JPH094471A - 燃料噴射ポンプの噴射時期制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 燃料噴射ポンプにおける噴射時期制御装置の
応答性を改善すると共に製品の特性のばらつきを抑え、
コストの低減をはかる。 【構成】 タイマシリンダ２０、その両端のタイマ高圧
室２２及びタイマ低圧室２４、両室の差圧に応じて移動
してスライドピン１９を介して燃料の噴射時期を調整す
るタイマピストン２１、高圧室２２又は低圧室２４圧力
を変化させる油圧制御弁２７を備えている噴射時期制御
装置において、油圧制御弁２７が円錐形の弁座３７と、
それを開閉する円錐面３８を有する弁ニードル４３を備
えている。油圧制御弁２７への入口流路４１（又は出口
流路４２）には流量調整絞り３９が設けられる。なお３
４はフィルタである。この弁構造により、弁ニードル４
３の微小なリフトによって大きな弁開口が得られるため
応答性が向上し、その反面、製品の個体間差が大きくな
るのを簡単な流量調整絞り３９によって抑える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主としてディーゼルエ
ンジンに使用される燃料噴射ポンプに係り、特に、分配
型の燃料噴射ポンプに付設され、電子式制御装置の指令
を受けて燃料の噴射時期を自由に調整するための油圧制
御弁に特徴を有する噴射時期制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、実開昭６３−１１０６４０号公
報に記載されているように、ディーゼルエンジン用の分
配型燃料噴射ポンプにおいては、燃料噴射時期を制御す
るために、燃料を圧送するプランジャを駆動するカムの
タイミングを変化させるタイマピストンを設けている。
そして、タイマピストンの両側の室の間に設けられた油
圧制御弁のような手段によって、それらの室に作用する
油圧を調整することにより、タイマピストンを移動させ
て燃料の噴射時期を調整することができるようになって
いる。

【０００３】油圧制御弁をソレノイドコイルによって電
磁的に開閉作動させるようにしたものが、例えば実開昭
５６−１７３７３６号公報に記載されている。このよう
な燃料油圧制御弁としての電磁弁におけるソレノイドコ
イルへの通電又は遮断を電子式制御装置を用いて制御す
ることにより、タイマピストンの両側の室の間に作用す
る油圧を変化させてタイマピストンの位置を調整するよ
うにすれば、燃料噴射ポンプを電子的に制御することが
可能になる。

【０００４】上記油圧制御弁の１例を図８に５０として
示す。コイル５４への通電を制御することによって、流
路５５と流路５６との連通・遮断が決まる。即ちコイル
５４へ通電を行うと、弁ニードル５１と一体となったア
ーマチャ５２は、スプリング５７のバネ力に抗してステ
ータ５３に吸引され、弁ニードル５１の面５８がストッ
パ５９に当接するまで図中右方向に移動し、流路５５と
流路５６が連通して開弁する。その時のリフト量ｌ₅ は
ｌ₅ ＝０．７mmである。また、この場合はアーマチャ５
２とステータ５３との間隔であるエアギャップｌ₆ はｌ
₆ ＝ｌ₅ ＋０．１mmという関係があるので、閉弁時には
ｌ₆ ＝０．８mmで、開弁時には、ｌ₆ ＝０．１mmとな
る。コイル５４への通電を停止すると、スプリング５７
のバネ力によって、弁ニードル５１と一体となったアー
マチャ５２は図中左方向に移動し、油圧制御弁５０は閉
弁状態となる。

【０００５】近年、排気ガス規制強化に伴い、特開昭６
２−１０１８６５号公報に記載されているように、弁ニ
ードル５１の高速応答性が要求されることから、回転同
期制御を行うことが要求されるようになってきたが、図
８に示す従来の油圧制御弁５０は、コイル５４に通電を
行ってから開弁するまでの時間が長く、即ち開弁応答性
が著しく悪いので、開弁応答性のよい油圧制御弁が望ま
れている。

【０００６】弁ニードル５１の開弁応答性、即ちコイル
５４に通電を行ってから、十分な吸引力が発生するまで
の時間を短くする必要がある。そのためには、図９に示
すようにコイル巻数Ｎを低減するのが有効である。とこ
ろが、コイル巻数Ｎを低減すると同じ大きさの吸引力を
得るのに大量の電流が必要となるので、駆動回路のコス
トが高くなるという別の問題が生じる。

【０００７】一方、図１０に示すように、エアギャップ
ｌ₆ を小さくすると、少ない電流で大きな吸引力が得ら
れるようになるが、その場合には、リフト量ｌ₅ を小さ
くする必要があるので、流路５５及び５６の間に弁ニー
ドル５１の切欠き５１ａによる十分な大きさの流路面積
を得ることができないという別の問題が生じる。

【０００８】そこで、図３に示すように、燃料噴射ポン
プの噴射時期制御装置用の油圧制御弁２７において、従
来のバルブリフト量よりも少ないリフト量で十分な流路
面積が得られるように、円錐形の弁座３７を備えるバル
ブシリンダ４４と、それに挿入されて制御装置によって
移動させられると共に弁座３７を開閉する円錐面３８を
備えている弁ニードル４３からなるバルブ構造にするこ
とが考えられる。この試みによれば、閉弁時に弁ニード
ルの円錐面３８と円錐形の弁座３７とが接触する円形の
線であるシールエッジの直径が、弁ニードル４３の直径
と等しいか、或いはそれよりも僅かに小さくなるように
設定されるので、弁ニードルの微小なリフトによって大
きな弁開口が得られる。

【０００９】しかし、前述の試みによる油圧制御弁で
は、バルブリフト量の設定誤差が油圧制御弁の流量特性
に及ぼす影響が大きくなるため、タイマの個体間差（製
品の特性のばらつき）を減少させようとすると、油圧制
御弁のバルブリフト量について高度の精密設定が必要に
なる。つまり、油圧制御弁のバルブを構成する部品の加
工における高い寸法精度、及び高精度の組み付け治具が
必要になるので、油圧制御弁の大流量化と、タイマ高圧
室から流出する流量調整を容易に行うことが両立しない
という問題があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のよう
な従来技術と、それを改良しようとする試みにおける幾
つかの問題点に鑑み、きわめて簡単な手段によってそれ
らの問題を解消して、油圧制御弁の開弁時の弁開口が大
きいために応答性に優れている反面、作動特性における
個体間差が少なく、しかも低コストで製造可能な燃料噴
射ポンプの噴射時期制御装置を提供することを目的とし
ている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、燃料
噴射ポンプの噴射時期制御装置において、油圧制御弁が
バルブボディと、該バルブボディ内に形成されて一端側
に実質的に円錐形の弁座を備えているバルブシリンダ
と、該バルブシリンダ内に摺動自在に挿入されて制御装
置によって移動させられると共に少なくとも一部に前記
円錐形の弁座を開閉する円錐面を形成された弁ニードル
とを備えており、しかも、閉弁時に前記弁ニードルの円
錐面と前記円錐形の弁座が接触する円形の線であるシー
ルエッジの直径が、前記弁ニードルの直径と実質的に等
しくなるように設定することによって、従来よりも少な
いリフト量で十分な大きさの流路面積が得られるように
すると共に、前記油圧制御弁に流入する油量を調量する
流量調整絞りを前記油圧制御弁に組み合わせて、前記油
圧制御弁の流量特性における個体間差を抑制することに
より上記の課題を解決する。

【００１２】また、本発明においては低圧室と弁ニード
ルの側面の流路との間にフィルタを設けることにより、
流路に異物が詰って弁が閉弁できなくなるとか、流路に
設けられた流量調整絞りが目詰まりすることを防止して
いる。更に、本発明においては弁ニードルの両端の流路
を連通させることによって、弁ニードルの動きを確実な
ものとしている。

【００１３】

【実施例】本発明の燃料噴射ポンプの噴射時期制御装
置、殊にそれに使用される油圧制御弁を説明するための
前提として、それが適用される対象である燃料噴射ポン
プの二つのタイマ方式、即ち、タイマ高圧室制御方式と
タイマ低圧室制御方式の構成を説明することにする。な
お、本発明の実施例において前述の従来例と実質的に同
じ構成部分については同じ参照符号を付している。

【００１４】まず、図１に示されたタイマ高圧室制御方
式の分配型燃料噴射ポンプ１の構造を説明する。ドライ
ブシャフト２は図示しないエンジンによって、エンジン
の回転と同期して回転駆動される。ドライブシャフト２
にはシグナルロータ３が同軸的に取り付けられており、
その外周には凸状の歯が複数個形成されている。４は回
転角センサであってシグナルロータ３の外周に対向して
おり、シグナルロータ３の凸状歯の電磁誘導によって機
関回転数に応じたパルス信号を発生して、電子式制御装
置５へ出力する。ここで電子式制御装置５はスピル弁１
８と油圧制御弁５０を駆動する駆動回路を含んでいる。
ドライブシャフト２には燃料を圧送するプランジャ６を
駆動するフェイスカム７と、燃料のフィードポンプであ
るベーン式のポンプ８が連結されている。フェイスカム
７はプランジャ６と一体となってスプリング９によって
ローラリング１０上に回転自在に支持されたローラ１１
に押しつけられる。

【００１５】従って、フェイスカム７がドライブシャフ
ト２によって回転駆動されることにより、フェイスカム
７の凸部がローラ１１に乗り上げて、フェイスカム７自
体とそれに一体化されたプランジャ６が、回転運動を伴
うプランジャ６の軸線方向の往復運動をすることにな
る。プランジャ６はポンプシリンダ１２のシリンダボア
１２ａ内に挿入されて、その先端に圧力室１３を形成し
ているので、プランジャ６の往復運動の成分によって圧
力室１３の容積が拡縮し、それと同時に回転運動の成分
によって圧力室１３にはそれに開口する吸入側と吐出側
のポートが順次切り換えられて連通する。

【００１６】フィードポンプ８の吐出ポート１４から吐
出され約１０気圧に加圧された燃料は燃料室１５に貯溜
されているが、その燃料が圧力室１３に吸入され、高圧
に加圧されて所定のタイミングに燃料噴射弁１６へ圧送
され、図示しない機関の燃焼室内へ噴射されることにな
る。燃料噴射ポンプ１のハウジング１７には圧力室１３
の圧力を解放するスピル弁１８が取り付けられており、
スピル弁１８を電子式制御装置５によって開閉すること
によって、燃料の噴射開始時期や噴射量、噴射率を制御
することができる。

【００１７】ローラリング１０の円筒状の外周面１０ａ
はドライブシャフト２の軸線を中心として所定の角度範
囲内で回動することが出来る。その回動によってローラ
１１の位置が回転方向に移動するので、フェイスカム７
の凸部がローラ１１に乗り上げる時期が変化し、それに
よって燃料噴射時期を変化させることができる。ローラ
リング１０を回動させるために、スライドピン１９がロ
ーラリング１０から図１の下方へ伸びており、その下端
が、ハウジング１７内に形成されたタイマシリンダ２０
内で左右の方向に往復摺動することができるように嵌合
しているタイマピストン２１に係合している。

【００１８】図１においてタイマピストン２１の右側の
タイマ高圧室２２は絞り２３及び逆止弁６３を介して燃
料室１５に連通していて、フィードポンプ８によって加
圧された燃料を受け入れている。その油圧がタイマピス
トン２１を左方へ押すことになるが、それに対抗してタ
イマピストン２１の左側のタイマ低圧室２４内にはタイ
マスプリング２５が装着されている。タイマ低圧室２４
はフィードポンプ８の吸入ポート２６に連通していて、
作動中は常に低圧になっている。タイマ高圧室２２に作
用している燃料の油圧即ち供給圧は、機関回転数、従っ
てドライブシャフト２の回転数に関連して大小に変化す
るので、その油圧による付勢力とタイマスプリング２５
の付勢力とが釣り合う位置へタイマピストン２１が移動
し、スライドピン１９を介してローラリング１０が回動
調節されることによって、燃料の噴射時期が機関回転数
に応じて変化することになる。

【００１９】従来の電子制御タイマ（電子制御式噴射時
期制御装置）においては、タイマ高圧室２２とタイマ低
圧室２４との間に前述のような電磁弁からなる油圧制御
弁５０が挿入されており、油圧制御弁５０を電子式制御
装置５に電気的に連結して開閉制御することによって、
タイマ高圧室２２内の油圧を部分的にタイマ低圧室２４
側へ逃がして調整し、タイマピストン２１の位置とロー
ラリング１０の回転方向の位置を変化させ、それによっ
て燃料の噴射時期を制御している。本発明は、この油圧
制御弁５０及び、タイマ高圧室２２とタイマ低圧室２４
とを連通する通路（図８に示した弁ニードル５１の側面
の流路を含む）の構成を改良するものである。

【００２０】このように、図１に示されたフェイスカム
圧送式の分配型燃料噴射ポンプ１のためのタイマ装置
（噴射時期制御装置）２８は、タイマシリンダ２０とタ
イマピストン２１、及びタイマピストン２１に連動する
ローラリング１０、タイマピストン２１の位置を制御す
る油圧制御弁５０等からなっている。なお、理解を容易
にするために、図１においてはドライブシャフト２とタ
イマピストン２１が平行に描かれているが、前述のよう
な作動をさせるために、後者は前者に対して直角の方向
に交差している。同様に、フィードポンプ８の軸もドラ
イブシャフト２に対して９０°回転させて描かれてい
る。。

【００２１】前述の回転数センサ４は、ローラリング１
０の外周面１０ａ上に担持されており、その出力信号が
電子式制御装置５に入力されているが、制御装置５には
その他にも図１に示すように機関からＴＤＣ信号として
示す上死点信号や、機関の負荷の大きさを示すアクセル
開度信号、冷却水温等を検出する水温センサからの出力
信号等が入力される。

【００２２】次に、他のタイマ方式の燃料噴射ポンプと
して、図２に示されたタイマ低圧室制御方式の分配型燃
料噴射ポンプの構造について説明する。図２に示す構造
のうち、かなり多くの部分が、図１に示したタイマ高圧
室制御方式の分配型燃料噴射ポンプ１のそれと実質的に
同じものであるから、それらについては同じ参照符号を
付すことにする。

【００２３】図２においてタイマピストン２１の右側の
タイマ高圧室２２は、絞り２３を介して燃料室１５に常
時連通していて、フィードポンプ８によって約１０気圧
に加圧された燃料を受け入れている。タイマピストン２
１の左側のタイマ低圧室２４内にはタイマスプリング２
５が装着されている。タイマ低圧室２４はフィードポン
プ８の吸入ポート２６に絞り６４を介して連通してお
り、燃料室１５からの流入量を本発明の油圧制御弁２７
によって調節することにより、タイマ低圧室２４の圧力
（大気圧から燃料室１５と同じ１０気圧までの範囲）が
決まる。そして、タイマ高圧室２２とタイマ低圧室２４
との圧力差によって発生する力と、タイマスプリング２
５の付勢力との釣り合いによってタイマピストン２１の
位置が決まる。本発明は、図２に示したタイマ低圧室制
御方式の分配型燃料噴射ポンプ１’に使用されている油
圧制御弁５０及び、燃料室１５とタイマ低圧室２４とを
連通する通路（弁ニードルの側面の流路を含む）をも改
良するものである。

【００２４】次に本発明の特徴である油圧制御弁２７と
流量調整絞り３９の組合せの第１実施例について図３を
用いて説明する。本発明の油圧制御弁２７は、図１及び
図２に示した燃料噴射装置における油圧制御弁５０に代
わり得るものである。図３に示す流量調整絞り３９は、
タイマ高圧室２２とバルブボディ４０の内部に形成され
た流路６０とを連通する流路４１に設けられたものであ
り、図３に例示したシステムは図１に示すタイマ高圧室
制御方式に適用される。

【００２５】詳細に説明すると、バルブボディ４０の中
心には弁ニードル４３が摺動し得るバルブシリンダ４４
が形成されており、その側面に環状に開口する流路６０
と、左端に弁座３７として開口する流路６１が形成され
ている。流路６０は流路４１を介してタイマ高圧室２２
と、また流路６１は流路４２を介してタイマ低圧室２４
とそれぞれ連通している。実施例の特徴である流量調整
絞り３９は流路４１に設けられている。なお、流量調整
絞り３９は、バルブボディ４０の内部に開口する流路６
１とタイマ低圧室２４との間に設けてもよい。図２に示
すタイマ低圧室制御方式の分配型燃料噴射ポンプの場合
は、流路６０及び流路６１がそれぞれ燃料室１５及びタ
イマ低圧室２４に接続されるので、流量調整絞り３９
は、燃料室１５と油圧制御弁２７とを連通する流路中に
設ける。

【００２６】バルブボディ４０の中心のバルブシリンダ
４４内には、左右方向に移動可能な弁ニードル４３が配
設されて摺動自在となっている。弁ニードル４３の図中
右端側にはアーマチャ５２が圧入によって固定されてお
り、アーマチャ５２はステータ５３と間隔（エアギャッ
プ）ｌ₂ をもって対向している。また、ステータ５３の
内部には、スプリング室６２が設けられ、スプリング５
７を設けている。アーマチャ５２はスプリング５７の弾
力により常時図中左方向に付勢されている。従って、コ
イル５４に通電を行っていない時は、弁ニードル４３の
先端が弁座３７に密着して、油圧制御弁２７は閉弁して
おり、タイマ高圧室２２とタイマ低圧室２４の間の連通
を遮断している。

【００２７】コイル５４に通電を行うと、アーマチャ５
２はステータ５４に吸引されてスプリング５７のバネ力
に抗して図中右方向に動き、アーマチャ５２と一体とな
っている弁ニードル４３の先端は弁座３７から離れて油
圧制御弁２７は開弁状態となり、タイマ高圧室２２とタ
イマ低圧室２４は連通する。その時の弁ニードル４３の
リフト量ｌ₁ はｌ₁ ＝０．１５mmであり、弁ニードル４
３の右肩の面４７がストッパ５９に当接した位置で弁ニ
ードル４３のリフトは終了する。その時、エアギャップ
ｌ₂ は、閉弁時にｌ₂ ＝０．２５mmであったものが、開
弁時にはｌ₂ ＝０．１mmとなる。

【００２８】ここで、コイル５４が破損した場合は、燃
料噴射時期が最も進角した方が、最も遅角するよりもよ
いため、前述のように、油圧制御弁２７はノーマリクロ
ーズ（常閉）となるように構成されている。

【００２９】コイル５４はコイルボビン４９に巻かれて
おり、それらはケーシング３９内に収納されている。ケ
ーシング３９の図中左端部はかしめ加工によってバルブ
ボディ４０を固定しており、図中右端部もかしめ加工に
よってステータ５３を固定している。

【００３０】次に、図４を用いて弁ニードル４３の先端
部の構造について説明する。なお、図４は開弁時を示す
図であり、図３は閉弁時を示す図である。バルブボディ
４０の内部には、弁ニードル４３をとりかこむように流
路６０が形成されていると共に、弁ニードル４３の下流
側には流路６１が設けられており、流路６０と６１の間
は弁ニードル４３により連通又は遮断される。

【００３１】弁ニードル４３は弁径ｄ₁ が５．０mm、弁
ニードル先端の円錐面３８の傾斜角θ₁ ＝９３°として
あり、流路側の弁座３７の円錐面は、右端径ｄ₂ が５．
１mmで傾斜角θ₂ が９０°としてあり、流路６１の径ｄ
₃ が４．４mmとしてある。ここで、流路径ｄ₃ の値が右
端径ｄ₁ の値に比べて大きすぎると、弁座３７の面積が
不足して弁座面が磨耗する。また、小さすぎると、弁ニ
ードル４３が着座した時でも弁ニードル４３の先端円錐
面３８の加工上の粗さ等により、わずかな燃料が洩れる
ため、その燃料圧によって弁ニードル４３を図中右方向
へ押す力が大きくなり、閉弁不良となる。

【００３２】弁ニードル４３の先端部の構造は以上のよ
うになっているため、閉弁時には円錐面３８のシールエ
ッジ３６が弁座３７の面に密着して流路６０，６１間が
遮断される。

【００３３】また、図４に示す例の変形として、弁ニー
ドル４３の先端を図５に示すようにしてもよい。即ち、
弁ニードル４３の先端の円錐面は２段階に角度を変え
て、弁径ｄ₄ ＝４．９mmのシールエッジ３５が形成さ
れ、傾斜角の関係がθ₃ ＜θ₂ ＜θ₁ となっている。具
体的に傾斜角の数値を例示すると、θ₁ ＝９３°，θ₂
＝９０°，θ₃ ＝８０°である。

【００３４】第１実施例の油圧制御弁２７は、このよう
な弁構造となっているため、図８に示す従来の油圧制御
弁５０に比べてより少ない弁ニードル４３のリフト量で
も、開弁時に十分に大きな開口面積を得ることができ
る。

【００３５】また、第１実施例の流量調整絞り３９の面
積は、油圧制御弁２７の弁ニードル４３のリフト量の、
フルリフト時の開口面積よりも小さくなるように設定さ
れている。更に、第１実施例の流量調整絞り３９の面積
は、図１及び図２に示した絞り２３の面積よりも大きく
なるように設定される。

【００３６】ここで再び図３に戻って、流路４１内には
流路６０及び流量調整絞り３９の上流側（タイマ高圧室
２２側）となる位置に、目開き０．１mmのフィルタ３４
が設けられている。このフィルタ３４は、弁座３７の面
と弁ニードル４３の先端の円錐面３８との間に異物がか
み込まれて常時開弁状態となるのを防止するためのもの
であり、更に流量調整絞り３９の目詰まりを防止するた
めのものでもある。そのため、フィルタ３４の目開き
は、流量調整絞り３９の面積よりも小さく、更に弁ニー
ドル４３のリフト量ｌ₁ よりも小さい０．１mmとなって
いる。

【００３７】また、油圧制御弁２７を図２に示したタイ
マ低圧室制御方式の燃料噴射ポンプ１’に適用する場
合、タイマ低圧室２４の油圧は、大気圧から１０気圧の
範囲内で変化するので、流路６１内の油圧も同じ圧力の
範囲内で変化する。従って、この場合はその圧力変化の
影響を避けるために、バルブボディ４０に連通通路３３
が、またストッパ５９には流路３２が設けられ、スプリ
ング室６２と流路６１とを連通させて同じ圧力にしてい
る。

【００３８】なお、本実施例においては、フィルタ３４
を流路４１内に設けたが、燃料室１５からタイマ高圧室
２２を経て流量調整絞り３９に至る途中のどこに設置し
てもよい。また、図２に示すタイマ低圧室制御方式の燃
料噴射ポンプの場合は、燃料室１５から流量調整絞り３
９に至る途中のどの位置に設置してもよい。

【００３９】次に第１実施例の作用を図１及び図３を用
いて説明する。電子式制御装置５によってコイル５４へ
の通電が行われると、弁ニードル４３が開弁位置へ移動
して、油圧制御弁２７は開弁する。それによってタイマ
高圧室２２の油（燃料）がタイマ低圧室２４に流れるの
で、タイマ高圧室２２の圧力は低下し、タイマピストン
２１はスプリング２５の付勢力によって図中右方へ移動
し、噴射時期は遅角方向に変化する。

【００４０】ここで注意すべきことは、油圧制御弁２７
を介してタイマ高圧室２２からタイマ低圧室２４へ流れ
る油量は、油圧制御弁２７の弁ニードル４３が開弁する
ことにより生じるフルリフト時の開口面積によって調量
されるのではなく、流量調整絞り３９の開口面積の大き
さによって調量されるということである。

【００４１】次に、制御装置５の作動によってコイル５
４への通電が停止されると、スプリング５７の付勢力に
より弁ニードル４３は閉弁位置へ移動し、油圧制御弁２
７は閉弁して、タイマ高圧室２２とタイマ低圧室２４と
の間の連通は遮断される。その結果、タイマ高圧室２２
の油圧が燃料室１５の圧力まで上昇して、タイマピスト
ン２１は図３において左行し、噴射時期は進角方向に変
化する。

【００４２】以上の説明から明らかなように、第１実施
例の油圧制御弁２７におけるシート部、即ち、弁ニード
ル４３の円錐面３８と弁座３７の形状から、リフト量ｌ
₁ は０．１５mmというように小さくてよいため、コイル
５４がアーマチャ５２を吸引する前のエアギャップｌ₂
も小さくなるので、コイル巻数Ｎを低減することが可能
になる。従って油圧制御弁２７の開弁応答性が良くな
る。

【００４３】本発明の特徴である油圧制御弁２７及び流
量調整絞り３９の組合せの第２実施例を図６及び図７を
用いて説明する。図６に示す構造のうち、多くの部分
が、図３に示した第１実施例の油圧制御弁２７のそれと
実質的に同じものであるから、それらについては同じ参
照符号を付している。

【００４４】バルブボディ３１の中心にはバルブシリン
ダ４５が形成されており、またボディ３１内には流路２
９及び３０が設けられていて、それぞれ図６においてシ
リンダ４５の右端側の上方向と、左端側の下方向に開口
している。流路２９はタイマ高圧室２２（図１のタイマ
高圧室制御方式の場合）又は燃料室１５（図２のタイマ
低圧室制御方式の場合）と連通しており、流路３０はタ
イマ低圧室２２と連通している。

【００４５】流量調整絞り３９は流路２９の途中に設け
られている。そして、流路２９の途中の流量調整絞り３
９のタイマ高圧室２２の側に、リフト量ｌ₃ ＝０．１５
mm及び流量調整絞り３９の内径よりも小さい目開き０．
１mmのフィルタ６５が設けられている。勿論、流量調整
絞り３９とフィルタ６５は、フィルタ６５が流量調整絞
り３９よりもタイマ高圧室２２の側にある限り、バルブ
ボディ３１内とは別の位置に設置してもよい。

【００４６】バルブボディ３１の中心に形成されたバル
ブシリンダ４５には、左右方向に移動可能な弁ニードル
６６が液密に挿入されて摺動自在となっている。弁ニー
ドル６６の図中右端側にはアーマチャ５２が圧入されて
一体化されており、アーマチャ５２はステータ５３と間
隔（エアギャップ）ｌ₄ をもって対向している。コイル
５４に通電を行っていない時は、スプリング５７の付勢
力により弁ニードル６６は閉弁位置へ押圧されて油圧制
御弁２７は閉弁状態となる。このように、第２実施例の
油圧制御弁２７も第１実施例のそれと同様にノーマリク
ローズとなっている。

【００４７】図１に示す電子式制御装置５によってコイ
ル５４に通電すると、アーマチャ５２はスプリング５７
の付勢力に抗してステータ５３に吸引され、ｌ₃ ＝０．
１５mmだけリフトして開弁する。流量調整絞り３９の開
口面積は、弁ニードル６６のリフト量がフルリフトとな
った時の開口面積よりも小さくなるように設定されてい
る。バルブボディ３１内の流路３０に流出する油量は流
量調整絞り３９の開口面積に応じて調量される。その
時、ｌ₄ ＝０．１mmである。

【００４８】そして、図３に示した第１実施例の場合と
同様に、ストッパ４８に設けられた通路３２によってス
プリング室６２と流路３０とを連通し、更にバルブボデ
ィ３１に設けられた流路６７によってバルブボディ室６
８と流路３０とを連通し、タイマ低圧室２４の圧力が弁
ニードル６６の作動に影響しないようにしている。

【００４９】次に図７を用いて、第２実施例における弁
ニードル６６のシート部について説明する。なお、図７
は図６と違って開弁状態を示している。バルブボディ３
１側の弁座６９の円錐形の面は傾斜角θ₅ を９３°とし
てあり、弁ニードル６６の中間に形成されている円錐面
７０の傾斜角θ₄ を９０°としてある。ここで、弁ニー
ドル６６の径はｄ₆ が５．０mmでｄ₅ が５．５mmであ
る。

【００５０】従って、スプリング５７の付勢力によって
弁ニードル６６が閉弁位置へ押されると、弁座６９のシ
ールエッジ７１と弁ニードルの円錐面７０が密着して流
路２９と流路３０との間の連通を遮断する。また、弁座
６９の円錐面を２段にして、シールエッジ７１の径をｄ
₆ よりもわずかに大きくしてもよい。

【００５１】このような構造を有する第２実施例の油圧
制御弁２７と流量調整絞り３９の組合せは、第１実施例
のそれに比して、シート部を形成する弁座６９と弁ニー
ドルの円錐面７０の加工が容易になるという利点があ
る。

【００５２】なお、本発明は上記実施例のようなフェイ
スカム圧送式の分配型燃料噴射ポンプだけでなく、それ
自体は周知のインナーカム圧送式の分配型燃料噴射ポン
プにも適用することができる。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、燃料噴射ポンプの噴射
時期制御装置における油圧制御弁の弁体の構造を多少変
更すると共に、油圧制御弁の流路の一部に流量調整絞り
を設けるというきわめて簡単な手段によって、燃料噴射
ポンプの噴射時期制御の応答性を改善する一方、大幅な
個体間差が生じることがなく、しかも低コストでそれを
製造することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】分配型燃料噴射ポンプと、それに付設されたタ
イマ高圧室制御方式による噴射時期制御装置のシステム
構成を示す断面図である。

【図２】分配型燃料噴射ポンプと、それに付設されたタ
イマ低圧室制御方式による噴射時期制御装置のシステム
構成を示す断面図である。

【図３】本発明の特徴である噴射時期制御装置における
油圧制御弁の第１実施例を示す断面図である。

【図４】図３に示す第１実施例の噴射時期制御装置にお
ける油圧制御弁の要部を示す断面図である。

【図５】図４に示す第１実施例の変形例を示す断面図で
ある。

【図６】本発明の特徴である噴射時期制御装置における
油圧制御弁の第２実施例を示す断面図である。

【図７】図６に示す第２実施例の油圧制御弁の要部を示
す断面図である。

【図８】従来の噴射時期制御装置における油圧制御弁を
示す断面図である。

【図９】コイルの巻数と吸引力、従って油圧制御弁の開
弁応答性との関係を示す線図である。

【図１０】エアギャップと吸引力との関係を示す線図で
ある。

【符号の説明】

１…タイマ高圧室制御方式による分配型燃料噴射ポンプ １’…タイマ低圧室制御方式による分配型燃料噴射ポン
プ ２…ドライブシャフト ５…電子式制御装置 ６…プランジャ ７…フェイスカム ８…フィードポンプ ９…スプリング １０…ローラリング １２…ポンプシリンダ １３…圧力室 １４…フィードポンプの吐出ポート １５…燃料室 １６…燃料噴射弁 １７…ポンプハウジング １８…スピル弁 １９…スライドピン ２０…タイマシリンダ ２１…タイマピストン ２２…タイマ高圧室 ２４…タイマ低圧室 ２５…タイマスプリング ２６…フィードポンプの吸入ポート ２７…本発明の油圧制御弁 ２８…噴射時期制御装置（タイマ装置） ３０…流路 ３１…第２実施例の油圧制御弁のバルブボディ ３３…連通通路 ３４…フィルタ ３５，３６…シールエッジ ３７…弁座 ３８…弁ニードル先端の円錐面 ３９…流量調整絞り ４０…第１実施例の油圧制御弁のバルブボディ ４３…弁ニードル（第１実施例） ４４，４５…バルブシリンダ ４７…弁ニードルの肩面 ４８…ストッパ ５０…従来の油圧制御弁 ５１…弁ニードル（従来技術） ５２…アーマチャ ５３…ステータ ５４…コイル ５７…スプリング ５９…ストッパ ６５…フィルタ ６６…弁ニードル（第２実施例） ６９…弁座 ７０…弁ニードルの円錐面 ７１…シールエッジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 守康 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 篠原 幸弘 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プランジャの往復運動によって燃料を燃
   料噴射弁へ圧送して噴射させる内燃機関用の燃料噴射ポ
   ンプに付設され、タイマシリンダと、該タイマシリンダ
   の両端に形成されたタイマ高圧室及びタイマ低圧室と、
   前記タイマシリンダ内に摺動自在に挿入されて前記タイ
   マ高圧室及びタイマ低圧室の差圧に応じて移動して燃料
   の噴射時期を調整するタイマピストンと、前記タイマ高
   圧室及びタイマ低圧室の少なくとも一方の圧力を変化さ
   せるための油圧制御弁とを備えている噴射時期制御装置
   において、前記油圧制御弁がバルブボディと、該バルブ
   ボディ内に形成されて一端側に実質的に円錐形の弁座を
   備えているバルブシリンダと、該バルブシリンダ内に摺
   動自在に挿入されて制御装置によって移動させられると
   共に少なくとも一部に前記円錐形の弁座を開閉する円錐
   面を形成された弁ニードルと、前記油圧制御弁を流れる
   油量を調量する流量調整絞りとを備えており、しかも、
   閉弁時に前記弁ニードルの円錐面と前記円錐形の弁座と
   が接触する円形の線であるシールエッジの直径が、前記
   弁ニードルの直径と実質的に等しくなるように設定され
   ていることを特徴とする燃料噴射ポンプの噴射時期制御
   装置。
2. 【請求項２】 前記弁ニードルの前記バルブシリンダ内
   に挿入されている部分の両端に作用する圧力の差によっ
   て前記弁ニードルが移動するのを防止するために、前記
   弁ニードルの一端側の圧力を他端側へ導く連通通路を備
   えている請求項１記載の燃料噴射ポンプの噴射時期制御
   装置。
3. 【請求項３】 前記流量調整絞りが前記油圧制御弁の上
   流側に設けられた請求項１又は２記載の燃料噴射ポンプ
   の噴射時期制御装置。
4. 【請求項４】 前記流量調整絞りが前記油圧制御弁の下
   流側に設けられた請求項１又は２記載の燃料噴射ポンプ
   の噴射時期制御装置。
5. 【請求項５】 前記流量調整絞りの面積が前記油圧制御
   弁の弁ニードルのフルリフト時の開口面積よりも小さく
   設定されている請求項３又は４記載の燃料噴射ポンプの
   噴射時期制御装置。
6. 【請求項６】 前記油圧制御弁及び流量調整絞りの上流
   側にフィルタを備えている請求項５記載の燃料噴射ポン
   プの噴射時期制御装置。
7. 【請求項７】 前記フィルタの目開きが前記油圧制御弁
   の弁ニードルのフルリフト時の開口面積よりも小さく、
   且つ前記流量調整絞りの面積よりも小さく設定されてい
   る請求項６記載の燃料噴射ポンプの噴射時期制御装置。
8. 【請求項８】 前記油圧制御弁の弁ニードルの開弁方向
   と、開弁時に該油圧制御弁を通過する油の流れ方向とが
   反対である請求項１ないし７のいずれかに記載の燃料噴
   射ポンプの噴射時期制御装置。
9. 【請求項９】 前記弁ニードルの先端側に円錐面が形成
   されている請求項８記載の燃料噴射ポンプの噴射時期制
   御装置。
10. 【請求項１０】 前記弁ニードルの開弁方向と、開弁時
    に該油圧制御弁を通過する油の流れ方向とが一致してい
    る請求項１ないし７のいずれかに記載の燃料噴射ポンプ
    の噴射時期制御装置。
11. 【請求項１１】 前記弁ニードルの後端側に円錐面が形
    成されている請求項１０記載の燃料噴射ポンプの噴射時
    期制御装置。