JPH0476030B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はデイーゼル機関等に使用される燃料噴
射装置に関し、詳細には、燃料噴射ポンプと燃料
噴射ノズルを一体化したユニツトインジエクタに
関する。

（従来の技術） 一般にユニツトインジエクタは、燃料噴射ポン
プと燃料噴射ノズルとを共通のボデイ組立体を利
用して構成し、ポンプの加圧室がボデイ組立体内
部の通路を介してノズルに接続している。従つて
ポンプとノズルの間に長い高圧パイプを設ける必
要がなく、いわゆる進角装置の必要性が少ないの
と同時に、燃料噴射率を容易に上げることができ
るという利点がある。

又最近では、排気性能及び燃費性能を向上させ
るために、ソレノイドバルブを利用した電子制御
装置によユニツトインジエクタの噴射タイミング
及び噴射率（プランジヤの単位移動量に対する燃
料噴射量）を制御し、機関のあらゆる運転条件に
わたつて噴射タイミングや噴射率を最適値に設定
する方式も一部では採用されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが従来構造では、噴射量及び噴射タイミ
ングを、制御油圧の発生とソレノイドバルブの変
速作動により毎回（各噴射動作毎に）設定・制御
しているので、ソレノイドバルブの耐久性が低い
という問題があり、又周囲温度や燃料温度、燃料
粘度、作動油圧の変化等により、誤差が生じやす
いという問題もある。又ソレノイドバルブの応答
速度が遅いので、パイロツト噴射が困難であると
いう問題もある。更に多気筒エンジンにおいて
は、各シリング間で噴射時期や噴射量が不揃いに
なるという問題もある。

（問題点を解決するための手段） 上記問題を解決するために、本発明は、ボデイ
組立体の内部に小径部と大径部を有する燃料加圧
用プランジヤを設け、上記プランジヤ小径部をボ
デイ組立体内部の第１加圧室に対向させて第１燃
料噴射ポンプを形成し、上記プランジヤ大径部を
ボデイ組立体内部の第２加圧室に対向させて第
2B燃料噴射ポンプを形成し、上記両加圧室に接
続する噴射ノズルを上記ボデイ組立体の先端に形
成し、上記小径部又は大径部の外周にコントロー
ルスリーブを嵌合し、プランジヤと上記スリーブ
に上記加圧室に連通する制御通路を設け、該制御
通路を、プランジヤの往復動に対応して開閉する
とともに、上記スリーブとプランジヤの相対的な
移動により閉鎖期間及び閉鎖タイミングが変化す
るように構成し、上記スリーブとプランジヤに両
者を軸方向及び円周方向に相対的に移動させる制
御機構を連結したことを特徴としている。

（実施例） 第１図において、ユニツトインジエクタのボデ
イ組立体１は例えば垂直な姿勢でシリンダヘツド
２の孔に嵌合固定されている。ボデイ組立体１の
上半部は燃料噴射ポンプ３ａ，３ｂを形成してお
り、下部は燃料噴射ポンプ４を形成している。

ポンプ３のバレル５はボデイ組立体１の内部に
嵌合固定されており、バレル５の内周面にプラン
ジヤ６が摺動自在に嵌合している。プランジヤ６
は上端がタペツト９を介して図示されていないカ
ム機構に連結している。上記カム機構はプランジ
ヤ６を往復動させ、それによりボデイ組立体１の
内部の加圧室７ａ，７ｂにおいて燃料の吸入及び
加圧が後述する如く行われる。又ボデイ組立体１
には加圧室７ａ，７ｂとノズル４をつなぐ通路８
が設けてあり、加圧室７ａ，７ｂで加圧された燃
料は通路８からノズル４へ送られる。

上記プランジヤ６は大径部６ｂとその先端（下
端）から突出した小径部６ａとを一体に備えてい
る。上記加圧室７ａ（第１加圧室）は小径部６ａ
の下側に形成されており、小径部６ａの円形先端
面が加圧室７ａに面している。すなわち小径部６
ａと加圧室７ａならびにそれらの周囲のボデイ組
立体部分が第１燃料噴射ポンプ部３ａを形成して
おり、小径部６ａの先端面で加圧室７ａ内の燃料
を加圧するようになつている。

他方の加圧室７ｂ（第２加圧室）は大径部６ｂ
の下側かつ小径部６ａの上部の周囲に形成されて
おり、大径部６ｂの環状先端面が加圧室７ｂに面
している。すなわち大径部６ｂと加圧室７ｂなら
びにそれらの周囲のボデイ組立体部分が第２燃料
噴射ポンプ部３ｂを形成しており、大径部６ｂの
環状８先端面で加圧室７ｂ内の燃料を加圧するよ
うになつている。

バレル５は室１０を形成する切欠き部分を上下
方向中間部に備え、室１０に環状のコントロール
スリーブ１１が配置してある。コントロールスリ
ーブ１１はプランジヤ大径部６ｂの外周に摺動自
在に嵌合しており、プランジヤ６に対してその軸
方向（上下方向）及び円周方向に移動できるよう
になつている。プランジヤ６とコントロールスリ
ーブ１１には加圧室７ｂと室１０をつなぐ制御通
路１２が後述する如く設けてある。又バレル５に
は加圧室７ａに接続する通路１４が設けてある。
これらの室１０及び通路１４には供給通路１５が
接続している。供給通路１５はシリンダヘツド２
及びボデイ組立体１の内部に設けてあり、図示さ
れていないフイードポンプから供給通路１５へ送
られた燃料はそれぞれ室１０と制御通路１２及び
通路１４を経て加圧室７ｂ，７ａへ供給されるよ
うになつている。

制御通路１２は、具体的には、プランジヤ大径
部６ｂの外周面かその内部を通つて加圧室７ｂま
で延びる通路孔１６と、プランジヤ大径部６ｂの
外周面に設けた傾斜溝１７と、コントロールスリ
ーブ１１を半径方向に貫通する通路孔１８とで構
成されている。プランジヤ６が１回の往復運動を
行う間に、上記傾斜溝１７は一時的に通路孔１８
に連通する。このように制御通路１２はプランジ
ヤ６の往復運動時の位置に応じて開閉し、その開
放時に加圧室７ｂへの燃料吸入が行われ、閉鎖時
に加圧室７ｂで燃料が加圧される。

制御通路１２はコントロールスリーブ１１の位
置に応じて開閉特性が変化するように構成されて
おり、その閉鎖期間はプランジヤ６に対するコン
トロールスリーブ１１の相対的な円周方向の位置
に応じて変化し、開閉タイミングはプランジヤ６
に対するコントロールスリーブ１１の相対的な軸
方向の位置によつて変化する。上記閉鎖期間は加
圧室７ａ，７ｂでの加圧動作時間、すなわち燃料
噴射量を決定する要因であり、開閉タイミングは
加圧室７ｂでの加圧タイミング、すなわち燃料噴
射タイミングを決定する要因である。従つて、コ
ントロールスリーブ１１の円周方向位置に変える
ことにより、ポンプ部３ｂでの燃料噴射量を調整
でき、軸方向位置を変えることにより燃料噴射タ
イミングを調整できる。

プランジヤ小径部６ａの外周面にも傾斜溝１３
が設けてある。この傾斜溝１３は、プランジヤ６
が１回の往復運動を行う間に、一時的に通路１４
に連通し、その連通時に加圧室７ａへの燃料吸入
が行われ、遮断時に加圧室７ａで燃料が加圧され
る。又通路１４に対する傾斜溝１３の閉鎖期間は
プランジヤ６に対するコントロールスリーブ１１
の相対的な円周方向の位置に応じて変化するよう
になつている。従つて、プランジヤ６とバレル５
の相対的な円周方向位置を変えることにより、ポ
ンプ部３ａでの燃料噴射量を調整できる。

上述の如く噴射特性を調整するために、プラン
ジヤ６とコントロールスリーブ１１には円周方向
移動用のアクチユエータ２０（制御機構）と軸方
向移動用のアクチユエータ２１（制御機構）とが
それぞれ連結機構２２，２３を介して連結されて
いる。アクチユエータ２０（リニヤソレノイド）
とアクチユエータ２１（ステツプモータ）はボデ
イ組立体１の上部両側においてそれぞれボデイ組
立体１に組付けてあり、いずれも作動ロツド２
４，２５が下方へ突出している。又アクチユエー
タ２０の上端には負荷センサー１９が設けてあ
る。負荷センサー１９及びその他のセンサー（図
示せず）は制御装置（マイクロコンピユータ等：
図示せず）に接続しており、制御装置からの信号
によりアクチユエータ２０，２１は作動ロツド２
４，２５を移動させるようになつている。

前記連結機構２２は作動ロツド２４の下部のラ
ツクと、それに噛合うピニオン２６と、ピニオン
２６を一端に固定した軸２７等で構成されてい
る。軸２７はプランジヤ６に対して直角に延びて
おり、他端の偏心した位置にピン２９を備えてい
る。ピン２９は軸２７の先端のフランジ状のレバ
ー部に設けてあり、スリーブ４６の外周の軸方向
の溝に嵌合している。スリーブ４６はプランジヤ
６の上部の周囲に位置する部材で、上端部に軸方
向の切欠き４８を備えており、プランジヤ６には
切欠き４８に相対回転不能に嵌合する半径方向外
向きの突起４９が設けてある。

上記構成によると、アクチユエータ２０により
作動ロツド２４の上下位置を変えることにより、
ピニオン２６を介して軸２７が回され、ピン２９
がスリーブ４６を介してプランジヤ６を回動させ
る。これによりコントロールスリーブ１１（通路
孔１８）及びバレル５（通路１４）に対するとプ
ランジヤ６の相対的な円周方向位置が変化し、両
ポンプ部３ａ，３ｂの燃料噴射量が変る。

又前記連結機構２３も作動ロツド２５の下部の
ラツクと、それに噛合うピニオン３１と、ピニオ
ン３１を一端に固定した軸３２等で構成されてい
る。軸３２はプランジヤ６に対して直角に延びて
おり、他端の偏心した位置にピン３４を備えてい
る。ピン３４は軸３２の先端のレバー部に設けて
あり、コントロールスリーブ１１の外周の円周方
向の溝３５に嵌合している。従つてアクチユエー
タ２１により作動ロツド２５の上下位置を変える
ことにより、ピニオン３１を介して軸３２が回さ
れ、ピン３４がコントロールスリーブ１１を上下
に移動させてポンプ部３ｂでの燃料噴射タイミン
グが変化する。

連結機構２２の下側において、ボデイ組立体１
の外面には不均率機構３９の調整板４０が取付け
てある。明確には図示されていないが、調整板４
０は概ね扇形又は３角形の板で、回動ピン４１を
上部に備えており、下部にはピン４１を中心とす
る円孤状の溝が設けてある。該溝にはねじ４３の
軸部が挿入されている。ねじ４３はボデイ組立体
１のねじ孔に螺合して調整板４０を回動不能に固
定している、ピン４１はボデイ組立体１の孔に回
動自在に嵌合しており、先端の偏心した位置にピ
ン４５を備えている。ピン４５はスリーブ１１の
外周に設けた軸方向の溝に相対回転不能に嵌合し
ている。

上記構成から明らかなように、ねじ４３を一時
的に緩め、調整板４０を操作してピン４１を回動
させることにより、ピン４５がスリーブ１１を回
動させ、それによりプランジヤ６とコントロール
スリーブ１１の相対的な円周方向位置を変え、ポ
ンプ部３ｂの燃料噴射量の初期設定値を調整する
ことができる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によると、アクチユ
エータ２０，２１でプランジヤ６とコントロール
スリーブ１１の相対的な位置を変えることによ
り、燃料噴射タイミング及び燃料噴射量を変える
ようにし、噴射タイミング及び噴射量の所望値が
エンジン運転状況等に応じて変化した時にだけ、
アクチユエータ２０，２１を作動させて上記相対
位置に変えるようにしている。従つてアクチユエ
ータ２０，２１の耐久性を高めるとともに、噴射
特性を正確に設定することができる。

更に本発明では、段付きプランジヤ６を使用し
て２個の燃料噴射ポンプ部３ａ，３ｂを構成し、
一方のポンプ部３ｂにコントロールスリーブ１１
を併設してその噴射タイミングを調整できるよう
にしている。従つてポンプ部３ｂをパイロツト噴
射に利用し、ポンプ部３ａからの燃料噴射開始前
に、ポンプ部３ｂからの燃料噴射が行なわれるよ
うにすると、コントロールスリーブ１１を利用し
てパイロツト噴射を行うタイミングを最適値に設
定できる。又両ポンプ部３ａ，３ｂからの燃料噴
射を同時に行うようにした場合でも、コントロー
ルスリーブ１１により両者の相対的な噴射特性を
調整し、ポンプ３全体としての噴射特性（例えば
総合的な噴射量）を調整することができる。更に
アイドリング運転時等には、ポンプ部３ｂからの
補助噴射のみで運転を行い、ノツク音の低減等を
図ることもできる。

又図示の如く不均率機構３９を設けることによ
り、多気筒エンジンにおける各気筒間の噴射特性
のばらつきを防止することができる。

（別の実施例） アクチユエータ２０，２１としてはリニヤソレ
ノイド及びステツプモータのいずれを採用するこ
ともできる。

第１燃料噴射ポンプ部３ａにコントロールスリ
ーブ１１を設けることもできる。

第１図のアクチユエータ２０，２１や連結機構
２２を廃止し、第２図のような構造を採用するこ
ともできる。

第２図において、スリーブ４６の外周にはピニ
オン５５が形成されており、ピニオン５５にラツ
ク５６が噛合つている。ラツク５６はボデイ組立
体１に組込まれており、図示されていない機械式
ガバナの作動部にリンク機構を介して連結してい
る。又軸３２のピニオン３１にもラツク５７が噛
合つている。このラツクもボデイ組立体１に組込
まれており、図示されていないレギユレータハン
ドル又は油圧式等の運転制御機構に連結してい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の断面図、第２図は別の
実施例の断面図である。 １…ボデイ組立体、３ａ…第１燃料噴射ポン
プ、３ｂ…第２燃料噴射ポンプ、４…噴射ノズ
ル、６…プランジヤ、６ａ…プランジヤ小径部、
６ｂ…プランジヤ大径部、７ａ…第１加圧室、７
ｂ…第２加圧室、１１…コントロールスリーブ、
１２…制御通路、２０，２１…アクチユエータ
（制御機構）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ボデイ組立体の内部に小径部と大径部を有す
   る燃料加圧用プランジヤを設け、上記プランジヤ
   小径部をボデイ組立体内部の第１加圧室に対向さ
   せて第１燃料噴射ポンプを形成し、上記プランジ
   ヤ大径部をボデイ組立体内部の第２加圧室に対向
   させて第２燃料噴射ポンプを形成し、上記両加圧
   室に接続する噴射ノズルを上記ボデイ組立体の先
   端に形成し、上記小径部又は大径部の外周にコン
   トロールスリーブを嵌合し、プランジヤと上記ス
   リーブに上記加圧室に連通する制御通路を設け、
   該制御通路を、プランジヤの往復動に対応して開
   閉するとともに、上記スリーブとプランジヤの相
   対的な移動により閉鎖期間及び閉鎖タイミングが
   変化するように構成し、上記スリーブとプランジ
   ヤに両者を軸方向及び円周方向に相対的に移動さ
   せる制御機構を連結したことを特徴とする燃料噴
   射装置。