JPS58148266A - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 二の発明はディーゼルエンジン用燃料噴射装置。

特に燃料増圧器を設けて燃料を加圧して燃料噴射ノズル
に供給するようにした燃料噴射装置にあって、前記燃料
増圧器に圧油の供給制御に関するものである。

従来、この種の燃料噴射装置として、第１図に示される
構成で、これを簡単に説明すれば、作動油タンク２、モ
ータ３．送油ポンプ４、リリーフ弁５より成る圧力供給
Ｗ１から供給たれる圧油は。

減圧弁７を介して所望の圧力に落され、切換弁１２を介
して燃料増圧器９の大径ピストン室１３に送られる。燃
料増圧器９の大径ピストン室１３内に圧油が供給される
と、予かじめ圧縮室１４内に。

燃料タンク１６．モータ１７、送油ポンプ１８、リリー
フ弁１９より成る燃料供給源１５から供給された燃料が
加圧され、燃料噴射ノズル２０に送られる。

燃料噴射ノズル２０は自動弁型で、ニードル弁２２はス
プリング２３と、予かしめ供給された所望の圧力（減圧
弁２５により設定）により付勢され、その付勢力に打ち
勝つと、ニードル弁２２が押し上げられて燃料噴射が開
始しシリンダ内に噴射が行なわれる。

二の燃料の噴射は、前記した切換弁！２の切換動作によ
り行なわれ、エンジン又はその他の動力源４９からタイ
マ５０を介して伝えられる駆動力によりカム２９が回転
されて切換えられるものであります、この切換弁１２は
スプールの変位によ−り流路が切換えられる一般的なも
ので、その切換頻度は毎分数回程度であり、しかも立ち
上り特性も良くないし、また噴射量の設定はば燃料噴射
ノズルに加わる圧力を調整する方法により行なうために
、制御に問題があるし、更に、噴射時期は、回転角に対
し常に一定であり、回転により噴射時期の変更は、エン
ジンの出力側にタイマを設けて行なわなければならず１
回転数以外の原因、即ち、冷却水温、室温による進角の
調節は事実上できず問題であった。

このため、この発明において、噴射期間（噴射量）の制
御を容易とすると共に、回転数ばかりでなく種々の条件
による進角制御が可能とすることを課題とするものであ
る。しかして、この発明の要旨は、燃料増圧器を設けて
燃料を加圧して燃料噴射ノズルに燃料を供給するように
した燃料噴射装置にあって、送油ポンプと前記燃料増圧
器間にバネ等の荷動で弁座に着座されて両者間の連通を
制御する第１の開閉弁を配し、二の第１の開閉弁の一端
にピストンが設けられ、該ピストンは下記するプランジ
ャとで第１のプランジャ室を構成し。

この第１のプランジャ室内に圧力を供給するための上り
一ドを形成したプランジャ尼、該プランジャが嵌挿され
且つ吸排孔を持つプランジャバレルと、プランジャが回
転される機構とより成る第１の圧力発生装置を設けると
共に、燃料増圧器の大径ピストン側の圧油をタンク側に
戻す戻し通路を設け、この戻し通路に第２の開閉弁を配
して二の戻し通路の連通を制御し、この第２の開閉弁の
一端にピストンが設けられ、該ピストンは下記するプラ
ンジャとで第２のプランジャ室を構成し、二の第２のプ
ランジャ室内に圧力を供給するための上り−Ｆを形成し
たプランジャと、該プランジャが嵌挿され且つ吸排孔を
持つプランジャバレルと、プラン。ジャが回転される機
構とより成る第２の圧力発生装置を設けて、第１の圧力
発生装置の圧力発生時に第２の圧力発生装置から圧力を
発生させて、第１の圧力発生装置で、燃料噴射始めを、
第２の圧力発生装置で燃料噴射路りを決定するようにし
たものである。

従って、燃料増圧器の大径ピストン室に送られる圧油の
制御を行なっている第１の開閉弁は、スプリングに抗し
て変位するだけで閉から開に切換わる簡易な構造で、且
つ第１の圧力発生装置から大きな制御圧力を急激に加え
られるために、切換速度も早くすることができるし、第
１の圧力ｙ主装置のプランジャを回転させてリードを適
宜選択すれば、任意な噴射開始時期を得ることができ、
タイマを設けずとも進角の調整ができるものであるし、
進角させる種々の条件を入力することができるものであ
る。

また第２の圧力発生装置のプランジャを回転させること
で噴射路りを制御でき、二の結果任意に噴射期間を得る
ことができるものであり、上述の課題を解決できるもの
である。

以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第２図において、燃料噴射装置の構成図が示され、圧力
供給［１は、一般的な作動油が貯溜された作動油タンク
２と、モータ３と、送油ポンプ４及びリリーフ弁５とよ
り成り、一定の圧力をもつた圧油が高圧送油通路６に流
され、電子減圧弁７を介して所望の圧力に減圧され、ア
キュムレータ８内に貯溜されている。アキュムレータ８
内に貯溜された圧油は、第１の開閉弁３４と第１の圧力
発生装置４０とより成る噴射開始制御部３１　（下記に
説明する）を介して燃料増圧ｌＩ９の大径ピストン室１
３内に送られる。

燃料増圧器９は、大径のボア１０ａと、小径のボア１０
ｂとが連通して上下に形成され、該ボア１０ａ、１０ｂ
内に大径のピストンｌｌａと小径のピストンｌｌｂとよ
り成るサーボピストン１１が径に対応して配され、上方
部には大径ピストン室１３が設けられ、該大径ピストン
室１３は前記した噴射期間制御部３１に接続されている
。

サーボピストン１１の小径ピストンｌｌｂの下方には、
嵌合のボア１０ｂとにより圧縮室１４が設けられ、該圧
縮室１４は、燃料供給源１５と下記する燃料噴射ノズル
２０に接続されている。

圧縮室１４内へ燃料を供給する燃料供給源１５は、燃料
油タンク１６と、モータ１７と、送油ポンプ１８及びリ
リーフ弁１９とより成り、送油ポンプ１８が回転される
と、燃料油を吸引加圧して圧縮室１４内に供給する。従
って、大径ピストン室１３に圧油が供給されると、サー
ボピストン１１は下方へ動かされ、圧縮室１４内の燃料
油を圧縮し、増圧燃料は燃料噴射ノズル２０へ圧送され
る。

燃料噴射ノズル２０は、一般的に自動弁と称される構成
のもので、本体２１と、その内部に配されたニードル弁
２２と、このニードル弁２２を閉弁方向に不善するスプ
リング２３と、このスプリング２３の抑圧方向に付勢す
る圧油を導びく圧力室２４とより成り、圧力室２４には
減圧弁２５を介して所望の圧力となった圧油が供給され
ている。

なお減圧弁２５までの間に設けられたリリーフ弁２６は
ニードル弁２２のリフトによる圧力室２４内の圧力の上
昇を防ぐためのものである。この燃料噴射ノズル２０は
、燃料増圧器９で増圧された燃料が燃料溜り２７に供給
されニードル弁′２２のプレーステージに加えられる圧
力がスプリング２３及び圧力室２４内の圧力の合計の付
勢力より勝ると、ニードル弁２２がスプリング２３及び
圧力に抗してリフトされ噴孔２８が開き、該噴孔２８か
ら燃料が噴射され、圧力の降下に供なってニードル弁２
２は閉じられる。

第３図において、この発明の噴射開始制御部３１と、噴
射期間制御部３２が図示されている。噴射開始制御部３
１は、所定圧が貯溜されたアキュムレータ８内の圧油が
燃料増圧器９までの間の高圧送油通路３３の途中に設け
られた第１の開閉弁３４と、この第１の開閉弁３４を開
閉させるための第１の圧力発生装置４０とより成り、第
１の開閉弁３４は、スプリング３５で付勢されて弁座３
６に着座され、高圧送油通＠３３を閉じている。

二の開閉弁３４の下端には、ピストン３７が設けられ、
二のピストン３７は、高圧送油通路３３を成すシリンダ
３８内に油密自在に配され、−ピストン３７は下記する
第１の圧力発生装置４０のプランジャ４２とでプランジ
ャ室３９が形成され酉いる。

第１の圧力発生装＄４０は、プランジャバレル４１内に
油密かつ摺動自在に嵌合するプランジャ４２を持ち、該
プランジャ４２はエンジン４９により同期して回転され
るカム４３によりタペット４４を介して往復動され、頭
部に形成されたり−ド４５とバレル４１に形成の一吸排
孔４６とで発生圧力が制御されている。

プランジャ４２は、その頭部にリード４５が形成され、
該リード４５は上り一ドであり、このプランジャ４２が
コントロールスリーブ４７を介してコントロールラック
４８からの制御力により回転される二とでリード位置が
選択され、噴射の開始時間が制御される。

なお、５１は燃料溜り５２に作動油を供給する通路で、
第１図に示すように減圧弁５３を介して供給される。こ
のような噴射開始制御部３１において、第１の圧力発生
装置４０から圧油がプランジャ室３９内に供給されると
、第１の開閉弁３４がスプリング３５に抗して閉から開
に切換わっで、高圧作動油は燃料増圧器９の大径ビス′
トン室１３内に送られ、第１の圧力発生装置４０からの
圧油の供給が終了すると、これに伴なって開から閉に切
換わって、高圧の作動油の燃料増圧器９への供給は停止
される。

噴射期間制御部３２は、燃料増圧器９の大径ピストン室
１３内の残圧を抜くため、前記開始期間制御部３１の第
１の開閉弁３４京での間に設けられたタンク側へ戻す戻
し通路６１に設けられた第２の開閉弁６２と、二の第２
の開閉弁６２を開閉させるための第２の圧力発生装置６
７とより成り。

第２の開閉弁６２はスプリング６３で付勢されて弁座６
４に着座され、戻し通ｌｌ６１を閉じている。

二の第２の開閉弁６２の下端には、ピストン６５が設け
られ、このピストン６５は、戻し通路６１を成すシリン
ダ６６内に油密自在に配され、該ピストン６５は下記す
る第２の圧力発生装置６７のプランジャ７０とで第２の
プランジャ室６８が形成されている。

第２の圧力発生装置６７は、プランジャバレル６８内に
油密かつ摺動自在に嵌合するプランジャ６９を持ち、該
プランジャ７０はエンジン４９により同期して回転され
るカム７１　（このカム７１の位相は、前記したカム４
３に対し適宜遅らされており、第１の圧力発生装置の圧
力発生時に第２の圧力発生装置が駆動される設定である
。）によりタペット７２を介して往復動され、頭部に形
成されたリード７３とバレル６８に形成の吸排孔６９と
で発生圧力が制御されている。

プランジャ７０は、その頭部にリード７３が形成され、
該リードは上り一ドであり、二のプランジャ７０がコン
トロールスリーブ７４を介してコントロールラック７５
からの制御力により回転される二とで、リード位置が選
択され、噴射の終了、即ち噴射期間が制御される。

二のような噴射期間制御部３２において、第２の圧力発
生装置６７から圧油がプランジャ室６８内に供給される
と、第２の開閉弁６２がスプリング６３に抗して閉から
開に切換わって、燃料増圧器９の大径ピストン室１３内
の圧油をタンクに逃がす作用をしている。従って、大径
ピストン室１３内の圧力は急激に低下する。

次に、二の発明の詳細な説明すると、まず。

圧力供給ｉｌｌ及び燃料供給源１５のそれぞれのモータ
３，１７に通電されて、送油ポンプ４，１８を回転させ
、高圧送油通路６内及び増圧器９の圧縮室１４内に燃料
が供給されている。

エンジン４９の回転により、この回転力は、カム４３．
７１を共に回転させ、位相の早いカム４３にてまず第１
の圧力発生装置４０が駆動される。

即ち、カム４３にてタペット４４がスプリング５３に抗
して変位され、プランジャ４２はリフトし、吸排孔を閉
塞するため、第１のプランジャ室３９内の圧力は高まり
、吸排孔４６がカットオフされる京で圧縮が続き、この
結果ピストン３７の下端面に作用される圧力にて、スプ
リング３５に抗して第１の開閉弁３４は閉から開へ切換
わり、高圧送油通路３３内の圧油は、燃料増圧器９の大
径ピストン室１３内に送られ、ピストン１１は下方へ変
位し、圧縮室１４丙に予かしめ供給されていた燃料油が
圧縮され、燃料噴射ノズル２０に送られ。

ニードル弁２２をリフトさせて噴孔２８から噴出される
。

燃料の噴射開始は、第１の圧力発生装置４０により制御
されており、その圧力上昇中に、遅れた位相のカム７１
により第２の圧力発生装置３２のプランジャ７０がリフ
トされる。従って吸排孔６９が閉じられるので、プラン
ジャ室６８内の圧力が高まり、第２の開閉弁６２は閉か
ら開に切換わり。

高圧送油通路３３．即ち燃料増圧器９の大径ピストン室
１３内の圧油は、戻し通路６１を介して作動油タンクに
戻されるようになり、燃料の噴射は終了する。燃料増圧
＄９の大径ピストン室１３内の圧力が低下すると、圧縮
室１４内に供給される燃料油によりピストン１１は容易
に戻され、次の噴射に備えられる。

このような燃料噴射装置の噴射開始は、第１の圧力発生
装Ｗ１４０のプランジャ４２が圧縮を開始する時期であ
り、それはプランジャ４２に形成されているリード４５
により決京っており、この結果コントロールラック４８
を動かしてプランジャ４２を回転させることで任意に開
始時期を制御できるものである。

そして、第２の圧力発生装置６７により、噴射路り、即
ち噴射期間を制御できるものであります。

このように、第１の圧力発生装置４０と第２の圧力発生
装置６７を適宜に使用する二とで、噴射開始時期と、噴
射期間を自由に決定できる利点を持ち、タイマを不用と
する二とができる。

以上説明したように、二の発明によれば、燃料増圧′器
への高圧燃料供給の切換動作が、第１及び第２の開閉弁
がスプリングに抗して変位するだけで閉から開に切換え
られる簡単な構成であると共に、第１及び第２の圧力発
生装置から大きな制御圧力を急激に加えられるために、
切換速度も早くなるし、また第１のプランジャを回転さ
せてリードを適宜に選択すれば、任意な噴射開始時間を
得る二とができるし、また第２の圧力発生装置により噴
射路りをプランジャを回転させてリードを適宜選択すれ
ば、任寡な噴射期間を得る二とができ、進角と噴射期間
を適格に制御できるものである。

進角は第１の圧力発生装置のプランジャをコントロール
ラックから加えられる制御力て回転させることで行なう
ために、回転数以外の種々の情報をコントロールラック
を介して加えることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の燃料噴射装置の構成図、第２図は二の発
明の燃料噴射装置の構成図、第３図は同上の要部拡大図
、第４図は第１の圧力発生装置と。 第２の圧力発生装置において、第１及び第２のプランジ
ャ室内の圧力特性及び燃料噴射特性を示す特性線図であ
る。 １・・・圧力供給源、９・・・燃料増圧器、１５・・・
燃料供給源、２０・・・燃料噴射装置、３４・・・第１
の開閉弁、４０・・・第１の圧力発生装置、４１・・・
プランジャバレル、４２・・・プランジャ、４５・・・
上リード、４６・・・吸排孔、４７・・・コントロール
スリーブ、４８・・・コントロールラック、６２・・・
第２の開閉弁。 ６７・・・第２の圧力発生装置、６８・・・プランジャ
バレル、７０・・・プランジャ、フ３・・・上リード、
７４・・・コントロールスリーブ、７５・・・コントロ
ールラック。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃料増圧器を設けて燃料を加圧して燃料噴射ノズルに燃
   料を供給するようにした燃料噴射装置にあって、送油ポ
   ンプと前記燃料増圧器間にスプリング等の荷重で弁座に
   着座されて両者間の連通を制御する第１の開閉弁を配し
   、二の第１の開閉弁の一端にピストンが設けられ、該ピ
   ストンは下記するプランジャとで第１のプランジャ室を
   構成し、この第１のプランジャ室内に圧力を供給するた
   めの上り−Ｆを形成したプランジャと、該プランジャが
   嵌挿され且つ吸排孔を持つプランジャバレルと、プラン
   ジャが回転される機構とより成る第１の圧力発生装置を
   設けると共に、燃料増圧器の大径ピストン側の圧油をタ
   ンク側に戻す戻し通路を設け、二の戻し通路に第２の開
   閉弁を配し、ユニの戻し通路の連通を制御し、この第２
   の開閉弁の一端にピストンが設けられ該ピストンは下記
   するプランジャとで第２のプランジャ室を構成し、二の
   第２のプランジャ室を構成し、この第２のプランジャ室
   内に圧力を供給するための上り一ドを形成したプランジ
   ャと、該プランジャが嵌挿され且つ吸排孔を持つプラン
   ジャバレルと、プランジャが回転される機構とより成る
   第２の圧力発生装置を設けて、第１の圧力発生装置の圧
   力発生時に第２の圧力発生装置から圧力を発生させて、
   第１の圧力発生装置で、燃料噴射始めを、第２の圧力発
   生装置で燃料噴射路りを決定するようにしたことを特徴
   とする燃料噴射装置。