JPS59120729A - 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、ディーセル機関等における燃料噴射ポンプ
の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）２（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を有しており、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
第１、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、加圧さ扛だ燃料は縦通路７を介
し、吐出縦溝８が吐出通路Ｓと一致としたときに逆止弁
１０を経て対応する気筒の噴射弁（図示していない）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、この燃料逃し通路１１を開く時期は、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。

この従来例において、この弁部材１２を繰作する機構は
、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を有する電磁石と、この空隙内において回転
軸１日によって外筐部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１日が
偏心して数句（プらｔｃ、この扇形片１９の中心軸より
偏よって固定された球状係合片２０が、弁部材１２の穴
２１にはまっており１回転永久磁石１８の回転運動を弁
部材１２へ伝達しで軸線方向へ変位させるようになって
いる。

電磁石のコイル１４．Ｉｓは、増幅器２２を介して制御
装置２６の出力端に接続されている。この制御装置２６
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からの機関回転数信号２発振器
２日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及び位置セン
サ２７からの弁部材１２の現在位置を示すフィードバッ
ク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２３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２Ｓ、ロッド２７ａ及びばね２７ｂによって
フエライ１へ磁心２７ｃの直線変位に変換して、発振器
２８から給電される２個のインダクタコイル２７ｄ、２
７ｅによって間接的に弁部材１２の位置を検出している
。

し、かじながら、このような従来の燃料噴射ポンプの吐
出量調整装置では、弁部材１２を変化させるために１〜
ルクモータを用いて、その回転力を回転軸１日、偏心扇
形片１９．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の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り、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の低減を図ると共に、吐出量の調整
精度を向−１ニ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筒状弁部材を、外周
から径方向に突設した磁極部を有する筒状永久磁石によ
っであるいはその永久磁石と一体に構成し、その磁石部
に対向する一対の電磁コイルを設け、機関の作動パラメ
ータ（運転条件）に関連して一対の電磁コイルの励磁電
流を変化させることによっ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、筒状
永久磁石の磁極部から半径方向に磁気回路を形成するよ
うにして、無効磁束を低減して大きな推力が得られ、且
つ弁部材と側方の磁性部材との間の吸引力を減少させる
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図以降を参照
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。

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である。

同図において、プランジャ乙に設けら汎た燃料逃がし通
路１１を閉じる筒状弁部月であるスリーブ弁３０は、プ
ランジャ６に摺動自在に嵌挿した円筒状スリーブ６１の
外周に筒状永久磁石６２を一体に嵌着して構成しＣいる
。

このスリーブ弁３０のスリーブ６１は、ステンレス、セ
ラミックス、硬質クロムメッキの表面処理を施したアル
ミニウム等の非磁性材料からなる。

また、筒状永久磁石乙２は、軸線方向の両端部に外周か
ら径方向に突出する２個の環状の磁極部３２ｄ、乙２ｂ
を有し、例えば左側の磁極部３２ａがＮ極、右側の磁極
部３２ｂがＳ極に着磁されている。

一方、このスリーブ弁３０の磁極部３２ａ。

３２ｂに対向させて、銅等の導電性材料からなるボビン
３３．３４に相隣り合う部分に同極が発生するように巻
回した一対の電磁コイル！１５．３６を、外筺部１７に
図示しない支持部材で支持し７た磁路とコイル保護を兼
ねる軟磁性体からなる筒状ヨーク３７内に嵌挿して配置
している。

この等のスリーブ弁６０と一対の電磁コイル３５．３６
とによって吐出量調整装置の主要部を構成している。

そ【７．で、スリーブ弁ろ０に対向し７てスリーブ弁３
０の変位を直接非接触で検出する磁気センサによる位置
センサ３８を配置し７、この位置センサろ８からの検出
信号Ｓ　Ｉ）をスリーブ弁位置のフィードバック信号と
して制御回路４０に人力している。

この制御回路４０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、吸入負圧等に基づいて
算出されたスリーブ弁６０の目標位置を示す演算回路４
１からの１」標位置信号ＳＡをも入カシ２・、この目標
位置信号ＳＡと位置センサ３Ｂからの検出信号Ｓ　Ｄに
基づいてスリーブ弁３０が目標位置になるように、駆動
回路４２を介して一対の重代コイル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。

さらに、プランジャ収納部材１７ａの内端面とそれに対
向するスリーブ弁６０の端面との間に、プランジャ乙の
回転によるスリーブ弁３０の回転を阻止するだめの非シ
性弾性体からなる回転止め部材４５を介装している。

なお、同図中、４６はフェイスカムスプリングホルダで
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、この燃料噴射ポンプにおける燃料吐出量は、プラ
ンジャ乙に設けた燃料逃し７通路１１を閉じるスリーブ
弁６０の位置に応じて定まる。

そこで、制御回路４０によって、図示のように一対の電
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励磁電流を流したときには、スリ
ーブ弁３０のＮ極（磁極部ろ２ａ）が電磁コイル６５の
Ｎ極と反発し合い、Ｓ極（磁極部ろ２ｂ）が電磁コイル
３６のＮ極と吸引し合うので、スリーブ弁３０は図で右
方向に変位する。

逆に、制御回路４０によって、一対の電磁コイル３５．
３６の相隣り合う部分にＮ極が、両端にＳ極が発生する
よう１．こ励磁電流を流したときには、スリーブ弁６０
のＮ極が電極コイル３５のＳ極と吸引し合い、電磁コイ
ル３６のＳ極と反発し合うので、スリーブ弁６０は図で
左方向に変位する。

このように、制御回路４０によって一対の電磁コイル３
５．３６に流する励磁電流の大きさ及び方向に応じてス
リーブ弁６０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３８の検出信号ＳＤに基づい
て電磁コイル３５゜６６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３０を所望の位置
に高精度に位置決めできる。

このとき、スリーブ弁６０の筒状永久磁石３２のほぼ全
ての磁束は磁極部３２ａ、：５２ｂを外周から径方向に
突出させて形成しているので、図に実線矢印で示すよう
に、Ｎ極の磁極部３２ａから略径方向外方に向って出て
、略径方向外方からＳ極の磁極部３２ｂに入り、永久磁
石６２の内部を通って磁極部ろ２ａに戻る磁気回路を通
る。

したがって、図に破線矢印で示すようなプランジャ３を
通る無効磁束が殆んど無くなって大きな推力が得られ、
アクチュエータの小型、軽量化を図ることができる。

それと共に、スリーブ弁３０と側方のプランジャ収納部
材１７ａ及びフェイスカムスプリングホルダ４６との間
に、永久磁石３２による吸引力が殆んど作用しなくなり
、非磁性体の遮閉部椙等を設けなくても、スリーブ弁６
０が両側方の固定磁性部材に吸着されることはなく、位
置制御の精度が向上する。

まて、この実施例では、スリーブ弁３０を永久磁石３２
の内周面とプランジャ３との間に非磁性材料からなるス
リーブ６１を嵌挿して構成しているので、プランジャ３
が磁性体であっても永久磁石３２の両磁極間が漏磁束に
よってプランジャ３を介して磁気的に短絡されないので
、スリーブ弁′５０の変位推力がより大きくなって応答
性カー良くなる。

たたし、プランジャ３が非磁性体である場合には、スリ
ーブ弁６０を永久磁石のみによって構成してもよい。

さらに、この実施例では、一対の電磁コイル３５、ｚ３
６を巻回するボビン３′５．３４を導電性材料によって
形成しているので、ボビン乙６゜６４に渦電流が発生し
て電磁コイル３５．３Ｅ）のインダクタンスが小さくな
って制御性力へ向上する。

それと共に、ボビン３３．３４の機械的強度カス増大し
、電磁コイル３５．３６の発熱や燃料圧力による変形を
生じなくなるので、スリーブ弁６０の永久磁石′ｚ３２
とヨークろ７との間のギャップを小さくすることができ
、推力の増大を図れる。

第４図は、この発明の他の実施例を示す要部縦断面図で
ある。

この実施例は、スリーブ弁６０をスリーブろ１と共に構
成する筒状永久磁石５２に、軸線方向しこ３個の環状の
磁極部Ｓ２ａ、５２ｂ、５２ｃを形成し、その両側の磁
極部５２ａ、５２ＣをＮ極。

中央の磁極部５２ｂをＳ極に着磁したものである。

このようにすれば、永久磁石の磁極部を小さくでき、無
効磁束が大幅に減少するので、一層アクチュエータの小
型、軽量化を図れる。

なお、筒状永久磁石は、軸線方向に４個以上の磁極部を
有するものであってもよく、その磁極部は環状でなくと
もよい。

また、」二記実施例では、一対の電磁コイル３５゜３６
を一本の導線で途中で巻線方向を逆にした例を述べたが
、各々別体で構成してその励磁電流の方向を制御して、
相隣り合う部分に同極が発生するようにしてもよい。

以」二説明したように、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部にな
り、しかも調整精度が向」ニする。

また、筒状永久磁石の磁極部を外周から径方向に突出す
るように形成しているので、無効磁束が減少してアクチ
ュエータの小型軽量化を図ることができると共に、側方
の固定磁性部材との間の吸引力が低減して、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縦断面図である。 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６図は、この発明の他の実施例を示す要部縦断面図で
ある。

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く時期を変化させて
   燃料の噴射量を調整する吐出量調整装置において、 前記弁部材を、外周から径方向に突出した磁極部を有す
   る筒状永久磁石によっであるいは該筒状永久磁石と一体
   に構成し、この弁部材の前記磁極部に対向する一対の電
   極コイルを設け、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。 ２　筒状永久磁石の磁極部が、軸線方向に間隔を置いて
   ３個以上形成されている特許請求の範囲第１項記載の燃
   料噴射ポンプの吐出量調整装置。 ３　弁部材が、筒状永久磁石の内周面とプランジャとの
   間に非磁性材料からなるスリーブを嵌装してなる特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の燃料噴射ポンプの吐出
   量調整装置。 ４　電磁コイルが、導電性材料からなるボビンに巻かれ
   ている特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記
   載の燃料噴射ポンプの吐出量調整装置。