JPH0435573Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はデイーゼルエンジンの燃料噴射制御装
置、特に燃料噴射ノズルと燃料タンクとの間のリ
ーク通路を絞縮制御するようにした制御装置に関
する。

（従来技術） デイーゼルエンジンの燃料系統は、燃料タンク
と該タンク内の燃料を間欠的に吐出する燃料噴射
ポンプと、該ポンプから吐出される燃料を高圧管
を介して供給される燃料噴射ノズルとで構成され
る。また該ノズルは、燃料を供給された時に内装
されたニードル弁が該燃料の圧力によつてスプリ
ングに抗してリフトされることにより、該燃料を
燃焼室内に勢いよく噴射するように構成されてい
るが、この燃料噴射ノズルにおいては、ニードル
弁の摺動部から該弁背部のスプリング室に一部の
燃料がリークするため、このリーク燃料を回収す
るためのリーク通路が上記スプリング室と燃料タ
ンクとの間に設けられる。

然して、このようなデイーゼルエンジンの燃料
系統においては、燃料噴射ポンプからの燃料供給
量が少ない軽負荷時に、燃料噴射ノズルのニード
ル弁をスプリングに抗してリフトさせる燃料の圧
力、即ち開弁圧が低くなるため、上記スプリング
の強さやニードル弁の摺動抵抗のわずかなばらつ
きによつて、各気筒のノズルからの燃料噴射時期
や噴射量が不揃いとなる所謂不整噴射の問題があ
る。そのため、各気筒の燃料状態がばらついてエ
ンジンが振動し、また、特に低温時には一部の気
筒が失火する等の問題が生じる。

このような問題に対しては、例えば実開昭58−
57562号公報によれば、燃料噴射ノズルにおける
ニードル弁の背部に流体圧室を設けると共に、該
室と流体圧源とを配管により制御弁を介して接続
し、エンジンの軽負荷時に該流体圧室内の流体圧
を高めるようにした考案が開示されている。これ
によれば、軽負荷時にニードル弁の背圧が高くな
ることに伴つて開弁圧が上昇することにより、噴
射量が少なくても各気筒間における噴射量や噴射
時期のばらつきが減少し、また噴射速度が速くな
つて燃料の微粒化が良好に行われるようになり、
その結果、軽負荷時の燃料状態が改善され、また
振動が軽減されることになる。しかし、この考案
によれば、燃料噴射ポンプと高圧管とでなる従来
の燃料供給系統とは別に、上記流体圧室に流体を
供給するための流体圧源及び配管が必要となり、
いわば２つの流体系統が必要となつて、構造が著
しく複雑化し、コストが高くつくことになる。

（考案の目的） 本考案はデイーゼルエンジンの燃料系統におけ
る上記のような問題に対処するもので、特に構成
の著しい複雑化やコスト上昇等を来たすことな
く、燃料噴射ノズルにおけるニードル弁背部の圧
力を制御できるようにして、軽負荷時の不整噴
射、及びこれに伴う失火等の燃焼不良やエンジン
の振動等を防止することを目的とする。

（考案の構成） 即ち、本考案に係るデイーゼルエンジンの燃料
噴射制御装置は、燃料噴射ポンプから高圧管を介
して各気筒の燃料噴射ノズルに燃料を供給すると
共に、該燃料噴射ノズルのニードル弁背部のスプ
リング室にリークした燃料をリーク通路を介して
燃料タンクに回収するようにした構成において、
上記リーク通路に該通路を絞る制御バルブを設け
ると共に、エンジンの軽負荷時にリーク通路を絞
るように該制御バルブを駆動する制御装置を備え
る。この制御装置は、例えばアクセル開度を検出
するスイツチからの信号を受けて作動し、アクセ
ル開度が零又は極く小さい軽負荷時に上記リーク
通路を絞るように制御バルブを駆動する。このよ
うな構成によれば、従来から設けられているリー
ク通路を利用して、燃料噴射ノズルにおけるニー
ドル弁背部の圧力、換言すればニードル弁の開弁
圧をエンジンの軽負荷時に高めるように制御する
ことができ、不整噴射や噴射量不足等の問題が解
消される。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図に示すように、デイーゼルエンジンの燃
料系統は、主たる構成要素として、燃料タンク１
と、該タンク１から供給管２を介して燃料が供給
される燃料噴射ポンプ３と、各気筒の燃料室に備
えられ且つ上記ポンプ３から夫々高圧管４……４
を介して加圧された燃料が供給される気筒数と同
数の燃料噴射ノズル５……５とを有する。

この燃料噴射ノズル５は、第２図に示すよう
に、上記高圧管４が上端に接続されるノズル本体
６と、該本体６の下端部に中間部材７を介して備
えられ且つ先端に噴孔８ａが設けられたノズルボ
デイ８と、これらを結合一体化するノズルホルダ
ー９とで構成されていると共に、上記ノズルボデ
イ８内には上下摺動自在にニードル弁１０が嵌挿
され、該ニードル弁１０の先端のピン状部１０ａ
が上記噴孔８ａ内に位置するようになつている。
また、上記ノズル本体６内にはスプリング室１１
が設けられ、該室１１内に備えられたスプリング
１２がバネ受け部材１３を介して上記ニードル弁
１０を下方に押圧しており、この押圧力によつて
該ニードル弁１０におけるピン状部１０ａの上方
に設けられた円錐状着座部１０ｂが上記ノズルボ
デイ８における噴孔８ａの上方の同じく円錐状の
座面８ｂに圧接されるようになつている。そし
て、ノズル本体６には上記高圧管４が接続される
燃料通路６ａが設けられていると共に、ノズルボ
デイ８には該燃料通路６ａに中間部材７の通路７
ａを介して連通され、且つ該ボデイ８における座
面８ｂの上方に設けられた油溜まり部８ｃに通ず
る燃料通路８ｄが設けられている。また、上記ニ
ードル弁１０にはこの油溜まり部８ｃに対応させ
て円錐状の受圧部１０ｃが設けられ、高圧管４か
ら加圧された燃料が上記各通路６ａ，７ａ，８ｄ
を通つて油溜まり部８ｃに圧送されて来た時に、
該ニードル弁１０が上記スプリング１２に抗して
リフトされ、着座部１０ｂがノズルボデイ８の座
面８ｂから離反される。これにより、油溜まり部
８ｃまで圧送されて来た燃料が更に噴孔８ａを通
つて燃焼室内に噴射されるようになつている。

然して、上記ノズルボデイ８の油溜まり部８ｃ
からは該ボデイ８とニードル弁１０の嵌合摺動部
Ａを通つて一部の燃料がニードル弁背部のスプリ
ング室１１にリークするので、ノズル本体６にこ
のリーク燃料を排出する排出通路６ｂが設けられ
ていると共に、該通路６ｂにリーク燃料回収パイ
プ１４が接続され、第１図に示すように各燃料噴
射ノズル５……５から導かれたパイプ１４……１
４が合流されてリーク通路１５として上記燃料タ
ンク１に導かれている。そして、このリーク通路
１５には、ソレノイド１６ａ（第２図参照）の作
動によつて該通路１５の通路断面積を絞縮する絞
り弁１６が備えられていると共に、この絞り弁１
６がアクセルスイツチ１７からの信号によりアク
セルペダルを離した時にリーク通路１５を絞るよ
うになつている。ここで、このリーク通路１５の
下流部には上記燃料噴射ポンプ３で発生するリー
ク燃料を燃料タンク１に戻すためのリターン通路
１８が合流されている。

次に、上記実施例の作用を説明する。

燃料タンク１から供給管２を介して燃料噴射ポ
ンプ３に供給された燃料は、該ポンプ３の作動に
より加圧された上で高圧管４……４を介して各気
筒の燃料噴射ノズル５……５にエンジンの運転状
態に応じて所定の時期に所定の量だけ圧送され
る。そして、各燃料噴射ノズル５においては、燃
料が上記高圧管４から通路６ａ，７ａ，８ｄを通
つて油溜まり部８ｃに導入された時に、その圧力
によりニードル弁１０がスプリング１２に抗して
リフトされ、これにより、上記燃料がノズルボデ
イ８の噴孔８ａから燃焼室に勢いよく噴射され
る。その時、上記噴孔８ａ内に位置するニードル
弁１０の先端のピン状部１０ａの作用と、噴射の
勢いによつて燃料が微粒化され、燃焼室内におけ
る燃焼が良好に行われる。また、上記油溜まり部
８ｃからはノズルボデイ８とニードル弁１０との
摺動部Ａを通つて一部の燃料がニードル弁背部の
スプリング室１１にリークするが、このリーク燃
料は各回収パイプ１４……１４及びリーク通路１
５を通つて燃料タンク１に回収される。

然して、エンジンが軽負荷状態で運転されてい
る時は、上記燃料噴射ポンプ３から各燃料噴射ノ
ズル５……５への燃料供給量が少なく、これに伴
つて各ノズル５の油溜まり室８ｃにおいてニード
ル弁１０に作用する開弁圧も低いので、各ノズル
５におけるスプリング１２の強さやニードル弁１
０とノズルボデイ８との摺動部Ａにおける摺動抵
抗等のわずかなばらつきで、各気筒におけるノズ
ル５からの燃料噴射時期や噴射量が不揃いにな
り、所謂不整噴射を生じる。また、噴孔８ａから
噴射される際の勢いが弱いので燃料の微粒化が良
好に行われないことになる。しかし、このような
軽負荷時には、これをアクセル開度から検出する
アクセルスイツチ１７からの信号で、上記リーク
通路１５に備えられた絞り弁１６が該通路１５の
通路断面積を絞縮するように作動し、そのため該
リーク通路１５の上流部、各燃料回収パイプ１４
及び各ノズル５のスプリング室１１内の圧力が高
められる。この圧力は、スプリング１２と同様
に、ニードル弁１０に対してこれをリフトさせる
燃料圧力に対抗するように作用し、その結果、ニ
ードル弁１０がリフトされる時の燃料圧力、即ち
開弁圧が高まることになる。そのため、上記スプ
リング１２の強さ等の各気筒間でのばらつきの影
響が少なくなると共に、燃料噴射時の流速が増す
ことになり、上記不整噴射が解消或いは軽減さ
れ、また燃料の微粒化が良好に行われるようにな
る。これより、軽負荷時の不整噴射による各気筒
間での燃焼状態のばらつきや失火、これに伴うエ
ンジンの振動等が防止されることになる。

ここで、この実施例においては、リーク通路１
５上の絞り弁１６を制御するものとしてアクセル
開度を検出するアクセルスイツチ１７を備えた
が、このアクセルスイツチ１７と共に燃料温度を
検出する温度センサを備え、該燃料温度が低い時
及び高い時に上記絞り弁１６を作動させてリーク
通路１５を絞るようにしてもよい。つまり、燃料
温度が低い時には失火を生じ易くなるので、各ノ
ズル５におけるニードル弁１０の開弁圧を高める
ことにより燃料の微粒化を促進して失火を防止す
る。また、燃料温度が高い時には、該燃料の粘度
が小さくなつてノズルボデイ８とニードル弁１０
との間の摺動部Ａからスプリング室１１へのリー
ク量が多くなり、これに伴つて燃料噴射量が減少
して上記の軽負荷時と同様の不整噴射が生じるの
であるが、上記スプリング室１１内の圧力を高め
ることによつてニードル弁１０の開弁圧を高める
と共に該スプリング室１１内へのリーク量を少な
くし、これにより所要の燃料噴射量を確保して、
上記の如き不整噴射を防止することができるので
ある。

（考案の効果） 以上のように本考案は、燃料噴射ポンプと燃料
噴射ノズルとの間に燃料を供給する高圧管が接続
され、且つ該ノズルにおけるニードル弁背部のス
プリング室と燃料タンクとの間にリーク通路が設
けられたデイーゼルエンジンの燃料系統におい
て、上記リーク通路にエンジンの軽負荷時に該通
路を絞る制御バルブを備える構成としたから、燃
料噴射量が少ない軽負荷時に、上記制御バルブに
よつてリーク通路を絞ることにより不整噴射が防
止され、これにより、軽負荷時における燃焼状態
が改善されると共に、エンジンの振動が防止され
ることになる。特に、本考案によれば、従来から
設けられているリーク通路を利用することによ
り、極めて簡素に且つ低コストで上記効果が実現
される利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は
燃料制御システム図、第２図は燃料噴射ノズルの
拡大縦断面図である。 １……燃料タンク、３……燃料噴射ポンプ、４
……高圧管、５……燃料噴射ノズル、１０……ニ
ードル弁、１１……スプリング室、１５……リー
ク通路、１６……制御バルブ（絞り弁）、１７…
…制御装置（アクセルスイツチ）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃料噴射ポンプから高圧管を介して各気筒の燃
   料噴射ノズルに燃料を供給すると共に、該燃料噴
   射ノズルのニードル弁背部のスプリング室と燃料
   タンクとをリーク通路で連結した構成のデイーゼ
   ルエンジンの燃料噴射制御装置において、上記リ
   ーク通路に該通路を絞る制御バルブを設けると共
   に、エンジンの軽負荷時にリーク通路を絞るよう
   に該制御バルブを駆動する制御装置を備えたこと
   を特徴とするデイーゼルエンジンの燃料噴射制御
   装置。