JPH0521164U - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 燃料噴射回路と燃料逃がし回路との連絡通路
の開閉を電磁制御弁により行い、その作動時間と作動時
期により燃料噴射量と噴射時期とを制御するディーゼル
エンジンの燃料噴射装置の微少燃料噴射量制御を容易に
する。 【構成】 カム１とプランジャ１１により燃料をノズル
２０に圧送する燃料噴射装置の、主燃料回路１５と逃が
し回路４１との間に、電磁制御弁３０スプール弁３２を
配設し、スプール弁３２の先端に直径の大きい筒状部３
４を設け、低圧室４２に貫通させる。ソレノイド３１で
スプール３２を引き上げて燃料を噴射した後、ソレノイ
ド３１の作動を停止して噴射を完了する際、スプール３
２はばね３３の力と、主燃料回路１５の高圧燃料がバル
ブシート３５と弁座３６との間を流出する際、スプール
と筒状部との面積差に作用する力とが開弁方向に作用す
るため、開弁開始から終了までの応答性が向上し、微少
燃料噴射量制御が容易に行える。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ディーゼルエンジン等に燃料を供給する燃料噴射装置、特に電子制 御ソレノイドバルブ式ユニットインジェクタの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図３は従来の燃料噴射装置（ユニットインジェクタ）の模式図であり、１は機 関に同期して回転するカム、１１は燃料加圧用のプランジャ、１２はプランジャ １１をカム１側に付勢しているばね、１３は圧力室、１４はノズル２０への噴射 燃料通路、１５は主燃料通路である。ノズル２０はニードル弁２１、ばね２２、 弁座２３および噴口２４とからなっており、弁ばね２２でニードル弁２１を弁座 ２３に圧接している。３０は電磁弁機構により作動する弁装置であり、３１はソ レノイド、５０は先端部にバルブシート５１を有するスプール弁、３６は弁座、 ３３はばねである。図７はスプール弁の詳細を示し、バルブシート５１の径Ｄ₂ はスプール径Ｄ₁ よりも大きい。図３の４０は図示しない燃料フィードポンプか らの燃料の供給通路、４１は図示しない燃料タンクに連通する燃料の逃がし通路 である。４３は燃料の一部を室４４に導き、ソレノイドの運動部分の潤滑および 冷却用を行うための通路であり、室４４は低圧である。ばね３３はスプール弁５ ０の先端が座５２に当接するように付勢しており、このときバルブシート５１と 弁座３６との間には隙間が存在するようになっている。ソレノイド３１が作動す るとスプール弁５０は引き上げられてバルブシート５１は弁座３６に当接して主 燃料通路１５と供給通路４０および逃がし通路４１との連絡通路を閉じるように なっている。

【０００３】 次に作動について説明する。図３、図４、図５および図６はユニットインジェ クタの燃料噴射行程を説明する模式図であり、図３はプランジャ１１が一番上に ある状態で、図示しないフィードポンプから送られた燃料は、供給通路４０から 主燃料通路１５を経て圧力室１３に燃料を満たすとともに、逃がし通路４１から 燃料タンクに戻される。図４のごとくカム１が回転してプランジャ１１が下降す ると、押し出された燃料は主燃料通路１５から逃がし通路４１を経て燃料タンク に戻される。プランジャ１１の押し下げ行程で図５に示すようにソレノイド３１ を作動させてスプール弁５０を引き上げ、バルブシート５１を弁座３６に当接さ せ、主燃料通路１５と逃がし通路４１との連絡通路を閉じると、ノズル２０に通 じる噴射燃料通路１４の燃料圧力は高圧となり、ニードル弁２１の先端にかかる 上向きの力がばね２２の設定荷重より大きくなるとニードル弁２１は弁座２３か ら離れ、高圧の燃料は噴口２４から噴射する。次に図６のごとくにソレノイド３ １の作動を停止すると、ばね３３の力によりスプール弁５０は押し下げられ、主 燃料通路１５と逃がし通路４１とが連通し、燃料の圧力は低下して噴射は完了す る。その際、スプール弁５０は流出する高圧燃料によりバルブシート径Ｄ₂ とス プール径Ｄ₁ との面積差だけ下向きの力を受け、開弁時の応答性を向上する。上 記のように燃料噴射量と噴射時期とはソレノイド３１の作動により制御される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記構成によれば、燃料噴射量と噴射時期とは電磁弁装置のソレノイドの作動 時間と作動時期とにより制御される。しかしながら、ソレノイドの応答性に制約 があり、特にスプール弁の開弁時の応答性に問題がある。

【０００５】 上記問題について説明する。図７は図６に示す燃料噴射完了時のスプール弁５ ０の詳細図であり、ソレノイド３１の作動を停止するとスプール弁５０はばね３ ３の力により下降を開始する。高圧の燃料はバルブシート５１と弁座３６との間 から逃がし通路４１に流出する。その際、高圧燃料は矢印のごとくスプール弁の 先端面と座５２との間に流れ込み、バルブシート径Ｄ₂ とスプール径Ｄ₁ との差 による下向きの力を失わせる方向に力が働く。

【０００６】 そのため、スプール弁の開き始めから開き終わりの間の開弁応答性に問題を生 じ、高速回転域における制御可能最小噴射量が大きく影響を受け、機関の高速、 軽負荷運転時には、微少な噴射量の制御を高速で行うことが困難となり、運転が 不安定であった。そのため、やむをえず減筒運転を行っている場合もあるが、減 筒運転と通常運転との切り換え時の不連続性などの問題がある。

【０００７】 本考案は上記の問題点に着目してなされたもので、高速応答性、特に開弁応答 性に優れ、微少な燃料制御のできる燃料噴射装置を提供することを目的としてい る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記の目的達成のため、本考案に係る燃料噴射装置の第１の考案においては、 機関に同期して往復動するプランジャと、このプランジャの一端に臨んで形成さ れる圧力室と、圧力室と連通し噴射圧力が所定値に達すると開弁して燃料を噴射 するノズルと、圧力室に連通する燃料逃がし通路に介装され、機関の運転状態に 応じて開閉し、開弁時に圧力室からの高圧燃料を逃がす、電磁弁機構により作動 するスプール弁を備えた弁装置とにより構成された燃料噴射装置において、前記 スプール弁の先端に設けられた筒状部が、前記弁装置本体に設けられた低圧室に 貫通せることを特徴としており、第２の考案においては、前記スプール弁の先端 に設けられた筒状部の直径が、スプールの直径より大きいことを特徴としている 。

【０００９】

【作用】

上記の構成によれば、電磁弁装置のスプール弁の先端にスプール径より大きい 直径の筒状部を設け、該筒状部を弁装置本体に設けた低圧室に貫通するようにし たので、スプール弁を開弁したときに高圧燃料がスプール弁の下面に流入するこ とはなく、従って、開弁時、筒状部とスプールとの面積の差に燃料圧力が加わり 、開弁方向の力はばね力だけの場合より大きくなり応答性が向上する。

【００１０】

【実施例】

以下に本考案に係る燃料噴射装置の実施例について、図面を参照して説明する 。図１は燃料噴射装置の模式図であり、電磁弁装置以外の部分の構造、部品構成 、部品名称および番号は従来のものと同一なので説明は省略し、異なる部分のみ 説明する。電磁弁装置３０はソレノイド３１、スプール弁３２およびばね３３に より構成されており、スプール弁３２の先端には筒状部３４、バルブシート３５ が形成されている。弁本体のスプール弁３２の先端部分には低圧室４２が設けら れており、スプール弁３２の筒状部３４が貫通している。低圧室４２と低圧の室 ４４とは穴４５により連通している。図２はスプール弁の詳細図であり、筒状部 ３４の直径Ｄ₂ はスプールの直径Ｄ₁ よりも大きい。

【００１１】 燃料噴射装置の噴射行程は図３〜図６で説明した従来のものと同一なので説明 は省略し、図６の噴射完了時の作用について図２により説明する。ソレノイド３ １の作動を停止するとスプール弁３２はばね３３の力によって開弁方向に押し下 げられ、高圧の燃料はバルブシート３５と弁座３６との間を流出する。その際、 スプール弁３２の先端は低圧室４２に貫通しているためスプール弁３２には下降 を阻害する力は加わらず、バルブシート３５の直径Ｄ₂ の面積と、スプールの直 径Ｄ₁ の面積との差に加わる燃料圧力の力が開弁方向に付加される。従って、開 弁時の応答性は良好になる。

【００１２】

【考案の効果】

以上説明したごとく、本考案は燃料噴射量を制御する電磁弁装置のスプール弁 の先端にスプール径よりも直径の大きい筒状部を設け、筒状部の先端を弁本体に 設けた低圧室に貫通するようにしたため、開弁時に高圧燃料の流れによる開弁を 妨げる力が発生することはなく、ばね力に直径の差の部分に加わる燃料圧力によ る力が付加され、開弁応答性が向上して微少な燃料噴射量制御が可能となり、安 定した高速、軽負荷運転が行える燃料噴射装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の燃料噴射装置の模式図である。

【図２】本考案の燃料噴射装置のスプール弁の詳細図で
ある。

【図３】従来の燃料噴射装置の模式図である。

【図４】燃料噴射装置の噴射直前状態を説明する模式図
である。

【図５】燃料噴射装置の噴射状態を説明する模式図であ
る。

【図６】燃料噴射装置の噴射完了状態を説明する模式図
である。

【図７】従来の燃料噴射装置のスプール弁の詳細図であ
る。

【符号の説明】

１５ 主燃料通路 ３１ ソレノイド ３２ スプール弁 ３３ ばね ３４ 筒状部 ３５ バルブシート ４０ 供給通路 ４１ 逃がし通路 ４２ 低圧室 ４４ 室 ４５ 穴

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 機関に同期して往復動するプランジャ
   と、このプランジャの一端に臨んで形成される圧力室
   と、圧力室と連通し噴射圧力が所定値に達すると開弁し
   て燃料を噴射するノズルと、圧力室に連通する燃料逃が
   し通路に介装され、機関の運転状態に応じて開閉し、開
   弁時に圧力室からの高圧燃料を逃がす、電磁弁機構によ
   り作動するスプール弁を備えた弁装置とにより構成され
   た燃料噴射装置において、前記スプール弁の先端に設け
   られた筒状部が、前記弁装置本体に設けられた低圧室に
   貫通せることを特徴とする燃料噴射装置。
2. 【請求項２】 前記スプール弁の先端に設けられた筒状
   部の直径が、スプールの直径よりも大きいことを特徴と
   する請求項１の燃料噴射装置。