JPH08210220A - 電子制御圧力レリーフ弁を有する機械作動油圧増強燃料インジェクター - Google Patents

電子制御圧力レリーフ弁を有する機械作動油圧増強燃料インジェクター

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JPH08210220A
JPH08210220A JP7274048A JP27404895A JPH08210220A JP H08210220 A JPH08210220 A JP H08210220A JP 7274048 A JP7274048 A JP 7274048A JP 27404895 A JP27404895 A JP 27404895A JP H08210220 A JPH08210220 A JP H08210220A
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piston
pressure
chamber
check valve
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JP7274048A
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William J Rodier
ジェイ ローディア ウィリアム
Ronald D Shinogle
ディー シノーグル ロナルド
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Caterpillar Inc
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    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 外部ポンプを使用せずに、燃料を加圧するの
に増強ピストンと加圧油圧流体の組合せを使用する燃料
インジェクターを提供する。 【解決手段】 内燃エンジン用燃料インジェクター(10)
が、カム駆動式ポンプ機構、圧力増強機構、噴射機構、
及び電子応答レリーフ弁機構を備える。カム駆動式ポン
プ機構は、油圧作動流体を第1圧力に加圧するため往復
動作するポンプ用ピストン(26)を有する。圧力増強機構
は、第1圧力の油圧作動流体をポンプ機構から受けて、
燃料を第1圧力より高い第2圧力まで加圧する。噴射機
構は、加圧した燃料を圧力増強機構から受け取る。ま
た、噴射機構の端部分(96)のオリフィス(81)をブロック
するチェック弁(88)を有する。加圧した燃料によりチェ
ック弁を噴射機構の端部分から離れるように変位させ、
燃料噴射を始める。レリーフ弁機構(104) は第1圧力室
に接続され、電子信号に応答して第1圧力室(36)を放出
するよう作動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般には燃料イン
ジェクターに関し、より詳しくは電子制御燃料インジェ
クターに関する。
【0002】
【従来の技術】機械的カム駆動燃料インジェクター装置
の例は、1984年 8月28日にシソンらに与えられた米国特
許第4,467,963 号にある。それは戻りバネにより上方に
付勢され、カム駆動ロッカーアームにより下方に変位作
動されるポンプ用ピストンを有する。ピストンが働く圧
力室と低圧燃料ポンプの間に配置されたソレノイド作動
制御弁が、開位置と閉位置の間を可動である。ソレノイ
ドが閉位置にあると、タイミング室内でポンプ用ピスト
ンが下向きに動くことにより加圧される燃料は、燃料ポ
ンプに達するのをブロックされ、計量ピストンに対して
押しつけられる。計量ピストンが計量室内の燃料を加圧
し、貫流オリフィスに圧送し、それにより燃料を燃焼室
内に噴射する。ピストンが上方へ動くとき、ソレノイド
は開位置に動き、タイミング室を燃料ポンプにより再度
満たすことができるようにする。現在と将来の有害物排
出に関する法律と性能についての要求のために、今日の
燃料システムでは、燃料を約138MPa(20,000psi) 又はそ
れ以上の圧力に加圧することを要求される。上述したよ
うなソレノイド作動弁を含む全体の機構は、この大きさ
の燃料圧力を維持しなければならない。このような圧力
を長期間維持すると、ポンプ用ピストンとこれを取り囲
むハウジングの間でリークが発生することが多い。さら
に、シソンらにより開示されたようなインジェクターの
ソレノイド作動弁は、最大圧力状態で弁のシートでのリ
ークを防止するため、非常に正確に加工しなければなら
ない。
【0003】1992年 6月16日にオースマンらに与えられ
た米国特許第5,121,730 号は、インジェクターの噴射端
部に近い位置で燃料圧力を上昇させることにより、燃料
のリークの危険を減少させる油圧作動電子制御インジェ
クターを開示する。このインジェクターでは、噴射オリ
フィスに比較的近い位置で燃料を加圧するため、例えば
約23MPa(3,335psi) のエンジン潤滑油等の外部ポンプで
適度に加圧された油圧流体が、油の圧力を増加させる増
強ピストンを通る燃料を加圧するのに使用される。その
結果、燃料圧力は約161MPa(23,345psi) になる。しか
し、このシステムでは、油の圧力を23MPa の高さまで上
昇させるのに外部油ポンプを設けることを要する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】油圧流体の圧力を増加
させるのに外部ポンプを使用せずに、燃料を加圧するの
に増強ピストンと組合せた加圧油圧流体を使用する燃料
インジェクターを提供することが望まれる。また、イン
ジェクターで高粘度油圧流体を使用することに伴って起
こる低温スタートの問題を少なくすることが望まれる。
本発明は、上述の問題を解決することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様では、ポ
ンプ用ピストンとインジェクター胴体との組合せ、燃料
加圧噴射ユニット、及び電子応答圧力レリーフ弁を備え
る内燃エンジン用の燃料インジェクターが開示される。
ポンプ用ピストンとインジェクター胴体との組合せにお
けるポンプ用ピストンは、インジェクター胴体の軸方向
ボアに摺動可能に配置される。インジェクター胴体とポ
ンプ用ピストンの第1端部が、軸方向ボアの端部分に油
圧圧力室を形成する。燃料加圧噴射ユニットには、油圧
圧力室に流体接続するピストン室に増強ピストンが配置
される。増強ピストンの作用表面積より小さい作用表面
積を有するプランジャーが、増強ピストンと共に変位
し、燃料圧力室を形成する。燃料圧力室と流体接続する
チェック弁空洞には、チェック弁が摺動可能に配置され
る。チェック弁は第1位置にバネで付勢されてインジェ
クター胴体端部分の噴射オリフィスをブロックし、また
高圧燃料により胴体端部分から間隔をあけた第2位置に
変位作動させることができる。圧力レリーフ弁が、油圧
圧力室と流体接続する。該圧力レリーフ弁は、ポンプ用
ピストンにより押し出された流体が排出される放出位置
と、ポンプ用ピストンにより変位された流体が増強ピス
トンに対して油圧的に働く圧力位置の間を選択的に動く
ことができる。
【0006】本発明の他の態様では、軸方向ボアを有す
るインジェクター胴体を備える内燃エンジン用の燃料イ
ンジェクターが開示される。ポンプ用ピストンは、イン
ジェクター胴体の第1端部分で軸方向ボアのポンプ作用
部分に摺動可能に配置され、該ポンプ作用部分の端部分
に油圧圧力室を形成する。増強ピストンが、軸方向ボア
のピストン室部分に配置され、第1作用表面積と、油圧
圧力室に流体接続される第1サイドとを有する。増強ピ
ストンの第2サイドに配置されたプランジャーが、プラ
ンジャー空洞に摺動可能に配置された端部分を有し、プ
ランジャー空洞の端部分で燃料圧力室の燃料を加圧す
る。チェック弁が、軸方向ボアのチェック弁部分に摺動
可能に配置され、チェック弁の先端部が軸方向ボアの端
部分で噴射オリフィスをブロックする閉位置と、先端部
が噴射オリフィスから間隔をあけた開位置の間を動くよ
うに作動することができる。バネが、チェック弁とイン
ジェクター胴体の間に配置され、チェック弁を閉位置に
付勢する。レリーフ弁が、油圧圧力室と流体接続するダ
ンプ口を横切って配置され、流体がダンプ口を通って流
れることができる開位置と、ダンプ口を通る流体の流れ
をブロックする閉位置の間を動くように作動することが
できる。レリーフ弁に対して、ソレノイドが機能的に接
続され、レリーフ弁を開位置と閉位置の間で変位させる
ため選択的に作動する。
【0007】本発明のさらに他の態様では、カム駆動ポ
ンプ機構、圧力増強機構、噴射機構、及び電子応答レリ
ーフ弁機構を備える内燃エンジン用の燃料インジェクタ
ーが開示される。カム駆動ポンプ機構は、油圧作動流体
を第1圧力に加圧するため往復動作動するポンプ用ピス
トンを有する。圧力増強機構は、第1圧力の油圧作動流
体をポンプ機構から受ける第1室を有する。油圧作動流
体は、第1作用表面積を有し、第1圧力室に摺動可能に
配置されたピストンの第1部分に対し作用する。ピスト
ンは、第1作用表面積より小さく燃料を含む第2室に部
分的に配置される第2作用表面積を有する。燃料は、第
1圧力に第2作用表面積に対する第1作用表面積の比を
かけた圧力にほぼに等しい第2圧力まで加圧される。噴
射機構は、加圧した燃料を増強機構から受け取り、噴射
機構の端部分のオリフィスをブロックするチェック弁を
有する。加圧燃料は、チェック弁を噴射機構の端部分か
ら離れるように変位させ、燃料噴射を始める。レリーフ
弁機構は第1圧力室に接続され、電子信号に応答して燃
料噴射を終了させるため、第1圧力室を操作可能に放出
する。ここに開示した増強ピストンとプランジャーの組
合せにおいて、油圧作動流体を使用する燃料インジェク
ターのレリーフ弁は、例えば約34MPa(5,000psi) の最大
圧力にさらされるにすぎない。レリーフ弁を使用して、
急速に燃料噴射を終了させることができる。レリーフ弁
はまた、燃料噴射タイミングを可変にする性能を与え
る。レリーフ弁がさらされる流体圧力がより低いと、弁
のシートに関連する製造公差を緩めることができるの
で、弁の製造が簡単になる。遠くに位置する外部ポンプ
の代わりに、作動流体を部分的に加圧するのにポンプ用
ピストンを使用すると、必要な作動流体の体積が少ない
ので効率が増加し、加圧源が近くにあるので冷却状態で
の始動性能が改善され、外部ポンプと接続流体通路が不
要であるという利点がある。
【0008】
【発明の実施の形態及び実施例】図1と2を参照する
と、図1,2を通じて同じ参照番号は同じ要素又は態様
を示すが、機械作動油圧増強電子制御燃料インジェクタ
ー10が示される。図1に示すインジェクター10は、複数
のカム突起部14を有するカムシャフト12により機械的に
作動する。カム従輪16がカム突起部14の1つの外周を追
従する。プッシュロッド18が、回転可能なロッカーアー
ム20とカム従輪16との間に配置される。ロッカーアーム
20が、エンジンシリンダーヘッド22にピボット可能に取
り付けられている。往復動するタペット24が、燃料イン
ジェクター10とロッカーアーム20との間に配置される。
タペット24は、インジェクター10のポンプ用ピストン26
に係合する。タペット24は、ポンプ用ピストン26の凹部
に配置される。ポンプ用ピストン26は、インジェクター
全体を貫通し、上側インジェクター胴体32を含む軸方向
ボア30のポンプ作用部分28に摺動可能に配置される。上
側インジェクター胴体32とポンプ用ピストン26との間に
配置される戻りバネ34が、ポンプ用ピストン26を上方へ
タペット24とロッカーアーム20に対して付勢する。ポン
プ用ピストン26と上側インジェクター胴体32が、軸方向
ボア30のポンプ作用部分28の端部分に油圧圧力室36を形
成する。
【0009】増強ピストン38が、軸方向ボア30のピスト
ン室部分40に配置される。増強ピストン38は、作用即ち
有効表面積A1の第1サイド39を有し、ここに対して油
圧圧力室36からの流体が作用する。ピストン室部分40
が、油圧圧力室36と流体接続される。バレル部分42が、
軸方向ボア30の上側インジェクター胴体32の端部分に配
置される。増強ピストン38は、バレル部分42と上側イン
ジェクター胴体32との間に、増強ピストン38をバレル部
分42から離れるように付勢するピストンバネ44で捕らえ
られる。プランジャー46が、第1端部分48で増強ピスト
ン38の第2サイド50に固定されている。プランジャー46
の第2端部分52が、バレル部分42内に設けられた軸方向
ボア30のプランジャー空洞部分54に配置され、第2作用
即ち有効表面積A2を形成する。第2端部分52は、また
プランジャー空洞部分54内に第2端部分52とプランジャ
ー空洞部分54を横切って配置されたストップ部材58との
間に、燃料圧力室56の端部分を形成する。ストップ部材
58は、チェック弁ガイド62、インジェクターの端部分64
を形成するノズルチップ64、及びケーシング68を含む下
側インジェクター胴体60により保持され、該下側インジ
ェクター胴体を上側インジェクター胴体32にネジ止めす
ることにより、インジェクターの他の部分に対してノズ
ルチップ64とチェック弁ガイド62を適所に保持する。チ
ェック弁ガイド62は、ストップ部材58とノズルチップ64
との間に配置される。環状室70が、バレル部分42の周り
のケーシング68、ストップ部材58、及びチェック弁ガイ
ド62により形成される。ケーシング68が、インジェクタ
ーの外側と環状室70の間に燃料補充開口部72を与える。
【0010】ストップ部材58は、燃料入口74を形成し、
環状室70と燃料圧力室56の間にエッジ燃料フィルター76
を含むのが好ましい。エッジフィルター76から燃料圧力
室56へ流れるようにし逆流を防止するチェック弁78が、
エッジ燃料フィルター76と燃料圧力室56の間に配置され
る。ストップ部材58は、燃料圧力室56からインジェクタ
ー10の端部分66でノズルチップ64に形成された1つ又は
それ以上の燃料噴射オリフィス81への吐出通路80の第1
部分を形成する。吐出通路80は、ストップ部材58とチェ
ック弁ガイド62の双方を通過して、ノズルチップ64によ
り形成される噴射室82へ入る。チェック弁ガイド62は、
バネ室84とノズルチップ64の噴射室82に接続するガイド
通路86を形成する。3つの領域82,84,86は、全体でチェ
ック弁空洞として知られている。チェック弁88が、結合
したバネ室84とガイド通路86に摺動可能に配置される。
チェック弁88は、開位置と閉位置との間を可動である。
チェック弁88は、バネ室84の下側端部分の近くにバネ受
け90を有する。チェック弁バネ92が、バネ受け90とスト
ップ部材58の間に配置され、チェック弁88を閉位置に付
勢する。ガイド通路86はチェック弁のガイド部分94と緊
密に係合し、チェック弁88がガイド通路86内で自由に摺
動できるようにし、しかも噴射室82とバネ室84の間で少
しか又は全く流体を流通させない。バネ室84から環状室
70に通気口が造られ、チェック弁88が静水圧的にロッキ
ングするのを防止し、上方への動きをブロックしたり、
下方への戻りを遅くすることがないようにする。チェッ
ク弁88の先端部96が、オリフィス81をブロックするため
インジェクター胴体の端部分66と係合する。開位置でチ
ェック弁88の先端部96は、端部分66から間隔をあけ、流
体が噴射室82からオリフィス81を通って外に流れるよう
にする。ポンプ用ピストン26からインジェクターの端部
分66までのインジェクターの部分は、燃料加圧・噴射ユ
ニットとされる。
【0011】図1に部分的に示すコネクター100 が、油
圧圧力室36の流体流通ポート102 から延びる。図2によ
り詳しく示すコネクター100 は、第2場所でインジェク
ター10のレリーフ即ちポペット弁104 に取り付けられ
る。コネクター100 はまた、低圧作動流体供給源(図示
せず)に接続するため、作動流体補充部品106 を有す
る。コネクター100 には、1対の1方向チェック弁が配
置されている。これらの第1のチェック弁は、ボール・
バネ型のレリーフチェック弁108 であり、流体流通ポー
ト102 からレリーフ弁104 へ流体が流れるようにし、逆
流を防止する。コネクター100 の第2のチェック弁は、
油補充チェック弁であり、エンジン潤滑油等の低圧油圧
作動流体を、低圧作動流体源から流体流通ポート102 を
通って油圧圧力室36へ流通できるようにする。作動流体
補充チェック弁110 は、流体流通ポート102 から低圧作
動流体源に向かう油圧流体の流れをブロックする。レリ
ーフ弁104 は、中央弁ボア114 のあるレリーフ弁ハウジ
ング112 を有する。ポペット116 が、中央弁ボア114 に
摺動可能に配置される。ポペット116 は、ポペット116
が閉位置にあるとき、レリーフ弁ハウジングのシート表
面120 に係合するシート表面118 を有する。図2では、
ポペット116 は閉位置で示す。閉位置で、係合したポペ
ットとレリーフ弁ハウジングのシート表面118,120 が、
コネクター100 とレリーフ弁ハウジング112 のダンプ口
122 の間の流体の流通をブロックする。レリーフ弁104
が開位置にあるとき、シート表面118,120 は離れ、流体
がコネクター100 からシート表面を通過してダンプ口12
2 を通って自由に流れることができるようにする。ポペ
ット弁バネ124 が、中央弁ボア114 のポペット116 とハ
ウジング112 の間に配置され、ポペット116 を開位置に
付勢する。
【0012】ソレノイド126 等の電子アクチュエーター
が、レリーフ弁ハウジング112 に取り付けられる。ソレ
ノイド126 の接極子128 が、ポペット116 にネジ付き固
定具130 で固定される。ポペット116 は、接極子128 と
一体となって動く。ソレノイド126 は、電子コネクター
132 を有し、電子制御モジュール134 等の制御デバイス
と電気的に接続することができる。ソレノイド126 は、
電子制御モジュール134 からの信号により、バネ124 に
より与えられる付勢力に打ち勝ち、ポペット116 を閉位
置に動かすように選択的に励磁することができる。一般
に、電子制御モジュール134 は端子S1を通ってソレノ
イド126 に信号を与え、同様にエンジン又は車両運転パ
ラメーターS5からS8に基づいて、端子S2からS4
を通って他のインジェクターのソレノイド(図示せず)
に信号を与える。図1に示すように、低圧燃料流路136
が、上側インジェクター胴体32とケーシング68の間の間
隙と合わされている。燃料はこの間隙を入り、増強ピス
トン38の第2サイド50へ流れる。燃料は、燃料補充開口
部72と合わされたヘッドの燃料流路138 により、ケーシ
ング68の開口部72に供給される。インジェクター10は、
次のように作動する。図1のカムシャフト12とインジェ
クター10はリフト量ゼロの位置で示され、この位置でポ
ンプ用ピストン26は完全に伸び、例えばエンジン潤滑油
等の油圧流体は積極的には加圧されていない。エンジン
油は、低圧油源から油補充チェック弁110 を通過し、コ
ネクター100 と流体流通ポート102 を通って、油圧圧力
室36内に供給される。
【0013】ソレノイド126 が電気的に励磁され、接極
子128 とポペット116 を上方へ引き上げ、ポペットのシ
ート表面118 をレリーフ弁ハウジングのシート表面120
に対してシールする。カムシャフト12が回転すると、カ
ム従輪16がカム突起部14と共に動き、プッシュロッド18
がロッカーアーム20をピボット運動させる。ピボット運
動するロッカーアーム20は、タペット24をポンプ用ピス
トン26に対して下方へ押しつけ、戻りバネ34の力に打ち
勝って、油圧作動流体を油圧圧力室36内で加圧する。ポ
ンプ用ピストン26の変位を続けると、油圧作動流体をピ
ストン室40に押し込み、増強ピストン38を変位させる。
増強ピストン38を変位させると、プランジャー46をプラ
ンジャー空洞54内により深く動かし、燃料圧力室56の燃
料を加圧する。燃料圧力室56の燃料の圧力は、ピストン
室40のエンジン油の圧力に、プランジャーの作用表面積
に対する増強ピストンの作用表面積の比即ちA1/A2
(1より大きい)をかけた圧力にほぼに等しい。このこ
とは、ピストンバネ44のより与えられる抵抗力は、加圧
した油圧作動流体により生じる増強ピストンに対する力
の大きさと比較して小さいということを意味する。加圧
した燃料は、吐出通路80を通過して、噴射室82へ入る。
噴射室82の燃料は、チェック弁バネ92に打ち勝ってチェ
ック弁を上方へ押し上げ、オリフィス81を燃料が通過す
るように露出し、燃料噴射を始める。ポンプ用ピストン
26が下方へ変位し続けると、燃料がオリフィス81を通っ
て流れ続ける。チェック弁88の上方への変位は、バネ室
84から環状室70への排気により調節され、チェック弁の
静水圧的ロッキングを防止する。
【0014】燃料噴射を終了するには、ソレノイド126
を電気的に消磁し、その結果ポペット弁バネ124 がポペ
ット116 を開位置に変位させ、油圧作動流体がレリーフ
チェック弁108 と今は分離した弁シート表面118 と120
を通過して、ダンプ口122 に排出され、油圧圧力室36の
圧力を解放する。油圧圧力室36の圧力が解放されると、
ピストンバネ44が増強ピストンとプランジャー46を上方
へ戻し、増強ピストン38が上側インジェクター胴体32と
係合し、噴射室82内の燃料圧力を比較的低い値に低下さ
せる。チェック弁バネ92は、チェック弁88を閉位置に戻
し、チェック弁の先端部96はインジェクターの端部分66
と係合し、再度オリフィス81をブロックし、燃料噴射を
終了させる。これは非常に急速に起こり、燃料噴射スプ
レーをぴたりと終わらせる。プランジャー46が増強ピス
トン38と共に上方へ動くと、燃料圧力室56はストップ部
材58の1方向チェック弁78を通って吸い込まれた燃料で
再度満たされる。加圧した作動流体を提供するのに、遠
くに位置する外部ポンプの代わりにカム駆動ポンプ用ピ
ストン26を使用すると、外部供給ポンプを組み込む費用
とパッケージが不要である。さらに、圧力源とインジェ
クターの間にある作動流体の体積が比較的少ないので、
外部供給ポンプを使用するシステムと比較して冷却状態
での始動性能が改善される。
【0015】インジェクターに油圧増大器を設け、油圧
作動流体を比較的低い圧力に保持し、増強ピストンと燃
料プランジャーの組合せで高い燃料圧力に増大されるの
で、ハウジングのシートに対するソレノイド作動するポ
ペットのシートの配置の公差を緩めることができる。本
発明の装置はまた、従来の電気的に調節する燃料インジ
ェクターを改善する。従来のインジェクターの弁がさら
される高圧燃料の代わりに、比較的低圧の油圧作動流体
を使用するので、ダンプ口122 への流れを制御するレリ
ーフ弁104 の動力学は、ずっと厳しくない。本発明の別
の利点は、レリーフ弁104 を2つ以上の加圧・噴射ユニ
ットと結合することができることである。個々のユニッ
トからのコネクター100 は、共通のレリーフ弁ハウジン
グ112 から延びるようにすることができる。本発明の他
の態様、目的、利点は図面、発明の詳細な説明、特許請
求の範囲を読めば理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1のコネクターとポペット弁に接続する燃料
インジェクターの概略断面図
【図2】燃料インジェクターのアクチュエーター弁とコ
ネクターの概略断面図
【符号の説明】
10・・燃料インジェクター 12・・カムシャフト 14・・カム突起部 16・・カム従輪 18・・プッシュロッド 20・・ロッカーアーム 24・・タペット 26・・ポンプ用ピストン 28・・ポンプ作用部分 30・・軸方向ボア 32・・上側インジェクター胴体 36・・油圧圧力室 38・・増強ピストン 40・・ピストン室部分 42・・バレル部分 46・・プランジャー 48・・第1端部分 52・・第2端部分 54・・プランジャー空洞部分 56・・燃料圧力室 58・・ストップ部材 60・・下側インジェクター胴体 62・・チェック弁ガイド 64・・ノズルチップ 66・・端部分 68・・ケーシング 70・・環状室 72・・開口部 74・・燃料入口 76・・燃料フィルター 78・・チェック弁 80・・吐出通路 82・・噴射室 84・・ノズル 86・・ガイド通路 88・・チェック弁 90・・チェック弁バネ受け 92・・チェック弁バネ 94・・ガイド部分 96・・先端部 100・・コネクター 102・・流体流通ポート 104・・レリーフ弁 106・・作動流体補充部品 108・・レリーフチェック弁 110・・作動流体補充チェック弁 112・・レリーフ弁ハウジング 114・・中央弁ボア 116・・ポペット 118,120・・シート表面 122・・ダンプ口 124・・ポペット弁バネ 126・・ソレノイド 128・・接極子 132・・電子コネクター 134・・電子制御モジュール 136・・低圧燃料流路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロナルド ディー シノーグル アメリカ合衆国 イリノイ州 61614 ピ オーリア ウェスト センテニアル ドラ イヴ 1023

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃エンジン用燃料インジェクターにお
    いて、 第1流体を第1圧力に加圧するため往復作動するポンプ
    用ピストンを有するカム駆動式ポンプ機構、 第1室を有し、前記第1室に摺動可能に配置される第1
    作用表面積のピストンの第1部分に対して働くように、
    前記第1圧力で前記ポンプ機構から前記第1流体を受け
    るようになっており、前記第1作用表面積より小さい第
    2作用表面積のピストンの第2部分を有し、前記ピスト
    ンの前記第2部分が、前記第1圧力に前記第2作用表面
    積に対する前記第1作用表面積の比をかけた圧力にほぼ
    に等しい第2圧力まで加圧された第2流体を含む第2室
    内に部分的に配置された圧力増強機構、 前記加圧した第2流体を前記増強機構から受け取る噴射
    室を有し、前記噴射室の端部分の少なくとも1つの噴射
    オリフィスを選択的にブロックし、前記加圧した第2流
    体により前記オリフィスから離れるように変位するチェ
    ック弁を有する噴射機構、及び、 電子信号に応答して開位置と閉位置の間で選択的に調節
    でき、前記第1圧力室に流体接続され、前記開位置にあ
    るとき前記第1圧力室の圧力が解放されるレリーフ弁機
    構、を備えることを特徴とする燃料インジェクター。
  2. 【請求項2】 内燃エンジン用燃料インジェクターにお
    いて、 インジェクター胴体と、前記インジェクター胴体の軸方
    向ボアに摺動可能に配置され、第1端部分が前記ボアの
    端部分に油圧圧力室を形成するピストンとを有するポン
    プ用ピストンとインジェクター胴体との組合せ、及び、 第1端部分が前記インジェクター胴体内で前記油圧圧力
    室と流体接続するピストン室を形成する燃料加圧噴射ユ
    ニットと、を備え、 前記ユニットが、第1サイドが前記第1端部分に向き、
    反対方向を向く第2サイドがプランジャーの第1端部分
    に係合するように前記油圧流体室に摺動可能に配置され
    た、第1作用表面積の増強ピストンを備え、 前記プランジャーが、前記第1作用表面積より小さい作
    用表面積の第2端部分を有し、前記インジェクター胴体
    のプランジャー空洞に摺動可能に配置されて燃料圧力室
    を形成しており、 前記インジェクター胴体は、前記燃料圧力室と流体接続
    するチェック弁空洞を形成しており、 前記チェック弁空洞にチェック弁が摺動可能に配置さ
    れ、第1位置にバネで付勢されて前記インジェクター胴
    体の端部分の少なくとも1つの噴射オリフィスをブロッ
    クし、前記チェック弁空洞の燃料がバネの付勢に打ち勝
    つのに十分な圧力に到達すると、前記胴体端部から離れ
    た第2位置に作動的に変位させられ、それによりオリフ
    ィスを開くようになっており、 前記油圧圧力室と流体接続し、前記ポンプ用ピストンの
    負荷で油圧流体が前記ピストン室を迂回する放出位置
    と、前記ポンプ用ピストンの負荷で油圧流体を通して力
    の負荷が前記増強ピストンに移される圧力位置の間を選
    択的に移動可能な電子応答圧力レリーフ弁が設けられ
    た、ことを特徴とする燃料インジェクター。
  3. 【請求項3】 内燃エンジン用燃料インジェクターにお
    いて、 軸方向ボアを有するインジェクター胴体、 前記インジェクター胴体の第1端部分において、前記軸
    方向ボアのポンプ用ピストン部分に摺動可能に配置さ
    れ、そこに油圧圧力室を形成するポンプ用ピストン、 前記胴体と前記ポンプ用ピストンの間に配置され、前記
    ポンプ用ピストンを伸張位置に付勢するバネ、 前記軸方向ボアのピストン室部分に摺動可能に配置さ
    れ、第1作用表面積を有し、前記油圧圧力室と流体接続
    する第1サイドを有する増強ピストン、 前記ピストンと前記インジェクター胴体の間に配置さ
    れ、前記ピストンを非噴射位置に付勢するバネ、 前記軸方向ボアのプランジャー空洞部分に配置された前
    記増強ピストンの第2サイドに配置され、燃料が前記燃
    料圧力室に入るのを許容し、燃料が前記燃料圧力室から
    出るのをブロックするチェック弁を通って燃料源と流体
    接続される燃料圧力室の動く端部分を形成するプランジ
    ャー、 チェック弁空洞に摺動可能に配置され、先端部が前記チ
    ェック弁空洞の端部分で少なくとも1つの噴射オリフィ
    スをブロックする閉位置と、先端部が前記チェック弁空
    洞の端部分から離れた開位置の間を移動するよう作動可
    能なチェック弁、 前記チェック弁と前記インジェクター胴体の間に配置さ
    れ、前記チェック弁を前記閉位置に付勢し、前記噴射オ
    リフィスをブロックするバネ、 前記油圧圧力室と流体接続し、前記油圧圧力室を低圧ド
    レーン点と接続する開位置と、前記低圧ドレーン点への
    流れをブロックする閉位置の間を移動するよう作動可能
    なレリーフ弁、及び、 前記レリーフ弁に接続され、前記レリーフ弁を前記開位
    置と前記閉位置の間で変位させるため選択的に作動され
    るソレノイド、を備えることを特徴とする燃料インジェ
    クター。
JP7274048A 1994-10-31 1995-10-23 電子制御圧力レリーフ弁を有する機械作動油圧増強燃料インジェクター Withdrawn JPH08210220A (ja)

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US08/332212 1994-10-31
US08/332,212 US6003497A (en) 1994-10-31 1994-10-31 Mechanically actuated hydraulically amplified fuel injector with electrically controlled pressure relief

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GB2294508B (en) 1998-05-06
GB2294508A (en) 1996-05-01
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