JP2576861B2 - 内燃機関用燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、内燃機関、特にディーゼルエンジンに用い
られる燃料噴射装置に関し、概説すれば、各エンジンシ
リンダーに取付けられる電動燃料噴射器と、燃料噴射器
よりも燃料タンク側に接続されかつエンジン速度及び負
荷に応じた連続燃料供給ポンプとして作用させられる各
燃料噴射器に共通した蓄圧器とよりなる型式の燃料噴射
装置に関するものである。

従来技術とその問題点 この種型式の燃料噴射装置において、蓄圧器は、環状
チャンバと絞り弁とにより、各燃料噴射器の流路に連続
的に接続される。各燃料噴射器には、各燃料噴射プロセ
スに対して作動しかつ作動時には流路を燃料還流パイプ
に接続し、その結果、関連する燃料噴射器の燃料噴射口
を閉じるノズルニードルを弛緩または開放して、燃料噴
射口のすぐ上方に設けられた圧力チャンバからの流出燃
料を放出するソレノイドバルブ（磁気バルブ）が設けら
れている。

ドイツ特許第3,227,742号によって周知の、この型式
の燃料噴射装置の場合は、環状チャンバは蓄圧器に接続
されている。そして、この環状チャンバ内において燃料
が特定の燃料噴射器に流入する。また、この環状チャン
バは、絞り弁を介して、開閉自在な燃料噴射口直後の蓄
積チャンバに連続的に接続されている。

ソレノイドバルブに電流が流れていない状態の場合に
は、ノズルニードルが燃料噴射口を閉鎖し、内部チャン
バ、すなわち燃料噴射器におけるノズルニードル座とソ
レノイドバルブの弁体との間の全域にわたって燃料の定
圧が著しく上昇し、ばねとともに、ノズルニードルを座
に押しつける。ソレノイドバルブが作動しているさい、
ソレノイドバルブの弁体は、前記環状チャンバから絞り
弁を通して燃料タンクへの燃料還流パイプへと流出燃料
を放出する。蓄積チャンバからノズルニードルのピスト
ンに働く全圧力は、かくしてばねの作用及びノズルニー
ドルのピストンの反対側における圧力低下に対抗して、
座からの圧力を上昇させる。それまで蓄積チャンバ内に
おいて高圧下にあった燃料は開放されて、燃料噴射口か
ら流出する。

その結果、燃料噴射量は急激に上昇し、燃料噴射ノズ
ル開放直後に最高に達し、ついで徐々に下降する。これ
は蓄積チャンバに流入する燃料が、圧力低下を補い得る
ためである。再びソレノイドバルブが電流の流れない状
態になると、ノズルニードルのピストンに加わる圧力は
直ちに再び上昇し始め、ばねの助けによって、ノズルニ
ードルに加圧して燃料噴射口を閉鎖する位置に移動さ
せ、その後、蓄積チャンバ内で燃料圧力が最高となる。

この従来の燃料噴射装置は、燃料消費の経済性に加
え、燃料噴射時間および燃料噴射量を正確に保つという
好結果を生む。しかしながら、各個の燃料噴射作業の経
過は、汚染物質の拡散、特に窒素酸化物の排出の点で欠
陥がある。また燃焼騒音のレベルもかなり高い。周知の
燃料装置では、これらの欠陥を排除することは殆ど不可
能である。

また、フランス特許第2,541,379号によって逆止弁を
貫通している孔により、ニードルの上昇または行程を制
御する方法が既に明白に周知となっている。しかしなが
ら、この周知の構造においてニードルの燃料噴射ストロ
ーク制限の特殊設計の故に、ノズルニードルの適切な開
放に必要な間隔を確保するため、制御チャンバをかなり
大きくしなければならない。したがって、この周知手段
にあっては、燃料噴射プロセスの始めに逆止弁を貫通し
ている孔が活動を始め得る前に燃料の流量が突然増大す
るため、やはり望ましからざる騒音の発生を招来する。

本発明の主目的は、上述した従来技術の欠陥、制限に
悩まされない、内燃機関特にディーゼルエンジン用の新
規かつ改良された燃料噴射装置を提供することにある。

本発明のもう１つの重要な目的は、従来技術による噴
射装置の長所を保持しつつ、汚染物質および騒音に関し
これを改良するにある。

さらに本発明の有効な目的な１つは、構造、デザイン
が比較的簡単で、操作が極めて信頼でき、製造が実に経
済的で内燃機関への燃料噴射が正確になされ、維持費、
修理費が極めて低廉な、内燃機関用の新規かつ改良され
た燃料噴射装置を提供するにある。

問題点を解決するための手段 本発明のこれらの目的および説明が進むにつれて、よ
り明白になっていく他の目的を達成するため、本発明の
内燃機関用燃料噴射装置は、エンジンシリンダーに燃料
を供給する噴射口と噴射口を開閉するノズルニードルと
を備えて各シリンダに取付けられた少なくとも１つの電
動燃料噴射器と、燃料噴射器に連結された燃料タンク
と、各燃料噴射器と燃料タンクとの間に配置されて燃料
タンクの燃料を燃料噴射器に連続的に供給する高圧ポン
プと、燃料噴射器と高圧ポンプとの間に配置された蓄圧
器と、ノズルニードルを噴射口の閉方向に付勢する圧力
を付与するために蓄圧器を介して燃料噴射器に燃料を供
給する第１の供給パイプと、各シリンダーに供給される
燃料を蓄圧器を介して燃料噴射器に供給する第２の供給
パイプと、ノズルニードルを閉方向に付勢する圧力を付
与するために各燃料噴射器に供給された燃料を燃料タン
クに還流する燃料還流パイプとからなり、各燃料噴射器
が、燃料噴射口の上方位置に設けられかつ第２の供給パ
イプが接続された第１の圧力チャンバと、第１の供給パ
イプおよび燃料還流パイプと接続された流路と、燃料噴
射プロセス時に作動するソレノイドバルブとを有し、各
燃料噴射器のソレノイドバルブが、その非作動時に燃料
噴射器の流路と燃料還流パイプとの連通を遮断し、第１
の供給パイプから流路に供給される燃料により付与され
る圧力によってノズルニードルを閉方向に付勢して燃料
噴射口を閉じ、作動時に燃料噴射器の流路を燃料還流パ
イプに連通させて燃料を還流パイプにい流して前記圧力
を減少させ、それにより燃料噴射口を閉じているノズル
ニードルが燃料噴射口の開方向に移動して燃料噴射口を
開き、かつ燃料噴射口の上方に設けられた第１の圧力チ
ャンバ内の燃料を噴射口から流出させるようになされて
いる内燃機関用燃料噴射装置であって、 第１の圧力チャンバおよび蓄圧器に接続された第２の
圧力チャンバを備えており、蓄圧器内の燃料が第２の圧
力チャンバを経て第１の圧力チャンバに流入するように
なされていることを特徴とするものである。

上記において、各燃料噴射器の他の、すなわち第２の
圧力チャンバは圧力タンクによって形成することもでき
る。この場合、タンクは燃料噴射器の付近において、蓄
圧器と関連燃料噴射器との間の燃料供給パイプに設けら
れる。しかしながら、また燃料供給パイプの一部をこれ
と対応する輪郭、寸法にすることにより形成してもよ
い。また、絞り弁を蓄圧器と各燃料噴射器との間の燃料
供給パイプに設けることにより、もう１つの、すなわち
第２の圧力チャンバ内における圧力変動の現象による一
層の改良を行なうことが可能となる。また、上記におい
て、ソレノイドバルブの弁体を電機子として構成し、電
機子ガイド中を摺動可能とさせるとともに、弁体および
電機子ガイドに互換性を与えてもよい。この構造によ
り、極めて簡単な寸法すなわちこれら僅か２つの互換性
部品の長さを適切に選択することによって、ソレノイド
バルブの弁体のストローク長さを最適とし、エンジンの
各燃料噴射器のソレノイドバルブ間の寸法誤差を縮小す
ること可能となる。また、ソレノイドバルブの磁石コア
部材間、または磁石コア部材と電機子との間に非磁性ス
ペーサを設けることが望ましい。たとえば、この目的の
ために、磁石コア部材の間の磁束をエアギャップで遮断
してもよい。その結果、ソレノイドバルブの作動時間
が、時間のずれの短縮の点で改善される。電機子が引き
つけられたとしても望ましくない磁力増大が防止できる
からである。さらに、燃料計測バルブが高圧ポンプより
も燃料タンク側に接続されていれば、ポンプのみがシス
テムにより効果的に要求される燃料量を高圧にせねばな
らないので、燃料消費をさらに改善することになる。

上記において、絞り弁により環状チャンバに連結され
ている流路が、逆止弁に形成された絞り孔によりノズル
ニードルの動きを制御する制御チャンバに連続的に接続
されていると有利である。このようにして制御されてノ
ズルニードルの開放運動が遅れる結果、燃料噴射プロセ
スのはじめにノズルを通る燃料の流量を徐々に増大させ
ることが可能となる。初期の燃料噴射量が低い結果、点
火遅れ時間の燃料噴射量は低下し、騒音が減少して窒素
酸化物の放出が低下する。したがって、圧力を更に高め
ることにより、燃料噴射時間が同一またはそれ以下にな
るという、かなりの改良結果を期待することができる。

実 施 例 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

本発明は、下述の詳細説明により、一層よく理解さ
れ、上述の目的以外の目的も明確となるであろう。説明
において、各図面を通じて同一の参照文字を使用し、同
一ないし類似部分を示した。

図面の説明に当り、図面の表示事項を単純化するた
め、内燃機関用燃料噴射装置は、業界の技術者が本発明
の基本原理、思想を容易に理解し得るに十分な範囲での
み図示するに止めたことを了解されたい。

第１図において、（１）は多シリンダーディーゼルエ
ンジンを全般的に示し、各エンジンシリンダーに取付け
られた燃料噴射器（２）は、燃料タンク（３）から燃料
供給を受ける。燃料は吸上パイプ（７）を通って、高圧
ポンプ（６）によりフィルター（11）を経てタンク
（３）から引き出される。高圧ポンプ（６）は、トラン
スミッション（ないしギア構造）（５）を介して主軸
（４）により駆動される。燃料は圧力パイプ（８）を通
って蓄圧器（９）に供給され、供給パイプ（10）を通っ
て各燃料噴射器（２）に供給される。

燃料噴射器（２）はシリンダーに燃料を噴射する燃料
噴射口（45）と噴射口（45）を開閉するノズルニードル
と（37）を備えており、ノズルニードル（37）を噴射口
（45）の閉方向に付勢する圧力を付与するため、蓄圧器
（９）を介して燃料噴射器（２）に燃料を供給する第１
の供給パイプ（23）と、各シリンダーに供給される燃料
を蓄圧器（９）を介して燃料噴射器（２）に供給する第
２の供給パイプと、ノズルニードル（37）を閉方向に付
勢する圧力を付与するために各燃料噴射器（２）に供給
された燃料を燃料タンク（３）に還流する燃料還流パイ
プ（20）とが接続されている。

図示した実施例において、燃料計測しうる制御バルブ
（12）が、ポンプ（６）の上流側、すなわちポンプ
（６）よりもタンク（３）側において吸上パイプ（７）
に設けられている。制御バルブ（12）は導線（13）によ
り、バッテリー（15）から送電される電子制御装置（1
4）の出力端子に接続されている。他のデータ処理とは
別に制御装置（14）は、導線（16）を通して速度指示計
（17）から得られるデータと燃料噴射器（２）に至る供
給パイプ（10）の途上に設けられている圧力センサー
（19）から導線（18）を通して得られるデータを処理す
る。このデータをエンジン速度の関数、負荷およびその
他のパラメータとして使用し、制御装置（14）が制御バ
ルブ（12）を制御し、それとともに変化する高圧ポンプ
（６）の体積効率によって、蓄圧器（９）および供給パ
イプ（10）内の燃料圧力が制御される。燃料噴射器
（２）内の余剰燃料は、燃料還流パイプ（20）中に集め
られ、燃料タンク（３）に戻される。安全弁（21）は圧
力パイプ（８）と燃料還流パイプ（20）と間に配置され
通常の作動条件下では発生しない圧力の場合のみ開放
し、その結果、システム内の最大圧力を、調整可能な値
に制限する。

バルブ（21）のかわりにここでは単に安全圧力リリー
スないし余剰圧力バルブとしてあるが、実施例の変化に
応じ、制御バルブを使用すれば、制御装置（14）で制御
する制御バルブ（12）に対応する蓄圧器（９）および供
給パイプ（10）内の燃料圧力の調整が可能となる。各燃
料噴射器（２）も、やはり導線（22）を通じて制御装置
（14）により制御され、制御装置（14）は位置速度指示
計（17）からの信号およびその他のデータに基づく刻々
の電気信号の形と持続的な時間を形成する。

図示の構造において、各燃料噴射器（２）は、２本の
供給パイプ（23）（24）を備えている。供給パイプ（2
4）の途上に圧力センサー（19）が備えられ、該パイプ
（24）に各燃料噴射器（２）用の圧力チャンバ（26）
（第２の圧力チャンバ）が接続されているとともに絞り
弁（25）が設けられている。

第２図および第３図は、燃料噴射器（２）の詳細を示
す。位置（27）で、供給パイプ（23）が燃料噴射器
（２）の多部分からなるケーシング（28）に接続されて
おり、また流路（29）を通して環状チャンバ（30）に連
通させられている。第３図にさらに明瞭に示すように、
環状チャンバ（30）は、半径方向に伸びた絞り孔（31）
を介して、燃料噴射器（２）の燃料噴射端に向いた流路
（32）に連なっている。流路（32）は、逆止弁を構成す
る互換性ディスク（34）に形成された絞り孔（33）を介
して、燃料がコンスタントに流れるように制御チャンバ
（35）に連なっている。制御チャンバ（35）は、ノズル
ニードル（37）のピストン（36）により燃料噴射器
（２）の燃料噴射端の方向に向って密閉されている。第
３図に示すように、弱い圧縮ばね（38）が、ピストン
（36）と、絞り孔（33）を備えかつ軸方向に制御チャン
バ（35）内を摺動するディスク（34）との間に配置され
ている。この圧縮ばね（38）は、一方ではノズルニード
ル（37）を閉鎖位置に保持してケーシング（28）内に設
けられたニードル座（39）に密接せしめ、その結果、燃
料噴射ノズルにより形成された燃料噴射口（45）を閉鎖
する目的を、他方ではケーシング（28）内の環状ショル
ダ（41）にディスク（34）を押付ける目的をもつ。そし
て、ディスク（34）がオーバーフロー口（40）を具備す
ることにより逆止弁として働くようになっている。オー
バーフロー口（40）は、通常閉鎖状態とされている。流
路（32）内の圧力が制御チャンバ（35）内の圧力を超え
ると、直ちにディスク（34）が環状ショルダ（41）の座
から、ばね（38）の作用に抗して離れ、絞り孔（33）よ
り何倍も大きな横断面を備えたオーバーフロー口（40）
を開放する。

燃料噴射器（２）の燃料噴射端から軸方向に伸びた流
路（32）の上端が絞り孔（42）に連なっている。燃料噴
射器（２）が非作動状態にある場合は、この絞り孔（4
2）は、圧縮ばね（60）と連動するソレノイドバルブ
（マグネティックバルブ）（44）の弁体（43）によって
閉鎖される。ソレノイドバルブ（44）は、コアホルダ
（49）と２つの磁気コア部材（46）（47）よりなってい
る。両コア部材（46）（47）の間には間隙（48）が存在
し、これが非磁性スペーサーを形成している。同様の利
点は、磁気コア部材（46）（47）と電機子の間の磁束
を、例えば箔その他の非磁性スペーサーなどで遮断する
ことによっても得られる。弁体（43）により形成される
電機子は、電機子ガイド（50）内を摺動する。磁気コア
部材（46）（47）は、コアホルダ（49）と同様に慎重に
平面加工された端面を備えている。図面を見れば明らか
なように、燃料噴射器（２）を閉鎖しているキャップ
（51）のねじをゆるめれば、弁体（43）と電機子ガイド
（50）を簡単に交換できる。

燃料噴射器（２）の作動時に要求される起動または作
動時間を短縮することおよび該時間を非常に正確にする
ことを達成するためには、ソレノイドバルブ（44）のス
トローク長さを、小さくて、極めて短くて、しかも正確
に調整可能なものとする必要がある。さらに、該ストロ
ーク長さは同一エンジンのすべての燃料噴射器（２）に
ついて均一でなければならない。図示の構造により、こ
の要件は特に適宜解決される。コアホルダ（49）内に磁
気コア部材（46）（47）を配置することおよび電機子ガ
イド（50）内に電機子として作動する弁体（43）を配置
することにより、極めて簡単な方法すなわちこれら僅か
２つの交換容易な部品（43）（50）の長さを適宜選択す
ることにより、ストローク長さを最適とし、同一エンジ
ンの各燃料噴射器（２）のソレノイドバルブ（44）間の
誤差を縮小することが可能となる。ソレノイドバルブ
（44）の作動時間は、上述の磁束遮断、特に磁気コア部
材（46）（47）間の間隙（48）を通る磁速の遮断により
さらに改善される。その結果、磁化電流の遮断と弁体
（43）の作動との間の時間のずれは著しく短縮される。
なぜならば、電機子である弁体（43）が引きつけられま
たはエネルギーを与えられた場合といえども、磁気コア
部材（46）（47）が完全に磁気飽和状態となるのを、間
隙（48）が妨げ、したがって引きつけられた弁体（43）
が望ましくない磁力増加を起すのを妨げるからである。
上述した構造においては、間隔の寸法は特に正確につく
り出し得る。間隙（48）を形成する部材（46）（47）が
動かないので、摩耗も考えられず、燃料噴射器（２）の
耐用年数にわたり間隔は不変である。

すべての燃料噴射器（２）に共通の蓄圧器（９）は第
１図に示すように、絞り弁（25）および各噴射器（２）
に対応する個別の圧力チャンバ（第２の圧力チャンバ）
（26）を含む燃料供給パイプ（24）を介して個々の燃料
噴射器（２）と接続されている。絞り弁（25）は、圧力
チャンバ（26）内の圧力変動を減少させる。第２図から
推断し得るごとく、燃料供給パイプ（24）中の燃料は、
すべての燃料噴射器（２）のケーシング（28）の接続部
（52）と、噴射器（２）内の流路（53）とを経由して、
燃料噴射口（45）付近に設けられた圧力チャンバ（54）
（第１の圧力チャンバ）内に流入する。このように、２
つの圧力チャンバ（26）（54）が各燃料噴射器（２）に
具備せしめられている。オーバーフローの横断面を備え
た流路（55）により、圧力チャンバ（54）は、ニードル
座（39）の上方で、ノズルニードル（37）の先端付近に
設けられた環状チャンバ（56）に接続されている。ケー
シング（28）内にあり、ノズルニードル（37）を下方に
付勢している圧縮ばね（57）がノズルニードルピストン
（36）と燃料噴射口（45）との圧力差の結果作用する力
の作用を助け、ノズルニードル（37）を座（39）に押し
つけて燃料噴射器（２）を非作動状態とする。

燃料噴射器（２）の燃料還流パイプ（20）への接続
は、接続部（58）で行なわれる。接続部（58）は、ソレ
ノイドバルブ（44）が開放状態の場合には、そのとき弁
体（43）から開放されている絞り孔（42）を経由して流
路（32）に接続されている環状チャンバ（59）内に連通
せしめられている。

次に、燃料噴射器（２）の作動につき説明する。ソレ
ノイドバルブ（44）には、燃料噴射プロセスの間隔、す
なわち噴射されていないときには電気が流されない。こ
のとき、スプリング（60）の作用により、弁体（43）が
絞り孔（42）を閉鎖状態に保つ。かくして、流路（32）
内の圧力は蓄圧器（９）内の圧力と等しくなる。これ
は、流路（32）と蓄圧器（９）とが、絞り弁（25）、パ
イプ（23）、流路（29）、環状チャンバ（30）および絞
り孔（31）を通して連通させられるためである。ディス
ク（34）は、圧縮ばね（38）により第３図に示す位置に
保たれ、オーバーフロー口（40）は閉鎖されている。流
路（32）と制御チャンバ（35）とは、絞り孔（33）によ
ってのみ相互に連通せしめられている。流路（32）と制
御チャンバ（35）との間の圧力平衡状態により、ノズル
ニードル（37）の周囲全体が高圧となり、ノズルニード
ル（37）はばね（51）により、座（39）に押しつけられ
る。かくして、燃料噴射口（45）が圧力チャンバ（54）
から隔てられる。

ソレノイドバルブ（44）に、燃料噴射プロセス開始の
ためエネルギが与えられた場合は、与えられた磁力がば
ね（60）の付勢力を超えると、直ちに弁体（43）が磁気
コア部材（46）（47）の方向に動き、絞り孔（42）が開
放され、燃料還流パイプ（20）と流路（32）とが連通さ
れ、流路（32）内の圧力が、絞り孔（31）（42）の横断
面の大きさの差により制御される値まで低下する。流路
（32）の圧力が低下すると流路（32）と絞り孔（33）を
介して連なっている制御チャンバ（35）の圧力が低下す
る。当初、制御チャンバ（35）内の圧力低下は、流路
（32）内の圧力低下とほぼ同じ速さで発生する。なぜな
らば、この目的のため、絞り孔（33）を通じて流れる燃
料が、極めて少量に過ぎないようになされているためで
ある。そして、制御チャンバ（35）内の圧力低下後、直
ちにまた制御チャンバ（35）の圧力低下の故に、ノズル
ニードル（37）は、環状チャンバ（56）および圧力チャ
ンバ（54）内の圧力の作用により上方に付勢されて、ば
ね（57）（38）から加えられる力に抗して座（39）から
離れて上方に移動し、燃料噴射口（45）が開かれる。そ
して、ノズルニードル（37）により、制御チャンバ（3
5）内の燃料が移動させられて絞り孔（33）を通って流
路（32）内に流入することになり、その後は制御チャン
バ（35）内の圧力はそれ以上低下せず、ノズルニードル
（37）の開放速度が遅らせられる。ノズルニードル（3
7）の速度は、絞り孔（33）の横断面に影響を受けるこ
とがある。

ノズルニードル（37）の開放速度を直ちに遅らせる、
すなわちこれにブレーキをかける結果、燃料噴射口の開
放はゆっくりと行なわれざるを得ず、燃料噴射開始後直
ちに燃料噴射量が所望のごとくゆっくりと増大または上
昇する。

そして、噴射口が開放されると、比較的小さな第１の
圧力チャンバ（54）から燃料が流出してエンジンシリン
ダーに噴射される。その結果、チャンバ（54）内に圧力
低下が発生するので、ニードルストロークが多少大きく
ても第２次開放段階における燃料噴射量はさらに確実に
低下する。圧力チャンバ（54）内における最初の圧力の
低下後、圧力チャンバ（54）から圧力チャンバ（26）に
流路（53）を経由して圧力が伝播する時間のほぼ２倍の
時間が経過した後に、流路（53）を経由して圧力チャン
バ（54）への燃料流入が始まる。かくして、圧力チャン
バ（54）および環状チャンバ（56）内の当初の圧力がほ
ぼ戻り、ディスク（34）に密接しているノズルニードル
（37）と相俟って燃料噴射量を高める。

ソレノイドバルブ（44）のスイッチを切ると、直ちに
弁体（43）がばね（60）により当初の非作動位置に復帰
し、絞り孔（42）を閉鎖する。すると、流路（32）内の
圧力が増大し、圧力チャンバ（54）内の多少低い圧力に
抗してばね（57）とともに、ノズルニードル（37）およ
びディスク（34）を座に押しつける。かくして燃料噴射
プロセスは終了し、もう一度非作動状態となって、流路
および圧力チャンバ内における次の燃料噴射作業に備え
ることができる。同様のかなり長い時間はまた、ばね
（38）がディスク（34）を第３図に示す位置に移動する
場合にも適用できる。

第４図は、グラフにより同等のシステムにおける上述
した燃料噴射経過を示し、時間が横座標ｘで、燃料量が
縦座標ｙでそれぞれ表わされている。特定の曲線と横座
標により仕切られた面積が、個々の燃料噴射作業毎の全
燃料供給量に対応している。

第４図において、実線（ａ）は、本発明による燃料噴
射器（２）に対応する燃料噴射経過を表わす。破線
（ｂ）は、周知の燃料噴射器、例えば前記ドイツ特許第
3,227,742号による噴射器における燃料噴射経過を表わ
す。周知の燃料噴射器（曲線（ｂ））の場合燃料噴射量
が当初の燃料噴射段階で極めて急激に上昇し、燃料噴射
開始直後に最高に達し、つぎに蓄圧器内の圧力低下によ
り直ちに下降し始める。一方、本発明による燃料噴射器
（２）にあっては、当初の段階における燃料噴射量は、
それほど激しくではなく徐々に上昇し、騒音と汚染物質
の排出を減少し、かつ最高に達したのち、燃料噴射プロ
セス終了時における急激な低下に至るまで実際上一定と
なっていることが明白に理解し得る。他方、周知の燃料
噴射器にあっては、示された燃料噴射量の極めて急激な
上昇は、燃料噴射の初期段階では改善できないが、本発
明による燃料噴射器ではこれが可能である。すなわち、
ディスク（34）の絞り孔（33）の寸法を、例えばディス
ク（34）を別寸法の絞り孔を備えた別のディスクと交換
することにより、変更すればよい。第４図の斜線（ｃ）
は、本発明の燃料噴射器（２）により得られる一層ゆる
やかな燃料噴射率の上昇をもたらす燃料噴射経過を示し
てあるが、この場合絞り孔（33）の寸法は、曲線（ａ）
で表わす噴射経過のさいに用いたディスク（34）の絞り
孔（33）より小さい。

一度取付けた噴射器の場合、作動中に圧力、ソレノイ
ドバルブのスイッチオン期間およびスイッチオン時の変
動による負荷ポイントの調整がなお発生する可能性があ
る。第５図は、第４図と同様のものであるが、これは、
本発明により構成される燃料噴射装置の場合において、
どのようにして燃料噴射経過をさらに変更するための方
法を用い得るかを示す。

比較のため第５図に再び第４図の曲線（ａ）を示す。
曲線（ｄ）は、システムの圧力がさらに高くかつソレノ
イドバルブ（44）のスイッチオン時間がさらに短い場合
における燃料噴射経過を表わす。燃料噴射量は、曲線
（ａ）の場合と同様である。一度の燃料噴射作業あたり
の燃料噴射量は、システム圧力を減少するか（曲線
（ｅ））、あるいはスイッチオン期間を短縮するか（曲
線（ｆ））によって減少し得る。

上述したことにより、本発明による燃料噴射装置が各
種エンジンの要件に合せて燃料噴射パターンを適合さ
せ、周知の燃料噴射装置に比べて特に燃焼騒音の有毒排
出物の放散さらに能率の点において、有意義な改良を実
現することを可能ならしめることが理解し得る。

また、このような燃料噴射装置の燃料噴射器の作動中
に要求さえるスイッチオン時間または起動時間を短縮し
かつ非常に正確にするには、ソレノイドバルブのストロ
ークの長さが小さくて、極めて短く、しかも微調整可能
とすることが必要である。

上記実施例によれば、貫通絞り孔が形成されている逆
止弁は、交換容易なディスクであるので、ディスクの挿
入および大小の絞り孔を備えたディスクとの交換により
初期の燃料噴射段階における燃料噴射速度の遅滞を大き
くしたり小さくしたりすること、およびその結果特定エ
ンジンの燃料噴射経過を最も効果的にすること、および
／またはエンジン一般の個々の燃料噴射器の燃料噴射経
過との適合を実現することが可能である。

上記においては、本発明の望ましい実施例を示し、説
明しているが、本発明が上述実施例のみに限定されるも
のではなく、特許請求の範囲記載の範囲内で、別途に種
々具体化実施し得ることを明確に理解すべきである。

発明の効果 本発明の燃料噴射装置によれば、各燃料噴射器の燃料
噴射量を細分して、所定の長さの流路により相互に接続
されている２つの圧力チャンバに分配することによっ
て、燃料噴射の経過を最適の状態で特定のエンジンに適
合させることができる。また、燃料噴射口の上方に設け
られた圧力チャンバは上述した周知の構造におけるより
小型とすることができるので、燃料噴射の初期段階で燃
料噴射口よりも上方の圧力がかなり速く低下する。

燃料噴射プロセスの始めに、騒音減殺のために燃料噴
射量を減少した状態で、所定の燃料噴射時間内に同一量
の燃料噴射を可能にするためには、燃料噴射プロセスの
終りに向けて燃料噴射量を増大する必要がある。このこ
とは本発明により燃料蓄積量を細分して２つの圧力チャ
ンバに分入し、これらを蓄圧器に直接接続することによ
り行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は高速多シリンダーディーゼルエンジンにおける
燃料噴射装置を示す図、第２図は燃料噴射器単体の詳細
縦断面図、第３図は第２図の詳細拡大図、第４図は本発
明の燃料噴射装置の燃料噴射経過を、従来の噴射装置の
燃料噴射経過とともに示すグラフ、第５図は本発明の燃
料噴射装置が実現可能な燃料噴射装置が実現可能な噴射
経過を示すグラフである。 （２）……燃料噴射器、（３）……燃料タンク、（６）
……高圧ポンプ、（９）……蓄圧器、（20）……燃料還
流パイプ、（23）……第１の供給パイプ、（24）……第
２の供給パイプ、（26）……第２の圧力チャンバ、（3
2）……流路、（37）……ノズルニードル、（44）……
ソレノイドバルブ、（45）……燃料噴射口、（54）……
第１の圧力チャンバ。

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料を噴射する噴射口と噴射口を開閉する
   ノズルニードルとを備え、各エンジンシリンダーに取付
   けられてシリンダーに燃料を供給する少なくとも１つの
   電動燃料噴射器と、燃料噴射器に連結された燃料タンク
   と、各燃料噴射器と燃料タンクとの間に配置されて燃料
   タンクの燃料を燃料噴射器に連続的に供給する高圧ポン
   プと、燃料噴射器と高圧ポンプとの間に配置された蓄圧
   器と、ノズルニードルを噴射口の閉方向に付勢する圧力
   を付与するために蓄圧器を介して燃料噴射器に燃料を供
   給する第１の供給パイプと、各シリンダーに供給される
   燃料を蓄圧器を介して燃料噴射器に供給する第２の供給
   パイプと、ノズルニードルを閉方向に付勢する圧力を付
   与するために各燃料噴射器に供給された燃料を燃料タン
   クに還流する燃料還流パイプとからなり、 各燃料噴射器が、燃料噴射口の上方位置に設けられかつ
   第２の供給パイプが接続された第１の圧力チャンバと、
   第１の供給パイプおよび燃料還流パイプと接続された流
   路と、燃料噴射プロセス時に作動するソレノイドバルブ
   とを有し、 各燃料噴射器のソレノイドバルブが、その非作動時に燃
   料噴射器の流路と燃料還流パイプとの連通を遮断し、第
   １の供給パイプから流路に供給される燃料により付与さ
   れる圧力によってノズルニードルを閉方向に付勢して燃
   料噴射口を閉じ、作動時に燃料噴射器の流路を燃料還流
   パイプに連通させて燃料を還流パイプに流して前記圧力
   を減少させ、それにより燃料噴射口を閉じているノズル
   ニードルが燃料噴射口の開方向に移動して燃料噴射口を
   開き、かつ燃料噴射口の上方に設けられた第１の圧力チ
   ャンバ内の燃料を噴射口から流出させるようになされて
   いる内燃機関用燃料噴射装置であって、 第１の圧力チャンバおよび蓄圧器に接続された第２の圧
   力チャンバを備えており、蓄圧器内の燃料が第２の圧力
   チャンバを経て第１の圧力チャンバに流入するようにな
   されていることを特徴とする複数のエンジンシリンダー
   を備えた内燃機関用燃料噴射装置。
2. 【請求項２】各燃料噴射器が、さらにノズルニードルの
   運動を制御するための制御チャンバと、絞り孔が形成さ
   れた逆止弁とを備えており、各燃料噴射器が逆止弁の絞
   り孔により、ノズルニードルの運動を制御する制御チャ
   ンバに接続されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の内燃機関用燃料噴射装置。
3. 【請求項３】絞り孔を有する逆止弁が、交換容易なディ
   スクからなることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載の内燃機関用燃料噴射装置。
4. 【請求項４】蓄圧器と燃料噴射器との間に燃料供給パイ
   プが配置され、各燃料噴射器用の上記第２の圧力チャン
   バが、蓄圧器と燃料噴射器との間に配置された燃料供給
   パイプに設けられている各燃料噴射器用圧力タンクに具
   備せしめられていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の内燃機関用燃料噴射装置。
5. 【請求項５】上記第２の圧力チャンバが、蓄圧器と燃料
   噴射器との間に設けられた燃料供給パイプを所定の寸法
   につくることにより形成されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の内燃機関用燃料噴射装置。
6. 【請求項６】蓄圧器と燃料噴射器との間に設けられた燃
   料供給パイプに絞り弁が設けられていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の内燃機関用燃料噴射装
   置。
7. 【請求項７】各燃料噴射器が電機子ガイドを備えてお
   り、各ソレノイドバルブが弁体を備えており、各ソレノ
   イドバルブの弁体が電機子として構成されるとともに電
   機子ガイド内を摺動せしめられ、弁体と電機子ガイドと
   は、単独で電機子のストロークを決定する長さを備え、
   弁体と電機子ガイドが交換可能であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の内燃機関用燃料噴射装置。
8. 【請求項８】各ソレノイドバルブが複数の磁気コア部材
   を備え、ソレノイドバルブの磁気コア部材間に非磁性ス
   ペーサーが配置されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の内燃機関用燃料噴射装置。
9. 【請求項９】非磁性スペーサーが、ソレノイドバルブの
   磁気コア部材の間に設けられた間隙であることを特徴と
   する特許請求の範囲第８項記載の内燃機関用燃料噴射装
   置。
10. 【請求項１０】各ソレノイドバルブが磁気コア部材と電
    機子とを備えており、非磁性スペーサーがソレノイドバ
    ルブの磁気コア部材と電機子との間に設けられているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の内燃機関用
    燃料噴射装置。
11. 【請求項１１】非磁性スペーサーが磁気コア部材と電機
    子との間に設けられている間隙であることを特徴とする
    特許請求の範囲第10項記載の内燃機関用燃料噴射装置。
12. 【請求項１２】高圧ポンプよりも燃料タンク側に、燃料
    計測バルブが設けられていることを特徴とする特許請求
    の範囲第１項記載の内燃機関用燃料噴射装置。