JPH0436265B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は燃料噴射ノズルと燃料圧送用プランジ
ヤが一体となつてシリンダヘツドに装着されるユ
ニツトインジエクタに関する。

（従来技術及びその問題点） 斯かるユニツトインジエクタとして従来、特開
昭54−50726号が公知である。この従来のものは
噴射始めと噴射終りとを単一の電磁弁により制御
し得るように構成されており、該電磁弁により噴
射量及び噴射時期は制御できるが、送油率（噴射
率）を制御することはできず、また始動時の低電
圧時（セルモータを駆動する関係上電源が低電圧
となる。）においても燃料の始動増量を計るため
に電磁弁を作動させなければならないため電圧不
足にて電磁弁の作動が不確実となつて始動増量が
確実に得られないと共に、制御装置や電磁弁が故
障した場合に直ちに燃料噴射を停止できないとい
う問題がある。

（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、通
常運転時は電磁弁の閉弁時間を制御することによ
り噴射時期及び噴射量を制御し得るものでありな
がら、送油率の制御をも行なうことができ、しか
も始動時においては電磁弁に関係なくその燃料の
始動増量を確実に得ることができると共に、制御
装置や電磁弁が故障した場合、燃料の圧送が行な
われないようにして、燃料噴射を直ちに停止し得
るようにした内燃機関のユニツトインジエクタを
提供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 上述の問題点を解決するため本発明において
は、プランジヤバレル内に軸方向に往復動自在に
嵌装された燃料圧送用プランジヤをプランジヤバ
レル内にて通常運転送油率大位置・通常運転送油
率小位置・始動位置・緊急停止位置に回動調整し
得る如く配設すると共に、内燃機関の運転状態に
応じて前記プランジヤを所定回動位置に制御駆動
する駆動手段を設け、前記プランジヤを通常運転
送油率大・小位置に回動させた時、燃料吸入路と
燃料溢流路をプランジヤ加圧室にそれぞれ連通す
る吸入縦溝及び溢流縦溝を前記プランジヤにそれ
ぞれ設けると共に、該プランジヤを通常運転送油
率大・小位置及び始動位置にそれぞれ回動させた
時前記吸入縦溝を前記燃料吸入路に連通する吸入
グルーブを前記プランジヤに設け、更に該プラン
ジヤを通常運転送油率小位置に回動させた状態に
おけるその圧送行程時に前記吸入縦溝と前記燃料
吸入路とを連通する送油率低下用リークグルーブ
を前記プランジヤに設けてなり、前記プランジヤ
が通常運転送油率大・小位置にある時前記燃料吸
入路が前記吸入グルーブ及び前記吸入縦溝を介し
て且つ前記燃料溢流路が前記溢流縦溝を介して前
記プランジヤ加圧室にそれぞれ連通され、また始
動位置にある時前記燃料吸入路が前記吸入グルー
ブ及び前記吸入縦溝を介して前記プランジヤ加圧
室に連通されると共に前記燃料溢流路と前記プラ
ンジヤ加圧室との連通が前記プランジヤにて遮断
され、更に緊急停止位置にある時前記燃料吸入路
が前記吸入縦溝を介して前記プランジヤ加圧室に
連通されると共に前記燃料溢流路と前記プランジ
ヤ加圧室との連通が前記プランジヤにて遮断され
るように構成したものである。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。第１図は本発明のユニツトインジエクタの
縦断面を示し、同図中１はユニツトインジエクタ
ボデイで、プランジヤバレル２が一体に設けてあ
る。該プランジヤバレル２の下端部には燃料噴射
ノズル３がデイスタンスピース４，５を介してリ
テーニングナツト６により支持してある。前記ノ
ズル３はノズルボデイ７内に、該ノズルボデイ７
の噴射孔（図示省略）を開閉するノズルニードル
８を上下動可能に嵌装してなり、該ノズルニード
ル８はノズルばね９により噴射孔を閉塞する方
向、即ち下方向に付勢されている。前記プランジ
ヤバレル２のプランジヤ加圧室２ａの内部と前記
ノズルボデイ７の噴射孔近傍の加圧空間である油
溜室（図示省略）との間は、デイスタンスピース
４，５に設けた通路１０，１１及びノズルボデイ
７に設けた通路（図示省略）を介して連通してい
る。

前記ユニツトインジエクタボデイ１の一側に設
けた燃料入口１２は、該ユニツトインジエクタボ
デイ１内に設けた燃料吸入路１３を介して前記プ
ランジヤバレル２のプランジヤ嵌装室１４内と連
通している。また、前記ユニツトインジエクタボ
デイ１の他側に設けた燃料出口１５は前記ユニツ
トインジエクタボデイ１内に設けた燃料溢流路１
６を介してプランジヤ嵌装室１４内と連通してい
る。なお、該燃料溢流路１６と燃料吸入路１３の
プランジヤ嵌装室１４内に対する開口端面は周方
向に互いに180゜偏位して対向した状態に配置され
ている。

前記燃料溢流路１６の途中には電磁弁１７が介
装され、該電磁弁１７の閉弁時間を制御すること
により燃料噴射時期及び燃料噴射量を制御し得る
ようになつている。

前記プランジヤ嵌装室１４内には燃料圧送用プ
ランジヤ１８が回動及び軸方向（上下方向）に往
復動自在に嵌装してある。該プランジヤ１８は、
第３図に示す如く通常運転送油率大位置・通常運
転送油率小位置・始動位置・緊急停止位置の４位
置に択一的に回動調整し得るようになつている。
即ち、前記プランジヤ１８は前記ユニツトインジ
エクタボデイ１の上側に回転自在に設けたコント
ロールスリーブ１９に対して回転止めされている
と共に軸方向には摺動可能に係合してある。該コ
ントロールスリーブ１９に固定したピニオン２０
には回動調整用コントロールラツク２１が噛合
し、該コントロールラツク２１を第１図中矢印方
向へ移動させることにより前記プランジヤ１８を
回動調整できるようになつている。なお、前記コ
ントロールラツク２１は図示しないステツピング
モータ、リニアモータ或いは油圧ピストン等の駆
動手段に連結されている。

前記プランジヤ１８はプランジヤばね２２によ
り上方に付勢され、該ばね２２はプランジヤ１８
の上端に固定したタペツトであるばね受部材２３
と、ユニツトインジエクタボデイ１の上部に突設
した筒状部２４の内底部のばね受段部２５との間
に介装してある。前記ばね受部材２３は逆有底筒
状カバー２６内に嵌合してあり、該カバー２６は
前記筒状部２４の内周面に摺動自在に径嵌合して
ある。

前記カバー２６の上端面には回転カム（図示省
略）のカム面が摺接し、該カムは内燃機関（図示
省略）の出力軸に連結され、該内燃機関と連動し
て回転するもので、該カムの回転に伴い前記プラ
ンジヤ１８が往復動する。

前記プランジヤ嵌装室１４のプランジヤ１８下
端面とデイスタンスピース４上端面との間に前記
プランジヤ加圧室２ａが画成されている。

前記プランジヤ１８の外周面一側には互いに同
一長さの吸入縦溝２７が、また他側には溢流縦溝
２８がそれぞれ設けられている。これら吸入縦溝
及び溢流縦溝２７及び２８は前記プランジヤ１８
の軸方向に沿い且つ周方向に偏位している。前記
吸入縦溝及び溢流縦溝２７及び２８の下端は前記
プランジヤ１８の下端面において開放していると
共に、上端はプランジヤ１８の軸方向略中間位置
にある。該プランジヤ１８が上限位置にある時前
記吸入縦溝２７及び溢流縦溝２８の各上端は前記
燃料吸入路１３及び燃料溢流路１６よりも上方位
置、即ち前記ピニオン２０と略同レベルに位置し
ている。

前記プランジヤ１８の軸方向略中間部外周面に
は第２図に示す如く一端が前記吸入縦溝２７の長
さ方向略中間位置に連通された所定寸法の吸入グ
ルーブ２９が設けられている。該吸入グルーブ２
９は上限位置にある前記プランジヤ１８を通常運
転送油率大・小位置及び始動位置にそれぞれ回動
させた時第３図Ａ，Ｂ，Ｃに示す如く燃料吸入路
１３と連通し、これにより該吸入路１３と吸入縦
溝２７とが前記吸入グルーブ２９を介して連通す
るようになつている。

前記プランジヤ１８の吸入縦溝２７の一側吸入
グルーブ２９側縁部近傍外周面には第２図に示す
如く送油率低下用リークグルーブ３０が設けられ
ている。該リークグルーブ３０は前記吸入グルー
ブ２９の上側縁部から吸入縦溝２７の上端面に亘
つて設けられている。前記リークグルーブ３０は
前記プランジヤ１８を第３図B₁に示す如く通常
運転送油率小位置に回動させた状態におけるその
圧送行程時に前記吸入路１３と吸入縦溝２７とを
連通するもので、前記吸入縦溝２７の一側縁から
周方向に離間するに従いプランジヤ嵌装孔１４の
内周面との間の間隙が漸次小さくなるように設け
られている。

なお、前記ノズルばね９が嵌装されたノズルば
ね嵌装室３１の内部は、デイスタンスピース４及
びユニツトインジエクタボデイ１にそれぞれ設け
た戻し通路３２及び３３を介して前記吸入路１３
に連通されている。なお、これら戻し通路３２及
び３３は前記燃料噴射ノズル３からのリーク燃料
を燃料吸入路１３に導入するものである。

なお、前記電磁弁１７及びコントロールラツク
２１の駆動手段は電子制御装置（図示省略）に電
気的に接続してある。該電子制御装置には燃料噴
射制御上必要とするエンジン回転数、負荷、冷却
水温度及び排気ガス温度等の各種データ信号が入
力され、これらの各信号を基に当該エンジンの運
転状態に最も適した噴射量にすべく、前記電磁弁
１７をコントロールする信号を出力するようにな
つている。前記燃料入口１２は管路を介してフイ
ードホンプ（いずれも図示省略）の吐出口に接続
してあり、また、前記燃料出口１５は管路を介し
て燃料タンク（いずれも図示省略）に接続してあ
る。

（作用） 次に上記構成になる本発明の内燃機関のユニツ
トインジエクタの作用を説明する。まず、内燃機
関が高速運転状態即ち通常運転送油率大の場合は
コントロールラツク２１が駆動手段により制御駆
動されることにより、プランジヤ１８は第３図Ａ
及びA₁に示す如く通常運転送油率大位置に回動
調整される。この状態においては、プランジヤ１
８が上限位置にある時燃料吸入路１３とプランジ
ヤ加圧室２ａが吸入グルーブ２９及び吸入縦溝２
７を介して、また燃料溢流路１６とプランジヤ加
圧室２ａが溢流縦溝２８を介してそれぞれ連通し
ている。

このような状態において、カムの回転によりカ
バー２６を介してタペツトであるばね受部材２３
に周期的な操作力が付与されると、プランジヤば
ね２２の付勢力と相まつてプランジヤ１８がプラ
ンジヤ嵌装室１４内を上下方向に往復動し、その
上昇吸入行程「第３図Ａの状態」にて燃料入口１
２から燃料吸入路１３、吸入グルーブ２９及び吸
入縦溝２７を介して加圧室２ａ内に燃料が吸入さ
れ、その後の下降圧送行程「第３図A₁の状態」
にて前記吸入路１３がプランジヤ１８の周壁面に
て閉塞されると共に燃料溢流路１６が電磁弁１７
により閉塞されると、前記吸入された燃料が加圧
されて高圧となり、通路１０，１１を介して油溜
室に送られる。これによつて該油溜室内の圧力が
上昇し、該圧力がノズルばね９の付勢力に打ち勝
つと（開弁圧に達すると）ノズルニードル８は上
昇開弁して噴射孔より燃料が送油率大の状態で噴
射される。この場合前記電磁弁１７を閉塞する時
期を制御することにより噴射時期を、閉弁時間を
制御することにより噴射量をそれぞれ制御し得る
もので、この閉弁時間は電子制御装置からの出力
信号で制御されて、当該内燃機関の運転状態に見
合つた最適噴射時期及び噴射量状態となるもので
ある。

次に内燃機関が低速運転状態、即ち通常運転送
油率小の場合は、コントロールラツク２１を駆動
手段により制御駆動されることにより、プランジ
ヤ１８は第３図Ｂ及びB₁に示す如く通常運転送
油率小位置（通常運転送油率大位置より反時計方
向に略25度回動した位置）に回動調整される。こ
の状態においてはプランジヤ１８が上限位置にあ
る時、通常運転送油率大位置と同様燃料吸入路１
３とプランジヤ加圧室２ａが吸入グルーブ２９及
び吸入縦溝２７を介して、また燃料溢流路１６と
プランジヤ加圧室２ａが溢流縦溝２８を介してそ
れぞれ連通している。

このような状態において、プランジヤ１８の上
昇吸入行程「第３図Ｂの状態」にて燃料入口１２
から燃料吸入路１３、吸入グルーブ２９及び吸入
縦溝２７を介して加圧室２ａ内に燃料が吸入され
る点は、前記通常運転送油率大の場合と同様であ
るが、その後の下降圧送行程「第３図B₁の状態」
にて吸入路１３と吸入縦溝２７とがリークグルー
ブ３０を介して連通しているため、燃料溢流路１
６が電磁弁１７により閉塞されることにより、吸
入された燃料が加圧されても、その圧力の一部が
吸入縦溝２７及び吸入グルーブ２９を介して吸入
路１３側へリークする。従つて、前記通常運転送
油率大の場合に比べて、そのリーク分だけ加圧室
２ａ内の圧力が低く押さえられ、従つて噴射孔よ
り燃料が送油率小の状態で噴射される。

また、内燃機関の始動時は、コントロールラツ
ク２１が駆動手段により制御駆動されることによ
り、プランジヤ１８は第３図Ｃ及びC₁に示す如
く始動位置（通常運転送油率大位置より時計方向
に略20度回動した位置）に回動調整される。この
状態においては、プランジヤ１８が上限位置にあ
る時、吸入路１３が吸入グルーブ２９及び吸入縦
溝２７を順次介して加圧室２ａと連通し、溢流路
１６と溢流縦溝２８は互いに周方向に偏位して、
前記溢流路１６がプランジヤ１８の周壁面にて閉
塞されているため、溢流路１６と加圧室２ａとの
連通は遮断されている。

このような状態においては、プランジヤ１８の
上昇吸入行程にて燃料入口１２から燃料吸入路１
３、吸入グルーブ２９及び吸入縦溝２７を順次介
して加圧室２ａ内に燃料が吸入され、その後の下
降圧送行程にて吸入路１３がプランジヤ１８の周
壁面にて閉塞されると直ちに吸入された燃料が加
圧されて、上記同様に油溜室内の圧力が開弁圧に
達すると、噴射孔から燃料が噴射される。この場
合は溢流路１６と加圧室２ａとの連通は電磁弁１
７に関係なくプランジヤ１８の周壁にて常に遮断
された状態にあり、加圧室２ａ内に吸入された燃
料はプランジヤ１８の下降行程途中において全く
溢流することなくその全量が噴射孔から噴射され
るものであり、従つて電磁弁１７に関係なく始動
時の燃料の増量を確実に得ることができる。

更に、電子制御装置或いは電磁弁１７が故障し
て燃料噴射制御を行うことができなくなつた場合
は、コントロールラツク２１を駆動させてプラン
ジヤ１８を第３図Ｄ及びD₁に示す如く緊急停止
位置（通常運転送油率大位置から反時計方向に略
30度回動した位置）に回動調整する。この状態に
おいては、吸入縦溝２７は吸入路１３と連通して
いるが、溢流縦溝２８は溢流路１６に対して周方
向に偏位して該溢流路１６はプランジヤ１８の周
壁面にて閉塞されているため、加圧室２ａに対し
ては遮断された状態にある。

このような状態においてはプランジヤ１８が上
昇吸入行程時に燃料入口１２から燃料吸入路１３
及び吸入縦溝２７を介して加圧室２ａ内へ燃料が
吸入されるが、下降圧送行程時に加圧室２ａ内の
圧力は吸入縦溝２７から燃料吸入路１３側へリー
クして加圧室２ａ内の圧力がノズルニードル８の
開弁圧に達しないため燃料噴射は行われず、従つ
て内燃機関が緊急停止するものである。

（発明の効果） 以上の如く本発明の内燃機関のユニツトインジ
エクタは、プランジヤバレル内に軸方向に往復動
自在に嵌装された燃料圧送用プランジヤをプラン
ジヤバレル内にて通常運転送油率大位置・通常運
転送油率小位置・始動位置・緊急停止位置に回動
調整し得る如く配設すると共に、内燃機関の運転
状態に応じて前記プランジヤを所定回動位置に制
御駆動する駆動手段を設け、前記プランジヤを通
常運転送油率大・小位置に回動させた時、燃料吸
入路と燃料溢流路をプランジヤ加圧室にそれぞれ
連通する吸入縦溝及び溢流縦溝を前記プランジヤ
にそれぞれ設けると共に、該プランジヤを通常運
転送油率大・小位置及び始動位置にそれぞれ回動
させた時前記吸入縦溝を前記燃料吸入路に連通す
る吸入グルーブを前記プランジヤに設け、更に該
プランジヤを通常運転送油率小位置に回動させた
状態におけるその圧送行程時に前記吸入縦溝と前
記燃料吸入路とを連通する送油率低下用リークグ
ルーブを前記プランジヤに設けてなり、該プラン
ジヤが通常運転送油率大・小位置にある時前記燃
料吸入路が前記吸入グルーブ及び前記吸入縦溝を
介して且つ前記燃料溢流路が溢流縦溝を介してプ
ランジヤ加圧室に連通され、また始動位置にある
時前記燃料吸入路が吸入グルーブ及び吸入縦溝を
介して前記プランジヤ加圧室に連通されると共に
前記燃料溢流路とプランジヤ加圧室との連通がプ
ランジヤにて遮断され、更に緊急停止位置にある
時前記燃料吸入路が前記吸入縦溝を介して前記プ
ランジヤ加圧室に連通されると共に前記燃料溢流
路と前記プランジヤ加圧室との連通が前記プラン
ジヤにて遮断されるように構成したから、通常運
転時は電磁弁の閉弁時間を制御することにより噴
射時期及び噴射量を制御し得るものでありなが
ら、始動時においては電磁弁に関係なくその燃料
の始動増量を確実に得ることができると共に、制
御装置や電磁弁が故障した場合、燃料の圧送が行
われず燃料噴射を直ちに停止でき、しかも通常運
転時における送油率をも可変でき、更に構成部品
も既存の部品を転用できるのでコストも低減でき
安価に提供できる等の効果を奏し得るものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はユニ
ツトインジエクタの縦断面図、第２図はプランジ
ヤの要部拡大斜視図、第３図は第１図の−線
に沿う断面図で、作用説明図を兼用するものであ
る。 ２…プランジヤバレル、２ａ…プランジヤ加圧
室、３…燃料噴射ノズル、１３…燃料吸入路、１
４…プランジヤ嵌装室、１６…燃料溢流路、１７
…電磁弁、１８…燃料圧送用プランジヤ、２７…
吸入縦溝、２８…溢流縦溝、２９…吸入グルー
ブ、３０…リークグルーブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 燃料噴射ノズルとプランジヤバレル内に軸方
   向に往復動自在に嵌装された燃料圧送用プランジ
   ヤとが一体となつてシリンダヘツドに装着される
   と共に、燃料溢流路に介装した電磁弁の閉弁時間
   を制御することにより噴射時期及び噴射量を制御
   し得るようにした内燃機関のユニツトインジエク
   タにおいて、前記プランジヤをプランジヤバレル
   内にて通常運転送油率大位置・通常運転送油率小
   位置・始動位置・緊急停止位置に回動調整し得る
   如く配設すると共に、内燃機関の運転状態に応じ
   て前記プランジヤを所定回動位置に制御駆動する
   駆動手段を設け、前記プランジヤを通常運転送油
   率大・小位置に回動させた時、燃料吸入路と燃料
   溢流路をプランジヤ加圧室にそれぞれ連通する吸
   入縦溝及び溢流縦溝を前記プランジヤにそれぞれ
   設けると共に、該プランジヤを通常運転送油率
   大・小位置及び始動位置にそれぞれ回動させた時
   前記吸入縦溝を前記燃料吸入路に連通する吸入グ
   ルーブを前記プランジヤに設け、更に該プランジ
   ヤを通常運転送油率小位置に回動させた状態にお
   けるその圧送行程時に前記吸入縦溝と前記燃料吸
   入路とを連通する送油率低下用リークグルーブを
   前記プランジヤに設けてなり、前記プランジヤが
   通常運転送油率大・小位置にある時前記燃料吸入
   路が前記吸入グルーブ及び前記吸入縦溝を介して
   且つ前記燃料溢流路が前記溢流縦溝を介して前記
   プランジヤ加圧室にそれぞれ連通され、また始動
   位置にある時前記燃料吸入路が前記吸入グルーブ
   及び前記吸入縦溝を介して前記プランジヤ加圧室
   に連通されると共に前記燃料溢流路と前記プラン
   ジヤ加圧室との連通が前記プランジヤにて遮断さ
   れ、更に緊急停止位置にある時前記燃料吸入路が
   前記吸入縦溝を介して前記プランジヤ加圧室に連
   通されると共に前記燃料溢流路と前記プランジヤ
   加圧室との連通が前記プランジヤにて遮断される
   ように構成したことを特徴とする内燃機関のユニ
   ツトインジエクタ。