JPH0742903B2

JPH0742903B2 - 燃料噴射装置

Info

Publication number: JPH0742903B2
Application number: JP3231760A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　　昌彦; 康弘堀内; 数馬松井; 要三間嶋
Original assignee: 日本電装株式会社
Priority date: 1991-09-11
Filing date: 1991-09-11
Publication date: 1995-05-15
Anticipated expiration: 2010-05-15
Also published as: JPH04358762A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は燃料噴射装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の燃料噴射装置としては、特
開昭５８−５１２６６号公報に記載されたものがある。

【０００３】これは、燃料噴射を停止させるために燃料
を燃料タンクに溢流させる際に、燃料を噴射弁に対して
背圧として用いることによって、該噴射弁の閉弁を助け
る構成が示している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来では十分
な噴射弁の閉弁が達成されないという解決すべき課題が
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するため、エンジンと同期して回転されるカムにより
プランジャを往復駆動し、このプランジャにより加圧さ
れる圧送室内の燃料を噴射弁に圧送し、該噴射弁を開弁
して燃料を噴射する燃料噴射装置において、前記圧送室
と燃料タンクとを結ぶ経路に配置され、閉弁することに
より前記圧送室内の燃料が前記噴射弁に圧送され、かつ
開弁することにより前記圧送室内の燃料が前記燃料タン
クに放出されるよう作動する弁手段と、前記噴射弁の弁
体を弁座に押圧する押圧手段と、前記押圧手段を収容す
る部屋と、前記経路の内、前記弁手段と前記燃料タンク
との間に配置された絞り手段と、前記弁手段の下流側と
前記絞り手段の上流側との間に一端が接続され、かつ他
端が前記部屋に接続された背圧通路と、前記部屋に収容
され、かつ前記噴射弁の弁体と前記押圧手段との間に介
在されて外壁部が前記部屋の内壁部に接した大きさを有
していて、前記背圧通路を介して圧送された燃料圧を受
けるピストンと、を具備したという技術的手段を備える
ものである。

【０００６】

【作用】弁手段が閉弁している時には圧送室内の燃料は
噴射弁に圧送され、該噴射弁のノズルが開弁する。一
方、弁手段が開弁している時には、圧送室内の燃料は燃
料タンクに逃がされ、噴射が停止する。この際に、絞り
手段により逃がし燃料圧が上昇し、これは背圧通路を経
て部屋に作用する。そして、部屋内のピストンに燃料圧
が伝達される。ここで、ピストンはその外壁部が部屋の
内壁部に接した大きさを有しているから、燃料圧が増幅
されることになり、従って噴射弁の弁体に対してこの増
幅燃料圧と押圧手段による押圧力とが相乗的に作用する
ことになる。

【０００７】

【発明の効果】このため、噴射弁の弁体は迅速に弁座に
接して閉じることになり、良好な燃料切れを確保でき、
スモークの発生を防ぐことができるとともに、噴射弁へ
の燃焼ガスの逆流を防ぐことができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明について図示の一実施例に基づ
き説明する。図１において１はカムであり、エンジンの
クランク軸と同期して回転される。２は上記カム１によ
り作動されるプランジャであり、上記カム１のプロフィ
ールに基づき上死点ａと下死点ｄのストローク範囲で往
復駆動される。３はプランジャ２により燃料が加圧され
る圧送室を示す。圧送室３にはフィードポート４，圧送
ポート５，蓄圧ポート６及びパイロットポート７が開口
されている。

【０００９】フィードポート４は上記プランジャ２の下
死点ｄより下方の圧送室３の下部に開口されており、こ
のフィードポート４はフィード通路８によりフィードポ
ンプ９に接続されている。フィードポンプ９は燃料タン
ク１０から燃料を導入して上記圧送室３に供給する。な
お、フィードポンプ９より供給される燃料はリリーフ弁
１１により一定圧力に規制されて上記圧送室３に送られ
る。１２はフィード通路８に設けられた逆止弁である。

【００１０】圧送ポート５は上記圧送室３の下底部に開
口されており、この圧送ポート５は圧送通路１３により
噴射弁１４に接続されている。噴射弁１４は、ニードル
スプリング１５により押圧されたニードル弁１６が噴孔
１７を閉止する公知のもので、上記圧送通路１３より送
られてくる燃料の圧力が上記ニードルスプリング１５の
セット荷重以上に達した場合に開弁して該燃料をエンジ
ンの気筒に噴射する。

【００１１】上記ニードルスプリング１５を収容したス
プリング室１８内には、凹形形状を有し、スプリング室
１３の内壁部に接した大きさを有するピストン４９が配
置され、スプリング１５はピストン４９の底面に接し、
またニードル弁１６の軸部１６ａはピストン４９の裏面
に接している。スプリング室１８は背圧通路４８及びド
レイン通路１９を通じて燃料タンク１０に開放されてい
る。また、このドレイン通路１９には絞り手段としての
絞り２０が設けられている。

【００１２】蓄圧ポート６は上記圧送室３の比較的図示
上部位置、即ちプランジャ２がプレストローク（図１の
ａ〜ｂの範囲）状態にある位置に開口されており、この
蓄圧ポート６は蓄圧通路２１を通じて蓄圧器２２に接続
されている。蓄圧器２２の構造は特に指定されるもでは
ないが、本実施例では、スプリング２３により押圧付勢
されるピストン２４を備えたものを用いている。

【００１３】また、上記蓄圧通路２１は電磁式三方切換
弁２５に接続されている。電磁式三方切換弁２５は上記
蓄圧通路２１に導通するポート２６と、後述するパイロ
ット弁４０に接続された連通ポート２７と、スピル通路
２９により燃料タンク１０に開放されたスピルポート２
８を備え、連通路３０によりこれら３個のポート２６，
２７及び２８が導通している。連通路３０は、ボール弁
３１，３２により選択的に開閉され、これらボール弁３
１，３２はロッド３３により連結されている。スプリン
グ３４の付勢力により一方のボール弁３１が連通路３０
の一端を閉じると、連通ポート２７とスピルポート２８
が連通し、またソレノイド３５のプランジャ３６の作動
により他方のボール弁３２が連通路３０の他端を閉じる
と、導通ポート２６と連通ポート２７が連通するように
なっている。

【００１４】上記ソレノイド３５は、エンジンの運転状
況を検知してこの運転状況に応じた指令信号を発する電
子制御器（ＥＣＵ）３８により作動される。パイロット
ポート７は前記フィードポート４と対向して圧送室３の
下部に開口されており、このパイロットポート７はパイ
ロット通路３９によりパイロット弁４０に接続されてい
る。パイロット弁４０は、圧送室３と燃料タンク１０と
を結ぶ経路の間に配置されている。パイロット弁４０
は、上記パイロット通路３９に導通したポート４１をボ
ール弁４２で開閉するようになっており、上記ボール弁
４２はピストン４３及びスプリング４４により閉弁方向
に付勢されている。従って、パイロット弁４０の開弁圧
Ｐ₄₀は上記スプリング４４のセット荷重Ｆ₄₄により決め
られ、このパイロット弁４０の開弁圧Ｐ₄₀は前記噴射弁
１４の開弁圧より低い圧力に設定されている。

【００１５】ボール弁４２を収容した部屋はドレインポ
ート４５により前記ドレイン通路１９に通じている。こ
のため、ボール弁４２が導通ポート４１を開くと、導通
ポート４１とドレインポート４５が連通し、圧送室３内
の燃料がドレイン通路１９から燃料タンク１０に放出さ
れる。

【００１６】また、スプリング４４を収容した部屋は導
圧通路４６により、電磁式三方切換弁２５の連通ポート
２７に接続されている。このため、電磁式三方切換弁２
５の導通ポート２６と連通ポート２７が導通された場
合、前記蓄圧器２２に貯えられた燃料の圧力がパイロッ
ト弁４０の背圧として作用するようになっている。

【００１７】上記の構成に係わる実施例の作用について
説明する。カム１の回転によりプランジャ２が上昇する
過程で、フィードポンプ９よりフィード通路８及びフィ
ードポート４を通じて燃料を圧送室３に導入する。そし
て、カム１の回転によりプランジャ２が下降する過程
で、圧送室３内の燃料を加圧する。

【００１８】この加圧工程において、電磁式三方切換弁
２５のソレノイド３５はオフされており、従って、電磁
式三方切換弁２５はスプリング３４の付勢力により一方
のボール弁３１が連通路３０の一端を閉じて連通ポート
２７とスピルポート２８を連通させ、導通ポート２６と
連通ポート２７の連通を遮断している。

【００１９】この状態で上記加圧行程において、プラン
ジャ２が上死点ａから蓄圧ポート６に至るまでの間、プ
ランジャ２によって加圧された圧送室３内の燃料が蓄圧
ポート６より蓄圧器２２に圧送され、この蓄圧器２２に
蓄圧される。この際、圧送室３はパイロット弁４０にも
通じているので、圧送室３の燃料圧力がパイロット弁４
０の開弁圧Ｐ₄₀以上に達するとパイロット弁４０が開
き、圧送室３の燃料を該パイロット弁４０，ドレイン通
路１９を通じて燃料タンク１０に放出する。このため、
蓄圧器２２には上記パイロット弁４０の開弁圧Ｐ₄₀以下
の圧力の燃料が蓄圧される。

【００２０】プランジャ２の下降が蓄圧ポート６を越え
ると（ｂ位置）、このプランジャ２により蓄圧ポート６
が閉止されるので、上記蓄圧器２２に貯えた燃料の圧力
が漏れることがない。

【００２１】さらにプランジャ２が下降され、下死点ｄ
に至るまで圧送室３内の燃料は加圧されるが、電磁式三
方切換弁２５のソレノイド３５をオフのままにしておく
と、上記パイロット弁４０の開弁圧Ｐ₄₀が噴射弁１４の
開弁圧より低く設定されているので、圧送室３の燃料は
パイロット弁４０，ドレイン通路１９を通じて燃料タン
ク１０に放出され続け、噴射弁１４からの噴射は行われ
ない。

【００２２】しかしながら、プランジャ２がｂ点からｄ
点の間にある時、例えばｃ点に達した時、電子制御器
（ＥＣＵ）３８によりソレノイド３５へパルス信号を与
えてソレノイド３５をオンすると、プランジャ３６がボ
ール弁３２，３３を押して連通ポート２７とスピルポー
ト２８の連通を遮断すると同時に導通ポート２６と連通
ポート２７を連通させる。このため、蓄圧器２２に貯え
られていた予圧燃料が、導通ポート２６，連通ポート２
７，導圧通路４６を通じてパイロット弁４０のピストン
４３の背面に加えられる。従って，パイロット弁４０の
開弁圧は、スプリング４４のセット荷重に上記蓄圧器２
２からの背圧が加えられるから急上昇し、ボール弁４２
が導通ポート４１を閉じる。

【００２３】パイロット弁４０の開弁圧が上昇すること
により、圧送室３の燃料圧力は素早く噴射弁４の開弁圧
以上に加圧され、この結果、圧送室３の加圧燃料は圧送
通路１３より噴射弁１４に送られ、ニードル１６をニー
ドルスプリング１５に抗して押し上げて射孔１７より該
燃料を噴射する。

【００２４】このような噴射は上記電磁式三方切換弁２
５のソレノイド３５がオンしている間続けられ、従っ
て、このソレノイド３５をオンするタイミングにより噴
射時期が決まり、かつソレノイド３５がオンを続ける時
間により噴射量が決まる。

【００２５】ソレノイド３５に与えるパルス信号は電子
制御器（ＥＣＵ）３８によりエンジンの運転状況に応じ
て制御できるので、噴射時期及び噴射量もエンジンの運
転状況に応じて制御することができる。

【００２６】図２により補足説明すると、カム１のリフ
トカーブはｃ〜ｃ′間がプランジャ２の定速度範囲にな
っており、この間であれば、噴射時期を変えてもプラン
ジャ２の送油率が変わらないように、即ち噴射時期に関
係なくソレノイド３５に与えるパルス信号幅により噴射
量が一義的に定まるように設定されている。

【００２７】プランジャ２のプレストローク（ａ〜ｂ）
の間に、蓄圧器２２に燃料が貯えられ、この蓄圧燃料の
圧力Ｐ₂₂は噴射弁１４の開弁圧Ｐ₁₄以下に保たれる。プ
ランジャ２がプレストロークを越えると（ｂ点）、蓄圧
ポート６はプランジャ２の下面により閉止されて噴射待
機状態となる。つまり、カムリフトカーブｂ〜ｃ′間が
噴射可能領域である。

【００２８】そして、例えばｃの時点で電磁式三方切換
弁２５のソレノイド３５をオンすると、上記したよう
に、パイロット弁４０の背圧が急上昇し、このパイロッ
ト弁４０の開弁圧も急上昇して噴射弁１４の開弁圧Ｐ₁₄
以上となる。このため、パイロット弁４０からの燃料の
リークが阻止され、圧送室３内の圧力が急上昇し、噴射
弁１４の開弁圧に達した時点で噴射が開始される（ｅ
点）。

【００２９】噴射の終了は電磁式三方切換弁２５のソレ
ノイド３５をオフすることによりなされる（ｆ点）。こ
のオフによりポート２７と２８が導通されるのでパイロ
ット弁４０の背圧はスピル通路２９より燃料タンク１０
に放出され、よってパイロット弁４０のドレインポート
４５よりとドレイン通路１９を通じて燃料タンク１０に
逃される。従って、噴射弁１４からの燃料噴射が停止さ
れる（ｈ点）。

【００３０】圧送室３の燃料がパイロット弁４０のドレ
インポート４５よりドレイン通路１９を通じて燃料タン
ク１０に逃される場合、ドレイン通路１９には絞り２０
を設けてあるので、ドレイン通路１９内の燃料圧力が一
時的に上昇する（ｉ点）。この圧力燃料は、パイロット
弁４０の下流と絞り２０の上流との間に開口している背
圧通路４８を通して噴射弁１４のスプリング室１８に作
用し、ピストン４９にて増幅されて噴射弁１４の背圧が
高くなるので、ニードル１６の閉弁を促す。このため、
良好な噴射切れを得ることができる。

【００３１】上記実施例のもは、プランジャ２のプレス
トローク中に蓄圧器２２に燃料を貯えるので、予圧のた
めの格別な圧送ポンプを必要とせず、構成が簡単にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例を示す断面図である。

【図２】図１の説明に供する特性図である。

【符号の説明】

１カム２プランジャ３圧送室９フィードポンプ１０燃料タンク１４噴射弁１５スプリング１８スプリング室２０絞り２２蓄圧室２５電磁式三方切換弁３５ソレノイド４０パイロット弁４８背圧通路４９ピストン

Claims

【特許請求の範囲】

エンジンと同期して回転されるカムによりプランジャを
往復駆動し、このプランジャにより加圧される圧送室内
の燃料を噴射弁に圧送し、該噴射弁を開弁して燃料を噴
射する燃料噴射装置において、前記圧送室と燃料タンク
とを結ぶ経路に配置され、閉弁することにより前記圧送
室内の燃料が前記噴射弁に圧送され、かつ開弁すること
により前記圧送室内の燃料が前記燃料タンクに放出され
るよう作動する弁手段と、前記噴射弁の弁体を弁座に押
圧する押圧手段と、前記押圧手段を収容する部屋と、前
記経路の内、前記弁手段と前記燃料タンクとの間に配置
された絞り手段と、前記弁手段の下流側と前記絞り手段
の上流側との間に一端が接続され、かつ他端が前記部屋
に接続された背圧通路と、前記部屋に収容され、かつ前
記噴射弁の弁体と前記押圧手段との間に介在されて外壁
部が前記部屋の内壁部に接した大きさを有していて、前
記背圧通路を介して圧送された燃料圧を受けるピストン
と、を具備したことを特徴とする燃料噴射装置。