゜６６を
一本の導線で途中で巻線方向を逆眞して形成した例を述
べたが、各々別体で構成して、その励磁電流の方向を反
対にして相隣り合う部分に同極が発生するようにしても
よし・。

以上説明したように、この発明によれば、吐出量調整用
の弁部材を永久磁石と電磁コイルによる電磁力で直接変
位させるので、構造が簡単になってコストが低廉になり
、しかも調整精度が向上する。

また、弁部材と側方の固定磁性部材との間の吸引力を一
対の永久磁石によって減少させるようにしたので、一層
調整精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）、（ロ）は、従来の燃料噴射ポンプの吐出
量調整装置を示す構成図及び要部断面図である。 第２図は、この発明の一実施例を示す燃料噴射ポンプの
吐出量調整装置部分の構成図、 第３図は、この発明の変形例を示す第２図と同様な図で
ある。 ６・・・・・・プランジャ　　１１・・・・・・燃料逃
がし通路６０・・・・・・スリーブ弁（弁部材）６１・
・・・・・スリーブ　　６２・・・・・・永久磁石３２
ａ、３２ｂ・・・・・・ポールピース３５．３６・・・
・・・電磁コイル ６７・・・・・・外被ヨーク　　３８．　３９・・・・
・・永久磁石１３− ４１・・・・・・位置センサ ４２・・・・・・駆動制御回路 １４− 第２図 ４２ 第３図 ２ ３０　３２　３３ｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　燃料噴射ポンプのプランジャに設けた燃料逃がし通
   路を閉じる円筒状弁部材を、前記プランジャの軸方向に
   変位させることによって前記プランジャによる燃料吐出
   行程における前記燃料逃がし通路を開（時期を変化させ
   て燃料の吐出量を調整する吐出量調整装置において、 前記弁部材を円筒状永久磁石によっである（・は円筒状
   永久磁石と一体に構成し、この弁部材の外周に間隔を置
   いて対向する一対の電磁コイルを設け、内燃機関の作動
   パラメータに関連して前記一対の電磁コイルの励磁電流
   を変化させて前記弁部材を直接変位させるようにすると
   共に、前記弁部材の両端面にそれぞれ間隔を置し・て対
   向し、その対向面が前記弁部材の対向端面と同極になる
   ように着磁した一対の永久磁石を固定配置したことを特
   徴とする燃料噴射ポンプの吐出量調整装置。