JPH08100736A - 油圧作動式燃料噴射システム用ヘルムホルツ防止スプールバルブ組立体 - Google Patents
油圧作動式燃料噴射システム用ヘルムホルツ防止スプールバルブ組立体Info
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- JPH08100736A JPH08100736A JP24106595A JP24106595A JPH08100736A JP H08100736 A JPH08100736 A JP H08100736A JP 24106595 A JP24106595 A JP 24106595A JP 24106595 A JP24106595 A JP 24106595A JP H08100736 A JPH08100736 A JP H08100736A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スプールバルブ組立体を提供する。
【解決手段】 このスプールバルブ組立体は、油圧作動
式燃料噴射器内の一対の作動流体マニホルド間で作動流
体圧の変動を防止、又は最小にする。スプールバルブ組
立体は、作動流体供給ポンプと一体的に形成されてもよ
いし、或いは、供給ポンプと一対の作動流体マニホルド
との間の流体流れ通路内において作動流体供給ポンプか
ら離れて配置されていてもよい。
式燃料噴射器内の一対の作動流体マニホルド間で作動流
体圧の変動を防止、又は最小にする。スプールバルブ組
立体は、作動流体供給ポンプと一体的に形成されてもよ
いし、或いは、供給ポンプと一対の作動流体マニホルド
との間の流体流れ通路内において作動流体供給ポンプか
ら離れて配置されていてもよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に油圧作動式燃料
噴射システムに関する。より詳細には、本発明は、ヘル
ムホルツ共鳴を制御するための装置に関する。
噴射システムに関する。より詳細には、本発明は、ヘル
ムホルツ共鳴を制御するための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】米国特許第４、４５９、９５９号、同第
４、３７２、２７２号及び同第５、１６８、８５５号で
は油圧作動式噴射燃料システムを開示している。高圧作
動流体を噴射器に供給するために複数のマニホルドを有
する油圧作動式噴射燃料システムでは、マニホルド間に
ヘルムホルツ共鳴作用が生じる。ヘルムホルツ共鳴作用
は、共通高圧ポンプによって供給される、マニホルド間
を行ったりきたりしてはね返る高圧圧力波によって生じ
る。マニホルドと連通する噴射器が燃料噴射を行うため
に作動流体を用いたときに、複数のマニホルドのうち一
個のマニホルド内における圧力の瞬間的な損失のために
圧力波が生じる。
４、３７２、２７２号及び同第５、１６８、８５５号で
は油圧作動式噴射燃料システムを開示している。高圧作
動流体を噴射器に供給するために複数のマニホルドを有
する油圧作動式噴射燃料システムでは、マニホルド間に
ヘルムホルツ共鳴作用が生じる。ヘルムホルツ共鳴作用
は、共通高圧ポンプによって供給される、マニホルド間
を行ったりきたりしてはね返る高圧圧力波によって生じ
る。マニホルドと連通する噴射器が燃料噴射を行うため
に作動流体を用いたときに、複数のマニホルドのうち一
個のマニホルド内における圧力の瞬間的な損失のために
圧力波が生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】マニホルド間のホルム
ヘルツ共鳴作用の発生によってマニホルドの圧力が均一
ではなくなり、噴射器によって燃料噴射を連続して行う
ことができなくなる。本発明は、上述の一つか２つ以上
の問題を解決する。
ヘルツ共鳴作用の発生によってマニホルドの圧力が均一
ではなくなり、噴射器によって燃料噴射を連続して行う
ことができなくなる。本発明は、上述の一つか２つ以上
の問題を解決する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様におい
て、作動流体供給ポンプ、第一組の少なくとも一個の油
圧作動式燃料噴射器、該第一組の燃料噴射器のそれぞれ
と流体連通するように配置された第一の作動流体マニホ
ルド、第二組の少なくとも一個の油圧作動式燃料噴射
器、該第二組の燃料噴射器のそれぞれと流体連通するよ
うに配置された第二の作動流体マニホルド、及び前記第
一及び第二マニホルド間の圧力波のヘルムホルツ共鳴を
制御する手段とからなる燃料噴射システムを開示する。
ヘルムホルツ共鳴制御手段は、一方のマニホルドの作動
流体圧よりも他方のマニホルド内の作動流体圧が小さい
ときに、前記一方のマニホルドから前記他方のマニホル
ドに作動流体を作動的に連通するスプールバルブ組立体
を含んでいる。ポンプと、高圧作動流体を噴射器に供給
する少なくとも一個のマニホルドとを有する油圧作動式
噴射燃料システムは、マニホルド間、又はポンプといず
れかのマニホルドとの間に圧力波のヘルムホルツ共鳴を
作り出す。スプールバルブ組立体は、第一及び第二組の
燃料噴射器間の流体圧の十字屈曲を最小にし、所望の作
動流体圧が各燃料噴射器に均一に供給されるようにす
る。この結果、噴射器の間で均一、或いは均等な燃料搬
送が達成される。
て、作動流体供給ポンプ、第一組の少なくとも一個の油
圧作動式燃料噴射器、該第一組の燃料噴射器のそれぞれ
と流体連通するように配置された第一の作動流体マニホ
ルド、第二組の少なくとも一個の油圧作動式燃料噴射
器、該第二組の燃料噴射器のそれぞれと流体連通するよ
うに配置された第二の作動流体マニホルド、及び前記第
一及び第二マニホルド間の圧力波のヘルムホルツ共鳴を
制御する手段とからなる燃料噴射システムを開示する。
ヘルムホルツ共鳴制御手段は、一方のマニホルドの作動
流体圧よりも他方のマニホルド内の作動流体圧が小さい
ときに、前記一方のマニホルドから前記他方のマニホル
ドに作動流体を作動的に連通するスプールバルブ組立体
を含んでいる。ポンプと、高圧作動流体を噴射器に供給
する少なくとも一個のマニホルドとを有する油圧作動式
噴射燃料システムは、マニホルド間、又はポンプといず
れかのマニホルドとの間に圧力波のヘルムホルツ共鳴を
作り出す。スプールバルブ組立体は、第一及び第二組の
燃料噴射器間の流体圧の十字屈曲を最小にし、所望の作
動流体圧が各燃料噴射器に均一に供給されるようにす
る。この結果、噴射器の間で均一、或いは均等な燃料搬
送が達成される。
【０００５】
【実施例】図１を参照すると、同一の参照符号が図１と
図２にわたって同じ要素、或いは特徴に付されており、
油圧作動式電子制御燃料式燃料噴射システム１０（以後
ＨＥＵＩ燃料システムとして表す）の一実施例が示され
ている。例示的なＨＥＵＩ燃料システム１０が直接噴射
型ディーゼルサイクル内燃エンジンに用いられるように
図１に示されている。図１の実施例ではＶ形８シリンダ
ーエンジンに適用されるように示されているが、本発明
は、直列エンジン、回転エンジンのようなほかの種類の
エンジンにも適用可能であり、エンジンは、８個以下、
或いは８個以上のシリンダ、或いは燃焼室を含んでいて
もよい。エンジンは、一個か二個以上の噴射ボア（図示
せず）を形成する少なくとも一個のシリンダヘッド（図
示せず）を有しているのが好ましい。ＨＥＵＩ燃料シス
テム１０は、各噴射ボア内に配置される、一個か二個以
上の油圧作動式電子制御噴射器１８（例えば、ユニット
燃料噴射器）を含んでいる。システム１０は、さらに油
圧作動流体を各噴射器１８に供給するための装置、即ち
作動流体供給手段２０、燃料を各噴射器１８に供給する
ための装置、即ち燃料供給手段２２、エンジン速度及び
荷重とは関係なく、燃料噴射器１８の燃料噴射量、噴射
時期、又は燃料噴射圧を電子的に制御する装置即ち電子
制御手段２４、及び作動流体の圧力波のヘルムホルツ共
鳴を制御するための装置、即ちヘルムホルツ共鳴制御手
段２５とを含んでいる。ほぼこの発明に関係している
が、本発明を教示したり示唆していない例示的なＨＥＵ
Ｉ燃料システム１０の詳細が、上述の米国特許第５、１
６８、８５５号に開示される。
図２にわたって同じ要素、或いは特徴に付されており、
油圧作動式電子制御燃料式燃料噴射システム１０（以後
ＨＥＵＩ燃料システムとして表す）の一実施例が示され
ている。例示的なＨＥＵＩ燃料システム１０が直接噴射
型ディーゼルサイクル内燃エンジンに用いられるように
図１に示されている。図１の実施例ではＶ形８シリンダ
ーエンジンに適用されるように示されているが、本発明
は、直列エンジン、回転エンジンのようなほかの種類の
エンジンにも適用可能であり、エンジンは、８個以下、
或いは８個以上のシリンダ、或いは燃焼室を含んでいて
もよい。エンジンは、一個か二個以上の噴射ボア（図示
せず）を形成する少なくとも一個のシリンダヘッド（図
示せず）を有しているのが好ましい。ＨＥＵＩ燃料シス
テム１０は、各噴射ボア内に配置される、一個か二個以
上の油圧作動式電子制御噴射器１８（例えば、ユニット
燃料噴射器）を含んでいる。システム１０は、さらに油
圧作動流体を各噴射器１８に供給するための装置、即ち
作動流体供給手段２０、燃料を各噴射器１８に供給する
ための装置、即ち燃料供給手段２２、エンジン速度及び
荷重とは関係なく、燃料噴射器１８の燃料噴射量、噴射
時期、又は燃料噴射圧を電子的に制御する装置即ち電子
制御手段２４、及び作動流体の圧力波のヘルムホルツ共
鳴を制御するための装置、即ちヘルムホルツ共鳴制御手
段２５とを含んでいる。ほぼこの発明に関係している
が、本発明を教示したり示唆していない例示的なＨＥＵ
Ｉ燃料システム１０の詳細が、上述の米国特許第５、１
６８、８５５号に開示される。
【０００６】油圧作動式燃料供給手段２０は、作動流体
サンプ２６、相対的に低圧の作動流体搬送ポンプ２８、
作動流体クーラ３０、一個か、２個以上の作動流体フィ
ルター３２、ソース、即ち搬送ポンプ２８によって送ら
れる圧力よりも相対的に高い圧力に作動流体を加圧する
作動流体加圧手段３４、第一及び第二の相対的に高圧の
作動流体マニホルド３６、３８及びこのマニホルド３
６、３８によって噴射器１８に供給された作動流体圧の
大きさを電子的に、或いは可変的に制御する作動流体圧
制御手段４０を含んでいるのが好ましい。作動流体のた
めに選択される流体は、燃料ではないが、同じ作動状態
のもとで燃料よりも相対的により高い粘性の、比較的比
圧縮性流体である。作動流体は、エンジン潤滑油であ
り、作動流体サンプ２６は、エンジン潤滑オイルサン
プ、クランクケース、或いはオイルパンであるがの好ま
しい。或いは、作動流体は燃料でもよい。
サンプ２６、相対的に低圧の作動流体搬送ポンプ２８、
作動流体クーラ３０、一個か、２個以上の作動流体フィ
ルター３２、ソース、即ち搬送ポンプ２８によって送ら
れる圧力よりも相対的に高い圧力に作動流体を加圧する
作動流体加圧手段３４、第一及び第二の相対的に高圧の
作動流体マニホルド３６、３８及びこのマニホルド３
６、３８によって噴射器１８に供給された作動流体圧の
大きさを電子的に、或いは可変的に制御する作動流体圧
制御手段４０を含んでいるのが好ましい。作動流体のた
めに選択される流体は、燃料ではないが、同じ作動状態
のもとで燃料よりも相対的により高い粘性の、比較的比
圧縮性流体である。作動流体は、エンジン潤滑油であ
り、作動流体サンプ２６は、エンジン潤滑オイルサン
プ、クランクケース、或いはオイルパンであるがの好ま
しい。或いは、作動流体は燃料でもよい。
【０００７】作動流体マニホルド３６、３８のうちの一
つが、少なくとも一つの噴射器１８のバンク或いは組を
有する各シリンダヘッドに設けられて、それぞれに対応
しているのが好ましい。各マニホルド３６、３８は、加
圧手段３４によって送られた加圧作動流体を蓄積し、こ
のような加圧作動流体をマニホルドに対応する各油圧作
動式燃料噴射器１８の作動流体入口通路に間断的に送
る。各作動流体マニホルド３６、３８は、一個の供給レ
ール通路４２、４４と、複数の別個のレール分岐通路を
含んでいる。各共通レール通路４２、４４は、加圧手段
３４の下流側に配置されており、加圧手段３４と噴射器
１８の各バンクとの間に流体連通している。各マニホル
ド３６、３８用のレール分岐通路の数は、各シリンダヘ
ッド内に配置された噴射器１８の数に対応している。各
レール分岐通路は、各共通レール通路４２、４４と各噴
射器１８の作動流体入口通路との間に延びている。加圧
手段３４は作動流体供給ポンプ４８であるのが好まし
い。例えば、ポンプ４８は、ギア駆動式の定吐出量型ア
キシャルピストンポンプ４８とすればよい。或いは、ポ
ンプは、電子制御式可変吐出型アキシャルピストンポン
プでもよい。図１に概略的に示しているように、作動流
体ポンプ４８は、第一、第二、及び第三の内部通路５
０、５２、５４を含んでいる。第一通路５０は、ポンプ
４８の比較的高圧のポンプ室と流体連通するようになっ
ている。第二通路５２は、マニホルド３６、３８と流体
連通するようになっている。第三の通路５４は、比較的
低圧の作動流体サンプ２６と連続して流体連通するよう
になっている。
つが、少なくとも一つの噴射器１８のバンク或いは組を
有する各シリンダヘッドに設けられて、それぞれに対応
しているのが好ましい。各マニホルド３６、３８は、加
圧手段３４によって送られた加圧作動流体を蓄積し、こ
のような加圧作動流体をマニホルドに対応する各油圧作
動式燃料噴射器１８の作動流体入口通路に間断的に送
る。各作動流体マニホルド３６、３８は、一個の供給レ
ール通路４２、４４と、複数の別個のレール分岐通路を
含んでいる。各共通レール通路４２、４４は、加圧手段
３４の下流側に配置されており、加圧手段３４と噴射器
１８の各バンクとの間に流体連通している。各マニホル
ド３６、３８用のレール分岐通路の数は、各シリンダヘ
ッド内に配置された噴射器１８の数に対応している。各
レール分岐通路は、各共通レール通路４２、４４と各噴
射器１８の作動流体入口通路との間に延びている。加圧
手段３４は作動流体供給ポンプ４８であるのが好まし
い。例えば、ポンプ４８は、ギア駆動式の定吐出量型ア
キシャルピストンポンプ４８とすればよい。或いは、ポ
ンプは、電子制御式可変吐出型アキシャルピストンポン
プでもよい。図１に概略的に示しているように、作動流
体ポンプ４８は、第一、第二、及び第三の内部通路５
０、５２、５４を含んでいる。第一通路５０は、ポンプ
４８の比較的高圧のポンプ室と流体連通するようになっ
ている。第二通路５２は、マニホルド３６、３８と流体
連通するようになっている。第三の通路５４は、比較的
低圧の作動流体サンプ２６と連続して流体連通するよう
になっている。
【０００８】図１、図２に示すように、作動流体圧制御
手段４０は、少なくとも一個の作動流体圧センサー、即
ちトランデューサ５６と、比例圧制御バルブ組立体５８
とを含んでいる。この比例圧制御バルブ組立体５８を以
後レール圧力制御バルブ組立体、即ち、“ＰＲＣＶ”と
する。センサー５６は、ポンプ４８の下流側であるが、
全噴射器１８の上流側にマニホルド３６、３８のうち一
個の中に配置されているのが好ましい。高圧流体で作動
するときには、ＲＰＣＶ５８はパイロット作動式とする
のが好ましい。ＲＰＣＶ５８は、パックプレート、即ち
ポンプ４８のポートプレート内に設けられるようになっ
ているのが好ましい。図１に示したように、ＲＰＣＶ５
８は、比較的高圧の圧力ポンプ４８から比較的低圧のサ
ンプ２６に戻る作動流体の可変量を選択的にバイパスす
る。噴射器１８の燃料噴射量、噴射時期または燃料噴射
圧を選択的に制御する手段２４は、電子制御モジュール
６０、即ちディジタルマイクロプロセッサ（「ＥＣＭ」
と呼ぶ）と電子ドライバユニット６２（「ＥＤＵ」と呼
ぶ）を含んでいるのが好ましい。ＥＣＭ６０は、ソフト
ウェア判定ロジック及び最適な燃料システム作動パラメ
ータを形成する情報を含んでおり、ＲＰＣＶ５８（定吐
出量型ポンプ４８、或いは可変吐出量型ポンプ４８の場
合）と噴射器１８の双方を制御する。様々なエンジンパ
ラメータを表す一個か二個以上のセンサー信号がＥＣＭ
６０に送られて、エンジンの現在の作動状態を識別す
る。ＥＣＭ６０は、これらの入力信号を用いて、エンジ
ン速度と荷重とは関係なく燃料噴射量、噴射時期、及び
噴射圧に関して、噴射器１８の作動を制御する。ＥＣＭ
６０は、ＥＤＵ６２に電子的に接続されており、ＥＤＵ
６２は、ソレノイド、或いは各噴射器１８を電子的に制
御するために各噴射器１８の他の種類の電子アクチュエ
ータに電子的に接続されている。センサー５６は、マニ
ホルド３６、３８内の作動流体圧の大きさを表す信号を
与えるためにＥＣＭ６０に電子的に接続されている。
手段４０は、少なくとも一個の作動流体圧センサー、即
ちトランデューサ５６と、比例圧制御バルブ組立体５８
とを含んでいる。この比例圧制御バルブ組立体５８を以
後レール圧力制御バルブ組立体、即ち、“ＰＲＣＶ”と
する。センサー５６は、ポンプ４８の下流側であるが、
全噴射器１８の上流側にマニホルド３６、３８のうち一
個の中に配置されているのが好ましい。高圧流体で作動
するときには、ＲＰＣＶ５８はパイロット作動式とする
のが好ましい。ＲＰＣＶ５８は、パックプレート、即ち
ポンプ４８のポートプレート内に設けられるようになっ
ているのが好ましい。図１に示したように、ＲＰＣＶ５
８は、比較的高圧の圧力ポンプ４８から比較的低圧のサ
ンプ２６に戻る作動流体の可変量を選択的にバイパスす
る。噴射器１８の燃料噴射量、噴射時期または燃料噴射
圧を選択的に制御する手段２４は、電子制御モジュール
６０、即ちディジタルマイクロプロセッサ（「ＥＣＭ」
と呼ぶ）と電子ドライバユニット６２（「ＥＤＵ」と呼
ぶ）を含んでいるのが好ましい。ＥＣＭ６０は、ソフト
ウェア判定ロジック及び最適な燃料システム作動パラメ
ータを形成する情報を含んでおり、ＲＰＣＶ５８（定吐
出量型ポンプ４８、或いは可変吐出量型ポンプ４８の場
合）と噴射器１８の双方を制御する。様々なエンジンパ
ラメータを表す一個か二個以上のセンサー信号がＥＣＭ
６０に送られて、エンジンの現在の作動状態を識別す
る。ＥＣＭ６０は、これらの入力信号を用いて、エンジ
ン速度と荷重とは関係なく燃料噴射量、噴射時期、及び
噴射圧に関して、噴射器１８の作動を制御する。ＥＣＭ
６０は、ＥＤＵ６２に電子的に接続されており、ＥＤＵ
６２は、ソレノイド、或いは各噴射器１８を電子的に制
御するために各噴射器１８の他の種類の電子アクチュエ
ータに電子的に接続されている。センサー５６は、マニ
ホルド３６、３８内の作動流体圧の大きさを表す信号を
与えるためにＥＣＭ６０に電子的に接続されている。
【０００９】ヘルムホルツ共鳴制御手段２５は、第一及
び第二マニホルド３６、３８間の作動流体圧力波のヘル
ムホルツ共鳴を制御するようになっている。ヘルムホル
ツ共鳴制御手段２５は、スプールバルブ組立体６４を含
んでおり、このバルブ組立体６４は、一方のマニホルド
内の作動流体圧よりも他方のマニホルド内の作動流体圧
が低いときのみに、この一方のマニホルドから他方のマ
ニホルドに作動流体を作動的に連通する。図１において
示されているように、スプールバルブ組立体６４は作動
流体供給ポンプ４８と第一及び第二マニホルド３６、３
８のそれぞれとの間に流体連通して配置されている。或
いは、スプールバルブ組立体６４は、第一及び第二マニ
ホルド３６、３８の上流側に作動流体供給ポンプと一体
的に形成されていてもよい。スプールバルブ組立体６４
は、ハウジング６６とスプールバルブ６８とを含んでい
る。ハウジング６６は、ハウジングボア７０、作動流体
供給ポンプ４８と流体連通してこれの下流側に配置され
た入口ポート７２、第一マニホルド３６と流体連通して
配置された第一出口ポート７４と、第二マニホルド３８
と流体連通して配置された第二出口ポート７６とを備え
ている。スプールバルブ６８は、ハウジングボア７０内
に配置されており、第一、第二及び第三の位置間を軸線
方向に可動である。スプールバルブ６８の第一位置にお
いて、入口ポート７２と、第一及び第二出口ポート７
４、７６の各々との間で流体連通がブロックされる。ス
プールバルブ６８の第二の位置において、入口ポート７
２と第一出口ポート７４との間の流体連通を開き、入口
ポート７２と第二出口ポート７６との間で流体連通をブ
ロックする。スプールバルブ６８が第三の位置のとき
に、入口ポート７２と第一出口ポート７４との間で流体
連通がブロックされ、入口ポート７２と第二出口ポート
７６との間で流体連通が開かれる。
び第二マニホルド３６、３８間の作動流体圧力波のヘル
ムホルツ共鳴を制御するようになっている。ヘルムホル
ツ共鳴制御手段２５は、スプールバルブ組立体６４を含
んでおり、このバルブ組立体６４は、一方のマニホルド
内の作動流体圧よりも他方のマニホルド内の作動流体圧
が低いときのみに、この一方のマニホルドから他方のマ
ニホルドに作動流体を作動的に連通する。図１において
示されているように、スプールバルブ組立体６４は作動
流体供給ポンプ４８と第一及び第二マニホルド３６、３
８のそれぞれとの間に流体連通して配置されている。或
いは、スプールバルブ組立体６４は、第一及び第二マニ
ホルド３６、３８の上流側に作動流体供給ポンプと一体
的に形成されていてもよい。スプールバルブ組立体６４
は、ハウジング６６とスプールバルブ６８とを含んでい
る。ハウジング６６は、ハウジングボア７０、作動流体
供給ポンプ４８と流体連通してこれの下流側に配置され
た入口ポート７２、第一マニホルド３６と流体連通して
配置された第一出口ポート７４と、第二マニホルド３８
と流体連通して配置された第二出口ポート７６とを備え
ている。スプールバルブ６８は、ハウジングボア７０内
に配置されており、第一、第二及び第三の位置間を軸線
方向に可動である。スプールバルブ６８の第一位置にお
いて、入口ポート７２と、第一及び第二出口ポート７
４、７６の各々との間で流体連通がブロックされる。ス
プールバルブ６８の第二の位置において、入口ポート７
２と第一出口ポート７４との間の流体連通を開き、入口
ポート７２と第二出口ポート７６との間で流体連通をブ
ロックする。スプールバルブ６８が第三の位置のとき
に、入口ポート７２と第一出口ポート７４との間で流体
連通がブロックされ、入口ポート７２と第二出口ポート
７６との間で流体連通が開かれる。
【００１０】スプールバルブ６８は、第一ランド８０を
形成する第一端部７８、ハウジング６６で環状スプール
室８４を形成する縮径された中間部分８４、及び第二ラ
ンド８８を形成する第二端部８６を有している。ハウジ
ング６６とスプールバルブ６８の第一端部７８は、スプ
ールバルブ６８の第一端部７８内で形成された流体通路
９２を介して第一出口ポート７４と連続して流体連通す
るように配置された第一チャンバ９０を形成する。ハウ
ジング６６とスプールバルブ６８の第二端部８６は、ス
プールバルブ６８の第二端部８６内に形成された流体通
路９６を介して第二出口ポート７６と連続して流体連通
するように配置された第二チャンバ９４を形成する。バ
ルブ組立体６４は、スプールバルブ６８を第一位置に付
勢する付勢手段９８を含んでいる。付勢手段９８は、第
一及び第二のばね１００、１０２を含んでいるのが好ま
しい。第一ばね１００は、第一の有効ばね率を有するつ
る巻き圧縮ばねであるのが好ましい。第一ばね１００
は、ハウジング６６とスプールバルブ６８の第一端部７
８との間の第一チャンバ９０内に配置されている。第二
ばねは、第二有効ばね率を有するつる巻き圧縮ばねであ
るのが好ましい。第二ばね１０２は、ハウジング６６と
スプールバルブ６８の第二端部８６との間の第二チャン
バ室９４内に配置されている。
形成する第一端部７８、ハウジング６６で環状スプール
室８４を形成する縮径された中間部分８４、及び第二ラ
ンド８８を形成する第二端部８６を有している。ハウジ
ング６６とスプールバルブ６８の第一端部７８は、スプ
ールバルブ６８の第一端部７８内で形成された流体通路
９２を介して第一出口ポート７４と連続して流体連通す
るように配置された第一チャンバ９０を形成する。ハウ
ジング６６とスプールバルブ６８の第二端部８６は、ス
プールバルブ６８の第二端部８６内に形成された流体通
路９６を介して第二出口ポート７６と連続して流体連通
するように配置された第二チャンバ９４を形成する。バ
ルブ組立体６４は、スプールバルブ６８を第一位置に付
勢する付勢手段９８を含んでいる。付勢手段９８は、第
一及び第二のばね１００、１０２を含んでいるのが好ま
しい。第一ばね１００は、第一の有効ばね率を有するつ
る巻き圧縮ばねであるのが好ましい。第一ばね１００
は、ハウジング６６とスプールバルブ６８の第一端部７
８との間の第一チャンバ９０内に配置されている。第二
ばねは、第二有効ばね率を有するつる巻き圧縮ばねであ
るのが好ましい。第二ばね１０２は、ハウジング６６と
スプールバルブ６８の第二端部８６との間の第二チャン
バ室９４内に配置されている。
【００１１】作動時において、スプールバルブ組立体６
４は、供給ポンプ４８から作動流体を受け取り、この作
動流体を第一及び第二マニホルド３６、３８のうちの一
つに選択的に送る。供給ポンプ４８からの作動流体は、
可変的に選択された第一圧力（例えば、約２３メガパス
カルＭＰａ）で入口ポート７２を介してスプール室８４
に入る。第一及び第二マニホルド３６、３８のそれぞれ
の作動流体圧が第一圧力であるときに、スプールバルブ
６８は、第一の位置、即ち、中央位置と考えられる。こ
のことは、スプールバルブに作用する反対方向の等しい
ばね力と、スプールバルブ６８の第一端部７８、中間部
分８２、第二端部８６に作用する等しい流体圧とによっ
て達成される。第一位置において、出口ポート７４、７
６がスプールバルブ６８の各ランド８０、８８によって
ブロックされるために、スプールバルブ６８は、マニホ
ルド３６、３８のいずれにも作動流体を流すことができ
ない。
４は、供給ポンプ４８から作動流体を受け取り、この作
動流体を第一及び第二マニホルド３６、３８のうちの一
つに選択的に送る。供給ポンプ４８からの作動流体は、
可変的に選択された第一圧力（例えば、約２３メガパス
カルＭＰａ）で入口ポート７２を介してスプール室８４
に入る。第一及び第二マニホルド３６、３８のそれぞれ
の作動流体圧が第一圧力であるときに、スプールバルブ
６８は、第一の位置、即ち、中央位置と考えられる。こ
のことは、スプールバルブに作用する反対方向の等しい
ばね力と、スプールバルブ６８の第一端部７８、中間部
分８２、第二端部８６に作用する等しい流体圧とによっ
て達成される。第一位置において、出口ポート７４、７
６がスプールバルブ６８の各ランド８０、８８によって
ブロックされるために、スプールバルブ６８は、マニホ
ルド３６、３８のいずれにも作動流体を流すことができ
ない。
【００１２】噴射器１８が点火し、各マニホルドからの
作動流体の流れと圧力を消耗するために、マニホルドの
うち一つの中で（例えば、マニホルド３６）作動流体圧
が低下すると、対応するチャンバ（本例においてはチャ
ンバ９０）内において流体圧が低下する。ほかのチャン
バ（本例においてはチャンバ９４）に比較して、このチ
ャンバ内の流体が相対的により小さいことによって、ス
プールバルブ６８が軸線方向に動く（図２に関して右側
方向に動く）。これによって、チャンバ９０、９４内の
流体圧が再び等しくなるまで比較的低い流体圧を有して
いるマニホルド（本例の場合マニホルド３６）への出口
ポート（本例の場合ポート７４）のカバーがなくなる。
同様に、スプールバルブ６８が第二位置、或いは第三位
置に軸線方向に動かされたときに、両端の出口ポート７
４、７６は、スプールバルブ６８の個々のランド８０、
８８によってブロックされ、供給ポンプ４８に戻った
り、或いはエンジンの他の作動流体マニホルドに戻る作
動流体圧、即ち流れを連通することができない。
作動流体の流れと圧力を消耗するために、マニホルドの
うち一つの中で（例えば、マニホルド３６）作動流体圧
が低下すると、対応するチャンバ（本例においてはチャ
ンバ９０）内において流体圧が低下する。ほかのチャン
バ（本例においてはチャンバ９４）に比較して、このチ
ャンバ内の流体が相対的により小さいことによって、ス
プールバルブ６８が軸線方向に動く（図２に関して右側
方向に動く）。これによって、チャンバ９０、９４内の
流体圧が再び等しくなるまで比較的低い流体圧を有して
いるマニホルド（本例の場合マニホルド３６）への出口
ポート（本例の場合ポート７４）のカバーがなくなる。
同様に、スプールバルブ６８が第二位置、或いは第三位
置に軸線方向に動かされたときに、両端の出口ポート７
４、７６は、スプールバルブ６８の個々のランド８０、
８８によってブロックされ、供給ポンプ４８に戻った
り、或いはエンジンの他の作動流体マニホルドに戻る作
動流体圧、即ち流れを連通することができない。
【００１３】２つの内部接続された高圧マニホルド３
６、３８の間と、ポンプ４８とマニホルド３６、３８の
何れかとの間に、一般的に生じる圧力波のヘルムホルツ
共鳴の発生を制御的に最小にしたり、或いは防ぐよう
に、ヘルムホルツ共鳴制御手段２５が設けられている。
ヘルムホルツ共鳴を制御することによって、バルブ５８
の与えられた圧力設定で、各マニホルド３６、３８内で
ある時間の間、圧力をより均一に維持することになる。
より詳細には、スプールバルブ組立体６４は、第一及び
第二組の燃料噴射器１８間の流体圧の十字屈曲を最小に
し、作動流体圧が均一に各燃料噴射器１８に供給され
る。その結果、噴射器１８間において、燃料の搬送を均
一に、或いは均等に行うことができる。本発明の他の態
様、目的及び利点は図面、発明の開示及び請求の範囲か
ら得ることができる。
６、３８の間と、ポンプ４８とマニホルド３６、３８の
何れかとの間に、一般的に生じる圧力波のヘルムホルツ
共鳴の発生を制御的に最小にしたり、或いは防ぐよう
に、ヘルムホルツ共鳴制御手段２５が設けられている。
ヘルムホルツ共鳴を制御することによって、バルブ５８
の与えられた圧力設定で、各マニホルド３６、３８内で
ある時間の間、圧力をより均一に維持することになる。
より詳細には、スプールバルブ組立体６４は、第一及び
第二組の燃料噴射器１８間の流体圧の十字屈曲を最小に
し、作動流体圧が均一に各燃料噴射器１８に供給され
る。その結果、噴射器１８間において、燃料の搬送を均
一に、或いは均等に行うことができる。本発明の他の態
様、目的及び利点は図面、発明の開示及び請求の範囲か
ら得ることができる。
【図１】本発明の油圧作動式電子制御型噴射燃料システ
ムの一実施例の全体的な概略図である。
ムの一実施例の全体的な概略図である。
【図２】作動流体圧のフラクチュエーションが起きない
ようにするための、図１に示したスプールバルブ組立体
の断面図である。
ようにするための、図１に示したスプールバルブ組立体
の断面図である。
１０ 油圧作動式電子制御型燃料噴射システム １８ 噴射器 ２２ 燃料供給手段 ２４ 電子制御手段 ２５ ヘルムホルツ共鳴制御手段 ２６ 作動流体サンプ ３６、３８ マニホルド ４０ 作動流体制御手段 ４２、４４ 共通レール通路 ４８ ポンプ ６４ スプールバルブ組立体 ６６ ハウジング ６８ スプールバルブ ７０ ハウジングボア ７２ 入口ポート ７４ 第一出口ポート ７６ 第二出口ポート ８４ 中間部分 ９０、９４ チャンバ ９８ 付勢手段 １００、１０２ ばね
Claims (7)
- 【請求項１】 作動流体供給ポンプと、 複数の第一油圧作動式燃料噴射器と、 複数の該第一燃料噴射器の各々と流体連通するように配
置された第一の作動流体マニホルドと、 複数の第二油圧作動式燃料噴射器と、 複数の該第二燃料噴射器の各々と流体連通するように配
置された第二の作動流体マニホルドと、 前記第一及び第二マニホルド間の圧力波のヘルムホルツ
共鳴を制御するための手段と、 を備え、該ヘルムホルツ共鳴制御手段は、一方の前記マ
ニホルド内の作動流体圧よりも他方の前記マニホルド内
の作動流体圧が低いときのみ前記一方のマニホルドから
前記他方のマニホルド内に作動流体を作動的に連通する
スプールバルブ組立体を含んでいることを特徴とする燃
料噴射システム。 - 【請求項２】 前記バルブ組立体は、ハウジングとスプ
ールバルブとを含んでおり、前記ハウジングは、ハウジ
ングボアと、前記作動流体供給ポンプと流体連通するよ
うに配置された入口ポートと、前記第一マニホルドと流
体連通するように配置された第一出口ポートと、前記第
二マニホルドと流体連通するように配置された第二出口
ポートと、を備えており、前記スプールバルブは、前記
ハウジング内に配置されており、前記入口ポートと前記
第一及び第二出口ポートのそれぞれとの間で流体連通が
ブロックされる第一位置と、前記入口ポートと前記第一
出口ポートとの間の流体連通が開かれて前記入口ポート
と前記第二出口ポートと間で流体連通がブロックされる
第二位置と、前記入口ポートと前記第一出口ポートとの
間で流体連通がブロックされて前記入口ポートと前記第
二出口ポートとの間で流体連通が開かれる第三の位置の
間を可動であることを特徴とする請求項１に記載の燃料
噴射システム。 - 【請求項３】 前記スプールバルブは、第一及び第二端
部を有しており、前記ハウジングと前記スプールバルブ
の前記第一端部は、前記第一出口ポートと流体連通する
ように配置された第一チャンバを形成しており、前記ハ
ウジングと前記スプールバルブの前記第二端部は、前記
第二出口ポートと流体連通するように配置された第二チ
ャンバを形成していることを特徴とする請求項２に記載
の燃料噴射システム。 - 【請求項４】 前記バルブ組立体は、前記スプールバル
ブをその第一位置に付勢する付勢手段を含んでいること
を特徴とする請求項３に記載の燃料噴射システンム。 - 【請求項５】 前記付勢手段は、第一及び第二つる巻き
圧縮ばねを含んでおり、前記第一ばねは、第一の有効ば
ね率を有して、前記ハウジングと前記スプールバルブの
前記第一端部との間の前記第一チャンバ内に配置されて
おり、前記第二ばねは、第二の有効ばね率を有して、前
記ハウジングと前記スプールバルブの前記第二端部との
間の前記第二チャンバ内に配置されており、前記第一及
び第二有効ばね率は等しいことを特徴とする請求項４に
記載の燃料噴射システム。 - 【請求項６】 前記スプールバルブ組立体は、前記作動
流体供給ポンプと前記第一及び第二マニホルドのそれぞ
れとの間を流体連通して配置されていることを特徴とす
る請求項１に記載の燃料噴射システム。 - 【請求項７】 前記スプールバルブ組立体は、前記第一
及び第二マニホルドの上流側に前記作動流体供給ポンプ
と一体的に形成されていることを特徴とする請求項１に
記載の燃料噴射システム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/316,759 US5509391A (en) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | Helmoltz isolation spool valve assembly adapted for a hydraulically-actuated fuel injection system |
| US08/316759 | 1994-10-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08100736A true JPH08100736A (ja) | 1996-04-16 |
Family
ID=23230557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24106595A Pending JPH08100736A (ja) | 1994-10-03 | 1995-09-20 | 油圧作動式燃料噴射システム用ヘルムホルツ防止スプールバルブ組立体 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5509391A (ja) |
| JP (1) | JPH08100736A (ja) |
| DE (1) | DE19536458A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102239573B1 (ko) * | 2019-12-10 | 2021-04-13 | 주식회사 현대케피코 | 공명효과타입 연료레일 및 커먼레일 시스템 |
Families Citing this family (35)
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| US6161770A (en) | 1994-06-06 | 2000-12-19 | Sturman; Oded E. | Hydraulically driven springless fuel injector |
| US6148778A (en) | 1995-05-17 | 2000-11-21 | Sturman Industries, Inc. | Air-fuel module adapted for an internal combustion engine |
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-
1994
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1995
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102239573B1 (ko) * | 2019-12-10 | 2021-04-13 | 주식회사 현대케피코 | 공명효과타입 연료레일 및 커먼레일 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5509391A (en) | 1996-04-23 |
| DE19536458A1 (de) | 1996-04-04 |
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