JPS5939961A - 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】 本発明は電子油圧制御方式に適した内燃機関用燃料噴射
装置に関するもので、ソレノイドへの荷重を少なくして
昇温によるソレノイド特性の変化を少なくシ、又サーボ
ピストンの応答性を速くすることを００勺としている。

従来電子油圧制御燃料噴射装置としてスプール弁の作動
ストロークが長いものは既に各種提案されている（例え
ば米国特許第２５９８５２８号、特開昭５５−４９５７
１）、ところがスプール弁の作動ストロークが長くなる
とソレノイドの作動速度が遅くなシ、又作用力も弱くな
る。それらの間ｍ点を少なくするためにソレノイドの通
電力を強めた場合は、ソレノイドの温度上昇が大きくな
り、ソレノイドの特性（吸引力、時間経過に対する吸引
力の大きさ）が変化する。

勺−ボビストンに対するパイロット弁としてポペット弁
を使用した場合は、高圧側弁座の開鎖力が大ぎくなるた
め、その閉鎖力を少なくするためにパイロット弁に圧力
バランス４４構を採用したもの（例えば特公昭５４−３
５２５４）においてはイ１４造が複雑になる。又高圧側
弁座の閉鎖力を少なくするために、制圧側弁座径を小さ
くした場合、流入口面積が少なくなシ、サーボピストン
への流入口を確保するだめメインバルブを介在する必要
が生ずる。又パイロット弁にスプール弁を用いた場合と
比較すると、ソレノイドの吸引力はよ）強力さを必要と
し、ソレノイドの昇温による特性の劣化対策が必要にな
る。

メインバルブにポペット弁を使用した場合（例えば特公
昭５４−２６（３５１）、高圧側弁座の閉鎖力が大きく
なるため、強力なソレノイドを必要とし、ソレノイドの
谷量、大きさ、昇温も大となる。又サーボピストンへの
流入口確保も制限される。メインバルブにスプール弁を
使用した場合（例えば実公昭５７−８０６５６　）、ソ
レノイドの等量並びに応答性の点からスプール弁の作動
ストノ４・ ローフを＼さくする必要があシ、サーボピストンへの流
入Ｌコ面４Ａ１１？！保とスプール弁の摩耗耐久性（オ
ーバラップストローク部）に問題が残る。

本発明はソレノイドへの荷重を少なくして昇温によるソ
レノイド特性の変化を少なくシ、又サーボピストンの応
答性を速くしようとするもので、次に図面によシ説明す
る。ソレノイドへの電流通％時（燃料噴射行程）を示す 第１図においてｌはエンジン、ＳＬは′１Ｅ気制御シス
テム、Ｓ、は燃料供給システム、５８はインジェクター
システムテある。電気制卸システムｓｔ内に右いて、エ
ンジンｌのフライホイール２には回転位相角センサー３
が対向し、センサー３は信号路４を介してマイクロコン
ピュータ５に接ＨＬ、フィクロコンピュータ５の各気筒
に対応した出力端子６は信号路７をへてインジェクター
システム５８内のコイ／Ｌ’ｇ（ソレノイド）に接続し
ている。

燃料供給システム５２内にはエンジンｌで駆動される供
給ポンプ９があり、ポンプ９の吸込口はフィルターｌＯ
をへて燃料タンク１１え接続し、ポンプ９の吐出口は油
路１２をへてインジェクターボディ１３の燃料流入口１
４（油圧源）に接続している。ポンプ９に並列に圧力／
１１整弁１５が配置され、これにより油路１２内の油圧
が一定値に保持される。又油路１２にはアキュムレータ
１５が接続されるか又は油路１２の一部がアキュムレー
タ機能を発揮する集合管を形成している。

インジェクターボディ１３内にふいて、燃料流入口１４
には第１油路１７（一部を１７’とする）と切換弁室１
９が共に下向きに開口しており、又切換弁室１９と開広
の円錐弁座２ｏと第３油路２１、第４油路２２が共に上
向きに開口している。第１油路１７．１７’はスプール
弁室２３を介して切換弁室１９の上輸に接続し、流入口
１４と連通しない位置の第２油路１８（一部を１８’と
する）は、サーボピストン室４６を切換弁室１９と流出
口２４をへて排出油路２５に接続している。第２油路１
８、ｌ　８’は切換弁４１の外周溝４８により開閉され
る。

スプール弁室２３にはスジ−ｌキロが昇降自在に嵌合し
、スプール弁室２３の底面とスプール弁２６の間に縮設
したンレノイドスプリング２７により上方へ付勢され、
ソレノイドコイＡ／８に囲まれたアクティブコア２８に
当接してコア２８をソレノイドバルブスプリング２９の
弾力に抗して上　　・端位置に保持している。スプール
弁２６の中間高さ部分に設けた外周溝３０は第１油路１
７’を流出口３１に接続している。又スプール弁２６の
下方のばね室３２は油路３３を介してスプール弁室２３
の上端部に接続し、更にボディ１３内の孔３４とコア室
３５と、コア２８内の孔３６をへてコア室３５の上端部
に連通している。スプリング２９ｔよストッパーを兼ね
るアジャストボルト３７の上端部外周に嵌めてあシ、ア
ジャストボルト３７はボディ１３の上端部に螺合し、ナ
ツト３８によりロックされている。アジャストボルト３
７の中央の孔３９はコア室３５の上端部を排出油路２５
に接続している。

切換弁室１９内には上開きカップ状の差動型切換弁４１
が摺動自在に嵌合し、ｌ＋す換弁室１９の上端面と切換
弁４１の間に縮設したスプリング４２によシ下方へ付勢
されている。切換弁４１は下半部の外径が圧力肩部４３
を境に減少し、更に下鵡近傍の円錐形フェース部４４で
下方にゆく忙っれて縮径し、その下方に小径の絞シ部４
５が形成されている。フェース部４４は円錐弁座２ｏに
着座する部分であシ、絞り部４５は弁座２ｏとサーボピ
ストン室４６をりなぐ孔４７に僅かな隙間をへだて＼嵌
合する部分である。切換弁４１の外周溝４８は第１図の
状態（後述する第２切換位置）において第２油路１８．
１８’を遮断している。

サーボピストン室４６内のサーボピストン５゜には、プ
ランジャ室５１内のプランジャ５２が接続（当接又は固
着）されている、サーボピストン室４Ｇの下端部！−１
，流出口５３をへて排出油路２５に接続する。プランジ
ャ室５１の下端は油路５４をへてノズル５５のノズル油
溜室５６に接続シ、又プランジャ室５１と並列のサプラ
イバルブ室５７の下端にも接続している。バルブ室５７
は上端が第４浦路２２に接続し、室５７内には上端に円
錐形フェース部５８を有する下開きカップ状のサブの下
端の弁座に着座して第４浦路２２を閉塞している。室５
７の上端部はサプライバルブ５９内の孔６１を介して室
５７の下端部に連通している、ノズル５５内のニードル
弁６３の上端部はばね室６４内に突出し、ばね室６４内
の圧縮スプリング６５により下方へ付勢されている。ば
ね室６４は第３油路２１に接続し１いる。

次に作動を説明する。第１図はソレノイドコイル８への
電流通電時（燃料噴射行程）を示しておシ、エンジン１
０回転中におりる所定タイミングにマイクロコンピュー
タ５の出力Ｑ子６から信号路７をへてコイＡ／ＢＫ信号
が送られ、コイＡ／８に所定時間通電される。コイ）ｖ
８に対するｉ＋ｆｉ　Ｋ時間によル噴射量が次のように
定まる。即ちエンジンｌの運転中には燃料供給システム
Ｓ２の作動により燃料流入口１４に常時所定圧の燃料油
が供給されておシ、七の状態においてコイル８に通電さ
れ、アクティブコア２８がスプリング２９の弾力に抗し
て矢印方向に第１図の上死点位１ｄ迄上昇すると、スプ
ール弁２６もソレノイドスプリング２７の弾力によりア
クディプコア２８＆て追従して上昇し、これに」、リス
ブール弁２６は第１油路１７を第１図の如＜　；ｇｑ　
１４ｊｊすると共に、第１油路１７１を外周溝３０を介
しＣ’ｆｒｊ’：出ロ３１に接続する。これによシ切換
ＪＦ室１９内の／ｌｊノ川は用滅するため差動型切換弁
４１が流入口１４内の油圧によりスプリング４２の弾力
に抗して上昇し、切換弁４１が第２油路１８、ｌ　８’
を遮に１１すると同時に円錐弁座２０を開放する（第２
Ｉ；１月５１位置）。これにより流入口１４内の燃料油
は孔４７をへてサーボピストン室４６へ流入し、サーボ
ピストン５０を介してプランジャ５２を押し丁げる。プ
ランジャ室５１内の燃料油は油路５４をへてノズル油溜
室５６に供給され、ニードル弁６３をスプリング６５の
弾力に抗シて押し上げ、ノズ／Ｌ’５５から噴出する。

その間サプライバルブ５９はスプリング６ｏの弾力及び
燃料油の出力により第４油路２２　ｆＫ：閉塞状態に保
つ。

所定の通電時間が経過するとコイル８による上方への吸
引力が消え、アクティブコア２８はスプリング２９０弾
力により第２図のように下降し、スプール弁２６もアク
ティブコア２８に押されで下降する（第１切換位置）、
そうすると第１油路１７．１７′は外周溝３０を介して
連通し、切換弁室１９には流入口１４内の加圧麩料油が
供給され、切換弁４１に作用する燃料油圧が相殺され、
スプリング４２０弾力によシ切換弁４１は下降してフェ
ース部４４が弁座２０に着座し、同時に第２油路１８．
１８′は外周溝４８を介して連通し、従ってサーボピス
トン室４６内の油圧は消滅する。このため第４油路２２
内の油圧によりサプライバルブ５９がスプリング６０の
弾力に抗して下降し、プランジャ室５１内へ流入口１４
内の加圧燃料油が充填される。このように第２図はソレ
ノイドコイＡ／８への電流遮断時（燃料充填行程）を示
している。

以上説明したように本発明においては、インジェクター
システムＳＢのプランジャ５２作動用サーボピストン５
０と、サーボピストン５ｏの嵌合したサーボピストン室
４６を油圧源（燃料流入［１１４）と流出口２４に択一
的に接続する差動型切換弁４１と、切換弁４１の切換弁
室１９を油圧源（燃料流入口１４）と流出口３１に択一
的に接続するパイロット用スプール弁２６と、スプール
弁２６に連結したソレノイドアクティブコア２８とを備
え、ソレノイドコイル８への電流通電と電流遮断によシ
サーボピストン５０を動作させるように構成して刺シ、
次のような効果を期待することができる。

（１）　　パイロット弁としてスプール弁２６を採用し
ているので、弁開閉時の油圧荷重がポペット弁に比較し
て小さい。

（２１スフ”−ル弁２６修移動スＦローク気小さく設定
できるので、パイロット弁（スプール弁２６）の速度も
増大する。

（３）　　スプール弁２６の流出入口面積がポペット弁
と比較して大きく設定できるので、メインバルブ（切換
弁４１）並びにサーボピストン５０の応答性が速い。

（４）　　ソレノイド（コイＡ／８）の昇温か少ないの
で、昇温対策が容易になる。

なお実施例図面の如く、アジャストボルト３７ヲ採用す
ると、スプール弁２６のストロークの設定が容易になる
。又スプール弁２６の両端が油路３３により連通してい
るため、スプールｌｐ　２６の作動がスムーズになる。

スプール１１２６部分カラの漏油がソレノイド内を貫流
するので、ソレノイド運動部の耐摩耗と冷却に有効であ
る。

第３図、第４図は第１図、第２図中のソレノイドアクテ
ィブコア２８がコイル８′＼辿電時上昇するのに対し、
通電時下降する１４式を採）１ｊシた場合の別の実施例
であ多、第３図はソレノ・ｒドヘ”’！　！Ｓｆｔ：１
ｆｆｉ　Ｎ、時（１，！２１料噴射行程）、第４　ｌａ
ｊヨ７　Ｌ／　／　イト−＼の電流遮断時（燃料充ｊガ
行程）を示しでおり、第１１第２図中の符号と同−符一
号は苅多い部分である、

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電子浦圧制陣燃料噴射装置の溝造
略図（ソレノイドへの電流通電時）であり、第２図はソ
レノイドへの電流遮断時におけるインジェクターの廐断
面図、第３１匂、、第４図は別の実施例を示すための第
１．第２図ＶｔＬ対応する図面である。８・・・コイル
（ソレノイド）、１９・・・（Ｄ換弁室、２４・・・流
出口、２６・・・スプール弁、２８・・・アクティブコ
ア、４１・・・差動型切換弁、４６・・・サーボピスト
ン室、５０・・−サーボピストン、５２・・・ブフンジ
ャｂＳ３・・・インジェクター特許出願人　　ヤンマー
１イーゼル株式会社代理人　弁理士　　大　森　忠　孝
　　。 ３２２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１）　　インジェクターのプランジャ作動用サーボピ
   ストンと、サーボピストンの嵌合したサーボピストン室
   を油圧源と流出口に択一的に接続する差動型切換弁と、
   切換弁室を油圧源と流出口に択一的に接続するパイロッ
   ト用スプール弁と、スプール弁に連結したンレメイドア
   クティブコアとを備え、ソレノイドへの電流通電と電流
   遮断によシサーボピストンと動作させるようにしたこと
   を特徴とする燃料噴射装置。 （２）　　スプール弁がその外周溝で開閉される第１油
   路を介して油圧源と切換弁室を接続し、切換弁がその外
   周’ｔ＃７で開閉される第２油路を介してサーボピスト
   ン室と流出口を接続し、第１油路開放時のみに切換弁が
   油圧源とサーボピストン室間を遮断し、第２油路が開放
   するようにした特許請求の範囲第１項記載の燃料噴射装
   置。