JPH0735760U - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 チェックバルブの開閉が他の燃料噴射ポンプ
の影響を受けず、且つ燃料の供給不良を防止できる燃料
噴射装置を提供する。 【構成】 本考案の燃料噴射装置は、スピル室１３と戻
し通路３０との間に、スピル室側が所定圧力になると開
く一方向弁３２と、この一方向弁３２より小さな圧力で
スピル室１３側の燃料を通過させる通過制御手段３５
ａ、３７とを並列に備えている。スピル室１３の圧力が
所定以上になると一方向弁３２が開弁して戻し通路３０
に燃料を戻す。このように、一方向弁３２を設けること
により、スピル室１３内の圧力が他の燃料噴射ポンプの
影響を受けることがない。更に、通過制御手段３５ａ、
３７により、スピル室１３内の圧力が一方向弁３２より
も低い圧力の状態であっても、スピル室１３内の燃料を
戻し通路３０に流しているので、燃料の流動による慣性
力の働きにより、燃料供給時における応答性がよく、燃
料の供給不良を防止できる。

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に燃料を供給するための燃料噴射装置、特に燃 料噴射ポンプと燃料噴射ノズルとが一体に組み込まれたユニット型の燃料噴射装 置（ユニットインジェクタ）に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、この種の燃料噴射装置は、プランジャの駆動により燃料を加圧する燃 料加圧室と、この加圧室により加圧された燃料を噴射する噴射ノズルと、燃料タ ンクから燃料供給ポンプを介して燃料が供給されるとともに前記噴射ノズルから 余剰の燃料が戻されるスピル室と、このスピル室を適宜大気圧に開放して燃料タ ンクに戻す戻し通路とを備えており、燃料加圧室とスピル室との間は電磁弁によ りその連通と遮断とが制御されている。

【０００３】 このような構成により、プランジャの加圧移動時にスピル室を閉じると、燃料 加圧室内の燃料が加圧され、ノズルから燃料が噴射される。そして、電磁弁によ り燃料加圧室とスピル室とが連通されると燃料加圧室内の燃料がスピル室に流出 （スピル）し、燃料の噴射が終了する。また、プランジャの吸入移動時には、燃 料加圧室とスピル室が連通状態にあり、スピル室を介して燃料加圧室に燃料が供 給される。

【０００４】 ところで、スピル室には大気圧に開放した燃料の戻し通路が連通されており、 この戻し通路から余剰の燃料が燃料タンクに戻されるようになっている。そして 、この戻し通路には、特開平２ー８１９５０号公報や特開平２ー１５７４７２号 公報にあるように、他の燃料噴射ポンプにおけるスピル時の燃料圧力波の影響で 電磁弁の作動が不安定にならないように、一方向弁（「チェックバルブ」ともい う）が設けられており、スピル室側の圧力が所定の値以上になると開くようにな っている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、スピル室側の圧力に対するチェックバルブの作動応答性を高めるため には、開弁圧を低くすることが望ましいが、チェックバルブの背圧側では他筒の スピル圧による圧力変動が大きいことから作動の安定化を図るためには、開弁圧 を大きくする必要がある。

【０００６】 一方、開弁圧を大きくすると、始動時や低速運転時には燃料供給ポンプの吐出 能力が上がらないため、チェックバルブを開弁できないという別の問題を生じる おそれがある。この場合、各燃料通路の燃料が流動状態にないため、燃料加圧室 への燃料供給が充分に行われなくなってしまう。ここで、低速運転時でも開弁す るようにすれば、チェックバルブは常時開弁状態となってしまうので、チェック バルブとしての本来の機能が果たせなくなるという問題点がある。

【０００７】 そこで、本考案の目的は、チェックバルブの開閉が他の燃料噴射ポンプの影響 を受けず、且つ燃料の供給不良を防止できる燃料噴射装置を提供することである 。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するために、本考案は、プランジャの駆動により燃料を加圧す る燃料加圧室と、この加圧室により加圧された燃料を噴射する噴射ノズルと、燃 料タンクから燃料が供給されるとともに前記噴射ノズルから余剰の燃料が戻され るスピル室と、このスピル室内の燃料を燃料タンクに戻す戻し通路とを有する燃 料噴射装置において、前記スピル室と前記戻し通路との間には、前記スピル室側 が所定圧力になると開く一方向弁と、この所定圧力より小さな圧力で前記スピル 室側の燃料を通過させる通過制御手段とを並列に備えることを特徴とする。

【０００９】 尚、通過制御手段とは、具体的にはオリフィスや、または、一方向弁の開弁圧 よりも低い圧力で燃料の流通を許可する弁等をいう。

【００１０】

【作用】

本考案の燃料噴射装置では、プランジャの加圧移動時にスピル室を閉じると、 燃料加圧室内の燃料が加圧され、ノズルから燃料が噴射される。そして、燃料加 圧室とスピル室とが連通されると燃料加圧室の燃料がスピル室に流出し、燃料の 噴射が終了する。

【００１１】 一方、スピル室に燃料が流出することによってスピル室の圧力が所定以上にな ると一方向弁が開弁して戻し通路に燃料を戻す。この燃料のスピリ時以外は一方 向弁が閉弁しているので、スピル室内の圧力が他の燃料噴射ポンプの燃料スピル 圧の影響を受けて、電磁弁の作動が不安定になる事がない。

【００１２】 更に、通過制御手段により、スピル室内の圧力が一方向弁よりも低い圧力の状 態であっても、スピル室内の燃料を戻し通路に流しているので、燃料供給通路内 の燃料が流動状態に保たれる。従って、プランジャの吸入移動時には、燃料加圧 室へ充分な燃料が供給される。また、通過制御手段は、通常、オリフィスによっ て、構成されているため、他の燃料噴射ポンプの燃料スピリ圧の影響は減衰され 、電磁弁の作動が不安定になる事がない。

【００１３】

【実施例】

以下に、添付図面を参照して本考案の実施例を詳細に説明する。

【００１４】 本考案の実施例にかかる燃料噴射装置においては、図１に示すように、装置本 体１の上端部には、プランジャ２が往復動（上下動）自在に設けられている。こ のプランジャ２は、ばね３により追従部材４及び受け部材２３を介してカム軸（ 図示せず）に押圧接触せしめられており、カム軸の回転に追従して往復運するよ うになっている。プランジャ２は、往動（下動）時、燃料加圧室５内の燃料を加 圧する。

【００１５】 燃料加圧室５で加圧された燃料は、装置本体１、ばねホルダ６及びスペーサ７ に亙って形成された高圧通路８を介して燃料噴射ノズル９に圧送される。そして 、燃料の圧力が所定の圧力に達すると燃料噴射ノズル９の針弁をばね１０の付勢 力に抗してリフトさせ、噴射孔９ｂからエンジン（図示せず）の燃焼室に噴射す る。

【００１６】 装置本体１の中間部には、側方に突出する側部１ａが形成されている。この側 部１ａの下端面中央部には凹部１１が形成されており、この凹部１１は、その開 口部が遮蔽部材１２によって遮蔽されている。側方部１ａの上端部には、スピル 室１３が形成されている。

【００１７】 このスピル室１３には、エンジンによって駆動される燃料供給ポンプ（図示せ ず）から燃料供給口１４及び燃料供給通路１５ａ、１５ｂ、１５ｃを介して燃料 が供給されている。

【００１８】 スピル室１３には、側部１ａに形成されたバルブシート２６とこれに着座する 弁体１９とが設けられており、ソレノイド２５の励磁により、弁体１９が上方に 移動してバルブシート２６に着座されスピル室１３と燃料供給通路１６との連通 を遮断するようになっている。

【００１９】 このような燃料供給通路１６とスピル室１３との間における弁体１９の作動に より、結果的に、燃料加圧室５とスピル室１３とを連通あるいは遮断し、燃料噴 射時期及び燃料噴射量の制御、並びに燃料加圧室５への燃料供給が行われるもの である。

【００２０】 即ち、装置本体１の内部には、燃料加圧室５から側部１ａのスピル室１３に向 かって延びる供給通路１６が形成されているとともに、側部１ａには、その上端 部に形成されたスピル室１３から下方へ向かって延び、凹部１１の室２０に開口 する貫通孔１７が形成されている。この貫通孔１７には、電磁弁１８の弁体１９ が摺動自在に挿入されている。

【００２１】 弁体１９は、燃料供給通路１６とスピル室１３との間を連通、遮断するための ものであり、その頭部１９ａは、上方に引き上げられた際にバルブシート２６に 着座するように形成されている。弁体１９の頭部１９ａがバルブシート２６に着 座すると、スピル室１３と供給通路１６との連通が遮断され、ひいてはスピル室 １３と燃料加圧室５との間が遮断される。

【００２２】 弁体１９の下部１９ｂは、スプリング２３に係合されており、常時下方に向け て付勢されている。従って、電磁弁１８の励磁により、弁体１９はスプリング２ ３の付勢力に抗して引き上げられ、バルブシート２６に着座され、励磁が停止さ れると、スプリング２３の付勢力に順じて引き下げられてバルブシート２６から 離れる。これによりスピル室１３と供給通路１６とが連通される。

【００２３】 また、弁体１９をバルブシート２６に対して着座、又はリフトさせるために、 側部１ａから上方に突出した弁体１９の上端部には、アーマチュア２２が固定さ れている。このアーマチュア２２は、電磁弁１８のケーシング２４に設けられた ソレノイド２５の磁力によって上方へ移動せしめられ、弁体１９がバルブシート ２６に着座するようになっている。その一方、ソレノイド２５に対する通電が停 止している際には、弁体１９がばね２３により下方に付勢されてバルブシート２ ６から離れるようになっている。

【００２４】 尚、弁体１９の最大リフト量を規制するために、弁体の下端部１９ｂには、ス トッパ部材２７が固定されており、このストッパ部２７に突き当たることによっ て弁体１９の最大リフト量が規制されている。

【００２５】 一方、スピル室１３と室２０との間は上述の貫通孔１７の脇にスピル通路２９ が形成されており、このスピル通路２９によりスピル室１３と室２０とが連通さ れている。この室２０には、後述する通路３１を介して燃料タンクＴへ燃料を戻 すの戻し通路３０が連通されている。この通路３１は遮蔽部材１２に形成されて いる。

【００２６】 遮蔽部材１２に形成された通路３１には、スピル室１３側が所定圧力になると 開くチェックバルブ３２が設けられている。

【００２７】 チェックバルブ３２は、遮蔽部材１２に形成された弁座１２ａに着座する弁体 ３３と、弁体３３を常時弁座１２ａに向けて付勢するスプリング３４とを備えて いる。尚、弁体３３は図示していないが、その周囲には遮蔽部材１２との間に燃 料の流通通路を形成する溝が形成されており、この溝から室２０の燃料が燃料戻 し通路３０に流れ、弁体３３が着座するとこの溝が閉じられる。

【００２８】 スピル室１３の圧力が高まるとスピル通路２９を介して弁体３３に所定圧力が 加わわり、弁体３３はスプリング３４に抗して弁座１２ａから離れて遮蔽部材１ ２内の通路３１を開いて、燃料を戻し通路３０に供給する。尚、図４に示すよう に、本実施例は、複数の燃料噴射装置１が並列に設けられており、共通の戻し通 路３０がそれぞれの噴射装置１に連通されている。

【００２９】 このように、チェックバルブ３２を設けているのは、スピル室１３が他の燃料 噴射ポンプの戻し通路３０からの圧力変動の影響を受けないようにするためであ り、また、圧力変動の影響を受けないようにして電磁弁１８の作動を安定させる ためである。

【００３０】 更にチェックバルブ３２の弁体３３内には、このチェックバルブ３２より小さ な圧力で前記スピル室１３側の燃料を通過させる通過制御手段としてのオリフィ ス通路３５が形成されている。

【００３１】 オリフィス通路３５には、その途中に燃料供給通路１５及び２６内の燃料に所 定の圧力を付与しつつ常時、通路内の燃料を流すためのオリフィス孔３５ａが形 成されている。このオリフィス孔３５ａの孔径は、設定圧力等により異なるが、 本実施例では、０．８乃至１．０mmである。

【００３２】 次に、本実施例の作用について説明する。

【００３３】 プランジャ２の往動時にソレノイド２５に通電すると、アーマチャ２２がソレ ノイド２５の磁力によりばね２３に抗して上動する。そして、アーマチャ２２と 共に弁体１９が上動し、バルブシート２６に着座する。すると、燃料加圧室５が スピル室１３に対して遮断される結果、プランジャ２による燃料の実質的な加圧 が開始する。そして、燃料の圧力が所定の圧力に達すると、燃料噴射ノズル９か ら燃料が噴射される。

【００３４】 その後、ソレノイド２５に対する通電を停止すると、弁体１９がばね２３の付 勢力によりストッパ部材２７に突き当たるまで下動する。すると、燃料加圧室５ とスピル室１３とが連通し、燃料加圧室５内の高圧燃料がスピル室１３内に流出 し、燃料の噴射が終了する。

【００３５】 一方、プランジャ２の復動（上動）時には、弁体１９がバルブシート２６から リフトしており、プランジャ２の復動に伴って、スピル室１３から燃料加圧室５ へ燃料が吸引導入される。尚、ソレノイド２５に対する通電時期及びその停止時 期については、マイクロコンピュータ等からなる制御装置により、エンジンの運 転状態に基づいて制御されている。

【００３６】 ところで、スピル室１３内はスピル通路２９、オリフィス通路３５及び弁体３ ３の周囲の溝により戻し通路３０に連通されており、スピル室１３内の燃料は更 に戻し通路３０を介して燃料タンクに戻されている。

【００３７】 即ち、スピル室１３内の圧力が所定以下の場合には、弁体３３はスプリング３ ４に付勢されて弁座１２ａに着座されており、弁体３３の周囲の溝が閉じられて いるが、スピル室１３内の燃料は弁体３３の内側に形成されたオリフィス通路３ ５を通り、戻し通路３０を介して燃料タンクＴに戻される。

【００３８】 スピル室１３内の圧力が所定以上に高まった場合には、弁体３３の内側に形成 されたオリフィス通路３５を通る燃料の量はオリフィス孔３５ａの影響によりほ とんど変化しないが、弁体３３に対する圧力が高まり、スプリング３４の付勢力 に抗してチェックバルブ３２を押し下げて開弁する。その結果、弁体３３の周囲 に形成された溝（図示せず）を燃料が流れ、これによって、スピル室１３内の余 剰の燃料は放出されるので、燃料加圧室５への供給圧力、ひいては供給量を一定 にすることできる。一方、他の燃料噴射ポンプに連通された通路３６が他の燃料 噴射ポンプによりその圧力が高まった場合には、チェックバルブ３２は閉じるの で、その圧力がスピル室１３に影響することがない。従って、背圧による影響を ほとんど受けず、作動の安定化を図ることができる。また、一方向弁の開弁圧は 燃料の供給不良を考慮することなく他の燃料噴射ポンプの圧力波のみを考慮して 決定できるので開弁圧の調整も容易となる。

【００３９】 しかも、本実施例では、スピル室１３の圧力の如何にかかわらず、通過制御手 段としてのオリフィス孔３５ａを介して、常時燃料が燃料タンクＴに戻されてい る。従って、燃料供給通路１５ａ、１５ｂ、１５ｃでは常に燃料が流動状態にあ る。このように燃料供給通路１５ａ、１５ｂ、１５ｃとが常時流動状態にあるこ とにより、ソレノイド２５のオン、オフによる弁体１９の開閉に対して、加圧室 ５への燃料の供給を迅速におこなうことができる。つまり、従来のように燃料供 給路１５ａ、１５ｂ、１５ｃ内では、停止状態から流動するのでなく、燃料が常 時流動状態にあるから、慣性力の作用により、燃料供給時における応答性がよく なる。

【００４０】 本考案は、上述した実施例に限定されず、本考案の要旨を逸脱しない範囲で種 々変形可能である。

【００４１】 例えば、燃料通過を制御する手段としてオリフィス孔３５ａのみを形成するこ とに限らず、図３及び図５に示すように、オリフィス孔３５ａに加えて、弁体３ ３の内側に弁構造３７を有する構成であってもよい。この内側弁構造３７は、弁 体３３の内側通路３５を閉じる弁体３８と、この弁体３８を付勢するスプリング ３９とから構成されているが、内側弁構造は一方向弁よりもその開閉圧力が小さ く設定されることが必要である。

【００４２】 また、図６及び図７に示すように、オリフィスは、遮蔽部材１２のバルブシー ト部１２ａの一部に形成される切り欠き４１であってもよい。この切り欠き４１ は遮蔽部材１２内に収納された弁体３３がバルブシート部１２ａに着座した際に 切り欠き４１の部分にオリフィス３５ａが形成されることになる。このように、 遮蔽部材１２の一端部に切り欠きを形成するものであれば、加工が容易であるか ら、簡単にオリフィス３５ａを形成することができる。

【００４３】

【考案の効果】

本考案の燃料噴射装置は、スピル室と戻し通路との間に、スピル室側が所定圧 力になると開く一方向弁と、この一方向弁より小さな圧力でスピル室側の燃料を 通過させる通過制御手段とを並列に備えているから、スピル室内の燃料を常時流 出することができ、これにより燃料供給通路を常に流動状態にしているから、燃 料供給時の応答性がよく、燃料の不良供給を防止できる。

【００４４】 また、スピル室と戻し通路との間に、スピル室側が所定圧力になると開く一方 向弁と、この一方向弁より小さな圧力でスピル室側の燃料を通過させる通過制御 手段とを並列に備えているから、弁体の開閉が他の燃料噴射ポンプの圧力波の影 響を受けにくく、確実に弁体の開閉を行うことができる。

【００４５】 更に、一方向弁の開弁圧は、燃料の供給不良を考慮することなく他の燃料噴射 ポンプの圧力波のみを考慮して決定できるのでその調整も容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例による燃料噴射ポンプの縦断面
図である。

【図２】図１に示す一方向弁の弁体を抜き出して示す断
面図である。

【図３】他の実施例による一方向弁の弁体の断面図であ
る。

【図４】図１に示す実施例の概略的な回路図である。

【図５】図３に示す実施例の概略的な回路図である。

【図６】他の実施例による遮蔽部材の断面図である。

【図７】図６に示す遮蔽部材をその下側から見た平面図
である。

【符号の説明】

２ プランジャ ５ 燃料加圧室 ９ 燃料噴射ノズル １３ スピル室 ３０ 戻し通路 ３２ 一方向弁（チェックバルブ） ３５ａ、４１ オリフィス孔 ３７ 弁構造

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 プランジャの駆動により燃料を加圧する
   燃料加圧室と、この加圧室により加圧された燃料を噴射
   する噴射ノズルと、燃料タンクから燃料が供給されると
   ともに前記噴射ノズルから余剰の燃料が戻されるスピル
   室と、このスピル室内の燃料を燃料タンクに戻す戻し通
   路とを有する燃料噴射装置において、前記スピル室と前
   記戻し通路との間には、前記スピル室側が所定圧力にな
   ると開く一方向弁と、この所定圧力より小さな圧力で前
   記スピル室側の燃料を通過させる通過制御手段とを並列
   に備えることを特徴とする燃料噴射装置。