JPH08170569A - 内燃機関のコモンレール式燃料噴射装置 - Google Patents
内燃機関のコモンレール式燃料噴射装置Info
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- JPH08170569A JPH08170569A JP6312042A JP31204294A JPH08170569A JP H08170569 A JPH08170569 A JP H08170569A JP 6312042 A JP6312042 A JP 6312042A JP 31204294 A JP31204294 A JP 31204294A JP H08170569 A JPH08170569 A JP H08170569A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
- F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
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- F02M47/025—Hydraulically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 内燃機関のコモンレール式燃料噴射装置にお
けるインジェクタを小型化すると共に、制御の応答性が
低下するのを防止する。 【構成】 従来のものと同様に、３は高圧の燃料を蓄え
るコモンレール、１０はインジェクタ、１１は噴口、１
３はノズルニードル、１７は油だまり、３７は背圧制御
室である。本発明の特徴として、背圧制御室３７の油圧
を制御するための油圧作動式の二方弁２２をインジェク
タ１０と一体的に設けると共に、二方弁２２を油圧によ
って切り替え制御する電磁弁（電磁三方弁）４０をイン
ジェクタ１０と別体として、必要なだけ離れた位置に設
けた点に特徴がある。従って、背圧制御室３７の油圧を
制御する電磁弁を直接インジェクタ内に設けた従来のも
のに比べてインジェクタが小型化される。二方弁２２と
電磁弁４０を接続するものは二方弁切り替え用の油圧配
管であるから応答性は低下しない。
けるインジェクタを小型化すると共に、制御の応答性が
低下するのを防止する。 【構成】 従来のものと同様に、３は高圧の燃料を蓄え
るコモンレール、１０はインジェクタ、１１は噴口、１
３はノズルニードル、１７は油だまり、３７は背圧制御
室である。本発明の特徴として、背圧制御室３７の油圧
を制御するための油圧作動式の二方弁２２をインジェク
タ１０と一体的に設けると共に、二方弁２２を油圧によ
って切り替え制御する電磁弁（電磁三方弁）４０をイン
ジェクタ１０と別体として、必要なだけ離れた位置に設
けた点に特徴がある。従って、背圧制御室３７の油圧を
制御する電磁弁を直接インジェクタ内に設けた従来のも
のに比べてインジェクタが小型化される。二方弁２２と
電磁弁４０を接続するものは二方弁切り替え用の油圧配
管であるから応答性は低下しない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の燃料噴射装
置に係り、特に各気筒共通の高圧燃料配管であるコモン
レールを備えている燃料噴射装置に関する。
置に係り、特に各気筒共通の高圧燃料配管であるコモン
レールを備えている燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のコモンレール式燃料噴射装置全体
の概略構成を図５に例示する。この例は三方弁式の燃料
噴射弁を使用するコモンレール式燃料噴射装置を４気筒
の内燃機関に適用したもので、図中１は燃料を所定の低
圧まで加圧するプライマリポンプ、２はプライマリポン
プ１によって加圧された燃料を更に噴射のための高圧ま
で加圧する高圧サプライポンプ、３は各気筒に取り付け
られた従来形式のインジェクタ（例えば後述の三方弁式
燃料噴射弁）４へ高圧の燃料を供給する共通の燃料配管
であるコモンレールであって、機関の運転中は高圧サプ
ライポンプ２によって加圧された高圧の燃料が常時蓄え
られており、インジェクタ４が開弁したときに蓄えられ
た高圧の燃料がインジェクタ４の噴口から各気筒内へ噴
射される。また、５はマイクロプロセッサ等から構成さ
れ、各インジェクタ４のインナバルブ（後述）を開閉し
て、噴口からの燃料噴射を制御する駆動回路を含む電子
式制御装置、６は燃料タンクを示している。
の概略構成を図５に例示する。この例は三方弁式の燃料
噴射弁を使用するコモンレール式燃料噴射装置を４気筒
の内燃機関に適用したもので、図中１は燃料を所定の低
圧まで加圧するプライマリポンプ、２はプライマリポン
プ１によって加圧された燃料を更に噴射のための高圧ま
で加圧する高圧サプライポンプ、３は各気筒に取り付け
られた従来形式のインジェクタ（例えば後述の三方弁式
燃料噴射弁）４へ高圧の燃料を供給する共通の燃料配管
であるコモンレールであって、機関の運転中は高圧サプ
ライポンプ２によって加圧された高圧の燃料が常時蓄え
られており、インジェクタ４が開弁したときに蓄えられ
た高圧の燃料がインジェクタ４の噴口から各気筒内へ噴
射される。また、５はマイクロプロセッサ等から構成さ
れ、各インジェクタ４のインナバルブ（後述）を開閉し
て、噴口からの燃料噴射を制御する駆動回路を含む電子
式制御装置、６は燃料タンクを示している。
【０００３】図６は従来のインジェクタ４の内部構造を
例示したもので、この場合のインジェクタ４は所謂三方
弁式の燃料噴射弁に属するものである。即ち、ニードル
弁の形をしたインナバルブ１００が上下方向に摺動自由
に中空のアウタバルブ１０３の中に挿入されており、ア
ウタバルブ１０３内に形成された所定の大きさの径を有
するインナバルブシート１０１と協働して、高圧ポート
１０２と背圧室１０７との間を開閉することができる。
アウタバルブ１０３は、インジェクタ４の本体に形成さ
れたアウタバルブガイド１１４の中に上下方向に摺動可
能に挿入されており、上部に設けられたスプリング１０
４によって、インジェクタ４の本体に形成された所定の
大きさの直径を有するアウタバルブシート１０５に押し
付けられている。
例示したもので、この場合のインジェクタ４は所謂三方
弁式の燃料噴射弁に属するものである。即ち、ニードル
弁の形をしたインナバルブ１００が上下方向に摺動自由
に中空のアウタバルブ１０３の中に挿入されており、ア
ウタバルブ１０３内に形成された所定の大きさの径を有
するインナバルブシート１０１と協働して、高圧ポート
１０２と背圧室１０７との間を開閉することができる。
アウタバルブ１０３は、インジェクタ４の本体に形成さ
れたアウタバルブガイド１１４の中に上下方向に摺動可
能に挿入されており、上部に設けられたスプリング１０
４によって、インジェクタ４の本体に形成された所定の
大きさの直径を有するアウタバルブシート１０５に押し
付けられている。
【０００４】１０６は円柱形のコマンドピストンであっ
て、背圧室１０７の燃料圧力によって下方へ押し付けら
れるが、アウタバルブ１０３が上昇して背圧室１０７と
ドレーンポート１０８が連通することによって、背圧室
１０７の圧力が低下したときに押し上げられるようにな
っている。なお、図６において、１０９はアウタバルブ
１０３の中にインナバルブ１００を摺動自在に受け入れ
ているインナバルブガイド、１１０は制御装置５が発す
る制御信号を受けたときにアウタバルブ１０３を吸引す
るアクチュエータとしてのソレノイド、１１１はニード
ル、１１２は高圧ポート１０２からの高圧燃料を常時受
け入れている油だまり、１１３はインジェクタ４の噴口
を示している。
て、背圧室１０７の燃料圧力によって下方へ押し付けら
れるが、アウタバルブ１０３が上昇して背圧室１０７と
ドレーンポート１０８が連通することによって、背圧室
１０７の圧力が低下したときに押し上げられるようにな
っている。なお、図６において、１０９はアウタバルブ
１０３の中にインナバルブ１００を摺動自在に受け入れ
ているインナバルブガイド、１１０は制御装置５が発す
る制御信号を受けたときにアウタバルブ１０３を吸引す
るアクチュエータとしてのソレノイド、１１１はニード
ル、１１２は高圧ポート１０２からの高圧燃料を常時受
け入れている油だまり、１１３はインジェクタ４の噴口
を示している。
【０００５】内燃機関が始動される前は、インナバルブ
１００は自重によって降下してインナバルブシート１０
１に着座しているが、機関が始動されてプライマリポン
プ１と高圧サプライポンプ２が運転され、高圧ポート１
０２から高圧の油圧がインジェクタ４内へ供給される
と、インナバルブ１００は先端の下面に油圧を受けて図
６に示すように上方へ持ち上げられる。また、アウタバ
ルブ１０３がスプリング１０４によって押し下げられる
ことによってアウタバルブシート１０５に着座してい
て、インナバルブ１００とインナバルブシート１０１と
の間に隙間が形成されるので、高圧ポート１０２が背圧
室１０７に連通する。そのため、コマンドピストン１０
６上部の背圧室１０７は高圧となって、コマンドピスト
ン１０６と連結されているニードル１１１は、図６に示
すようにスプリング１１５の付勢力と背圧室１０７に作
用する高圧の燃料圧力による力によって押し下げられて
噴口を閉塞し、燃料噴射は停止している。
１００は自重によって降下してインナバルブシート１０
１に着座しているが、機関が始動されてプライマリポン
プ１と高圧サプライポンプ２が運転され、高圧ポート１
０２から高圧の油圧がインジェクタ４内へ供給される
と、インナバルブ１００は先端の下面に油圧を受けて図
６に示すように上方へ持ち上げられる。また、アウタバ
ルブ１０３がスプリング１０４によって押し下げられる
ことによってアウタバルブシート１０５に着座してい
て、インナバルブ１００とインナバルブシート１０１と
の間に隙間が形成されるので、高圧ポート１０２が背圧
室１０７に連通する。そのため、コマンドピストン１０
６上部の背圧室１０７は高圧となって、コマンドピスト
ン１０６と連結されているニードル１１１は、図６に示
すようにスプリング１１５の付勢力と背圧室１０７に作
用する高圧の燃料圧力による力によって押し下げられて
噴口を閉塞し、燃料噴射は停止している。
【０００６】インジェクタ４による燃料の噴射を開始す
る時、制御装置５によってソレノイド１１０に通電され
るとアウタバルブ１０３は上方へ吸引されて上昇し、ア
ウタバルブシート１０５から離座すると共に、インナバ
ルブ１００がインナバルブシート１０１に着座する。そ
れによって背圧室１０７はドレーンポート１０８と連通
して油圧が低下するため、ニードル１１１は高圧ポート
１０２に通じている油だまり１１２の燃料圧力によって
スプリング１１５の力に抗して押し上げられて噴口１１
３を開き、高圧の燃料が機関の気筒内へ噴射される。
（特開平５−３３２２２０号公報参照）
る時、制御装置５によってソレノイド１１０に通電され
るとアウタバルブ１０３は上方へ吸引されて上昇し、ア
ウタバルブシート１０５から離座すると共に、インナバ
ルブ１００がインナバルブシート１０１に着座する。そ
れによって背圧室１０７はドレーンポート１０８と連通
して油圧が低下するため、ニードル１１１は高圧ポート
１０２に通じている油だまり１１２の燃料圧力によって
スプリング１１５の力に抗して押し上げられて噴口１１
３を開き、高圧の燃料が機関の気筒内へ噴射される。
（特開平５−３３２２２０号公報参照）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ニードルと連結された
コマンドピストンの背圧を増減することによって噴口の
開閉を行う方式のコモンレール式燃料噴射装置のインジ
ェクタにおいては、図６に示した従来例のように、背圧
を制御するための油圧制御弁としては通常は電磁弁が使
用され、その電磁弁がインジェクタの本体内に設けられ
るため、内燃機関の排気規制の強化に伴って噴射燃料圧
力の高圧化が進むにつれてインジェクタが大型化すると
いう問題が生じてきた。また、排気規制対策の一つとし
て内燃機関の４弁化も進んでおり、各気筒のシリンダヘ
ッド上で吸気弁及び排気弁の占めるスペースが大きくな
って来ているので、インジェクタのためのスペースが従
来よりも狭くなって行く傾向があり、インジェクタの小
型化は排気規制対策の上で必須の要件となって来てい
る。
コマンドピストンの背圧を増減することによって噴口の
開閉を行う方式のコモンレール式燃料噴射装置のインジ
ェクタにおいては、図６に示した従来例のように、背圧
を制御するための油圧制御弁としては通常は電磁弁が使
用され、その電磁弁がインジェクタの本体内に設けられ
るため、内燃機関の排気規制の強化に伴って噴射燃料圧
力の高圧化が進むにつれてインジェクタが大型化すると
いう問題が生じてきた。また、排気規制対策の一つとし
て内燃機関の４弁化も進んでおり、各気筒のシリンダヘ
ッド上で吸気弁及び排気弁の占めるスペースが大きくな
って来ているので、インジェクタのためのスペースが従
来よりも狭くなって行く傾向があり、インジェクタの小
型化は排気規制対策の上で必須の要件となって来てい
る。
【０００８】そこで仮に、インジェクタを小型化するた
めの方策として、背圧制御のための電磁弁をインジェク
タと別体に設けて、両者を配管によって接続することに
すると、背圧室のデッドボリュームが過大となるため、
背圧室の圧力を増減するための制御油量が多くなり、制
御に対するニードルの作動の応答性が低下するという別
の問題が生じる。
めの方策として、背圧制御のための電磁弁をインジェク
タと別体に設けて、両者を配管によって接続することに
すると、背圧室のデッドボリュームが過大となるため、
背圧室の圧力を増減するための制御油量が多くなり、制
御に対するニードルの作動の応答性が低下するという別
の問題が生じる。
【０００９】従って、本発明は、従来技術における前述
のような問題に対処して、インジェクタを大型化させる
ことがなく、また背圧室のデッドボリュームを増加させ
ることもない、しかも小型で制御に対する応答性の高い
インジェクタを備えた内燃機関のコモンレール式燃料噴
射装置を提供することを目的としている。
のような問題に対処して、インジェクタを大型化させる
ことがなく、また背圧室のデッドボリュームを増加させ
ることもない、しかも小型で制御に対する応答性の高い
インジェクタを備えた内燃機関のコモンレール式燃料噴
射装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するための手段として、インジェクタの噴口からの
燃料の噴射開始と噴射停止を制御することができるよう
に、高圧の燃料を蓄えるコモンレールと、前記噴口を開
閉するノズルニードルと、前記ノズルニードルを押し下
げて前記噴口を閉じる方向に油圧作用力を加えるべく前
記コモンレールから高圧の燃料圧力が導入される背圧制
御室と、前記ノズルニードルを押し上げて前記噴口を開
く方向に油圧作用力を加えるべく前記コモンレールから
高圧の燃料圧力が導入される油だまりとを備えている燃
料噴射装置において、前記背圧制御室の油圧を制御する
油圧作動式二方弁を前記インジェクタと一体的に設ける
と共に、前記油圧作動式二方弁を切り替えるための電磁
弁を前記インジェクタとは別体として設けたことを特徴
とする内燃機関のコモンレール式燃料噴射装置を提供す
る。
解決するための手段として、インジェクタの噴口からの
燃料の噴射開始と噴射停止を制御することができるよう
に、高圧の燃料を蓄えるコモンレールと、前記噴口を開
閉するノズルニードルと、前記ノズルニードルを押し下
げて前記噴口を閉じる方向に油圧作用力を加えるべく前
記コモンレールから高圧の燃料圧力が導入される背圧制
御室と、前記ノズルニードルを押し上げて前記噴口を開
く方向に油圧作用力を加えるべく前記コモンレールから
高圧の燃料圧力が導入される油だまりとを備えている燃
料噴射装置において、前記背圧制御室の油圧を制御する
油圧作動式二方弁を前記インジェクタと一体的に設ける
と共に、前記油圧作動式二方弁を切り替えるための電磁
弁を前記インジェクタとは別体として設けたことを特徴
とする内燃機関のコモンレール式燃料噴射装置を提供す
る。
【００１１】
【作用】コモンレール式燃料噴射装置としての基本的な
作動は従来のものと概ね同じであるが、本発明の燃料噴
射装置ではインジェクタの背圧制御室の油圧を制御する
油圧作動式二方弁をインジェクタと一体的に設けると共
に、油圧作動式二方弁を切り替えるための電磁弁をイン
ジェクタとは別体として、必要なだけ離れた位置に設け
る点に特徴がある。従って、インジェクタの背圧制御室
の油圧を制御するための電磁弁をインジェクタと一体的
に設けた従来のものと比べて、内燃機関のシリンダヘッ
ド上に取り付けられるインジェクタが小型化され、機関
の４弁化等が容易になる。また、電磁弁はインジェクタ
とは別体として必要なだけ離れた位置へ取り付けること
ができるが、インジェクタから離して設置される電磁弁
は、従来のように背圧制御室の油圧を直接に制御する電
磁弁ではなく、背圧制御室の油圧を制御する油圧作動式
二方弁を油圧によって切り替えるためのものであるか
ら、配管が多少長くなっても制御の応答性が低下する可
能性は少ない。
作動は従来のものと概ね同じであるが、本発明の燃料噴
射装置ではインジェクタの背圧制御室の油圧を制御する
油圧作動式二方弁をインジェクタと一体的に設けると共
に、油圧作動式二方弁を切り替えるための電磁弁をイン
ジェクタとは別体として、必要なだけ離れた位置に設け
る点に特徴がある。従って、インジェクタの背圧制御室
の油圧を制御するための電磁弁をインジェクタと一体的
に設けた従来のものと比べて、内燃機関のシリンダヘッ
ド上に取り付けられるインジェクタが小型化され、機関
の４弁化等が容易になる。また、電磁弁はインジェクタ
とは別体として必要なだけ離れた位置へ取り付けること
ができるが、インジェクタから離して設置される電磁弁
は、従来のように背圧制御室の油圧を直接に制御する電
磁弁ではなく、背圧制御室の油圧を制御する油圧作動式
二方弁を油圧によって切り替えるためのものであるか
ら、配管が多少長くなっても制御の応答性が低下する可
能性は少ない。
【００１２】
【実施例】図１に本発明の第１実施例を示す。この実施
例におけるインジェクタ１０は、先端（下端）に噴口１
１を有するノズルボディ１２と、噴口１１を開閉するた
めにノズルボディ１２の中心の穴の中で図の上下方向に
摺動可能に挿入されたノズルニードル１３と、ノズルニ
ードル１３に連結されてそれと連動するコマンドピスト
ン１４と、コマンドピストン１４を上下方向に摺動可能
に受け入れる穴を有するインジェクタ本体１５と、コマ
ンドピストン１４を介してノズルニードル１３を閉弁方
向に付勢するスプリング１６と、ノズルボディ１２内の
空間として形成されてノズルニードル１３の段部に上向
きに高圧燃料の圧力を加えるための油だまり１７と、イ
ンジェクタ本体１５に形成されて、図５に示した従来例
と同様に、プライマリポンプ１と高圧サプライポンプ２
によって加圧された高圧の燃料を蓄えるコモンレール３
から高圧の燃料を受け入れる高圧ポート１８と、やはり
インジェクタ本体１５等に形成されて油だまり１７と高
圧ポート１８を連通する高圧燃料通路１９と、ノズルニ
ードル１３の周囲に形成され、ノズルニードル１３が上
昇することによって噴口１１が開いたときに油だまり１
７から高圧の燃料を噴口１１へ送るための高圧燃料通路
２０とを備えている。
例におけるインジェクタ１０は、先端（下端）に噴口１
１を有するノズルボディ１２と、噴口１１を開閉するた
めにノズルボディ１２の中心の穴の中で図の上下方向に
摺動可能に挿入されたノズルニードル１３と、ノズルニ
ードル１３に連結されてそれと連動するコマンドピスト
ン１４と、コマンドピストン１４を上下方向に摺動可能
に受け入れる穴を有するインジェクタ本体１５と、コマ
ンドピストン１４を介してノズルニードル１３を閉弁方
向に付勢するスプリング１６と、ノズルボディ１２内の
空間として形成されてノズルニードル１３の段部に上向
きに高圧燃料の圧力を加えるための油だまり１７と、イ
ンジェクタ本体１５に形成されて、図５に示した従来例
と同様に、プライマリポンプ１と高圧サプライポンプ２
によって加圧された高圧の燃料を蓄えるコモンレール３
から高圧の燃料を受け入れる高圧ポート１８と、やはり
インジェクタ本体１５等に形成されて油だまり１７と高
圧ポート１８を連通する高圧燃料通路１９と、ノズルニ
ードル１３の周囲に形成され、ノズルニードル１３が上
昇することによって噴口１１が開いたときに油だまり１
７から高圧の燃料を噴口１１へ送るための高圧燃料通路
２０とを備えている。
【００１３】以上の構成は従来のインジェクタと大差が
ないが、第１実施例のインジェクタ１０の特徴として、
インジェクタ本体１５の上部に比較的長い筒状のナット
２１を用いて一体的に取り付けることによって、油圧作
動式二方弁２２が構成されている。油圧作動式二方弁２
２は、シリンダ状のバルブガイド２３とその底部に弁開
口を形成するシート部２４とを備えているバルブ本体２
５と、バルブガイド２３内に摺動可能に挿入され下端に
ニードル部２６を有する円筒状の弁体２７と、ニードル
部２６の先端をシート部２４に向かって押しつける方向
に付勢するバルブスプリング２８と、弁体２７の上部へ
制御油圧を供給するための制御ポート２９を有する端部
部材３０と、シート部２４の弁開口に連続する第１オリ
フィス３１を有するスペーサ３２とを備えている。そし
て、弁体２７の上部には制御ポート２９を介して制御油
圧が作用する制御油圧室３３と、弁体２７の下部にはド
レン通路３４とドレンポート３５を介して常時図５の燃
料タンク６のようなドレンへ連通しているドレン圧室３
６が形成される。
ないが、第１実施例のインジェクタ１０の特徴として、
インジェクタ本体１５の上部に比較的長い筒状のナット
２１を用いて一体的に取り付けることによって、油圧作
動式二方弁２２が構成されている。油圧作動式二方弁２
２は、シリンダ状のバルブガイド２３とその底部に弁開
口を形成するシート部２４とを備えているバルブ本体２
５と、バルブガイド２３内に摺動可能に挿入され下端に
ニードル部２６を有する円筒状の弁体２７と、ニードル
部２６の先端をシート部２４に向かって押しつける方向
に付勢するバルブスプリング２８と、弁体２７の上部へ
制御油圧を供給するための制御ポート２９を有する端部
部材３０と、シート部２４の弁開口に連続する第１オリ
フィス３１を有するスペーサ３２とを備えている。そし
て、弁体２７の上部には制御ポート２９を介して制御油
圧が作用する制御油圧室３３と、弁体２７の下部にはド
レン通路３４とドレンポート３５を介して常時図５の燃
料タンク６のようなドレンへ連通しているドレン圧室３
６が形成される。
【００１４】コマンドピストン１４の上面とスペーサ３
２との間には背圧制御室３７が形成され、第１オリフィ
ス３１と、油圧作動式二方弁２２のニードル部２６によ
って開閉されるシート部２４の弁開口を介してドレン圧
室３６と連通可能になっていると共に、背圧制御室３７
は、コマンドピストン１４の中心に形成された高圧燃料
通路３８とその一部に設けられた第２オリフィス３９を
介して、コマンドピストン１４が上下方向に移動しても
絶えず高圧ポート１８と連通している。
２との間には背圧制御室３７が形成され、第１オリフィ
ス３１と、油圧作動式二方弁２２のニードル部２６によ
って開閉されるシート部２４の弁開口を介してドレン圧
室３６と連通可能になっていると共に、背圧制御室３７
は、コマンドピストン１４の中心に形成された高圧燃料
通路３８とその一部に設けられた第２オリフィス３９を
介して、コマンドピストン１４が上下方向に移動しても
絶えず高圧ポート１８と連通している。
【００１５】更に第１実施例の特徴として、制御油圧室
３３に常時連通している制御ポート２９は、インジェク
タ１０とは別体のものとして必要なだけ離れた支障のな
い位置に設けられている電磁三方弁４０の一つのポート
へ油圧配管によって接続されており、電磁三方弁４０の
他の一つのポートはドレン圧室３６と共に燃料タンク６
のようなドレンへ接続されている。そして、電磁三方弁
４０の最後のポートは所定の高さの制御油圧まで例えば
プライマリポンプ１（図５参照）によって加圧された低
圧の燃料を蓄えている低圧源４１に接続される。電磁三
方弁４０は図示しない制御装置に接続されており、制御
装置の指令によって制御ポート２９を低圧源４１又はド
レンのいずれか一方へ切り替えて接続する。
３３に常時連通している制御ポート２９は、インジェク
タ１０とは別体のものとして必要なだけ離れた支障のな
い位置に設けられている電磁三方弁４０の一つのポート
へ油圧配管によって接続されており、電磁三方弁４０の
他の一つのポートはドレン圧室３６と共に燃料タンク６
のようなドレンへ接続されている。そして、電磁三方弁
４０の最後のポートは所定の高さの制御油圧まで例えば
プライマリポンプ１（図５参照）によって加圧された低
圧の燃料を蓄えている低圧源４１に接続される。電磁三
方弁４０は図示しない制御装置に接続されており、制御
装置の指令によって制御ポート２９を低圧源４１又はド
レンのいずれか一方へ切り替えて接続する。
【００１６】従って、燃料噴射時には電磁三方弁４０に
よって制御ポート２９がドレンと接続され、制御油圧室
３３の圧力が低下することによって、油圧作動式二方弁
２２の弁体２７とニードル部２６が上方へ移動してシー
ト部２４の弁開口を開き、背圧制御室３７の高圧の燃料
を第１オリフィス３１を通してドレン圧室３６へ逃がす
ので背圧制御室３７の圧力も同時に低下する。その結
果、インジェクタ１０のノズルニードル１３とコマンド
ピストン１４は油だまり１７に作用する高圧の燃料の圧
力によってスプリング１６に抗してリフトし、それによ
って噴口１１が開くので油だまり１７の燃料は高圧燃料
通路２０から噴口１１を通って機関の気筒内へ噴射され
る。
よって制御ポート２９がドレンと接続され、制御油圧室
３３の圧力が低下することによって、油圧作動式二方弁
２２の弁体２７とニードル部２６が上方へ移動してシー
ト部２４の弁開口を開き、背圧制御室３７の高圧の燃料
を第１オリフィス３１を通してドレン圧室３６へ逃がす
ので背圧制御室３７の圧力も同時に低下する。その結
果、インジェクタ１０のノズルニードル１３とコマンド
ピストン１４は油だまり１７に作用する高圧の燃料の圧
力によってスプリング１６に抗してリフトし、それによ
って噴口１１が開くので油だまり１７の燃料は高圧燃料
通路２０から噴口１１を通って機関の気筒内へ噴射され
る。
【００１７】それと反対に、燃料噴射の停止時には制御
装置によって電磁三方弁４０が切り替えられて制御ポー
ト２９が低圧源４１と接続され、油圧作動式二方弁２２
の制御油圧室３３に低圧ながらも所定の高さの制御油圧
が作用することによって弁体２７とニードル部２６が下
降し、シート部２４の弁開口を閉塞するので、背圧制御
室３７の圧力は第２オリフィス３９を通って供給される
コモンレール３の高圧の燃料によって高くなり、油だま
り１７の燃料圧力による力に抗してコマンドピストン１
４とノズルニードル１３を押し下げるので、噴口１１が
閉塞されてインジェクタ１０の燃料噴射が停止する。
装置によって電磁三方弁４０が切り替えられて制御ポー
ト２９が低圧源４１と接続され、油圧作動式二方弁２２
の制御油圧室３３に低圧ながらも所定の高さの制御油圧
が作用することによって弁体２７とニードル部２６が下
降し、シート部２４の弁開口を閉塞するので、背圧制御
室３７の圧力は第２オリフィス３９を通って供給される
コモンレール３の高圧の燃料によって高くなり、油だま
り１７の燃料圧力による力に抗してコマンドピストン１
４とノズルニードル１３を押し下げるので、噴口１１が
閉塞されてインジェクタ１０の燃料噴射が停止する。
【００１８】具体的な数値の例をあげると、背圧制御室
３７にはコモンレール３から２００〜２０００kgf/cm2
の範囲で変化する燃料圧力が導入されており、シート部
２４にはその圧力が作用している。従って、シート部２
４の直径が１ｍｍであれば、コモンレール３の圧力が２
０００kgf/cm2 のときに上向きに最大１５．７ｋｇｆの
高圧作用力が生じる。この上向きの高圧作用力に抗して
油圧作動式二方弁２２の弁体２７のニードル部２６をシ
ート部２４に着座させておくためには、バルブスプリン
グ２８の付勢力と、制御ポート２９から導入される低圧
源４１からの制御油圧が油圧作動式二方弁２２の弁体２
７の上面（制御油圧室３３）に作用する油圧作用力との
和が、前述の高圧作用力よりも大きくなくてはならな
い。
３７にはコモンレール３から２００〜２０００kgf/cm2
の範囲で変化する燃料圧力が導入されており、シート部
２４にはその圧力が作用している。従って、シート部２
４の直径が１ｍｍであれば、コモンレール３の圧力が２
０００kgf/cm2 のときに上向きに最大１５．７ｋｇｆの
高圧作用力が生じる。この上向きの高圧作用力に抗して
油圧作動式二方弁２２の弁体２７のニードル部２６をシ
ート部２４に着座させておくためには、バルブスプリン
グ２８の付勢力と、制御ポート２９から導入される低圧
源４１からの制御油圧が油圧作動式二方弁２２の弁体２
７の上面（制御油圧室３３）に作用する油圧作用力との
和が、前述の高圧作用力よりも大きくなくてはならな
い。
【００１９】しかしながら、コモンレール３の圧力が最
低の２００kgf/cm2 の時でも油圧作動式二方弁２２を開
弁させるためには、バルブスプリング２８の付勢力は、
シート部２４の直径が１ｍｍの場合に１．５７ｋｇｆよ
りも小でなければならないから、バルブスプリング２８
の付勢力をあまり強くすることができないので、コモン
レール３と背圧制御室３７の燃料圧力が高いときに、バ
ルブスプリング２８の付勢力だけでは力が不足する分を
制御油圧室３３に作用する制御油圧の力によって補うた
めには、弁体２７の直径が８ｍｍで、コモンレール３の
燃料圧力が最大の２０００kgf/cm2 であれば、制御油圧
は２８kgf/cm2 必要になる。従って、この程度の制御油
圧としては、プライマリポンプ１の吐出圧である高圧サ
プライポンプ２のための燃料のフィード圧力を利用する
ことができる。
低の２００kgf/cm2 の時でも油圧作動式二方弁２２を開
弁させるためには、バルブスプリング２８の付勢力は、
シート部２４の直径が１ｍｍの場合に１．５７ｋｇｆよ
りも小でなければならないから、バルブスプリング２８
の付勢力をあまり強くすることができないので、コモン
レール３と背圧制御室３７の燃料圧力が高いときに、バ
ルブスプリング２８の付勢力だけでは力が不足する分を
制御油圧室３３に作用する制御油圧の力によって補うた
めには、弁体２７の直径が８ｍｍで、コモンレール３の
燃料圧力が最大の２０００kgf/cm2 であれば、制御油圧
は２８kgf/cm2 必要になる。従って、この程度の制御油
圧としては、プライマリポンプ１の吐出圧である高圧サ
プライポンプ２のための燃料のフィード圧力を利用する
ことができる。
【００２０】このように、プライマリポンプ１の吐出圧
力を制御油圧として利用する場合の第１実施例の燃料噴
射装置に必要となる分配弁を含む部分の詳細な構成を図
２に示す。この例ではチェック弁４２と分配弁４３をプ
ライマリポンプ１から高圧サプライポンプ２に到る燃料
通路に設けている。コモンレール３は高圧サプライポン
プ２の吐出側に接続される。なお、図２に示す４４はプ
ライマリポンプ１の吐出圧力を調整するための可変リリ
ーフ弁である。
力を制御油圧として利用する場合の第１実施例の燃料噴
射装置に必要となる分配弁を含む部分の詳細な構成を図
２に示す。この例ではチェック弁４２と分配弁４３をプ
ライマリポンプ１から高圧サプライポンプ２に到る燃料
通路に設けている。コモンレール３は高圧サプライポン
プ２の吐出側に接続される。なお、図２に示す４４はプ
ライマリポンプ１の吐出圧力を調整するための可変リリ
ーフ弁である。
【００２１】分配弁４３は一部に円錐形部分を有する弁
体４５と、図２における弁体４５の左端から一体的に左
方へ伸びる比較的小径のロッド部４６とを備えており、
弁体４５とロッド部４６はそれぞれ分配弁の本体４７に
形成されたシリンダ状のガイド部４８，４９に油密に嵌
合して摺動可能となっている。図２から明らかなよう
に、弁体４５の中間部には円錐形部分５０が形成されて
おり、円錐形部分５０に開口する油孔５１は弁体４５の
右端面にも開口している。ガイド部４８を拡径すること
によって弁体４５の円錐形部分５０の周囲には入口室５
２と出口室５３が横に並んで形成されており、それらの
室５２，５３の間はガイド部４８の直径よりも小径のシ
ート部５４によって区画されている。室５２及び５３に
はそれぞれ入口ポート５５及び出口ポート５６が開口し
ていて、それぞれチェック弁４２と高圧サプライポンプ
２の吸入口に接続されている。
体４５と、図２における弁体４５の左端から一体的に左
方へ伸びる比較的小径のロッド部４６とを備えており、
弁体４５とロッド部４６はそれぞれ分配弁の本体４７に
形成されたシリンダ状のガイド部４８，４９に油密に嵌
合して摺動可能となっている。図２から明らかなよう
に、弁体４５の中間部には円錐形部分５０が形成されて
おり、円錐形部分５０に開口する油孔５１は弁体４５の
右端面にも開口している。ガイド部４８を拡径すること
によって弁体４５の円錐形部分５０の周囲には入口室５
２と出口室５３が横に並んで形成されており、それらの
室５２，５３の間はガイド部４８の直径よりも小径のシ
ート部５４によって区画されている。室５２及び５３に
はそれぞれ入口ポート５５及び出口ポート５６が開口し
ていて、それぞれチェック弁４２と高圧サプライポンプ
２の吸入口に接続されている。
【００２２】弁体４５が図２において右へ移動すること
によって、弁体４５の円錐形部分５０はシート部５４と
接触し、入口室５２と出口室５３との間、従って、入口
ポート５５と出口ポート５６との間の連通を遮断するこ
とができる。それによってプライマリポンプ１から高圧
サプライポンプ２へ供給される燃料の流れが停止するこ
とになる。また、弁体４５の右端側においてガイド部４
８内には低圧室５７が形成されるが、低圧室５７は低圧
ポート５８と配管によって前述の低圧源４１と油圧作動
式二方弁２２の制御ポート２９に接続される。低圧室５
７及び低圧ポート５８、従って低圧源４１は、弁体４５
の油孔５１によって常時入口ポート５５及びチェック弁
４２に連通しているので、機関の運転中にプライマリポ
ンプ１が吐出する低圧の燃料圧力は絶えず低圧源４１へ
供給されている。なお、弁体４５の左端のガイド部４８
内には拡径されたドレン圧室５９が形成されており、燃
料タンク６のようなドレンへ接続されている。
によって、弁体４５の円錐形部分５０はシート部５４と
接触し、入口室５２と出口室５３との間、従って、入口
ポート５５と出口ポート５６との間の連通を遮断するこ
とができる。それによってプライマリポンプ１から高圧
サプライポンプ２へ供給される燃料の流れが停止するこ
とになる。また、弁体４５の右端側においてガイド部４
８内には低圧室５７が形成されるが、低圧室５７は低圧
ポート５８と配管によって前述の低圧源４１と油圧作動
式二方弁２２の制御ポート２９に接続される。低圧室５
７及び低圧ポート５８、従って低圧源４１は、弁体４５
の油孔５１によって常時入口ポート５５及びチェック弁
４２に連通しているので、機関の運転中にプライマリポ
ンプ１が吐出する低圧の燃料圧力は絶えず低圧源４１へ
供給されている。なお、弁体４５の左端のガイド部４８
内には拡径されたドレン圧室５９が形成されており、燃
料タンク６のようなドレンへ接続されている。
【００２３】低圧室５７とドレン圧室５９にはそれぞれ
スプリング６０及び６１が装填されており、弁体４５を
左右から押圧してそれらの力が平衡する位置に弁体４５
を停止させる。弁体４５を左右に移動させるために、ロ
ッド部４６の左端のガイド部４９内には高圧室６２が形
成され、それに開口する高圧ポート６３は配管によって
コモンレール３に接続されて、高圧サプライポンプ２の
吐出圧を受け入れるようになっている。高圧室６２の圧
力、つまりコモンレール３の圧力又は高圧サプライポン
プ２の吐出圧が、低圧室５７の圧力、つまり低圧源４１
の圧力又はプライマリポンプ１の吐出圧に対して所定値
以上の大きさに達するまでは、弁体４５はスプリング６
０及び６１の付勢力の釣り合いによって弁体４５の円錐
形部分５０がシート部５４に接触しない位置をとり、そ
れによって分配弁４３はプライマリポンプ１から高圧サ
プライポンプ２への燃料の流れを許す開弁状態となる。
スプリング６０及び６１が装填されており、弁体４５を
左右から押圧してそれらの力が平衡する位置に弁体４５
を停止させる。弁体４５を左右に移動させるために、ロ
ッド部４６の左端のガイド部４９内には高圧室６２が形
成され、それに開口する高圧ポート６３は配管によって
コモンレール３に接続されて、高圧サプライポンプ２の
吐出圧を受け入れるようになっている。高圧室６２の圧
力、つまりコモンレール３の圧力又は高圧サプライポン
プ２の吐出圧が、低圧室５７の圧力、つまり低圧源４１
の圧力又はプライマリポンプ１の吐出圧に対して所定値
以上の大きさに達するまでは、弁体４５はスプリング６
０及び６１の付勢力の釣り合いによって弁体４５の円錐
形部分５０がシート部５４に接触しない位置をとり、そ
れによって分配弁４３はプライマリポンプ１から高圧サ
プライポンプ２への燃料の流れを許す開弁状態となる。
【００２４】図２に示す分配弁４３はこのような構成を
有するから、プライマリポンプ１及び高圧サプライポン
プ２が回転駆動される機関の作動状態において、弁体４
５を左方へ押す低圧室５７の圧力による油圧作用力が、
ロッド部４６を右方へ押す高圧室６２の高い圧力による
油圧作用力よりも大きくなると、弁体４５は左方へ移動
して円錐形部分５０がシート部５４から離座し、分配弁
４３は開弁状態になってプライマリポンプ１から高圧サ
プライポンプ２へ燃料が供給される。それによってコモ
ンレール３の高圧の燃料圧力が上昇することになる。
有するから、プライマリポンプ１及び高圧サプライポン
プ２が回転駆動される機関の作動状態において、弁体４
５を左方へ押す低圧室５７の圧力による油圧作用力が、
ロッド部４６を右方へ押す高圧室６２の高い圧力による
油圧作用力よりも大きくなると、弁体４５は左方へ移動
して円錐形部分５０がシート部５４から離座し、分配弁
４３は開弁状態になってプライマリポンプ１から高圧サ
プライポンプ２へ燃料が供給される。それによってコモ
ンレール３の高圧の燃料圧力が上昇することになる。
【００２５】それと反対に、油圧作動式二方弁２２の制
御油圧室３３に作用する制御油圧となる低圧源４１の圧
力、即ちプライマリポンプ１の吐出圧が低いときは、弁
体４５が図２において右方へ移動して弁体４５の円錐形
部分５０がシート部５４に接触し、入口ポート５５から
出口ポート５６への燃料の流れを遮断するので、高圧サ
プライポンプ２の吐出圧が低下し、コモンレール３の圧
力も低下する。その結果、背圧制御室３７を経て油圧作
動式二方弁２２のシート部２４の下方においてニードル
部２６を押し上げるように作用する高圧の油圧も低下す
る。このようにして分配弁４３は、油圧作動式二方弁２
２へ供給する制御油圧となる高圧サプライポンプ２への
フィード圧力を、コモンレール３内の燃料圧力と略一定
の比率を保って変化するように制御することになる。
御油圧室３３に作用する制御油圧となる低圧源４１の圧
力、即ちプライマリポンプ１の吐出圧が低いときは、弁
体４５が図２において右方へ移動して弁体４５の円錐形
部分５０がシート部５４に接触し、入口ポート５５から
出口ポート５６への燃料の流れを遮断するので、高圧サ
プライポンプ２の吐出圧が低下し、コモンレール３の圧
力も低下する。その結果、背圧制御室３７を経て油圧作
動式二方弁２２のシート部２４の下方においてニードル
部２６を押し上げるように作用する高圧の油圧も低下す
る。このようにして分配弁４３は、油圧作動式二方弁２
２へ供給する制御油圧となる高圧サプライポンプ２への
フィード圧力を、コモンレール３内の燃料圧力と略一定
の比率を保って変化するように制御することになる。
【００２６】前述のように、図１に示す油圧作動式二方
弁２２が、例えば直径８ｍｍの弁体２７と直径１ｍｍの
シート部２４を有する場合には、コモンレール３の圧力
が２０００kgf/cm2 の時に、ニードル部２６をシート部
２４に着座させて閉弁状態とするために低圧源４１の制
御油圧は２８kgf/cm2 必要である。従って、分配弁４３
の分配比として、ロッド部４６の断面積：シート部５４
の断面積＝２８：２０００とすれば、コモンレール３の
圧力が２００〜２０００kgf/cm2 の範囲で変化しても油
圧作動式二方弁２２の弁体２７は安定に作動することが
できる。
弁２２が、例えば直径８ｍｍの弁体２７と直径１ｍｍの
シート部２４を有する場合には、コモンレール３の圧力
が２０００kgf/cm2 の時に、ニードル部２６をシート部
２４に着座させて閉弁状態とするために低圧源４１の制
御油圧は２８kgf/cm2 必要である。従って、分配弁４３
の分配比として、ロッド部４６の断面積：シート部５４
の断面積＝２８：２０００とすれば、コモンレール３の
圧力が２００〜２０００kgf/cm2 の範囲で変化しても油
圧作動式二方弁２２の弁体２７は安定に作動することが
できる。
【００２７】第１実施例は図１に示す油圧作動式二方弁
２２に作用する高圧作用力に対して弁体２７を安定に作
動させるために、図２に示す分配弁４３を併用したもの
であって、それによって油圧作動式二方弁としては、シ
ート部２４の前後においてニードル部２６に作用する圧
力がバランスしていないけれども構造が比較的簡単な所
謂「非圧力バランス型」の油圧作動式二方弁２２を使用
することが可能になるが、次に説明する第２実施例は、
第１実施例における分配弁４３のようなものを使用する
必要がない、所謂「圧力バランス型」の油圧作動式二方
弁を使用するインジェクタ１０に関するものである。両
者の比較を容易にするために、第１実施例における油圧
作動式二方弁２２と実質的に同じ構成を有する非圧力バ
ランス型の油圧作動式二方弁２２’の構成を図３に示
す。図３においては第１実施例の油圧作動式二方弁２２
のそれと均等の構成部分に対して、同じ参照符号にダッ
シュを付して示すことにより重複する説明を省略するこ
ととする。
２２に作用する高圧作用力に対して弁体２７を安定に作
動させるために、図２に示す分配弁４３を併用したもの
であって、それによって油圧作動式二方弁としては、シ
ート部２４の前後においてニードル部２６に作用する圧
力がバランスしていないけれども構造が比較的簡単な所
謂「非圧力バランス型」の油圧作動式二方弁２２を使用
することが可能になるが、次に説明する第２実施例は、
第１実施例における分配弁４３のようなものを使用する
必要がない、所謂「圧力バランス型」の油圧作動式二方
弁を使用するインジェクタ１０に関するものである。両
者の比較を容易にするために、第１実施例における油圧
作動式二方弁２２と実質的に同じ構成を有する非圧力バ
ランス型の油圧作動式二方弁２２’の構成を図３に示
す。図３においては第１実施例の油圧作動式二方弁２２
のそれと均等の構成部分に対して、同じ参照符号にダッ
シュを付して示すことにより重複する説明を省略するこ
ととする。
【００２８】図３と対比して、図４に本発明の第２実施
例の要部となる圧力バランス型の油圧作動式二方弁２
２”の構造を示す。図１に示す第１実施例の燃料噴射装
置におけるインジェクタ１０の中でも油圧作動式二方弁
２２以外の構造については、第２実施例においても同様
な構造とすることが可能である。但し、この場合は図２
に示す分配弁４３のようなものを使用しない。第２実施
例の圧力バランス型二方弁２２”の構造及び作用の特徴
は、第１実施例の油圧作動式二方弁２２と実質的に同じ
機能を有する図３に示した非圧力バランス型の油圧作動
式二方弁２２’と比較すれば理解が容易である。なお、
第２実施例の特徴とする点以外の構成部分については、
図４においても図３と同じ参照符号を付している。
例の要部となる圧力バランス型の油圧作動式二方弁２
２”の構造を示す。図１に示す第１実施例の燃料噴射装
置におけるインジェクタ１０の中でも油圧作動式二方弁
２２以外の構造については、第２実施例においても同様
な構造とすることが可能である。但し、この場合は図２
に示す分配弁４３のようなものを使用しない。第２実施
例の圧力バランス型二方弁２２”の構造及び作用の特徴
は、第１実施例の油圧作動式二方弁２２と実質的に同じ
機能を有する図３に示した非圧力バランス型の油圧作動
式二方弁２２’と比較すれば理解が容易である。なお、
第２実施例の特徴とする点以外の構成部分については、
図４においても図３と同じ参照符号を付している。
【００２９】図４に示すように、第２実施例の特徴とす
る圧力バランス型二方弁２２”の弁体６４は中空で、中
心にシリンダ状の有底の孔６５を有しており、孔６５の
底部は更にニードル部２６”を貫通する細孔６６によっ
てシート部２４’の弁開口内に連通している。孔６５内
には摺動可能にバランスロッド６７が挿入され、その自
由端（上端）は端部部材３０’に当接しているか、又は
端部部材３０’に一体的に固定されている。そしてピス
トンのような働きをするバランスロッド６７によって孔
６５の底部付近にはバランス圧力室６８が形成される。
る圧力バランス型二方弁２２”の弁体６４は中空で、中
心にシリンダ状の有底の孔６５を有しており、孔６５の
底部は更にニードル部２６”を貫通する細孔６６によっ
てシート部２４’の弁開口内に連通している。孔６５内
には摺動可能にバランスロッド６７が挿入され、その自
由端（上端）は端部部材３０’に当接しているか、又は
端部部材３０’に一体的に固定されている。そしてピス
トンのような働きをするバランスロッド６７によって孔
６５の底部付近にはバランス圧力室６８が形成される。
【００３０】バランス圧力室６８には、細孔６６と第１
オリフィス３１（図１参照）を介して背圧制御室３７の
圧力に近い圧力が作用する。背圧制御室３７の圧力は時
にはコモンレール３内の燃料圧力の上昇によって高圧に
なることもあるが、その時でもシート部２４’の上下に
あるバランス圧力室６８と弁開口内の圧力は細孔６６の
連通によって同時に増減するので、相反する方向の付勢
力を生じる両者の圧力は常にバランスしており、シート
部２４’の上下において弁体６４或いはニードル部２
６”に作用する圧力の差が増大することがない。従っ
て、コモンレール３の燃料圧力が非常に高圧になるとき
でも、制御ポート２９’へ供給する制御油圧は低くて良
く、弁体６４の作動は常に安定であり、図２に示す第１
実施例における分配弁４３のようなものを設けて制御油
圧を調整する必要もない。
オリフィス３１（図１参照）を介して背圧制御室３７の
圧力に近い圧力が作用する。背圧制御室３７の圧力は時
にはコモンレール３内の燃料圧力の上昇によって高圧に
なることもあるが、その時でもシート部２４’の上下に
あるバランス圧力室６８と弁開口内の圧力は細孔６６の
連通によって同時に増減するので、相反する方向の付勢
力を生じる両者の圧力は常にバランスしており、シート
部２４’の上下において弁体６４或いはニードル部２
６”に作用する圧力の差が増大することがない。従っ
て、コモンレール３の燃料圧力が非常に高圧になるとき
でも、制御ポート２９’へ供給する制御油圧は低くて良
く、弁体６４の作動は常に安定であり、図２に示す第１
実施例における分配弁４３のようなものを設けて制御油
圧を調整する必要もない。
【００３１】図１及び図２（更に図３）に示した第１実
施例の非圧力バランス型の油圧作動式二方弁２２（又は
２２’）を使用する場合には、運転状態によってシート
部２４に高圧が作用する状態があり、前述のようにシー
ト部２４の直径が１ｍｍであっても、コモンレール３の
圧力が２０００kgf/cm2 の時にはニードル部２６に上向
きに１５．７ｋｇｆの高圧作用力が働くので、バルブガ
イド２３の直径が８ｍｍの場合に、低圧源４１の制御油
圧としては２８kgf/cm2 必要であるが、第２実施例の圧
力バランス型二方弁２２”を使用して、バランスロッド
６７の直径とシート部２４’の直径が略等しくなるよう
にすれば、弁体６４に作用する高圧作用力は上下の方向
において相殺されるので、シート部２４’の大きさに関
係なく、制御油圧は略一定の低い値としてよい。
施例の非圧力バランス型の油圧作動式二方弁２２（又は
２２’）を使用する場合には、運転状態によってシート
部２４に高圧が作用する状態があり、前述のようにシー
ト部２４の直径が１ｍｍであっても、コモンレール３の
圧力が２０００kgf/cm2 の時にはニードル部２６に上向
きに１５．７ｋｇｆの高圧作用力が働くので、バルブガ
イド２３の直径が８ｍｍの場合に、低圧源４１の制御油
圧としては２８kgf/cm2 必要であるが、第２実施例の圧
力バランス型二方弁２２”を使用して、バランスロッド
６７の直径とシート部２４’の直径が略等しくなるよう
にすれば、弁体６４に作用する高圧作用力は上下の方向
において相殺されるので、シート部２４’の大きさに関
係なく、制御油圧は略一定の低い値としてよい。
【００３２】もっとも、実際はバランスロッド６７の直
径をシート部２４’のそれよりも僅かに小さくして、弁
体６４に上向きの小さい力が作用するようにしておき、
その力の不足分を制御ポート２９’へ供給される低圧源
４１からの制御油圧の油圧作用力によって補い、その結
果としてニードル部２６”がシート部２４’に着座する
ように構成するのがよい。このようにすれば第１実施例
の場合に比べて低圧源４１の制御油圧は非常に低い値で
よく、更に、コモンレール３の圧力変化に対してもシー
ト部２４の上下において弁体６４に働く高圧作用力が相
殺されて実質的に高圧作用力は殆ど作用しないので、第
１実施例のような分配弁４３による制御は不要となり、
燃料噴射装置のシステムを簡素化することができる。
径をシート部２４’のそれよりも僅かに小さくして、弁
体６４に上向きの小さい力が作用するようにしておき、
その力の不足分を制御ポート２９’へ供給される低圧源
４１からの制御油圧の油圧作用力によって補い、その結
果としてニードル部２６”がシート部２４’に着座する
ように構成するのがよい。このようにすれば第１実施例
の場合に比べて低圧源４１の制御油圧は非常に低い値で
よく、更に、コモンレール３の圧力変化に対してもシー
ト部２４の上下において弁体６４に働く高圧作用力が相
殺されて実質的に高圧作用力は殆ど作用しないので、第
１実施例のような分配弁４３による制御は不要となり、
燃料噴射装置のシステムを簡素化することができる。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、油圧作動式二方弁をイ
ンジェクタの内部に一体的に設けると共に、油圧作動式
二方弁を切り替えるための電磁弁を別体として、インジ
ェクタから離れた支障のない位置に設けることが可能に
なるので、設計の自由度が大幅に高くなるだけでなく、
それによってインジェクタの制御応答性を大きく損なう
ことがないので、インジェクタの小型化をはかることも
可能になる。
ンジェクタの内部に一体的に設けると共に、油圧作動式
二方弁を切り替えるための電磁弁を別体として、インジ
ェクタから離れた支障のない位置に設けることが可能に
なるので、設計の自由度が大幅に高くなるだけでなく、
それによってインジェクタの制御応答性を大きく損なう
ことがないので、インジェクタの小型化をはかることも
可能になる。
【図１】本発明の第１実施例としての燃料噴射装置を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】第１実施例に使用される分配弁を含む部分を示
す断面図である。
す断面図である。
【図３】第１実施例の要部と実質的に同じ構造の二方弁
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図４】第２実施例の要部である二方弁の構造を示す断
面図である。
面図である。
【図５】従来のコモンレール式燃料噴射装置全体の構成
を示す概念図である。
を示す概念図である。
【図６】従来の三方弁式のインジェクタの構造を示す断
面図である。
面図である。
１…プライマリポンプ ２…高圧サプライポンプ ３…コモンレール ４…従来のインジェクタ ５…制御装置 ６…燃料タンク（ドレン） １０…インジェクタ １１…噴口 １３…ノズルニードル １４…コマンドピストン １５…インジェクタ本体 １７…油だまり １８…高圧ポート ２２，２２’…油圧作動式二方弁（非圧力バランス型） ２２”…油圧作動式二方弁（圧力バランス型） ２４…シート部 ２６…ニードル部 ２７…弁体 ２９…制御ポート ３１…第１オリフィス ３３…制御油圧室 ３５…ドレンポート ３７…背圧制御室 ３９…第２オリフィス ４０…電磁三方弁 ４１…低圧源 ４３…分配弁 ４４…可変リリーフ弁 ４５…弁体 ４６…ロッド部 ５４…シート部 ５５…入口ポート ５６…出口ポート ５８…低圧ポート ６３…高圧ポート ６４…弁体 ６５…孔 ６６…細孔 ６７…バランスロッド １００…インナバルブ １０１…インナバルブシート １０２…高圧ポート １０３…アウタバルブ １０５…アウタバルブシート １０７…背圧室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 和英 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 インジェクタの噴口からの燃料の噴射開
始と噴射停止を制御することができるように、高圧の燃
料を蓄えるコモンレールと、前記噴口を開閉するノズル
ニードルと、前記ノズルニードルを押し下げて前記噴口
を閉じる方向に油圧作用力を加えるべく前記コモンレー
ルから高圧の燃料圧力が導入される背圧制御室と、前記
ノズルニードルを押し上げて前記噴口を開く方向に油圧
作用力を加えるべく前記コモンレールから高圧の燃料圧
力が導入される油だまりとを備えている燃料噴射装置に
おいて、前記背圧制御室の油圧を制御する油圧作動式二
方弁を前記インジェクタと一体的に設けると共に、前記
油圧作動式二方弁を切り替えるための電磁弁を前記イン
ジェクタとは別体として設けたことを特徴とする内燃機
関のコモンレール式燃料噴射装置。 - 【請求項２】 前記油圧作動式二方弁を切り替えるため
に前記電磁弁を介して供給される制御油圧が前記コモン
レールへ供給される高圧の燃料を加圧するための高圧サ
プライポンプへのフィード圧力であり、しかも前記コモ
ンレール内の燃料圧力と略一定の比率を保って変化する
フィード圧力を供給することができる分配弁を具備して
いることを特徴とする請求項１記載の内燃機関のコモン
レール式燃料噴射装置。 - 【請求項３】 前記油圧作動式二方弁がその弁体に係合
するバランスロッドを備えており、前記弁体を上方及び
下方へ付勢する油圧の作用力が相殺されるように構成し
たことを特徴とする請求項１記載の内燃機関のコモンレ
ール式燃料噴射装置。
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|---|---|---|---|
| JP31204294A JP3369015B2 (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | 内燃機関のコモンレール式燃料噴射装置 |
| US08/561,067 US5638791A (en) | 1994-12-15 | 1995-11-22 | Common-rail fuel injection system for an engine |
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|---|---|---|---|
| JP31204294A JP3369015B2 (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | 内燃機関のコモンレール式燃料噴射装置 |
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| JP3369015B2 JP3369015B2 (ja) | 2003-01-20 |
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ID=18024521
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| JP31204294A Expired - Fee Related JP3369015B2 (ja) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | 内燃機関のコモンレール式燃料噴射装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE19740997B4 (de) * | 1996-09-17 | 2004-07-29 | Nippon Soken, Inc., Nishio | Speicher-Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung |
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| US5819704A (en) * | 1996-07-25 | 1998-10-13 | Cummins Engine Company, Inc. | Needle controlled fuel system with cyclic pressure generation |
| AT409787B (de) * | 1996-08-23 | 2002-11-25 | Steyr Daimler Puch Ag | Kraftstoffeinspritzaggregat für dieselmotoren |
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| US5875764A (en) * | 1998-05-13 | 1999-03-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Apparatus and method for valve control |
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| DE10019810A1 (de) * | 2000-04-20 | 2002-01-31 | Siemens Ag | Einspritzventil mit optimierten Dichtflächen |
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| US7124746B2 (en) | 2002-07-16 | 2006-10-24 | Brocco Douglas S | Method and apparatus for controlling a fuel injector |
| US6766792B2 (en) | 2002-12-18 | 2004-07-27 | Caterpillar Inc | Engine component actuation module |
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| US20100126471A1 (en) * | 2008-11-25 | 2010-05-27 | Cheiky Michael C | Dual solenoid fuel injector with catalytic activator section |
| US11280306B1 (en) | 2021-01-15 | 2022-03-22 | Caterpillar Inc. | Fuel injector having dry-running protection valve and fuel system using same |
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| US4603671A (en) * | 1983-08-17 | 1986-08-05 | Nippon Soken, Inc. | Fuel injector for an internal combustion engine |
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| JPH05332220A (ja) * | 1992-05-29 | 1993-12-14 | Nippon Soken Inc | 油圧制御弁 |
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1994
- 1994-12-15 JP JP31204294A patent/JP3369015B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1995
- 1995-11-22 US US08/561,067 patent/US5638791A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5638791A (en) | 1997-06-17 |
| JP3369015B2 (ja) | 2003-01-20 |
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