JPH04214959A - ディーゼル機関の燃料噴射装置 - Google Patents

ディーゼル機関の燃料噴射装置

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JPH04214959A
JPH04214959A JP2410138A JP41013890A JPH04214959A JP H04214959 A JPH04214959 A JP H04214959A JP 2410138 A JP2410138 A JP 2410138A JP 41013890 A JP41013890 A JP 41013890A JP H04214959 A JPH04214959 A JP H04214959A
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Yoshinori Nagae
禎範 永江
Yozo Tosa
土佐 陽三
Etsuo Kunimoto
悦夫 國本
Tadashi Fukuyoshi
福吉 正
Yasutaka Irie
入江 泰隆
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/02Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
    • F02M59/10Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive
    • F02M59/105Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive hydraulic drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディーゼル機関の燃料噴
射装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の燃料噴射装置としては、例えば米
国特許3,516,395号明細書に記載されたものが
ある。この装置は図4に示すように燃料タンク01と、
燃料ポンプ02と、噴射ユニット03と、該ユニットの
ピストンストローク制御手段04とから構成されている
【0003】この噴射ユニット03は大径シリンダ05
内に動摺動自在に支持されたサーボピストン06と、小
径シリンダ07内に摺動自在に支持されたポンプピスト
ン08と、これらの両ピストン06,08が接するよう
に付勢するばね09とを有してなり、大径シリンダ05
のサーボ圧力室010には三方切換弁011を介して、
また小径シリンダ010には三方切換弁011を介して
、また小径シリンダ07のポンプ作業室012には電磁
弁013およびチェック弁014を介してそれぞれ燃料
ポンプ02から所定圧力下の燃料が供給されるようにな
っている。
【0004】また作業室012は図示しない噴射ノズル
に連通している。また015は大径シリンダ05のリー
ク室を示し、該リーク室に漏出した燃料は燃料タンク0
1へリターンされる。前記電磁弁013は制御回路01
6によって開閉制御され、また前記三方切換弁011は
サーボ圧力室010と燃料タンク01または燃料ポンプ
02へ選択的に連通する。なお017は調圧弁である。 前述した電磁弁013、制御回路016、燃料ポンプ0
2、チェック弁014は全体として噴射ユニット03の
ピストン06、08のストロークを制御するピストンロ
ーク制御手段04を構成している。
【0005】従ってこのような燃料噴射装置にあっては
、燃料ポンプ02によって加圧された燃料は、一方では
三方切換弁011を介してサーボ圧力室010に、他方
では電磁弁013を介してポンプ作業室012にそれぞ
れ供給され、サーボピストン06との蓄圧面積に比例し
てポンプ作業室012内の燃料は増圧された後、図示し
ない噴射ノズルより燃料が噴射される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところがディーゼル機
関用燃料噴射装置において高圧噴射を実現するには、高
圧の作動油を瞬時に大量にサーボ圧力室に作用させるこ
とが必要であるが、耐圧性がありさらに高速で作動し大
流量を流すこの種の従来形三方切換弁では信頼性耐久性
の良好なものは存在しない。
【0007】本発明の目的は前記従来装置の問題点を解
消し、高圧の燃料噴射が実現できるとともに、微少噴射
量から大噴射量まで安定した作動ができ、信頼性の高い
噴射系のディーゼル機関用燃料噴射装置を提供するにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のディーゼル機関
用燃料噴射装置は、5ポートの電磁駆動スプール管制弁
19をパイロット弁として使用し、サーボ弁大径側への
油路に連通する2個のロジック弁を設けたことを特徴と
している。
【0009】これにより5ポールのスプール弁式電磁弁
は少量のパイロット油圧を制御するだけでよく、小型に
構成でき高速に作動できる。また高速に作用するパイロ
ット油圧の変化に応じて2個のロジック弁が開閉し、蓄
圧器に蓄えられた高圧の作動油が大量に瞬時に燃料ポン
プの大径ピストンに作動させることができ、高圧噴射が
実現できる。さらに噴射終りにも大径ピストンに作動し
ている油圧を瞬時に放出できるため切れのよい速かな噴
射終りが達成できる。
【0010】
【実施例】以下図1〜3にもとずいて、本発明の実施例
について説明する。図1は第1実施例に係るシステム構
成図、図2は第1実施例に係るスプール管制弁の一例の
一つの動作図、図3は同他の動作図である。
【0011】図1において、1はポンプ本体、2は燃料
吐出プランジャ(以下小径プランジャと略称)3はプラ
ンジャ戻しばね、4は燃料給油室、5は吐出弁、6は噴
射管、7は燃料弁、8は大径プランジャ、9は大径プラ
ンジャ作動油室、10は背圧室、11は吐出始めのロジ
ック弁、12は作動油路、13は両ロジック弁連通油路
、14は蓄圧室と吐出始めロジック弁11を結ぶ油路、
15は吐出始めロジック弁とスプール管制弁とを継ぐ油
路、16は吐出終りロジック弁、17は吐出終りロジッ
ク弁とスプール管制弁とを継ぐ油路、18は吐出終りロ
ジック弁からタンクへの排油管である。
【0012】19はスプール管制弁で図示しないコント
ローラにより、機関のクランク回転と同期して駆動され
る。該管制弁19は5口の管制弁で図2〜3にその詳細
を示す。20は蓄圧器から該管制弁への油路、21は該
管制弁からタンクへの排油管であり、22は蓄圧器、2
3は油圧源装置で蓄圧器に高圧作動油を供給する。24
は作動油タンク、25は低圧油圧源装置、26は背圧室
10への作動油管である。27は燃料タンク、28は燃
料供給装置、29は燃料供給管である。
【0013】次にスプール管制弁19の構造について図
2で説明すると、101はスプール管制弁本体、102
はスリーブ、103はスプール弁でスリーブ102内を
上下に滑動する。104は押棒、105はストッパ、1
06はコイル、107はアーマチュア、108は押棒、
109はストッパ、110はコイル、111はアーマチ
ュア、112はばねである。
【0014】次に図2〜3を参照しスプール管制弁の作
用について説明する。図2は前の噴射が完了した後、次
の噴射がはじまる前の状態を示したものであり、スプー
ル弁103はばね112によりアーマチュア111、押
棒108を介してストッパ105に押付けられている。 圧力PはX1ポートと連通し、X2ポートはドレンT2
ポートと連通している。この状態から次に図示しないコ
ントロー ラからコイル106に励磁がかかると、アー
マチュア107が下方へ引かれ押棒104がスプール弁
103を下方へ動かす。この動作の途中でPポートとX
1ポートが閉じられX1ポートとT1ポートは連通する
。これと同時にX2ポートとT2ポートは閉じ、Pポー
トとX2ポートは連通する。さらにコイル106の励磁
が  続くと終にスプール弁103はストッパ109に
当って止まる。図3に示すものはこの状態を示したもの
である。
【0015】その後所定の時間経過後コイル106の励
磁が解かれ、コイル110に励磁がかかるとアーマチュ
ア111が上方に引き上げられ押棒108を介してスプ
ール弁103は上方に戻る。その途中でのポートの切換
えは前述の作動と逆となる。即ちPポートとX1ポート
が開き、X1ポートとT1が閉じこれと同時にPポート
とX2ポート閉じ、X2ポートとT2ポートはつながる
。その後スプール103が  ストッパ105に当接し
た後コイル110への励磁が解かれ、この状態に保たれ
1サイクルの作動を終了し図2の状態に戻る。
【0016】今述べたスプール管制弁の作動をもとにし
て図1に示す本噴射装置の作動について述べる。プラン
ジャ2の上部には燃料供給装置28からの燃料が充満さ
れている。今スプール管制弁19のコイル106が励磁
されスプール弁103が下方に動くと、吐出始めロジッ
ク弁11の大径側油路15に作用している蓄圧器20か
らの高圧が閉じられると同時にドレン管21に通じ圧力
が下がるさらに吐出終りロジック弁16の大径側油路1
7に蓄圧器20からの圧力が作用し、ロジック弁16は
閉じ側に大きな力を受ける。
【0017】前述のとおり、油路15の油圧が抜けると
、油路14の蓄圧器20からの高圧作動油は、吐出はじ
めロジック弁11を押し上げ油路12を介して大径プラ
ンジャ作動油室9に入り、大径プランジャ8を上方へ押
し上げる。この油圧は連通油路13にも作用するが、ロ
ジック弁16は閉じているので油圧が蓄圧室にドレンさ
れることはない。大径プランジャ8により小径プランジ
ャ2が押上げられると、小径プランジャの上方に流入し
ていた燃料は増圧され、吐出弁5押し上げ、噴射管6を
通り燃料弁7からシリンダに噴射される。所定の噴射が
行われたところでコイル106の励磁が解かれコイル1
10が励磁される。
【0018】するとスプール弁103が上方に引き上げ
られ吐出始めロジック弁11の大径側油路15に蓄圧器
20からの高圧が作用し、吐出はじめロジック弁14が
閉じると同時に油路17がドレン21に通じ、圧力が抜
け吐出終りロジック弁16が開く。これにより油路12
及び大径プランジャ作動油室9の高圧油が抜け、小径プ
ランジャ2と大径プランジャ8はプランジャ戻しばね3
により下方に戻され、燃料の圧送が終る。なお低圧油圧
源25により背圧室10の圧力を適正に保つことにより
キャビテーションの発生等の不具合をなくすることがで
きる。
【0019】
【考案の効果】本発明は前記のとおり構成し、小型高速
スプール管制弁をパイロット弁として使用し、大流量の
作動油を2個のロジック弁を使い大径プランジャを動か
すようにしたので、高圧の燃料噴射が実現できるととも
に小型の機器でシステムの構成ができ、微小噴射量から
大噴射量まで安定した切れのよい作動が可能となり、信
頼性の高い燃料噴射装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例に係るシステム構成図、
【図2】,
【図3】それぞれ第1実施例に係るスプール管制弁の作
用説明図、
【図4】従来例の図1応当図である。
【符号の説明】
2    小径プランジャ        8    
大径プランジャ11    吐出始めロジック弁  1
6  吐出終りロジック弁 19    スプール管制弁      22  蓄圧
器23    高圧油圧源装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  作動油を加圧して蓄える油圧源と蓄圧
    器とを具え、該蓄圧器の油圧を制御して口径の異なる2
    個のプランジヤからなる燃料ポンプの大径側プランジャ
    に作動せしめるものにおいて、連通する油路をもった2
    個のロジック弁と、該ロジック弁の開閉を制御する5ポ
    ートの電磁駆動スプール管制弁とを有してなる内燃料機
    関の燃料噴射装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008121545A (ja) * 2006-11-10 2008-05-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料噴射装置
JP2013164079A (ja) * 1999-02-09 2013-08-22 Hitachi Automotive Systems Ltd 内燃機関の高圧燃料供給ポンプ
CN104169565A (zh) * 2012-03-30 2014-11-26 三菱重工业株式会社 液压驱动燃料喷射装置及内燃机
CN109973213A (zh) * 2019-04-30 2019-07-05 郑州航空工业管理学院 压缩比连续可变柔性运行的节能压燃发动机

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